[发明专利]一种GF乘法器、校验位生成装置、主控芯片及固态硬盘

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及一种GF乘法器、校验位生成装 置、主控芯片及固态硬盘。

背景技术

RAID(即RedundantArraysofIndependentDisks，磁盘阵列)是一种由多 个价钱较为便宜的磁盘组成的具有冗余能力的磁盘组。基于RAID6技术标准 制备的磁盘阵列是一种带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘，具有 非常高的数据可靠性。

具体的，RAID6技术要求生成校验位P和校验位Q，其中，校验位P可由异 或运算得到，而校验位Q需要进行GF乘法运算(GF，即GaloisField，伽罗华 域)之后再进行异或运算得到。其中，伽罗华域是一种有限循环域，域中的 元素通过本原多项式产生。RAID6所对应的本原多项式是Q(x)＝x⁸+x⁴+x³+ x²+1，通过该本原多项式，可以得到伽罗华域中的所有元素。

在生成校验位Q的实际过程中，为了降低由于GF乘法运算所带来的复杂 性，通常利用对数变换对GF乘法运算进行简化。即便如此，人们也需要将伽 罗华域中元素对应的对数和反对数做成查找表，然后通过查找上述查找表以 得到实际需要的数据。然而，上述查找表会占用芯片内大量的存储单元，导 致芯片面积大量增加，芯片功耗也随之增大，由于需要经过对数和反对数等 多级查找表才能得到最终结果，从而会大量降低芯片的性能。

综上所述可以看出，如何在生成校验位Q的过程中，避免占用芯片存储单 元，降低芯片功耗，以提高芯片的整体性能是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于RAID6的GF乘法器，实现 了在生成校验位Q的过程中，避免占用芯片存储单元，降低芯片功耗的目的， 从而提高了芯片的整体性能。另外，本发明还提供了一种校验位生成装置、 主控芯片及固态硬盘。其具体方案如下：

一种适用于RAID6的GF乘法器，包括N组GF乘法单元，N为正整数；每 一组GF乘法单元均包括第一输入端和第二输入端，其中，第一输入端用于获 取外界输入的常量数据，第二输入端用于获取外界输入的磁盘数据；并且， 每一组GF乘法单元均包括8个GF乘法单元，每一个GF乘法单元均通过与门电 路和异或门电路进行搭建；

每一组GF乘法单元用于将GF乘法运算等效为逻辑与运算和异或运算，通 过逻辑与运算以及异或运算，对该组GF乘法单元的第一输入端获取到的常量 数据和第二输入端获取到的磁盘数据进行处理，以等效地完成针对8个比特位 的GF乘法运算。

优选的，所述GF乘法器包括16组GF乘法单元，通过所述16组GF乘法单元， 等效地完成针对128个比特位的GF乘法运算。

本发明还公开了一种适用于RAID6的校验位生成装置，包括前述的GF乘 法器；还包括第一异或运算器、第二异或运算器和缓冲器；所述缓冲器包括Q 缓冲区和P缓冲区；其中，

所述GF乘法器的输入侧包括第一端口和第二端口；所述第一端口与每一 组GF乘法单元的第一输入端连接，用于获取外界输入的常量数据；所述第二 端口与每一组GF乘法单元的第二输入端连接，用于获取外界输入的磁盘数据；

所述第一异或运算器的第一输入端与所述GF乘法器的输出侧连接；所述 第一异或运算器的输出端与所述Q缓冲区连接，用于将输出的数据存储至所述 Q缓冲区；所述第一异或运算器的第二输入端与所述Q缓冲区连接，用于获取 所述Q缓冲区中最近一次存储的数据；

所述第二异或运算器的第一输入端与所述GF乘法器的第二端口进行数据 连接；所述第二异或运算器的输出端与所述P缓冲区连接，用于将输出的数据 存储至所述P缓冲区；所述第二异或运算器的第二输入端与所述P缓冲区连接， 用于获取所述P缓冲区中最近一次存储的数据；

所述缓冲器，用于当RAID6控制器检测到当前磁盘ID操作完成时，将所 述Q缓冲区中存储的Q校验位确定为最终的Q校验结果，并将所述Q校验结果发 送至预设的磁盘Q区，以及将所述P缓冲区中存储的P校验位确定为最终的P校 验结果，并将所述P校验结果发送至预设的磁盘P区。

优选的，所述校验位生成装置还包括：

P区监测模块，用于对所述磁盘P区进行实时监测，以确定所述磁盘P区中 存储的P校验位是否遭到损坏。