CN111966615A - 一种硬盘地址分配系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硬盘地址分配系统及方法，所述系统包括：硬盘转接卡和前端插槽；所述硬盘转接卡内设有信息存储模块和地址转发模块；所述前端插槽连接CPU端口，且所述前端插槽连接BMC；所述硬盘转接卡与所述前端插槽匹配插接。本发明无需在主板端增加连接器，并利用X16 PCIE slot标准信号来对硬盘转接卡(retimer卡)下NVME硬盘分配VPP地址，提高了retimer卡的通用性。

Description

一种硬盘地址分配系统及方法
技术领域
本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种硬盘地址分配系统及方法。
背景技术
随着大数据时代的到来，各种网络数据呈爆炸性增长，这也对服务器存储系统的数据传输和处理能力提出了较高的要求。为了应对这一趋势，NVME作为一种高速率、低延迟的存储协议应运而生，并得到越来越广泛的应用。NVME硬盘挂接在硬盘背板下，通常放置于机箱前侧，通过线缆挂接在主板CPU下。而随着PCIE速率越来越高，信号完整性要求愈发严格，PCIE信号传输的距离也越来越短，因此在CPU和NVME硬盘间需要增加可以提高信号驱动能力的retimer卡。为了提高设计通用性，retimer卡采用X16 pcie标卡设计，安装在主板X16 PCIE slot中，并通过2个slimline线缆连接到NVME硬盘背板。NVME硬盘背板除了需要PCIE信号外，还需要用于NVME硬盘点灯的VPP信号和VPP地址信号，因为一个CPU下可挂接多个NVME硬盘，但只有一组VPP信号，因此需要通过VPP地址来区分不同的NVME盘。
在标准的硬盘背板设计中，VPP信号由专门的线缆从主板端传输，PCIE信号和VPP地址信号从slimline线缆传输。在CPU直连NVME硬盘背板设计中，通过定义slimline线缆的4个边带信号，在主板端根据不同的pcie port来做上下拉处理定义不同的VPP地址。而标准的X16 pcie slot并没有专门pin脚来定义VPP地址，因此如何通过retimer卡将不同CPUport的VPP地址传递至NVME硬盘背板成为关键。
现有的方法是在主板端为每个标准X16 PCIE slot增加一个专门的VPP地址连接器，在主板端通过上上拉电阻来区分不同port的VPP地址，并通过线缆连接至retimer卡，并通过retimer卡的slimline传递至NVME硬盘背板。这种连接方法可以实现将不同CPU port对应的VPP地址从主板端经由retimer卡传递至NVME硬盘背板，但要求主板端增加VPP地址连接器，对于以前没有该设计的主板则无法搭配retimer卡使用，降低了retimer卡的通用性。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种硬盘地址分配系统及方法，以解决上述技术问题。
本发明提供一种硬盘地址分配系统，所述系统包括：
硬盘转接卡和前端插槽；所述硬盘转接卡内设有信息存储模块和地址转发模块；所述前端插槽连接CPU端口，且所述前端插槽连接BMC；所述硬盘转接卡与所述前端插槽匹配插接。
进一步的，所述信息存储模块采用配置信息记录芯片。
进一步的，所述地址转发模块采用输入输出扩展芯片。
进一步的，所述硬盘转接卡的地址转发模块连接细线电缆接口，且所述地址转发模块通过细线电缆接口插入的细线电缆连接硬盘背板。
进一步的，所述前端插槽设有触发模块，所述触发模块连接BMC，且所述触发模块与所述BMC的连接链路上设有上拉电阻。
进一步的，所述前端插槽设有I2C通信转接模块，所述I2C通信转接模块通过I2C转接模块连接BMC的I2C通信端口。
本发明还提供一种硬盘地址分配方法，所述方法包括：
预先在BMC存储插槽号与CPU端口号的映射关系以及CPU各端口号对应的硬盘地址；
所述BMC接收前端插槽发送的触发信号，并根据所述触发信息识别所述前端插槽的插槽号；
根据所述插槽号读取所述前端插槽的插入装置信息，根据所述插入装置信息确认插入装置为硬盘转接卡；
根据所述插槽号和所述映射关系获取CPU端口号；
根据所述CPU端口号调取对应硬盘地址，并将所述对应硬盘地址下发至所述前端插槽插接的硬盘转接卡。
进一步的，所述前端插槽发送触发信号的方法，包括：
所述前端插槽在插接硬盘转接卡之后，触发模块通过将上拉电阻的电位拉低生成触发信号。
进一步的，所述根据插槽号读取所述前端插槽的插入装置信息，包括：
所述BMC根据所述插槽号通过I2C链路读取与相应前端插槽插接的硬盘转接卡的信息存储模块存储的配置信息。
进一步的，在将所述对应硬盘地址下发至所述前端插槽插接的硬盘转接卡之后，所述方法还包括：
所述硬盘转接卡的地址转发模块将所述对应硬盘地址发送至硬盘背板。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的硬盘地址分配系统及方法，通过将前端插槽与BMC建立连接，并在硬盘转接卡增设信息存储模块和地址转发模块，实现了硬盘地址(VPP地址)的分配。本发明无需在主板端增加连接器，并利用X16 PCIE slot标准信号来对硬盘转接卡(retimer卡)下NVME硬盘分配VPP地址，提高了retimer卡的通用性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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是本申请一个实施例的系统的结构示意图；
图2是本申请一个实施例的方法的示例性流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
本实施例提供一种硬盘地址分配系统，如图1所示：
系统包括硬盘转接卡(retimer卡)和前端插槽(slot)。其中，retimer卡中增加IOexpander芯片来实现VPP地址自动分配功能。retimer卡中还增加FRU芯片保存retimer卡配置信息(如版本号等信息)。
一个服务器包括多个slot，本实施例中的服务器设置三个slot。以slot1为例，slot1的I2C端口通过I2C转接卡连接BMC的I2C端口。slot1的PCIE接口连接CPU的一个端口port1。slot1的触发模块(present)通过上拉电阻连接BMC的在位PIN。slot1的PCIE接口与retimer卡的两个slimline线缆接口连接，slot1的I2C端口连接retimer卡的IO expander芯片。retimer卡的IO expander芯片通过两条slimline线缆连接硬盘背板。Slot2和slot3的连接结构与slot1相同。
当retimer卡安装在某个slot(插槽)中，在位信号会传递给BMC，BMC通过该slot的在位pin来确认有pcie标卡插入，并通过I2C扫描retimer卡上FRU芯片信息来确定该卡为retimer卡(retimer卡的型号信息存放于FRU芯片中)，BMC通过在位pin同时判断安装的slot PCIE信号具体来自CPU的哪个port，然后BMC再次通过I2C信号去控制retimer卡的IOexpander芯片，从而将该port的VPP地址信息写入IO expander，并最终将VPP地址信息通过slimline传递至NVME硬盘背板，实现不同CPU port自动分配VPP地址信息功能。
实施例2
本实施例提供一种硬盘地址分配方法，包括如下步骤：
S1、预先在BMC存储插槽号与CPU端口号的映射关系以及CPU各端口号对应的硬盘地址。
触发信号与插槽号、CPU端口号以及对应硬盘地址的映射关系如下表所示：
表1预存映射表
BMC Slot Port VPP地址
GPIO1 1 1 0001_0010
GPIO2 2 2 0011_0100
GPIO3 3 3 0101_0110
S2、所述BMC接收前端插槽发送的触发信号，并根据所述触发信息识别所述前端插槽的插槽号。
本实施例以slot3为例进行说明，当retimer卡安装在slot3时，slot3的在位信号会被retimer卡拉低并传递至BMC的GPIO3。
S3、根据所述插槽号读取所述前端插槽的插入装置信息，根据所述插入装置信息确认插入装置为硬盘转接卡。
BMC侦测到GPIO3信号被拉低，根据表1中的映射关系，通过I2C去访问slot3下retimer卡的FRU信息，确定该卡为retimer卡。
S4、根据所述插槽号和所述映射关系获取CPU端口号，根据所述CPU端口号调取对应硬盘地址，并将所述对应硬盘地址下发至所述前端插槽插接的硬盘转接卡。
BMC同时通过在位信号GPIO3和表1来确定slot3的PCIE信号来自于CPU的PORT3；然后通过I2C将port3的VPP地址0101_0110写入retimer卡的IO expander芯片，并驱动该芯片的GPIO[7:0]，IO expander芯片的GPIO[7:0]通过两条slimline线缆传递至NVME硬盘背板的CPLD，从而完成VPP地址的自动分配。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种硬盘地址分配系统，其特征在于，所述系统包括：
硬盘转接卡和前端插槽；所述硬盘转接卡内设有信息存储模块和地址转发模块；所述前端插槽连接CPU端口，且所述前端插槽连接BMC；所述硬盘转接卡与所述前端插槽匹配插接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息存储模块采用配置信息记录芯片。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地址转发模块采用输入输出扩展芯片。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬盘转接卡的地址转发模块连接细线电缆接口，且所述地址转发模块通过细线电缆接口插入的细线电缆连接硬盘背板。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端插槽设有触发模块，所述触发模块连接BMC，且所述触发模块与所述BMC的连接链路上设有上拉电阻。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端插槽设有I2C通信转接模块，所述I2C通信转接模块通过I2C转接模块连接BMC的I2C通信端口。
7.一种硬盘地址分配方法，其特征在于，所述方法包括：
预先在BMC存储插槽号与CPU端口号的映射关系以及CPU各端口号对应的硬盘地址；
所述BMC接收前端插槽发送的触发信号，并根据所述触发信息识别所述前端插槽的插槽号；
根据所述插槽号读取所述前端插槽的插入装置信息，根据所述插入装置信息确认插入装置为硬盘转接卡；
根据所述插槽号和所述映射关系获取CPU端口号；
根据所述CPU端口号调取对应硬盘地址，并将所述对应硬盘地址下发至所述前端插槽插接的硬盘转接卡。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述前端插槽发送触发信号的方法，包括：
所述前端插槽在插接硬盘转接卡之后，触发模块通过将上拉电阻的电位拉低生成触发信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据插槽号读取所述前端插槽的插入装置信息，包括：
所述BMC根据所述插槽号通过I2C链路读取与相应前端插槽插接的硬盘转接卡的信息存储模块存储的配置信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在将所述对应硬盘地址下发至所述前端插槽插接的硬盘转接卡之后，所述方法还包括：
所述硬盘转接卡的地址转发模块将所述对应硬盘地址发送至硬盘背板。
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