标签：方案设计 方案 存储 FPGA NVME pcie host zynq

        前面文章讲解了《zynq高速存储方案》，那种方案是针对单个pcie host设计的方案，当项目需求记录速度很高，并且没有国产化要求时，可以考虑使用Zynq UltraScale+ 系列的ZU11EG芯片，该芯片成本低，且支持4个PCIe硬核，可以将该4个pcie都配置成host模式，在每个host下挂载pcie 3.0 x4的SSD固态硬盘，这样每个pcie host能够跑的速率就是ssd盘能够支持的最大速率，如果选择三星的SSD盘，那么PCIe3.0 x4读写速率能够到3GB/s，那么4个pcie host的理论速度就能够到达12GB/s，NVME协议还是通过软件实现，这里4张SSD可以独立存储或者组成Raid0阵列，具体怎么用就看用户的具体需求，常见设计如下图所示。

        如上图所示，FPGA接收到数据后直接下盘，对于NVME协议解析和文件系统部分就放到CPU端处理，CPU和FPGA相互配合完成整个数据存储过程，这种方案不方便国产化，因为Zynq UltraScale目前市场上没有国产化的支持，同时该方案不方便可移植性，当客户对容量有要求时，该方案不方便扩盘。所以不同方案只有在特定的需求中使用，建议使用Switch存储方案。

MicroBlaze使用

        这种方案对host的个数是固定的，可以尝试不让CPU参与，用FPGA内部硬核MicroBlaze处理器初始化PCIe的基本配置，解析NVME协议，这种方式使用也很方便，不需要枚举PCIe树。用该方案局限性在于对FPGA的更换，当更换FPGA后，对于MicroBlaze处理器可能不完全兼容，所以这种方式处理局限性很大。

NVME IP使用

        作者已经完成纯Verilog语言对NVME协议解析，支持多队列，队列深度可配，软件对NVME IP操作比较简单，结构框图如下图所示。

FPGA做存储

        仅仅用FPGA做存储，这种方案硬件成本是最低的和方便国产化，单但是软件成本是很高，不方便移植，对FPGA人员开发能力要求高。FPGA解析TCP网络协议与上位机通讯，解析NVME协议，编写文件系统，FPGA实现这个每一个功能都是很复杂的，但是完成后对硬件成本和国产化确实很有帮助。反正就是不同方案用于不同应用场景。

        目前FPGA已经完成TCP和UDP网络协议，万兆网TCP协议速度能够到600MB/s，现在购买10Gb的MAC用也是很方便，将10Gb的MAC挂载到PCIe交换机上，速度也是杠杠的。NVME协议和文件系统都已经完成。

标签：方案设计,方案,存储,FPGA,NVME,pcie,host,zynq
来源： https://blog.csdn.net/qq_21792169/article/details/123035817

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。