[发明专利]一种SSD后端数据通路管理加速模块及SSD设备

摘要

本发明公开了一种SSD后端数据通路管理加速模块，其特征在于包括了完全由硬件方式实现并自动执行的后端的nfc cmd管理模块，所述nfc cmd管理模块对SSD控制器向nand flash控制器发送的nfc cmd的进行缓存，根据nfc cmd对应的sata cmd tag进行回收，实现了多个nfc bank下并行执行bank间全乱序回收到按照sata cmd之间乱序sata cmd内顺序回收的转换。及应用该加速模块的SSD设备，后端数据通路管理加速模块可以直接返回sata cmd之间乱序sata cmd内顺序的buf node，可以使系统和SSD控制器都不再需要做大量的遍历操作，降低通路上的响应时间进而提升系统整体性能。

主权项

一种SSD后端数据通路管理加速模块，其特征在于包括了完全由硬件方式实现并自动执行的后端的nfc cmd管理模块，所述nfc cmd管理模块对SSD控制器向nand flash控制器发送的nfc cmd的进行缓存，根据nfc cmd对应的sata cmd tag进行回收，实现了多个nfc bank下并行执行，bank间全乱序回收和按照sata cmd之间乱序sata cmd内顺序回收的转换；所述nfc cmd管理模块上建立有固定长度的nfc cmd接收队列、还依据nand flash的bank数量，设置相同数量bank命令映射通道，每个bank命令映射通道都设有nfc cmd执行点和nfc cmd就绪点；nfc cmd接收队列依据SSD控制器提交的nfc cmd的时间顺序依次进入nfc cmd接收队列,nfc cmd接收队列上的每个队列元素包括nfc cmd进入nfc cmd接收队列的序号nfc cmd idx、nfc cmd需要操作的band序号bank id、nfc cmd详细信息的ram地址、nfc cmd的状态信息status、产生nfc cmd对应的nfc cmd的sata cmd tag；nfc cmd执行点拷贝有每个bank上正在执行的nfc cmd，并按照拷贝有的nfc cmd实际执行与bank的交互，nfc cmd就绪点拷贝有每个bank上下一个准备执行的nfc cmd；所述的nfc cmd管理模块按照如下步骤进行转换：步骤1:nfc cmd管理模块接收fw提交的nfc cmd；步骤2：依据接收到的nfc cmd内容将本次接收到的nfc cmd对应的队列元素进行入队操作，对应的status设置为pend i ng状态，并将对应bank序号的命令计数器cmd pending cnt加1；步骤3：nfc cmd管理模块检查各个bank序号的就绪点是否有nfc cmd,如果不为空则不做操作；如果为空，则判断对应nfc bank序号的cmd pending cnt是否>0，如果为0则不做操作；如果>0检索nfc cmd队列，将nfc cmd队列中对应相同bank序号、状态为pending、且nfc cmd idx最小的nfc cmd拷贝到对应相同bank序号的就绪点,同时将nfc cmd队列中该队列元素的状态设置为ready,对应nfc bank序号的cmd pending cnt减1；步骤4：nfc cmd管理模块检查各个bank序号的执行点是否为空，如果为空则检查对应的就绪点是否为空，如果也为空，则不做操作，如果就绪点不为空，则将就绪点转换为执行点，同时将nfc cmd接收队列中该队列元素的状态设置为exe状态；如果当前执行点不为空，nfc cmd管理模块监控当前nfc cmd是否执行完毕，监控到当前nfc cmd执行完毕，将nfc cmd接收队列中该队列元素的状态设置为done，同时触发nfc cmd接收队列的出队操作；步骤5：当nfc cmd管理模块被触发出对操作，nfc cmd管理模块从nfc cmd idx最小的队列元素开始，将sata cmd tag相同且状态为done的队列元素逐一进行出队操作，当出现状态为非done时，则终止本次出队操作。