CN108595356A - 一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法，该硬盘背板包括一RSSD硬盘背板，还包括与RSSD硬盘背板可插拔连接的一个或多个RSSD转接板，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。RSSD转接板包括：GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块，GPIO转换模块用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号；第一接口模块用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；第二接口模块用于连接NVMe硬盘。通过本申请中的硬盘背板和方法，能够将标准RSSD接口转换为标准NVMe接口，从而实现一个RSSD硬盘背板兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘，有利于增加服务器RSSD硬盘背板的兼容性，扩展服务的产品适配种类，从而提高服务器的竞争力。

Description

一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法

技术领域

本申请涉及服务器硬盘背板技术领域，特别是涉及一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法。

背景技术

随着服务器技术的发展，硬盘接口定义也在更新，如Intel所公布的一款新形式代号“Ruler”的全新形态SSD及RSSD(Ruler SSD)的接口定义。为了能与新的硬盘接口相匹配，很多厂商针对新的接口定义设计了相应的RSSD硬盘背板。

目前的RSSD硬盘背板中的RSSD接口，专为RSSD硬盘设计，服务器通过RSSD硬盘背板能够对RSSD硬盘进行连接，实现RSSD硬盘的高性能，从而满足用户需求。

然而，目前的RSSD硬盘背板，由于其接口专为RSSD硬盘设计，通常只能支持标准RSSD接口而无法支持标准NVMe接口，所以只能连接RSSD硬盘，而无法连接市面上常用的NVMe硬盘。因此，目前RSSD硬盘背板不便于推广使用。

发明内容

本申请提供了一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法，以解决现有技术中RSSD硬盘背板无法支持NVMe接口的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，所述硬盘背板包括一设置有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板，所述硬盘背板还包括：与所述RSSD硬盘背板可插拔连接的一个或多个RSSD转接板，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘，所述RSSD转接板包括：GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出，总线扩展器)转换模块、第一接口模块和第二接口模块；其中，

所述GPIO转换模块，用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号；

所述第一接口模块，用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述第二接口模块，用于连接NVMe硬盘。

可选地，所述GPIO转换模块为一PCA9557芯片。

可选地，所述第一接口模块为金手指，所述第二接口模块为NVMe硬盘接口；

所述金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述NVMe硬盘接口与NVMe硬盘连接。

可选地，所述金手指支持标准RSSD接口定义并符合intel设计规范。

可选地，所述金手指包括：

P12V&P3V3引脚，用于为NVMe硬盘提供电压和电流；

PCIEX4信号引脚，用于传输标准的PCIE数据信号，且PCIE数据信号的带宽为X4；

100MClock引脚，用于提供100MHz的时钟信号；

VPD-SMBUS信号引脚，用于采集插入RSSD转接板中的NVMe硬盘的基本信息，所述基本信息包括：NVMe硬盘的资产信息和厂商信息；

PRSNT_N信号引脚，用于判断RSSD转接板中是否接入NVMe硬盘；

VPP-I2C信号引脚，用于接收上行设备发出的点灯信号，并将所述点灯信号传输至PCA9557芯片；

SMADDR0/1/2信号引脚，用于设定PCA9557芯片的地址。

可选地，所述PCA9557芯片上设置有四个输出引脚，所述四个输出引脚分别用于输出上行设备的NVMe硬盘复位信号、NVMe硬盘读写指示信号、NVMe硬盘定位信号以及NVMe硬盘故障信号，其中，用于输出上行设备的NVMe硬盘复位信号的引脚与NVMe硬盘接口连接。

可选地，所述RSSD转接板上还设置有显示模块，所述显示模块用于显示NVMe硬盘的状态信息，其中硬盘的状态信息包括：读写状态、定位状态以及故障状态。

一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，所述方法用于具有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板中，所述方法包括：

在RSSD硬盘背板上设置一个或多个可插拔连接的RSSD转接板，所述RSSD转接板包括：GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块，所述GPIO转换模块用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号，所述第一接口模块用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号，所述第二接口模块用于连接NVMe硬盘；

RSSD硬盘背板通过所述RSSD转接板连接NVMe硬盘，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。

可选地，所述所述GPIO转换模块为一PCA9557芯片。

可选地，所述第一接口模块为金手指，所述第二接口模块为NVMe硬盘接口；

所述金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述NVMe硬盘接口与NVMe硬盘连接。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，该硬盘背板中除了包括一设置有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板外，还包括一个或多个RSSD转接板，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。本申请中的RSSD转接板主要包括GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块三部分，其中，GPIO转换模块能够将I2C总线信号转换为GPIO接口信号，由于NVMe硬盘接口上传输的是GPIO信号，而RSSD硬盘接口上传输的是I2C总线信号，GPIO转换模块的设置，能够为标准RSSD接口转换为标准NVMe接口提供信号转换功能。第一接口模块能够连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；第二接口模块能够连接NVMe硬盘，从而利用RSSD转接板中的连个接口模块实现NVMe硬盘与RSSD硬盘背板以及服务器的连接。本申请中的RSSD硬盘背板通过RSSD转接板将标准RSSD接口转换为标准NVMe接口，从而实现一个RSSD硬盘背板同时兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘。RSSD转接板的设置，有利于增加服务器RSSD硬盘背板的兼容性，扩展服务的产品适配种类，从而提高服务器的竞争力。

本申请还提供一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，该方法主要是在RSSD硬盘背板上设置一个或多个RSSD转接板，然后使RSSD硬盘背板通过RSSD转接板连接NVMe硬盘，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。本申请通过在RSSD硬盘背板上设置RSSD转接板，从而实现一个RSSD硬盘背板同时兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘，有利于增加服务器RSSD硬盘背板的兼容性，扩展服务的产品适配种类，从而提高服务器的竞争力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例所提供的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板的结构示意图；

图2为本申请实施例中金手指、PCA9557芯片与硬盘接口的信号连接关系示意图；

图3为本申请实施例中RSSD转接板的实体结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板的结构示意图。由图1可知，本申请中的硬盘背板主要包括两部分：一个设置有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板，以及一个或多个RSSD转接板。通过设置RSSD转接板，使RSSD硬盘背板通过RSSD转接板连接NVMe硬盘，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘，从而使RSSD硬盘背板支持标准RSSD硬盘接口转NVMe硬盘接口。而RSSD硬盘背板本身又自带标准RSSD硬盘接口，因此，本申请通过在原有的RSSD硬盘背板的基础上设置一个或多个RSSD转接板，能够实现RSSD硬盘背板兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘，有利于增加服务器RSSD硬盘背板的兼容性，扩展服务的产品适配种类，从而提高服务器的竞争力。

继续参见图1可知，本实施例中的RSSD转接板包括GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块三部分。其中，GPIO转换模块用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号；第一接口模块用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；第二接口模块用于连接NVMe硬盘。一个RSSD硬盘背板所连接的RSSD转接板的数量可以为一个、两个或者多个，具体根据用户需求来确定。

进一步地，本实施例中RSSD转接板上还设置有显示模块，用于显示NVMe硬盘的状态信息，其中硬盘的状态信息包括：读写状态、定位状态以及故障状态。显示模块可以采用NVMe硬盘状态指示灯，包括：读写指示灯、定位灯以及故障灯。当然，不同的NVMe硬盘状态指示灯可以采用不同颜色，以便于识别。

本实施例中GPIO转换模块可以采用一PCA9557芯片，PCA9557芯片是一种能够将I2C总线信号转换为GPIO的I/O扩展芯片。NVMe硬盘接口上传输的是GPIO信号，而RSSD硬盘接口上传输的是I2C总线信号，GPIO转换模块能够将I2C总线信号转换为GPIO接口信号。因此，GPIO转换模块的设置，能够为标准RSSD接口转换为标准NVMe接口提供信号转换功能。

本实施例中第一接口模块可以采用金手指，该金手指支持标准RSSD接口定义并符合intel设计规范。本实施例中的金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号。具体地，本实施例中金手指、PCA9557芯片与硬盘接口的信号连接关系可以参见图2。这里的硬盘接口包括：RSSD硬盘接口和NVMe硬盘接口。由图2可知，本实施例中金手指包括：P12V&P3V3引脚、PCIE X4信号引脚、100M Clock引脚、VPD-SMBUS信号引脚、PRSNT_N信号引脚、VPP-I2C信号引脚和SMADDR0/1/2信号引脚。

其中，P12V&P3V3引脚用于为NVMe硬盘提供足够的电压和电流。PCIEX4信号引脚用于传输标准的PCIE数据信号，且PCIE数据信号的带宽为X4，通过RSSD转接板中金手指的PCIE X4信号引脚，PCIE X4数据信号从RSSD硬盘背板直接传输至NVMe硬盘接口。100MClock引脚用于提供100MHz的时钟信号，以便配合数据传输使用。VPD-SMBUS信号引脚用于采集插入RSSD转接板中的NVMe硬盘的基本信息，该基本信息包括：NVMe硬盘的资产信息和厂商信息等。PRSNT_N信号引脚用于判断RSSD转接板中是否接入NVMe硬盘，IF_DET信号是NVMe接口的在位判断信号，PRSNT_N信号是RSSD接口的在位判断信号，这两个信号都是通过高低电平来判断硬盘是否在位。当NVMe硬盘插入RSSD转接板中时，表示NVMe硬盘在位的IF_DET信号转换为PRSNT_N信号发送至RSSD硬盘背板上的CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)，CPLD汇总当前RSSD硬盘背板通过不同的RSSD转接板所接入NVMe硬盘的在位信息后，统一上传至上行设备。VPP-I2C信号引脚用于接收上行设备发出的点灯信号，并将所述点灯信号传输至PCA9557芯片。SMADDR0/1/2信号引脚，用于设定RSSD转接板上PCA9557芯片的地址，通过SMADDR0、SMADDR1和SMADDR2三个信号引脚所设定的PCA9557芯片地址为三位数字的地址。

本实施例中第二接口模块为NVMe硬盘接口，用于连接NVMe硬盘。

继续参见图2可知，本实施例中PCA9557芯片上设置有四个输出引脚：一个PE_RST引脚和三个NVMe硬盘状态引脚，其中,PE_RST引脚与NVMe硬盘接口连接,三个NVMe硬盘状态引脚分别连接三个NVMe硬盘状态指示灯。

具体地，PE_RST引脚用于输出上行设备的NVMe硬盘复位信号，三个NVMe硬盘状态引脚分别用于传输NVMe硬盘读写指示信号、NVMe硬盘定位信号以及NVMe硬盘故障信号。

本实施例中RSSD硬盘背板与RSSD转接板为可拆卸连接，具体采用可插拔连接，RSSD转接板可以作为独立的产品进行生产。本实施例中RSSD转接板的实体结构示意图，可以参见图3。

综上所述，本申请中所提供的的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其使用方法如下：

当服务器需要使用RSSD硬盘时，直接将所需要的RSSD硬盘插入RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口上；当服务器需要使用NVMe硬盘时，首先将NVMe硬盘插入RSSD转接板的NVMe硬盘接口上，然后将RSSD转接板和NVMe硬盘一起插接到RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口上，从而实现RSSD硬盘背板同时兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘。

实施例二

在图1-图3所示实施例的基础上参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法的流程示意图。

由图4可知，本申请中兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，主要包括如下步骤：

S1：在RSSD硬盘背板上设置一个或多个可插拔连接的RSSD转接板。

其中，RSSD转接板包括：GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块。GPIO转换模块用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号；第一接口模块用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；第二接口模块用于连接NVMe硬盘。

S2：RSSD硬盘背板通过RSSD转接板连接NVMe硬盘，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。

本实施例中，GPIO转换模块可以采用PCA9557芯片来实现。第一接口模块采用金手指，该金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号。第二接口模块采用NVMe硬盘接口，NVMe硬盘接口与NVMe硬盘连接。

本实施例中金手指的引脚设计、RSSD转接板的工作原理和工作方法在图1-图3所示实施例中已经详细阐述，在此不再赘述，两个实施例之间可以互相参照。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，所述硬盘背板包括一设置有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板，其特征在于，所述硬盘背板还包括：与所述RSSD硬盘背板可插拔连接的一个或多个RSSD转接板，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘，所述RSSD转接板包括：GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块；其中，

所述GPIO转换模块，用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号；

所述第一接口模块，用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述第二接口模块，用于连接NVMe硬盘。

2.根据权利要求1所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述GPIO转换模块为一PCA9557芯片。

3.根据权利要求2所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述第一接口模块为金手指，所述第二接口模块为NVMe硬盘接口；

所述金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述NVMe硬盘接口与NVMe硬盘连接。

4.根据权利要求3所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述金手指支持标准RSSD接口定义并符合intel设计规范。

5.根据权利要求3所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述金手指包括：

P12V&P3V3引脚，用于为NVMe硬盘提供电压和电流；

PCIE X4信号引脚，用于传输标准的PCIE数据信号，且PCIE数据信号的带宽为X4；

100M Clock引脚，用于提供100MHz的时钟信号；

VPD-SMBUS信号引脚，用于采集插入RSSD转接板中的NVMe硬盘的基本信息，所述基本信息包括：NVMe硬盘的资产信息和厂商信息；

PRSNT_N信号引脚，用于判断RSSD转接板中是否接入NVMe硬盘；

VPP-I2C信号引脚，用于接收上行设备发出的点灯信号，并将所述点灯信号传输至PCA9557芯片；

SMADDR0/1/2信号引脚，用于设定PCA9557芯片的地址。

6.根据权利要求3所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述PCA9557芯片上设置有四个输出引脚，所述四个输出引脚分别用于输出上行设备的NVMe硬盘复位信号、NVMe硬盘读写指示信号、NVMe硬盘定位信号以及NVMe硬盘故障信号，其中，用于输出上行设备的NVMe硬盘复位信号的引脚与NVMe硬盘接口连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板，其特征在于，所述RSSD转接板上还设置有显示模块，所述显示模块用于显示NVMe硬盘的状态信息，其中硬盘的状态信息包括：读写状态、定位状态以及故障状态。

8.一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，所述方法用于具有标准RSSD硬盘接口的RSSD硬盘背板中，其特征在于，所述方法包括：

在RSSD硬盘背板上设置一个或多个可插拔连接的RSSD转接板，所述RSSD转接板包括：GPIO转换模块、第一接口模块和第二接口模块，所述GPIO转换模块用于将I2C总线信号转换为GPIO接口信号，所述第一接口模块用于连接RSSD硬盘背板，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号，所述第二接口模块用于连接NVMe硬盘；

RSSD硬盘背板通过所述RSSD转接板连接NVMe硬盘，且一个RSSD转接板连接一个NVMe硬盘。

9.根据权利要求8所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，其特征在于，所述所述GPIO转换模块为一PCA9557芯片。

10.根据权利要求8或9中所述的一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的方法，其特征在于，所述第一接口模块为金手指，所述第二接口模块为NVMe硬盘接口；

所述金手指与RSSD硬盘背板的RSSD硬盘接口连接，将NVMe硬盘的在位信息传输至RSSD硬盘背板，以及接收上行设备经由RSSD硬盘背板发送的控制信号；

所述NVMe硬盘接口与NVMe硬盘连接。