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基于SFP光电模块的高速数据存储器的设计与研究

杜东海  
【摘要】:近年来,随着社会对于数据的保密性、通信速率、通信质量、存取速率等越来越高的要求,一种能够进行数据高速传输和高速存储的数据存储器成为了现在众多研究机构的研究热点。在现代高速通信领域中,利用光纤进行数据的高速大容量传输成为了一种必然的发展趋势,而SFP(Small Form Pluggable)光电模块又是光纤通信中的一种必不可少的关键器件。因此,本文展开了基于SFP光电模块的高速数据存储器的研究,而在SFP光电模块数据传输链路中高速串行数据传输是其关键支撑技术。 高速串行作为现今高速数据传输领域的一种主流技术,其广泛应用于光纤通信行业、高速大容量数据存储领域以及千兆网络传输领域。鉴于本文高速数据存储器研究技术指标的要求,设计了以FPGA(Field-Programmable GateArray)作为主控核心的、以高速串行技术作为支撑的、以SFP光电模块作为光纤通信接口的、以基于SATA(SerialATA)接口固态硬盘(Solid State Drives:SSD)作为高速大容量存储介质的、以千兆以太网作为和上位机高速通信接口的、具有高速数据传输能力的和高速大容量数据存储能力的高速数据存储器。同时在该存储器的主控FPGA中实现了高速串行收发器的控制,实现了与上位机的三速以太网MAC层通信,实现了固态硬盘的SATA II协议控制,实现了自定义SFP光纤链路通信协议的定制,并在设计过程中对于这些控制都进行了功能仿真。最后经过测试,该存储器实现了高速率大容量数据的高速传输及存储。


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