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存储控制器架构与服务器架构存储比较

文章来源:CPS中安网 作者:【未知】 点击:次 时间:2013/3/4 10:29:34 转载:

控制器架构可以定义为采用专用嵌入式CPU和RAID校验芯片实现的具有模块化、无线缆设计的存储设备。对比常见的服务器架构而言,控制器架构在RAID校验性能、设备稳定性和维护性等方面具有更高的优势。控制器架构与服务器架构存储设备性能比较如表1所示。

控制器架构与服务器架构存储设备性能比较  

通过表1可见,控制器架构的存储设备充分保证了稳定性,其内部设备减少了很多单点故障,同时其模块化无线缆设计也降低了故障的出现,增加了风扇对设备内部降温的效果,同时还提升了设备的可维护性。下面对几个细节点做详细的分析。

RISC处理器优势

RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构,它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。它具有以下特点:一是由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行;二是采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度;三是采用“缓存—主机—外存”三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不会因从存储器存取信息而放慢处理速度。

应用特点:RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快。

运行特点:RISC芯片的工作频率一般在400MHZ-1200MHZ数量级。时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操作。

反观CISC处理器:一是各种指令使用频率相差悬殊;二是指令系统的复杂性带来了系统结构的复杂性,从而增加了设计时间和售价;三是增加了VLSI(超大规模集成电路)设计的负担,尤其不利于微机和单片机向高档机发展;四是复杂指令操作复杂、速度慢。

控制器架构:RISCVSx86

控制器架构的部件设计是采用模块化无线缆设计,风扇、电源、硬盘、控制器都是支持热插拔的。反观服务器架构,仅风扇和电源模块化,且箱体内的各个模块由线缆连接,这样增加了整体机箱的发热点、故障点和能耗点;另外,线缆之间的串扰也会对整个系统的稳定性,信号传输的准确性造成一定的影响。总结而言,控制器架构的部件设计具有以下优点:

1、基于模块化设计,系统硬件故障更容易定位。系统模块化后也将故障点模块化,一旦发生故障通过模块的指示灯即可作出初步判断,有利于故障定位。对于关键性业务应用,故障的及时定位是保证业务恢复时间的第一步。

2、基于模块化设计,多模块支持热插拔,故障替换方便。

3、基于模块化设计,无线缆间信号串扰,系统更稳定。

4、无线缆设计,减少线缆耗能,更节能。

5、无线缆设计,避免由于线缆老化导致故障。

6、无线缆设计,使系统的内部散热风道通畅,有利于系统散热,提高系统稳定性。应用与我们的设备中来讲,在散热风道的设计上,同有的产品采用了最小风阻设计、对称风流设计、专利风道设计,这些设计的基础均为模块化无线缆设计。

x86设计虽然让系统空间十足,不过大量的软件工作,将造成CPU负担增加,让系统执行时的效率及稳定性都受到严苛考验。同时,CPU高速运转时所产生的热量,也会让系统温度快速上升。在消费性产品,x86架构的温度问题可以用风扇来解决,然而风扇则是x86架构系统较不稳定的零组件,这对相当重视稳定性的存储产品是一大挑战。

除此之外,RISC架构的系统晶片(SoC,System-On-Chip)已把大部分的元件整合到晶片上,只需要比较少的外部零件,不但降低原料与生产成本,也降低系统复杂度与故障机率。

相对于x86架构的复杂与高成本,RISC架构就显得比较理想,不会有x86架构因过分依赖高效能CPU,反而导致整体效率不佳的问题。

嵌入式操作系统的优势

嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外,还具有可装卸性、实时性、统一接口等特点。它具有开放性、可伸缩性的体系结构,实时性一般较强,可用于各种设备控制当中,它还可提供各种设备驱动的接口,有更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。除此之外,它还具有操作方便、简单、提供友好的图形GUI,追求易学易用等特点。它可提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其它协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。它具有强稳定性,弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务。在嵌入系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用,因此,嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸。

嵌入式操作系统应用于存储系统的优

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