产品阵列卡

Vol.
28No.
49近年来,电脑和数字视听设备处理的数据越来越庞大,如数码照片、音频和视频文件等.
这些市场需求促使硬盘驱动器(HDD)类存储设备不断加大数据容量和速度.
广泛运用于外置HDD和USB储存棒的USB接口只有USB2.
0规范下的480Mbps的数据传输率,速度太慢不足以满足当前在短时间内读写大容量数据的强烈需求.
2008年11月USB-IF*1公布的USB3.
0规范(超速USB)解决了这个问题,它可提供比USB2.
0快10倍的最大数据传输率.
此外,该划时代的新一代规范还包括更高的协议效率和改进了的电源管理技术,使功耗进一步降低.
富士通开发的"MB86C30系列"ASSP(专用标准产品)已于2009年面市,可用于支持USB3.
0规范的USB存储产品.
此次开发的"MB86E50系列"ASSP特别适合于由2个HDD构成的简单型RAID设备.
该产品内置在MB86C30系列产品中深受好评的高速AES加密引擎*2,可提供RAID产品的加密功能而不会影响RAID0(Striping模式)所要求的300MB/s以上吞吐率.
此外,客户可以利用富士通提供的参考固件、参考设计和示例工具等快速地开发其RAID产品.
*1:USBImplementersForum,Inc.
*2:仅限MB86E501A表1所示为主要规格,图1所示为功能框图.
面向2个硬盘构成的简单型RAID产品解决方案USB3.
0-串联ATARAID控制芯片MB86E50系列富士通最新推出USB3.
0-串联ATA(以下称SATA)桥接芯片产品,该芯片支持传输速度最大为5Gbps的超速USB和USB3.
0规范,最适合于独立冗余磁盘阵列(RAID)存储设备.
同时利用富士通提供的控制固件以及可在PC上运行的示例工具,能够方便地开发支持USB3.
0最新规范的RAID产品.
*RAID:RedundantArraysofInexpensiveDisks照片1外观NEWPRODUCTS特点概要MB86E501AMB86E501BUSB标准UniversalSerialBus3.
0Specification,Revision1.
0UniversalSerialBusSpecification,Revision2.
0位速率5Gbps(SuperSpeed)/480Mbps(High-Speed)器件类别MassStorageClassBulk-OnlyTransport,Revision1.
0SATA标准SerialATASpecificationRevision2.
6位速率3Gbps(Gen2i)/1.
5Gbps(Gen1i)端口数2ATA器件HDD/SSDRAIDRAID0(Striping)/RAID1(Mirroring)/JBOD/DualLUNGPIO端口16功能PWM,SPI,UART加解密模块算法AES—模式XTS—模块长度128位—密钥长度128位+128位/256位+256位—加解密处理速度(理论值)494MB/s(128位+128位)385MB/s(256位+256位)—封装QFN68引脚8mm*8mm(0.
4mm间距)工艺65nmCMOS表1主要规格10Vol.
28No.
4提供固件及自定义功能富士通提供支持标准功能的参考固件和各种应用程序,以及面向终端用户的固件更新工具示例.
在固件写入时,可将各种预设及USB设备固有信息(厂家标识、产品标识和序列号等)设置到客户所要求的内容中.
该芯片的应用实例如图2所示的USBRAID产品.
该USBRAID产品是支持USB3.
0的存储设备,仅由电源电路、串行闪存ROM等极少的外围电路与HDD等SATA设备简单组合而构成.
*RAID:是将多块HDD作为1个独立存储设备进行管理的技术,既高速又安全.
*MB/s为1,000,000字节/秒,Gbps为1,000,000,000字节/秒,Mbps为1,000,000字节/秒.
支持超速USB3.
0规格该产品遵循USB3.
0规范和USB2.
0规范,已获得USB-IF超速USB接口的标准化团体的产品认证.
超速USB3.
0规范(5Gbps)比高速USB2.
0(480Mbps)快10倍.
例如,在连接USB3.
5-HDD的情况下,复制10~30G字节高清影像,大约只需以往USB2.
0方式所需时间的1/4~1/3.
支持各种HDD的构成该产品内置可连接2个HDD的2端口SATAHost,支持RAID0(Striping)、RAID1(Mirroring)、JBOD*2和DualLUN*3等模式.
各种模式可通过该产品所连接的开关和PC工具来选择.
此外,该产品还支持不停机维护的热插拔,以及损坏HDD更换后RAID的重构功能.
*2:JustaBunchOfDisks的省略,即可将2块HDD结合,构成1个存储设备来使用.
*3:2个HDD分别作为不同的存储设备来使用.
MB86E50系列图1功能框图(MB86E501A)应用实例MB86E501AUSB3.
0PHY(Device)USB3.
0Link(Device)SATAPHY(Host)SATALink(Host)MPUSRAMROMDMACAES内部总线USB2.
0PHY(Device)USB2.
0Link(Device)GPIOSPILED等USB2.
0480MbpsUSB3.
05GbpsSATA3Gbps串行闪存ROMSATAPHY(Host)SATALink(Host)SATA3Gbps25MHzX'tal3.
5SATAHDDUSB3.
0RAIDHDD1M位串行闪存ROMMB39C022GDC/DC+LDOBUSYLEDMB86E501FET开关DC-in12VUSB3.
0Std-B12V→5V变压器3.
5SATAHDD图2应用实例RAID存储产品所需功能集成于1块单芯片由于接口部分和控制电路部分都集成到1块芯片上,因此只需通过极少的外围电路及HDD等SATA设备的组合,即可简单地构成支持USB3.
0的RAID存储产品.
此外,该产品采用小型封装(QFN68脚,0.
4mm间距),便于以往产品由USB2.
0规范向最新的USB3.
0规范升级.
内置高速AES加密/解密模块(只限MB86E501A)该芯片内集成了美国商务部国家标准与技术局(NIST)选定的加密标准算法(AES),支持XTS模式,满足硬盘数据的高度安全性和加密解密速度要求.
该芯片内置硬件加解密模块,可提供494MB/秒(理论值)的加密和解密而不会影响RAID的性能,可用于实现带加密性能的外置RAID设备,避免其被盗、丢失和废弃时数据泄漏的风险.