CN107092570A - 一种服务器板载m.2硬盘的自适应配置方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法及系统，方法包括以下步骤：步骤1，在CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块；步骤2，采集M.2接口模块第69PIN的状态；步骤3，根据第69PIN的状态信息进行判断接入的M.2硬盘类型；步骤4，根据M.2硬盘类型进行PCH高速接口的配置。系统包括PCH高速接口模块、M.2接口模块和自适应配置模块，PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连，所述的M.2接口模块和自适应配置模块分别与PCH高速接口模块相连；M.2接口模块连接有M.2硬盘。本发明不仅能够自动识别不同的M.2硬盘，而且解决了设计难度、降低了成本。

Description

一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法及系统
技术领域
本发明涉及一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法及系统，属于服务器技术领域。
背景技术
随着计算机信息技术的广泛应用，在人类社会中存在海量的数据需要处理和存储。因此信息技术的高速发展对存储系统的性能也提出了更高的要求，目前计算机存储系统的容量已经有了极大的提高，但是传统磁盘存储器在数据传输率方面还存在瓶颈。为此，固态硬盘技术应运而生，固态硬盘迎合了信息存储发展的趋势，相比传统的磁盘系统其具有更快的单元读写速度、更低的能耗、更强的移动可靠性等优势。
随着M.2硬盘的不断发展，企业级M.2在最近两年内取得了迅猛的发展，M.2SSD拥有紧凑的身材和强悍的性能，市场中有PCIE和SATA两种通道，前者瞄准性能，后者更多是为了成本。
像Intel DC S3500提供了80GB、120GB、340GB容量，还是SATA 6Gbps接口通道，性能方面持续读写最高可达480MB/s、355MB/s，随机读写最高则是67000IOPS、14500IOPS，总体来说比同档次的2.5寸反而更快。
另外一种PCIE M.2，速率为PCI-Express3.0X4，在读写速率和容量上都是SATAM.2无法比拟的。PCI-E 2.0x4的读写已经可以达到700MB/s、580MB/s，已经突破了SATA接口理论传输瓶颈。
市场中有PCIE和SATA两种通道，由于二者在M.2连接器上占用的Pin存在一些复用pin脚，导致没有办法直接将二者接在一起实现兼容两种硬盘。
这样带来的问题就是目前的客户对M.2盘的需求并不一致，二者成本也存在着较大差异，如何一块主板同时兼容两种需求成为目前服务器主板设计的一种挑战。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提供了一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法及系统，不仅能够自动识别不同的M.2硬盘，而且能够解决设计难度、降低成本。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
本发明提供的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，在服务器CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块，通过PCH高速接口模块来识别接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型进行自适应端口配置。
进一步地，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块；
步骤2，采集M.2接口模块第69PIN的状态；
步骤3，根据第69PIN的状态信息进行判断接入的M.2硬盘类型；
步骤4，根据M.2硬盘类型进行PCH高速接口的配置。
进一步地，所述步骤3的具体过程为：如果第69PIN的电平为高则判断接入的M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，如果第69PIN的电平为低则判断接入的M.2硬盘为SATA M.2硬盘。
进一步地，所述步骤4的具体过程为：如果M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为PCIE端口，如果M.2硬盘为SATA M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为SATA端口。
进一步地，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连。
本发明还提供了的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置系统，其特征是，包括PCH高速接口模块、M.2接口模块和自适应配置模块，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连，所述的M.2接口模块和自适应配置模块分别与PCH高速接口模块相连；所述M.2接口模块连接有M.2硬盘；所述PCH高速接口模块通过固定的GPIO接口采集M.2接口模块第69pin的状态信息并发送给自适应配置模块，所述自适应配置模块根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置。
进一步地，所述根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型的具体过程为：如果第69PIN的电平为高则判断接入的M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，如果第69PIN的电平为低则判断接入的M.2硬盘为SATA M.2硬盘。
进一步地，所述根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置的具体过程为：如果M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为PCIE端口，如果M.2硬盘为SATA M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为SATA端口。
本发明的有益效果是：
本发明通过在服务器CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块，通过PCH高速接口模块来识别接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型进行自适应端口配置，实现了系统对M.2硬盘的自适应，节省了硬件及软件开发流程，简单高效。
本发明的自适应配置系统主要由PCH高速接口模块、M.2接口模块和自适应配置模块构成，PCH高速接口模块通过固定的GPIO接口采集M.2接口模块第69pin的状态信息并发送给自适应配置模块，自适应配置模块根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置。该系统可自动识别接入的是SATA SSD还是PCIE SSD，无需硬件线路切换就可以实现SATA和PCIE链路的切换；本发明利用PCH高速接口模块解决了一块主板同时兼容两种M.2硬盘的问题，解决了设计难度、降低了成本。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明进行说明。
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的系统拓扑图；
图3为本发明所述PCH高速接口模块的示意图；
图4为本发明所述M.2接口模块的示意图；
图5为本发明所述自适应配置模块的逻辑示意图；
图6为本发明对接入M.2硬盘进行自动识别的流程图；
图7为本发明对不同M.2硬盘进行链路切换的流程图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，通过在服务器CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块，通过PCH高速接口模块来识别接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型进行自适应端口配置。
如图1所示，本发明所述方法包括以下具体步骤：
步骤1，在CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块；
步骤2，采集M.2接口模块第69PIN的状态；
步骤3，根据第69PIN的状态信息进行判断接入的M.2硬盘类型；
步骤4，根据M.2硬盘类型进行PCH高速接口的配置。
进一步地，所述步骤3的具体过程为：如果第69PIN的电平为高则判断接入的M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，如果第69PIN的电平为低则判断接入的M.2硬盘为SATA M.2硬盘。
进一步地，所述步骤4的具体过程为：如果M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为PCIE端口，如果M.2硬盘为SATA M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为SATA端口。
进一步地，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连。
如图2所示，本发明的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置系统，它包括PCH高速接口模块、M.2接口模块和自适应配置模块，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连，所述的M.2接口模块和自适应配置模块分别与PCH高速接口模块相连；所述M.2接口模块连接有M.2硬盘；所述PCH高速接口模块通过固定的GPIO接口采集M.2接口模块第69pin的状态信息并发送给自适应配置模块，所述自适应配置模块根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置。
如图2至图5所示，本发明涉及的服务器可以分为三大模块，分别是PCH(Intel平台接口及控制中心)高速接口模块、M.2接口模块、自适应配置模块。
Intel Purley平台PCH提供26个Port高速接口，如图3所示，这26个Port可以灵活进行配置，port6到port25可以配置为PCIE；port12到port17以及port18到port 25可以配置为SATA。
本发明讲述搭配两个M.2的设计方法，如2所示，两个CPU通过UPI总线相连；PCH和CPU0之间通过DMI总线相连；M.2接线在PCH上。
PCH高速接口选取port 10到port 13；port14到port 17作为控制端高速接口，这些port中，当接入的为PCIE M.2硬盘的时候分别配置为PCIE x4port,PCH作为PCIE控制器；当接入的为SATA M.2硬盘的时候port13和port 14配置为SATA port，PCH作为SATA控制器。
如图4所示，M.2接口模块PCIE第一个port和SATA port在M.2接口上为复用pin,通过M.2接口第69pin来进行侦测是接入的PCIE硬盘还是SAYA硬盘，第69Pin外部用4.7K电阻上拉到3.3V接到PCH中。SATA M.2的第69pin是GND，PCIE硬盘的第69pin为CN属性，空接的。
如图5所示，本发明的自适应配置模块是通过PCH高速接口模块的GPIO利用BIOS底层硬件搭配BIOS软件来实现。
PCH高速接口模块通过GPP_H19_SSATAXPCIE1_SSATAGP1和GPP_H20_SSATAXPCIE2_SSATAGP2两pin来进行识别是接入的SATA还是PCIE硬盘从而配置相应的PCIE还是SATAPort。
如果配置为SATA port其余的后三个PCIE在SATA盘上都是空接的，不起作用；配置为PCIE后与后端的3个PCIE port组成一个PCIEx4。
如图6所示，本发明自动识别接入的是SATA SSD还是PCIE SSD的具体过程如下：
1)系统启动后PCH通过GPIO去采集M.2接口第69PIN状态；
2)采集到信息后PCH需要对高低做出判断进而修改PCH高速接口的配置；
3)第69pin为高，对应的高速接口配置为PCIE；
4)第69pin为低，对应的高速接口配置为SATA。
如图7所示，本发明实现SATA和PCIE链路的切换具体过程如下：
1)系统启动后PCH通过固定的GPIO接口采集M.2第69pin的高低状态信息，GPIO接口采用GPP_H19_SSATAXPCIE1_SSATAGP1接口和GPP_H20_SSATAXPCIE2_SSATAGP2接口；
2)如果第69PIN状态信息为高，BIOS则将PCH Port13和Port14配置为PCIE；
3)如果第69PIN状态信息为低，BIOS则将PCH Port13和Port14配置为SATA。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，在服务器CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块，通过PCH高速接口模块来识别接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型进行自适应端口配置。
2.根据权利要求1所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在CPU与M.2接口模块之间设置PCH高速接口模块；
步骤2，采集M.2接口模块第69PIN的状态；
步骤3，根据第69PIN的状态信息进行判断接入的M.2硬盘类型；
步骤4，根据M.2硬盘类型进行PCH高速接口的配置。
3.根据权利要求2所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，所述步骤3的具体过程为：如果第69PIN的电平为高则判断接入的M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，如果第69PIN的电平为低则判断接入的M.2硬盘为SATA M.2硬盘。
4.根据权利要求2所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，所述步骤4的具体过程为：如果M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为PCIE端口，如果M.2硬盘为SATA M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为SATA端口。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置方法，其特征是，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连。
6.一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置系统，其特征是，包括PCH高速接口模块、M.2接口模块和自适应配置模块，所述PCH高速接口模块通过DMI总线与服务器CPU相连，所述的M.2接口模块和自适应配置模块分别与PCH高速接口模块相连；所述M.2接口模块连接有M.2硬盘；所述PCH高速接口模块通过固定的GPIO接口采集M.2接口模块第69pin的状态信息并发送给自适应配置模块，所述自适应配置模块根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型并根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置。
7.根据权利要求6所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置系统，其特征是，所述根据M.2接口模块第69pin的状态信息判断接入的M.2硬盘类型的具体过程为：如果第69PIN的电平为高则判断接入的M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，如果第69PIN的电平为低则判断接入的M.2硬盘为SATA M.2硬盘。
8.根据权利要求6所述的一种服务器板载M.2硬盘的自适应配置系统，其特征是，所述根据M.2硬盘类型对PCH高速接口进行配置的具体过程为：如果M.2硬盘为PCIE M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为PCIE端口，如果M.2硬盘为SATA M.2硬盘，则将PCH高速接口模块的端口Port13和Port14配置为SATA端口。
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