概述

NVMe協議將DIF信息作為元數據的一部分進行攜帶。

DIF數據格式

DIF的PI由多個字段組成，包括：

• Guard字段：基于邏輯塊數據計算的CRC校驗值（CRC-16、CRC-32或CRC-64），用于檢測數據完整性。
• Application Tag：由上層應用定義，用于業務邏輯標識。
• Reference Tag：將數據與邏輯塊地址（LBA）關聯，防止寫入錯誤位置。

盤片支持DIF

Format

使能NVMe DIF特性的前提是盤片需要格式化成支持DIF，協議提供了Format命令對盤進行格式化，其中有幾個字段描述了對DIF的關鍵支持。

PIL

描述DIF信息在元數據中存放的位置，通常元數據的大小要超過8字節，8字節的DIF信息則通常放置在元數據的首部或尾部的位置，具體則取決于PIL字段的值：

• PIL=0：描述DIF信息存放于元數據的首部8個字節；
• PIL=1：描述DIF信息存放于元數據的尾部8個字節。

若元數據大小恰好為8字節，那么PIL設置成0或1都無所謂。

PI

PI描述了盤片使能的DIF類型，有4中取值，如下：

MSET

MSET描述了元數據的傳輸方式：分離或連續。

LBAF

LBAF描述了當前使用的扇區格式，常見的格式包括：512、512+8、4096以及4096+64等，盤片支持的元數據大小也由這個字段所指定。

協議命令DIF支持

NVMe讀寫命令中提供了兩個字段：PRACT和PRCHK，用于描述了NVMe控制器對DIF數據的處理行為和校驗方式。

PRACT

PRACT字段用于描述NVMe控制器是否對DIF信息進行插入、替換或剝離等處理，并與元數據大小有關，分為以下幾種情況：

PRACT=0

無論攜帶的元數據多少，DIF信息都會原封不動進行傳輸，NVMe控制器不會對DIF信息進行修改；

PRACT=1

元數據傳輸過程中不會攜帶DIF信息，NVMe控制器會自動生成DIF信息下盤（Write命令）或剝離DIF信息（Read命令）：

• 元數據大小為8字節：數據傳輸過程中不會攜帶DIF信息，等價于任何元數據也不會攜帶，NVMe控制器會針對讀寫命令處理DIF信息，插入或者剝離；
  

• 元數據大小超過8字節：數據傳輸過程中，元數據對應DIF區域不會攜帶有效的DIF信息，NVMe控制器會替換DIF區域數據后下盤，或剝離。
  

PRCHK

PRCHK描述了數據檢驗類型。

相關參考

• 《NVM-Express-Base-Specification-2.0c-2022.10.04-Ratified-1》