SSD主控芯片除了做SSD还能有什么用途呢？

DPU600是DapuStor业内首创的智能存储SoC，基于最新的12nm FinFET工艺，可作为SSD主控提供业界领先的性能，还集成了可计算存储平台，用于ASIC加速的机器学习架构等。同时得益于DPU600内置的应用处理器平台，以及诸多功能接口，用户可以在DPU600上开发更多“隐藏功能”。

小编在这里先说道说道一个背景：

在固态硬盘量产测试和可靠性测试过程中，都是运用测试机柜（SSD Tester）实现批量测试（比如DapuStor 产品之一 MAT，如图1）。

DapuStor图1

其中内在设计方法都是Server+Client（x86）+DUT模式（如图2）：Server负责各个测试节点（Client）的控制操作（更新/维护测试脚本，启动停止测试，收集测试结果等）， Client负责对DUT（固态硬盘SSD）实际交互（测试操作，如读写，上下电等）。由于都是基于x86系统的测试平台，即x86平台作为测试主机，SSD作为测试品。

这种系统也有一点点“小遗憾”：

1. x86成本略贵，面积较大，功耗高，难以做成更高密度的测试机柜：一般一个x86子系统，由于受限总线速度， 最多做8个槽位，测试机柜放32个x86子系统，即最大可测DUT为256个。

2. 由于x86的PCIe RC是不开放给用户的，对于底层PCIe PHY无法进行编程，从而使测试项相对减少。

图2

大家可能比较疑惑，这个SSD Tester是测试SSD的，和作为SSD主控的DPU600有神马关系？小编这里就祭出DPU600隐藏功能：

第一个大招：DPU600所含PCIe模块是多模的，即不仅具有PCIe RC功能，也有PCIe主机的功能，而且支持多种PCIe/SPI/UART Ethernet网卡。

同时再透露一下：DPU600内部还有诸多硬件加速模块，用于数据比较，Pattern产生等数据处理。

第二个大招：DPU600是可以运行Linux系统，这是前面提到DPU600内置的应用处理器：采用ARM A系列CPU，从而支持运行Linux系统，而且具有多核架构，提供强劲的性能，完全满足作为测试主机（Client）对操作系统（OS）的需求，同时支持Ethernet，以满足和Server通信；

同时再透露一下：DPU600其PCIe相关底层控制器可以完全对外开放，可编程自定义更多测试项，比如PCIe 控制器各层的注错，PCIe 兼容性测试等。

于是整个方案变成了都是Sever+Client（SoC）+DUT模式（如图3），这里的SoC就是用DPU600.

图3

有人肯定想问，小编你说这么多，好处呢？

优点肯定是有滴：

SoC方案系统仅用了所必须的外设器件，从而整个PCB板子非常小，从而成本低（估算大概只有X86的十分之一），面积小，功耗低（SoC相比x86 CPU功耗差距非常大），可以做成高密度的测试机柜：假设一个SoC子系统连接2个槽位，但其面积只有x86 十分之一，测试机柜最少可以放256个Soc子系统，即最大可测DUT为512个。

作为工科男的小编，非常理解技术控的需求点，这里需要必须继续透露一些技术点，满足广大技术控需求：下面主要说说主要设计。

整体系统如图3，Server负责各个测试节点（Client）的控制操作（更新/维护测试脚本，启动停止测试，收集测试结果等）， Client负责对DUT（固态硬盘SSD）实际交互（测试操作，如读写，上下电等）。其中Client是基于SoC系统的测试平台，即SoC平台作为测试主机（Host），SSD作为测试品（DUT）。Server和Client之间通过网络连接，Client和DUT之间，通过标准总线（目前主流是PCIe）连接。

图4

1.1 硬件系统设计

如图4，硬件系统设计上，以SoC为中心组成一个系统（类似计算机最小系统），连接不同的硬件模块：通过DDR 接口连接动态随机存储器（DDR，就是内存），用于数据缓存，运行Linux操作系统所需内存等；

通过PCIe总线连接多个SSD，这是大家可能比较兴趣的技术点，小编在这里又要透露一下：有两种连接方式，如图5：第一种直连，可连接数量取决SoC所含PCIe RC模块数量（当前开发中的产品支持为2个），第二种通过Switch扩展，可以连接N个；

通过PCIe/SPI/UART连接与之匹配的网卡，用于和Sever进行网络通信；

图5

大家现在肯定非常想知道DPU600内部结构，那么这里必须画个图6——SoC内部主要结构模块：

PCIe Controller/PHY 是多模的，其中RC模式用于PCIe主机功能，外连SSD设备；如有需要也可以连接PCIe网卡。

DDR Controller/PHY 用于随机存储功能，外连DRAM设备；CPU系统，包含MMU，CCI等典型应用处理器的功能模块，用于运行Linux操作系统；外设模块，如SPI，UART，用于连续SPI/UART设备，如SPI/ UART 网卡等；Specific Data Processor， 用于数据处理的硬件模块，加速数据比较，特定数据Pattern的生产等；NVMe Controller和NAND Flash Controller/PHY，用于SSD 产品；

图6

1.2 软件系统设计

软件系统设计上，以OS（Linux）为核心组成一个系统（类似最小操作系统），如图7。

PCIe Host Module，包含PCIe RC相关驱动，接口和协议栈，用于作为Host的软件处理，如和外部SSD Device进行读写操作等。

Test Tools，作为承接测试用例的主体，根据不同的测试需求进行开发， 包含诸如异常上下电，性能统计，测试数据Pattern的产生，测试数据比较等，在前面提到为了加速数据处理，通过调用（（TAL-》MDL-》VDL））底层用户驱动来使用SoC内的硬件加速模块（Specific Data Processor）实现；同时为了对PCIe相关测试可编程，自定义更多测试项，通过调用底层用户驱动（VDL）来使用SoC内的PCIe 控制器配置接口来实现。

Software API，作为和外部Server通信的主体，根据不同的通信需求进行开发，如SSH/UDP/FTP等，承接不同命令包的接收，解析等。

1.3 总体测试过程

如图8，显示出我们基于DPU600的特别之处

图8

至此，利用DPU600开发出SSD Tester的功能介绍完毕，这是DPU600众多功能的一种，更多的功能有待我们继续努力开发！

编辑：jq