[發明專利]一種并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710863672.9
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107729140B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 賀小勇;盧騰輝;荊朝霞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置及方法，所述裝置包括寄存器組、任務讀取模塊、任務執行狀態機和命令發送模塊；寄存器組中設有32個主機ID寄存器，軟件對32個主機ID寄存器分別寫入主機ID號，可以靈活配置32個任務ID分別對應的eMMC主機接口；任務執行狀態機與受控eMMC主機接口數量相同，一個任務執行狀態機負責向對應的一個eMMC主機接口發起任務狀態輪詢請求和任務執行請求；命令發送模塊負責接收其他模塊發起的請求，根據主機ID寄存器或發起請求的任務執行狀態機，將請求與命令信息發送給對應的eMMC主機接口。本發明能夠使多個eMMC主機接口同時實現命令排隊功能，改善大容量、高帶寬存儲系統的碎片化存取和隨機存取的傳輸性能。

技術領域

本發明涉及嵌入式存儲設備領域，具體涉及一種并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置及方法。

背景技術

eMMC(Embedded Multimedia Card)將NAND Flash及其控制芯片封裝在一個BGA芯片內，很好地解決了NAND Flash管理困難的問題，簡化了終端產品關于存儲方案的設計，縮短了新產品推出的時間；eMMC憑借其體積小、設計簡便、傳輸速度快和安全性高等優勢備受青睞，成為目前市場上主流的嵌入式存儲設備。

eMMC協議5.1版本首次引入了命令排隊功能，主要包括新任務排隊功能、任務狀態輪詢功能和任務執行功能，可以有效改善存儲系統碎片化存取和隨機存取的傳輸性能。

要實現命令排隊功能，需要在eMMC主機接口加入一個命令排隊控制模塊；軟件在系統存儲中設置一個任務描述符表，由32個插槽組成，分別存放32個任務信息；eMMC設備內部管理了一個任務隊列，命令排隊控制模塊從任務描述符表中讀取任務描述符，根據任務描述信息在eMMC設備的任務隊列中排入數據讀寫任務，eMMC設備為執行新排入隊列的任務做準備，命令排隊控制模塊需要輪詢任務隊列的狀態，當eMMC設備已經準備好執行某一任務時，命令排隊控制模塊可以通過eMMC主機接口命令eMMC設備開始執行該任務。

目前市場上大部分支持命令排隊功能的eMMC主機接口都在內部集成了一個命令排隊控制模塊，只能用于一個eMMC主機接口的命令排隊控制。但是，隨著用戶對設備存儲空間和數據傳輸速度的需求不斷提高，單一接口的傳輸性能已經無法滿足大容量、高帶寬存儲系統的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服普通命令排隊控制模塊只能用于一個eMMC主機接口的不足，提供了一種并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置，使系統能夠同時使用多個eMMC主機接口的命令排隊功能并行訪問多個eMMC設備，改善大容量、高帶寬存儲系統的碎片化存取和隨機存取的傳輸性能。

本發明的另一目的在于提供一種基于上述并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置的命令排隊功能實現方法。

本發明的目的可以通過如下技術方案實現：

一種并行實現多個eMMC主機接口命令排隊功能的裝置，所述裝置包括寄存器組、任務讀取模塊、任務執行狀態機和命令發送模塊；軟件通過讀寫寄存器組，進行命令排隊功能的配置，讀取狀態信息；任務讀取模塊負責讀取系統存儲中的任務描述符，保存命令信息，發起任務排隊請求；任務執行狀態機與受控eMMC主機接口數量相同，一個任務執行狀態機專門負責向對應的一個eMMC主機接口發起任務狀態輪詢請求和任務執行請求；命令發送模塊負責接收其他模塊發起的請求，并將請求與命令信息發送給對應的eMMC主機接口。

進一步地，所述寄存器組中設有32個主機ID寄存器，分別存放32個任務ID對應的主機ID號，軟件對32個主機ID寄存器分別寫入主機ID號，能夠靈活配置32個任務ID分別對應的eMMC主機接口。