www.ChinaAET.comMicroelectronicTechnology微电子技术基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证王琪，张梅娟，邓佳伟，杨楚玮，周迁（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏无锡214035）摘要：针对传统SATA控制器接口单一且无法充分发挥固态盘性能的问题，设计了一款基于PCIE转SATA多通道高速存储电路。充分利用PCIE总线高带宽低延时特性，并遵循AHCI协议，大幅缩短硬盘无用的寻道次数和数据查找时间，提高固态盘的读写性能，同时本设计可支持4路SATA通道，具有良好的可拓展性。设计结合PCIE和SATA协议特点，介绍了PCIE转SATA高速存储电路的系统架构，详细阐述了基于AHCI协议的数据流传输过程。最后基于FPGA原型验证对电路进行测试，电路的单盘读写速率分别为562MB/s和527MB/s，相比传统SATA控制器的读写性能具有较大提升，测试结果表明设计的PCIE转SATA高速存储电路读写性能优异，且具备良好的稳定性和可拓展性。关键词：PCIE转SATA；AHCI协议；多通道；FPGA验证中图分类号：TN401文献标志码：ADOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223077中文引用格式：王琪，张梅娟，邓佳伟，等.基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证[J].电子技术应用，2023，49(3)：72-76.英文引用格式：WangQi，ZhangMeijuan，DengJiawei，etal.Designandprototypeverificationofmulti-channelhigh-speedstoragecircuitbaseonPCIEtoSATA[J].ApplicationofElectronicTechnique，2023，49(3)：72-76.Designandprototypeverificationofmulti-channelhigh-speedstoragecircuitbaseonPCIEtoSATAWangQi，ZhangMeijuan，DengJiawei，YangChuwei，ZhouQian(ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporationNo.58ResearchInstitute，Wuxi214035，China)Abstract：AimingattheproblemthatthetraditionalSATAcontrollerhasasingleinterfaceandcannotgivefullplaytotheper‐formanceoftheSSD,amulti-channelhigh-speedstoragecircuitbasedonPCIEtoSATAisdesigned.Thisdesignmakesfulluseofthehigh-bandwidthandlow-latencycharacteristicsofthePCIEbusandfollowstheAHCIprotocol,whichcangreatlyreducetheuselessseektimesanddatasearchtimeoftheharddisk,andimprovethereadperformance.Atthesametime,thedesigncansupport4SATAchannelsandhasgoodscalability.ThisdesigncombinesthecharacteristicsofPCIEandSATAprotocols,intro‐ducesthesystemarchitectureofPCIEtoSATAhig...
