LINUX NVME SSD 大容量存储设计

前面有介绍过纯逻辑FPGA的NVME驱动，具体可参考链接
https://blog.csdn.net/jingjiankai5228/article/details/121722691，纯逻辑方便在可移植性强，只要FPGA自带PCIE硬核即可，无需CPU参与，对硬件要求也不高，简化硬件设计。如果采用CPU方案，数据管理需要多组DDR做缓存

但是纯逻辑一般是不带文件系统，当然市面上也有直接用FPGA设计比如EXFAT这类的Ip,后面有精力本人也想尝试一下。如果没有文件系统，所有的读写都是针对BIT流的。
有些客户为了卸载方便还是希望可以带文件系统，可以直接通过PC卸载数据，我们知道linux操作系统本身就是支持NVME驱动的，所以我们可以考虑在原有的驱动的基础上进行修改，这样NVME部分的驱动基本上就是现成的
针对这部分老外有个链接
https://www.fpgadeveloper.com/2016/04/connecting-an-ssd-to-an-fpga-running-petalinux.html/
有现成的petalinux方案，可以按他的脚本直接将工程恢复出来，具体过程可以参考博客
https://blog.csdn.net/wangjie36/article/details/108146022

恢复出来的工程如上图所示：
可以看到这种方案所有的数据都是通过CPU和SSD进行数据交互，

恢复完通过lspci指令可以看到nvme ssd link情况
通过
time dd if=/dev/zero of=/dev/nvme0n1p1 bs=20M count=100指令可以测试写速度

time dd if=/dev/nvme0n1p1 of=/dev/zero bs=2M count=1000测试读速度

PCIE2.0 4X的速度和纯逻辑读写速度差距实在是有点大，速度主要还是制约在CPU的处理速度上，一种方案是通过提升cpu的性能，主频提高，速度肯定是有提升的，但是通过这种方式提升的速度还是非常有限的，下一步还是将落盘的数据直接通过PL端写入SSD，如果是继续实现标准文件系统。可以通过将文件管理部分交由CPU处理，然后通过DMA将文件管理列表实时的下发给PL进行写入SSD，当然也可以自定义的文件系统，这种方式相对比较简单些。后期继续更新