专利名称：硬盘写入装置及其系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及硬盘存储领域，具体而言，涉及一种硬盘写入装置及系统。
背景技术：
目前，由于机械硬盘本身写入速度的限制以及文件系统的限制，小文件(1MB-100MB)持续写入硬盘的速度始终不高，大概在20-30MB/S，而且CPU占用率比较高，突发占用率会高达80-90%。同时单块硬盘容量有限，用硬盘组成RAID或者网络存储成本比较闻。但是当前数字化变电站对网络数据记录仪的存储要求已经达到60MB/S，且要求存储数据可以保留72小时。72小时的存储数据量是16TB，目前单个硬盘最大为3TB，这样最 少需要6块3TB硬盘，成本非常高，对CPU要求也比较高。针对上述问题通常的解决方法是用多块硬盘组成RAID，提高写入速度；用多个硬盘RAID，提高存储容量。这样会存在以下缺点要达到规范所要求的存储速度和容量，需要的硬盘数量非常多，成本非常高，且CPU占用率也高。针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容针对相关技术中，由于使用多块硬盘进行数据存储导致的成本高和CPU占用率等问题，本实用新型主要目的在于提供一种硬盘写入装置及系统，以至少解决上述问题。根据本实用新型的一个方面，提供了一种硬盘写入装置，包括数据总线；处理模块，通过数据总线与硬件压缩卡连接，用于通过数据总线向硬件压缩卡发送通知消息，以及存储待写入硬盘的数据；硬件压缩卡，与数据总线连接，用于接收通知消息，并在通知消息的触发下，读取处理模块存储的待写入硬盘的数据并压缩，以及将压缩后的数据发送至处理模块。上述数据总线为PCI Express总线。上述硬件压缩卡为通过自身内存直接存取DMA方式读取待写入硬盘的数据并将压缩后的数据发送至处理模块的硬件压缩卡。上述处理模块为CPU。根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种硬盘写入系统，包括硬盘，以上所述的装置。。通过本实用新型，采用利用硬件压缩卡先对待写入硬盘数据进行压缩再存至硬盘的技术方案，解决了相关技术中，由于使用多块硬盘进行数据存储导致的成本高和CPU占用率等问题，从而降低了 CPU资源的占用率，以及降低了存储成本。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I为根据本实用新型实施例I的硬盘写入装置的结构框图；图2为根据本实用新型实施例2的硬盘写入系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。实施例I图I为根据本实用新型实施例I的硬盘写入装置的结构框图。如图I所示，该装置包括数据总线10 ;处理模块12，通过数据总线10与硬件压缩卡14连接，用于通过数据总线10向硬件压缩卡发送通知消息，以及存储待写入硬盘的数据；硬件压缩卡，与数据总线连接，用于接收通知消息，并在通知消息的触发下，读取处理模块存储的待写入硬盘的数据并压缩，以及将压缩后的数据发送至处理模块。在具体应用时,上述数据总线10为PCI Express总线。上述硬件压缩卡14为通过自身内存直接存取DMA方式读取待写入硬盘的数据并将压缩后的数据发送至处理模块的硬件压缩卡。上述处理模块12为CPU。在具体实施时，上述方案可以表现为以下形式上述硬盘写入装置包含PCI Express总线(即数据总线)以及硬件压缩卡。CPU与硬件压缩卡通过PCIE总线交互数据。CPU将准备写入硬盘的数据放入内存中，通知压缩硬件。硬件压缩卡通过自身DMA方式将数据从CPU内存中读出，同时进行压缩；压缩完的数据在通过自身DMA方式写入CPU内存。CPU随后将压缩后的数据写入硬盘。整个压缩过程由硬件压缩卡完成，不占用CPU资源；压缩比例为3 : I至10 : I ；压缩文件格式为GZIP。利用此种方式，不用硬盘RAID方式可以实现100MB/S的数据实时压缩写入硬盘，同时相当于将硬盘存储空间提高3-10倍。例如，60MB/S的原始数据，最少可以压缩到20MB/S。以20MB/S的速度存储，72小时存储数据量为5. 2T，只需要2块3TB的硬盘，成本缩减3/5以上。且整个压缩过程不需要CPU参与，不占用CPU资源。相对于原始数据流量，CPU占用率也明显下降。实施例2如图2所示，本实用新型实施例还提供了一种硬盘写入系统，包括硬盘16，以及实施例中的硬盘写入装置。本实施例主要是提供了一种提高硬盘存储空间和存储速度的解决方案。如图2所示，本实施例中的硬件写入装置包含PCI Express(PCIE)总线10(即数据总线10)，硬件压缩卡14。本实施例利用硬件方式对要写入硬盘16的数据进行压缩，再将压缩后的数据写入硬盘16，实现提高硬盘存储空间和存储速度的方法。CPU与硬件压缩卡14通过PCIE总线交互数据。CPU 12(即处理模块12)将准备写入硬盘16的数据放入内存中，通知压缩硬件卡14进行压缩。硬件压缩卡14通过自身DMA方式将数据从CPU 12内存中读出，同时进行压缩；压缩完的数据在通过自身DMA方式写入CPU内存。CPU 12随后将压缩后的数据写入硬盘16。整个压缩过程由硬件压缩卡14完成，不占用CPU资源；压缩比例为3 I至10 I ;压缩文件格式为GZIP。利用此种方式，可以实现100MB/S的数据实时压缩写入硬盘，同时相当于将硬盘存储空间提高3-10倍。通过上述实施例可看出，本实用新型实施例实现了以下有益的效果硬件实现数据实时压缩，不占用CPU资源；数据压缩后存储，相对于原始数据流量，提高了硬盘存储速度，同时也扩大了硬盘存储空间；数据压缩后存储，相对于原始数据流量，降低CPU占用率；方案成本低，对CPU要求低；提高了硬盘的工作寿命。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种硬盘写入装置，其特征在于，包括 数据总线； 处理模块，通过所述数据总线与硬件压缩卡连接，用于通过所述数据总线向所述硬件压缩卡发送通知消息，以及存储待写入硬盘的数据； 所述硬件压缩卡，与所述数据总线连接，用于接收所述通知消息，并在所述通知消息的触发下，读取所述处理模块存储的所述待写入硬盘的数据并压缩，以及将压缩后的数据发送至所述处理模块。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述数据总线为PCIExpress总线。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述硬件压缩卡为通过自身内存直接存取DMA方式读取所述所述待写入硬盘的数据并将压缩后的数据发送至所述处理模块的硬件压缩卡。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述处理模块为CPU。
5.一种硬盘写入系统，包括硬盘，其特征在于，还包括权利要求I至4任一项所述的装直。
专利摘要本实用新型提供了一种硬盘写入装置及系统，其中，上述装置包括数据总线；处理模块，通过数据总线与硬件压缩卡连接，用于通过数据总线向硬件压缩卡发送通知消息，以及存储待写入硬盘的数据；硬件压缩卡，与数据总线连接，用于接收通知消息，并在通知消息的触发下，读取处理模块存储的待写入硬盘的数据并压缩，以及将压缩后的数据发送至处理模块。采用本实用新型提供的上述技术方案，解决了相关技术中，由于使用多块硬盘进行数据存储导致的成本高和CPU占用率等问题，从而降低了CPU资源的占用率，以及降低了存储成本。
文档编号G06F13/16GK202615385SQ201220263548
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者胡宾 申请人:北京北变智达科技有限公司