CN109947685B - 一种信号增强装置及OpenPOWER服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号增强装置及OpenPOWER服务器，通过固设于OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端与信号接收端之间的第一连接器和与第一连接器可拆卸连接的第二连接器，使信号增强模块与OpenPOWER服务器进行可拆卸连接，第一连接器未连接第二连接器时，可以作为导通信号发送端与信号接收端的装置，第一连接器连接第二连接器后，可以将信号增强模块连入信号发送端与信号接收端之间，对待传输信号进行信号增强，运维人员可以灵活选择接入第二连接器的数量来控制对OpenPOWER服务器主板传输线上的信号进行不同程度的加强，相比于现有技术中采用低损耗的PCB材料，更能降低信号损耗。

Description

一种信号增强装置及OpenPOWER服务器

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别是涉及一种信号增强装置及OpenPOWER服务器。

背景技术

随着服务器技术的快速发展，现在服务器已经广泛使用在各行各业中。按照摩尔定律，服务器CPU的性能在不断快速提升，CPU上的高速总线速率从几年前的6.4G提升到目前在OpenPOWER处理器上(OpenCAPI接口)的25G。通过OpenCAPI接口，外部加速器可以直接访问OpenPOWER处理器的内存，较传统接口技术在带宽和延时上有明显优势。借助这一开放式总线，OpenPOWER处理器可以和加速器、一致性网络控制器、高级内存、一致性存储控制器等等高速互联，大大提高整体性能。

但是随着信号速率的提升，信号完整性(Signal Integrity)成为OpenPOWER服务器设计中面临的一种重大挑战。根据PCB传输线的物理特性，随着信号速率的上升，信号的损耗也在同步上升，当PCB上的传输线的损耗达到边界值时，信号在通过传输线后无法保证信号的完整性。针对这一问题，现有的解决方法为根据PCB上传输线的走线长度，通过仿真选择低损耗的PCB材料来减小信号衰减来保证信号完整性。

然而，采用低损耗的PCB材料必然会造成OpenPOWER服务器成本的大幅增加。即使不考虑成本，这种PCB材料也不能完全抵消信号损耗，随着传输线长度的增加，还可能造成无法满足信号完整性的问题。

因此，如何保证信号完整性是OpenPOWER服务器设计过程中急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种信号增强装置及OpenPOWER服务器，用于减小OpenPOWER服务器的信号损耗，保证信号的完整性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种信号增强装置，应用于OpenPOWER服务器，包括第一连接器、与所述第一连接器可拆卸连接的第二连接器以及与所述第二连接器连接的信号增强模块；

其中，所述第一连接器固设于所述OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端与信号接收端之间，用于在未接入所述第二连接器时导通所述信号发送端和所述信号接收端，在接入所述第二连接器时切断所述信号发送端和所述信号接收端之间的连接并将所述信号增强模块接入所述信号发送端和所述信号接收端之间。

可选的，所述第一连接器具体包括与所述信号发送端连接的第一信号端、与所述信号接收端连接的第二信号端、固定端与所述第一信号端连接的第一开关以及固定端与所述第二信号端连接的第二开关；所述第一连接器未连接所述第二连接器时，所述第一开关的活动端和所述第二开关的活动端通过信号线连接；

相应的，所述第二连接器具体包括分别与所述信号增强模块连接的第三信号端和第四信号端；所述第一连接器接入所述第二连接器时，所述第三信号端与所述第一开关的活动端连接并断开所述第一开关的活动端与所述信号线的连接，所述第四信号端与所述第二开关的活动端连接并断开所述第二开关的活动端与所述信号线的连接。

可选的，所述第一连接器具体包括与所述信号发送端连接的第五信号端、与所述信号接收端连接的第六信号端、第三开关、第四开关以及控制器；

其中，所述控制器在所述第一连接器未连接所述第二连接器时控制所述第三开关和所述第四开关导通所述第五信号端和所述第六信号端；所述控制器在检测到所述第一连接器接入所述第二连接器时，控制所述第三开关和所述第四开关断开所述第五信号端和所述第六信号端的连接，控制所述第三开关将所述第五信号端与所述信号增强模块连接，控制所述第四开关将所述第六信号端和所述信号增强模块连接。

可选的，所述信号增强模块具体包括与所述第二连接器连接的信号驱动单元以及与所述信号驱动单元连接的复位电路；

其中，所述信号驱动单元用于对待传输信号进行信号补偿和信号增强。

可选的，所述信号驱动单元具体包括预加重电路、与所述预加重电路连接的去加重电路以及与所述去加重电路连接的均衡器。

可选的，所述信号增强模块还包括：

与所述信号驱动单元连接的电源模块。

可选的，所述电源模块具体为蓄电池。

可选的，所述信号增强模块还包括设于所述电源模块和所述信号驱动单元之间的第五开关。

可选的，所述信号驱动单元具体包括Semtech GN2504芯片。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种OpenPOWER服务器，包括上述任意一项所述的信号增强装置。

本发明所提供的信号增强装置，应用于OpenPOWER服务器，包括第一连接器、与第一连接器可拆卸连接的第二连接器以及与第二连接器连接的信号增强模块，通过固设于OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端与信号接收端之间的第一连接器和与第一连接器可拆卸连接的第二连接器，信号增强模块可以与OpenPOWER服务器进行可拆卸连接，第一连接器未连接第二连接器时，可以作为导通信号发送端与信号接收端的装置，第一连接器连接第二连接器后，可以将信号增强模块连入信号发送端与信号接收端之间，对待传输信号进行信号增强。通过本发明提供的信号增强装置，对于较长的链路可以选择接入第二连接器以对待传输信号进行加强，对于较短的链路可以不接入第二连接器以降低成本，运维人员可以灵活选择接入第二连接器的数量来控制对OpenPOWER服务器主板传输线上的信号进行不同程度的加强，保证最终传达的信号的完整性的一致，相比于现有技术中采用低损耗的PCB材料，更能降低信号损耗，且更能适应OpenPOWER服务器主板上长短不一的链路拓扑。本发明还提供一种OpenPOWER服务器，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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为本发明实施例提供的一种信号增强装置的结构示意图；

图2(a)为本发明实施例提供的一种信号增强装置的连接示意图；

图2(b)为本发明实施例提供的另一种信号增强装置的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种信号增强装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种信号增强装置及OpenPOWER服务器，用于减小OpenPOWER服务器的信号损耗，保证信号的完整性。

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。

OpenPOWER服务器在提高了信号传输速率的同时也带来了信号损耗过大、无法保证信号完整性的问题，而在OpenPOWER服务器主板上链路较长或者后端连接了OpenCAPI设备的情况下，这种问题更加严重。现有技术中，为了解决这一问题，需要根据PCB上传输线的走线长度，通过仿真选择低损耗的PCB材料来减小信号衰减来保证信号完整性。而由此带来了进一步的问题，除了低损耗的PCB材料成本较高外，该材料并不能完全避免信号损耗，当链路较长时，还是有可能造成信号损耗较大的问题，且为了保证信号的一致，需要根据链路长度仿真选择低损耗的PCB材料的设置，对于支持不同长度的OpenCAPI链路拓扑的OpenPOWER服务器来说，工作量巨大而实现难度高。

为了提供一种更为有效地减小OpenPOWER服务器的信号损耗、保证信号的完整性且便于实施的方案，本发明提供了如下实施例。

图1为本发明实施例提供的一种信号增强装置的结构示意图；图2(a)为本发明实施例提供的一种信号增强装置的连接示意图；图2(b)为本发明实施例提供的另一种信号增强装置的连接示意图。

如图1所示，应用于OpenPOWER服务器，该信号增强装置包括第一连接器101、与第一连接器101可拆卸连接的第二连接器102以及与第二连接器102连接的信号增强模块103；

其中，第一连接器101固设于OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端104与信号接收端105之间，用于在未接入第二连接器102时导通信号发送端104和信号接收端105，在接入第二连接器102时切断信号发送端104和信号接收端105之间的连接并将信号增强模块103接入信号发送端104和信号接收端105之间。

在具体实施中，在生产OpenPOWER服务器主板时，可以按预定距离设置多个第一连接器101，而后视链路使用情况接入第二连接器102。

第二连接器102可以如图1所示与信号增强模块103固定连接，也可以通过信号线与信号增强模块103通信连接。

信号增强模块103具体可以包括与第二连接器102连接的信号驱动单元以及与信号驱动单元连接的复位电路；

其中，信号驱动单元用于对待传输信号进行信号补偿和信号增强。

进一步的，信号驱动单元具体包括预加重电路、与预加重电路连接的去加重电路以及与去加重电路连接的均衡器。

其中，通过预加重电路在始端增强待传输信号的高频成分以补偿高频分量在传输过程中的过大衰减；通过去加重电路保持信号上升沿和下降沿处的幅度不变，并其他地方信号减弱，从而降低待传输信号的摆幅、眼图高度、功耗小、EMC辐射等；通过均衡器滤除待传输信号的高频串扰。预加重电路、去加重电路和均衡器的具体结构和控制方法可以参考现有技术，在此不再赘述。

可选的，信号驱动单元还可以以Semtech GN2504芯片为核心。

如图2(a)所示，当第一连接器101未连接第二连接器102时，OpenPOWER服务器主板上的信号发送端104和信号接收端105直接通过第一连接器101内的信号线连接。

如图2(b)所述，当第一连接器101接入第二连接器102时，OpenPOWER服务器主板上的信号发送端104与信号接收端105不再通过第一连接器101内的信号线直接连接，而是分别接入信号增强模块103。

本发明实施例提供的信号增强装置，应用于OpenPOWER服务器，包括第一连接器、与第一连接器可拆卸连接的第二连接器以及与第二连接器连接的信号增强模块，通过固设于OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端与信号接收端之间的第一连接器和与第一连接器可拆卸连接的第二连接器，信号增强模块可以与OpenPOWER服务器进行可拆卸连接，第一连接器未连接第二连接器时，可以作为导通信号发送端与信号接收端的装置，第一连接器连接第二连接器后，可以将信号增强模块连入信号发送端与信号接收端之间，对待传输信号进行信号增强。通过本发明提供的信号增强装置，对于较长的链路可以选择接入第二连接器以对待传输信号进行加强，对于较短的链路可以不接入第二连接器以降低成本，运维人员可以灵活选择接入第二连接器的数量来控制对OpenPOWER服务器主板传输线上的信号进行不同程度的加强，保证最终传达的信号的完整性的一致，相比于现有技术中采用低损耗的PCB材料，更能降低信号损耗，且更能适应OpenPOWER服务器主板上长短不一的链路拓扑。

图3为本发明实施例提供的另一种信号增强装置的结构示意图。如图3所示，在图1的基础上，第一连接器101具体包括与信号发送端104连接的第一信号端301、与信号接收端105连接的第二信号端302、固定端与第一信号端301连接的第一开关303以及固定端与第二信号端302连接的第二开关304；第一连接器101未连接第二连接器102时，第一开关303的活动端和第二开关304的活动端通过信号线连接；

相应的，第二连接器102具体包括分别与信号增强模块103连接的第三信号端305和第四信号端306；第一连接器101接入第二连接器102时，第三信号端305与第一开关303的活动端连接并断开第一开关303的活动端与信号线的连接，第四信号端306与第二开关304的活动端连接并断开第二开关304的活动端与信号线的连接。

第一连接器101和第二连接器102可以通过机械结构切换信号发送端104和信号接收端105的连接方式。为使第一连接器101在接入第二连接器102又断开后信号发送端104和信号接收端105之间连接的恢复，可以分别在第一开关303的活动端和第二开关304的活动端处设置弹簧。

除了通过机械结构控制信号发送端104和信号接收端105的连接方式的切换外，还可以通过电路控制结构切换信号发送端104和信号接收端105的连接方式。

在图1的基础上，第一连接器101具体可以包括与信号发送端104连接的第五信号端、与信号接收端105连接的第六信号端、第三开关、第四开关以及控制器；

其中，控制器在第一连接器101未连接第二连接器102时控制第三开关和第四开关导通第五信号端和第六信号端；控制器在检测到第一连接器101接入第二连接器102时，控制第三开关和第四开关断开第五信号端和第六信号端的连接，控制第三开关将第五信号端与信号增强模块103连接，控制第四开关将第六信号端和信号增强模块103连接。

在具体实施中，第一连接器101可以设置检测端子，第二连接器102设置对应的检测端子，第一连接器101与第二连接器102连接时，检测端子将连接信号发送至控制器，控制器控制第三开关和第四开关切换连接模式。第三开关和第四开关可以采用继电器。

在上述实施例的基础上，为了便于使用，信号增强模块103还可以包括与信号驱动单元连接的电源模块，用于为信号驱动单元供电，在使用信号增强装置时无需再接入外部电源。

电源模块具体可以蓄电池。

信号增强模块103还可以包括设于电源模块和信号驱动单元之间的第五开关，用于在信号增强装置整体投入使用时断开电源，断开信号发送端104和信号接收端105之间的连接。

上文详述了信号增强装置对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述信号增强装置对应的OpenPOWER服务器，该OpenPOWER服务器可以包括上述任意一实施例中所述的信号增强装置。

由于OpenPOWER服务器部分的实施例与信号增强装置部分的实施例相互对应，因此OpenPOWER服务器部分的实施例请参见信号增强装置部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

以上对本发明所提供的一种信号增强装置及OpenPOWER服务器进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种信号增强装置，其特征在于，应用于OpenPOWER服务器，包括第一连接器、与所述第一连接器可拆卸连接的第二连接器以及与所述第二连接器连接的信号增强模块；

其中，所述第一连接器固设于所述OpenPOWER服务器主板的一组信号发送端与信号接收端之间，用于在未接入所述第二连接器时导通所述信号发送端和所述信号接收端，在接入所述第二连接器时切断所述信号发送端和所述信号接收端之间的连接并将所述信号增强模块接入所述信号发送端和所述信号接收端之间。

2.根据权利要求1所述的信号增强装置，其特征在于，所述第一连接器具体包括与所述信号发送端连接的第一信号端、与所述信号接收端连接的第二信号端、固定端与所述第一信号端连接的第一开关以及固定端与所述第二信号端连接的第二开关；所述第一连接器未连接所述第二连接器时，所述第一开关的活动端和所述第二开关的活动端通过信号线连接；

相应的，所述第二连接器具体包括分别与所述信号增强模块连接的第三信号端和第四信号端；所述第一连接器接入所述第二连接器时，所述第三信号端与所述第一开关的活动端连接并断开所述第一开关的活动端与所述信号线的连接，所述第四信号端与所述第二开关的活动端连接并断开所述第二开关的活动端与所述信号线的连接。

3.根据权利要求1所述的信号增强装置，其特征在于，所述第一连接器具体包括与所述信号发送端连接的第五信号端、与所述信号接收端连接的第六信号端、第三开关、第四开关以及控制器；

其中，所述控制器在所述第一连接器未连接所述第二连接器时控制所述第三开关和所述第四开关导通所述第五信号端和所述第六信号端；所述控制器在检测到所述第一连接器接入所述第二连接器时，控制所述第三开关和所述第四开关断开所述第五信号端和所述第六信号端的连接，控制所述第三开关将所述第五信号端与所述信号增强模块连接，控制所述第四开关将所述第六信号端和所述信号增强模块连接。

4.根据权利要求1所述的信号增强装置，其特征在于，所述信号增强模块具体包括与所述第二连接器连接的信号驱动单元以及与所述信号驱动单元连接的复位电路；

其中，所述信号驱动单元用于对待传输信号进行信号补偿和信号增强。

5.根据权利要求4所述的信号增强装置，其特征在于，所述信号驱动单元具体包括预加重电路、与所述预加重电路连接的去加重电路以及与所述去加重电路连接的均衡器。

6.根据权利要求5所述的信号增强装置，其特征在于，所述信号增强模块还包括：

与所述信号驱动单元连接的电源模块。

7.根据权利要求6所述的信号增强装置，其特征在于，所述电源模块具体为蓄电池。

8.根据权利要求6所述的信号增强装置，其特征在于，所述信号增强模块还包括设于所述电源模块和所述信号驱动单元之间的第五开关。

9.根据权利要求4所述的信号增强装置，其特征在于，所述信号驱动单元具体包括Semtech GN2504芯片。

10.一种OpenPOWER服务器，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的信号增强装置。

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