SSD（Solid State Drives，固態硬盤）由于其能夠提供更好的性能在越來越多的場合普及開來，早期的SSD采用SATA1.0/2.0/3.0接口，我們只需要在啟動BIOS里面把SATA控制器模式切換成AHCI就可以獲得更好的性能，但是最新的SSD存儲接口開始采用M.2和SATA-E方式走的都是PCI-E通道，那么AHCI就成了性能瓶頸，因此推出了新的標準NVMe（Non-Volatile Memory express，非易失性存儲器標準，是使用PCI-E通道的SSD一種規范）。

NVMe在設計上充分利用了PCIe SSD的低延遲和并行處理的特性，NVMe精簡了指令調用方式其延遲只是AHCI的一半不到，此外NVMe標準還提供了不同平臺的驅動，目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了對NVMe SSD的支持。隨著三星、Intel等各大廠商的推動NVMe標準的產品也開始不斷從企業級產品進入到消費級市場。

近日在SC17大會上Nallatech公司推出了一款高性能的NVMe SSD加速器板卡，采用Xilinx Kintex UltraScale+ KU15P FPGA來實現NVMe SSD控制器/加速器以及板上PCIe Gen4 x8接口。改板卡集成了四個M.2 NVMe接口插槽，我們可以直接插入SSD硬盤或者使用NVMe接口線纜。

圖1：Nalltech公司推出的250S+ NVMe SSD加速器板卡

Xlinx Kintex UltraScale+ FPGA幾乎實現了板上所有功能設計，包括PCIe接口驅動器、四個NVMe SSD硬盤的管理模塊、DDR4-2400 SDRAM內存模塊以及JTAG配置接口等（如下圖所示），改板卡主要用于數據中心和分布式算法處理，比如企業級數據庫加速、內聯壓縮（Inline Compression）、內聯加密（Inline Encryption）、檢查點重啟（Checkpoint Restarting，軟件容錯機制）等。

圖2：Nallatech 250S+ NVMe SSD加速器板卡設計結構

Xilinx “All Programmable” FPGA/SoC的功能越來越強大，隨著業務的擴展和各種新型應用場景的出現對于計算性能、實時性提出了更高的要求，人們紛紛把目光從傳統ASIC轉向了FPGA，憑借其并行計算和靈活的可擴展性FPGA/SoC將獲得更廣泛的應用。

關于Nallatech：

Nallatech公司成立于1993年，是一家領先的基于FPGA加速解決方案的提供商，涉及硬件、軟件和設計服務，主要面向高性能計算、網絡處理和實時嵌入式計算等。Nallatech利用最新一代的FPGA/SoC器件大大提高傳統計算架構的性能，同時利用高水平的設計工具幫助用戶縮短產品面市時間。