固态硬盘控制装置与方法与流程

文档序号:13164449阅读:339来源:国知局
本发明是关于接口侦测技术,尤其是关于能够侦测接口类型的固态硬盘控制装置与方法。
背景技术
::传统固态硬盘接口是串行高级技术附件(serialadvancedtechnologyattachment,sata)接口。然而,由于sata接口的传输速度逐渐无法满足高速传输的需求,部分固态硬盘转而采用快速外设组件互连(peripheralcomponentinterconnectexpress,pci-express)接口。为增加兼容性,尚有部分固态硬盘能够支持sata接口与pci-express接口,此种固态硬盘会设定一个特定脚位的电压准位,从而一个主机能够藉由侦测该脚位的准位来指派与该固态硬盘相连的端口的配置(configuration),然而,在该主机完成该端口的配置后,若将该固态硬盘的运作模式由第一个模式(例如sata模式)改为第二模式(例如pci-express模式)或者换上另一个固态硬盘仅支持该第二模式,该主机不会相应地改变配置,从而该固态硬盘或该另一个固态硬盘无法与该主机正常联机。另有一种情形是上述固态硬盘藉由设定该脚位的准位以运作于一个预设模式(例如前述第一或第二模式),但与该固态硬盘相连的一个主机不具侦测该脚位的功能,且该主机将与该固态硬盘相连的端口配置得与该预设模式不兼容,从而该固态硬盘无法与该主机正常联机。部分现有技术载于下列文件中:(1)”pciexpressm.2specification”,revision0.7,version1.0,november27,2012,pp.150(pin69pedet);(2)“serialatarevision3.3”,goldrevision,february2,2016,pp.214(pinposition69[config_1])&pp.215(table27)。技术实现要素:鉴于现有技术的问题,本发明的一个目的在于提供一种固态硬盘控制装置与方法,能够从装置端进行接口侦测,从而改善现有技术。本发明披露一种固态硬盘控制装置,其一个实施例包含多接口兼容物理层电路、输入输出电路以及处理电路。该多接口兼容物理层电路用来依据串行/解串接收信号产生物理层输出信号。该输入输出电路用来依据至少一个端子的信号变化产生至少端子输出信号。该处理电路用来依据该物理层输出信号与该至少一个端子输出信号两者的至少其中之一以使该固态硬盘控制装置的运作模式适用于多种接口类型的其中之一。本发明另披露一种固态硬盘控制方法,是由固态硬盘控制装置来执行,该控制方法的一个实施例使固态硬盘控制装置兼容于多种接口类型,包含下列步骤:依据接收信号产生物理层输出信号;依据至少一个端子的信号变化产生至少一个端子输出信号;以及依据该物理层输出信号与该至少一个端子输出信号两者的至少其中之一以使该固态硬盘控制装置的运作模式适用于该多种接口类型的其中之一。有关本发明的特征、实作与功效,兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。附图说明图1是本发明的固态硬盘控制装置的一个实施例的示意图;图2是本发明侦测符合pci-express规范的serdes接收信号的示意图;图3是本发明侦测符合sata规范的serdes接收信号的示意图;图4是本发明的固态硬盘控制装置的另一个实施例的示意图;图5是符合pci-express规范的端子输出信号的波形示意图;以及图6是本发明的固态硬盘控制方法的一个实施例的流程图。具体实施方式下说明内容的用语是参照本
技术领域
:的习惯用语,如本说明书对部分用语有加以说明或定义,该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。本发明的披露内容包含固态硬盘控制装置与方法,该装置的部分组件单独而言可能为已知组件,在不影响披露与可实施性的要求的前提下,以下说明对于个别已知组件的细节将予以节略。另外,本发明的方法可以是软件和/或固件的形式,可藉由本发明的装置或其等效装置来执行。请参阅图1,其是本发明的固态硬盘控制装置(solidstatedrivecontroller,ssdcontroller)的一个实施例的示意图。图1的固态硬盘控制装置100兼容于多种接口类型,因此包含该多种接口类型的物理层(physicallayer)与协议层(protocollayer),所述协议层是物理层以上的层级,例如是数据链路层(datalinklayer)、数据处理层(datatransactionlayer)等等,所述多种接口类型例如是快速外设组件(peripheralcomponentinterconnectexpress,pci-express)接口、串行高级技术附件(serialadvancedtechnologyattachment,sata)接口等等,然此仅是举例,非用以限制本发明的范围。如图1所示,固态硬盘控制装置100包含:多接口兼容物理层电路(multi-interfacecompatiblephysicallayer,mic-phy)110;输入输出电路(input/output,i/o)120;处理电路(processingcircuit)130;以及媒体访问控制电路(mediaaccesscontrol,mac)140。请参阅图1,多接口兼容物理层电路110包含前述多种接口类型的物理层,用来依据接收信号产生物理层输出信号,本实施例中,该接收信号是串行/解串(serializer/deserializer,serdes)接收信号,由于serdes技术是本领域的习用技术,能够将大位宽的单端总线信号压缩成一个或多个差动信号,且该一个或多个差动信号的频率高于该单端总线信号的频率,故上述serdes接收信号对本领域人士而言具有特定含义,非为任意信号,然而本发明的实施并不以serdes接收信号为限。请参阅图1,输入输出电路120用来依据至少一个端子(或说至少一个引脚)的信号变化产生至少一个端子输出信号,本实施例中,该至少一个端子的数目等于该至少一个端子输出信号的信号,换言之,不同端子输出信号是经由不同端子被传输;另外,该至少一个端子输出信号在本实施例中不经过该物理层电路110,换言之,固态硬盘控制装置100经由不同引脚分别接收该至少一个端子输出信号与该serdes接收信号。请参阅图1,处理电路130例如是一个微处理器(microprocessor)或其等效电路,用来依据该物理层输出信号与该至少一个端子输出信号两者的至少其中之一(亦即依据该物理层输出信号及/或该至少一个端子输出信号)以使该固态硬盘控制装置100的运作模式适用于前述多种接口类型的其中之一。处理电路130的操作的细节载明于后。请参阅图1,媒体访问控制电路140耦接该物理层电路110与该处理电路130,用来提供寻址与访问控制功能,对固态硬盘控制装置100而言是必需,但与本发明的实施无直接关系。承前所述,在一个实施例中,处理电路130可依据该物理层输出信号决定该固态硬盘控制装置100的运作模式。举例而言,固态硬盘控制装置100支持sata接口与pci-express接口,若一个主机将与固态硬盘控制装置100相连的端口指派为sata或pci-express接口的端口,由于sata接口在联机建立阶段的传送信号的特性与pci-express接口在联机建立阶段的传送信号的特性不同,因此固态硬盘控制装置100能够藉由侦测来自该主机的信号的特性以分辨该端口的状态,从而决定运作于何种模式。详言之,若上述主机在联机建立阶段传送符合pci-express规范的serdes信号,该serdes信号会是频率符合规格定义的信号收送频带内(in-band)信号,例如是频率为2.5ghz的一个训练序列(trainingsequence),如图2所示。因此物理层电路110会依据该频带内信号产生前述物理层输出信号,以供处理电路130藉由信号频率的比较、准位变化的侦测、准位平均值的侦测等手段的至少其中之一来判断该物理层输出信号符合pci-express规范;而若该主机在联机建立阶段传送符合sata规范的serdes信号,该serdes信号会是频率低于规格定义的信号收送频带外(out-of-band,oob)信号,例如是频率为低频的comreset、cominit或comwake信号,如图3所示。因此物理层电路110会包含一个低频信号侦测电路(lfd)410,如图4所示,以依据该频带外信号产生前述物理层输出信号,以供处理电路130判断该物理层输出信号符合sata规范。请注意,上述频带内信号的频率一般而言高于1ghz(例如数ghz),该频带外信号的频率一般而言低于1ghz(例如数百khz至数mhz)。另请注意,固态硬盘控制装置100也会发送信号至前述主机,然此操作与本实施例的技术特征无甚相关,故细节在此予以省略。在另一个实施例中,处理电路130可依据该至少一个端子输出信号决定该固态硬盘控制装置100的运作模式。举例而言,固态硬盘控制装置100支持sata接口与pci-express接口,若一个主机将与固态硬盘控制装置100相连的端口指派为sata或pci-express接口的端口,由于sata接口的传输不需要该至少一个端子输出信号而pci-express接口的传输需要该信号,因此sata接口上该至少一个端子输出信号不会有变化而pci-express接口上该至少一个端子输出信号会有特定变化,从而固态硬盘控制装置100能够藉由前述至少一个端子来接收并侦测来自该主机的信号以分辨该端口的状态,进而决定运作于何种模式。详言之,当该至少一个端子输出信号符合pci-express规范时,该至少一个端子输出信号例如是至少一个频带边(sideband)信号,其包含复位信号(perst#)、唤醒信号(wake#)、时脉请求信号(clkreq#)与参考时脉信号(refclk)的至少其中之一,其中符号「#」代表低准位使能(lowenable)(亦即信号的低准位对应使能状态),而在固态硬盘控制装置100与一个主机联机后,该复位信号、唤醒信号、时脉请求信号以及该参考时脉信号的波形如图5所示,据此,处理电路130能够依据该至少一个端子输出信号藉由信号频率的比较、准位变化的侦测、准位平均值的侦测等手段的至少其中之一来判断该端口被指派为pci-express接口的端口;而若该端口被指派为sata接口的端口,该至少一个端子输出信号的波形不会有变化,处理电路130可据以判断该至少一个端子输出信号不符合pci-express规范,从而判断固态硬盘控制装置100应运行于sata模式。请参阅图5,在一个实施例中,处理电路130侦测该复位信号的准位是否被拉高(pulledhigh),并接着侦测该复位信号的准位是否被主机端拉低而确立(asserted),从而在上述侦测的结果为是时判断该至少一个端子输出信号符合pci-express规范,或在上述侦测的结果为否时判断该至少一个端子输出信号不符合pci-express规范。在另一个实施例中,处理电路130侦测该时脉请求信号的准位是否被拉高并接着侦测该时脉请求信号的准位是否被该固态硬盘控制装置拉低而确立,从而在上述侦测的结果为是时判断该至少一个端子输出信号符合pci-express规范,或在上述侦测的结果为否时判断该至少一个端子输出信号不符合pci-express规范。在又一个实施例中,处理电路130侦测该时脉请求信号的准位变化以及侦测该参考时脉信号的有无,从而在侦测到准位变化以及时脉的存在时判断该至少一个端子输出信号符合pci-express规范,在此实施例中,固态硬盘控制装置100会包含一个时脉产生电路(未显示于图),其用来依据来自一个主机的该参考时脉信号(例如100mhz的时脉信号)产生运作时脉以供固态硬盘控制装置100运作于pci-express模式下,值得注意的是sata规范采用嵌入式时脉信号,无需上述独立的参考时脉信号。在再一个实施例中,处理电路130侦测该复位信号、该唤醒信号与该时脉请求信号的至少其中之一的准位是否被拉高,从而在上述侦测的结果为是时判断该至少一个端子输出信号符合pci-express规范,或在上述侦测的结果为否时判断该至少一个端子输出信号不符合pci-express规范。除前述固态硬盘控制装置100外,本公开另包含一个种固态硬盘控制方法,是由本披露的固态硬盘控制装置100或其等效装置来执行。该控制方法的一个实施例如图6所示,能够使一个固态硬盘控制装置兼容于多种接口类型,并包含下列步骤:步骤s610:依据接收信号产生物理层输出信号。本步骤可由图1的多接口兼容物理层电路110或其等效电路来执行。步骤s620:依据至少一个端子的信号变化产生至少一个端子输出信号。本步骤可由图1的输入输出电路120或其等效电路来执行。步骤s630:依据该物理层输出信号与该至少一个端子输出信号两者的至少其中之一以使该固态硬盘控制装置的运作模式适用于该多种接口类型的其中之一。由于本
技术领域
:具有通常知识者能够藉由前揭装置实施例的内容来推知本方法实施例的细节与变化,更明确地说,装置实施例的技术特征可合理应用于方法实施例中,因此,在不影响本方法实施例的披露与可实施性的要求的前提下,重复及冗余的说明在此予以节略。请注意,本说明书的实施例虽多以sata接口与pci-express接口为例,本领域具有通常知识者能够依本披露以及其它种接口的规范来推衍出支持更多种接口或其它种接口的固态硬盘控制装置与方法,凡此种种均属本发明范围内的合理变化。综上所述,本发明的装置与方法能够从装置端进行接口侦测,除能避免先前技术的问题,更具有低实施成本与高应用性等特点。虽然本发明的实施例如上所述,然而该些实施例并非用来限定本发明,本
技术领域
:具有通常知识者可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化,凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴,换言的,本发明的专利保护范围须视本说明书的申请专利范围所界定者为准。【符号说明】100固态硬盘控制装置(ssdcontroller)110多接口兼容物理层电路(mic-phy)120输入输出电路(i/o)130处理电路(processingcircuit)140媒体访问控制电路(mac)host主机ssdcontroller固态硬盘控制装置trainingsequence训练序列comreset、comwakesata信号410低频信号侦测电路(lfd)perst#复位信号wake#唤醒信号clkreq#时脉请求信号refclk参考时脉信号s610~s630步骤当前第1页12当前第1页12
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