用FPGA实现的SATA控制器

老怪甲 · 发表于 2010-8-20 10:44:29

随着业界硬件互联结构去世由并行的总线模式向高速串行模式转变，硬盘接口已经由ATA并行总线信号模式过渡到SATA串行模式。近年来，XILINX公司高端FPGA器件内集成了高速串行收发器GTP，其内部还集成了为实现SATA协议所定义的OOB信号，8B10B编码等规范所需电路不见。本人最近在研发使用FPGA控制多块磁盘的高带宽磁盘阵系统，目前已使用XILINX VIRTEX5 LXT系列FPGA实现对单块SATA磁盘的读写控制，形成独立的IP。通过在网上搜索，发现为数不多国外公司发布了SATA控制器IP，国内也有几个好朋友发布了相关论文或成果说明，但是这些文档资料里对各自SATA控制器的接口定义，测试结果的描述都显得较为简略，因此本人特此撰文，把自己所做的一些工作成果呈现出来，与业内的朋友做一些交流，也希望能为对此感兴趣的朋友提供一些参考。本文重点放在所实现的IP核的设计理念、接口定义、使用流程定义，IP核测试方法以及使用该IP核对两款硬盘测试的结果上，对于SATA协议本身的内容以及XILINX GTP 组件特性等方面的技术知识本文不作专门论述。