采用XDMA是許多人常用xilinx庫實現NVMe或其他傳輸的方法。但是，XDMA介紹較少，在高速存儲設計時，尤其是PCIe4.0模式下，較難發揮其最優性能，因此，直接采用PCIe實現NVMe功能。

這里主要分享基于PCIe3.0接口的NVMe IP設計簡介。有需要更高性能需求的，請先了解其性能簡介，在文末給出鏈接。它的系統初始化流程主要分為鏈路訓練、PCIe 初始化和 NVMe 初始化， 分別實現 PCIe鏈路連接、 PCIe 設備枚舉配置和 NVMe 設備配置功能。 其中鏈路訓練由 PCIE 集成塊實現， 初始化模塊根據鏈路訓練完成信號和初始化啟動信號來執行 PCIe 初始化和NVMe 初始化。

圖1 系統初始化流程

系統初始化的主要流程如圖 1 所示， 在系統供電后， 首先進入復位狀態， 一旦退出復位狀態， 由 PCIE 集成塊執行鏈路訓練， PCIE 集成塊提供了 LinkUp 信號用于指示鏈路訓練是否成功。 鏈路訓練消耗時間為毫秒級別， 為了確保系統的穩定， 在系統復位退出后 1 秒時如果 LinkUp 信號仍為低電平， 則斷言為鏈路訓練失敗， 初始化流程終止。

如果 LinkUp 為高電平， 此時用戶可通過系統控制模塊啟動 PCIe 初始化，進入 PCIe 初始化狀態。 PCIe 初始化狀態機在執行完初始化流程后， 會報告初始化執行狀態， 如果在初始化過程中出錯， 進入初始化終止狀態并將錯誤信息反饋到初始化狀態寄存器。 當 PCIe 初始化正常完成后， 可以進入 NVMe 初始化狀態， NVMe 初始化也由用戶通過系統控制模塊啟動。 當 NVMe 初始化正常完成后， 系統的初始化完成， NoP 邏輯加速引擎進入正常工作模式。