千萬門級FPGA芯片設(shè)計(jì)平臺的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

1、千萬門級千萬門級 fpgafpga 芯片設(shè)計(jì)平臺的數(shù)據(jù)存芯片設(shè)計(jì)平臺的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)儲技術(shù)朱瑜摘要：高檔芯片設(shè)計(jì)平臺中，數(shù)字存儲技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)。采用虛擬化技術(shù)構(gòu)成netapp8060 中心存儲分布式虛擬化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集團(tuán) 3 個子公司存儲資源共享，給出了數(shù)據(jù)存儲雙活容災(zāi)與備份功能，以及存儲快照技術(shù)，快速恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器系統(tǒng)的一體式虛擬化技術(shù)，構(gòu)成 fpga 芯片設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可滿足千萬門級 fpga 芯片設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：fpga；eda；虛擬化；快照：tn791 ：a ：1007-9416（2018）06-0143-011 引言集成電路芯片技術(shù)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，為完成高水千萬門級

2、fpga 芯片設(shè)計(jì)，必須建立相應(yīng)的企業(yè)云與虛擬化 eda（電子設(shè)計(jì)自動化）設(shè)計(jì)平臺，將 設(shè)計(jì)軟硬件資源通過虛擬化技術(shù)部署在企業(yè)中心機(jī)房云端，實(shí)現(xiàn)自動化的管理，在平臺上進(jìn)行 eda 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對資源的快速部署，降低成本、節(jié)省設(shè)計(jì)時間。在此平臺中數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是關(guān)鍵的核心技術(shù)。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)與系統(tǒng)很多技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，但其核心技術(shù)是分布式虛擬化存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、雙活容災(zāi)與備份功能的實(shí)現(xiàn)、存儲快照等。統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲平臺在存儲效率，虛擬服務(wù)器和虛擬桌面的即時虛擬機(jī)（vm）和數(shù)據(jù)存儲拷貝、以及虛擬數(shù)據(jù)中心備份和業(yè)務(wù)連續(xù)性解決方案等領(lǐng)域提供業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)。2 高性能虛擬化存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)存儲方案如圖 1 所示。（1）分布式

3、虛擬化。本文采用 netapp8060 中心存儲器虛擬化，將所有的 sata、sas 和 ssd 混合硬盤構(gòu)成一個全局的塊存儲系統(tǒng)，分配給 3 家子公司獨(dú)立使用與管理，且互相隔離。這樣的技術(shù)節(jié)省了投資，一臺存儲提供多個子公司使用，并且混合硬盤虛擬化模式，帶來的是寫 i/o 性能顯著提升，最大的使用到 ssd盤的高速性能，滿足并發(fā)用戶激增時對寫 i/o 性能的嚴(yán)格要求。（2）中心云平臺虛擬化服務(wù)器共享存儲陣列。連接到共享存儲陣列時，vmwareesx 支持 vmware 虛擬機(jī)文件系統(tǒng)（vmfs）和網(wǎng)絡(luò)連接存儲（nas），中心各應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行虛擬化可提高運(yùn)行效率，共享服務(wù)器資源。（3）數(shù)據(jù) rai

4、d-dp 保護(hù)。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)保護(hù)要求比傳統(tǒng)物理服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)中的要高。 數(shù)據(jù)保護(hù)是共享存儲設(shè)備的首要特征。netapp raid-dp 是一種先進(jìn)的 raid 技術(shù)，作為所有 fas 系統(tǒng)的默認(rèn) raid 級別提供。raid-dp 可防止單個 raid 組中同時丟失兩個驅(qū)動器。部署非常經(jīng)濟(jì)； 使用默認(rèn) raid 組的開銷僅為 12.5%。 這種彈性和存儲效率使得 raid-dp 上的數(shù)據(jù)比存儲在 raid 5上的數(shù)據(jù)更安全，并且比 raid 10 更具成本效益。（4）雙活容災(zāi)。選用 netapp8060 雙主控容災(zāi)備份功能，即有兩臺相同的主控機(jī)，子公司 1 由于規(guī)模比較大，其應(yīng)用單獨(dú)運(yùn)

5、行在主控機(jī) a 上，當(dāng)發(fā)生故障無法自動修復(fù)時候，自動切換到主控 b 上，所有應(yīng)用與進(jìn)程均不受到影響，同樣的子公司 2 和子公司 3 日常使用主控 b，當(dāng)發(fā)生故障時自動切換使用主控 a，實(shí)現(xiàn)雙活容災(zāi)。兩臺存儲主控設(shè)備均處于運(yùn)行狀態(tài)，互為冗余，可相互接管的應(yīng)用模式來實(shí)現(xiàn)存儲的高可用，高安全性。（5）存儲快照技術(shù)，快速恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)。在不影響生產(chǎn)操作的情況下我們選用了 natapp 提供基于陣列的備份技術(shù)，這些備份僅消耗存儲塊級更改，可以在一天中提供多個恢復(fù)點(diǎn)。備份是存儲陣列中的集成組件，因此快照提供的恢復(fù)時間比任何其他方式提供的恢復(fù)時間更快。3 結(jié)語采用虛擬化技術(shù)構(gòu)成中心存儲虛擬化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)子公司存

6、儲資源共享，給出了數(shù)據(jù)存儲雙活容災(zāi)與備份功能，以及存儲快照技術(shù)，快速恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器系統(tǒng)的一體式虛擬化技術(shù)，將 設(shè)計(jì)軟硬件資源部署在企業(yè)中心機(jī)房云端，實(shí)現(xiàn)自動化的管理，高效地在 設(shè)計(jì)平臺上進(jìn)行 eda 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對資源的快速部署，極大地降低成本、節(jié)省設(shè)計(jì)時間，本文數(shù)據(jù)存儲技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)平臺，已設(shè)計(jì)鑒定了 3500 萬門 fpga 芯片產(chǎn)品。參考文獻(xiàn)1虞慧群，范貴生.云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢綜述j.微型電腦應(yīng)用，2011，（10）：1-3.2朱運(yùn)航.eda 技術(shù)在芯片設(shè)計(jì)中的發(fā)展與應(yīng)用j.信息技術(shù)，2006，（5）：184-186.3汪金愛.eda 技術(shù)與 fpga 設(shè)計(jì)應(yīng)用j.

7、今日電子，2014，（12）：73-76.4張峰，等.用于 fpga 的多層次集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)j.電子與信息科學(xué)，2012，29（5）：377-385.abstract：the virtualized technology was used to construct the netapp8060 central storage virtualization system. the storage resources ofthe groups three subsidiaries were shared， and the data storagedisaster recovery and backup functions were provided. the snapshottechnology was used to quickly recover lost data. combining theintegrated virtualization technology of the network and serversystems， the fpga chip design sy