CN109684250A - 兼容sas、sata、nvme硬盘的接口电路及背板 - Google Patents

Abstract

一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路及服务器背板，所述接口电路包括：被配置为连接所述SAS硬盘或者所述SATA硬盘的第一接口模块；被配置为连接所述SAS硬盘、所述SATA硬盘或者NVME硬盘的第二接口模块；与所述第一接口模块以及所述第二接口模块连接，被配置为读取所述SAS硬盘、所述SATA硬盘和所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘中的存储数据的处理模块；与所述处理模块连接，被配置为将所述存储数据由串行信号转换为并行信号的通信模块；以及与所述通信模块连接，被配置为根据所述存储数据与所述SAS硬盘、所述SATA硬盘以及所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行数据通信的控制模块。

Description

兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路及背板

技术领域

本发明属于服务器技术领域，尤其涉及一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路及服务器背板。

背景技术

随着现代网络通信技术的快速发展，存储硬盘得到了快速的发展，由于硬盘存储着大容量的数据，因此当硬盘应用在网络通信系统中时，硬盘中的数据能够传输至外界的网络设备，并且外界的网络设备也能够将网络数据传输至硬盘，以实现硬盘与网络通信设备之间的通信互联；若网络设备与硬盘实现通信协议的互联，网络通信系统能够接入外部硬盘的网络数据以执行相应的网络功能；传统技术中网络通信系统通过外部的硬盘为网络设备提供网络数据，所述网络设备能够实时接收硬盘中记忆数据，网络设备根据网络数据执行用户的操作指令，通过所述硬盘保障了所述网络通信系统的安全稳定运行，所述硬盘具有极高的实用价值。

然而伴随着科技的快速发展以及相应网络通信协议的更新，技术人员相继设计出三种不同类型的固态硬盘：SAS(Serial Attached Small Computer System Interface，串行连接小型计算机系统接口)硬盘、SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)硬盘以及NVME(Non-Volatile Memory Express，非易失性内存主机控制器接口)硬盘，其中这三种类型的硬盘作为目前通信系统中最为主流的应用硬盘，每一种硬盘都具有各种的通信接口协议，在不同的通信接口协议下，每一种硬盘具有不同的通讯数据传输方式，并且不同硬盘的数据传输方式也存在较大的差异；然而由于传统技术中的硬件接口电路只能兼容单一类型的硬盘或者兼容其中两种类型的硬盘，而无法同时兼容三种类型的硬盘，导致服务器系统中硬盘的类型比较局限和单一；若用户需要使用不同接口类型的硬盘，只能更换硬件接口电路或者重新设计硬件接口电路，造成了不必要的麻烦和设计成本，传统技术中硬件接口电路的兼容性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路及服务器背板，旨在解决传统的技术方案中服务器硬件接口电路无法同时兼容SAS、SATA、NVME硬盘这三种硬盘，兼容性较差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路，包括：

被配置为连接所述SAS硬盘或者所述SATA硬盘的第一接口模块；

被配置为连接所述SAS硬盘、所述SATA硬盘或者NVME硬盘的第二接口模块；

与所述第一接口模块以及所述第二接口模块连接，被配置为读取所述SAS硬盘、所述SATA硬盘和所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘中的存储数据的处理模块；

与所述处理模块连接，被配置为将所述存储数据由串行信号转换为并行信号的通信模块；以及

与所述通信模块连接，被配置为根据所述存储数据与所述SAS硬盘、所述SATA硬盘以及所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行数据通信的控制模块。

在其中的一个实施例中，所述处理模块为CPLD。

在其中的一个实施例中，所述控制模块包括两个CPU。

在其中的一个实施例中，所述第一接口模块包括12个SAS插座；其中，所述SAS插座兼容所述SAS硬盘和所述SATA硬盘。

在其中的一个实施例中，所述第二接口模块包括2个U.2连接器；其中，所述U.2连接器兼容所述SAS硬盘、所述SATA硬盘以及所述NVME硬盘。

在其中的一个实施例中，所述接口电路还包括：

连接在所述第二接口模块与所述通信模块之间，被配置为支持所述NVME硬盘进行热插拔操作的热插拔模块。

在其中的一个实施例中，所述热插拔模块包括热插拔芯片。

在其中的一个实施例中，所述接口电路还包括：

与所述处理模块连接，被配置为生成复位信号，并通过所述复位信号对所述SAS硬盘、所述SATA硬盘和所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行复位操作的复位模块。

在其中的一个实施例中，所述接口电路还包括：

与所述处理模块连接，被配置为显示所述接口电路与硬盘通讯信息的指示灯模块。

本发明实施例的第二方面提供了一种服务器背板，包括上所述的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路。

上述的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路通过第一接口模块和第二接口模块可兼容SAS、SATA、NVME硬盘这三种硬盘，处理模块能够实时读取这三种类型硬盘中任意一种硬盘的存储数据，通过通信模块将存储数据传输至控制模块，以实现控制模块与外界硬盘之间的通信互联；从而本发明实施例中的接口电路能够与不同类型的硬盘进行数据的双向传递，技术人员可根据实际需要选用不同类型的硬盘来驱动网络通信系统实现相应的网络功能，提高了所述接口电路对于硬盘中存储数据的读取速度和读取性能，保障了接口电路与硬盘之间的数据传输安全；从而本发明实施例中的接口电路具有极强的兼容性，技术人员无需改变接口电路的内部电路结构可应用在不同类型的网络通信系统中，降低了不同类型的硬盘中数据传输成本和应用成本，给用户带来良好的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明实施例提供的一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的一种SAS插座的电路结构图；

图3是本发明实施例提供的一种U.2连接器的电路结构图；

图4是本发明实施例提供的另一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路的模块结构图；

图5是本发明实施例提供的另一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路的模块结构图；

图6是本发明实施例提供的另一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路的模块结构图；

图7是本发明实施例提供的一种服务器背板的接口电路的模块结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘时目前使用最为广泛、普遍的三种类型的硬件硬盘，由于这三种硬盘分别采用了不同的网络通信协议，每一种硬盘与硬件电路之间存在特有的通信接口标准，并且每一种硬盘的制造材料以及工艺也不相同，其中这三种硬盘的数据存储特性可分别总结如下：

SAS硬盘：采用串行通信的数据传输方式以获得更高的数据传输速度，并且所述SAS硬盘的内部存在被缩短的连接线，扩大了SAS硬盘内部的空间容量，改善了SAS硬盘内部的数据存储效果，所述SAS硬盘的通信接口协议由3种类型的协议组成，这3种类型的协议分别包括：用于传输SCSI命令的串行SCSI协议；用于对网络连接接口进行维护和管理的SCSI管理协议；用于支持SAS硬盘和SATA硬盘之间数据传输的SATA通道协议；通过这3种协议能够实现SAS硬盘与服务器设备的快速通信互联。

SATA硬盘：采用串行连接方式，所述SATA硬盘支持SATA规范，所述SATA硬盘具有较强的指令纠错能力，SATA硬盘能够对内部的存储数据进行检查，若发现错误则自动矫正，保障了SATA硬盘在数据传输过程中的可靠性；并且所述SATA硬盘具有较为简单的内部数据存储结构，降低了SATA硬盘在数据传输过程中的成本，SATA硬盘中数据传输的效率更高。

NVME硬盘：是目前最新发展的一种固态硬盘类型，所述NVME硬盘支持NVME协议，所述NVME硬盘采用了更加精简的数据调用方式，执行命令时无需读取寄存器，减少了数据传输延时；所述NVME硬盘也相应地减少了数据传输过程中的等待时间，提高了NVME硬盘中的数据传输性能；并且所述NVME硬盘只需要接入较小的电能以维持稳定的工作状态，所述NVME硬盘具有更低的功耗控制，保障了网络通信系统的数据处理的效率。

综上所述，传统技术中的三种不同类型的硬盘具有各自的数据传输协议，并且当这三种类型的硬盘应用中服务器系统中时，分别具有不同的数据传输方式以及数据传输效率，传统技术需要分别采用不同类型的硬件接口电路与每一种类型的硬件接口电路进行一一的对应连接，但是在实际应用过程中，服务器系统往往需要同时支持这三种硬盘的兼容连接，传统技术中的硬件接口是无法实现同时兼容三种硬盘的通信需求；基于此，本发明实施例提供一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路以解决上述问题。

图1示出了本发明实施例提供的一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路10的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

所述接口电路10包括：第一接口模块101、第二接口模块102、处理模块103、通信模块104以及控制模块105。

其中，所述第一接口模块101连接SAS硬盘或者SATA硬盘，在本实施例中，所述第一接口模块101能够同时兼容SAS硬盘和SATA硬盘，当技术人员将SAS硬盘或者SATA硬盘连接至第一接口模块101时，所述第一接口模块101能够识别硬盘属于SAS硬盘或者SATA硬盘，并且当第一接口模块101与SAS硬盘或者SATA硬盘实现通信连接后，所述第一接口模块101用于传输SAS硬盘或者SATA硬盘内部的存储数据，以实现接口电路10与SAS硬盘和SATA硬盘这两者之一硬盘的通信互联。

第二接口模块102连接SAS硬盘、所述SATA硬盘或者NVME硬盘；其中所述第二接口模块支持三种类型硬盘的通信互联，通过第二接口模块102能够精确地识别出：硬盘是属于这三种硬盘中的哪一种硬盘，并且当第二接口模块102对于硬盘的类型识别成功以后，第二接口模块102分别采用相应的网络通信协议，以使所述SAS硬盘、SATA硬盘或者NVME硬盘分别通过对应的数据传输通道与接口电路10实现通信互联，这三种类型硬盘中的存储数据能够以最快的速度传输至接口电路10，提高了存储数据的传输速率和性能，避免硬盘与接口电路10之间出现存储数据的丢失现象；从而本发明实施例通过第二接口模块102实现了接口电路10与三种类型硬盘的兼容通信功能，极大地提高了所述接口电路10的通信兼容性。

处理模块103与第一接口模块101以及第二接口模块102连接，处理模块103读取SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三者中任意一种硬盘中的存储数据；当接口电路10通过第一接口模块101或者第二接口模块102与外界的固态硬盘实现通信互联时，所述接口电路10能够与处理模块103实现数据双向传递；所述处理模块103具有数据集中处理以及转换的功能，处理模块103能够读取不同类型硬盘中的存储数据，并且能够完全保留存储数据中的网络通讯信息；可选的，所述处理模块103还会将反馈数据通过第一接口模块101或者第二接口模块102输出至相应的硬盘，通过该反馈数据来驱动硬盘执行相应的电路功能，因此本实施例中的处理模块103能够与SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行双向数据传输，极大地提高了接口电路10与硬盘之间的数据传输效率；所述处理模块103在接口电路10能够起到数据中转的作用，保障了硬盘中存储数据在传输过程中的安全性和稳定性。

通信模块104与处理模块103连接，处理模块103将硬盘中的存储数据传输至通信模块104，通信模块104将存储数据由串行信号转换为并行信号，由于控制模块105与硬盘在数据格式上存在较大的差异，控制模块105无法直接识别硬盘中的存储数据；因此本实施例通过通信模块104实现串行信号与并行信号之间的转换，所述通信模块104所输出的存储数据为并行信号，以保障所述控制模块105能够直接获取并识别存储数据中所包含的网络信息，并且通过并行信号也有利于提高服务器系统对于存储数据的处理计算效率，提高了所述接口电路10的兼容性和普适性。

控制模块105与通信模块104连接，控制模块105接入硬盘中的存储数据，并且控制模块105解析存储数据中的网络信息，控制模块105根据存储数据与SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行数据通信，以实现控制模块105与不同类型硬盘之间的双向数据传输过程；其中所述控制模块105能够实现网络信息的交互控制功能，所述控制模块105根据硬盘中的存储数据实现相应的网络通信，以满足用户的网络功能需求。

因此在图1所示出的接口电路10中，可任意选用第一接口模块101或者第二接口模块102来实现服务器设备与外界不同类型硬盘的通信互联，用户的使用体验高；所述接口电路10能够同时兼容SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三种硬盘的数据通信功能，兼容性极强，进而所述接口电路10能够普遍地适用于不同类型的网络通信系统中，保障了接口电路10与不同类型硬盘之间的数据交互性能；从而本发明实施例中的接口电路10具有较为简化电路结构，能够实现与不同类型的硬盘进行快速的数据传递，降低了SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘中的数据通信成本，所述接口电路10具有较低的制造成本和应用成本，避免了硬盘中的存储数据出现丢失的现象；有效地解决了传统技术中硬件接口电路无法同时兼容SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三种硬盘的数据通信过程，硬件接口电路中的数据传输速率较低，导致传统技术中硬件接口电路的适用范围有限的问题。

作为一种可选的实施方式，处理模块103为CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)。

需要说明的是，本发明实施例中的CPLD可采用传统技术中的电路结构来实现，对此不做限定。

可选的，所述CPLD能给接入用户的操作指令来实现硬盘数据读取功能，或者CPLD根据预先存储的指令来实现数据读取功能，因此本实施例中的接口电路10通过CPLD实现了与用户的信息交互过程，所述接口电路10根据用户的操作信息与外界不同类型的硬盘进行数据交互，进而提高了所述接口电路10的人机交互性能；并且所述CPLD具有较为完善的信号转换与处理功能，该CPLD能够接入不同类型硬盘中的存储数据，保障了所述接口电路10中存储数据的传输安全，所述接口电路10具有更高的可操作性，提高了所述接口电路10的实用价值。

作为一种可选的实施方式，所述控制模块105包括两个CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)。

在本申请实施例中，两个CPU能够与通信模块104实现数据的交互通信，其中所述CPU能够解析所述硬盘中存储数据所包含的控制指令，并且所述CPU识别出所述存储数据中所包含的控制信息，这两个CPU根据该存储数据实现相应的数据处理功能，服务器系统能够实现正常的网络功能；并且CPU执行相应的网络操作指令后，也能够将反馈信息传输至SAS硬盘、SATA硬盘或者NVME硬盘，以改变相应硬盘的工作状态，接口电路10与硬盘之间进行双向的数据传递；因此本实施例通过两个CPU集中地对硬盘中的存储数据进行识别处理，提高了接口电路10与外界不同类型硬盘之间的数据交互效率，并且CPU具有较低的电能损耗，兼容性较强，极大地提高了本实施例中接口电路10与硬盘之间的通信稳定性，保障了接口电路10的读写速度和性能。

作为一种可选的实施方式，所述第一接口模块101包括12个SAS插座；其中，SAS插座兼容SAS硬盘和SATA硬盘。

所述SAS插座能够实现不同类型数据之间的传输，技术人员可将SAS硬盘和SATA硬盘中的任意一种硬盘插入SAS插座中，SAS插座能够感知到硬盘的连接，并且所述SAS插座能够识别出硬盘属于SAS硬盘还是SATA硬盘，所述SAS插座同时兼容数据的读写操作，接口电路10不但能够通过SAS插座接入硬盘中的存储数据，而且通过SAS插座将操作指令传输至硬盘中，以改变所述硬盘中的数据存储状态；因此本实施例通过SAS插座极大地提高所述接口电路10的通信兼容性，以使所述接口电路10能够兼容12个盘位的硬盘存储机制，所述SAS插座能够保障硬盘中存储数据的读写安全，降低了接口电路10的制作成本和应用成本。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的SAS插座的具体电路结构，如图2所示，所述SAS插座包括：LD2329H-A0DL6H芯片、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及第十电容C10。

其中，所述第一电容C1的第一端接LD2329H-A0DL6H芯片的TXN管脚，所述第二电容C1的第一端接LD2329H-A0DL6H芯片的TXP管脚，LD2329H-A0DL6H芯片的RXP管脚、LD2329H-A0DL6H芯片的RXN管脚、第一电容C1的第二端以及第二电容C1的第二端为SAS插座的信号输出端，所述SAS插座的信号输出端用于接所述处理模块103，以实现SAS插座处理模块103之间的数据交互；第三电阻R3的第一端接LD2329H-A0DL6H芯片的GND7管脚，第四电阻R4的第一端接LD2329H-A0DL6H芯片的RSV管脚，第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端共接入第一电压驱动信号P3V3，第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端以及第四电阻R4的第二端为SAS插座的信号输入端，SAS插座的信号输入端用于接SAS硬盘或者SATA硬盘，以实现SAS插座与SAS硬盘以及SATA硬盘这两种类型硬盘中任意一种硬盘之间的信息交互，并且通过所述第一电压驱动信号P3V3能够保障数据在硬盘与LD2329H-A0DL6H芯片之间的传输质量和稳定性，提升了接口电路10与硬盘之间的数据传输安全性。

其中，所述LD2329H-A0DL6H芯片的接地管脚接地GND，所述LD2329H-A0DL6H芯片的接地管脚包括：GND1、GND2、GND3、GND8、GND9、GND10、GND11、GND4、GND5、GND6、X1以及X2；所述LD2329H-A0DL6H芯片的5V_1管脚接第五电阻R5的第一端，第三电容C3的第一端、第四电容C4的第一端以及第五电容C5的第一端共接于地GND，所述LD2329H-A0DL6H芯片的5V_2管脚、所述LD2329H-A0DL6H芯片的5V_3管脚、第五电阻R5的第二端、第三电容C3的第二端、第四电容C4的第二端以及第五电容C5的第二端用于接入第二电压驱动信号P5V_B；第六电阻R6的第一端接所述LD2329H-A0DL6H芯片的12V_1管脚，第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端、第八电容C8的第一端、第九电容C9的第一端以及第十电容C10的第一端共接于地GND，所述LD2329H-A0DL6H芯片的12V_2管脚、所述LD2329H-A0DL6H芯片的12V_3管脚、第六电阻R6的第二端、第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第二端、第九电容C9的第二端以及第十电容C10的第二端用于接入第三电压驱动信号P12V_B，通过第二电压驱动信号P5V_B和第三电压驱动信号P12V_B能够改变LD2329H-A0DL6H芯片中的数据传输模式；当SAS插座的信号输入端分别连接SAS硬盘或者SATA硬盘，通过第二电压驱动信号P5V_B和第三电压驱动信号P12V_B能够调整SAS插座的数据交互性能，并根据硬盘的具体类型来提高SAS插座与相应硬盘之间的数据传输效率；因此本实施例中的接口电路10具有良好的数据通信质量。

本实施例中的第一接口模块102通过12个SAS插座与SAS硬盘以及SATA硬盘中任意一种硬盘的数据通信功能，所述第一接口模块102能够实现硬盘中大容量存储数据的读写功能，提高了接口电路10的数据通信性能；同时根据图2中所示出SAS插座的具体电路结构，所述SAS插座利用LD2329H-A0DL6H芯片来实现SAS硬盘和SATA硬盘中存储数据的兼容输入输出性能，电路结构简单，制作成本低廉，通过LD2329H-A0DL6H芯片极大地保障了硬盘中存储数据的传输安全性，防止数据在硬盘与第一接口模块102之间进行传输时出现丢失的现象，所述接口电路10具有更高的实用价值。

作为一种可选的实施方式，第二接口模块102包括2个U.2连接器；其中，U.2连接器兼容SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘。

其中，U.2连接器能够实现数据的高速率传输，示例性，所述U.2连接器可支持12Gbps数据速率，能够实现硬盘中存储数据的高性能计算；并且所述U.2连接器能够兼容上述三种类型的硬盘数据，以保留所述硬盘中存储数据的控制信息；因此本实施例中的接口电路10通过2个U.2连接器提高接口电路10的数据动态交互性能，以使所述接口电路10具有更高的灵活性和普适性，所述接口电路10能够适用于不同类型的服务器系统中，保障了所述接口电路10的通信兼容性。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例提供的U.2连接器的具体电路结构，如图3所示，所述U.2连接器包括：CONN4连接芯片、第七电阻R7、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23以及第二十四电容C24。

其中，所述第十一电容C11的第一端接CONN4连接芯片的TXN管脚，所述第十二电容C12的第一端接CONN4连接芯片的TXP管脚，CONN4连接芯片的RXP管脚、CONN4连接芯片的RXN管脚、第十一电容C11的第二端以及第十二电容C12的第二端为U.2连接器的信号输出端，所述U.2连接器的信号输出端接处理模块103，通过U.2连接器的信号输出端与处理模块103实现数据的交互过程，以使所述处理模块103能够实时、快速地接收到不同类型硬盘的存储数据，提高了所述接口电路10内部存储数据的传输效率；所述CONN4连接芯片的通讯管脚为所述U.2连接器的信号输入端，所述U.2连接器的信号输入端用于连接SAS硬盘、SATA硬盘或者NVME硬盘，因此通过CONN4连接芯片能够与SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘这三者硬盘中任意一种类型的硬盘进行数据通信；CONN4连接芯片的通讯管脚既能够将操作指令输出至SAS硬盘、SATA硬盘或者NVME硬盘，也能够从SAS硬盘、SATA硬盘或者NVME硬盘获取相应的存储数据，以保障所述接口电路10与不同类型硬盘之间的交互通信质量。

其中，参照图3，所述CONN4连接芯片的通讯管脚包括：REFCLK1-、REFCLK1+、REFCLK0-、REFCLK0+、PERP3、PERN3、PETN3、PETP3、PERP2、PERN2、PETN2、PETP2、PERP1、PERN1、PETN1、PETP1、PERP0、PERN0、PETN0、PETP0、ACTIVITY、PRSNT_N、RSVD1、RSVD2以及RSVD3。

其中，所述CONN4连接芯片的接地管脚接地，所述CONN4连接芯片的接地管脚包括：GND1、GND2、GND3、GND4、GND5、GND9、GND10、GND11、GND18、GND17、GND16、GND15、GND14、GND13、GND12、GND8、GND7、GND6以及HOT-PLUG。

其中，所述CONN4连接芯片的5V管脚接第七电阻R7的第一端，第十三电容C13的第一端、第十四电容C14的第一端以及第十五电容C15的第一端共接于地GND，第十三电容C13的第二端、第十四电容C14的第二端、第十五电容C15的第二端、第七电阻R7的第二端、CONN4连接芯片的5V_1管脚以及CONN4连接芯片的5V_2管脚共接入第四电压驱动信号P5V_SAS0，通过第四电压驱动信号P5V_SAS0能够保障所述CONN4连接芯片的数据读写操作；第十六电容C16的第一端、第十七电容C17的第一端、第十八电容C18的第一端以及第十九电容C19的第一端共接于地GND，第十六电容C16的第二端、第十七电容C17的第二端、第十八电容C18的第二端、第十九电容C19的第二端以及CONN4连接芯片的3.3VAUX管脚共接于第五电压驱动信号P3V3_1；第二十电容C20的第一端、第二十一电容C21的第一端、第二十二电容C22的第一端、第二十三电容C23的第一端以及第二十四电容C24的第一端共接于地GND，第二十电容C20的第二端、第二十一电容C21的第二端、第二十二电容C22的第二端、第二十三电容C23的第二端、第二十四电容C24的第二端、CONN4连接芯片的+12V_PRE管脚、CONN4连接芯片的+12V管脚以及CONN4连接芯片的+12V_1管脚共接入第六电压驱动信号P12V_PCIE0；因此本实施例通过第四电压驱动信号P5V_SAS0、第五电压驱动信号P3V3_1以及第六电压驱动信号P12V_PCIE0能够分别驱动CONN4连接芯片处于不同的数据传输状态；当所述U.2连接器的信号输入端分别连接不同类型的硬盘时，所述CONN4连接芯片能够识别出硬盘的类型，并且通过第四电压驱动信号P5V_SAS0、第五电压驱动信号P3V3_1以及第六电压驱动信号P12V_PCIE0能够使U.2连接器分别处于相应的数据读写状态，以加快CONN4连接芯片与外界不同类型硬盘的存储数据读写速度，接口电路10始终能够处于稳定的工作状态。

因此在图3所示出的第二接口模块102的具体电路结构中，通过CONN4连接芯片能够同时兼容三种类型的硬盘，在简化电路结构的基础之上，极大地提高了第二接口模块102的通信兼容性，进而本实施例中的接口电路10通过第二接口模块102能够与不同类型的硬盘进行快速地数据交互，这三种类型的硬盘具有更低的制造成本和应用成本，提高了所述接口电路10的普适性，用户具有更佳的使用体验。

作为一种可选的实施方式，所述通信模块104包括PCA9555通讯芯片。

在本发明实施例中，所述PCA9555通讯芯片能够实现串行信号与并行信号之间的转换，当处理模块103将硬盘的存储数据传输至PCA9555通讯芯片时，通过PCA9555通讯芯片能够实现存储数据的格式转换，以使所述PCA9555通讯芯片能够输出并行信号，实现控制模块103与硬盘之间数据格式的兼容性；因此本实施例通过PCA9555通讯芯片保障了存储数据在接口电路10中内部传输的完整性和高效性，保障了接口电路10与硬盘之间的数据通信质量，用户具有更佳的使用体验。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路10的另一种模块结构，相比于图1中的接口电路10，图4中接口电路10还包括：热插拔模块401。

其中，热插拔模块401连接在第二接口模块102与通信模块104之间，热插拔模块401支持NVME硬盘进行热插拔操作。

需要说明的是，所述热插拔是指：在服务器设备上电运作过程中，技术人员可在设备不关闭电源的情况下插入或者拨出固态硬盘，因此支持热插拔的网络通信设备具有更高通信安全和通信效率，实用价值更高；由于在本实施例中，所述SAS硬盘和SATA硬盘本身具有热插拔的功能，技术人员可在第一接口模块101或者第二接口模块102直接连接SAS硬盘或者SATA硬盘，SAS硬盘或者SATA硬盘与接口电路10进行稳定、实时的数据传输；然而NVME硬盘本身并不具有热插拔功能，NVME硬盘中的存储数据安全性收到干扰；因此本实施例中通过热插拔模块401来支持NVME硬盘的热插拔功能，进而在接口电路10上电的过程中，技术人员可在第二接口模块102中插入或者拔出NVME硬盘，以保障NVME硬盘中存储数据在接口电路10读写过程中的安全性，提高了所述NVME硬盘与接口电路10之间的数据传输效率，实用价值更高；从而本实施例中接口电路10能够使SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘这三者类型的硬盘都支持热插拔操作，该接口电路10能够接入三种类型硬盘中的存储数据，提高了接口电路10与硬盘之间的数据通信效率；本实施例中接口电路10能够普适性地应用在不同的工业领域中，所述接口电路10具有更高的实用价值。

作为一种可选的实施方式，所述热插拔模块401包括热插拔芯片；可选的，所述热插拔芯片的型号为：LTC4219或者ADUM1250ARZ；因此本实施例利用热插拔芯片可实现NVME硬盘的“即插即用”的效果，该热插拔模块401在技术上实现较易，兼容性较强，避免了NVME硬盘在数据通信过程中出现丢失的现象。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路10的另一种模块结构，相比于图1中的接口电路10，图5中接口电路10还包括：复位模块501。

复位模块501与处理模块103连接，复位模块501生成复位信号，并通过复位信号对SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行复位操作。

可选的，所述复位模块501可通过传统技术中的复位电路来实现，对此，本文不做特定的限定。

当接口模块10连接SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三者中任意一种硬盘时，处理模块103能够识别不同类型硬盘中的存储数据，以实现处理模块103与硬盘之间的数据双向传输；为了维持硬盘的正常数据存储功能，通过复位信号能够相应类型的硬盘进行复位，并更新所述硬盘中的存储数据，保障不同类型硬盘的数据存储能力；因此在本实施例中，无论接口电路10所连接的硬盘是何种类型，通过该复位信号都能够使相应的硬盘执行复位操作，以保障SAS硬盘、SATA硬盘和NVME硬盘这三种类型硬盘的稳定、安全运行，所述接口电路10具有更高的通信兼容性，防止接口电路10与硬盘之间出现通信故障，本实施例中接口电路10的实用价值更高。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路10的另一种模块结构，相比于图1中的接口电路10，图5中接口电路10还包括：指示灯模块601。

其中，指示灯模块601与处理模块103连接，所述指示灯模块601显示所述接口电路10与硬盘通讯信息。

可选的，所述接口电路10与硬盘通讯信息的连接状态具体包括：所述接口电路10所连接硬盘的类型，以及所述接口电路10与所述硬盘是否成功地实现了数据通信；因此技术人员可通过指示灯模块601能够实时、准确地获取接口电路10的数据通信状态，以减少了接口电路10与硬盘之间的数据传输误差率，提高了所述接口电路10的人机交互性能。

可选的，所述指示灯模块601包括多个并联设置的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，通过并列设置的LED能够发出相应的光信号，通过该光信号来显示接口电路10与硬盘之间的数据交互状态；示例性的，当接口电路10连接特定类型的硬盘时，则所述LED发出相应颜色的光源，则所述LED的光源颜色与接口电路10所连接硬盘的类型存在一一对应的关系，当所述接口电路10所连接的硬盘类型发生改变时，则LED的光源颜色也会发生相应地改变；因此技术人员可通过LED的发光状态来全面地监控接口电路10与硬盘之间的数据通信状态，提高了所述接口电路10的数据传输稳定性。

因此在本实施例中，通过指示灯模块601能够实时、精确地监控所述接口电路10的数据通信状态，并通过相应的指示灯信号给技术人员发出相应的连接状态提示，技术人员通过指示灯模块601能够直观地获取硬盘的通信状态，给用户带来了极佳的使用体验；示例性的，通过指示灯模块601能够实时显示接口电路10与硬盘之间的故障通信信息，接口电路10始终能够接入大容量的存储数据，并且控制模块105也能够将反馈信息传输至硬盘，接口电路10与硬盘之间具有较高的通信稳定性，保障了不同类型硬盘与接口电路10之间的数据双向传输效率；硬盘中的存储数据在传输过程中具有更高的安全性能，通过该指示灯模块601极大地提高了所述接口电路10的适用范围。

图7示出了本发明实施例提供的服务器背板70的结构示意，如图7所示，所述服务器背板70包括如上所述的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路10.

参照上述图1至图6中接口电路10的具体实施方式，由于接口电路10能够同时与SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行数据交互，以支持这三种类型硬盘的数据通信功能，极大地提高了所述SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘的适用普遍性；因此当所述接口电路10应用在服务器背板70中时，技术人员可将SAS硬盘、SATA硬盘以及NVME硬盘这三者中任意一种硬盘插入到服务器背板70中，在不改变所述服务器背板70的内部电路结构基础之上，服务器背板70能够兼容多种类型的硬盘，减少了所述服务器背板70与硬盘之间的数据通信成本以及所述服务器背板70的制作成本，通过该服务器背板70提高了硬盘中存储数据的读写速度和性能，实现了硬盘的大容量数据存储，进而本实施例中的服务器背板70能够适用于不同类型的网络系统中，技术人员无需更换服务器背板可使用不同接口类型的硬盘，实用价值极高；有效地解决了传统技术中服务器背板无法兼容不同类型的硬盘，服务器背板所适用的硬盘类型比较局限和单一，服务器背板的数据通信成本较高，无法普遍适用的问题。

综上所述，本发明实施例中兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路具有极强的兼容性和普适性，可提供兼容SAS、SATA、NVME硬盘这三种硬盘的数据读写机制，实现大容量、高速的数据交互功能，网络服务器设备能够完整地接收到不同类型硬盘中的存储数据，以实现相应的网络功能，极大地节省了不同类型硬盘中存储数据的通信成本，提高了所述接口电路的适用范围及其实用价值；因此本发明实施例中的接口电路对于硬盘中数据传输技术的发展具有较为积极的促进作用，将产生重要的工业应用价值。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路，其特征在于，包括：

被配置为连接所述SAS硬盘或者所述SATA硬盘的第一接口模块；

被配置为连接所述SAS硬盘、所述SATA硬盘或者NVME硬盘的第二接口模块；

与所述第一接口模块以及所述第二接口模块连接，被配置为读取所述SAS硬盘、所述SATA硬盘和所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘中的存储数据的处理模块；

与所述处理模块连接，被配置为将所述存储数据由串行信号转换为并行信号的通信模块；以及

与所述通信模块连接，被配置为根据所述存储数据与所述SAS硬盘、所述SATA硬盘以及所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行数据通信的控制模块。

2.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述处理模块为CPLD。

3.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述控制模块包括两个CPU。

4.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述第一接口模块包括12个SAS插座；其中，所述SAS插座兼容所述SAS硬盘和所述SATA硬盘。

5.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述第二接口模块包括2个U.2连接器；其中，所述U.2连接器兼容所述SAS硬盘、所述SATA硬盘以及所述NVME硬盘。

6.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括：

连接在所述第二接口模块与所述通信模块之间，被配置为支持所述NVME硬盘进行热插拔操作的热插拔模块。

7.根据权利要求6所述的接口电路，其特征在于，所述热插拔模块包括热插拔芯片。

8.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括：

与所述处理模块连接，被配置为生成复位信号，并通过所述复位信号对所述SAS硬盘、所述SATA硬盘和所述NVME硬盘这三者中任意一种硬盘进行复位操作的复位模块。

9.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括：

与所述处理模块连接，被配置为显示所述接口电路与硬盘通讯信息的指示灯模块。

10.一种服务器背板，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的兼容SAS、SATA、NVME硬盘的接口电路。