中文引用格式: 王琪,張梅娟,鄧佳偉,等. 基于PCIE轉(zhuǎn)SATA多通道高速存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)與原型驗(yàn)證[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2023,49(3):72-76.
英文引用格式: Wang Qi,Zhang Meijuan,Deng Jiawei,et al. Design and prototype verification of multi-channel high-speed storage circuit base on PCIE to SATA[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(3):72-76.
0 引言
隨著信息化時(shí)代的到來,面對(duì)數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長,人們對(duì)高速存儲(chǔ)需求日益迫切。由于SATA(Serial ATA,串行ATA)接口采用串行方式數(shù)據(jù)傳輸,具備結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔等特點(diǎn),這使得SATA固態(tài)盤應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)場景。PCI Express總線是第三代高性能IO總線,具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行互連、傳輸速率快、傳輸帶寬高等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于嵌入式、服務(wù)器、通信平臺(tái)和計(jì)算系統(tǒng)等領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的SATA控制器接口單一且無法充分發(fā)揮固態(tài)盤讀寫性能,同時(shí)市場上常見的PCIE轉(zhuǎn)SATA存儲(chǔ)芯片多為國外芯片,價(jià)格昂貴,而且安全性低。在高穩(wěn)定性和高安全性要求的航天航空系統(tǒng)和電子軍工系統(tǒng)對(duì)國產(chǎn)自主安全的PCIE轉(zhuǎn)SATA存儲(chǔ)電路需求日益激增。
本文基于PCIE和SATA協(xié)議設(shè)計(jì)了一款基于PCIE轉(zhuǎn)SATA的多通道高速存儲(chǔ)電路,本設(shè)計(jì)采用PCIE2.0 x4接口,最高帶寬為20 Gb/s,與上游測試主機(jī)的PCIE主控制器相連;下游采用4路SATA3.1接口與固態(tài)盤相連,單路SATA接口,最高帶寬為6 Gb/s,從而該電路具備較高的讀寫性能和良好的可拓展性。
本設(shè)計(jì)充分利用PCIE總線的高帶寬低延時(shí)特性,結(jié)合AHCI協(xié)議的NCQ、TCQ技術(shù),增加命令隊(duì)列最大長度,大幅縮短硬盤無用的尋道次數(shù)和數(shù)據(jù)查找時(shí)間,從而提高固態(tài)盤的讀寫性能。
本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載:http://ihrv.cn/resource/share/2000005232
作者信息:
王琪,張梅娟,鄧佳偉,楊楚瑋,周遷
(中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所,江蘇 無錫 214035)