数据流盘高速存储读取技术最新进展

　　使用普通PCIe架构
　　PCIe总线是一种串行总线，单线传输(x1)可以达到250MB/s，16线(x16)时传输速率可达4GB/s，各设备专用各自总线，因此传输速率较高，如图2所示，数据先存储到设备缓存上，再直接传递到I/O总线，经过RAM、CPU、传递到硬盘上，此时的瓶颈主要存在于读写硬盘的速度。一般存储/读取的速度均在100MB/s以上。

图2 PCIe数据存储/读取

　　使用直接读/写盘结构
　　以上结构，数据都要经过I/O总线、内存和CPU，在一定程度上该过程限制了存储/读取的速度，而且CPU的多线程性又增加了丢失数据的可能性和系统的不稳定性，所以出现了直接读/写盘结构。该结构原理如图3所示，数据从设备的缓存中读出后直接写入磁盘，或者从磁盘中读取后直接输出。

图3 直接读/写盘结构

　　该结构有两种典型应用，一种是NI的PXI系统配合Express Card接口卡、RAID磁盘阵列，数据从设备缓存读取后经PCI总线不经过系统内存和CPU直接经过Express Card接口卡存入RAID磁盘阵列，持续存储速度可达100MB/s(见图4所示)。

图4 PXI总线直接读/写硬盘

　　另一种典型结构是NI的PXIe总线结构，该结构通过PXIe总线上的一款专门的数据流盘卡，对RAID磁盘阵列进行数据的写入/读取。持续写入/读取速度可以达到300MB/s、600MB/s甚至更高(见图5所示)。

图5PXIe流盘系统(NI的600MB/s流盘设备)

结语

　　流盘即持续从或者向存储器中传输数据，要达到较高的流盘速度和效率，需要综合考虑存储器、总线和系统架构等因素，如果选择成熟的产品进行测控方面的应用，NI的产品是个不错的选择。

参考文献：

1. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6253
2. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3221