[发明专利]NVMe协议处理器及其处理方法

说明书

本发明公开了NVMe协议处理器及其处理方法，所述方法包括：主机将NVMe命令写入NVMe协议处理器的共享存储器；所述NVMe协议处理器的CPU处理所述共享存储器中的NVMe命令；所述NVMe协议处理器依据处理完成的NVMe命令，填充完成队列(CQ)；所述主机从所述完成队列(CQ)中取出数据并处理，并告知所述NVMe协议处理器所述完成队列(CQ)的处理情况。本发明易于在NVMe协议升级或扩展时进行适应性修改，无需重新设计NVMe协议处理器的硬件电路，方便易用，适应性强。

技术领域

本发明涉及固态存储设备(Solid Storage Device,SSD)，更具体地，本发明涉及存储器控制器中用于处理NVMe(Non Volatile Memory express，非易失存储器)协议的NVMe协议处理器及NVMe协议处理方法。

背景技术

NVMe协议的处理流程一般为：

1.命令提交

(1)主机向提交队列(Submission Queue，SQ)写入NVMe命令；

(2)主机写入更新后的SQ队列尾指针，作为Doorbell(门铃)通知NVMe协议处理器有新命令要处理；

2.命令处理

(1)NVMe协议处理器从主机的SQ队列取得NVMe命令；

(2)NVMe协议处理器处理NVMe命令；

3.命令完成

(1)NVMe协议处理器向完成队列(Completion Queue，CQ)队尾写入数据，指示命令处理完成；

(2)NVMe协议处理器生成MSI-X中断，指示主机处理；

(3)主机处理CQ中的数据；

(4)主机写入更新后的完成队列CQ的头指针，作为Doorbell通知NVMe协议处理器。

现有技术中主要以全硬件方式实现对NVMe协议的处理，当NVMe协议升级时，或者对NVMe协议进行扩展时，例如增加功能，需要修改硬件设计才能实现对升级或扩展后的NVMe协议的处理。

如果用全硬件方式实现NVMe协议，假设需要支持三条NVMe命令A,B和C,并实现了对应的命令处理功能。但是，如果NVMe协议升级，需要支持5条命令，那么多出来的两条命令D和E就得通过增加硬件电路的方式来实现。而对于ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)，增加硬件电路就需要重新进行前后端设计、仿真验证，会带来高昂的研发成本。

发明内容

本发明的目的是为解决目前采用全硬件方式实现NVMe协议处理器不能很好地适应NVMe协议升级或扩展的技术问题。

为了实现上述发明目的，一方面，本发明提供了一种NVMe协议处理器，所述NVMe协议处理器第一种实现方案如下：

包括：CPU子系统、共享存储器、Gather DMA模块、Scatter DMA模块、主机存取模块和PCIe控制器；

所述CPU子系统包括一个或多个CPU，所述CPU耦合到所述共享存储器；

所述Gather DMA模块与所述共享存储器连接，用于将外部主机的数据通过所述PCIe控制器搬移到所述共享存储器；

所述Scatter DMA模块与所述共享存储器连接，用于将所述共享存储器的数据通过所述PCIe控制器搬移到外部主机；

所述主机存取模块通过所述PCIe控制器耦合在所述共享存储器和外部主机之间，以使外部主机访问所述共享存储器；