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嵌入式大容量数据存储解决方案

作者：hyesco 作者单位：北京恒颐创兴科技有限公司 2010年4月9日

    方案简介
    随着高性能嵌入式微处理器价格的逐渐降低以及芯片级存储介质的存储密度的提高，采用以高性能嵌入式微处理器为系统核心，结合大容量存储芯片，实现高性能、低功耗、低成本、小体积的嵌入式大容量数据存储，具有无可比拟的优势…

    详细信息：

    成功案例
    　　　某单位舰载信息黑匣子
    　　　消防主机监控与采集终端
    应用背景
    　　随着32位嵌入式微处理器的推广使用，越来越多的应用场合需要大容量的数据存储解决方案，传统的基于U盘、硬盘、SD/MMC卡存储方案，虽然也能实现大容量数据存储的功能，但无论是系统体积、成本、功耗、可靠性和易用性等方面都不尽如人意，因此，迫切需要一种能以较低的成本、功耗和体积，实现大容量、高可靠性的数据存储解决方案。
    　　北京恒颐作为专业的嵌入式应用开发商和方案提供商，针对行业用户的不同需求，提供高性价比的系统设计，帮助用户实现最优的嵌入式大容量数据储存解决方案。
    应用场合
    　　嵌入式大容量数据存储解决方案可用于如下应用场合：
    　　　需要大容量本地数据存储的数据采集与监控系统；
    　　　各种车载、舰载、机载大容量数据记录仪，如“黑匣子”等；
    　　　公共安全、公共交通等信息查询系统；
    方案介绍
    　　目前，大容量嵌入式数据存储的实现方式有如下几种：
    　　第一种方式为“硬盘存储方案”，即将PC机系统的硬盘挂接到嵌入式系统中，以实现大容量的数据存储，如常见的硬盘录像机、硬盘监控系统等，但这种方式具有功耗高、体积大、易损坏等局限性，其应用场合受到很大限制。
    　　第二种方式为“存储卡方案”，即在嵌入式系统中采用SD卡、MMC卡、U盘等存储介质，实现大容量的数据存储，该方式在系统功耗、体积等方面优于前一种方式，但由于这些存储介质均采用插座方式接入系统，因此，系统的可靠性较低，特别是在使用环境比较恶劣的场合。
    　　随着嵌入式大容量数据存储应用需求的逐步提高，这两种方式已经越来越不能满足用户的需要，特别是随着高性能嵌入式微处理器价格逐渐降低和芯片级存储介质的存储密度越来越大，可以采用一种全新的方式来实现高性能的嵌入式大容量数据储存。
    系统构成及基本工作原理
    　　随着高性能嵌入式微处理器价格的逐渐降低以及芯片级存储介质的存储密度的提高，采用以高性能嵌入式微处理器为系统核心，结合大容量存储芯片，实现高性能、低功耗、低成本、小体积的嵌入式大容量数据存储，具有无可比拟的优势。
    　　图1为嵌入式大容量数据存储系统的基本结构：

    　　在该系统中，高性能嵌入式微处理器和大容量存储芯片为系统核心，随着半导体技术的不断发展，目前已经很容易在单芯片上实现几GB～几十GB的数据存储，采用多片并联的方式，可以实现大容量的存储系统。
    　　为实现系统高可靠性、高效率的工作，必须采用高性能嵌入式微处理器作为系统的管理核心，通过与高效的嵌入式操作系统相结合，实现数据的可靠存储。
    　　系统同时提供多种通信手段，方便实现数据的远程传输，便于用户对数据进行进一步的处理。
    优势与技术突破
    　　与传统的嵌入式数据存储系统相比较，该方案采用基于ARM架构的高性能32位嵌入式微处理器，结合大容量的芯片级存储介质，运行嵌入式操作系统，可以实现高性能、高可靠性的大容量数据存储。
    　　嵌入式操作系统在系统中具有至关重要的作用，依托高性能嵌入式操作系统的强大功能，该方案实现了各种常用文件系统的支持，便于数据的迁移，同时，嵌入式操作系统还实现了存储介质的自动管理、自动纠错、疲劳算法等，保证了存储数据的高可靠性。