JP2010514063A - シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント(sata)およびシリアルアタッチトスモールコンピュータシステムインターフェース(scsi)(sas)のブリッジング - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント(Serial Advanced Technology Attachment ATA;SATA)/High Speed Serialized AT Attachmentおよび/またはシリアルアタッチトスモールコンピュータシステムインターフェース(Serial Attached Small Computer System Interface;SCSI、SAS)規格に準拠して、ホストにデバイスとの通信を行わせる大容量メモリシステムに関し、より具体的には、SASおよびSATA接続のブリッジングに関する。
種々のアプリケーションのための大容量メモリシステムの必要性に伴い、ここ数10年において、その使用のフレキシビリティを向上させることを目指して、大容量メモリシステムによる通信を規格化する必要性が生じている。
簡潔には、本発明の実施形態は、SATA規格に準拠するように構成され、1つ以上のホストとSATAデバイスとの間の通信をもたらす、通信システムを含む。本発明の一実施形態による通信システムは、1つ以上のホストからのコマンドおよびステータスに応答するコマンドステータスマネージャ(CSM)と、コマンドおよびステータスのデータとは実質的に別々に、データをバッファリングするために、1つ以上のホストからデータに応答するデータマネージャ(DM)とを有する、マルチポートブリッジデバイスを含む。
実施形態の以下の説明では、その一部を形成する添付の図面が参照され、例示として、本発明が実践され得る特定の実施形態が示される。本発明の範囲から逸脱することなく、構造的変更がなされ得るため、他の実施形態が利用されてもよいことを理解されたい。
Claims (74)
- SATA規格に準拠するように構成され、1つ以上のホストとSATAデバイスとの間の通信をもたらす通信システムであって、
マルチポートブリッジデバイス
を備え、
該マルチポートブリッジデバイスは、
1つ以上のホストからのコマンドおよびステータスに応答するコマンドステータスマネージャ(CSM)と、
コマンドおよびステータスのデータとは実質的に別々に、データをバッファリングするために、1つ以上のホストからデータに応答するデータマネージャ(DM)と
を含む、
システム。 - 前記CSMに連結され、前記1つ以上のホストの第1のホストからのコマンドおよびステータスに応答する第1の接続プロトコルマネージャ(CPM)と、該CSMに連結され、該1つ以上のホストの第2のホストからのコマンドおよびステータスに応答する第2のCPMとをさらに含む、請求項1に記載の通信システム。
- 前記第1のCPMと、コマンド、データ、およびステータスを受信するために、前記第1のホストとの間に連結される第1のSASポートをさらに含む、請求項2に記載の通信システム。
- 前記第2のCPMと、コマンド、データ、およびステータスを受信するために、前記第2のホストとの間に連結される第2のSASポートをさらに含む、請求項3に記載の通信システム。
- SATAデバイスと前記1つ以上のホストとの間のステータス、コマンド、およびデータの転送をもたらすために、前記CSMおよびDMに連結されるドライブマネージャ(DRVM)をさらに含む、請求項4に記載の通信システム。
- 前記CSMは、第1の受信バッファと、第2の受信バッファとをさらに含み、該第1のバッファは、前記第1のCPMに連結され、該第2の受信バッファは、前記第2のCPMに連結される、請求項5に記載の通信システム。
- 前記CSMは、コマンドを処理するために、前記第1および第2の受信バッファに連結される、コマンド処理ステートマシンをさらに含む、請求項6に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストからのコマンドを受信および格納するために、前記コマンド処理ステートマシンに連結されるコマンドバッファをさらに含む、請求項7に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストからのコマンドと関連付けられる属性を受信および格納するために、前記コマンド処理ステートマシンに連結されるコマンド属性テーブルをさらに含む、請求項8に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから受信した前記コマンドを格納するために、前記コマンド処理ステートマシンによってアクセスされるコマンド保留テーブルをさらに含む、請求項9に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、前記コマンドが到着すると、前記1つ以上のホストから受信したコマンドを格納するためのキューまたはキューポインタである、請求項10に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、先着順に基づくリンクリストである、請求項10に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、優先度順にコマンドを優先させるために使用される優先順位リストである、請求項10に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、コマンドポインタのリンクリストを有する第1のリストと、優先順位リストであり、他の受信コマンドよりも高優先レベルに基づく順序で実行可能な優先コマンドのリストを含む第2のリストとを含む、請求項10に記載の通信システム。
- 前記第2のリストは、システムに連結されるホストに対し透過的なままで実行されるコマンドの優先度を変化させる、請求項14に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから前記SATAデバイスにコマンドを発行させるために、前記コマンド保留テーブルに連結されるコマンド発行ステートマシンをさらに含む、請求項10に記載の通信システム。
- 前記コマンド発行ステートマシンは、複数のイニシエータに、同一または異なるSASポートに対する他のイニシエータコマンドの完了前に、SASポートに対してコマンドを送信させる、請求項10に記載の通信システム。
- 前記コマンド発行ステートマシンは、前記SATAデバイスに送信されるコマンドの数として、最大パフォーマンスのコマンドの数を使用する、請求項17に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記コマンド発行ステートマシンによって、前記SATAドライブに発行されることが判断されるコマンドをキューに入れるために、該コマンド発行ステートマシンに連結されるドライブキューテーブルをさらに含む、請求項17に記載の通信システム。
- 前記ドライブキューテーブルは、行と列とを含み、
「有効な」ビット列は、関連付けられた行のコマンドの有効性に関する情報を含み、
コマンドバッファへのポインタ列は、それぞれ、前記コマンドバッファ内の場所と、前記コマンド属性テーブル内の場所とを指し示す関連付けられたインデックスのためのポインタを含み、
イニシエータ番号列は、イニシエータ番号を含み、それぞれ、インデックスと関連付けられ、
イニシエータタグ列は、イニシエータによってシステムに最初に送信されるタグを含む、請求項17に記載の通信システム。 - 前記CSMは、前記第1のCPMに連結される第1の受信ステータスマネージャをさらに含む、請求項19に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記第2のCPMに連結される第2の受信ステータスマネージャをさらに含む、請求項21に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記SATAデバイスからステータスを受信し、該受信したステータスを前記第1または第2のステータスマネージャに提供するように連結される受信ステータスステートマシンをさらに含む、請求項22に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから受信したコマンドをカウントするために、前記コマンドプロセッサステートマシンに連結されるコマンドカウンタをさらに含む、請求項23に記載の通信システム。
- 前記CSMは、コマンドへのポインタの可用性に関する情報を格納するために、前記コマンドプロセッサステートマシンおよび前記第1および第2のステータスマネージャに連結される未使用キューポインタ場所をさらに含む、請求項24に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記コマンド属性テーブルに連結され、前記ドライブキューテーブルにさらに連結され、前記テーブルを検索するために、前記第1および第2の受信ステータスマネージャにさらに連結されるサーチエンジンをさらに含む、請求項25に記載の通信システム。
- 前記DMは、データの少なくとも1つのフレームを格納するために、データバッファを含む、請求項5に記載の通信システム。
- 前記DMは、SATAデバイスから受信した制御FISを格納するために、制御FISバッファを含む、請求項27に記載の通信システム。
- 前記1つ以上のホストは、SASリンクを通して、前記ブリッジデバイスに連結されるイニシエータである、請求項4に記載の通信システム。
- 前記第1のSASポートは、第1のSASリンクを通して、前記イニシエータ間の情報に応答し、SATAドライブから該イニシエータに情報を転送するように動作する第1のSASエンジンを含む、請求項5に記載の通信システム。
- 前記第2のSASポートは、第2のSASリンクを通して、前記イニシエータ間の情報に応答し、SATAドライブから該イニシエータに情報を転送するように動作する第2のSASエンジンを含む、請求項30に記載の通信システム。
- 前記第1および第2のSASエンジンはそれぞれ、その個々のSASリンクとの接続をもたらすために、SMPバッファとステートマシンとを含む、請求項31に記載の通信システム。
- 種々のタスクを行うために、前記デバイスに連結されるマイクロプロセッサをさらに含む、請求項32に記載の通信システム。
- 前記デバイスに連結される汎用入力/出力(GPIO)をさらに含む、請求項33に記載の通信システム。
- 前記デバイスは、SATAデバイスを制御するためのSTPターゲットまたはSMPターゲットである端末デバイスである、請求項1に記載の通信システム。
- 前記コマンド発行ステートマシンは、ホストから前記デバイスへのタグの割り当てを動的に生じさせる、請求項16に記載の通信システム。
- SATAデバイスに送信されるコマンドの数は、前記システムの最大パフォーマンスを示す閾値数に制限される、請求項1に記載の通信システム。
- イニシエータからSATAデバイスに保留コマンドを転送する方法であって、
保留コマンドが待機コマンドであるかどうかを判断するステップと、
該保留コマンドが待機コマンドであるという判断に応じて、該SATAデバイスがキューモードにあるかどうかを判断するステップと、
該保留コマンドが待機コマンドであるという判断に応じて、ドライブキューテーブル内の場所が利用可能であるかどうかを判断するステップと、
該テーブル内の該場所が利用可能であると判断される場合、該待機コマンドを該テーブルに格納するステップと、
該格納された待機コマンドを該SATAデバイスに転送するステップと
を包含する、方法。 - 前記保留コマンドが待機コマンドであるという判断に応じて、待機モードを設定する、請求項38に記載の転送方法。
- 前記保留コマンドが非待機コマンドであるという判断に応じて、非待機モードを設定する、請求項38に記載の転送方法。
- 1つ以上のイニシエータから、SATAデバイス対象のコマンドを転送する方法であって、
コマンドを受信するステップと、
該コマンドが格納され得る場所を指し示すための未使用ポインタを判断するステップと、
該未使用ポインタを使用して、該コマンドが格納される記憶場所を特定するステップと、
該ポインタによって特定される該記憶場所内に、該コマンドを格納するステップと、
該SATAデバイスに転送するために、該格納されたコマンドの優先順位を決めるステップと、
該優先コマンドを該SATAデバイスに転送するステップと
を包含する、方法。 - SATAドライブのステータスをホストに転送する方法であって、
該SATAドライブからステータスを受信するステップと、
現在のモードが待機モードであるかどうか判断するステップと、
該モードが待機モードであると判断される場合、該受信したステータスを復号化し、該復号化されたステータスに従って、保持レジスタ内のビットを設定し、該モードが待機モードではないと判断される場合、該受信したステータスを送信するステップと、
手動ステータス要求がなされたかどうかを判断するステップと、
手動ステータス要求がなされたと判断される場合、該受信したステータスを手動で送信するステップと、
手動ステータス要求がなされていないと判断される場合、該モードがキューモードであるかどうかを判断するステップと、
該モードがキューモードではないと判断される場合、該受信したステータスを送信するステップと、
ドライブキューテーブルを更新するステップと、
未使用キューポインタを更新するステップと、
コマンド属性テーブルを更新するステップと
を包含する、方法。 - 手動ステータス要求がなされておらず、前記モードが待機であるという判断に応じて、コマンドステータスが利用可能であるかどうか判断され、
該コマンドステータスが利用可能ではないと判断される場合、前記ドライブからステータスを受信するステップを継続し、
該コマンドステータスが利用可能であると判断される場合、最優先ステータスをイニシエータに送信し、
利用可能である場合、次の保留ステータスを反映するために、ドライブキューテーブルを更新するステップをさらに含む、請求項42に記載のステータスを転送する方法。 - コマンド属性テーブルを更新し、未使用キューテーブルを更新するステップをさらに含む、請求項43に記載のステータスを転送する方法。
- メモリシステムであって、
複数のイニシエータと、
SATAドライブと、
該イニシエータと該SATAドライブとの間に連結され、少なくとも2つのSASポートを有し、該イニシエータと該SATAドライブとの間のデータ、コマンド、およびステータスフローを実質的に別々にバッファリングするように動作するターゲットと
を備える、システム。 - SAS−SATA変換デバイスであって、
1つ以上のホストからのコマンドおよびステータスに応答するコマンドステータスマネージャ(CSM)と、
1つ以上のホストからデータに応答するデータマネージャ(DM)と
を含み、
データ、コマンド、およびステータスは、別々に管理されることにより、システムパフォーマンスを実質的に向上させる、
デバイス。 - 前記CSMに連結され、前記1つ以上のホストの第1のホストからのコマンドおよびステータスに応答する第1の接続プロトコルマネージャ(CPM)と、該CSMに連結され、該1つ以上のホストの第2のホストからのコマンドおよびステータスに応答する第2のCPMとをさらに含む、請求項46に記載の通信システム。
- コマンド、データ、およびステータスを受信するために、前記第1のCPMと前記第1のホストとの間に連結される第1のSASポートをさらに含む、請求項47に記載の通信システム。
- コマンド、データ、およびステータスを受信するために、前記第2のCPMと前記第2のホストとの間に連結される第2のSASポートをさらに含む、請求項48に記載の通信システム。
- SATAデバイスと前記1つ以上のホストとの間のステータス、コマンド、およびデータの転送をもたらすために、前記CSMおよびDMに連結されるドライブマネージャ(DRVM)をさらに含む、請求項49に記載の通信システム。
- 前記CSMは、第1の受信バッファと、第2の受信バッファとをさらに含み、該第1のバッファは、前記第1のCPMに連結され、該第2の受信バッファは、前記第2のCPMに連結される、請求項50に記載の通信システム。
- 前記CSMは、コマンドを処理するために、前記第1および第2の受信バッファに連結されるコマンド処理ステートマシンをさらに含む、請求項51に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストからのコマンドを受信および格納するために、前記コマンド処理ステートマシンに連結されるコマンドバッファをさらに含む、請求項52に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストからのコマンドと関連付けられる属性を受信および格納するために、前記コマンド処理ステートマシンに連結されるコマンド属性テーブルをさらに含む、請求項53に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから受信した前記コマンドを格納するために、前記コマンド処理ステートマシンによってアクセスされるコマンド保留テーブルをさらに含む、請求項54に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、前記コマンドが到着すると、前記1つ以上のホストから受信したコマンドのポインタを格納またはキューに入れるためのキューである、請求項55に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、先着順に基づくリンクリストである、請求項56に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、優先度順にコマンドを優先させるために使用される優先順位リストである、請求項57に記載の通信システム。
- 前記コマンド保留テーブルは、コマンドポインタのリンクリストを有する第1のリストと、優先順位リストであり、他の受信コマンドよりも高優先レベルに基づく順序で実行可能な優先コマンドのリストを含む第2のリストとを含む、請求項58に記載の通信システム。
- 前記第2のリストは、システムに連結されるホストに対し透過的なままで、実行されるコマンドの優先度を変化させる、請求項59に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから前記SATAデバイスにコマンドを発行させるために、前記コマンド保留テーブルに連結されるコマンド発行ステートマシンをさらに含む、請求項60に記載の通信システム。
- 前記コマンド発行ステートマシンは、複数のイニシエータに、同一または異なるSASポートに対する他のイニシエータコマンドの完了前に、SASポートにコマンドを送信させる、請求項61に記載の通信システム。
- 前記コマンド発行ステートマシンは、前記SATAデバイスに送信されるコマンドの数として、最大パフォーマンスのコマンドの数を使用する、請求項62に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記コマンド発行ステートマシンによって、前記SATAドライブに発行されることが判断されるコマンドをキューに入れるために、該コマンド発行ステートマシンに連結されるドライブキューテーブルをさらに含む、請求項63に記載の通信システム。
- 前記ドライブキューテーブルは、行と列とを含み、
「有効な」ビット列は、関連付けられた行のコマンドの有効性に関する情報を含み、
コマンドバッファへのポインタ列は、それぞれ、前記コマンドバッファ内の場所と、前記コマンド属性テーブル内の場所とを指し示す、関連付けられたインデックスのためのポインタを含み、
イニシエータ番号列は、イニシエータ番号を含み、それぞれ、インデックスと関連付けられ、
イニシエータタグ列は、イニシエータによってシステムに最初に送信されるタグを含む、請求項64に記載の通信システム。 - 前記CSMは、前記第1のCPMに連結される第1の受信ステータスマネージャをさらに含む、請求項65に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記第2のCPMに連結される第2の受信ステータスマネージャをさらに含む、請求項66に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記SATAデバイスからステータスを受信し、該受信したステータスを前記第1または第2のステータスマネージャに提供するように連結される受信ステータスステートマシンをさらに含む、請求項67に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記1つ以上のホストから受信したコマンドをカウントするために、前記コマンドプロセッサステートマシンに連結されるコマンドカウンタをさらに含む、請求項68に記載の通信システム。
- 前記CSMは、コマンドへのポインタの可用性に関する情報を格納するために、前記コマンドプロセッサステートマシンおよび前記第1および第2のステータスマネージャに連結される未使用キューポインタ場所をさらに含む、請求項69に記載の通信システム。
- 前記CSMは、前記コマンド属性テーブルと、前記ドライブキューテーブルと、前記テーブルを検索するために、前記第1および第2の受信ステータスマネージャとに連結されるサーチエンジンをさらに含む、請求項70に記載の通信システム。
- 前記DMは、データの少なくとも1つのフレームを格納するために、データバッファを含む、請求項50に記載の通信システム。
- 前記DMは、SATAデバイスから受信した制御FISを格納するために、制御FISバッファを含む、請求項72に記載の通信システム。
- 前記1つ以上のホストは、SASリンクを通して、前記ブリッジデバイスに連結されるイニシエータである、請求項73に記載の通信システム。
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