用于需SAS扩展器的改进的SATA设备交互的装置和方法制造方法及图纸

用于在ＳＡＴＡ存储设备中集成ＳＡＳ／ＳＴＰ控制的装置，电路系统和相关方法。其特征和方面允许ＳＡＴＡ存储设备直接耦合到ＳＡＴＡ主机或ＳＴＰ启动器，而不需要介于中间的ＳＡＳ扩展器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及包括串行附加SCSI (SAS)启动器设备和串行高级技术附加(SATA)目标设备的联网存储系统，并且更具体地，涉及SATA设备的改进设计，用于结合最少的SAS能力来消除对启动器和目标设备之间的SAS扩展器的需要。
技术介绍
在存储联网领域中，在存储设备(例如，盘驱动器)和相关联的控制器设备(例如，存储子系统控制器和/或主机系统适配器)之间利用高速串行互连已变得普遍。与以前宽的并行总线互连体系相比，高速串行互连利用较简单的、较低成本的电缆连接(cabling)。具体地，SAS已被作为用于存储设备和相关控制器的优选高速串行互连而广泛采用。SAS标准(例如，可在www.tl0.org ^Hf获得的)允许在利用较简单的较低成本的高速串行电缆连接和相关协议的同时，利用长的标准化SCSI命令集。SATA提供了一种也可以利用在适当的控制设备和SATA存储设备(例如盘驱动器)之间的高速SATA互连来传输的不同的命令结构。在一种特别流行的配置中，可以利用在SAS标准中规定的SATA隧道协议(STP)在SAS高速串行互连上传输SATA交换。STP利用SAS指令的特定序列来初始地建立所希望的逻辑互连。 一旦STP协议在SAS启动器和SATA设备之间建立了 SAS逻辑互连，所有后续交换都利用SATA命令结构，以便在其间进行命令、状态和数据的交换。当前，SATA设备在若干方面努力降低设备的成本和复杂性。具体地，当前的SATA设备不支持初始建立所希望的SAS互连所需的任何SAS/STP协议交换。但是，SAS规范提供了通过中间SAS扩展器的SAS启动器到SATA目标设备的连接。SAS扩展器在扩展器的一个端口上与SAS启动器交互，以便初始建立到耦合到SAS扩展器的另一个端口上的所识别出的SATA设备的所希望的SAS/STP连接。 一旦SAS启动器和SAS扩展器成功地建立了到所识别出的SATA i殳备的所希望的SAS/STP连接，通过经过SAS扩展器，SAS启动器和SATA设备之间的所有其他交换都利用标准SATA通信和命令协议。在所有情况下提供SAS扩展器的需要产生了一个问题，即，SAS扩展器是存储网络的相对复杂昂贵的组件。具体地，在制造或用于测试定制SATA设备的设计的工程测试环境中，制造商的测试环境必须包括昂贵复杂的SAS扩展器以便实现所需的测试。另 一种方法是在定制的SATA设备中集成完整功能的SAS/STP目标逻辑，以便在建立所希望的互连时允许SATA设备直接与SAS启动器通信。然而，这种完整功能SAS/STP逻辑组件给SATA设备控制逻辑增加了显著的成本和复杂性，而没有给整个系统体系提供实质益处。这种复杂电路与SATA设备的集成在附加电路管芯(die)面积和利用SATA设备的系统软件的复杂性两个方面都是昂贵的。系统软件必须被调整为在SATA设备内适当地配置完整功能的SAS/STP组件，但仅仅是短暂地利用SAS/STP协议以便建立SAS互连。从上述讨论明显可见，需要一种改进的电路、系统和相关方法，以便允许建立与SATA设备的所需SAS/STP连接，而不需要介于SAS启动器和改进的SATA设备之间的SAS扩展器。
技术实现思路
通过提供用于将SATA存储设备直接耦合到SATA主机或STP启动器而不需要介于中间的SAS扩展器的电路、系统和方法，本专利技术解决了上述和其他问题，从而推进了可用技术的状态。直接耦合到SATA或STP启动器的改进的SATA存储设备的PHY层组件执行用于检测到的启动器的适当速度协商(negotiation),并且允许通过任意协议的交换。在本专利技术的一个方面，提供了一种集成在SATA存储设备中的电路。该电路包括用于处理与附加的主机设备的SATA协议交换的SATA协议核心。该电路还包括用于处理与附加的主机设备的STP协议交换的STP核心。该电路还包括PHY链路控制元件，其耦合到SATA协议核心和STP协议核心，并且适用于处理与附加的主机设备的STP和SATA链路级别的交换。本专利技术的另一个方面提供了一种与SATA存储设备的操作相关联的方法。该方法包括将SATA存储设备耦合到SATA主机或STP启动器。该方法还包括操作SATA存储设备，从而SATA设备响应SATA主机或响应STP启动器，而不需要介于中间的SAS扩展器。附图说明图1是根据本专利技术的各特征和方面改进的SATA存储设备的示例实施例的方框图。图2是提供了图1的PHY控制元件的附加示例细节的方框图。图3是根据本专利技术的各特征和方面的提供改进的SATA存储设备的STP和SATA耦合的示例电路的方框图。图4是根据本专利技术的各特征和方面的操作改进的SATA存储设备的示例方法的流程图。图5是提供根据图4的方法的SATA设备的进行中操作(ongoingoperation)的示例细节的方法的流程图。图6是示例状态枳^莫型，其描述用于操作才艮据本专利技术的各特征和方面的改进的SATA存储设备的逻辑。具体实施例方式图1是根据本专利技术的各特征和方面改进的、允许耦合到SATA主机120或STP启动器122的SATA存储设备100的方框图。如上所述，SATA主机120可以直接耦合到标准SATA存储设备。然而，如当前在本领域中所实践的，必须通过SAS扩展器耦合STP启动器设备122，以允许将其耦合到SATA存储设备。相反，根据本专利技术的各特征和方面改进SATA存储设备100，以便允许STP启动器122和SATA存储设备100之间的直接耦合，而不需要介于中间的SAS启动SAS扩展器。改进的SATA存储设备100可以包括用于处理与SATA主机120或与STP启动器122的SATA交换的SATA存储i殳备应用层108。因此SATA存储设备应用层108负责与启动器交换的SATA信息的所有处理，而不管其是通过SATA连接还是STP连接交换的。应用层108耦合到传输层和两个链路之一，每个传输层对应于一种支持的协议。SATA核心104包括分别与SATA或STP启动器120或122的SATA信息的交换直接交换相关联的链路和传输层逻辑。STP核心106包括改进的SATA存储设备100所支持的SAS/STP协议的链路和传输层实现的逻辑。SAS/STP核心106可被实现为在传输层中对两种链路的完整功能的SAS/STP核心协议，或可被实现为仅提供改进的SATA存储设备100中所需的最小功能的简化核心。根据本专利技术的各特征和方面，STP核心106仅需的特征是允许打开/建立与SAS/STP启动器122的SAS/STP连接的充分特征，以及允许关闭以前打开的连接的附加逻辑特征。例如，对SAS OpenAddress帧和相应关闭原语(primitive)的处理是STP核心106允许根据本专利技术的各特征和方面的改进支持的仅需的特征。实现相应的链路和传输逻辑的SATA核心104和STP核心106两者均耦合到负责高速串行链路的低层物理控制的PHY控制102。根据本专利技术的各特征和方面，改进PHY控制102以4更检测与SATA主机120还是与STP启动器102建立特定连接。具体地，PHY控制102负责检测分别指示STP启动器或SATA主机连接的SAS/STP带外(OOB)信号已被传输和/或接收，或SATA OOB序列已被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成在串行高级技术附加（“ＳＡＴＡ”）存储设备内的电路，该电路包括：　用于处理与附加的主机设备的ＳＡＴＡ协议交换的ＳＡＴＡ协议核心；　用于处理与附加的主机设备的ＳＡＴＡ隧道协议（“ＳＴＰ”）交换的ＳＴＰ核心；以及　ＰＨ Ｙ链路控制元件，其耦合到ＳＡＴＡ协议核心并且耦合到ＳＴＰ协议核心，并且适用于处理与附加的主机设备的ＳＴＰ和ＳＡＴＡ链路级交换两者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-10-5 11/538,9001.一种集成在串行高级技术附加(“SATA”)存储设备内的电路，该电路包括用于处理与附加的主机设备的SATA协议交换的SATA协议核心；用于处理与附加的主机设备的SATA隧道协议(“STP”)交换的STP核心；以及PHY链路控制元件，其耦合到SATA协议核心并且耦合到STP协议核心，并且适用于处理与附加的主机设备的STP和SATA链路级交换两者。2. 如权利要求1的电路，其中PHY链路控制元件还包括串行附加SCSI (SAS)速度协商元件；和SATA速度协商元件。3. 如权利要求2的电路， 其中所述SAS速度协商元件还包括用于在速度协商中接收SAS带外(OOB)序列的SAS OOB元件， 其中PHY链路适用于响应于接收到SAS OOB序列而与STP核心交互。4. 如权利要求2的电路，其中SATA速度协商元件还包括用于在速度协商中接收SATA带外(OOB)序列的SATA OOB元件，其中PHY链路适用于响应于接收到SATA OOB序列而与SATA核 心交互。5. 如权利要求1的电路，其中STP核心适用于仅处理SAS交换，以便建立和关闭SATA存储 设备和SAS启动器之间的STP连接。6. —种与串行高级技术附加(SATA)存储设备的操作相关联的方法，该方法包括将SATA存储设备耦合到SATA主机或SATA隧道协议(STP) 启动器；和操作SATA存储设备，从而使得SATA存储设备响应SATA主机或 响应STP启动器，而不需要介于中间的SAS扩展器。7. 如权利要求6的方法， 其...

【专利技术属性】
技术研发人员：SA肖尔，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]