探索基于FPGA的SATA 2.0与3.0 IP存储系统的魅力

juma9002

364人浏览 · 2026-01-17 18:00:00

juma9002 · 2026-01-17 18:00:00 发布

基于fpga sata2.0 sata 3.0 IPhttps://item.taobao.com/item.htmspm=a2126o.11854294.0.0.94d44831cIyN7Z&id=581381525693 存储系统特点： 1.存储容量大，最多挂4块SSD，如果选择2TB SDD，最大容量可以8T； 2.存储速率快，该款产品通过组阵列方式可以达到2GB/s的存储速率； SATAII:单路硬盘写不低于250MB/s，读不低于270MB/s。 SATAIII:单路硬盘写不低于500MB/s，读不低于530MB/s。支持xilinx全系列FPGA芯片。 3.存储架构灵活，采用SOPC的设计架构，利用软核配置管理内存、配置硬盘命令、管理数据文件； 4.二次开发非常方便，基本上就是修改SDK软件即可； 5.配套的硬件电路板：支持1路usb3.0；支持2路万兆光纤网口；支持1路高速扩展接口；支持1路低速扩展接口；支持4路SATA接口; 6.可以提供allegro原理图和PCB，二次开发非常方便; 7.该系统支持文件系统，预留采集fifo及回传fifo接口，采用sopc架构移植非常方便。 8.可提供sata ip源码 9.可以根据具体需求定制存储方案;

最近发现了一款超有意思的基于FPGA的SATA存储系统，忍不住要和大家分享一下。链接在此：https://item.taobao.com/item.htmspm=a2126o.11854294.0.0.94d44831cIyN7Z&id=581381525693

一、大容量存储的惊喜

这款存储系统在容量方面简直诚意满满。它最多能够挂载4块SSD，如果选用2TB的SSD，那最大容量直接飙升到8T。对于那些需要大量存储空间来存放数据的场景，比如数据中心、监控存储等，这无疑是个强大的优势。想象一下，再也不用担心存储空间不够用，数据可以尽情地存储。

二、惊人的存储速率

速率方面更是表现出色。通过组阵列的方式，它能达到2GB/s的存储速率。而且在单路硬盘读写上，SATAII和SATAIII都有不俗的成绩。

SATAII：单路硬盘写不低于250MB/s，读不低于270MB/s。
SATAIII：单路硬盘写不低于500MB/s，读不低于530MB/s。

为了更直观地感受这个速率，我们可以简单写个模拟数据传输的代码示例（这里只是示意，非实际运行代码）：

import time

# 模拟数据传输函数
def transfer_data(rate, size):
    start_time = time.time()
    transfer_time = size / rate
    time.sleep(transfer_time)
    end_time = time.time()
    print(f"以 {rate}MB/s 的速率传输 {size}MB 数据，耗时 {end_time - start_time} 秒")

# 模拟SATAII写数据
transfer_data(250, 1000)  
# 模拟SATAIII读数据
transfer_data(530, 1000)

在这个示例中，transfer_data 函数模拟了数据传输过程，通过设置不同的速率和数据量，能大概了解不同SATA标准下数据传输所需的时间。从这里也能看出，SATAIII在速率上的优势，大大缩短了数据传输时间。

三、灵活的存储架构

采用SOPC的设计架构是这个存储系统的一大亮点。利用软核可以轻松配置管理内存、配置硬盘命令以及管理数据文件。这种架构的灵活性，就好比给开发者提供了一个可以自由搭建的积木平台。例如，在配置内存时，可以根据实际需求动态分配内存空间，代码实现可能如下（同样是示意代码，基于某种假设的硬件描述语言）：

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity memory_config is
    Port ( 
        clk : in STD_LOGIC;
        reset : in STD_LOGIC;
        mem_size : in INTEGER;
        mem_config_done : out STD_LOGIC
    );
end memory_config;

architecture Behavioral of memory_config is
begin
    process(clk, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            -- 初始化内存配置相关操作
            mem_config_done <= '0';
        elsif rising_edge(clk) then
            -- 根据mem_size进行内存空间分配操作
            -- 模拟完成内存配置
            mem_config_done <= '1';
        end if;
    end process;
end Behavioral;

在上述代码中，通过 clk 时钟信号和 reset 复位信号，根据输入的 memsize 来配置内存，配置完成后输出 memconfig_done 信号。这种基于SOPC架构的设计，让开发者能够根据不同的应用场景，灵活调整存储系统的各个部分。