產(chǎn)品實例 - PCIe閃存控制器技術(shù)解析

　　產(chǎn)品實例：PMC的FlashtecTM NVMe 控制器

　　這是PMC的控制器，首先它有一個片上網(wǎng)絡，網(wǎng)絡承載16個CPU核心，每個核心里面有一個類似網(wǎng)卡的控制器，網(wǎng)卡連到網(wǎng)絡上，多個CPU之間連起來。簡單說就是4口路由器或者交換機連起來的網(wǎng)絡，多個CPU之間連起來，此外還有硬加速模塊。另外還包括以下幾部分：

　　RAM控制器，因為芯片上需要有一定量的RAM放臨時數(shù)據(jù)，寫放大，讀出來寫進去，都要走RAM；

　　PCIe控制器，這個是跟前端PCIe對等的控制器，IO指令從這兒接收過來；

　　后端Flash控制器，通過一定數(shù)量的通道連Flash顆粒，

　　加速器（包括緩沖加速器），每做一個操作，都需要有相應的內(nèi)存，把數(shù)據(jù)拷到內(nèi)存里面，內(nèi)存的維護很費時費力。比如在X86上運行的Linux，其管理內(nèi)存時需要耗費很多的計算量。對于閃存，精打細算，必須把性能做到極致，因此需用到硬加速。

　　鏈表加速器，用鏈表來記錄一些信息，哪塊空著，哪塊被應用，這塊用軟件維護很費力，所以需要在這里作加速;

　　XOR加速器，XOR要用硬加速

　　最后，來看一下軟件的并行度。16個核心，PMC提供的參考的固件，當然SSD廠商會開發(fā)自己的固件，把自己優(yōu)化的東西放進去，優(yōu)化的算法放進去?；旧习诉@么一些程序，每個IO讀的地址可能有重疊，重疊就需要有一個鎖定協(xié)調(diào)，有管命令解析的，有管啟動的，有管日志的，有管磨損均衡的，有管查表的，有管寫數(shù)據(jù)的，管前端的PCIe Manager，還有負責boot loader的核心，初始化的配置，需要由它處理，data manager，這是主程序，分析IO指令需要干什么，生成一堆的后續(xù)步驟下發(fā)下去。其實每一塊都可以跑在一個核心上，同一個角色可以復制多份，充分并行。16個核心，達到16份程序并行的運行，16個流水線的Stage，這樣就可以屏蔽處理過程中的時延。

　　基于PCIe總線的閃存控制器是Flash存儲的關鍵器件，也是未來的發(fā)展方向。個人認為基于Nvme標準的PCIe閃存控制器會是市場主力。