EQL动力揭秘：PS6100/4100控制器设计分析

DRAM内存、闪存+电容的缓存保护模块

在EqualLogic PS6100控制器向内连接背板的一侧，除了多个兼容SBB定义的供电、信号连接器之外，我们看到左边似乎还有一个Micro-SD存储卡插槽（红圈部分）。至于它的作用，我想有些读者可能已经大概知道，下文中将会有进一步的展示和说明。

拆掉RAID控制器的金属上盖，我们了解到电路板的一个概况。首先是PCB上印有“DELL EqualLogic”的字样，反映出是戴尔EQL研发团队的自主设计；其次有3颗覆盖着散热片的主要芯片，加上2个ALTERA公司的FPGA（现场可编程门阵列）；最上方插着2条内存，在它们左边应该是由电容等组成的缓存保护模块（EqualLogic PS6100/4100带有备份到闪存的DRAM断电数据保护功能）。

从这个角度，可以更清晰的看到控制器缓存、电容模块以及2颗不同型号的ALTERA FPGA芯片。此外在内存插槽的旁边还有2排一共12个小型BGA封装芯片，显然是与内存访问和控制有关，后面我们还会具体介绍。

来自美光（Micron）的2GB ECC Registered DDR2-800 SDRAM内存条——EqualLogic PS6100控使用的是244-pin VLP Mini-RDIMM，与标准尺寸内存相比节约了控制器PCB上的空间占用。除了每控制器增加一条容量翻倍到4GB之外，它们在电气和功能特性上与我们以前评测的LSI Engenio 2600（被NetApp收购之后的E2600，也包括OEM给IBM的DS3500和戴尔的MD3200/3600系列）中的内存基本相同。

EqualLogic PS6100的电容模块比较容易拆下来，上面并排放置了4个蓝色的大电容，让我们想起了“永不消逝的缓存数据：Adaptec 5445Z RAID卡评测”一文中ZMCP（零维护缓存保护）模块的电容单元。它们在连通电源时充满的电量，用于异常断电时将DRAM缓存中的数据写入闪存以防止丢失。另外这一小块PCB上也印有“DELL”和“EQUALLOGIC, INC.”的字样。

上图中可以看到2个浅色的连接器（实际方向呈斜对角），就是用于安装电容模块的。如果不出意外的话，有可能是从左下方的连接器充电，而通过右上方那个放电，供应给邻近的DRAM内存、ALTERA Cyclone III FPGA和Micron 32Gb（4GB）SLC NAND闪存芯片。 

ALTERA Cyclone III FPGA芯片在这里的作用应该与NetApp E2600（原LSI 2600）大致相同，主要负责连接Flash和DRAM缓存，控制数据的备份和还原操作；而Adaptec 5445Z RAID卡使用的FPGA为Lattice ECP2。不过EqualLogic PS6100配置的闪存容量和DRAM同样是4GB，而LSI Engenio/CTS 2600存储系统和Adaptec 5445Z RAID卡的闪存都是内存容量的4倍。至于为什么会有这些不同的设计？我们曾经猜测过可能的原因。

还有一个我们在上文中提到过的组件——照片左下角弹出的1GB Micro SD卡，应该是存放控制器固件（Firmware）也就是操作系统。您还记得以前的EqualLogic PS5000系列控制器上CF存储卡和PS6000上Micro SD卡的位置吗？

NXP半导体的CBTU4411——11-bit DDR2 SDRAM MUX/bus switch with 12W ON resistance（带有12欧姆阻抗的内存总线开关/切换器）。其实在控制器电路板的背面还有12颗同样的芯片，对于它们我并没有多大兴趣，反而是对与之相关的内存控制器，以及“特殊？”设计的访问方式（可能与双控制器缓存镜像有关）更加好奇。

本文写到这里，涉及的都还是控制器的周边部分，接下来我们就要陆续揭开EqualLogic PS6100的核心——CPU、SAS RoC（RAID on Chip）和扩展器芯片。