NVMe Host Controller IP
- 介绍
NVMe Host Controller IP可以连接高速存储PCIe SSD,无需CPU和外部存储器,自动加速处理所有的NVMe协议命令,具备独立的数据写入AXI4-Stream/FIFO接口和数据读取AXI4-Stream/FIFO接口,非常适合于超高容量和超高性能的应用。此外,NVMe Host Controller IP支持RAID存储,从而可实现更高存储性能和存储容量。
无需CPU,NVMe Host Controller IP自动执行对PCIe SSD的PCIe设备枚举和配置、NVMe控制器识别和初始化、NVMe队列设置和初始化,实现必须以及可选的NVMe Admin Command Set和NVM Command Set,实现对PCIe SSD的复位/断电管理、IO(Page)读写、DMA读写和数据擦除功能,提供用户一个简单高效的接口实现高性能存储解决方案。
针对多通路访问PCIe SSD,NVMe Host Controller IP支持灵活配置DMA读写的通道个数,按照NVMe队列优先级机制实现多个DMA通道对同一块PCIe SSD的高效访问,从而达到多通道访问的并行需求和QoS要求。
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- 特性
- 支持Ultrascale+,Ultrascale,7 Series FPGA
- 支持PCIe Gen4,PCIe Gen3,PCIe Gen2 SSD
- 无需CPU和外部存储器
- 自动实现对PCIe SSD的PCIe设备枚举、NVMe控制器识别和NVMe队列设置
- 支持对PCIe SSD的NVM Subsystem Reset、Controller Reset和Shutdown
- 支持NVMe Admin Command Set:Identify、SMART、Create/Delete IO Submission/Completion Queue、Set Feature
- 支持NVMe NVM Command Set:Write、Read、Flush、Dataset Management
- 提供1个Admin命令接口,实现对PCIe SSD的复位/断电管理功能
- 提供1个IO命令接口,实现对PCIe SSD的IO(Page)读写、Cache Flush和逻辑数据块擦除功能;提供1个IO-AXI4-MM接口读写IO(page)数据
- 提供1个DMA命令接口,实现对PCIe SSD的DMA读写功能;提供1个DMA-AXI4-Stream-In/Out或DMA-FIFO-In/Out接口实现DMA数据的输入和输出
- 针对多通路DMA需求,可以配置N个DMA命令接口和N个DMA-AXI4-Stream-In/Out或DMA-FIFO-In/Out接口
- 支持的NVMe设备:
- Base Class Code:01h(mass storage),Sub Class Code:08h(Non-volatile),Programming Interface:02h(NVMHCI)
- MPSMIN(Memory Page Size Minimum):0(4K-byte)
- LBA Unit:512-byte,1024-byte,2048-byte或4096-byte
- 一个NVMe Host Controller IP直接连接到PCIe SSD
- 易于集成的同步、可综合Verilog设计
- 通过完全验证的NVMe Host Controller IP
- 概述
NVMe Host Controller IP作为一个对PCIe SSD的高性能存储控制器,不但提供对PCIe SSD的配置管理功能,而且提供对PCIe SSD的IO(Page)读写以及DMA读写功能。
NVMe Host Controller IP具备PCIe SSD Manegement,实现对PCIe SSD的复位/断电管理功能。
NVMe Host Controller IP具备ASQ/ACQ引擎,实现NVMe Admin Command Set:Identify、SMART、Create/Delete IO Submission/Completion Queue、Set Feature。
NVMe Host Controller IP具备IO(Page) Wr/Rd引擎和SQ1/CQ1引擎,实现对PCIe SSD的IO(Page)读写、Cache Flush和逻辑数据块擦除功能。
NVMe Host Controller IP具备DMA Wr/Rd引擎和SQn/CQn引擎,实现对PCIe SSD的DMA读写功能。
上电后,NVMe Host Controller IP内置的PCIe Device Enumerate & Configuration自动实现对PCIe SSD的PCIe设备枚举和配置;然后内置的NVMe Controller Identify & Initialization自动实现对PCIe SSD的NVMe控制器识别和初始化;最后内置的Queue Setup & Initialization自动实现对PCIe SSD的NVMe队列设置和初始化。上电后至此,NVMe Host Controller IP完成对PCIe SSD的所有配置和初始化工作,可以开始提供对PCIe SSD的读写、擦除、复位操作。
图 2 NVMe Host Controller IP结构框图
- 产品规格
- 性能
PCIe配置参数:Max Payload Size=256-byte,Max Read Request Size=512-byte
- PCIe Gen3 SSD,1个DMA通道:
- DMA写入速度可达3300MB/s
- DMA读取速度可达3500MB/s
- PCIe Gen2 SSD,1个DMA通道:
- DMA写入速度可达1700MB/s
- DMA读取速度可达1800MB/s
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- 资源
表3 PCIe Gen3 SSD,1个DMA通道资源
|-------|-------|-------|-------|------|------|
| ZU7EV | LUTs | FFs | BRAMs | URAM | PCIe |
| 资源 | 23657 | 33781 | 40 | 2 | 1 |
- 交付清单
可交付资料:
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详细的用户手册
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设计文件:源代码或网表
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时序约束
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测试或Demo工程
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技术支持:邮件,电话,现场,培训服务
联系方式:
Email:neteasy163z@163.com