基于roc架构的sas raid卡硬件设计与实现

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1、山东大学硕士学位论文基于ROC架构的SASRAID卡硬件设计与实现姓名：宋晓锋申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：刘琚;姚萃南20080412山东大学硕士学位论文英文缩写索引RAIDReduIldantA∞ay0fIIlexpe硒iVe／Illd印endent廉价／独立磁盘冗余Disl(S阵列SCSISmaJlComputerS姆eIIlInte血ce小型计算机系统接口SASSerialAttachedSCSI串行SCSIROCRaid∞Cllip芯片集成呦控制器PCIExpr嚣sPeripheraIComponentInterconnectE!x

2、press高速周边元件扩展接口JBODJustaBuIlchofDdves独立磁盘OLTPor卜Line1bnsactionProcessmg联机事务处理OCEoIlliIleC印acityExp锄sion、)Iritlloutre_boot在线窖最扩展Ro～mRAID伽motlle加ard主板集成RAIDIOPI／OProcesS0r输入／输出处理器P锄试lelATAParallelATAttacllm饥t串行A=r嵌入式接UFB．DIMMFullyBu伍：red．DmlInlmeMemoryModule全缓冲双列直插内存模组5原创性声明本人郑重声明：所呈交

3、的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：立叠望日期：21量：垒：坚关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。

4、(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：丛蔓导师签名：期：里呈!生!f1山东大学硕士学位论文中文摘要随着计算机服务器行业的迅速发展，技术的更新日益频繁，客户的应用也越来越广泛，特别是近年来，传统行业信息化建设、互联网、信息安全和航天事业等等的迅速发展，对服务器产品提出了更高的要求：性能更高、安全性更好、可靠性和稳定性更有保障。RAID(ReduIld锄t岫ofInexp肌siv们nd印e11deIltDisks，即廉价／独立磁盘=门=余阵列)卡作为服务器产品中的关键部件，对以上方面的优化起着至关重要的作用。SAS(S谢al№chedSCSI(SCS卜Sm

5、allColnputcrSySt伽Int妇，小型计算机系统接口)，即串行SCSI)为下一代主流的存储接口，因此进行SASRAD卡的研究和设计，对于掌握服务器存储子系统的核心技术，提高产品的差异化，提升产品的核心竞争力和降低成本有着重要的现实意义。本论文是以浪潮集团高效能服务器和存储技术国家重点实验室承担的国家863计划课题。浪潮高性能服务器”为背景，该项目是为了解决随需扩展、高速通讯、集中管理与控制、远程监控等应用的诸多技术难题，同时也是为我国研制具有自丰知识产权的高性能服务器打下坚实的基础，提高产品的差异化和竞争力，进一步缩小同欧美技术强国的差距，并且大幅度

6、的降低成本。本文的目的是设计一种基于ROC(№0nCllip，即芯片集成RAJD)架构的SASRMD卡，使其来满足高性能服务器的高速通讯，并且进一步提高系统的安全性和可靠性。论文采用“模块化一设计思路，将系统硬件分解为内存模块、PCIExpress模块、SAS模块和电源模块四个主要部分，这是本系统的“骨架”所在；各模块的原理图设计、PCB实现、调试和测试等等，这是本系统的“灵魂”所在。在设计过程中，提出了SAS№膏的最优设计方案，对DDR2内存工作原理、PCIExpress协议、SAS协议、核心控制芯片进行了深入的分析和研究，对高速信号的PCB实现、信号完整性

7、的测试进行了深入的理解和应用，并对SAS&AJD卡总结出一套完整有效的测试方法。本文首先对R越D技术、№的发展现状进行了阐述，结合技术的发展趋势，提出基于ROC架构的SASR舢D卡的设计方案。根据方案，对系统的各个山东大学硕士学位论文组成部分进行了分析和硬件原理图设计，如内存、PCIExpress、SAS和电源等主要模块。论文接下来对SASRMD卡的PCB设计，从元器件的布局、各予系统高速信号布线的原则等方面进行了详细的阐述，其中内存PCB设计是最重要的部分。随后对调试阶段发现的问题进行了归纳和总结，并提出针对性的解决办法。然后，对SASm卡结构、信号完整性、

8、功能、兼容性、可靠性和性能等方面进行测