固态硬盘解析

固态硬盘是一种新型的电子计算机外部存储器，它和传统的硬盘有着本质的区别．固态硬盘是半导体存储器，而传统硬盘是磁介质存储器．基于不同的半导体存储单元，可以制成不同类型的固态硬盘．目前应用最广泛的是基于闪存（FLASH芯片）的固态硬盘，即SSD（Solid State Disk）．由于它没有普通硬盘的旋转介质等其他机械结构，因此SSD拥有零噪音、低功耗、防震抗摔、高读写速度等优点．目前，SSD被认为是传统硬盘最好的替代者．     

一种在固态硬盘中提升闪存随机写入性能的缓存管理策略

基于闪存的固态存储设备业已成为移动设备最重要的存储材料,并逐渐开始在高端桌面系统中取代硬盘。然而,桌面环境具有更复杂的应用需求,闪存相对较差的随机写入性能会在实际应用中产生一些问题。本文提出一种新颖的写缓冲区管理方案,显著提高了闪存存储器的随机写入性能。     

基于专用控制芯片的固态硬盘研制

本文介绍了基于专用控制芯片和接口转换芯片的ATA接口固态硬盘的研制,在介绍固态硬盘技术的基础上,分析了固态硬盘的构成方案,并详细介绍了固态硬盘的核心设计内容,在不同环境条件下对固态硬盘进行的测试表明,本文研制的固态硬盘满足了项目的技术性能要求,并具有很好的环境适应性.     

基于FPGA的PCIe SSD设计与实现

为满足大数据时代数据密集型应用日益增长的存储需求,设计与实现了一个高性能固态盘原型系统。该固态盘以闪存为存储介质,与主机通过PCIe接口进行通信,主控逻辑基于FPGA实现。在FPGA内部实现了PCIe接口模块、缓存控制器、闪存转换层和闪存控制器。介绍了PCIe接口、闪存转换层和闪存同步控制器等模块的设计与实现。测试结果表明,该固态盘原型系统写带宽达到2.6GB/s,读带宽达到2.93GB/s,读写IOPS(input/output operations per second)达到300 000,能够满足高带宽高吞吐率的存储需求。     

基于混合存储结构的卷级连续数据保护系统

针对卷级连续数据保护历史任意时间点视图查看和恢复的瓶颈难题,提出了使用NVRAM进行临时数据组织、SSD硬盘存储增量数据和HDD硬盘存储历史镜像数据的混合存储结构的解决方案。在增量数据写入时,引入了段大块写入和延迟写策略,克服了固态硬盘随机写性能速度低的不足。在历史镜像数据恢复时,充分利用固态硬盘随机读性能的优势,实现了历史镜像视图的快速查看和读取。给出了性能评价和系统实现,评估了混合存储结构的有效性。实验表明:该方法较传统的单一存储结构,在恢复速度上平均提高近50倍。     

一种基于MLC SSD的异质感知的ECC设计方法

已有研究发现,同一闪存芯片上的页面在性能、可靠性和持久性方面都存在很大差异.这种页面之间的异质性结构为设计和实现固态盘提供了新的探索空间.该文利用这种异质性结构来设计灵活的纠错码(ECC)从而提高固态盘的性能并延长其寿命.实验结果表明,采用异质感知的ECC方案可以获得大约50%的性能改进和线性的寿命增长.     

百度拆除硬盘代以闪存

百度日前宣布，公司原先承载全球检索及索引存储的运算集群中的硬盘已全部拆除，由闪存及配套技术全面代替。据介绍，百度此次对存储介质的大规模调整经过了两年的产品技术研发及测试准备。在将自行研发的海量闪存卡及配套技术替代硬盘后，百度也成为了全球首个使用闪存技术代替硬盘并大规模商用的互联网公司。与当前各个公司广泛采用的普通硬盘存储相比，百度配备的基于闪存的存储卡，将可使单台存储设备的内部读写性能提升100倍，响应速度提升3倍，整体性能提升1倍，能耗也大大减少。这一改变将大大提高搜索引擎的服务能力和检索速度，让亿万网民从中受益。     

基于嵌入式和DS18B20的温度采集系统

利用MCU、温度传感器、Flash芯片和USB控制芯片设计一个基于嵌入式USBX机的温度采集系统．该系统能将采集到的温度数据存储在自己的Flash芯片中,能将数据通过USB接口存储到USB移动存储设备中,同时还能够作为PC机的一个外设,通过USB接口连接到PC机上,直接在PC软件上进行温度数据的分析和处理．重点论述了温度采集系统的设计与实现．     

基于缓存系统架构的虚拟硬盘转换方法

随着计算机应用软件技术的不断发展与创新,现有计算机硬件潜力的不断被挖掘,公众可以在不更新和不添加任何计算机硬件的情况下,大幅度提高计算机的运行性能和存储速度。主要介绍正在普遍使用的3种存储硬件(内存、固态硬盘、机械硬盘)的运行和存储原理,并通过虚拟硬盘转换方法进一步对其性能进行提升。     

一种基于存取粒度的固态盘性能评价体系

为了直观、全面地评价固态盘性能,提出加权虚拟转数(Weighted-vRPM)的概念,用以分析硬盘和固态盘的存储特性。固态盘在不同存取粒度下性能存在较大差异。利用某环境下粒度的分布及存取频度情况,计算加权值;将固态盘不同粒度下的IOPS值乘以加权值,得到Weighted-vRPM值,即固态盘相当于多少转硬盘。计算结果表明,该方法能真实反映固态盘的性能。     

也谈造成硬盘故障的原因及修复

就个人计算机硬盘故障的原因及一般处理方法作一探讨,对硬盘的日常维护和保养提出几条建议.     

硬盘镜像技术在光盘网络中的应用

硬盘镜像是将CD-ROM光盘按ISO 9660的光盘格式压缩或不压缩地“镜像”到硬盘中的一种新技术,硬盘镜像完整地保留了CD光盘的属性,并且具有防病毒侵袭和数据被改写的功能。目前硬盘镜像系统正以存储容量大,支持大规模光盘在线共享、读取速度快、性价比高的特点逐步取代传统的光盘塔和光盘库,成为光盘网络应用中的新方向。     

视频流媒体实时捕获和预览系统的研究

研究开发了能将标准模拟视频信号实时采集存储到硬盘上,并且可以完成预览功能的视频流捕获系统.该系统可按用户对图像质量和输出文件大小的不同要求,通过选择DirectShow的压缩过滤器,输出不同格式的视频文件.按Fusion878A视频流捕获卡的开发和内核级WDM设备驱动程序的开发,实现捕获和预览功能的用户级DirectShow应用程序的开发,阐述了系统的实现过程.试验证明,该系统能够实时将输入的模拟视频信号捕获并以文件的形式存储在硬盘上,同时也实现了对输入模拟视频信号的预览功能,图像显示清晰、流畅.     

LINUX系统的硬件配置方法

Ｌｉｎｕｘ将所有系统（包括硬件设备）都表示为文件，而配置一个文件系统就是使计算机系统可以使用一个具 体的设备，如：磁盘（硬盘或软盘），ＣＤ－ＲＯＭ等等。本文针对Ｌｉｎｕｘ系统进行硬件配置的方式展开论述，以 期提供为用户的计算机系统合理配置硬件、提高使用Ｌｉｎｕｘ系统的能力。     

可快速定位的视频流媒体大数据存储系统

根据流媒体大数据的特点及其在检索定位、存储容量和速度上的局限性,提出了一种新型的视频流媒体大数据以帧为单位的存储架构;设计了与之相适应的硬件存储阵列系统架构和数据管理系统。重点研究了利用现有IDE硬盘设计形成存储视频流媒体大数据的控制器和硬盘存储阵列系统的结构。利用本文设计的存储阵列结构,一个具有n个硬盘的阵列,在实现n倍扩容的同时可以实现n倍提速;并且可以实现快速定位到帧。系统已经在Xilinx的XUPV5_LX110T开发平台通过验证。     

可快速响应的虚拟三级存储系统RAT

利用SCST中间驱动层,将磁盘阵列与磁带虚拟为一种有别于虚拟磁带库的新型三级虚拟存储系统,将用户文件分割存放在阵列和磁带库上,在服务用户请求时,首先由阵列快速响应用户请求的前一部分数据,同时磁带库执行机械操作准备剩余数据,以屏蔽磁带库响应等待时间,并利用磁盘阵列数据冗余特性确保数据可靠保存,形成海量、快速、可靠的第三级存储子系统.经对比测试该系统用于备份应用时,其备份恢复操作的初始响应时间显著小于传统磁带库系统.     

基于并行存取策略的硬盘性能优化方案的研究

从硬盘的结构分析了限制硬盘存取速度的原因,通过在硬盘电路板上增加数据通道和在腔体内增加盘片数量,将原来数据的存取由串行存取变成并行存取,单位时间内存取数据量将成倍提高.     

数据存储系统FAT32文件格式软件设计

基于一种潜标信号采集系统硬件平台,给出了FAT32文件存储的软件设计流程.该流程可实现基于物理接口层的磁盘根目录文件存储.提出了预成FAT表的软件设计方法,使得当CPU对磁盘访问速度较慢时,也可在不影响数据写入的情况下,利用微小时隙完成文件目录索引信息的建立.该设计已应用于实际工程中,海试结果证明其稳定可靠.     

A Network-Attached Storage System Supporting Guaranteed QoS

We propose a network-attached storage system that can support guaranteed Quality of Service （QoS）, called POPNet Storage. The special policy of date access and disk scheduling is enable users to access files quickly and directly with guaranteed QoS in the POPNet Storage. The POPNet Storage implements a measurement-based admission control algorithm （PSMBAC） to determine whether to admit a new data access request stream and admit as many requests as possible while meeting the QoS guarantees to its clients. The data reconstruction algorithms in the POPNet Storage also put more emphasis on data availability and guaranteed QoS, thus it is designed to complete the data recovery as soon as possible and at the same time provide the guaranteed QoS for high-priority data access. The experiment results show that the POPNet Storage can provide more significant performance, reliability, and guaranteed QoS than conventional storage systems.     

File assignment policy in network storage system

0　IntroductionStorageareanetworks(SAN)andNetworkattachedstorage(NAS)aretwoprovenapproachestonetworkingstorage.Ingeneral,bothofSANandNASemploytheswitchtechnologyforinterconnectthatcanefficientlyreducedelayandcompetitionofnetwork[1 3] .Inthissystem ,anaccesstoonedeviceisinde pendentofotherdevices.Fromviewofabstract,eachnetworkstoragedeviceisviewedasnetwork attacheddisk .SAN (FibreChannel attacheddisks)andNAS (Ethernet \|attacheddisks)areexamplesofsuchanapproach .Sointhispaper,thenetw…