本發明專利技術揭示一種大容量存儲裝置、系統及用于操作大容量存儲裝置的方法。在一個此種大容量存儲裝置中，主機總線適配器經由與主機系統的ＰＣＩｅ接口仿真ＳＡＴＡ大容量存儲裝置。所述主機系統借助ＰＣＩｅ大容量存儲裝置以就像與ＳＡＴＡ大容量存儲裝置通信的相同格式產生命令。所述ＰＣＩｅ大容量存儲裝置以相同ＳＡＴＡ格式做出響應。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般來說涉及存儲器裝置，且在特定實施例中本專利技術涉及SATA大容量存儲裝置。
技術介紹
外圍組件互連(PCI)標準描述用于將外圍裝置連接到計算機母板的計算機總線。 這些外圍裝置通常采取擴展卡或其它此種裝置的形式。PCI標準涵蓋所述總線的物理大小、 電特性、總線計時及經由所述總線進行通信所需的協議。基本PCI標準具有阻止其提供當前及未來幾代I/O及存儲裝置所需要的帶寬及特征的一些缺點。一個此種問題是基本PCI標準的高度并行的總線共享架構，所述架構限制其總線速度及可縮放性。此外，基本PCI標準的簡單、載入-存儲、基于扁平存儲器的通信模型不如經路由、基于包的模型穩健及可擴展。PCI高速(PCIe)(計算機擴展卡接口格式)經設計以解決基本PCI標準的一些問題。不同于PCI接口，并非為總線，PCIe接口經結構化而圍繞若干對點對點串行(1位)單向鏈路(也稱作巷道)。此與PCI標準相反，PCI標準為其中所有裝置共享同一雙向、32位 (或64位)并行信號路徑的基于總線的系統。在PCIe的點對點總線拓撲中，共享開關取代PCI的共享總線作為單個共享資源， 所有裝置通過所述單個共享資源進行通信。不同于在共享總線拓撲中(其中裝置必須在其自身中針對總線的使用共同地仲裁)，PCIe系統中的每一裝置具有對開關的直接且排他性存取。換句話說，每一 PCIe裝置連接到其自己的專用巷道。PCIe實施串行點對點類型互連以用于兩個裝置之間的通信。多個PCIe裝置經由使用開關互連，此意指實際上可將大量裝置一起連接于系統中。點對點互連意味著鏈路上的有限電負載允許發射及接收頻率以縮放到高得多的數量。當前PCIe發射及接收數據速率為2. 5吉位/秒。兩個裝置之間的串行互連導致每一裝置封裝的較少引腳，此降低PCIe 芯片及板設計成本且降低板設計復雜性。PCIe性能也是高度可縮放的。此通過以下方式實現基于對所述互連的通信性能要求實施針對每一互連的引腳及信號巷道的可縮放數量。PCIe實施基于開關的技術以互連大量裝置。使用基于包的通信協議來實現經由串行互連的通信。服務質量(QM)特征為不同應用提供差異化的發射性能。熱插拔(Hot Plug)/熱抽換(Hot Swap)支持實現了“始終接通”式系統。先進電力管理特征允許針對低電力移動應用進行設計。RAS (可靠、可用及可維護)錯誤處置特征使PCI高速適用于穩健的高端服務器應用。使用基于包的消息收發而非邊帶信號在帶內實現熱插拔、電力管理、錯誤處置及中斷信令。此保持裝置引腳計數較低且降低系統成本。大容量存儲裝置(即，固態快閃存儲器、光學驅動器、磁盤驅動器)通常使用串行先進技術附接(SATA)標準來與主機計算機通信。實際上，SATA標準主要被設計用于在主機計算機與大容量存儲裝置之間以1. 5到3. OGbps的數據速率傳送數據。SATA勝過較舊的并行ATA接口的主要優點是更快的數據傳送、在操作(熱抽換)時移除或添加裝置的能力，及具有更嚴格數據完整性檢查的更可靠操作。為使SATA大容量存儲裝置連接到主機計算機的PCIe連接，使用PCIe/SATA橋接器控制器。所述橋接器控制器仿真SATA主機總線適配器(HBA)。圖1圖解說明使用PCIe/ SATA橋接器100連接到SATA大容量存儲裝置102的典型現有技術計算機主機系統101的框圖。橋接器100并入有先進主機控制器接口(AHCI)，所述先進主機控制器接口為允許軟件與SATA裝置102通信的硬件機構。AHCI為PCIe類裝置，其充當主機計算機的系統存儲器與SATA裝置102之間的數據移動引擎。圖2圖解說明典型現有技術PCIe/SATA橋接器控制器100的框圖。橋接器控制器 100由PCIe PHY塊201組成，PCIe PHY塊201提供從PCIe鏈路的模擬性質到橋接器控制器100的數字環境的轉換。PHY塊201還將約2. 5Gbps數據速率降頻轉換到Mbps范圍中。PCIe核心202提供包處理及解碼。PCIe/SATA核心橋接器203從PCIe核心202取得數據且將其置成SATA標準格式。應用程序塊204負責處理來自核心橋接器203的SATA 信息。SATA輸送塊205負責管理幀信息結構(FIS)，所述幀信息結構為用以在主機與裝置應用層之間傳送信息的機構。SATA鏈路層206提供SATA標準編碼。SATA PHY層207執行從橋接器控制器100的數字環境到SATA接口的模擬環境的轉換。SATA PHY塊208由經由 SATA總線提供1. 5到3. OGbps數據速率的發射電路組成。圖3圖解說明典型現有技術SATA大容量存儲裝置102的框圖。存儲媒體306使用與上述橋接器控制器100相同的層301到305(但以相反次序)介接到SATA總線。不僅這些冗余功能需要實施SATA大容量存儲裝置102上的額外占用面積，從主機到大容量存儲裝置的通信所需的時間也由于從PCIe/SATA去往存儲媒體306所必需的冗余轉換而增加。出于上文所陳述的原因且出于所屬領域的技術人員在閱讀及理解本說明書后將明了的下文所陳述的其它原因，在此項技術中需要一種經由PCIe進行通信以減少與使用 HBA及SATA存儲裝置相關聯的延遲及成本的大容量存儲裝置。附圖說明圖1顯示SATA裝置到主機系統的典型現有技術連接的框圖。圖2顯示典型現有技術PCIe/SATA橋接器控制器的框圖。圖3顯示典型現有技術SATA存儲裝置的框圖。圖4顯示PCIe大容量存儲裝置系統的一個實施例的框圖。圖5顯示根據圖4的系統的PCIe大容量存儲裝置的一個實施例的框圖。圖6顯示根據圖5的實施例的AHCI引擎的一個實施例的框圖。圖7顯示用于圖6的實施例中的幀信息結構的一個實施例。圖8顯示用于主機與PCIe大容量存儲裝置之間的通信的方法的一個實施例的流程圖。具體實施例方式在本專利技術的以下詳細描述中，參照形成本專利技術的一部分且其中以圖解說明的方式顯示可實踐本專利技術的具體實施例的附圖。在所述圖式中，在所有數個視圖中所有相同編號描述大致類似的組件。充分詳細地描述這些實施例以使所屬領域的技術人員能夠實踐本專利技術。所屬領域的技術人員可利用其它實施例且可在不背離本專利技術范圍的前提下做出結構、 邏輯及電改動。因此，不應以限制性意義理解以下詳細描述，且本專利技術的范圍僅由所附權利要求書及其等效內容界定。圖4圖解說明PCIe大容量存儲系統的一個實施例的框圖。所述系統由主機系統 401及PCIe大容量存儲裝置402組成，所述PCIe大容量存儲裝置將AHCI主機總線適配器功能404及SATA大容量存儲裝置功能406集成到PCIe裝置中。主機系統401可為包含PCIe鏈路及與SATA裝置通信的能力的任一類型的系統。 此類主機系統可包括計算機或控制器。舉例來說，主機系統401可為運行具有與SATA大容量存儲裝置通信的能力的微軟窗口(MICROSOFT WINDOWS)操作系統的個人計算機。主機總線適配器(HBA)功能404為實現主機與SATA大容量存儲裝置406之間的通信的接口。在一個實施例中，HBA功能404為由使來自主機的命令能夠被SATA大容量存儲裝置406所理解的硬件及/或軟件組成的先進主機控制接口(AHCI)。 SATA大容量存儲裝置406可包括固本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種大容量存儲裝置，其包含：主機總線適配器，其經配置以經由ＰＣＩｅ鏈路仿真ＳＡＴＡ裝置；及ＳＡＴＡ存儲裝置，其耦合到所述主機總線適配器，經配置以響應于來自所述主機總線適配器的ＳＡＴＡ命令。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邁赫迪·阿斯納阿沙里，
申請(專利權)人：美光科技公司，
類型：發明
國別省市：US
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