FPGA实现SATA协议的设计步骤

SATA

SATA 于 2000 年发布，与早期的 PATA 接口相比具有多种优势，例如减小了电缆尺寸和成本（40 或 80 根减小到 7 根导线）、本机热插拔、通过更高的信号传输速率实现更快的数据传输，并通过（可选）I/O排队协议实现更高效的传输。

串行 ATA 行业兼容性规范源自串行 ATA 国际组织(SATA-IO)。SATA-IO 小组协作创建、审查、批准和发布互操作性规范、测试用例和即插即用。与许多其他行业兼容性标准一样，SATA 内容所有权转移给其他行业机构：主要是 INCITS T13 和 INCITS T10 小组委员会( SCSI )，后者是负责串行连接 SCSI (SAS) 的 T10 子小组。

世界上第一款 SATA 硬盘驱动器是 Seagate Barracuda SATA V，于 2003 年 1 月发布。

FPGA实现SATA协议

FPGA实现SATA协议主要是通过SERDES实现物理层，后续其他层需要自己写。

整个SATA协议需要实现的大致内容如下：

图片来源见水印

下面介绍几个SATA协议的实现的开源项目。

介绍

本项目全中文介绍，关于协议也介绍的异常详细，就不赘述了。

介绍

这是一个 SATA 3 主控制器项目。使用此功能，可以通过简单的内存接口从 fpga 逻辑中读取 sata3 sdd/hdd。该控制器性能如下：写入：275MBps 读取：519MBps（连续读写）（在 SAMSUNG 250GB SATA3 SSD 上测试）。 FPGA 型号：Kintex7 xc7k325t（KC705 板）。

介绍

用 Verilog 编写的 Sata 协议栈。

请注意，虽然作者开源了源代码，但是开源协议是GPL。

全中文介绍，就不过多赘述了。

sata_ipcore

Intel FPGA实现的SATA IP。

最后，还是放一些关于SATA的基础知识。

总结

SATA部分因为基本和FPGA底层息息相关，所以很少有单独的项目实现，国内几个大佬写了几个非常详细的教程，按照教程基本就可以完成协议实现了。

审核编辑：刘清