CN108959150A - 基于光通讯技术的高速信号传输系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
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    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus

Abstract

本发明公开了基于光通讯技术的高速信号传输系统，包括主板、IO设备，本发明采用12G SFF‑8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输，同时无需驱动更新支持，又可以实现低成本，适合于大规模生产应用的NVMe高速，高稳定性，远距离信号传输。所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。主要优势就是数据传输速率高，并且能够改善数据传输和数据保护性能。针对海量的数据增长，采用12G SFF‑8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输的优势得到体现。

Description

基于光通讯技术的高速信号传输系统
技术领域
本发明涉及信息通信领域，具体为基于光通讯技术的高速信号传输系统。
背景技术
NVM Express（NVMe），或称非易失性内存主机控制器接口规范（Non-VolatileMemory express），是一个逻辑设备接口规范。他是与AHCI类似的、基于设备逻辑接口的总线传输协议规范（相当于通讯协议中的应用层），用于访问通过PCI-Express（PCIe）总线附加的非易失性内存介质，虽然理论上不一定要求 PCIe 总线协议。
此规范目的在于充分利用PCI-E通道的低延时以及并行性，还有当代处理器、平台与应用的并行性，在可控制的存储成本下，极大的提升固态硬盘的读写性能，降低由于AHCI接口带来的高延时，彻底解放SATA时代固态硬盘的极致性能。
光通讯在NVMe协议传输领域尚属新应用范畴，目前工业领域所提出的针对NVMe的光通讯技术载体如inifini-band等需要操作系统驱动支持，并且成本居高不下，目前还没有一种采用SAS领域较为成熟的12G SFF-8088光通讯接口作为NVMe光通讯载体，且具有易于实现、低成本、高稳定性以及适合于大规模生产应用等优点的基于光通讯技术的高速信号传输系统。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可采用SAS领域较为成熟的12G SFF-8088光通讯接口作为NVMe光通讯载体，且具有易于实现、低成本、高稳定性以及适合于大规模生产应用等优点的基于光通讯技术的高速信号传输系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，
基于光通讯技术的高速信号传输系统，包括主板、IO设备，其特征在于所述主板与IO设备之间通过BTB连接器实现通用通信，所述主板上设置有接口集成电路，所述接口集成电路提供end-to-end CRC(ECRC)保护和Poisonbit，所述IO设备为多个端口，其中至少包括一个宽端口SAS连接器与一条12G SFF-8088端口，所述12G SFF-8088端口包括“TX+”、“TX-”、“RX+”、“RX-”，所述主板上采用时钟扩展方式，将一对PCI-E 时钟信号扩展为4对，所述主板通过USB TO SERIAL PORT模块将USB信号转换成串口信号，和硬盘的串口信号对接，进行数据传输，所述主板通过网络控制器及接口模块实现远端数据传输，所述主板通过USB 连接器及相关保护线路与外部设备实现连接。接口集成电路优选PEX8732。所述接口集成电路选择以下任意一种配置：1x PCIe Gen3 x16 for PCIe AIC/2x PCIe Gen3 x8 for PCIe AIC/4x PCIe Gen3 x4 for M.2 and U.2/4x PCIe Gen3 x2 for M.2./可通过扩展板扩展成8x PCIe X4 for M.2 and U.2。所述接口集成电路为PCI-E 8732芯片，将PCI-E 通过minisas HD，和外部PCI-E 接口设备对接。所述12G SFF-8088与SATA标准兼容。所述BTB连接器包含电源连接、PCI-E信号连接、USB信号连接、串口信号连接。
本发明采用12G SFF-8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输，同时无需驱动更新支持，又可以实现低成本，适合于大规模生产应用的NVMe高速，高稳定性，远距离信号传输。PCIE是一种高速串行计算机扩展总线标准，属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。PCIE的主要优势就是数据传输速率高，并且能够改善数据传输和数据保护性能。针对海量的数据增长，采用12GSFF-8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输的优势得到体现。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明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，都属于本发明保护的范围。
基于光通讯技术的高速信号传输系统，包括主板、IO设备，所述主板与IO设备之间通过BTB连接器实现通用通信，所述主板上设置有PEX8732作为接口集成电路，所述接口集成电路提供end-to-end CRC(ECRC)保护和Poisonbit，所述IO设备为多个端口，其中至少包括一个宽端口SAS连接器与一条12G SFF-8088端口，所述12G SFF-8088端口包括“TX+”、“TX-”、“RX+”、“RX-”，所述主板上采用时钟扩展方式，将一对PCI-E 时钟信号扩展为4对，所述主板通过USB TO SERIAL PORT模块将USB信号转换成串口信号，和硬盘的串口信号对接，进行数据传输，所述主板通过网络控制器及接口模块实现远端数据传输，所述主板通过USB连接器及相关保护线路与外部设备实现连接。
本发明采用12G SFF-8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输，同时无需驱动更新支持，又可以实现低成本，适合于大规模生产应用的NVMe高速，高稳定性，远距离信号传输。PCIE是一种高速串行计算机扩展总线标准，属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。PCIE的主要优势就是数据传输速率高，并且能够改善数据传输和数据保护性能。针对海量的数据增长，采用12GSFF-8088接口作为光通讯介质来实现NVMe信号的高速传输的优势得到体现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.基于光通讯技术的高速信号传输系统，包括主板、IO设备，其特征在于所述主板与IO设备之间通过BTB连接器实现通用通信，所述主板上设置有接口集成电路，所述接口集成电路提供end-to-end CRC(ECRC)保护和Poisonbit，所述IO设备为多个端口，其中至少包括一个宽端口SAS连接器与一条12G SFF-8088端口，所述12G SFF-8088端口包括“TX+”、“TX-”、“RX+”、“RX-”，所述主板上采用时钟扩展方式，将一对PCI-E 时钟信号扩展为4对，所述主板通过USB TO SERIAL PORT模块将USB信号转换成串口信号，和硬盘的串口信号对接，进行数据传输，所述主板通过网络控制器及接口模块实现远端数据传输，所述主板通过USB 连接器及相关保护线路与外部设备实现连接。
2.根据权利要求1所述的基于光通讯技术的高速信号传输系统，其特征在于接口集成电路优选PEX8732。
3.根据权利要求1所述的基于光通讯技术的高速信号传输系统，其特征在于所述接口集成电路选择以下任意一种配置：1x PCIe Gen3 x16 for PCIe AIC/2x PCIe Gen3 x8for PCIe AIC/4x PCIe Gen3 x4 for M.2 and U.2/4x PCIe Gen3 x2 for M.2./可通过扩展板扩展成 8x PCIe X4 for M.2 and U.2。
4.根据权利要求1所述的基于光通讯技术的高速信号传输系统，其特征在于所述接口集成电路为PCI-E 8732芯片，将PCI-E 通过mini sas HD，和外部PCI-E 接口设备对接。
5.根据权利要求1所述的基于光通讯技术的高速信号传输系统，其特征在于所述12GSFF-8088与SATA标准兼容。
6.根据权利要求1所述的基于光通讯技术的高速信号传输系统，其特征在于所述BTB连接器包含电源连接、PCI-E信号连接、USB信号连接、串口信号连接。
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