[发明专利]PCIe固态硬盘控制器、基于PCIe的存储系统及其数据读写方法

摘要

本发明公开了一种PCIe固态硬盘控制器、基于PCIe的存储系统及其数据读写方法，其中PCIe固态硬盘控制器包括PCIe控制接口、CPU、FLASH控制器、DMA模块和缓存，所述PCIe控制接口的上行端口与主机相连，还包括收发控制模块和命令/响应转发模块，所述PCIe控制接口通过收发控制模块与CPU相连，所述收发控制模块通过命令/响应转发模块与PCIe控制接口相连；所述CPU将所述PCIe固态硬盘控制器配置为主控制器或从控制器。本发明能够灵活扩展，由于主控制器和多个从控制器可同时运行，提高了性能，性能约为现有的单个设备PCIe固态硬盘的N倍；主控制器和多个从控制器分别控制相同数量的存储芯片，扩大了容量，容量约为现有的单个设备PCIe固态硬盘的N倍。

主权项

一种PCIe固态硬盘控制器，包括PCIe控制接口（4）、CPU（7）、FLASH控制器（8）、DMA模块（9）和缓存(10)，所述PCIe控制接口（4）的上行端口与主机（1）相连，所述CPU（7）通过FLASH控制器（8）与存储芯片（3）相连，所述CPU（7）还分别与DMA模块（9）和缓存(10)相连，所述缓存(10)通过DMA模块（9）和PCIe控制接口（4）相连，其特征在于，还包括收发控制模块（6）和命令/响应转发模块（5），所述PCIe控制接口（4）通过收发控制模块（6）与CPU（7）相连，所述收发控制模块（6）通过命令/响应转发模块（5）与PCIe控制接口（4）相连；所述CPU（7）将所述PCIe固态硬盘控制器（2）配置为主控制器或从控制器；若所述PCIe固态硬盘控制器（2）被配置为主控制器，则所述PCIe固态硬盘控制器（2）被主机（1）侧驱动识别为存储设备，主机（1）的命令通过PCIe控制接口（4）和收发控制模块（6）发送至CPU（7）后，CPU（7）首先判断命令是否需要转发出去，若PCIe固态硬盘控制器（2）能独立执行完成该命令，则不转发该命令，由PCIe固态硬盘控制器（2）执行完成该命令，当该命令执行完成后，由CPU（7）将执行完成该命令的响应依次通过收发控制模块（6）和PCIe控制接口（4）发送至主机（1）；若PCIe固态硬盘控制器（2）不能独立执行完成该命令，则CPU（7）将该命令依次通过收发控制模块（6）、命令/响应转发模块（5）和PCIe控制接口（4）转发至外部PCIe设备，当外部PCIe设备执行完成该命令后，外部PCIe设备将执行完成该命令的响应依次经过PCIe控制接口（4）、命令/响应转发模块（5）和收发控制模块（6）发送至CPU（7），再由CPU（7）将响应依次通过收发控制模块（6）和PCIe控制接口（4）发送至主机（1）；若所述PCIe固态硬盘控制器（2）被配置为从控制器，则所述PCIe固态硬盘控制器（2）被主机（1）侧驱动识别为PCIe设备，外部存储设备转发的主机（1）的命令依次通过PCIe控制接口（4）、命令/响应转发模块（5）和收发控制模块（6）发送至CPU（7），由PCIe固态硬盘控制器（2）执行完成该命令，当该命令执行完成后，由CPU（7）将执行完成该命令的响应依次通过收发控制模块（6）、命令/响应转发模块（5）和PCIe控制接口（4）发送至外部存储设备。