DPU600是DapuStor業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的智能存儲(chǔ)SoC，基于最新的12nm FinFET工藝，可作為SSD主控提供業(yè)界領(lǐng)先的性能，還集成了可計(jì)算存儲(chǔ)平臺(tái)，用于ASIC加速的機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)等。同時(shí)得益于DPU600內(nèi)置的應(yīng)用處理器平臺(tái)，以及諸多功能接口，用戶可以在DPU600上開發(fā)更多“隱藏功能”。

小編在這里先說道說道一個(gè)背景：

在固態(tài)硬盤量產(chǎn)測(cè)試和可靠性測(cè)試過程中，都是運(yùn)用測(cè)試機(jī)柜（SSD Tester）實(shí)現(xiàn)批量測(cè)試（比如DapuStor 產(chǎn)品之一 MAT，如圖1）。

DapuStor圖1

其中內(nèi)在設(shè)計(jì)方法都是Server+Client（x86）+DUT模式（如圖2）：Server負(fù)責(zé)各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)（Client）的控制操作（更新/維護(hù)測(cè)試腳本，啟動(dòng)停止測(cè)試，收集測(cè)試結(jié)果等）， Client負(fù)責(zé)對(duì)DUT（固態(tài)硬盤SSD）實(shí)際交互（測(cè)試操作，如讀寫，上下電等）。由于都是基于x86系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，即x86平臺(tái)作為測(cè)試主機(jī)，SSD作為測(cè)試品。

這種系統(tǒng)也有一點(diǎn)點(diǎn)“小遺憾”：

1. x86成本略貴，面積較大，功耗高，難以做成更高密度的測(cè)試機(jī)柜：一般一個(gè)x86子系統(tǒng)，由于受限總線速度， 最多做8個(gè)槽位，測(cè)試機(jī)柜放32個(gè)x86子系統(tǒng)，即最大可測(cè)DUT為256個(gè)。

2. 由于x86的PCIe RC是不開放給用戶的，對(duì)于底層PCIe PHY無法進(jìn)行編程，從而使測(cè)試項(xiàng)相對(duì)減少。

圖2

大家可能比較疑惑，這個(gè)SSD Tester是測(cè)試SSD的，和作為SSD主控的DPU600有神馬關(guān)系？小編這里就祭出DPU600隱藏功能：

第一個(gè)大招：DPU600所含PCIe模塊是多模的，即不僅具有PCIe RC功能，也有PCIe主機(jī)的功能，而且支持多種PCIe/SPI/UART Ethernet網(wǎng)卡。

同時(shí)再透露一下：DPU600內(nèi)部還有諸多硬件加速模塊，用于數(shù)據(jù)比較，Pattern產(chǎn)生等數(shù)據(jù)處理。

第二個(gè)大招：DPU600是可以運(yùn)行Linux系統(tǒng)，這是前面提到DPU600內(nèi)置的應(yīng)用處理器：采用ARM A系列CPU，從而支持運(yùn)行Linux系統(tǒng)，而且具有多核架構(gòu)，提供強(qiáng)勁的性能，完全滿足作為測(cè)試主機(jī)（Client）對(duì)操作系統(tǒng)（OS）的需求，同時(shí)支持Ethernet，以滿足和Server通信；

同時(shí)再透露一下：DPU600其PCIe相關(guān)底層控制器可以完全對(duì)外開放，可編程自定義更多測(cè)試項(xiàng)，比如PCIe 控制器各層的注錯(cuò)，PCIe 兼容性測(cè)試等。

于是整個(gè)方案變成了都是Sever+Client（SoC）+DUT模式（如圖3），這里的SoC就是用DPU600.

圖3

有人肯定想問，小編你說這么多，好處呢？

優(yōu)點(diǎn)肯定是有滴：

SoC方案系統(tǒng)僅用了所必須的外設(shè)器件，從而整個(gè)PCB板子非常小，從而成本低（估算大概只有X86的十分之一），面積小，功耗低（SoC相比x86 CPU功耗差距非常大），可以做成高密度的測(cè)試機(jī)柜：假設(shè)一個(gè)SoC子系統(tǒng)連接2個(gè)槽位，但其面積只有x86 十分之一，測(cè)試機(jī)柜最少可以放256個(gè)Soc子系統(tǒng)，即最大可測(cè)DUT為512個(gè)。

作為工科男的小編，非常理解技術(shù)控的需求點(diǎn)，這里需要必須繼續(xù)透露一些技術(shù)點(diǎn)，滿足廣大技術(shù)控需求：下面主要說說主要設(shè)計(jì)。

整體系統(tǒng)如圖3，Server負(fù)責(zé)各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)（Client）的控制操作（更新/維護(hù)測(cè)試腳本，啟動(dòng)停止測(cè)試，收集測(cè)試結(jié)果等）， Client負(fù)責(zé)對(duì)DUT（固態(tài)硬盤SSD）實(shí)際交互（測(cè)試操作，如讀寫，上下電等）。其中Client是基于SoC系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，即SoC平臺(tái)作為測(cè)試主機(jī)（Host），SSD作為測(cè)試品（DUT）。Server和Client之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，Client和DUT之間，通過標(biāo)準(zhǔn)總線（目前主流是PCIe）連接。

圖4

1.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如圖4，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，以SoC為中心組成一個(gè)系統(tǒng)（類似計(jì)算機(jī)最小系統(tǒng)），連接不同的硬件模塊：通過DDR 接口連接動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DDR，就是內(nèi)存），用于數(shù)據(jù)緩存，運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)所需內(nèi)存等；

通過PCIe總線連接多個(gè)SSD，這是大家可能比較興趣的技術(shù)點(diǎn)，小編在這里又要透露一下：有兩種連接方式，如圖5：第一種直連，可連接數(shù)量取決SoC所含PCIe RC模塊數(shù)量（當(dāng)前開發(fā)中的產(chǎn)品支持為2個(gè)），第二種通過Switch擴(kuò)展，可以連接N個(gè)；

通過PCIe/SPI/UART連接與之匹配的網(wǎng)卡，用于和Sever進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信；

圖5

大家現(xiàn)在肯定非常想知道DPU600內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那么這里必須畫個(gè)圖6——SoC內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)模塊：

PCIe Controller/PHY 是多模的，其中RC模式用于PCIe主機(jī)功能，外連SSD設(shè)備；如有需要也可以連接PCIe網(wǎng)卡。

DDR Controller/PHY 用于隨機(jī)存儲(chǔ)功能，外連DRAM設(shè)備；CPU系統(tǒng)，包含MMU，CCI等典型應(yīng)用處理器的功能模塊，用于運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)；外設(shè)模塊，如SPI，UART，用于連續(xù)SPI/UART設(shè)備，如SPI/ UART 網(wǎng)卡等；Specific Data Processor， 用于數(shù)據(jù)處理的硬件模塊，加速數(shù)據(jù)比較，特定數(shù)據(jù)Pattern的生產(chǎn)等；NVMe Controller和NAND Flash Controller/PHY，用于SSD 產(chǎn)品；

圖6

1.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，以O(shè)S（Linux）為核心組成一個(gè)系統(tǒng)（類似最小操作系統(tǒng)），如圖7。

PCIe Host Module，包含PCIe RC相關(guān)驅(qū)動(dòng)，接口和協(xié)議棧，用于作為Host的軟件處理，如和外部SSD Device進(jìn)行讀寫操作等。

Test Tools，作為承接測(cè)試用例的主體，根據(jù)不同的測(cè)試需求進(jìn)行開發(fā)， 包含諸如異常上下電，性能統(tǒng)計(jì)，測(cè)試數(shù)據(jù)Pattern的產(chǎn)生，測(cè)試數(shù)據(jù)比較等，在前面提到為了加速數(shù)據(jù)處理，通過調(diào)用（（TAL-》MDL-》VDL））底層用戶驅(qū)動(dòng)來使用SoC內(nèi)的硬件加速模塊（Specific Data Processor）實(shí)現(xiàn)；同時(shí)為了對(duì)PCIe相關(guān)測(cè)試可編程，自定義更多測(cè)試項(xiàng)，通過調(diào)用底層用戶驅(qū)動(dòng)（VDL）來使用SoC內(nèi)的PCIe 控制器配置接口來實(shí)現(xiàn)。

Software API，作為和外部Server通信的主體，根據(jù)不同的通信需求進(jìn)行開發(fā)，如SSH/UDP/FTP等，承接不同命令包的接收，解析等。

1.3 總體測(cè)試過程

如圖8，顯示出我們基于DPU600的特別之處

圖8

至此，利用DPU600開發(fā)出SSD Tester的功能介紹完畢，這是DPU600眾多功能的一種，更多的功能有待我們繼續(xù)努力開發(fā)！

編輯：jq