[發明專利]一種GF乘法器、校驗位生成裝置、主控芯片及固態硬盤

在審

• 申請號: 201510857474.2
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105487938A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 廖紅輝
• 申請（專利權）人: 浪潮（北京）電子信息產業有限公司
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及數據存儲技術領域，特別涉及一種GF乘法器、校驗位生成裝 置、主控芯片及固態硬盤。

背景技術

RAID(即RedundantArraysofIndependentDisks，磁盤陣列)是一種由多 個價錢較為便宜的磁盤組成的具有冗余能力的磁盤組。基于RAID6技術標準 制備的磁盤陣列是一種帶有兩個獨立分布式校驗方案的獨立數據磁盤，具有 非常高的數據可靠性。

具體的，RAID6技術要求生成校驗位P和校驗位Q，其中，校驗位P可由異 或運算得到，而校驗位Q需要進行GF乘法運算(GF，即GaloisField，伽羅華 域)之后再進行異或運算得到。其中，伽羅華域是一種有限循環域，域中的 元素通過本原多項式產生。RAID6所對應的本原多項式是Q(x)＝x⁸+x⁴+x³+ x²+1，通過該本原多項式，可以得到伽羅華域中的所有元素。

在生成校驗位Q的實際過程中，為了降低由于GF乘法運算所帶來的復雜 性，通常利用對數變換對GF乘法運算進行簡化。即便如此，人們也需要將伽 羅華域中元素對應的對數和反對數做成查找表，然后通過查找上述查找表以 得到實際需要的數據。然而，上述查找表會占用芯片內大量的存儲單元，導 致芯片面積大量增加，芯片功耗也隨之增大，由于需要經過對數和反對數等 多級查找表才能得到最終結果，從而會大量降低芯片的性能。

綜上所述可以看出，如何在生成校驗位Q的過程中，避免占用芯片存儲單 元，降低芯片功耗，以提高芯片的整體性能是目前亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種適用于RAID6的GF乘法器，實現 了在生成校驗位Q的過程中，避免占用芯片存儲單元，降低芯片功耗的目的， 從而提高了芯片的整體性能。另外，本發明還提供了一種校驗位生成裝置、 主控芯片及固態硬盤。其具體方案如下：

一種適用于RAID6的GF乘法器，包括N組GF乘法單元，N為正整數；每 一組GF乘法單元均包括第一輸入端和第二輸入端，其中，第一輸入端用于獲 取外界輸入的常量數據，第二輸入端用于獲取外界輸入的磁盤數據；并且， 每一組GF乘法單元均包括8個GF乘法單元，每一個GF乘法單元均通過與門電 路和異或門電路進行搭建；

每一組GF乘法單元用于將GF乘法運算等效為邏輯與運算和異或運算，通 過邏輯與運算以及異或運算，對該組GF乘法單元的第一輸入端獲取到的常量 數據和第二輸入端獲取到的磁盤數據進行處理，以等效地完成針對8個比特位 的GF乘法運算。

優選的，所述GF乘法器包括16組GF乘法單元，通過所述16組GF乘法單元， 等效地完成針對128個比特位的GF乘法運算。

本發明還公開了一種適用于RAID6的校驗位生成裝置，包括前述的GF乘 法器；還包括第一異或運算器、第二異或運算器和緩沖器；所述緩沖器包括Q 緩沖區和P緩沖區；其中，

所述GF乘法器的輸入側包括第一端口和第二端口；所述第一端口與每一 組GF乘法單元的第一輸入端連接，用于獲取外界輸入的常量數據；所述第二 端口與每一組GF乘法單元的第二輸入端連接，用于獲取外界輸入的磁盤數據；

所述第一異或運算器的第一輸入端與所述GF乘法器的輸出側連接；所述 第一異或運算器的輸出端與所述Q緩沖區連接，用于將輸出的數據存儲至所述 Q緩沖區；所述第一異或運算器的第二輸入端與所述Q緩沖區連接，用于獲取 所述Q緩沖區中最近一次存儲的數據；

所述第二異或運算器的第一輸入端與所述GF乘法器的第二端口進行數據 連接；所述第二異或運算器的輸出端與所述P緩沖區連接，用于將輸出的數據 存儲至所述P緩沖區；所述第二異或運算器的第二輸入端與所述P緩沖區連接， 用于獲取所述P緩沖區中最近一次存儲的數據；

所述緩沖器，用于當RAID6控制器檢測到當前磁盤ID操作完成時，將所 述Q緩沖區中存儲的Q校驗位確定為最終的Q校驗結果，并將所述Q校驗結果發 送至預設的磁盤Q區，以及將所述P緩沖區中存儲的P校驗位確定為最終的P校 驗結果，并將所述P校驗結果發送至預設的磁盤P區。

優選的，所述校驗位生成裝置還包括：

P區監測模塊，用于對所述磁盤P區進行實時監測，以確定所述磁盤P區中 存儲的P校驗位是否遭到損壞。