基于FPGA的SATA控制器

wuwei811204

本人在FPGA中开发了一个SATA控制器， SATA协议的应用层由嵌入式处理器PPC440来实现，主要完成硬盘的参数配置和读写操作命令。SATA协议的传输层和链路层是通过硬件描述语言设计在FPGA中生产相应的电路来实现，这两层主要是完成帧的封装，帧的发送、暂停、结束控制，帧的解析和校验。SATA协议的物理层由千兆位级收发器GTX、OOB控制模块和接口传输率选择模块共同实现。千兆位级收发器GTX的主要功能包括8B/10B编码/解码，串并/并串转换，逗点检测，时钟修正，预侧重和线性均衡等。OOB控制模块和接口传输率选择模块能够自动识别硬盘的接口传输率，完成硬盘的上电过程或硬件复位过程，并同SATA控制器建立通信链接。
  PLB接口实现嵌入式处理器PPC440和SATA控制器之间控制信息和状态信息的交换，NPI接口来实现片外存储芯片DDR2和SATA控制器之间数据的交换。该控制器既可以作为主设备控制器又可以作为从设备控制器，既支持SATA I (接口传输率是1.5Gbps)又支持第二代SATA II(接口传输率是3.0Gbps)，而且可以自动识别连接的设备是符合第一代SATA接口标准还是第二代SATA接口标准，并选择相应的接口传输率与其建立通信链接。使用该控制器控制普通台式机SATA硬盘持续读写速度可以达到了85-110MB/S。要是使用SSD硬盘可以获得更高的存储速度。下图是该控制器在XC5VFX130T-2FF1738中实现的资源占用情况，从图4可以看出在XC5VFX130T-2FF1738中实现一个SATA控制器PLB2SATAIP只占用4%左右的可编程逻辑资源，所以在该片FPGA中就可以多个SATA控制器，同时控制多个SATA硬盘，形成RAID，增加存储带宽。

使用资源名称        使用量        总的资源量        所占比重       
BUFDSs        1        10        10%       
BUFGs        8        32        25%       
DCM_ADVs        2        12        16%       
GTX_DUALs        1        10        10%       
RAMB36_EXP        8         298        2%       
Slice Registers        2224         81920        2%       
Flip Flops        2223        ------        ------       
Latches        1        ------        ------       
Slice LUTS        2611        81920        3%       
Slice LUT-Flip Flop pairs        3530         81920        4%       

有感兴趣的朋友可以联系我，相互交流。
联系方式： wuwei811204@126.com

YaoFei

貌似这里的人都不关心这个的。你要不顺势再把iSCSI ToE都做到FPGA里，然后弄成iSCSI Target方案出售？