硬盤寫入裝置及其系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種硬盤寫入裝置及系統，其中，上述裝置包括：數據總線；處理模塊，通過數據總線與硬件壓縮卡連接，用于通過數據總線向硬件壓縮卡發送通知消息，以及存儲待寫入硬盤的數據；硬件壓縮卡，與數據總線連接，用于接收通知消息，并在通知消息的觸發下，讀取處理模塊存儲的待寫入硬盤的數據并壓縮，以及將壓縮后的數據發送至處理模塊。采用本實用新型專利技術提供的上述技術方案，解決了相關技術中，由于使用多塊硬盤進行數據存儲導致的成本高和CPU占用率等問題，從而降低了CPU資源的占用率，以及降低了存儲成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及硬盤存儲領域，具體而言，涉及一種硬盤寫入裝置及系統。
技術介紹
目前，由于機械硬盤本身寫入速度的限制以及文件系統的限制，小文件(1MB-100MB)持續寫入硬盤的速度始終不高，大概在20-30MB/S，而且CPU占用率比較高，突發占用率會高達80-90%。同時單塊硬盤容量有限，用硬盤組成RAID或者網絡存儲成本比較聞。但是當前數字化變電站對網絡數據記錄儀的存儲要求已經達到60MB/S，且要求存儲數據可以保留72小時。72小時的存儲數據量是16TB，目前單個硬盤最大為3TB，這樣最 少需要6塊3TB硬盤，成本非常高，對CPU要求也比較高。針對上述問題通常的解決方法是用多塊硬盤組成RAID，提高寫入速度；用多個硬盤RAID，提高存儲容量。這樣會存在以下缺點要達到規范所要求的存儲速度和容量，需要的硬盤數量非常多，成本非常高，且CPU占用率也高。針對相關技術中的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
針對相關技術中，由于使用多塊硬盤進行數據存儲導致的成本高和CPU占用率等問題，本技術主要目的在于提供一種硬盤寫入裝置及系統，以至少解決上述問題。根據本技術的一個方面，提供了一種硬盤寫入裝置，包括數據總線；處理模塊，通過數據總線與硬件壓縮卡連接，用于通過數據總線向硬件壓縮卡發送通知消息，以及存儲待寫入硬盤的數據；硬件壓縮卡，與數據總線連接，用于接收通知消息，并在通知消息的觸發下，讀取處理模塊存儲的待寫入硬盤的數據并壓縮，以及將壓縮后的數據發送至處理模塊。上述數據總線為PCI Express總線。上述硬件壓縮卡為通過自身內存直接存取DMA方式讀取待寫入硬盤的數據并將壓縮后的數據發送至處理模塊的硬件壓縮卡。上述處理模塊為CPU。根據本技術的另一個方面，還提供了一種硬盤寫入系統，包括硬盤，以上所述的裝置。。通過本技術，采用利用硬件壓縮卡先對待寫入硬盤數據進行壓縮再存至硬盤的技術方案，解決了相關技術中，由于使用多塊硬盤進行數據存儲導致的成本高和CPU占用率等問題，從而降低了 CPU資源的占用率，以及降低了存儲成本。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖I為根據本技術實施例I的硬盤寫入裝置的結構框圖；圖2為根據本技術實施例2的硬盤寫入系統的結構示意圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本技術。實施例I圖I為根據本技術實施例I的硬盤寫入裝置的結構框圖。如圖I所示，該裝置包括數據總線10 ;處理模塊12，通過數據總線10與硬件壓縮卡14連接，用于通過數據總線10向硬件壓縮卡發送通知消息，以及存儲待寫入硬盤的數據；硬件壓縮卡，與數據總線連接，用于接收通知消息，并在通知消息的觸發下，讀取處理模塊存儲的待寫入硬盤的數據并壓縮，以及將壓縮后的數據發送至處理模塊。在具體應用時,上述數據總線10為PCI Express總線。上述硬件壓縮卡14為通過自身內存直接存取DMA方式讀取待寫入硬盤的數據并將壓縮后的數據發送至處理模塊的硬件壓縮卡。上述處理模塊12為CPU。在具體實施時，上述方案可以表現為以下形式上述硬盤寫入裝置包含PCI Express總線(即數據總線)以及硬件壓縮卡。CPU與硬件壓縮卡通過PCIE總線交互數據。CPU將準備寫入硬盤的數據放入內存中，通知壓縮硬件。硬件壓縮卡通過自身DMA方式將數據從CPU內存中讀出，同時進行壓縮；壓縮完的數據在通過自身DMA方式寫入CPU內存。CPU隨后將壓縮后的數據寫入硬盤。整個壓縮過程由硬件壓縮卡完成，不占用CPU資源；壓縮比例為3 : I至10 : I ；壓縮文件格式為GZIP。利用此種方式，不用硬盤RAID方式可以實現100MB/S的數據實時壓縮寫入硬盤，同時相當于將硬盤存儲空間提高3-10倍。例如，60MB/S的原始數據，最少可以壓縮到20MB/S。以20MB/S的速度存儲，72小時存儲數據量為5. 2T，只需要2塊3TB的硬盤，成本縮減3/5以上。且整個壓縮過程不需要CPU參與，不占用CPU資源。相對于原始數據流量，CPU占用率也明顯下降。實施例2如圖2所示，本技術實施例還提供了一種硬盤寫入系統，包括硬盤16，以及實施例中的硬盤寫入裝置。本實施例主要是提供了一種提高硬盤存儲空間和存儲速度的解決方案。如圖2所示，本實施例中的硬件寫入裝置包含PCI Express(PCIE)總線10(即數據總線10)，硬件壓縮卡14。本實施例利用硬件方式對要寫入硬盤16的數據進行壓縮，再將壓縮后的數據寫入硬盤16，實現提高硬盤存儲空間和存儲速度的方法。CPU與硬件壓縮卡14通過PCIE總線交互數據。CPU 12(即處理模塊12)將準備寫入硬盤16的數據放入內存中，通知壓縮硬件卡14進行壓縮。硬件壓縮卡14通過自身DMA方式將數據從CPU 12內存中讀出，同時進行壓縮；壓縮完的數據在通過自身DMA方式寫入CPU內存。CPU 12隨后將壓縮后的數據寫入硬盤16。整個壓縮過程由硬件壓縮卡14完成，不占用CPU資源；壓縮比例為3 I至10 I ;壓縮文件格式為GZIP。利用此種方式，可以實現100MB/S的數據實時壓縮寫入硬盤，同時相當于將硬盤存儲空間提高3-10倍。通過上述實施例可看出，本技術實施例實現了以下有益的效果硬件實現數據實時壓縮，不占用CPU資源；數據壓縮后存儲，相對于原始數據流量，提高了硬盤存儲速度，同時也擴大了硬盤存儲空間；數據壓縮后存儲，相對于原始數據流量，降低CPU占用率；方案成本低，對CPU要求低；提高了硬盤的工作壽命。以上所述僅為本技術的優選實施例而已，并不用于限制本技術，對于本 領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硬盤寫入裝置，其特征在于，包括：數據總線；處理模塊，通過所述數據總線與硬件壓縮卡連接，用于通過所述數據總線向所述硬件壓縮卡發送通知消息，以及存儲待寫入硬盤的數據；所述硬件壓縮卡，與所述數據總線連接，用于接收所述通知消息，并在所述通知消息的觸發下，讀取所述處理模塊存儲的所述待寫入硬盤的數據并壓縮，以及將壓縮后的數據發送至所述處理模塊。

【技術特征摘要】
1.一種硬盤寫入裝置，其特征在于，包括 數據總線； 處理模塊，通過所述數據總線與硬件壓縮卡連接，用于通過所述數據總線向所述硬件壓縮卡發送通知消息，以及存儲待寫入硬盤的數據； 所述硬件壓縮卡，與所述數據總線連接，用于接收所述通知消息，并在所述通知消息的觸發下，讀取所述處理模塊存儲的所述待寫入硬盤的數據并壓縮，以及將壓縮后的數據發送至所述處理模塊。2.根據權利要求I所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡賓，
申請(專利權)人：北京北變智達科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：