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、扼流圈一体成型电感生产厂、磁珠等。

图2：针对各种引擎标准的MB86C30A传输速率

　　高性能CPU和其它资源

　　MB86C30A整合了一个高性能的32位ARM 7处理器（ARM7TDMI），带有一个64Kb的专用程序存储器，工作频率为75MHz。因此，利用可定制的固件，开发者就能够创建差异化更高的外部SATA驱动器。通用I/O（GPIO）进一步扩展了器件的多功能性。

　　SPI接口选项

　　MB86C30A具有一个串行外设接口（SPI），用于提供与串行flash和EEPROM的连接。

　　可定制的功能（VID/PID）

　　每个USB产品都具有唯一的供应商ID（VID）和产品ID（PID）。MB86C30A允许用户来定制芯片的供应商ID、产品ID及字符串。

　　轻松移植

　　为了实现从以往设计到USB 3.0的轻松移植，MB86C30A采用了与过去的USB 2.0桥ASSP相似的封装。这个64引脚LQFP封装具有0.4mm的引脚间距，因此，有助于将PCB的生产成本保持在最低水平。

　　MB86C30A符合如下标准：

　　《通用串行总线规格3.0》，1.0版本
　　《通用串行总线规格》，2.0版本
　　《Mass Storage批量传输协议》，1.0版本
　　《串行ATA规格》，2.6版本
　　ATA和ATAPI器件支持

　　目前，USB类驱动器属于逻辑器件驱动（LDD），提供了通用功能，并符合HDD及Blu-lay的特定器件规格。

　　图3显示了外部硬件驱动器的框图，这个驱动器可以用于PC或消费类电子应用。

扁平线圈电感制造厂

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