基于高速安全存储SoC芯片的PCIe与SATA通路验证

针对传统SATA控制器存储系统性能受限、安全性不足问题,提出并设计了一款可实现PCIe(peripheral component interconnect express)与SATA(serial advanced technology attachment)协议传输数据互转,基于SM4算法实现本地数据安全存储的高速安全存储SoC(system of chip)芯片。通过构建合理的片内PCIe与SATA互转数据传输通路,利用PCIe VIP(verification intellectual property)及UVM(universal verification methodology)技术搭建系统应用级仿真验证平台,设计基于SystemVerilog语言的源激励用例和C固件,利用脚本自动化控制实现仿真验证。仿真结果表明,该SoC芯片通路上各设备链路建立正确,实现PCIe与SATA互转通路数据正确传输,测试带宽472 MBps,基于SM4算法的本地安全存储加解密无误,SM4算法加解密带宽1.33 Gbps。根据仿真实验结果可知,该PCIe与SATA桥接转换SoC芯片架构设计是可行的,实现了本地数据的安全存储,为进一步进行数据高速转换访问、安全传输存储研究奠定了重要基础。

基于SATA接口固态硬盘的大容量存储系统设计

为满足嵌入式设备日益增长的数据存储与管理需求,文中设计了一种基于FPGA的SATA3.0存储阵列控制器。该方案不仅显著提升了系统的跨平台能力与升级能力,还增强了模块的复用性和环境适应性。在实现细节上,选用Xilinx Kintex-7 FPGA作为核心硬件,外接8块SSD以扩展通道数量,并通过MicroBlaze软核处理器实现了自动化测试。经过优化,该系统展现了卓越的性能参数:存储容量高达4TB,写入带宽达3.3 GB/S,读出带宽达3.4 GB/S。此外,该系统还表现出了极佳的环境适应性,能在-40~60℃的宽温范围内稳定工作,充分满足了工业化环境的需求。

基于SATA电子盘的存储系统设计

因为部分嵌入式设备需要利用存储系统完成数据的存储管理,所以针对存储系统的设计展开研究,并在PowerPC8640处理器平台上设计实现了一个以SATA电子盘为存储介质的存储系统,同时完成了功能测试。测试结果表明,设计的存储系统功能可靠、运行稳定,可实现数据存储管理功能。

基于高性能安全存储芯片的SATA通路验证

本文基于UVM验证方法学对自研高性能安全存储SoC芯片系统中SATA通路进行验证,文中对高性能安全存储SoC芯片架构及SATA通路系统工作原理进行说明,以SATA DMA数据传输方式为例介绍了SATA协议链路通信建立及数据传输过程.搭建UVM系统验证平台,文中对SATA协议进行分析,设计规划系统层面测试用例,编写加载至系统中运行的C固件测试程序,实现对系统应用层面关注的PIO、DMA、NCQ等SATA命令方式数据传输通路的验证.结合具体波形分析,结果表明,SATA通路相关集成设计是合理、满足芯片对SATA数据通路应用需求的,实现了对高性能安全存储SoC芯片系统SATA通路的验证.

基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证

针对传统SATA控制器接口单一且无法充分发挥固态盘性能的问题,设计了一款基于PCIE转SATA多通道高速存储电路。充分利用PCIE总线高带宽低延时特性,并遵循AHCI协议,大幅缩短硬盘无用的寻道次数和数据查找时间,提高固态盘的读写性能,同时本设计可支持4路SATA通道,具有良好的可拓展性。设计结合PCIE和SATA协议特点,介绍了PCIE转SATA高速存储电路的系统架构,详细阐述了基于AHCI协议的数据流传输过程。最后基于FPGA原型验证对电路进行测试,电路的单盘读写速率分别为562 MB/s和527 MB/s,相比传统SATA控制器的读写性能具有较大提升,测试结果表明设计的PCIE转SATA高速存储电路读写性能优异,且具备良好的稳定性和可拓展性。

基于SATA3.0的高速大容量存储系统设计

在通信技术快速发展的背景下,数据传输呈现速度快、容量大、带宽高的特点,为解决由此带来的数据缓存问题,设计一款基于SATA3.0协议的高速大容量存储系统。采用Xilinx-Virtex7系列XC7VX690TFFG1158作为控制核心,SRIO协议缓存前级高带宽大容量的数据,同SSD的数据通信采用SATA3.0协议,同上位机之间的数据通信采用RGMII协议。利用FPGA并行处理数据的优点,应用RAID0阵列实现并行控制8块SSD。经实际测试,存储系统平均写入速度大于20 Gb/s,整个SSD阵列平均写入速度可达29.2 Gb/s,平均读取速度可达35.7 Gb/s,在卫星通信等高速数字信号处理领域有广泛应用前景。同时为高速大容量存储系统的设计提供一定的参考意义。

基于全志T3处理器与SATA接口固态硬盘的大容量存储系统设计

分析了当前电力系统继电保护的特点,提出了一种基于全志T3处理器与SATA接口固态硬盘的大容量存储系统的设计方案。本文重点阐述了大容量存储系统的功能架构及硬件设计方案,并介绍了命令报文和文件传输的软件设计流程。该方案采用网络UDP报文和FTP数据流通信方式,方便融入现有的继电保护装置,满足了继电保护装置对大容量存储系统的需求。

VxWorks系统下提高SATA硬盘传输速度的方法

VxWorks嵌入式系统中处理器的存储接口为IDE(Integrated Drive Electronics,电子集成驱动器)接口,在挂接SATA(Serial Advanced Technology Attachment,串行高级技术附件接口)硬盘时数据传输速度远低于正常SATA协议的传输能力。为了解决该问题,提出了一种在VxWorks系统下提高SATA硬盘传输速度的方法,能够在IDE驱动模式下,充分发挥SATA协议的传输能力。

一种SATA接口扩展电路的设计与实现

信息技术的飞速发展对存储设备的存储容量、传输速率和稳定性等提出了更高的要求。为了满足多种设备之间高速传输的需求,高速串行大容量存储设备规范(SATA)接口作为主流存储设备接口,需要扩展。设计了一种SATA接口扩展电路,基于国产桥片搭建了外围电路及测试平台。详细介绍了硬件设计及测试方法,结果显示,下游5个SATA接口均能连接成功且传输速率均能达到6 Gbit/s,其他外设也均能正常读写。

基于SATA的嵌入式高速大容量数据存储系统设计

在高清晰油气管道检测等应用场合,需要快速存储大量数据,使用传统的传输总线和Flash存储器已经难以满足要求,为了解决这个问题,本文介绍了一种应用于嵌入式系统中、基于SATA接口的高速大容量数据存储系统的设计。本设计基于高速SATA接口技术,以高速DSP为微控制器,以大容量电子盘为存储介质。本设计的存储速度可以达到32Mbit/s,存储容量高达120GByte,很好地解决了嵌入式检测系统中大量数据的快速存储问题。

基于SATA的嵌入式直接存储系统

研究嵌入式高速存储系统的应用问题,分析传统数据存储系统存在的不足,提出一种基于SATA的嵌入式直接存储系统设计方法。该方法参照完整实现SATA物理层和链路层协议,根据嵌入式存储需求组合SATA传输层和应用层协议建立DMA控制模块,在现场可编程门阵列中构建符合SATA标准的存储通道。SATA存储通道实现数据到SATA存储设备的直接存储,通过扩展SATA存储通道实现存储系统带宽及容量的扩展。实验结果表明,该方法能解决带宽瓶颈和通用性问题,达到良好的存储效果。

基于RocketIO的SATA物理层实现

以Virtex-5系列FPGA内嵌的RocketIO收发器模块为平台,分析SATA(串行高级技术附件)协议的物理层功能,把RocketIO收发器的内部结构特点与协议要求相结合,设计了基于RocketIO收发器的SATA物理层电路。

嵌入式SATA存储系统的研究

新兴的SATA技术为高速、便携、高性价比的嵌入式硬盘存储系统的研制提供了保障。将SATA2.5协议写到Virtex-5FPGA内部,通过GTP收发器实现高速串行数据传输与存储,可以突破PCI接口的瓶颈,使系统具备高速、实时、便携和海量存储等特点。

一种应用于SATA硬盘的物理隔离卡的设计与实现

设计了一种双硬盘物理隔离卡的实现方案,详细介绍了基于PCI总线的物理隔离卡的隔离原理、硬件组成及控制程序的设计。该方案采用先进的物理隔离技术和网络连接控制技术,可对连网计算机的SATA硬盘信息实施有效的保护。

SATA2.0控制器的设计与实现

SATA2.0传输标准以速度高、抗干扰等优点而成为高速大容量存储介质硬盘的数据传输标准。由于主机端是软件控制,导致以FPGA为代表的部分电子系统鉴于上述原因而无法使用SATA2.0硬盘作为数据存储介质。对上述问题展开研究,针对FPGA开发中对数据的存储需求并结合最新的高速串行收发器设计了一款基于FPGA的SATA2.0控制器。经测试该设计能够准确读取设备端数据,具有良好工作的稳定性。

基于FPGA的SATA主机端控制器链路层发送模块设计

计算机系统中SATA(serial advanced technology attachment)主机端控制器采用专用总线转换芯片和软件控制方式.为使得以FPGA(field-programmable gate array)为控制核心的电子系统可以直接使用SATA3.0硬盘作为数据存储介质,借鉴ATA1-7、SATA1.0、SATA2.0、SATA3.0等相关协议,提出了一种基于FPGA的SATA3.0主机端控制器的链路层发送功能模块的设计与实现方法,成功实现了数据在发送过程中的校验、加扰以及流量控制等相关功能.仿真结果表明:本控制器数据处理速度可达600 MB/s,验证了设计的正确性.

基于SATA接口的RAID5编解码器芯片实现

设计了一个基于SATA接口的RAID5编解码控制器芯片,采用左对称奇偶校验技术,支持1个磁盘失效情况下的数据恢复。包括数据编码解码、校验生成、校验重建、SATA控制器接口和ARM接口等;支持3～8路独立通道的磁盘阵列和3.0Gb/s的高速SATA数据传输,最大磁盘存储利用率达87.5%。采用TSMC0.13μm工艺流片,芯片逻辑部分规模约6.8万门,可应用于各种存储管理系统。

SATA3.0协议物理层握手模块设计与验证

SATA3.0协议因为传输速度快、抗干扰能力强等优点成为面向未来的高速大容量硬盘数据传输标准。文章在Xilinx Virtex-5系列FPGA硬件平台上,通过配置高速串行IO-GTX,调整OOB信号的占空比以适应SATA3.0OOB信号时序要求,实现了OOB信号的产生与检测。在分析主机与设备物理层握手过程的基础上,创建了系统的状态机模型,并设计了系统的GTX闭环测试和OOB信号状态机测试的测试方案。测试结果验证了模型的正确性,实现了主机与设备的握手过程,为SATA3.0接口的固态硬盘开发奠定基础。

基于VxWorks的大容量SATA电子盘驱动实现

本文讲述了大容量SATA电子盘在VxWorks操作系统中的驱动设计过程。介绍了硬件系统组成,描述了VxWorks中SATA电子盘设备的驱动流程,MPC8377 CPU自带SATA控制器的配置和大容量电子盘的配置,以及文件系统的建立过程。

IDE驱动程序分析及SATA驱动程序移植

SATA硬盘已经是目前多媒体应用中被广泛使用的存储介质,而有些多媒体产品的Linux版本中,并不支持SATA驱动框架.本文通过对Linux下IDE驱动框架及其相关的Linux驱动代码的分析,提供了一种在IDE驱动程序框架下移植SATA驱动程序的方法.最后以SiI3512为例,介绍了SATA驱动程序的移植过程.对于其它此类系统的移植具有很好的借鉴作用.