基于SATA接口固态硬盘的存储系统的研究与实现

摘要

信息技术的发展日新月异,总体来说信息技术的核心就是信号采集、处理,数据传输、存储。随着微电子技术和数字信号处理技术飞速发展,信号采集和信号处理技术已取得长足进步,存储系统的性能逐渐成为限制整机系统性能的主要因素。现代存储系统面临的应用环境多种多样,因而有很多苛刻要求如高速度、大容量、功耗低、抗震性好、便携、重量轻、能脱机运行等等。本文在简述了常用存储设备机械硬盘和Flash阵列的缺点之后,介绍固态硬盘发展现状,提出固态硬盘将多方面多领域代替机械硬盘和Flash阵列作为高速存储设备。在此基础上,确定了开发SATA IP、实现FPGA和固态硬盘通信的意义。文章着力于SATA协议的分析和SATA IP的设计与实现。最后,FPGA使用本文设计SATA IP对现有三块固态硬盘分别进行读写测试,结合固态硬盘用户手册和三块固态硬盘上位机读写测试结果,分析SATA IP性能,介绍固态硬盘读写速度的瓶颈,解释主控芯片技术对固态硬盘速度的影响。

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第一章 绪论

1.1 论文研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的研究内容和结构安排

第二章 SATA协议分析

2.1 SATA概述

2.2 物理层

2.3 链路层

2.4 传输层

2.5 应用层

第三章 SATA IP的设计与实现

3.1 概述

3.2 物理层

3.3 链路层

3.4 传输层

3.5 应用层

第四章 系统测试

4.1 待测试固态硬盘

4.2 硬盘上机测试

4.3 FPGA读写硬盘测试

4.4 测试分析

第五章 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

硕士期间研究成果