[發明專利]一種SSD主控中的RAID通路切換裝置

有效

• 申請號: 201911406936.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111143260B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王運哲
• 申請（專利權）人: 山東華芯半導體有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F13/28
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 趙玉鳳

本發明公開一種SSD主控中的RAID通路切換裝置，包括ARBITER模塊、DMA模塊和IMA模塊，ARBITER模塊負責根據配置需求打通指定的數據通路，DMA負責控制ARBITER模塊與AXI?master口的數據交互，向AXI?master口發送讀寫命令，以及將AXI數據形式轉換成內部數據格式；IMA負責控制ARBITER模塊與AXI?slave口的數據交互，解析來自AXI?slave口的命令，將AXI數據形式轉換成內部數據格式。本發明在SSD主控芯片內部實現RAID，并且可以根據系統情況在不同的工作模式中選用不同的通路，靈活性強。

技術領域

本發明涉及一種RAID通路切換裝置，具體的說，是一種SSD主控中的RAID通路切換裝置。

背景技術

在對SSD的讀寫當中，從Flash顆粒讀出數據時，若ECC糾錯失敗，且read?re-try等操作也無法讀出正確數據，此時就需考慮如何進行數據恢復。RAID技術可以充分發揮出存儲芯片的陣列優勢，提供容錯功能來確保數據安全性，在某個存儲單元出現問題的情況下仍可以繼續工作。

現在的RAID一般都是在SSD主控芯片外實現。專利“一種SSD主控中的RAID主動加速裝置”和“一種SSD主控中的RAID被動加速裝置”雖然公開了在SSD主控芯片內部實現RAID的方法，但是這兩者都是單一的硬件通路設計，沒法根據應用需求選擇相應通路，靈活性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種SSD主控中的RAID通路切換裝置，在SSD主控芯片內部實現RAID，并且可以根據系統情況在不同的工作模式中選用不同的通路，靈活性強。

為了解決所述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種SSD主控中的RAID通路切換裝置，包括ARBITER模塊、?DMA模塊和IMA模塊，ARBITER模塊負責根據配置需求打通指定的數據通路，即從三個數據輸入接口選擇一個給到核心計算控制模塊，從兩個數據輸出接口選擇一個將parity數據輸出，DMA負責控制ARBITER模塊與AXI?master口的數據交互，向AXI?master口發送讀寫命令，以及將AXI數據形式轉換成內部數據格式；IMA負責控制ARBITER模塊與AXI?slave口的數據交互，解析來自AXI?slave口的命令，將AXI數據形式轉換成內部數據格式。

進一步的，所述ARBITER模塊包括狀態機、多個多路選擇器、三組last延時器、n個核心計算控制模塊的使能寄存器和n個SRAM的使能寄存器；

命令狀態機將每次任務分為兩階段，第一階段是源數據流入，第二階段是parity數據流出；

多個多路選擇器由path信號選通，負責將三路源數據選通一路輸出、將兩路讀parity地址選通一路輸出；

n個核心計算控制模塊的使能寄存器將經多路選擇器轉換后的數據根據id信息分別與n路核心運算控制模塊接通，并且選通n路核心運算模塊反饋的ack信號中的一路反饋給對應模塊；

n個SRAM的使能寄存器依次選中n路SRAM，從中讀回parity數據；

三組last延時器分別負責將私有接口、AXI?master口和AXI?slave口的last信號延時兩拍，然后通過多路選擇器根據path信號選通一路用來清零核心計算控制模塊的使能寄存器。

進一步的，所述DMA模塊包括命令狀態機、數據狀態機、次數計數器、寫地址轉換、讀地址轉換、寫計數器、讀計數器和response計數器；

命令狀態機包括IDLE、LOAD、STORE三個狀態，發送相應命令給AXI?mster總線；

數據狀態機包括IDLE、HDSHK、LOAD、WAIT、STORE、DELY六個狀態，與核心運算控制模塊聯動，連通AXI?MATER和SRAM的數據交互；

次數計數器負責累計流入數據的條帶個數；