CN101739379A - 基于服务器的可热插拔pcie设备箱的设计方法 - Google Patents

基于服务器的可热插拔pcie设备箱的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于服务器的可热插拔PCIE设备箱的设计方法，在PCIE信号的发送端添加PCIE GEN2重驱动芯片，PCIE信号经过重驱动在普通FR4材质的PCB板上传输至少40inch的距离，信号经过压接连接器到PCIE集合板上，最终至PCIE插槽；PCIE设备箱上有热插入按钮AN，按下触发系统中断，系统首先扫描PCIE箱内所有设备的存在管脚，设备存在便通知热插拔控制器向对应插槽供电，然后系统PCI总线重新枚举设备，加载这些PCIE设备的驱动，此时PCIE设备热插拔LED指示灯点亮，只要任意一个LED灯点亮，则箱体的热插拔提示灯被点亮，从而完成箱体和各设备的热插入动作。

Description

基于服务器的可热插拔PCIE设备箱的设计方法
技术领域
本发明涉及计算机硬件领域，具体涉及一种基于服务器的可热插拔PCIE设备箱的设计方法。
技术背景
计算机领域，PCIE设备具有带宽大，速度高，工作稳定，兼容性好等特点，广泛被服务器制造商采用，无论是在显示，存储，网络通信等诸多方面到处都存在PCIE设备的影子，所以如何更好的管理PCIE设备，更方便的使用PCIE设备，是服务器生产商长久以来一直在关注的问题。
在大型服务器系统中，把诸多PCIE设备整合到一起是很不容易的事情。因为受到走线长度的限制，PCIE设备只能放置在主控芯片的周围，多路服务器采用多个PCIE主控芯片，必然导致PCIE设备分布各处，占用PCB有效空间，走线分散，并且管理起来也很不方便。本文描述的这种PCIE箱是把所有的PCIE插槽都放置在一起，可以实行集中统一的管理。
传统的服务器如果想要把PCIE设备放置在其他板卡或者箱体中需要使用线缆，对于可热插拔的板卡或者箱体来说，整理线缆和插拔线缆都是非常麻烦的。另外传统的连接器往往是焊接的，如果损坏更换也非常麻烦。本文描述的这种PCIE箱告别了传统的线缆，采用的是压接连接器，给箱体的热插拔提供了便利，并且也方便更换连接器。
在热插拔控制方面，沿用传统PCIE热插拔机制，增加了整个箱体热插拔的控制功能，设置热插拔按钮，可以一键完成PCIE设备或是PCIE箱体的热插拔，同时设置热插拔指示灯，指示当前设备或箱体是否可以被安全移除。
综上，在服务器系统中加入这样的设计，使PCIE的使用更加灵活，管理更为方便，具非常高的实用价值和商业价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于服务器的可热插拔PCIE设备箱的设计方法；
本发明的方法是按以下方式实现的，系统包括：PCIE重驱动技术，压接连接器，PCIE集合板，热插拔控制按钮AN和LED提示灯。
在PCIE信号的发送端添加PCIE GEN2重驱动芯片，PCIE信号经过重驱动可以在普通FR4材质的PCB板上传输至少40inch的距离，信号经过压接连接器到PCIE集合板上，最终至PCIE插槽。PCIE设备箱上有热插入按钮，按下可以触发系统中断，系统首先扫描PCIE箱内所有设备的存在管脚，如果设备存在便通知热插拔控制器向对应插槽供电，然后系统PCI总线重新枚举设备，加载这些PCIE设备的驱动。此时PCIE设备热插拔LED指示灯点亮，只要任意一个LED灯点亮，则箱体的热插拔提示灯被点亮，从而完成箱体和各设备的热插入动作，
每个PCIE设备都对应一个热移除开关，当按下时触发系统中断，系统首先从总线上断开与此设备的连接，然后通知热插拔控制器停止对应插槽上供电，对应的LED指示灯熄灭，单个PCIE设备热移除动作完成。PCIE箱也同样支持热移除，其上面有热移除按钮，按下后相当于箱内所有PCIE设备全部执行热移除动作，原理和单PCIE设备热移除是一样的，当箱内所有LED指示灯全部熄灭，箱体热插拔指示灯熄灭，说明所有PCIE设备已完成热移除，PCIE设备箱可以被安全拔出。
本发明的优异效果是使用PCIE重驱动技术，增加PCIE信号在主板上的传输距离告别了线缆连接，采用可更换的压接连接器方便整个箱体的热插拔；PCIE设备箱内支持任意PCIE设备的热插拔，
1)PCIE重驱动技术：分别在信号发送端添加PCIE GEN2重驱动芯片，使得PCIE GEN2信号在FR4材质的主板上传输距离由PCIE2.0规范中的12.283inch增加至40inch；
2)物理压接连接器：采用85ohm阻抗150pin压接连接器，告别了线缆连接，为箱体的插拔提供方便；
3)PCIE集合板：集合一个以上的个PCIE插槽、PCIE热插拔控制器、热插拔按钮AN和LED指示灯，实现每个PCIE设备的热插拔以及PCIE设备箱的热插拔；
4)热插拔控制方式：通过按钮触发热插拔中断，设置LED提示灯，指示PCIE设备或箱体当前是否是安全插拔。
附图说明
图1是服务器主机板的结构示意图：
图2是PCIE设备箱的结构示意图。
具体实施方式
参照附图对本发明的方法作以下详细的说明，如图1和图2所示。
1.在PCIE主控芯片发送端放置PCIE GEN2重驱动芯片，PCIE TX信号经过重驱动到达压接连接器。
2.PCIE TX信号通过连接器到达每个PCIE插槽，PCIE RX信号由PCIE设备发出通过重驱动，传送给连接器，最后到达服务器主机板上的PCIE主控芯片。每个PCIE插槽对应一个热移除按钮和一个热插拔指示灯，当热插拔控制器向插槽供电后，热插拔指示灯亮；当需要热移除时，按下热移除按钮，系统处理后会通知热插拔控制器关闭插槽电压，此时热插拔提示灯熄灭。
在PCIE设备箱上有两个按钮(热插入按钮和热移除按钮)及一个箱体热插拔指示灯。当箱体通过连接器插在服务器上后，按下热插入按钮，触发系统中断，系统扫描PCIE箱内所有设备的存在管脚，如果设备存在就控制热插拔控制器向对应插槽供电，对应的LED点亮，然后系统PCI总线重新枚举设备，加载这些PCIE设备的驱动，从而完成箱体和设备的热插入动作。只要有任一个PCIE设备热插拔指示灯亮，则箱体的热插拔提示灯点亮。当箱体需要热移除时，按下热移除按钮，相当于触发箱体内所有PCIE设备的热移除事件，系统从PCI总线上断开与所有PCIE设备的连接，通知热插拔控制器关闭各插槽的电压，待所有PCIE热插拔指示灯全部熄灭后，PCIE设备箱的热插拔指示灯熄灭，此时可以安全移除整个PCIE设备箱。

Claims (1)

1.基于服务器的可热插拔PCIE设备箱的设计方法，其特征在于，在PCIE信号的发送端添加PCIE GEN2重驱动芯片，PCIE信号经过重驱动在普通FR4材质的PCB板上传输至少40inch的距离，信号经过压接连接器到PCIE集合板上，最终至PCIE插槽；
PCIE设备箱上有热插入按钮AN，按下触发系统中断，系统首先扫描PCIE箱内所有设备的存在管脚，设备存在便通知热插拔控制器向对应插槽供电，然后系统PCI总线重新枚举设备，加载这些PCIE设备的驱动，此时PCIE设备热插拔LED指示灯点亮，只要任意一个LED灯点亮，则箱体的热插拔提示灯被点亮，从而完成箱体和各设备的热插入动作；
每个PCIE设备都对应一个热移除开关，当按下时触发系统中断，系统首先从总线上断开与此设备的连接，然后通知热插拔控制器停止对应插槽上供电，对应的LED指示灯熄灭，单个PCIE设备热移除动作完成；
PCIE箱也同样支持热移除，其上面有热移除按钮AN，按下后相当于箱内所有PCIE设备全部执行热移除动作，原理和单PCIE设备热移除是一样的，当箱内所有LED指示灯全部熄灭，箱体热插拔指示灯熄灭，说明所有PCIE设备已完成热移除，PCIE设备箱可以被安全拔出。
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