注：這是采用PCIe設(shè)計NVMe，并非調(diào)用XDMA方式，后者在PCIe4.0時不大方便，故團隊直接采用PCIe設(shè)計，結(jié)合UVM驗證加快設(shè)計速度。

隊列管理模塊采用隊列的存儲與控制分離的設(shè)計結(jié)構(gòu)，如圖1所示為隊列管理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

圖1 隊列管理模塊結(jié)構(gòu)圖

對于提交隊列，設(shè)置一塊完整的BRAM存儲空間用于存儲提交隊列條目，一個提交隊列管理單元用于實現(xiàn)提交隊列存儲地址空間的管理和門鈴控制。在提交隊列管理單元中，構(gòu)建一個admin提交隊列表單和N個I/O提交隊列表單，I/O提交隊列表單的個數(shù)N為參數(shù)配置，考慮到仲裁效率和資源占用，N的最大數(shù)量為16。每一個提交隊列表單包含了隊列的ID、隊列深度、起始偏移地址、門鈴頭指針、門鈴尾指針、門鈴地址，表單中的初始信息在NVMe初始化的創(chuàng)建提交隊列過程中獲取，起始偏移地址在初始化時按照隊列深度依次連續(xù)分配，而門鈴頭指針則由完成隊列管理單元更新。

當(dāng)指令控制模塊需要向某一個提交隊列寫入提交條目時，提交隊列管理單元首先讀取所選則隊列的表單信息，根據(jù)起始偏移地址、隊列深度和門鈴尾指針計算出提交隊列存儲寫地址，再將提交條目寫入該地址中，同時發(fā)起對應(yīng)的門鈴寫請求。當(dāng)接收到提交隊列讀請求時，根據(jù)請求的地址獲取對應(yīng)表單信息生成提交隊列存儲讀地址。

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審核編輯 黃宇