FPGAでSATAを実現 SATAのニーズの高まりとFPGA 多くのHDD製品が安価で製造可能なシリアルATAタイプに移行していること、また新たな記 憶装置として 市場投入が開始されているフラッシュメモリタイプの記憶装置SSDがSATA対応であることなどから、 SATA IFを必要とした設計が非常に増加しています。 多くの場合、PATA-SATA変換ICが非常に安価なため、これを用いるケースが一般的でした。 しかしながらPATA-SATA変換チップを用いる場合には、いくつかの問題点があります。 ・小口購入の場合、サポートや購入単位制限などにより、購入が困難 ・多チャンネル化を行う場合、配線のケアが大変（1ch：約30本） ・SATA Gen2 （3Gbps）への対応が出来ない FPGAでSATAを実現する記事は2009年2月号でも掲載しましたが、 データの高速転送要求が急激に加速されていることもあり、FPGAによる1チップ設計手法が用いられる 傾向が更に高まってきましたので最新情報をご紹介いたします。 参考：2009年2月号 https://psdb2.paltek.co.jp/modules/pickone/index.php?content_id=106 ■ザイリンクス FPGAでのSATAの現状 現状Virtex-5デバイスにおいて、デザインゲートウェイ社のSATA IPを含めたソリューションを用意しています。 Virtex-5デバイスには、SATAを実現するための機能をTransceiver内部に実装しているため、SATA用のPHYを実装する必要なく、FPGAのみでSATAを実現することが可能です。 <Features for SATA> ・Dynamic Reconfiguration port ( DRP ) for Auto Negotiation Auto Negotiationを実施する際に、TransceiverのLine Rateを動的に変更可能 ・OOB Signaling Transmission & Detection SATAプロトコルで用いるOut of Band Signalの使用が可能
また、機能だけではなくSATAの電気的特性を満足できるかもザイリンクスでは詳細に試験を 実施し、その結果をWeb上で公開しています。 http://www.xilinx.com/support/documentation/characterization_reports.htm ■FPGAでのSATAの普及 SATA-Gen2に対応したHDDの普及が進むにつれ、FPGAでのSATAの実現の要求が多くなってきています。SATA-Gen2に対応したPHYチップのリリースがASSPベンダからタイムリーに実施されていなかったことが挙げられます。 今後、特に最新の安価なFPGAであるSpartan-6にTransceiverが内蔵されたことにより、FPGAで安価にSATAシステムの実現が可能になったこともあり、FPGAでSATAを実現する要望の増加が見込まれています。 Spartan-6にはVirtex-5とほぼ同等のTransceiverが搭載されていることから、デザインゲートウェイ社のIPを使用すれば、 Virtex-5同等の性能を安価に実現することが可能になります。 デザインゲートウェイ社のIPを使用した転送レート評価のデモがYoutubeで視聴可能となっていますので、ぜひご覧ください。 http://www.youtube.com/watch?v=Q_nZnvh-oII また、デザインゲートウェイ社のHPでは、詳細な評価結果などを公開していますので、合わせてご参照いただければと思います。 http://www.dgway.com/
さらに、現在の高性能FPGA(Virtex-6)では、6 さらに、現在の高性能FPGA(Virtex-6)では、6.0Gbps以上の転送レートを実現できるTransceiverが内蔵されています。今後SATA-Gen3の普及に合わせ、FPGAでもSATA-Gen3の対応が実施されていくこととなるかと思います。 SATAを実現するプラットフォームとして、FPGAをご検討いただければと思います。 参考：プレスリリース ザイリンクス、業界最高／最速性能を実現する Virtex-6 LX760を出荷開始 http://japan.xilinx.com/japan/j_prs_rls/2010/vir/0119_v6lx760.htm お見積もり・お問い合わせは こちらから https://www.paltek.co.jp/form/f026.htm