Nebula37P-NVMe 星瀚存储系统
以全硬件数据通路实现约 9.6 GB/s 的高速数据写入，记录的数据可像本地磁盘一样被 Windows/Linux 主机直接读出与管理。
型号： IW-37P-NVME
所属分类：
Virtex UltraScale+开发板
存储流盘系统
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- 商品名称: Nebula37P-NVMe 星瀚存储系统
- 型号: IW-37P-NVME
以全硬件数据通路实现约 9.6 GB/s 的高速数据写入，记录的数据可像本地磁盘一样被 Windows/Linux 主机直接读出与管理。
IW-37P_NVME是基于NVMe固态硬盘阵列的高速存储模块，用于实现超高速实时数据流的存储和回放，主要应用于科学仪器、卫星通信等领域。典型应用包括实现对ADC采样数据流的实时记录、DAC重构数据流的供给、光纤或RapidIO等高速数据接口的数据记录等场景。
该系统为独立模块产品设计，选取Xilinx公司的XCVU37P高性能FPGA，对外提供两路的100G的高速数据接口；内部采用8GB的集成HBM，系统逻辑单元2852K，可扩展I/O端口、DDR4内存和NVMe SSD存储，适用于各种不同的可编程应用。VirtexUltraScale+HBM FPGA缓解了在计算、数据库和网络加速应用中使用并行存储器（如DDR4）所带来的带宽瓶颈和功耗，先进的NVME存储架构，存储带宽不低于8GB/s，存储容量支持4TB/8TB/16TB配置，并且内部采用文件管理方式，可通过千兆/万兆网口访问功能。产品控制可通过网络接口，网络采用标准的TCPIP通信协议。用户可通过控制协议将产品的控制使用融入到客户软件中，或使用厂家提供的控制软件完成控制。
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系统由数据源端、FPGA 高速存储板卡、数据读出端三部分构成，端到端通过 QSFP28 光纤互联。整体硬件框图如下。
图1 系统硬件框图
组成模块
模块
说明
FPGA 主控
系统核心，采用 AMD Virtex UltraScale+ 系列 XCVU37P，承担协议解析、数据流水、RAID、NVMe 控制等全部硬件加速功能
QSFP28 光纤接口
高速数据接口，分别用于数据源接入与数据读出输出
NVMe SSD 阵列
4× NVMe SSD，构成高带宽存储后端，容量可定制
DDR
FPGA 数据缓存，用于流水缓冲与突发吸收
RJ45
管理网口，用于对设备进行管理（配置、状态监控等）
GPIO / LED
状态指示与外部控制信号
时钟（Clk）
系统时钟基准
电源（Power）
板卡供电
性能指标
规格 内容 产品形态 独立模块设计 存储容量 支持4块m.2接口Nvme SSD
容量支持 4TB/8TB/16TB规格可选存储带宽 持续稳定读写带宽10GB/s
万兆访问带宽≥800MB/s，千兆访问带宽≥100MB/s数据接口 QSFP:2路4xGTH，支持AURORA高速协议． 控制及访问接口 1路千兆网口，网络通信协议，采用标准TCPIP协议，连接文件管理系统．
GPIO_USER 逻辑控制数据接口，不接PC 时可用控制采集回放文件管理。文件管理 专用数据回放管理软件 软件功能 实时记录功能、数据回放功能、数据访问、文件在线管理功能、自检等功能； 功耗与散热 功耗≤60W，兼容风冷与导冷； 物理特性 尺寸：200mm（宽）x200mm（长） 功能介绍
功能项 功能描述 实时记录功能 通过 QSFP＋对外的高速接口，完成对输入数字信号的实时接收记录存储功能； 数据回放功能 通过外部控制软件的操控，或 J30J 协议接口，能够将记录的数据文件，通过 QSFP＋高速接口，发送到外部设备； 数据访问 通过对外的千兆／万兆网口，完成对存储板卡内部数据的访问，实现对记录数据的下载、上传功能，包括数据的下载，上传，文件的删除，格式化、重命名等文件操作； 文件管理功能 通过对外的千兆／万兆，使用 TCPIP 通信协议，完成对存储板卡内部数据的文件管理功能，包括文件的删除，格式化、重命名等文件操作； 自检功能 能够通过千兆／万兆网口，完成自检控制，及状态上报，包括当前设备状态，以及记录容量等信息，包括总容量、剩余容量等； -
产品特点
- 高速写入，稳定可靠：约 9.6GB/s 持续写入吞吐，满足高带宽数据实时记录。
- 全硬件加速：写入数据通路在 FPGA 内完成，不占用主机 CPU，长时间高负载稳定运行。
- 文件读出便捷：已记录数据以标准文件方式读出，便于后续处理与归档。
- 接口灵活可配置：高速数据接口支持 Aurora / SRIO 或其他网络协议模块，适配不同数据源。
- 使用简单，零学习成本：映射为本地磁盘，exFAT 格式化即用，按日常磁盘操作即可读写数据。
- 跨平台兼容：Windows / Linux 双平台支持。
- 容量按需定制：根据客户数据量灵活配置存储容量。
- 自主可控：基于国产化设计思路，核心数据通路自主实现。
应用场景
高速数据采集记录：雷达、通信、图像、遥测等高带宽数据源的实时落盘。
数据读出与处理：将已记录的数据以文件方式读出至处理系统或上位机进行分析。
大容量数据归档：大文件、长时间连续记录的可靠存储。
测试与验证系统：作为高速数据记录节点，配合上位机进行测试分析。
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