一、RAID系统设计中的一个关键技术问题（论文文献综述）
李晋涛[1]（2021）在《基于SATA硬盘阵列的数据记录装置设计与实现》文中进行了进一步梳理在航空航天领域的飞行试验中,通常需要对飞行过程中的可见光图像和红外图像等数据进行快速的存储。这些高像素、高帧频的图像数据实现高速且可靠的存储是飞行试验的关键部分。针对这一问题,本文以FPGA为主控,光纤为数据接口,设计了一种基于SATA硬盘存储阵列的数据记录装置,主要从接口、缓存、数据存储三个方面阐述了数据记录装置的设计及实现。首先,为了实现速率分别为2.5Gbps和12.5Gbps的两路光学图像的高速传输,采用硬件光电转换模块和IP核配合的方式,设计了两路SRIO图像接口;为了验证IP核的设置是否正确,根据例化工程进行了时序仿真;为了解决突发度写速率较快的问题,设计了DDR3缓存阵列,并针对DDR3的两种不同的拓扑方式进行比较;为了减少布线空间和提高信号完整性选则了Fly-by拓扑方式,并总结了PCB布线时的技巧和规则;为了防止图像混合存储带来的数据混乱,在进入DDR3阵列前通过对图像数据重新编帧的方式将两路图像数据进行区分,之后介绍了MIG控制器和DDR3的读写时序。数据存储模块的设计,考虑到数据记录装置的体积不宜太大,放弃了主流的VPX背板机箱传输方式,选择FPGA直接控制数据存储到固态硬盘的思路;在优先考虑传输速率和空间利用率的情况下,参考RAID0阵列模式设计了基于SATA固态盘的阵列存储模式,并通过优化OOB初始化状态机,解决了硬盘传输中断无法重连的问题;为了方便测试,设计了千兆以太网的硬件电路,作为上位机通信和数据回读的接口。最后,通过硬件和上位机软件搭建了测试平台,对数据记录装置的存储性能做了全面的测试。经过大量的试验测试,数据记录装置的读写功能均正常,可以完成两路光学图像的稳定存储,不存在丢帧和误码现象,实际存储速率不低于850MB/s。
勾梓冲[2]（2021）在《嵌入式40Gbps高速数据存储系统设计与验证》文中进行了进一步梳理随着通信技术的飞速进步,数据传输速率与数据传输容量逐渐提升,为了采集高速传输的大规模数据,需要有高速数据存储技术的支持。本文对高速数据存储技术进行研究,设计并验证一种支持40Gbps高速数据存储的嵌入式存储系统。论文主要涉及以下三点内容:第一,完成存储系统研究现状的归纳与存储技术的分析。选择具有高存储性能与高稳定性优势的SSD作为存储器。选定PCIE高速接口作为SSD接口,并总结PCIE总线的拓扑结构与层次结构。总结适配PCIE接口的NVME高速接口协议,分析其队列结构与命令流程。对比复杂低效的软件控制存储方式,选择FPGA控制存储方式提高数据存储的性能。规定高速数据存储格式,选择RAID0技术实现存储性能的提升,使用ex FAT文件系统实现高速数据的文件化管理。第二,完成存储系统FPGA高速存储逻辑与Linux数据管理软件的设计与实现。根据高速数据存储在无线通信与光纤通信中的应用场景与需求分析,提出基于FPGA实现40Gbps高速数据存储和基于软件实现数据管理的存储系统架构。设计包含PS端与PL端的FPGA高速存储逻辑,将高速数据按RAID0方式,以存储数据块为单位存储到两个SSD中。设计PL端存储数据块采集逻辑,将高速数据整合为存储数据块。设计PL端存储数据块读写逻辑,实现NVME协议完成对存储数据块的读写控制。设计PS端Linux数据管理软件的驱动层与用户层方案,其中驱动层软件实现与PL端的数据交互,用户层软件实现对存储系统的初始化控制与存储数据块管理。第三,完成存储系统FPGA高速存储逻辑与Linux数据管理软件的联合测试。首先根据存储系统架构搭建验证平台,并对验证平台的基础功能进行测试,完成FPGA高速存储逻辑的配置和Linux系统的移植。然后测试存储系统的初始化功能,证明利用FPGA硬件逻辑可以成功搭建高速数据存储通道。接着测试存储系统的存储功能,证明存储系统能够支持40Gbps高速数据的准确存储。最后测试存储系统的数据管理功能,证明存储系统具有管理存储到SSD中高速数据的功能。本文设计并验证一种基于嵌入式平台的高速数据存储系统,实现FPGA方案对40Gbps高速数据的存储控制和软件方案对高速数据的管理,具有一定的理论意义和实用价值,对高速数据存储方案的研究提供可行性参考。
张宇阳[3]（2020）在《复杂移动环境中车联网多链路协同传输方法研究》文中指出车联网是未来移动通信的重要应用场景。在车联网的众多具体应用需求中,如何通过车联网将传统网络设备产生的海量数据实时、高效地上传至云端服务器是其中的一个重要需求。这一需求有着广泛的应用场景,例如高铁通信与应急通信。但是,针对这一需求,需要克服三点挑战。第一,单一无线链路传输的局限性;第二,传统网络设备对多链路传输的限制;第三,无线链路信号的波动对多链路协同传输的影响。标识网络是基于国家973项目提出的新型网络架构,可以很好地支持移动性。因此,为了克服上述三点挑战,满足车联网应用需求,本文依托标识网络,考虑到复杂移动环境的特点,拟围绕以下三个问题具体展开研究:1)如何设计一种支持融合多元硬件与底层协议的车联网多链路协同传输框架?2)如何提高本文所提传输框架的容错性?3)如何在问题二的基础上,综合考虑复杂移动环境特点,设计一种异构无线链路协同传输机制,提升车联网传输性能?论文的主要工作和创新点如下:（1）针对研究问题一,本文在不同场景异构无线链路状态综合分析的基础上,提出了新型车联网多链路协同传输框架的设计需求,并基于标识网络,设计了标识车联网多链路协同传输框架。该传输框架在整体设计上对车辆周围的异构无线链路进行融合,建立起一条透明传输通道,实现了传输过程中“用户与网络分离”和“资源与位置分离”。该传输框架在核心设备的内部工作原理中将资源管控模型抽象为“三层两映射”,从而完成传输策略的灵活管控与下发,实现传输过程中“控制与转发分离”。（2）针对研究问题二,从异构无线链路传输乱序角度,本文提出了一种容忍链路状态估测误差的多链路协同传输方法。考虑到移动场景中链路状态估测有一定的误差,该方法在接收端部署缓存以动态增加乱序数据包的排队时延,从而克服传统多链路传输方法中因链路状态估测误差而造成的多链路传输乱序,避免用户终端网络设备因传输乱序而主动大幅降低传输速率,间接提升传输框架的整体资源利用率。该方法与经典方法在传输乱序容错能力、实时吞吐量、整体时延和估测误差容忍度等方面进行全方位的对比与评估。实验结果表明,该方法可以有效地容忍链路状态估测误差,克服数据传输乱序,提升传输性能。（3）针对研究问题二,从异构无线链路传输丢包角度,本文提出了一种基于大数网络编码的多链路容错传输方法。该方法考虑到传统多链路传输容错方法在链路带宽资源开销、计算资源开销和编码灵活度等方面存在的问题,基于全新设计的网络编码模型,保证了传输的可靠性。本文分别通过数值分析,仿真对比与系统实验,对该方法的传输丢包容错能力,编解码用时,实时吞吐量和普适性等方面进行了分析。实验结果表明,该方法在显着提升了异构无线链路传输可靠性的同时,间接提升了异构无线链路的资源利用率。此外,在仿真实验中,为了完成在实际系统中无法完成的实验,本文设计了标识车联网多链路协同传输仿真系统。利用该系统,可以从多方面充分对比不同传输方法在标识车联网多链路协同传输框架中的性能差异。（4）针对第三个研究问题,在上两点研究工作的基础上,充分考虑复杂移动环境中无线链路丢包与异构网络的传输乱序问题,本文首先提出了一种适应网络编码的异构网络传输乱序容错接收缓存。该缓存以编码簇为排序目标,保证了支持网络编码的多链路传输方法有序传输。其次,在该缓存的基础上,本文将标识车联网多链路协同传输框架实例化,设计了标识车联网多链路协同传输机制。最后,通过仿真实验和实际系统测试,验证了在不同移动场景中,该机制相对其他多链路传输机制可以综合提升车联网的资源利用率与传输性能。目前该成果已部署于政府和企业的实际系统中使用,创造了良好的社会效益与经济效益。通过上述对于基于标识网络的车联网多链路协同传输框架及相关方法的研究,本文为车联网多链路协同传输方法的探究提供了一种可行的新思路。
王顺卓[4]（2020）在《闪存错误时空特性感知的固态盘可靠性算法优化研究》文中研究说明固态盘（Solid State Drive）因具有高内部并行性、低随机访问延迟、低能耗以及小尺寸等优势,作为主流的存储设备被广泛用于个人电脑和数据中心。近年来,随着5G和大数据技术发展,对存储容量、性能和可靠性提出了更高需求。得益于半导体制程工艺技术、单元多比特技术以及三维堆叠技术的发展,闪存存储密度大幅提升。然而,存储密度的增长是以牺牲可靠性为代价,不可靠的存储介质会引起数据存储可靠性维护开销大和闪存空间利用率不足的问题。因此,如何设计具有高效能、可靠的闪存存储系统,成为了研究热点。为了保证数据存储的可靠性,现有的可靠性算法引发了高昂的存储性能开销。例如,固态盘利用纠错码（Error Correction Code,ECC）纠正数据错误和块级阵列编码（Redundant Arrays of Independent Disks,RAID）提供系统级容错保护。纠错过程中产生的解码延迟、块级阵列编码中繁重的校验冗余数据和数据重建操作,极大地影响了系统性能。而且,为了满足闪存存储密度扩展带来的高可靠性需求,固态盘利用过长纠错码（即纠错码校验数据大小超过系统配置的校验数据空间）提高系统的纠错能力。然而,基于过长ECC存储策略中引发的读放大,大幅降低了系统读性能。为了充分利用盘内多级并行性,控制器通常将不同并行单元间相同块编号的闪存块链接成超级块,并以超级块作为盘内闪存空间的管理粒度,在提高系统吞吐量的同时,均衡超级块内闪存块承受的编程/擦除次数。然而,由于闪存块间耐磨损力差异,超级块中弱块会过早损坏,加速了系统故障,致使固态盘失效时,大量闪存块未被充分利用,降低了固态盘内闪存空间利用率。针对上述问题,围绕闪存错误时空特性,展开如下可靠性算法优化研究:为了解决高解码延迟和过长ECC存储导致的读性能下降的问题,首先研究了闪存错误的时间特性（即闪存块的原始误码率随着编程/擦除次数的增加呈现指数型增长）,然后探索了闪存生命期内需要的校验冗余数据与系统配置校验数据空间的关系,发现在闪存生命期早期（即闪存块承受的编程/擦除次数较小时）,系统配置的校验数据空间没有被充分利用;在生命期末期（即闪存块承受的编程/擦除次数过大时）,配置的校验数据空间无法满足系统可靠性需求。基于上述发现,提出了一种闪存错误时间特性感知的纠错码数据管理策略（LAE）,根据闪存错误时间特性自适应调整纠错码数据管理策略。在生命期早期,充分利用配置的校验数据空间,利用短码长的纠错码降低解码延迟;在生命期末期,将过长ECC对应的校验数据作为用户数据的扩展,持久化到不同的并行单元中,充分利用盘内多级并行性,降低过长纠错码引发的读放大对读性能的影响。实验结果表明,与传统ECC编码策略相比,LAE可提升系统读性能最大达85.1%;与目前基于过长ECC的数据存储策略相比,LAE可提高系统读性能最大达30.0%。针对盘内RAID组织策略中存在的繁重校验数据和数据重建导致的高昂存储性能开销问题,首先研究了固态盘生命期内的可靠性需求,发现RAID提供的可靠性在生命期大部分时期未被充分利用。然后探索了闪存错误空间特性（即经历相同编程/擦除次数的闪存块具有不同的原始误码率）,提出了闪存错误空间特性感知的RAID条带管理策略（WARD）。一方面,WARD根据闪存块的实时磨损动态组织RAID条带,在保证数据存储可靠性的前提下,减少校验数据对系统性能的影响;另一方面,提出预警转移机制,提前迁移坏块中的用户数据,避免数据重建过程带来的性能抖动问题。实验结果表明,与传统的RAID组织策略相比,WARD在生命期内提供高且稳定的可靠性,读性能和写性能最大提升分别为19.5%和25.6%。为了提高基于传统超级块组织策略的固态盘寿命,本文首先探索块级与页级的闪存错误空间特性,然后提出闪存错误时空特性感知的超级块组织策略（WAS）。WAS将页级闪存错误空间特性与闪存块磨损检测相结合,设计了一种高效准确的闪存块磨损实时检测策略。基于闪存块的实时磨损,WAS动态地组织超级块,让强块分担原本施加到弱块上的磨损,并且利用一种基于磨损的垃圾回收策略,进一步降低闪存块间的磨损差异,提高固态盘内空间利用率,延长系统的寿命。实验结果表明,WAS策略与传统超级块组织策略相比,以可以忽略的性能开销为代价,提高了30.78%闪存空间利用率,延长了51.3%固态盘寿命。
刘锋[5]（2020）在《10Gbps物理随机数发生器及其采集存储系统的设计与实现》文中研究指明物理随机数发生器广泛应用于科学计算、模拟仿真、信息安全、身份认证等领域。由于输出的不确定性和非周期性,物理随机数发生器在保密通信领域中的作用尤为突出,通常被用于机密密钥产生、向量初始化和随机填充值等诸多方面。随着计算机技术以及通信技术的发展,通信数据的吞吐量已经达到Gbps甚至Tbps的水平。基于信息论鼻祖香农提出的“一次一密”理论,为保证如此高吞吐量数据的通信安全,需要实时生成速率不低于通信速率的高质量物理随机数来对传输的数据进行加密和解密。目前,生成实时物理随机数的方法有很多种,如利用电阻热噪声、相位抖动、光子集成和混沌激光的方法来产生物理随机数。基于上述方法实现的物理随机数发生器一些受限于较低熵源带宽无法实现高速,一些则受限于庞大的体积而难以适应当今社会器件小型化、芯片化的发展趋势。此外,还有一些物理随机数发生器由于不能实时监测熵源遭受的诸如温度、电压、电磁等的攻击或可能出现的故障,而输出性能较差的物理随机数。物理随机数发生器在投入使用前,需要对其输出的随机序列进行大量的离线统计测试。随着随机数输出速率的不断提高,针对随机数采集存储系统的设计也逐渐成为物理随机数发生器研发和设计中必不可少的一部分。本文在FPGA中设计了一款带在线监测模块的10Gbps物理随机数发生器,单路可稳定输出10Gbps的随机序列,随机性测试结果表明该物理随机数输出的随机序列具有良好的统计特性。此外,本文实现基于PCIE 2.0传输接口和RAID技术的随机数采集存储系统,能够连续、实时采集存储10Gbps物理随机数发生器的输出序列,极大缩短了高速物理随机数发生器数据采集所耗费的时间。本文围绕10Gbps物理随机数发生器及其采集存储系统,主要研究内容和工作如下:1.分析66节点自治布尔网络的输出特性,设计一种延迟异或后处理电路去除66节点自治布尔网络单个节点输出信号的偏置和相邻两个节点输出信号间的相关性,最终通过GTX收发器实现具有良好输出特性和统计特性的单路速率可达10Gbps的物理随机数发生器。2.对本文所实现的10Gbps物理随机数发生器设计针对熵源的健康测试电路和针对输出序列的在线统计测试模块,使能够对熵源故障和物理随机数发生器低质量的输出进行报警。3.为方便对10Gbps物理随机数发生器的进一步离线分析验证,设计基于PCIE 2.0高速传输接口和RAID技术的随机数采集存储系统,能够实时、连续采集存储高速物理随机数发生器所产生的速率为10Gbps的随机序列。
陈妍霖[6]（2020）在《固态存储阵列的多通道I/O优化研究》文中提出近年来,存储技术发展迅速,除了容量的大小有所突破,硬件的升级使得存储性能也有较大幅提升,但其I/O性能并没有相应地大幅增长,随着多核CPU的多用户态频繁请求的增加,对于多通道固态存储阵列的固态存储设备来说,其I/O性能的优化就显得尤为重要。针对航空领域特定机载存储设备大容量且高速的需求,本文设计实现了一个以NAND Flash为存储介质的多通道固态存储阵列方案。当有大量频繁的I/O请求时,上层的请求需要经过多个不同的系统软件层才能到达下层硬件实现数据的访问,为此设计了一个专用的块设备驱动,针对3通道的固态存储阵列的硬件物理特性,以轮询的方式平均访问SRAM命令池中存放的命令以优化I/O调度,实现了一个较为高效的I/O调度策略。好的闪存管理能更好地处理I/O请求,在闪存转换层（Flash Translation Layer,FTL）中维护了一个虚实地址映射表来实现地址映射、磨损均衡、垃圾回收等机制,可使系统根据闪存内部结构的物理特性更为直观地进行数据块的使用和管理,充分利用了闪存通道的并行资源。此外,采用直接内存访问（Direct Memory Access,DMA）方式,在驱动层和固态存储阵列间传输数据和命令,可避免对CPU的大量请求,提升I/O请求的速度和性能。最后,分析对比了系统在不同大小的数据块、不同通道数量及不同读写比例下的读写性能、IOPS等,并展示了实际的测试结果。在不同通道下,本系统的带宽和I/O速度都有较大的提升,符合设计目标。
刘多强[7]（2020）在《高速图像压缩存储系统关键技术研究与实现》文中指出在航空航天、工业等领域,高速视觉测量仪器通过高速相机对快速运动目标实现高精度实时测量,从而产生海量图像数据。高速图像在传输和存储过程中,系统的传输带宽、存储容量以及系统的可靠性面临严峻的挑战。为了解决高速风洞试验中海量图像数据的实时压缩和存储难题,对其关键技术开展研究。首先阐述了课题研究背景和意义,并针对高速图像压缩和存储问题的国内外研究现状进行了分析。其次根据系统技术指标,采用自顶向下设计思想,将整个系统按照功能进行模块划分,完成了高速图像压缩存储系统总体架构设计。然后针对系统中的JPEG压缩算法和SATA存储技术进行了分析,为系统设计提供了理论基础和技术路线。最后,以Virtex-7 690t FPGA作为系统开发核心器件,采用并行流水处理和乒乓操作等技术,创新性地设计了高度并行处理的DCT处理器、量化器、熵编码器以及JFIF头文件单元,有效提高了系统吞吐率,能完成高速图像实时JPEG编码。基于SATA3.0协议,采用RAID 0存储技术,设计了SATA读写控制器和文件管理模块,可完成高速图像的并行SSD阵列存储。为了使系统便于灵活调整图像压缩比和实现系统功能切换,采用软硬件协同设计方法,设计了可配置接口,实现上位机的命令和参数传递。测试结果表明,本文设计的高速图像压缩存储系统能实现吞吐率不低于2GB/s的图像实时JPEG压缩和SSD阵列存储,达到了系统指标。系统满足高吞吐率和低时延处理需求,并且具备较好的灵活性和可扩展性。
程江林[8]（2020）在《基于MongoDB的海底原位环境探测数据管理方法研究》文中研究指明海底原位环境包括海底的电化学、生物、震动、压力、盐温深、核辐射等各方面,海底原位环境探测数据作为海洋数据管理分析的基础,对海洋物探领域具有重要的意义。通过海底原位环境探测平台对海底采集数据的分析,我们可以知道海底空间的结构信息和动态变化,包括物理信息单元、化学特征元素和生物系统结构的变化。近年来,海底采集技术和设备的不断发展,使得海底探测数据结构越来越复杂、数据量级也逐渐增加,给海底数据的管理带来了巨大的挑战。因此对于海量的、结构复杂的海底探测数据,如何进行高效的管理,并开发一套适合海底探测数据管理方法有着很大的研究意义。本文介绍了基于MongoDB分布式数据库实现对海底原位环境探测数据管理的方法,为海底探测数据处理平台软件提供了有效快速的支持。首先,本文对目前比较常见的几类非关系型数据库的特点进行分析,并提出了非关系型数据库MongoDB对海底探测数据存储的优势。针对海底探测数据多源异构的特点,结合客户端软件和用户的需求,对海底探测数据的存储模型进行了分析,并基于MongoDB设计了灵活的数据库结构模型。然后,针对海底探测属性数据及大型二进制数据管理方法进行了详细开发设计,利用BSON数据格式存储海底探测属性数据,GridFS分布式文件系统存储海底探测大型二进制数据。根据业务需求,使用QT集成开发环境配合MongoDB C++驱动程序及JSON库开发了诸多API函数接口,能够快速有效的实现数据库服务器与客户端软件之间的通信。针对数据管理平台性能的设计,本文在MongoDB数据库服务器上搭建副本集实现负载均衡特性,采用分片技术部署MongoDB集群实现水平扩展,物理存储设计中使用磁盘阵列RAID10作为物理存储方式,解决海量数据存储冗余并提高数据存储的安全性。最后,本文利用已搭建好的平台系统,针对不同类型的海底采集数据进行功能测试和验证分析。通过内部测试得出,本文设计的针对海底原位环境探测数据的管理方法性能稳定,能够有效的完成多源异构海底探测数据的存储、查询、检索等功能,其效果达到了预期的设计目标,获得了良好的反馈。
冯文涛[9]（2020）在《40Gbps高速数据流存储关键技术研究》文中指出随着信息时代的高速发展,数据传输带宽和存储容量日益增长。为适应对大量的高速数据分析处理需要,必须要对高速数据流存储关键技术进行研究。本文以高速数据流存储为前提,重点研究了40Gbps高速数据流存储关键技术指标,完成40Gbps高速数据流存储硬件电路和数字逻辑系统的设计与实现,为高速数据流存储提供硬件平台和数字实现方案。论文主要内容分为三部分:第一,完成高速数据流存储硬件电路设计与实现。首先,对高速数据流存储的研究现状和应用场景进行分析,对硬件电路结构和性能提出对应的指标要求。然后根据硬件电路的性能需求划分多个电路单元进行分析,完成单元电路的核心芯片选型和总体结构设计。最后完成各电路单元的电路设计方案,确定总体功耗、时钟网络分配和电路配置方式,并完成电路设计。第二,完成高速数据流存储数字逻辑系统设计与实现。首先,从数据存储速率、格式、缓存区域和控制器四个方面,分析高速数据流存储对数字逻辑系统的需求。然后根据分析结果给出数字逻辑设计的总框图,并详细阐述主要数字逻辑模块的设计方案和实现方法。最后对实现高速数据存储数字逻辑系统所消耗的资源进行分析。第三,完成40Gbps高速数据流存储硬件电路和数字逻辑的功能验证。首先根据设计的硬件电路搭建实验验证平台,并给出针对硬件电路和数字逻辑功能的测试流程。然后对硬件电路进行测试,主要包括电源测试、时钟测试、核心处理芯片功能测试和PCIe链路性能测试。最后对数字逻辑功能进行测试,主要包括对NVMe固态硬盘的读写测试、40Gbps高速数据流存储速率测试和数据校验。通过对测试结果进行分析,验证最终达到本文的设计指标需求。本文设计实现了一种高速数据流存储的硬件电路和数字逻辑系统,能够支持两路PCIe x4上游接口和四个固态硬盘的接口,存储速率不低于40Gbps。满足高带宽、大数据量的数据存储实际应用需求,对高速数据流存储的硬件平台和数字逻辑系统设计有一定参考意义。
邓健[10]（2020）在《基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计》文中提出随着全球数字化进程的加速和大数据时代的到来,数据的存储显得尤为重要。纷繁复杂的应用向数据存储系统提出了各种不同层次的要求,这让数据存储系统面临着不小的挑战。目前,越来越多的中小企业大带宽存储应用提出了对大容量、高速存储、稳定可靠的数据存储需求。结合该市场需求,作者所在实习单位立项研发这类数据存储产品。作者负责该项目的前期研发工作,并在这方面展开了有益、深入研究。本文首先调研了存储系统的社会需求和和国内外研究现状,并分析了项目需求,对系统进行了方案设计,提出了一种实用高效的设计方案。基于该方案,提出了这样一个存储系统:一台由12块SCSI接口企业级机械硬盘组成的RAID 5存储阵列机架服务器,高性能存储服务光纤板卡作为高速数据流的控制及收发器件,利用x8 PCIe2.0接口与服务器进行数据通信,以Xilinx高性能Kintex-7系列FPGA作为主控制器,以及板载独立的64位DDR3 SDRAM作为大容量缓存,配置4通道10G光纤接口作为数据收发端口。存储系统采用软硬件相结合的方式、使用多队列乒乓操作的数据缓存,通过PCIe DMA Subsystem高效地将存储服务光纤板卡收到的高速数据存入服务器。接着,本文分析了存储介质、高速收发器GTX、Aurora 64B/66B等高速串行协议,详细地介绍了在Vivado2018.3集成开发环境下基于FPGA的高速数据流控制方案以及控制实现方法。然后,根据存储控制逻辑,在Visual Studio2017集成开发环境中完成了软件对底层硬件的控制,最终实现了对存储服务光纤板卡的上位机控制。最后,本文搭建起来一个完整的存储系统实验平台,对各功能模块和存储系统进行了联合调试。在该实验平台上,进行了相关测试实验。测试结果表明,本文设计出的上述高速数据流存储系统能够实现对高速数据流数据的实时高速存储,保证数据稳定可靠的同时可以实现存储回放等预定功能。
二、RAID系统设计中的一个关键技术问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RAID系统设计中的一个关键技术问题（论文提纲范文）
（1）基于SATA硬盘阵列的数据记录装置设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 硬盘发展现状 |
| 1.2.2 数据记录装置发展现状 |
| 1.3 本文主要内容及章节安排 |
| 2 方案设计 |
| 2.1 数据记录装置技术要求 |
| 2.2 系统整体方案 |
| 2.2.1 数据记录装置方案设计 |
| 2.2.2 测试机方案设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 数据接口设计 |
| 3.1 光电收发接口设计 |
| 3.1.1 接口电路设计 |
| 3.1.2 电源电路设计 |
| 3.1.3 时钟电路设计 |
| 3.2 SRIO接口逻辑设计 |
| 3.2.1 RapidIO传输协议简介 |
| 3.2.2 SRIO物理层包格式与传输逻辑 |
| 3.2.3 IP核解析与时序仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 数据缓存设计 |
| 4.1 DDR3阵列设计 |
| 4.1.1 DDR3拓扑类型比较 |
| 4.1.2 DDR3电路原理设计 |
| 4.1.3 Fly-by拓扑布线技巧 |
| 4.2 DDR3逻辑设计 |
| 4.2.1 数据编帧设计 |
| 4.2.2 MIG控制器简介 |
| 4.2.3 DDR3读写逻辑 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 数据存储设计 |
| 5.1 数据传输方案分析 |
| 5.1.1 接收端数据量分析 |
| 5.1.2 数据存储可行性分析 |
| 5.2 硬盘存储阵列设计 |
| 5.2.1 硬盘阵列技术简介 |
| 5.2.2 SATA电路设计 |
| 5.3 SATA存储逻辑设计 |
| 5.3.1 SATA协议简介 |
| 5.3.2 数据传递逻辑设计 |
| 5.3.3 OOB状态机优化设计 |
| 5.4 千兆以太网回读设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 性能测试及验证 |
| 6.1 测试平台的搭建 |
| 6.2 数据记录装置可靠性验证 |
| 6.2.1 OOB状态机测试 |
| 6.2.2 数据存储性能测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）嵌入式40Gbps高速数据存储系统设计与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究内容与贡献 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 高速数据存储系统研究现状 |
| 2.1 高速存储器概述 |
| 2.1.1 固态存储器 |
| 2.1.2 PCIE总线技术 |
| 2.1.3 NVME协议 |
| 2.2 高速数据存储控制方式 |
| 2.2.1 软件控制存储 |
| 2.2.2 FPGA控制存储 |
| 2.3 高速数据存储格式 |
| 2.3.1 RAID技术 |
| 2.3.2 ex FAT文件系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 40Gbps高速数据存储系统总体方案设计 |
| 3.1 应用场景与需求分析 |
| 3.1.1 应用场景 |
| 3.1.2 需求分析 |
| 3.2 总体方案描述 |
| 3.2.1 存储系统核心架构 |
| 3.2.2 FPGA高速存储逻辑 |
| 3.2.3 Linux数据管理软件 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 40Gbps高速数据存储系统FPGA实现 |
| 4.1 Processing System IP核 |
| 4.2 存储数据块采集逻辑 |
| 4.2.1 存储参数配置模块 |
| 4.2.2 高速数据采集模块 |
| 4.2.3 高速数据处理模块 |
| 4.3 存储数据块读写逻辑 |
| 4.3.1 AXI PCIE IP核 |
| 4.3.2 AXI CDMA IP核 |
| 4.3.3 RAID0 读写控制模块 |
| 4.3.4 NVME HOST模块 |
| 4.4 地址空间分配与资源消耗 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 40Gbps高速数据存储系统软件实现 |
| 5.1 Linux操作系统移植 |
| 5.2 数据管理软件驱动层实现 |
| 5.2.1 RAID0 磁盘驱动 |
| 5.2.2 存储块属性收集驱动 |
| 5.2.3 AXIGP驱动 |
| 5.2.4 ex FAT文件系统驱动 |
| 5.3 数据管理软件应用层实现 |
| 5.3.1 初始化程序 |
| 5.3.2 数据管理程序 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 40Gbps高速数据存储系统实验验证 |
| 6.1 存储系统验证平台 |
| 6.2 存储系统初始化功能验证 |
| 6.3 高速数据存储功能验证 |
| 6.3.1 存储参数配置功能测试 |
| 6.3.2 PL端存储控制逻辑测试 |
| 6.3.3 数据存储速率测试 |
| 6.4 高速数据管理功能验证 |
| 6.4.1 存储块属性收集功能测试 |
| 6.4.2 ex FAT文件管理功能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）复杂移动环境中车联网多链路协同传输方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略语对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景与研究现状 |
| 1.2.1 车联网研究 |
| 1.2.2 多链路协同传输研究现状 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 论文主要工作与创新点 |
| 1.5 论文组织架构 |
| 2 基于标识网络的车联网多链路协同传输框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究现状 |
| 2.3 不同场景异构无线链路状态综合分析 |
| 2.3.1 无线链路状态综合测试实验设置 |
| 2.3.2 链路层参数分析 |
| 2.3.3 网络层参数分析 |
| 2.3.4 传输层参数分析 |
| 2.3.5 异构无线链路综合分析 |
| 2.4 新型车联网多链路协同传输框架研究基础 |
| 2.4.1 新型车联网多链路协同传输框架设计要求 |
| 2.4.2 标识网络 |
| 2.5 新型车联网多链路协同传输框架设计 |
| 2.5.1 整体网络拓扑 |
| 2.5.2 核心设备内部资源管控模型 |
| 2.5.3 基本通信流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 容忍链路状态估测误差的多链路协同传输方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 研究背景及问题描述 |
| 3.1.2 研究现状 |
| 3.2 移动场景无线链路状态估测误差分析 |
| 3.2.1 链路往返时延估测误差分析 |
| 3.2.2 链路可用带宽估测误差分析 |
| 3.3 RAID多链路传输方法的设计与实现 |
| 3.3.1 问题分析 |
| 3.3.2 RAID多链路传输方法网络模型 |
| 3.3.3 RAID多链路传输方法数学模型 |
| 3.3.4 RAID多链路传输方法核心算法实现 |
| 3.4 性能分析与实验评估 |
| 3.4.1 异构网络数据传输过程乱序程度分析 |
| 3.4.2 异构网络数据传输过程整体吞吐量分析 |
| 3.4.3 异构网络数据传输过程整体时延分析 |
| 3.4.4 异构网络传输过程估测误差容忍度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于大数网络编码的多链路容错传输方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 研究背景及问题描述 |
| 4.1.2 研究现状 |
| 4.2 多链路传输容错方法模型设计 |
| 4.2.1 多链路传输容错方法概要 |
| 4.2.2 簇内比特信息数字映射数学模型 |
| 4.2.3 BNNC编码模型 |
| 4.2.4 BNNC解码模型 |
| 4.2.5 BNNC冗余矩阵数学模型 |
| 4.3 BNNC多链路传输方法核心算法的实现 |
| 4.3.1 BNNC多链路传输方法发送算法 |
| 4.3.2 BNNC多链路传输方法接收算法 |
| 4.4 数据传输容错方法性能分析 |
| 4.4.1 BNNC编解码模型传输容错性能分析 |
| 4.4.2 BNNC编解码模型计算性能分析 |
| 4.5 仿真分析与评估 |
| 4.5.1 标识车联网多链路协同传输仿真系统 |
| 4.5.2 传输可靠性对比分析 |
| 4.5.3 典型网络状态下的实时吞吐量对比分析 |
| 4.5.4 不同多链路传输方法普适性对比分析 |
| 4.6 网络编码模型性能系统实验评估 |
| 4.6.1 不同冗余度下不同网络编码模型计算性能实测评估 |
| 4.6.2 不同硬件平台编解码性能实测评估 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 面向复杂移动环境的车联网多链路协同传输机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两级DTT接收缓存模型 |
| 5.2.1 两级DTT接收缓存网络模型 |
| 5.2.2 时间阈值网络模型 |
| 5.2.3 时间阈值动态修正数学模型 |
| 5.3 标识车联网多链路协同传输机制的设计与实现 |
| 5.3.1 传输报文设计 |
| 5.3.2 内部模块设计 |
| 5.3.3 核心算法实现 |
| 5.4 两级DTT接收缓存模型性能评估 |
| 5.4.1 不同接收缓存模型整体评估 |
| 5.4.2 不同接收缓存模型深入分析 |
| 5.4.3 不同多链路传输接收缓存普适性分析 |
| 5.5 不同移动场景中多链路传输机制系统实验 |
| 5.5.1 系统实验设计 |
| 5.5.2 静态场景测试结果 |
| 5.5.3 低速移动场景测试结果 |
| 5.5.4 高速移动场景测试结果 |
| 5.6 实际应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）闪存错误时空特性感知的固态盘可靠性算法优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 基于NAND闪存的固态存储的基本原理 |
| 1.3 闪存错误特性 |
| 1.4 固态盘内可靠性算法研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 1.6 论文组织结构 |
| 2.固态盘内纠错码解码延迟和可靠性优化研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纠错码性能开销和可靠性不足问题与分析 |
| 2.3 闪存错误时间特性感知的ECC数据管理策略 |
| 2.4 分析与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.固态盘内RAID条带组织管理策略优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 RAID组织中存储性能开销和数据丢失风险研究 |
| 3.3 闪存错误空间特性感知的RAID条带管理策略 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.固态盘内超级块组织策略优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于超级块的固态盘内空间浪费问题 |
| 4.3 闪存错误时空特性感知的超级块管理策略 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 全文总结与工作展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 附录2 英文缩写对照表 |
（5）10Gbps物理随机数发生器及其采集存储系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 物理随机数的国内外研究现状 |
| 1.2.1 通用物理随机数发生器 |
| 1.2.2 带实时监测功能的物理随机数发生器 |
| 1.2.3 高速率物理随机数采集存储系统 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 10Gbps高速物理随机数发生器的设计 |
| 2.1 实现装置 |
| 2.2 熵源输出特性 |
| 2.3 后处理电路 |
| 2.4 GTX高速收发器 |
| 2.4.1 GTXIP核配置 |
| 2.4.2 GTX时钟 |
| 2.4.3 GTX信号接口 |
| 2.5 输出特性和统计测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 10Gbps物理随机数发生器在线监测模块 |
| 3.1 熵源健康测试 |
| 3.1.1 重复计数测试 |
| 3.1.2 自适应比例测试 |
| 3.1.3 熵源健康测试结果 |
| 3.2 在线随机性测试 |
| 3.2.1 频数测试 |
| 3.2.2 块内频数测试 |
| 3.2.3 游程测试 |
| 3.2.4 块内最长游程测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 10Gbps物理随机数采集存储系统 |
| 4.1 PCIE协议简介 |
| 4.1.1 PCIE总线 |
| 4.1.2 PCIE协议层次 |
| 4.1.3 PCIE核接口 |
| 4.1.4 PCIE协议TLP格式 |
| 4.2 10Gbps物理随机数采集存储系统硬件设计 |
| 4.2.1 GTX收发器接收模块 |
| 4.2.2 PCIE用户顶层控制模块 |
| 4.2.3 BMD控制器模块 |
| 4.2.4 PCIE IP核 |
| 4.2.5 基于RAID技术的实时存储 |
| 4.3 采集存储系统实物 |
| 4.4 采集存储系统验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）固态存储阵列的多通道I/O优化研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 存储器技术研究 |
| 1.2.2 存储性能研究 |
| 1.3 课题主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 系统基础概述 |
| 2.1 多通道固态存储概述 |
| 2.1.1 存储系统 |
| 2.1.2 NAND Flash存储 |
| 2.2 Linux设备驱动技术概述 |
| 2.2.1 块设备驱动 |
| 2.2.2 I/O调度器 |
| 2.3 闪存管理算法 |
| 2.3.1 地址映射 |
| 2.3.2 磨损均衡算法 |
| 2.3.3 垃圾回收算法 |
| 2.4 系统总体架构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 优化I/O调度的块设备驱动 |
| 3.1 块设备整体结构设计 |
| 3.2 块设备驱动核心数据结构及功能实现 |
| 3.2.1 块设备驱动信息 |
| 3.2.2 块设备操作 |
| 3.2.3 I/O请求信息 |
| 3.2.4 块设备驱动的读写 |
| 3.3 I/O调度器的实现与优化 |
| 3.3.1 I/O调度策略的优化设计 |
| 3.3.2 I/O调度器的实现 |
| 3.4 块设备驱动的加载与卸载 |
| 3.4.1 块设备驱动的加载 |
| 3.4.2 块设备驱动的卸载 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 FTL与 DMA传输 |
| 4.1 FTL总体功能设计 |
| 4.1.1 地址映射 |
| 4.1.2 磨损均衡 |
| 4.1.3 垃圾回收 |
| 4.2 DMA传输 |
| 4.2.1 存储设备DMA |
| 4.2.2 下载板DMA |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统测试 |
| 5.1 系统测试工具和开发环境 |
| 5.1.1 系统调试工具 |
| 5.1.2 系统开发环境 |
| 5.1.3 测试依据和工具 |
| 5.2 性能分析 |
| 5.2.1 写性能的分析 |
| 5.2.2 读性能的分析 |
| 5.2.3 IOPS性能的分析 |
| 5.3 系统功能与性能测试 |
| 5.3.1 功能测试 |
| 5.3.2 读写性能测试 |
| 5.3.3 IOPS性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间获得的奖项 |
（7）高速图像压缩存储系统关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速图像JPEG压缩 |
| 1.2.2 高速数据存储技术 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 高速图像压缩存储系统方案设计 |
| 2.1 系统技术指标 |
| 2.2 图像处理常用实现平台 |
| 2.3 系统总体架构设计 |
| 2.4 系统实现平台 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 系统关键算法与技术分析 |
| 3.1 JPEG压缩算法分析 |
| 3.1.1 JPEG压缩概述 |
| 3.1.2 2D-DCT算法研究 |
| 3.1.3 量化 |
| 3.1.4 zig-zag扫描 |
| 3.1.5 熵编码 |
| 3.2 JPEG文件交换格式研究 |
| 3.2.1 JFIF文件格式语法 |
| 3.2.2 JFIF文件格式说明 |
| 3.3 基于SATA3.0的SSD阵列存储技术分析 |
| 3.3.1 SATA3.0 协议分析 |
| 3.3.2 SSD阵列存储技术研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于FPGA的系统设计与实现 |
| 4.1 系统结构设计 |
| 4.2 高速并行DCT设计实现 |
| 4.2.1 图像分块缓存设计 |
| 4.2.2 并行DCT架构设计 |
| 4.2.3 DCT处理器设计 |
| 4.3 并行量化设计实现 |
| 4.3.1 量化器设计方案 |
| 4.3.2 量化器设计实现 |
| 4.4 并行熵编码设计实现 |
| 4.4.1 RLE编码设计 |
| 4.4.2 Huffman编码设计 |
| 4.4.3 定长码流整合设计 |
| 4.5 JFIF文件格式输出设计实现 |
| 4.5.1 JFIF头文件生成器设计 |
| 4.5.2 Out Mux模块设计 |
| 4.6 图像存储与管理设计实现 |
| 4.6.1 存储管理结构设计 |
| 4.6.2 文件管理设计 |
| 4.6.3 SSD阵列存储控制设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 系统测试与结果分析 |
| 5.1 测试平台及方法 |
| 5.2 高速JPEG编码器测试与分析 |
| 5.2.1 主要模块测试 |
| 5.2.2 测试结果分析 |
| 5.3 SATA存储测试与分析 |
| 5.3.1 SATA读写性能测试 |
| 5.3.2 测试结果分析 |
| 5.4 系统性能测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（8）基于MongoDB的海底原位环境探测数据管理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 论文组织结构及编排 |
| 第二章 关键技术概述 |
| 2.1 非关系型NoSQL数据库技术分析 |
| 2.1.1 NoSQL的基本概念 |
| 2.1.2 NoSQL的理论基础 |
| 2.2 MongoDB数据库 |
| 2.2.1 MongoDB数据库特点 |
| 2.2.2 GridFS分布式文件系统 |
| 2.3 其他相关技术简介 |
| 2.3.1 开发平台QT |
| 2.3.2 JSON for Modern C++ |
| 2.3.3 C/S架构 |
| 2.3.4 分层架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 海底原位环境探测数据管理方案分析 |
| 3.1 海底探测数据的多源异构性 |
| 3.1.1 海底原位环境数据特点 |
| 3.1.2 海底探测数据描述 |
| 3.2 海底探测数据模型分析 |
| 3.2.1 海底探测数据ER模型 |
| 3.2.2 海底探测数据模型规范化 |
| 3.3 数据库结构设计及数据存储 |
| 3.3.1 数据库结构设计 |
| 3.3.2 海底探测属性数据存储方案 |
| 3.3.3 海底探测大型二进制数据存储方案 |
| 3.4 MongoDB C++Driver |
| 3.4.1 MongoDB C++Driver简介 |
| 3.4.2 MongoDB C++Driver的编译及使用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 海底原位环境探测数据管理功能实现 |
| 4.1 存储管理系统的总体结构 |
| 4.2 数据管理的详细设计及功能实现 |
| 4.2.1 用户及权限管理 |
| 4.2.2 数据库连接管理设计 |
| 4.2.3 数据存储管理详细设计 |
| 4.2.4 数据检索管理详细设计 |
| 4.3 数据存储平台性能设计 |
| 4.3.1 MongoDB负载均衡设计 |
| 4.3.2 MongoDB分片集群设计 |
| 4.3.3 物理存储介质 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 测试与分析 |
| 5.1 平台测试环境配置 |
| 5.1.1 硬件环境配置 |
| 5.1.2 软件环境配置 |
| 5.1.3 系统集群部署 |
| 5.2 功能测试验证与分析 |
| 5.2.1 探测属性数据功能测试 |
| 5.2.2 大型二进制数据功能测试 |
| 5.2.3 副本集主节点转移测试 |
| 5.2.4 MongoDB读写性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）40Gbps高速数据流存储关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究内容与贡献 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 高速数据流存储技术研究现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 固态存储器概述 |
| 2.3 PCI Express总线技术 |
| 2.3.1 总线架构 |
| 2.3.2 分层结构 |
| 2.4 NVM Express协议 |
| 2.4.1 NVMe特性 |
| 2.4.2 NVMe队列 |
| 2.4.3 NVMe指令 |
| 2.5 AXI4 总线协议 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 40Gbps高速数据流存储技术硬件电路分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应用场景与需求分析 |
| 3.2.1 应用场景 |
| 3.2.2 需求分析 |
| 3.3 硬件电路性能需求与分析 |
| 3.3.1 数字处理单元 |
| 3.3.2 逻辑控制单元 |
| 3.3.3 Switch单元 |
| 3.3.4 数据存储单元 |
| 3.3.5 时钟电路单元 |
| 3.3.6 电源电路单元 |
| 3.4 硬件电路方案设计与实现 |
| 3.4.1 硬件电路总体设计 |
| 3.4.2 数字处理电路 |
| 3.4.3 数据存储电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 40Gbps高速数据流存储技术数字逻辑分析与设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高速数据流存储数字逻辑需求与分析 |
| 4.2.1 数据存储速率分析 |
| 4.2.2 数据缓存方案分析 |
| 4.2.3 数据存储格式分析 |
| 4.2.4 存储控制方案分析 |
| 4.3 高速存储数字逻辑设计总框图 |
| 4.4 高速存储数字逻辑设计与实现 |
| 4.4.1 PCIe硬核概述 |
| 4.4.2 BRAM存储模块 |
| 4.4.3 数据分发模块 |
| 4.4.4 初始化模块 |
| 4.4.5 写命令模块 |
| 4.4.6 Host主控模块 |
| 4.5 逻辑资源消耗分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 40Gbps高速数据流存储关键技术实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验验证平台及测试流程 |
| 5.3 硬件电路性能测试与分析 |
| 5.3.1 电源单元测试与分析 |
| 5.3.2 时钟单元测试与分析 |
| 5.3.3 数字处理芯片测试与分析 |
| 5.3.4 Switch单元测试与分析 |
| 5.4 数字逻辑功能测试与分析 |
| 5.4.1 数据读写功能 |
| 5.4.2 数据存储速率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文总结及主要贡献 |
| 6.2 下一步工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与结构安排 |
| 2 存储系统方案设计 |
| 2.1 存储介质选择 |
| 2.1.1 HDD简介 |
| 2.1.2 SSD简介 |
| 2.1.3 硬盘接口类型 |
| 2.1.4 硬盘参数 |
| 2.2 主控芯片选型 |
| 2.2.1 高速收发器介绍 |
| 2.3 高速串行通信协议选用 |
| 2.3.1 PCIe协议 |
| 2.3.2 SRIO协议 |
| 2.3.3 Aurora64B/66B协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高速数据流FPGA控制 |
| 3.1 高速数据流控制 |
| 3.1.1 数据位宽设计 |
| 3.1.2 PC2Card数据流设计 |
| 3.1.3 Card2PC数据流设计 |
| 3.2 数据流控制模块设计 |
| 3.2.1 PCIe模块 |
| 3.2.2 Register模块 |
| 3.2.3 Data_ctrl模块 |
| 3.2.4 Interconnect模块 |
| 3.2.5 DDR3缓存模块 |
| 3.2.6 Aurora模块 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 存储设备与存储软件 |
| 4.1 存储设备 |
| 4.1.1 独立磁盘阵列 |
| 4.1.2 RAID等级划分 |
| 4.1.3 软件RAID |
| 4.1.4 硬件RAID |
| 4.1.5 服务器RAID方案选择 |
| 4.2 存储系统软件设计 |
| 4.2.1 硬件驱动抽象 |
| 4.2.2 应用控制软件 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验 |
| 5.1 模块测试 |
| 5.1.1 Aurora64B/66B测试 |
| 5.1.2 DDR3测试 |
| 5.1.3 PCIe子系统测试 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩略语中英对照表 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
四、RAID系统设计中的一个关键技术问题（论文参考文献）
- [1]基于SATA硬盘阵列的数据记录装置设计与实现[D]. 李晋涛. 中北大学, 2021(09)
- [2]嵌入式40Gbps高速数据存储系统设计与验证[D]. 勾梓冲. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]复杂移动环境中车联网多链路协同传输方法研究[D]. 张宇阳. 北京交通大学, 2020
- [4]闪存错误时空特性感知的固态盘可靠性算法优化研究[D]. 王顺卓. 华中科技大学, 2020(01)
- [5]10Gbps物理随机数发生器及其采集存储系统的设计与实现[D]. 刘锋. 太原理工大学, 2020
- [6]固态存储阵列的多通道I/O优化研究[D]. 陈妍霖. 黑龙江大学, 2020(04)
- [7]高速图像压缩存储系统关键技术研究与实现[D]. 刘多强. 西南科技大学, 2020(08)
- [8]基于MongoDB的海底原位环境探测数据管理方法研究[D]. 程江林. 安徽大学, 2020(07)
- [9]40Gbps高速数据流存储关键技术研究[D]. 冯文涛. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计[D]. 邓健. 西华大学, 2020(01)