zynq 级联多个ssd方案设计(ECAM BUG修改)-CSDN博客

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本文讲解采用zynq7045芯片如何实现200T容量高速存储方案设计，对于大容量高速存储卡，首先会想到采用pcie switch级联方式，因为单张ssd的容量是有限制的（目前常见的m.2接口容量为4TB，U.2接口容量为16TB），pcie switch目前主流型号是pex8748，刚好这个型号有对应的国产8748，国微8748现在用得很成熟了，虽然该芯片有一些bug，但作者都已经打上了patch完美解决了该问题。

本次设计方案框图如下所示，8748一共有48个lane，最大port数量为12，zynq下面通过pcie 2.0 x8连接1级switch，1级switch在通过5路gen3 x8连接5个二级pcie switch，二级switch下面通过pcie 3.0 x4连接10张gen3 x4 ssd，这样一共可以支持5 *10 = 50张ssd。

对于zynq芯片中pcie硬核选择有两种。

方案一采用axi-bridge硬核，该硬核最大支持pcie 2.0 x4，mps=256，这种方式速度会受到硬件的限制，但实现更加简单。

方案二采用pcie Series硬核，该硬核最大支持pcie 2.0 x8，mps=256或者512（根据芯片等级有区别），如果是gen1 mps=1024，一般的ssd mps=128，256，512.该ip速度会很快，但是实现难度会更大。

这两个ip都是可以作为host bridge使用，具体选用哪一个结合技术实力和方案需求综合评估。

这种方案会面临的两个问题

1. ECAM 窗口很小，导致不能访问所有设备的配置空间，作者已经解决该问题。（zynq默认采用的是mem方案访问配置空间，也可以采用config tlp方式访问配置空间）

2. 多张ssd同时访问会出现竞争和超时问题，这个需要对nvme协议做出修订

fpga设计框图

在zynq级联方案中，作者已经实现标准ext4文件系统，用户可以独立读写每一张ssd，也可以将多张ssd组成raid0方式读写，在使用gen2 x4这个ip上，标准ext4文件系统速度可以做到1.2GB/s（这里的速度很保守，作者是按照国产ssd的最低速度和稳态速度写的），用户可以将ssd对应的存储卡拔插后插入到windows电脑上，windows可以识别到标准的ssd，并且会自动挂在成标准的windows盘符。