随着信息技术的飞速发展,数据存储容量需求急剧增长,磁盘阵列技术应运而生。虽然磁盘阵列利用多个磁盘并行存取提高了存储系统的性能,但是磁盘阵列在操作系统的引导、Cache和冗余信息计算方面依然存在不足,严重影响系统性能的提高。为了缓解这种情况,提高磁盘阵列的性能,提出了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的磁盘阵列协处理卡的解决方案,并进行了相关的研究。针对由通用计算机部件集成的磁盘阵列系统,设计了基于32位PCI(Peripheral Component Interconnect)总线的磁盘阵列协处理卡,利用PCI总线的高速特性,解决了磁盘阵列处理器和协处理卡之间的通信问题。采用FPGA技术,实现校验的功能,使得奇偶校验计算工作完全从系统处理器中独立出来;采用非易失性存储设备――NVRAM(Non-Volatile RAM)与FPGA的控制功能相配合,实现磁盘阵列Cache,从而加速磁盘阵列的响应速度;采用Flash闪存作为存储操作系统和控制程序的设备,在可编程逻辑芯片上实现磁盘阵列系统的引导。随着集成电路的发展,信号的工作频率越来越高,硬件设计时需要考虑高速电路的信号完整性。运用高速PCB(Printed Circuit Board)设计规则进行了协处理卡的板级设计,并完成了33MHz PCI总线和66MHz PCI总线的调试。调试结果表明,该协处理卡能高速完成校验运算、实现磁盘阵列Cache和磁盘阵列启动的功能,有助于提高磁盘阵列控制器的性能。