CN101699422B - 用于与终端进行数据传输的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于与终端进行数据传输的装置，其包括：多个存储器插槽，其中相应地插入多个存储器；插槽切换器，用于选择性地连接多个存储器插槽中的一个或多个；以及切换控制器，通过终端接口与终端连接，用于根据主机的指令控制插槽切换器的选择性连接。利用该装置可以实现快速读写，为PCI-E技术提供良好的可扩展性、灵活的配置数据冗余和备份。

Description

用于与终端进行数据传输的装置
技术领域
本发明涉及计算机数据处理领域，更具体地，本发明涉及一种与终端进行数据传输的装置。
背景技术
随着图像处理技术和人们对于游戏需求的急速增长，传统的AGP接口已经远远不能满足时下疯狂的数据传输的需求，于是早在2001年的春季IDF(Intel开发者论坛)上，Intel公司已经宣布要用一种新的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术(3rd GenerationI/O，也就是3GIO)。到了2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM等20多家业界主导公司加入了PCI-SIG(PCI特殊兴趣小组)并开始起草3GIO规范的草案。2002年草案完成，并把3GIO正式命名为PCI Express。
简单来说，PCI-E能够提供2.5Gbit/s的单向单线连接传输速率。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。同时PCI Express串行连接使用了内嵌时钟技术(8b/10b编码模式)，时钟信息直接写入数据流中，这对比大多数并行总线要额外传输保持同步的时钟信号来说更能节省传输的通道和提高传输效率。
一个PCI Express连接可以被配置成1x、2x、4x、8x、16x和32x的数据带宽。1x的通道能实现单向312.5MB/秒(2.5Gbit/s*1/8位)的传输速率，同理32x通道连接就能提供10GB/秒的速率，但考虑使用8b/10b编码实际上有20％左右的消耗，实际的传输速率大概是8GB/S(32x单向)。一般的显卡使用的16X PCI-E标准，数据传输率为4.8GB/S。
然而，在利用PCI-E技术进行数据传输，尤其是，进行终端与存储器的数据传输时，数据交换仍然比较慢，并且PCI-E技术的可扩展性差。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种与终端进行数据传输的装置，以提高数据传输中的读写速度并提供良好的可扩展性。
为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于与终端进行数据传输的装置，其包括：多个存储器插槽，其中相应地插入多个存储器；插槽切换器，用于选择性地连接多个存储器插槽中的一个或多个；以及切换控制器，通过终端接口与终端连接，用于根据主机的指令控制插槽切换器的选择性连接。
此外，在该用于与终端进行数据传输的装置中，插槽切换器包括：上游连接桥，连接至切换控制器；以及多个下游连接桥，通过总线与上游连接桥连接并分别连接至多个存储器插槽。其中，终端接口为PCI-E数据通道，并且存储器插槽为PCI-E插槽。
此外，在该用于与终端进行数据传输的装置中，上游连接桥和多个下游连接桥均为虚拟PCI连接桥。插槽切换器通过PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口与相应的存储器插槽连接。PCI-E-PCI连接桥与虚拟PCI连接桥连接，并且PCI-E端口与虚拟PCI连接桥连接。PCI-E数据通道的带宽大于或等于连接有存储器的PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口的带宽总和。
一般地，PCI-E数据通道为16x PCI-E数据通道、8x PCI-E数据通道、4x PCI-E数据通道以及2x PCI-E数据通道中的一种，而PCI-E插槽为8xPCI-E插槽、4x PCI-E插槽、2x PCI-E插槽以及1x PCI-E插槽中的一种。
通过上述本发明的与终端进行数据传输的装置，实现了快速读写，为PCI-E技术提供了良好的可扩展性、灵活的配置数据冗余和备份。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施例的与终端进行数据传输的装置的框图；
图2是根据本发明实施例的PCI-E切换器内部结构的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是根据本发明实施例的与终端进行数据传输的装置的框图。
如图1所示，在用于与终端进行数据传输的装置100中包括：多个存储器插槽102a-102d，其中相应地插入多个存储器；插槽切换器104，用于选择性地连接多个存储器插槽中的一个或多个102a-102d；以及切换控制器106，通过终端接口与终端连接，用于根据主机的指令控制插槽切换器的选择性连接。该装置有终端通过软件进行设置。具体而言，在上游端，终端接口为PCI-E数据通道，该PCI-E数据通道可以是16x PCI-E数据通道、8x PCI-E数据通道(Lane)、4x PCI-E数据通道以及2x PCI-E数据通道中的一种。优选地，PCI-E数据通道是16x PCI-E数据通道。切换控制器106为PCI-E总线控制器。在下游端，存储器插槽为PCI-E插槽，该PCI-E插槽可为8x PCI-E插槽、4x PCI-E插槽、2x PCI-E插槽以及1x PCI-E插槽中的一种。优选地，该PCI-E插槽为8x PCI-E插槽。在图1中，4个8x PCI-E插槽与插槽切换器104可选择性地连接。在本实施例中，该插槽切换器104为IDT PCI-E切换器。本领域普通技术人员应该理解，在不影响传输数据带宽的情况下，可以将多种PCI-E插槽与相应的PCI-E数据通道进行组合以得到不同的实施例。在不同的实施例中，PCI-E插槽的数量也并不限于4个。
下面，将参照图2对插槽切换器104进行详细地描述。
图2是根据本发明实施例的PCI-E切换器内部结构的框图。
如图2所示，插槽切换器104包括：上游连接桥202，连接至切换控制器；以及多个下游连接桥204a、b，通过总线与上游连接桥连接并分别连接至多个存储器插槽。在这里，总线指的是总线1。上游连接桥202和多个下游连接桥204a、b均为虚拟PCI连接桥。插槽切换器104通过PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口与相应的存储器插槽连接。PCI-E-PCI连接桥与虚拟PCI连接桥连接，并且PCI-E端口与虚拟PCI连接桥连接。在图2中，存储器插槽中插有PCI装置。考虑到带宽瓶颈，PCI-E数据通道的带宽大于或等于连接有存储器的PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口的带宽总和。本领域普通技术人员应该理解，在考虑带宽瓶颈的情况下，下游连接桥并不限于2个，PCI-E端口以及PCI-E-PCI连接桥也可为多个。
通过上面的描述可知，利用本发明实施例中的数据传输的装置，特别是其中的插槽切换器，可以实现快速读写，为PCI-E技术提供良好的可扩展性、灵活的配置数据冗余和备份。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于与终端进行数据传输的装置，其特征在于，包括：
多个存储器插槽，其中相应地插入多个存储器；
插槽切换器，用于选择性地连接所述多个存储器插槽中的一个或多个；以及
切换控制器，通过终端接口与所述终端连接，用于根据主机的指令控制所述插槽切换器的选择性连接；
其中，所述插槽切换器包括：上游连接桥，连接至所述切换控制器；以及多个下游连接桥，通过总线与所述上游连接桥连接并分别连接至所述多个存储器插槽；所述上游连接桥和所述多个下游连接桥均为虚拟PCI连接桥；
并且，所述插槽切换器通过PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口与相应的存储器插槽连接，其中，所述PCI-E-PCI连接桥与所述虚拟PCI连接桥连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述终端接口为PCI-E数据通道，并且所述存储器插槽为PCI-E插槽。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PCI-E端口与所述虚拟PCI连接桥连接。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PCI-E数据通道的带宽大于或等于连接有所述存储器的PCI-E-PCI连接桥和/或PCI-E端口的带宽总和。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PCI-E数据通道为16x PCI-E数据通道、8x PCI-E数据通道、4x PCI-E数据通道以及2x PCI-E数据通道中的一种。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PCI-E插槽为8xPCI-E插槽、4x PCI-E插槽、2x PCI-E插槽以及1x PCI-E插槽中的一种。
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