PCI Express接口固态硬盘存储系统设计

发布时间：2024-03-18 18:28

　　固态硬盘与传统机械硬盘相比由于其出众的读写性能越来越受人们的青睐。目前,主流SATA接口的固态硬盘读写速度只有200MB/S左右,而PCI Express 1.0规范以其每通道2.5Gbps的峰值带宽为高速传输的固态硬盘开发提供了一个很好的选择。由于NAND Flash存储芯片良好的读写性能、非易失性、较长的使用寿命以及较大的存储密度等特性,大多数固态硬盘都采用它作为存储载体。 提出了采用高性能PCI Express总线接口作为固态硬盘存储系统接口的设计方法。首先对PCI Express接口特性和NAND Flash的读写及擦除特性进行了必要分析,并以固态硬盘存储系统中的各功能模块为线索实现了控制功能模块和存储功能模块的设计。在固态盘内部实现了任务调度、资源分配、数据传输管理及相应的命令解析。为了充分利用PCI Express接口的高带宽,提出了利用大容量的DDR3 SDRAM作为固态硬盘存储器件的双缓冲区的设计方案,通过将缓冲区链接成环状既减少了读数据的响应时间又提高了数据传输的并行性,从而充分提高固态硬盘与主机系统的数据传输速度。并在PCI Express接口与DDR3 SDRAM...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2NANDFlash读操作时序图

发送03h命令结束地址输入。经过60μs后将一页的数据（4096+128=422字节）送到数据寄存器，系统控制器检测R/B——针脚的信号若为高电平则表示页数据已经全部加载入数据寄存器中，最后根据RE——信号脉冲，每经过25ns将一字节的数据顺序读出，直到一页的数据....

图2.3NANDFlash编程操作时序图

图2.3NANDFlash编程操作时序图.2.3块擦除操作NAND闪存的擦出操作是以块为单位的，在发送启动擦除操作的命令60h后的个时钟周期为块地址加载周期，只有A20~A32为有效地址，而A13~A19会被忽略除确认命令D0h紧跟在块地址加载之后以....

图2.4NANDFlash擦除操作时序图

ALEI/OxR/B图2.3NANDFlash编程操作时序图2.2.3块擦除操作NAND闪存的擦出操作是以块为单位的，在发送启动擦除操作的命令60h后的3个时钟周期为块地址加载周期，只有A20~A32为有效地址，而A13~A19会被忽略。擦除确认命令D....

图2:5Virtex-6FPGA的CLE结构[30]

9CLEALEI/OxCEWER/B图2.3NANDFlash编程操作时序图2.2.3块擦除操作NAND闪存的擦出操作是以块为单位的，在发送启动擦除操作的命令60h后的3个时钟周期为块地址加载周期，只有A20~A32为有效地址，而A13~A19会被忽略。....

本文编号：3931636