mSATA接口SSD固态硬盘扩展方案设计

一、产品简介

基于INIC6661F芯片设计一款mSATA接口的SSD固态硬盘扩展板，支持将一个上行端口扩充为六个设备端口，应用于NVR设备SATA存储扩充方案；

该方案设计采用杭州华澜微研发的SATA接口扩展芯片INIC6661，具有高实际带宽，优良兼容性，弹性 应用等特点，可同时支持传统机械硬盘或者固态存储等SATA存储设备的扩展。

本扩展板基于芯片INIC6661F的技术规格，实现6路mSATA接口 SSD固态硬盘的扩展，上行可兼容 Intel、AMD、ARM 等国际通用平台，而且兼容多数国产化平台，如：龙芯、飞腾、申威、鲲鹏等。下行也可兼容不同品牌的SATA固态硬盘，符合SATA3.1的规范，支持高达6Gbps传输速度。

本涉及功能框图如下：

电源框图如下：

二、应用场景

1、应用于存储设备的硬盘扩充方案；

三、产品参数特性

1）基于INIC6661F QFN88封装芯片，扩展6路SATA 固态硬盘。

2）目前原厂芯片出厂自带固件，串口烧录待优化。

3）板载支持芯片复位。

4）板载固态硬盘工作指示灯。

5）上行接口采用SATA7+15P端口，7P端连接SATA差分信号，15P端连接供电；

6）下行接口采用M.2 NGFF M Key防呆设计连接器，连接SSD卡；

四、产品参数

1）12V和5V供电，其中12V转3.3V给SSD卡供电，5V转3.3V和1.2V给芯片供电。

2）板载电流约200mA，功耗1W左右（不接SSD卡情况）。

3）PCB尺寸：长*宽为20.11cmx10.8cm，四层板设计。

4）PCB 3D图纸及描述如下：

五、使用说明

1）将原生SATA接口与该SSD扩展板上行接口进行连接；

2）使用开关电源分别给主板和SSD扩展板供电，SSD扩展板所需电压分别为12V和5V，详见电源框图；

3）在主板上连接串口，打开串口工具；

4）进行上电，串口即可打印信息，系统起来以后，再扩展板上插入SSD卡，使用fdisk -l命令可查看挂载硬盘的大小、格式等信息；

5）SSD卡读写速率测试待测；

六、备注说明

1）INIC6661F芯片出厂自带固件，支持PM和JBOD两种模式，出厂默认PM模式，更换模式需要刷相应固件即可；

PM模式：常规正常状态，硬盘内的所有硬盘不组成任何RAID模式，独立运行。

JBOD模式：（简单磁盘捆绑），仅仅是表面上将多个驱动器合并成一个大的逻辑磁盘。

2）fdisk -l ：这个命令可以查看硬盘的大小，格式，挂载点等。

3）本模块的物料成本在40元左右（SSD除外）；

4）SSD扩展模块关键器件INIC611F、M.2连接器件、SATA7+15连接器的规格书和采购信息详见附件“关键器件规格书及采购信息”

注： 复刻先具备U1,芯片和J1-J6和J9座子，再采购普通器件和打板，由于该项目含大量0402封装，有相关经验的可以复测。

七、硬件设计说明

1）硬件设计说明详见附件文档 “SSD扩展模块-硬件设计说明.doc”；

PCB Layout 指导说明如下：

2）硬件调试说明详见附件文档“SSD扩展模块-硬件调试说明.doc” 注：调整：BOM待调整--R49电阻值改为90.9K，R50电阻值改为19.6K；

3）SSD卡读写性能测试如下：详见附件文档“SSD卡读写性能测试.doc”

（1）测试工具：CrystalDiskMark

（2）测试结果：江波龙SSD卡-512G

八、操作演示教程

1、参照使用说明进行测试；

2、实际使用如下视频所示：