CN108170619A - 一种PCIe设备的扩展装置 - Google Patents

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夏嵩
韦稳稳
胡远明
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种PCIe设备的扩展装置，该PCIe设备的扩展装置包括：主板、高速连接器、转接板、PCIe卡，高速连接器的一端与主板连接，高速连接器的另一端与转接板或PCIe卡连接；其中，转接板上设置有多个PCIe插槽。本发明通过在高速连接器连接PCIe卡或转接板，从而在需要支持单个PCIe设备时，可在该高速连接器上直接插接，同时，在需要支持多个PCIe设备时，可通过转接板来实现，从而其实现了机架式服务器系统对单个或多个PCIe设备的灵活扩展。

Description

一种PCIe设备的扩展装置
技术领域
本发明涉及PCIe设备领域，具体来说，涉及一种PCIe设备的扩展装置。
背景技术
随着互联网、云计算以及大数据等技术的兴起，服务器已经成为战略性基础设施。随着服务器设备的需求数量快速增加，以及服务器系统应用场景的多样化，对于机架式服务器系统可支持的标准PCIe(Peripheral Component Interconnect express，高速外设接口)设备数量、配置上是否足够灵活、以及对于扩展设备的可管理性、可维护性、稳定性都提出了更高的要求。
现有的机架式服务器系统一般直插PCIe设备卡的方式来支持单个PCIe设备，而通过高速连接器搭配信号转接板的方式来支持多个设备。当前的机架式服务器系统大多在支持的标准PCIe卡设备的种类和数量有更高要求，各家服务器厂商也都高度重视，但目前的设计存在如下问题：
1、在同一款机架式服务器上无法灵活的对单个PCIe设备和多个PCIe设备的支持上灵活切换；
2、在支持多款相同种类的PCIe设备时，会引起地址上的冲突以及还需要时钟芯片支持；
3、其也无法实现对任意一个PCIe设备进行功耗、散热状况等信息的监控。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种PCIe设备的扩展装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PCIe设备的扩展装置，该PCIe设备的扩展装置包括：主板、高速连接器、转接板、PCIe卡，高速连接器的一端与主板连接，高速连接器的另一端与转接板或PCIe卡连接；其中，转接板上设置有多个PCIe插槽。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：切换开关，切换开关的一端与高速连接器连接，切换开关的另一端分别与每个PCIe插槽连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：功耗侦测电路，功耗侦测电路和切换开关的另一端连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：温度侦测电路，温度电路和切换开关的另一端连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：上下拉电路，上下拉配置电路和高速连接器连接。
本发明的有益技术效果在于：
本发明通过在高速连接器连接PCIe卡或转接板，从而在需要支持单个PCIe设备时，可在该高速连接器上直接插接，同时，在需要支持多个PCIe设备时，可通过转接板来实现，从而其实现了机架式服务器系统对单个或多个PCIe设备的灵活扩展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的高速连接器的模块化示意图；
图2是根据本发明实施例的转接板的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种PCIe设备的扩展装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PCIe设备的扩展装置，该PCIe设备的扩展装置包括：主板、高速连接器、转接板、PCIe卡，高速连接器的一端与主板连接，高速连接器的另一端与转接板或PCIe卡连接；其中，转接板上设置有多个PCIe插槽。
借助于上述技术方案，通过在高速连接器连接PCIe卡或转接板，从而在需要支持单个PCIe设备时，可在该高速连接器上直接插接，同时，在需要支持多个PCIe设备时，可通过转接板来实现，从而其实现了机架式服务器系统对单个或多个PCIe设备的灵活扩展。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：切换开关，切换开关的一端与高速连接器连接，切换开关的另一端分别与每个PCIe插槽连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：功耗侦测电路，功耗侦测电路和切换开关的另一端连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：温度侦测电路，温度电路和切换开关的另一端连接。
根据本发明的一个实施例，转接板上还包括：上下拉电路，上下拉配置电路和高速连接器连接。
为了更好的描述本发明的技术方案，下面通过具体的实施例进行详细的描述。
本发明提出了一种PCIe设备的扩展装置，该PCIe设备的扩展装置包括：主板、高速连接器、转接板、PCIe卡，高速连接器的一端与主板连接，高速连接器的另一端与转接板或PCIe卡连接，其中，转接板上设置有多个PCIe插槽，同时，该高速连接器提供一个接口，该接口可接PCIe设备也可接转接板，即该该高速连接器可以直插PCIe设备卡，也可以插转接板，从而该PCIe设备的扩展装置其既可以直接支持单个PCIe设备，又可以通过转接板来支持多个PCIe设备，同时，该PCIe设备(或PCIe卡或PCIe设备卡)的具体类型可根据实际需求进行设定，例如，根据本发明的一个实施例，该PCIe设备的扩展装置可支持单个x 8或x 16的标准PCIe设备。同时，该转接板上通过PCIe插槽连接的PCIe设备的数量也可根据实际需求进行设定，例如，根据本发明的一个实施例，该PCIe设备的扩展装置可通过转接板来扩展支持3个x 8的标准PCIe设备或者1个x 8标准PCIe设备+1个x 16标准PCIe设备。此外，其还通过控制总线连接的温度传感芯片和功耗侦测电路来实现对所扩展设备的运行状态进行监控，下文对此处进行详细的描述。
此外，高速连接器能够实现高速的数据传输，本领域的技术人员可根据实际需求选择高速连接器的具体类型，例如，根据本发明的一个实施例，该高速连接器为X 24的PCIe连接器。另外，下面为了描述方便，将高速连接器为X 24的PCIe连接器进行介绍。
另外，该PCIe设备的扩展装置是主板与转接板通过一个X 24的PCIe连接器来进行互联，同时，为了便于理解，将互联接口进行信号的模块化，如图1所示。参见图1，该X 24的PCIe连接器至少包括：时钟信号(或时钟信号接口)、配置信号(或配置信号信号)、X8 PCIe信号(或X8 PCIe信号接口)、标准X16 PCIe接口，其中，时钟信号为插在转接卡的PCIe插槽上的PCIe设备提供时钟信号；配置信号用于通知主板的相应的转接板的信息，该转接板的信息包括：是否搭配了转接板以及所搭配的转接板类型等信息，从而能够通过不同转接卡上对GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)的不同配置，来通知主板端相关信息；X8PCIe信号可让转接板实现支持更多PCIe设备；标准X16 PCIe接口可根据标准X16PCIe接口定义信号分配，可以支持X8或者X16的标准PCIe卡设备。此外，本领域的技术人员应当理解，虽然图1对该高速连接器进行了模块化的说明，但该高速连接器上的多个模块可为一个接口分离出来的多个功能模块，即上述多个模块的功能可通过高速连接器上的一个接口就能实现。
此外，如图2所示，该转接板包括：切换开关、标准PCIe插槽1、标准PCIe插槽2、标准PCIe插槽3、功耗侦测电路、温度侦测电路、上下拉电路(或上下拉配置电路)，其中，该切换开关的一端与高速连接器的接口连接，该切换开关的另一端分别与标准PCIe插槽1、标准PCIe插槽2、标准PCIe插槽3、功耗侦测电路、温度侦测电路连接，同时，上述标准PCIe插槽1、标准PCIe插槽2、标准PCIe插槽3还与高速连接器的接口连接，从而可通过高速连接器的接口为上述标准PCIe插槽1、标准PCIe插槽2、标准PCIe插槽3提供时钟信号和PCIe信号。此外，该转接板上还设有上下拉电路，该上下拉电路与高速连接器的接口连接，从而可通过高速连接器的接口为上下拉电路提供配置信号，以通知主板相应的转接板的信息，该转接板的信息包括但不限于：是否搭配了转接板以及所搭配的转接板类型。此外，虽然图2仅示出了3个标准PCIe插槽，本领域的技术人员应当理解，其可根据实际需求进行设定PCIe插槽的类型和数量，本发明对此不做限定。
另外，上述的功耗侦测电路可通过侦测单个设备消耗的电流大小来计算设备的实时功率，而温度侦测电路可通过将温度侦测芯片放置在设备卡的风道出口处来实时的散热情况，从而在该PCIe设备的扩展装置具有功耗侦测电路和温度侦测电路的基础上，可将检测到的功耗信息和温度信息传回系统主板的BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)后，该BMC根据预先设计好的散热策略来实现对整体系统的散热管理。
此外，根据此方案设计的机架式服务器，可以同时灵活的支持单个或多个标准PCIe设备卡。同时，在主板端使用一个X24的PCIe连接器来传递信号，下面按照这两种情形来详述实现方案：
a)、当需要支持单个标准X8或者X16的PCIe设备卡时，可将上述单个X8或者X16的PCIe设备卡来通过直插高速连接器上的标准X16 PCIe接口的方式来实现；
b)、当需要支持多个标准X8或者X16的PCIe设备卡时，可以通过转接板来实现。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在高速连接器连接PCIe卡或转接板，从而在需要支持单个PCIe设备时，可在该高速连接器上直接插接，同时，在需要支持多个PCIe设备时，可通过转接板来实现，从而其实现了机架式服务器系统对单个或多个PCIe设备的灵活扩展。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种PCIe设备的扩展装置，其特征在于，包括：主板、高速连接器、转接板、PCIe卡，所述高速连接器的一端与主板连接，所述高速连接器的另一端与所述转接板或所述PCIe卡连接；
其中，所述转接板上设置有多个所述PCIe插槽。
2.根据权利要求1所述的扩展装置，其特征在于，所述转接板上还包括：
切换开关，所述切换开关的一端与所述高速连接器连接，所述切换开关的另一端分别与每个所述PCIe插槽连接。
3.根据权利要求1所述的扩展装置，其特征在于，所述转接板上还包括：
功耗侦测电路，所述功耗侦测电路和所述切换开关的另一端连接。
4.根据权利要求1所述的扩展装置，其特征在于，所述转接板上还包括：
温度侦测电路，所述温度电路和所述切换开关的另一端连接。
5.根据权利要求1所述的扩展装置，其特征在于，所述转接板上还包括：
上下拉电路，所述上下拉配置电路和所述高速连接器连接。
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