[实用新型]一种NVMe控制器

说明书

本实用新型公开了一种NVMe控制器，包括命令队列处理模块、完成队列处理模块、数据缓存模块、访问模块、寄存器模块、随机存取存储器、内存模块、高速串行总线和中央处理器，所述命令队列处理模块、所述完成队列处理模块、所述数据缓存模块、所述访问模块均与高速串行总线电连接，所述访问模块与所述中央处理器电连接，所述随机存取存储器与所述命令队列处理模块电连接，所述内存模块与所述数据缓存模块电连接。本实用新型一种NVMe控制器基于现有的NVMe标准协议，实现了对寄存器模块的读写操作，提供了一组简单的外部接口供使用，并达到了较高的读写带宽。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种NVMe控制器。

背景技术

HDD和早期的寄存器模块绝大多数都是使用SATA接口，使用的是AHCI(AdvancedHost Controller Interface)协议，在HDD时代或者寄存器模块早期，AHCI协议和SATA接口足够满足系统的性能需求，但是随着底层闪存技术的发展，寄存器模块盘的性能得到极大提升，AHCI协议和SATA接口已经不能满足如今寄存器模块性能的需求了，在这种背景下，NVMe(Non-Volatile Memory Express)协议应运而生，NVMe协议是运行在PCIe接口上的协议标准，具有低时延、高性能、低功耗等优点，作为一种新兴的通信协议，现在并没有通用的NVMe控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种NVMe控制器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种NVMe控制器，包括命令队列处理模块、完成队列处理模块、数据缓存模块、访问模块、寄存器模块、随机存取存储器、内存模块、高速串行总线和中央处理器，所述命令队列处理模块、所述完成队列处理模块、所述数据缓存模块、所述访问模块均与高速串行总线电连接，所述访问模块与所述中央处理器电连接，所述随机存取存储器与所述命令队列处理模块电连接，所述内存模块与所述数据缓存模块电连接。

具体地，所述命令队列处理模块包括SQ管理模块、SQ缓存模块和prp list模块，所述SQ管理模块、所述SQ缓存模块和所述prp list模块电连接；

所述SQ管理模块接收命令指令，并将其打包成NVMe协议规定的读写命令，完成对寄存器模块数据的读写操作；

所述SQ缓存模块用于缓存读写命令；

所述prp list模块用于缓存prp list数据；

所述随机存取存储器用于存储读写命令和prp list数据。

具体地，所述数据缓存模块包括数据处理模块和缓存模块，所述数据处理模块通过所述缓存模块与所述高速串行总线电连接，所述数据处理模块与所述内存模块电连接；

所述内存模块用于存储所述寄存器模块写入或读取的数据；

所述数据处理模块用于将所述寄存器发送的非对齐的读写命令转换为所述内存模块支持的对齐的读写命令；

所述缓存模块用于预取数据，所述缓存模块的写通道包括5组缓存FIFO，所述缓存模块的读通道包括6组缓存FIFO。

优选地，所述访问模块通过locabus总线与所述中央处理器电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型一种NVMe控制器基于现有的NVMe标准协议，实现了对寄存器模块的读写操作，提供了一组简单的外部接口供使用，并达到了较高的读写带宽。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种NVMe控制器的结构示意图；

图2是本实用新型所述命令队列处理模块的示意图。