解决方案 | PCIe非易失性存储器 Express（NVMe）固态硬盘

随着需求的变化和技术的迭代，固态硬盘在接口、协议和形态上都出现了很多新发展和新变化。今天瑞萨君就为大家介绍这款适用于计算机系统的PCIe非易失性存储器Express（NVMe）固态硬盘解决方案。

此方案由AT25FF161A闪存芯片、P8330电源管理IC、9FGV1006可编程PhiClock时钟发生器、SLG46537GreenPAK可编程混合信号器件以及HS3001相对温度/湿度传感器和专用于DDR5内存模块的温度传感器TS5111组成。

系统框图

AT25FF161A是瑞萨旗下标准的代码和数据存储解决方案的一员，非常适合需要具备快速读取性能和低休眠功率的系统。不仅如此，此产品支持宽工作电压范围，能够适用于电池供电的应用。在本方案中，该产品能够以高速率读写代码并执行任务。同时器件在休眠模式下具有极低功耗，能够有效延长系统寿命。

P8330是一款多通道电源管理IC，专为要求数据完整性的应用而设计。它具有多个调节器输出、浪涌电流控制和保持电源管理功能。P8330可由单路或双路3.3V/5V或5V/12V输入供电，并为外部输入开关提供压摆率受限的导通。与I2C兼容的接口允许对操作参数进行编程和配置。内部MTP存储器允许用户根据需要进行多次编程和更新。在本方案中，该器件可以提供多种电源保护功能。

在本方案中，9FGV1006时钟发生器可提供满足NVMe控制器低抖动的时钟源。在9FGV1006内部提供了一个整数、分数，或扩展频谱输出频率的两个副本和晶体参考输入的一个副本，并具有两个选择引脚，允许选择所需配置的硬件。器件配置的两个I2C位支持选择所需的软件。在I2C模式下工作时，用户可以将四种OTP中的任何一种作为默认配置。

SLG46537V为常用的混合信号功能提供了一个小尺寸、低功耗器件。用户通过对一次性非易失性存储器（NVM）进行编程来配置SLG46537V的互连逻辑、I/O引脚和宏单元，从而创建自己的电路设计。这款高度通用的器件允许在一个非常小的低功耗集成电路中设计各种混合信号功能。

除此之外，温度湿度对于硬盘的工作效率有一定的影响，因此除了上述配置外，本方案还配备了一个高精度相对温度/湿度传感器HS3001和专用于DDR5内存模块的温度传感器TS5111。其中，HS3001具有高精度、快速测量、长期稳定性以及小封装尺寸的特点，并可提供±1.5%相对湿度（RH）检测。TS5111是一款精密的温度传感器，感测温精度可达到0.5℃。借助其高可靠、低功耗和小尺寸特性，该IC非常适合任何需要温度传感器的应用。此外，TS5111还具有可编程的警告标志，可使系统能够执行热控制环路机制，如内存刷新率、风扇速度、带宽调节，并允许温度上限和下限。在本方案中，当传感器检测到温度警告时，系统可能会降低驱动速度。

在高性能计算要求持续提升的趋势下，固态硬盘标准不断推陈出新。在这个过程中瑞萨的成功产品组合也会根据市场趋势持续扩容，从而帮助客户更快、更有效地将创新产品推向市场，进一步降低设计面市的总体风险。

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