富士通的USB 3.0 —— SATA芯片解决方案
为了实现可以将SATA硬盘驱动器用于USB 3.0的简单方法,富士通推出了MB86C30A单芯片解决方案,用以将USB 3.0和基于SATA/ATA/ATAPI的大容量存储器进行桥接。这种桥接芯片将USB2.0和USB3.0的海量存储要求转移给SATA和ATA/ATAPI通信协议。
MB86C30A是世界首款USB 3.0从芯片,采用了富士通的高速串行I/O技术。不久的将来,利用65nm CMOS技术构建的芯片,在采用高速USB规格方面,将实现更低的功耗和更大的灵活性。富士通已经在“2009 SuperSpeed USB开发者协商会上”展示了其USB 3.0从芯片,并证明了它具有行业最快的传输速率。
此芯片符合于2008年11月发布的USB 3.0规格1.0以及SATA规格2.6版本的要求。芯片还符合USB Mass Storage 批量传输协议。图1显示了芯片的主要功能。
图1:富士通的MB86C30A USB3.0-SATA桥接芯片
MB86C30A主要特性
高速加密引擎
在安全性方面MB86C30A嵌入式命令解析器支持ATA命令集,带有一个高速加密引擎和DMA控制器。由于加密功能是由硬件而非软件进行控制,因此MB86C30A使得USB 3.0的潜在传输速率(见图2)达到了最大化。芯片支持面向CBC-AEC的128位和256位的主要长度,以及面向XTS-AES的主要长度。加密引擎是基于国家标准与技术研究院标准(NIST)的标准AES代码/解码硬件引擎。
电源管理
MB86C30A支持USB 3.0所推出的许多电源管理功能。例如:当USB 3.0端点准备完成,可以进行数据传输时,它会通知给主机,这样就减少了查询端点过程中所需的功率。其它协议变更也是以类似的方式节约功率,USB 3.0链路层会根据总线的活动自动进入低功耗状态。
USB 2.0/USB 3.0和SATA的PHY和链路集成
MB86C30A整合了一个物理层接口(PHY),在双工线上(即DP和DM)都具有终端电阻。因此,其实施需要最少量的外部元件并可以实现与物理介质的轻松互联。
嵌入式扩展频谱时钟发生器(SSCG)
由于电磁干扰(EMI)在高频状态下容易出现更多问题,因此USB 3.0需要采用一个频谱时钟,这个时钟必须在主机和每个端点中独立生成。富士通桥接芯片的工作频率为75MHz,并整合了一个SSCG。这种集成简化了系统设计,并降低了对于其它除噪元件的需求,如旁路电容器、扼流圈、磁珠等。
图2:针对各种引擎标准的MB86C30A传输速率