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用于靈活存儲平臺的多協(xié)議IO基礎(chǔ)架構(gòu)的制作方法

文檔序號:11864605閱讀:154來源:國知局
用于靈活存儲平臺的多協(xié)議IO基礎(chǔ)架構(gòu)的制作方法與工藝

技術(shù)領(lǐng)域

根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個或多個方面涉及數(shù)據(jù)存儲,更具體地講,涉及一種用于提供多協(xié)議存儲接口的基礎(chǔ)架構(gòu)。



背景技術(shù):

現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)可包括處理資源、非易失性存儲器及永久存儲器。永久存儲器通過針對存儲資源的存儲協(xié)議與本地處理資源進(jìn)行通信。例如,因為協(xié)議不同時,連接器類型、線纜類型、線路(trace)類型和/或數(shù)據(jù)路徑寬度方面存在差別或者在協(xié)議細(xì)節(jié)(protocol specifics)方面存在其它變化,所以存儲資源可支持一個所述協(xié)議并且計算機(jī)系統(tǒng)可支持用于支持所述協(xié)議的單獨(dú)的基礎(chǔ)架構(gòu)。

需要支持不同存儲協(xié)議的單獨(dú)的基礎(chǔ)架構(gòu)限制了整體計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。因此,存在對支持多個協(xié)議的通用基礎(chǔ)架構(gòu)的需求。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供一種存儲系統(tǒng),包括:存儲母板,該存儲母板包含第一多個存儲接口連接器、第一適配器連接器以及線纜連接器;第一存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口以及主機(jī)接口;第二存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口以及主機(jī)接口,其中,第一存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第一存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路包括路由電路(routing circuit)。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路還包括協(xié)議轉(zhuǎn)換電路。

在一個實施例中,所述存儲系統(tǒng)包括:第三存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器和第二適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口和主機(jī)接口,其中,第三存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第三存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路還被配置為在第一存儲適配器的第一母板連接器提供第二存儲接口,其中,第二存儲接口與第一存儲適配器電路的第一存儲接口相同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路還被配置為在第一存儲適配器的第一母板連接器提供第二存儲接口,其中,第二存儲接口與第一存儲適配器電路的第一存儲接口不同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路的第一存儲接口包括SATA接口,第二存儲接口包括SAS接口。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路的主機(jī)接口包括PCIe接口,第一存儲適配器電路的第一存儲接口包括從包含SATA、SAS、FibreChannel、NVMe、以太網(wǎng)及USB的群組中所選擇的接口。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路的主機(jī)接口包括PCIe接口,第一存儲適配器電路的第一存儲接口包括PCIe接口。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路的主機(jī)接口包括SAS接口,第一存儲適配器電路的第一存儲接口包括SAS接口。

在一個實施例中,所述第一多個存儲接口連接器中的連接器與至少兩個不同存儲接口兼容。

在一個實施例中,所述第一多個存儲接口連接器中的連接器包括SFF8639連接器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供一種存儲系統(tǒng),包括:存儲母板,該存儲母板包括第一多個存儲接口連接器、第一適配器連接器和線纜連接器;第一存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器以及第一存儲連接器,其中,第一存儲適配器電路在第一存儲適配器電路的第一存儲連接器支持第一存儲接口并且在第一存儲適配器電路的第一母板連接器支持主 機(jī)接口;第二存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器以及第一存儲連接器,其中,第二存儲適配器電路在第二存儲適配器電路的第一存儲連接器支持第一存儲接口并且在第二存儲適配器電路的第一母板連接器支持主機(jī)接口,其中,第一存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第一存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

在一個實施例中,所述存儲系統(tǒng)包括:大容量存儲裝置,所述大容量存儲裝置通過包括從包含線纜、多個印刷電路板線路及無線鏈路的組中所選擇的一部分的數(shù)據(jù)路徑而連接到第一存儲適配器電路的第一存儲連接器。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路的第一母板連接器包括PCIe連接器,第一存儲適配器的主機(jī)接口是PCIe。

在一個實施例中,所述系統(tǒng)包括第三存儲適配器電路,包含有第一存儲連接器以及與第一適配器連接器和第二適配器連接器兼容的第一母板連接器;第三存儲適配器電路在第三存儲適配器電路的第一存儲連接器支持第一存儲接口并且在第三存儲適配器電路的第一母板連接器支持主機(jī)接口,其中,第三存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第三存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供一種計算系統(tǒng),包括:針對19英寸機(jī)架的機(jī)架托盤(rack tray),其中,所述機(jī)架托盤包括:包含CPU和存儲器的主機(jī)母板;存儲母板,該存儲母板包括第一多個存儲接口連接器、第一適配器連接器和線纜連接器;第一存儲適配器電路,包括與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口和主機(jī)接口;第二存儲適配器電路,包括與第一適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口和主機(jī)接口,其中,第一存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第一存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同;連接到存儲母板的線纜連接器以及連接到主機(jī)母板的線纜。

在一個實施例中,所述存儲系統(tǒng)包括:第三存儲適配器電路,包含與第一適配器連接器和第二適配器連接器兼容的第一母板連接器并且被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口和主機(jī)接口,其中,第三存儲適配器電路 的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第三存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路還被配置為在第一存儲適配器的第一母板連接器提供第二存儲接口,其中,第二存儲接口與第一存儲適配器電路的第一存儲接口相同。

在一個實施例中,第一存儲適配器電路還被配置為在第一存儲適配器的第一母板連接器提供第二存儲接口,其中,第二存儲接口與第一存儲適配器電路的第一存儲接口不同。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供一種存儲系統(tǒng),包括:存儲母板,包含第一多個存儲接口連接器、線纜連接器;具有連接到線纜連接器的主機(jī)側(cè)接口以及第一多個存儲側(cè)接口的存儲適配器電路(存儲適配器電路包括:第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器,被配置為將通信從主機(jī)接口協(xié)議轉(zhuǎn)換成第一存儲接口協(xié)議;第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器,被配置為將通信從主機(jī)接口協(xié)議轉(zhuǎn)換成第二存儲接口協(xié)議;第一整合裝置(consolidation device),被配置為將多個第一存儲裝置連接到第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器,其中,第一存儲裝置中的每個被配置為通過第一協(xié)議進(jìn)行通信;第二整合裝置,被配置為將多個第二存儲裝置連接到第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器,其中,第二存儲裝置中的每個被配置為通過第二協(xié)議進(jìn)行通信),其中,每個存儲側(cè)接口連接到存儲接口連接器中的單個存儲接口連接器;存儲適配器電路控制器,被配置為在第一母板連接器支持第一存儲接口和主機(jī)接口,其中,第一存儲適配器電路的第一存儲接口與第二存儲適配器電路的第一存儲接口不同和/或第一存儲適配器電路的主機(jī)接口與第二存儲適配器電路的主機(jī)接口不同。

附圖說明

將參照說明書、權(quán)利要求書及附圖理解本發(fā)明的這些和其它特征及方面,其中,在附圖中:

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)和電源的框圖;

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖4A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖4B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖6A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖6B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖;

圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的示意性平面圖;

圖7B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到主機(jī)的存儲母板的示意性平面圖;

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接到存儲母板的主機(jī)的框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖展開的詳細(xì)描述意在作為對根據(jù)本發(fā)明提供的用于靈活存儲平臺的多協(xié)議IO基礎(chǔ)架構(gòu)的示例實施例的描述而并非意在表示可構(gòu)建或利用本發(fā)明的僅有的形式。所述描述結(jié)合所示出的實施例闡述本發(fā)明的特征。然而,將理解:可通過意在也包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的不同實施例實現(xiàn)相同或等同的功能和結(jié)構(gòu)。如在本文所示,同樣的元件號碼意在指示同樣的元件或特征。

參照圖1,在一個實施例中,主機(jī)110連接到向主機(jī)110提供數(shù)據(jù)存儲(例如,永久數(shù)據(jù)存儲)的存儲母板120。主機(jī)110可包括CPU、存儲器以及用于連接到存儲系統(tǒng)(諸如,存儲母板120)的主機(jī)存儲連接器。如果主機(jī)110包括主機(jī)總線適配器(HBA)122,則主機(jī)接口(即,主機(jī)110與存儲母板120之間的接口)可以是存儲接口,或者,如果主機(jī)110不包括主機(jī)總線適配器122(例如,如圖1所示),則主機(jī)接口可以是主機(jī)總線接口,例如,外圍組件互連快速(PCIe)接口。如在此所使用,存儲接口是用作針對大容量存儲裝置(諸如,硬盤驅(qū)動器或固態(tài)驅(qū)動器(SSD))的接口的一種接口。例如,存儲接口可以是串行高級技術(shù)附件(SATA)接口、光纖通道接口、串行連接SCSI(SAS)接口、快速非易失性存儲器(NVMe)接口或更通用的接口(諸如,以太網(wǎng)或通用串行總線(USB))。如在此所使用,“主機(jī)總線適配器”是充當(dāng)用于執(zhí)行在存儲母板120的主機(jī)側(cè)接口使用的協(xié)議與存儲母板120的存儲側(cè)接口使用的協(xié)議之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的任何電路。可在定制專用集成電路(ASIC)或片上系統(tǒng)(SOC)等中實施主機(jī)總線適配器122。

如針對一個示例實施例的圖1所示,存儲母板120可包括主機(jī)總線適配 器122、整合裝置124以及多個大容量存儲裝置(SD)126。主機(jī)總線適配器122和整合裝置124可被一起封裝到物理封裝件(這里稱之為“存儲適配器電路”130)中。大容量存儲裝置126可以是固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。整合裝置124可充當(dāng)路由電路(routing circuit),例如,將從主機(jī)110接收到的每個讀取或?qū)懭胝埱笾赶蜻B接到整合裝置124的若干存儲裝置中的一個(例如,根據(jù)在讀取或?qū)懭胝埱笾邪ǖ拇鎯Φ刂愤x擇所述一個存儲裝置)。在一些實施例中,整合裝置124是用于通過存儲接口傳輸?shù)男盘柕穆酚善鳌⒔粨Q機(jī)(switch)、擴(kuò)展器或集線器。存儲母板120可從主機(jī)110接收電能,或者如圖1所示從單獨(dú)的電源140接收電能,并且存儲母板120可將該電能提供給存儲適配器電路130、大容量存儲裝置126以及在存儲母板120中安裝的需要電能的任何其它元件。存儲母板120可構(gòu)建在印刷電路板(PCB)(或“印刷線路板”(PWB))上,其中,PCB可按照PCB線路的形式在連接器與在存儲母板PCB上安裝的其它電子元件(如有)之間提供連接。PCB也可物理地支持存儲母板120的各種元件(例如,大容量存儲裝置126),例如,PCB具有用于支撐這些元件的支架或者螺紋套件,其中,使用螺紋套件以及螺紋緊固件,這些元件可被固定到存儲母板120。

在一些實施例中,存儲適配器電路130可具有適配器連接器,其中,通過該適配器連接器,存儲適配器電路130連接到在存儲母板120上的相應(yīng)適配器連接器。所述適配器連接器提供存儲適配器電路130與存儲母板120之間的電連接并且也可將存儲適配器電路130機(jī)械地固定到存儲母板120。存儲適配器電路130的主機(jī)側(cè)(例如)通過適配器連接器的主機(jī)側(cè)部分與主機(jī)110進(jìn)行連接,存儲適配器電路130的存儲側(cè)(例如)通過適配器連接器的存儲側(cè)部分與一個或多個大容量存儲裝置126進(jìn)行連接。因此,存儲適配器電路130可將讀取和寫入請求從主機(jī)110中繼到大容量存儲裝置126中的一個或多個,并且將由大容量存儲裝置126返回的任何響應(yīng)中繼回主機(jī)110。

作為由通過連接器連接到存儲母板120的結(jié)果(例如,在失敗的情況下)存儲適配器電路130可被容易替換或代替不同的存儲適配器電路130??赏ㄟ^適配器連接器以及(例如)通過在存儲母板PCB中的PCB線路實現(xiàn)在存儲適配器電路130與所述系統(tǒng)的其它元件之間的連接。例如,在其它可能性中,在主機(jī)110與存儲適配器電路130之間的連接可包括在下列連接元件中的導(dǎo)體:在主機(jī)110上的連接器、主機(jī)110上的連接器與存儲母板上的主機(jī) 連接器之間形成連接的線纜、存儲母板120上的主機(jī)連接器與適配器連接器之間的PCB線路以及其它可能性的適配器連接器。在一些實施例中,可不通過適配器連接器實現(xiàn)與存儲適配器電路130的連接;例如,作為替代,可通過在大容量存儲裝置126與存儲適配器電路130之間直接連接的一個或多個線纜實現(xiàn)與存儲適配器電路130的連接。

參照圖2A,在一個實施例中,主機(jī)110通過與主機(jī)總線(例如,主機(jī)總線可以是PCIe總線)的連接而連接到存儲母板120。如圖2A的實施例所示,存儲適配器電路130具有用作主機(jī)總線(PCIe)的協(xié)議與存儲接口(例如,SATA、PCIe或SAS)的協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的協(xié)議轉(zhuǎn)換電路的主機(jī)總線適配器122。如圖2A的實施例所示,圖2A的實施例中的整合裝置124連接在主機(jī)總線適配器122與多個大容量存儲裝置126(例如,SATA等存儲裝置)之間。在圖2A的實施例中,整合裝置124是SATA擴(kuò)展器。在其它實施例中,整合裝置124是PCIe交換機(jī)或SAS擴(kuò)展器等。

在一些實施例中,可將主機(jī)總線適配器122的電路和整合裝置124的電路組合為單個的定制ASIC。

在一些實施例中,整合裝置124(或者主機(jī)總線適配器122和整合裝置124的組合)是在大容量存儲裝置126與一些其它實體(諸如計算機(jī)資源(例如,主機(jī)))之間提供協(xié)議轉(zhuǎn)換和路由(routing)的片上系統(tǒng)(SOC)處理器。在本實施例中的SOC處理器也可提供額外的協(xié)議支持或服務(wù)(諸如,壓縮、去重或復(fù)制)。在所述實施例中,SOC處理器也可提供如下的計算能力,即,該計算能力可作為通用或?qū)S媚傅亩粚嵤┐鎯f(xié)議的一部分或者可應(yīng)用于應(yīng)用程序的存儲母板的增強(qiáng)能力(“存儲中計算”能力)。

在圖2A的實施例中,如果例如大容量存儲裝置126中的一些失敗,或者如果將利用具有更大存儲容量的大容量存儲裝置126替換大容量存儲裝置126,則包括主機(jī)110和存儲母板120的系統(tǒng)(例如,服務(wù)器集群)的操作人員可容易地利用被配置為使用不同存儲接口的大容量存儲裝置126(例如,被配置為使用SAS而不是SATA的大容量存儲裝置126)來替換大容量存儲裝置126。為此,操作人員可添加如圖2B所示的在主機(jī)側(cè)與PCIe兼容并且在大容量存儲側(cè)與SAS兼容的適當(dāng)?shù)拇鎯m配器電路130添加到或利用所述存儲適配器電路130來替換圖2A的實施例的存儲適配器電路130。如果作為替換大容量存儲裝置126的連接器與被替換的大容量存儲裝置126的連接器 相互兼容(針對使用SFF8639連接器的各種尺寸接口的情況就是這樣,下文將更詳細(xì)地討論),則每個替換大容量存儲裝置126可被插入到當(dāng)被替換的大容量存儲裝置126被移除時空出的連接器中。在其它實施例中,存儲母板120可提針對不同存儲接口提供供若干組不同連接器,使得(例如)替換舊的大容量存儲裝置126的新的大容量存儲裝置126可被插入到與由舊的大容量存儲裝置126的移除而空出的連接器相鄰(且不同)的連接器中。

參照圖3,在一些實施例中,主機(jī)110包括主機(jī)總線適配器122,使得主機(jī)接口(即,在主機(jī)110與存儲母板120之間的接口)成為存儲接口,而不是主機(jī)總線接口(如圖1所示)。在這些實施例中,存儲適配器電路130可包括整合裝置124并且它可缺少主機(jī)總線適配器122。

參照圖4A,在一個實施例中,例如,主機(jī)110包括提供SAS接口的主機(jī)總線適配器122,整合裝置124包括SAS擴(kuò)展器。與SAS存儲接口兼容的多個大容量存儲裝置126被安裝在存儲母板120上并且連接到存儲適配器電路130。參照圖4B,在相關(guān)實施例中,主機(jī)110包括提供SATA接口的主機(jī)總線適配器122,整合裝置124包括SATA擴(kuò)展器。與SATA存儲接口兼容的多個大容量存儲裝置126被安裝在存儲母板120上并且連接到存儲適配器電路130。

在圖4A和圖4B的實施例中,存儲適配器電路130可具有PCIe卡的形狀因素(form factor),并且適配器連接器可以是支持存儲適配器電路130并提供與主機(jī)110的連接的PCIe連接器。然后,可使用線纜410(例如,在存儲適配器電路130上的存儲連接器415與大容量存儲裝置126上的相應(yīng)存儲連接器之間安裝的線纜410)實現(xiàn)與大容量存儲裝置126的一個或多個連接。

如果大容量存儲裝置126的存儲接口是主機(jī)接口,則在存儲母板120和在存儲適配器電路130中的協(xié)議轉(zhuǎn)換可能是不必要的。參照圖5,在一個實施例中,存儲適配器電路130缺少主機(jī)總線適配器122,主機(jī)總線接口是PCIe,整合裝置124是PCIe交換機(jī),存儲裝置是PCIe驅(qū)動器。

參照圖6A,在一些實施例中,存儲母板120包括針對且同時支持兩個或多個存儲適配器電路的連接器。在這樣的實施例中,使用第一存儲接口的第一多個存儲裝置可連接到第一存儲適配器電路,使用與第一存儲接口不同的第二存儲接口的第二多個存儲裝置可連接到第二存儲適配器電路。在這種實施例中,可選擇一個存儲接口以提供高性能,可選擇另一存儲接口以提供低 成本(例如,容納低成本大容量存儲裝置)。在一些實施例中,存儲母板120支持并包括超過兩個的存儲適配器電路(例如,介于3個和20個之間的存儲適配器電路)。

參照圖6B,在一個實施例中,單個存儲適配器電路使用第一存儲接口和第二存儲接口來同時(例如,兼容地)支持第一多個大容量存儲裝置和第二多個大容量存儲裝置。為了支持第一多個大容量存儲裝置,存儲適配器電路130包括用于執(zhí)行在主機(jī)總線接口與第一存儲接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的第一主機(jī)總線適配器122、用于執(zhí)行到第一多個大容量存儲裝置的路由的第一整合裝置124。為了支持第二多個大容量存儲裝置,存儲適配器電路130包括用于執(zhí)行在主機(jī)總線接口與第二存儲接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的第二主機(jī)總線適配器122、用于執(zhí)行到第二多個大容量存儲裝置的路由的第二整合裝置124。在一些實施例中,存儲適配器電路130包括超過兩個的主機(jī)總線適配器以及超過兩個的整合裝置(例如,主機(jī)總線適配器和整合裝置均介于3個到20個之間)。

參照圖7A,在一些實施例中,示意性地示出存儲母板120的布局。第一適配器連接器610被安裝在母板中并且被構(gòu)造為支持第二存儲適配器電路。第二適配器連接器615安裝在母板上并被構(gòu)造為支持第二存儲適配器電路(在圖7A中未示出存儲適配器電路)。第一適配器連接器610連接到第一存儲接口連接器620的陣列。第一存儲接口連接器620中的每個可被用于將大容量存儲裝置連接到存儲母板(以及連接到第一存儲適配器電路)。

用于存儲接口連接器620的連接器類型可以是支持多于一個的存儲接口的多協(xié)議連接器。例如,存儲接口連接器620中的每個可以是可與(包括SATA、PCIe上的NVMe以及SAS的)若干存儲接口兼容的SFF8639連接器(也可被稱為U.2連接器)。另外,采用SFF8639以發(fā)送以太網(wǎng)信令成為可能或在不久的將來成為可能。在這樣的實施例中,通過將替換驅(qū)動器直接插入到由被替換的驅(qū)動器而空出的連接器中,來利用針對不同于第一存儲接口的第二存儲接口而構(gòu)造的第二組大容量存儲裝置替換針對第一存儲接口而構(gòu)造的第一組大容量存儲裝置成為可能(如上所述),其中,第一存儲接口和第二存儲接口二者與多協(xié)議連接器兼容。

第二適配器連接器615連接到第二存儲接口連接器625的陣列。第二存儲接口連接器625中的每個(如同第一存儲接口連接器620)可被用于將大 容量存儲裝置連接到存儲母板(以及連接到第二存儲適配器電路)。在一些實施例中,第一存儲連接器620可被配置為使用“2通道(lane)”存儲接口,即,針對每個存儲接口采用2個引腳以傳輸數(shù)據(jù),而第二存儲接口連接器625可被配置為使用“4通道”存儲接口,即,針對每個存儲接口采用4個引腳以傳輸數(shù)據(jù)。

主機(jī)(或“服務(wù)器”)母板650可通過連接到存儲母板上的線纜連接器665的線纜660而連接到存儲母板120。主機(jī)母板650和存儲母板120可被(例如,并排)安裝在19英寸機(jī)架(例如,依照電子工業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)EIA-310-D制造的機(jī)架)中的托盤(例如,1U高托盤(high tray)、2U高托盤或3U高托盤)中。

在一些實施例中,存儲母板可被鏈接(chain)或級聯(lián)(cascade)以增加可供主機(jī)使用的存儲總?cè)萘?。參照圖7B,在一個實施例中,兩個存儲母板120通過線纜760而被連接在一起。線纜660將鏈接的存儲母板120連接到主機(jī)(未示出)。在存儲母板120之一上的單獨(dú)電路(或者在存儲適配器電路之一中的單獨(dú)電路)可執(zhí)行從主機(jī)到存儲母板120中的一個或另一個的信號路由。所述兩個存儲母板120可被安裝在托盤中,線纜660可延伸至同一機(jī)架或另一機(jī)架中的另一托盤。在本實施例中,包含兩個存儲母板的托盤可被稱為“只是一組閃存(JBOF)”。

下方的表1示出包括特征的各種組合的實施例的示例。標(biāo)記為“A”的第一行概述在第一適配器連接器610中安裝的存儲適配器電路包括針對SAS的PCIe主機(jī)總線適配器122以及SAS擴(kuò)展器并且在第二適配器連接器615中安裝的存儲適配器電路包括按照層次排列的PCIe交換機(jī)的實施例。本實施例允許存儲母板120與具有PCIe主機(jī)接口的主機(jī)一起安裝在托盤中。標(biāo)記為“B”的第二行概述在第一適配器連接器610中安裝的存儲適配器電路包括針對SAS的PCIe主機(jī)總線適配器122以及SAS擴(kuò)展器并且在第二適配器連接器615中安裝的存儲適配器電路包括PCIe交換機(jī)以及基板管理控制器(BMC)的實施例?;骞芾砜刂破骺商峁┕芾頂?shù)據(jù)(諸如,內(nèi)部驅(qū)動溫度)的合并。在本實施例中,主機(jī)接口是PCIe,兩個存儲母板120可基于PCIe而一起鏈接在托盤中形成一個單位的JBOF。標(biāo)記為“C”的第三行概述在第一適配器連接器610中安裝的存儲適配器電路包括以太網(wǎng)交換機(jī)并且在第二適配器連接器615中安裝的存儲適配器電路包括基板管理控制器的實施例。 在本實施例中,兩個存儲母板120可基于以太網(wǎng)而被一起鏈接在托盤中形成一個單位的JBOF。

表1

在一些實施例中,存儲接口連接器620是多協(xié)議連接器(例如,支持2通道協(xié)議和4通道協(xié)議二者),存儲母板具有從每個大容量存儲裝置到存儲適配器電路的單個數(shù)據(jù)路徑并且在所述數(shù)據(jù)路徑的一端提供選擇機(jī)制(諸如復(fù)用器或“MUX”),使得可用的數(shù)據(jù)路徑“通道”中的哪一個在任何給定時間可被啟用。例如,來自大容量存儲裝置或整合裝置124的檢測引腳(detection pin)可被用于識別由大容量存儲裝置和/或整合裝置124使用的協(xié)議并在從一個協(xié)議到另一協(xié)議的連接器內(nèi)轉(zhuǎn)換啟用的數(shù)據(jù)路徑。在這種實施例中,可使用單個4通道線纜并且動態(tài)地配置為(例如)使用針對PCIe配置的所有通道或使用針對SAS配置的通道中的兩個,并且在每種情況下,將數(shù)據(jù)通道映射到針對給定協(xié)議的連接器上的合適的引腳。

在一些實施例中,取代上述實施例的大容量存儲裝置,使用除大容量存儲裝置以外的裝置,并且一些實施例可被視為針對在潛在的多個物理基礎(chǔ)架構(gòu)上可能需要同時或順序連接到潛在的多個協(xié)議的任何被連接的裝置的通用架構(gòu)。例如,具有大容量存儲裝置的形狀因子的微服務(wù)器可連接到PCIe和以太網(wǎng)二者,或者以太網(wǎng)連接的SSD可附接到以太網(wǎng)和用于管理數(shù)據(jù)的通信的I2C總線二者。在另一實施例中,取代大容量存儲裝置而安裝的裝置可包含易失性隨機(jī)存取存儲器(RAM)或易失性RAM的組合、用于在電能損失的情況下保持RAM狀態(tài)的電池或電容器以及用于在電能損失發(fā)生時保存數(shù)據(jù)的永久存儲器技術(shù)(諸如閃存)。

參照圖8,在一些實施例中,單個存儲適配器電路可包括作為構(gòu)建塊805-845的多個協(xié)議轉(zhuǎn)換和路由元件并且能夠支持若干不同存儲接口。例如,存儲適配器電路可包括作為針對主機(jī)總線適配器的選項的針對SAS 805的 PCIe主機(jī)總線適配器、針對SATA 810的PCIe主機(jī)總線適配器,并且可包括作為針對整合裝置的選項的SAS擴(kuò)展器830、SATA擴(kuò)展器835、PCIe交換機(jī)840和以太網(wǎng)整合裝置(例如,以太網(wǎng)集線器、交換機(jī)或路由器)。在其它實施例中,可在存儲適配器電路中包括針對主機(jī)側(cè)協(xié)議(包括:例如,以太網(wǎng))和存儲側(cè)協(xié)議(包括:例如,無限帶寬)的任何其它組合的主機(jī)總線適配器和整合裝置。在存儲適配器電路中的存儲適配器電路控制器860可在啟動時或者在主機(jī)側(cè)上或存儲側(cè)上建立新連接時與新連接的實體協(xié)商協(xié)議并由此配置存儲適配器電路。

例如,如果存儲適配器電路控制器860檢測到在存儲側(cè)上的協(xié)議是SAS,則存儲適配器電路控制器860可將針對SAS的PCIe主機(jī)總線適配器805連接到存儲適配器電路的主機(jī)側(cè)接口并將SAS擴(kuò)展器830連接在針對SAS的PCIe主機(jī)總線適配器805與存儲適配器電路的存儲側(cè)接口之間。在本配置中可不使用其它構(gòu)建塊810、835、840。在另一示例中,如果存儲適配器電路控制器860檢測到在主機(jī)側(cè)上和在存儲側(cè)上的協(xié)議相同,則可不使用所有的協(xié)議轉(zhuǎn)換構(gòu)建塊805、810,并且存儲適配器電路控制器可簡單地將合適的路由元件連接在在主機(jī)側(cè)接口與存儲側(cè)接口之間(例如,PCIe交換機(jī)840,如果主機(jī)接口是PCIe,則針對大容量存儲裝置的接口是PCIe)。

在一些實施例中,如上所述,圖8的存儲適配器電路130的存儲適配器電路控制器860可隨時在存儲適配器電路的主機(jī)側(cè)接口與存儲側(cè)接口之間連接至多一個主機(jī)總線適配器805、810以及至多一個整合裝置830、835、840、845。在其它實施例中,存儲適配器電路控制器860可被配置為在主機(jī)側(cè)接口與存儲側(cè)接口之間同時連接多于一個的主機(jī)總線適配器805、810以及多于一個的整合裝置830、835、840、845,使得存儲母板可包括同時連接到存儲適配器電路130的具有不同協(xié)議的多個大容量存儲裝置SD。

例如,系統(tǒng)可包括SAS大容量存儲裝置和NVMe大容量存儲裝置二者,主機(jī)總線協(xié)議可以是PCIe,操作人員可能希望利用NVMe大容量存儲裝置替換一些SAS大容量存儲裝置。一些實施例能夠在不需要系統(tǒng)中的其它改變的情況下容納這樣的替代物。

可利用任何合適的硬件、固件(例如,專用集成電路)、軟件或者軟件、固件、硬件的組合實施在此描述的根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲適配器電路和/或任何其它相關(guān)裝置或組件。例如,所述存儲適配器電路的各種組件可形成 在一個集成電路(IC)芯片上或單獨(dú)的IC芯片上。另外,可在柔性印刷電路薄膜、帶載封裝(TCP)、印刷電路板(PCB)上實施所述存儲適配器電路的各種組件,或者所述存儲適配器電路的各種組件可形成在一個基底上。此外,所述存儲適配器電路的各種組件可以是在執(zhí)行計算機(jī)程序指令且與用于執(zhí)行在此描述的各種功能的其它系統(tǒng)組件交互的一個或多個計算裝置中的一個或多個處理器上運(yùn)行的處理或線程。所述計算機(jī)程序指令存儲在存儲器中,其中,可使用標(biāo)準(zhǔn)存儲器裝置(諸如,例如,隨機(jī)存取存儲器(RAM))在計算裝置中實施所述存儲器。所述計算機(jī)程序指令也可存儲在其它非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如,例如,CD-ROM、閃存驅(qū)動器等)中。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到:在不脫離本發(fā)明的示例實施例的范圍的情況下,各種計算裝置的功能可被組合或集成到單個計算裝置中,或者特定計算裝置的功能可分散到一個或多個其它計算裝置上。

將理解:雖然術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在此被用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅被用于使一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另一元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下,在下文中討論的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可被稱為第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。

為便于描述,空間上相對的術(shù)語(諸如“在...下方”、“在...下面”、“較低”、“在...之下”、“在...之上”、“較高”等)可在此用于描述如在附圖中所示出的一個元件或特征相對于另一元件或特征的關(guān)系。將理解:除在附圖中所描述的朝向以外,所述空間上相對的術(shù)語意在包含所述裝置在使用時或在操作時的不同朝向。例如,如果將在附圖中的所述裝置翻轉(zhuǎn),則被描述為在其它元件或特征“下面”、“下方”或“之下”的元件將被定向為在所述其它元件或特征“之上”。因此,示例術(shù)語“在...下面”和“在...之下”可包含“在...之上”的朝向和“在...下面”的朝向二者??砂凑掌渌绞绞顾鲅b置定向(例如,旋轉(zhuǎn)90度或具有其它朝向)并且應(yīng)相應(yīng)地解釋在此使用的空間上相對的描述符。

在此使用的術(shù)語僅僅針對描述特定實施例的目的而非意在限制本發(fā)明構(gòu)思。如在此所使用,術(shù)語“基本上”、“大約”及類似術(shù)語被用作近似的術(shù)語 而非用作程度的術(shù)語并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到:所述術(shù)語意在解釋在所測量或計算的數(shù)值中的固有偏差。如在此所使用,術(shù)語“主要組件”意指在重量上占據(jù)組合物的至少一半的組件,當(dāng)被應(yīng)用于多個項目時,術(shù)語“主要部分”意指所述項目的至少一半。

如這里所使用,單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另有指示。還將理解:當(dāng)在本說明書中使用時,術(shù)語“包括”指定存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但是并不排除存在或增加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或前述項的組。如這里所使用,術(shù)語“和/或”包括所列出的關(guān)聯(lián)項目中的一個或多個的任何及全部組合。當(dāng)表述(諸如“至少一個”)位于一列元件之后時,該表述修飾整列元件而非修飾所述列中的單個元件。另外,當(dāng)描述本發(fā)明構(gòu)思的實施例時對“可以”的使用表示“本發(fā)明的一個或多個實施例”。另外,術(shù)語“示例性的”意在表示示例或例證。如這里所使用,術(shù)語“使用”可被視為與術(shù)語“利用”是同義的。

將理解:當(dāng)提及一個元件“在”另一元件“上”、“被連接到”另一元件或者“相鄰于”另一元件時,所述元件可以是直接在所述另一元件上、被直接連接到所述另一元件或者緊鄰所述另一元件,或者一個或多個居間元件可以是存在的。與此相反,當(dāng)提及一個元件“直接在”另一元件“上”、“被直接連接到”另一元件或者“緊鄰”另一元件時,不存在居間元件。

在此引用的任何數(shù)值范圍意在包括被納入所引用的范圍內(nèi)的相同數(shù)值精度的所有子范圍。例如,范圍“1.0至10.0”意在包括在所引用的最小值1.0(含)與所引用的最大值10.0之間的所有子范圍(即,具有等于或大于1.0的最小值以及等于或小于10.0的最大值,諸如,例如,2.4至7.6)。在此引用的任何最大數(shù)值限制意在包括被納入其中的所有較低的數(shù)值限制,并且在本說明書中所引用的任何最小數(shù)值限制意在包括被納入其中的所有更高的數(shù)值限制。

雖然已經(jīng)在此具體描述并示出用于靈活存儲平臺的多協(xié)議IO基礎(chǔ)架構(gòu)的示例實施例,但是許多修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此,將理解:可按照除如在此所具體描述的方式以外的方式實施根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建的用于靈活存儲平臺的多協(xié)議IO基礎(chǔ)架構(gòu)。本發(fā)明將在權(quán)利要求書及其等同物中予以限定。

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