數(shù)據(jù)流盤高速存儲(chǔ)讀取技術(shù)最新進(jìn)展

　　使用普通PCIe架構(gòu)
　　PCIe總線是一種串行總線，單線傳輸(x1)可以達(dá)到250MB/s，16線(x16)時(shí)傳輸速率可達(dá)4GB/s，各設(shè)備專用各自總線，因此傳輸速率較高，如圖2所示，數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)到設(shè)備緩存上，再直接傳遞到I/O總線，經(jīng)過RAM、CPU、傳遞到硬盤上，此時(shí)的瓶頸主要存在于讀寫硬盤的速度。一般存儲(chǔ)/讀取的速度均在100MB/s以上。

圖2 PCIe數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/讀取

　　使用直接讀/寫盤結(jié)構(gòu)
　　以上結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)都要經(jīng)過I/O總線、內(nèi)存和CPU，在一定程度上該過程限制了存儲(chǔ)/讀取的速度，而且CPU的多線程性又增加了丟失數(shù)據(jù)的可能性和系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，所以出現(xiàn)了直接讀/寫盤結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)原理如圖3所示，數(shù)據(jù)從設(shè)備的緩存中讀出后直接寫入磁盤，或者從磁盤中讀取后直接輸出。

圖3 直接讀/寫盤結(jié)構(gòu)

　　該結(jié)構(gòu)有兩種典型應(yīng)用，一種是NI的PXI系統(tǒng)配合Express Card接口卡、RAID磁盤陣列，數(shù)據(jù)從設(shè)備緩存讀取后經(jīng)PCI總線不經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)存和CPU直接經(jīng)過Express Card接口卡存入RAID磁盤陣列，持續(xù)存儲(chǔ)速度可達(dá)100MB/s(見圖4所示)。

圖4 PXI總線直接讀/寫硬盤

　　另一種典型結(jié)構(gòu)是NI的PXIe總線結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過PXIe總線上的一款專門的數(shù)據(jù)流盤卡，對(duì)RAID磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入/讀取。持續(xù)寫入/讀取速度可以達(dá)到300MB/s、600MB/s甚至更高(見圖5所示)。

圖5 PXIe流盤系統(tǒng)(NI的600MB/s流盤設(shè)備)

結(jié)語

　　流盤即持續(xù)從或者向存儲(chǔ)器中傳輸數(shù)據(jù)，要達(dá)到較高的流盤速度和效率，需要綜合考慮存儲(chǔ)器、總線和系統(tǒng)架構(gòu)等因素，如果選擇成熟的產(chǎn)品進(jìn)行測控方面的應(yīng)用，NI的產(chǎn)品是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
　　
參考文獻(xiàn)：

1. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6253
2. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3221