CN112069109A - 一种延伸转接板和转接装置以及转接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种延伸转接板和转接装置以及转接方法，属于连接板的技术领域，解决了若要兼容于一般市售的U.2 SSD，系统上使用的连接器不能变更脚位定义的问题。延伸转接板包括CPLD芯片和PCIe多工器、电源切换模块、金手指以及若干个连接器。本发明通过将原本在系统上的连接器透过延伸转接板进行延伸，并且利用转接板上的相关电子组件和CPLD固件以及系统上的执行软件和BMC固件配合，实现在不使用PCIe交换芯片即可在现有的连接器支持多个U.2硬盘的方法。
Description
技术领域
本发明涉及转接板技术领域，尤其是涉及一种延伸转接板和转接装置以及转接方法。
背景技术
随着社会不断的发展，越来越多的人们都拥有了电脑，电脑给人们带来了方便和快捷，电脑能够使人们学习知识或拓展视野，深受广大群众的喜爱，而转接板是电脑主板上一个重要的组成部分，也是电脑的核心部分，在电脑主板生产时，需对PCI这个功能测试，那么就一定需要一个PCI卡插入主板的PCI插槽，在长时间的插拔过程中，一定会对频繁插入的PCI设备卡产生磨损，这时，PCI PCB转接卡，就发挥其作用。
但是目前电脑主板上的连接板在使用时存在了一些缺陷，电脑主板上常使用SFF8639连接器母座来与外部插入的SSDSFF8639连接器公头连接，由于SFF8639有提供PCIe讯号脚位连接，可使插入的U.2SSD能透过PCIe 讯号传输以满足高速存取数据的需求，而在需要高密度的存储系统架构中，更是会利用多个SFF8639连接器以支持多个SSD，且因SFF8639讯号脚位为公规，因此若要兼容于一般市售的U.2SSD，系统上使用的SFF8639连接器不能变更脚位定义，PCIe交换芯片是将该PCIe信道分支出多个信道，因此系统的特定SFF8639连接器需支持此延伸转接板，因为PCIe交换芯片本体以及分支出去的SFF8639会同时运作，PCI规范定义所有装置都必需要有匯流排号码，因此BIOS需先预留多个匯流排号码给该SFF8639连接器，若系统上多个SFF8639连接器都要支持此延伸转接板，就必需预留更多个匯流排号码，然而PCI规范也有定义，全系统的匯流排号码只能有256个，若超过256个，会导致系统无法开机，SFF8639连接器也有定义每个pin脚位的耐电流，然而此延伸转接板的设计，会使PCIe交换芯片本体以及接在分支出去的SFF8639上的U.2硬盘均同时运作，造成原本系统上的SFF8639连接器需要供应额定电流的两倍，若没有选择特殊连接器料件或是没有搭配其他特殊供电方法，会使SFF8639连接器存在极大的高温风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SFF8639延伸转接板和转接装置以及转接方法，以缓解了现有技术中存在的若要兼容于一般市售的U.2SSD，系统上使用的SFF8639连接器不能变更脚位定义，全系统的匯流排号码只能有256 个，若超过256个，会导致系统无法开机，SFF8639连接器也有定义每个 pin脚位的耐电流，然而此延伸转接板的设计，会使PCIe交换芯片本体以及接在分支出去的SFF8639上的U.2硬盘均同时运作，造成原本系统上的SFF8639连接器需要供应额定电流的两倍，若没有选择特殊连接器料件或是没有搭配其他特殊供电方法，会使SFF8639连接器存在极大的高温风险技术问题。
第一方面，本发明提供的一种延伸转接板，包括CPLD芯片和PCIe多工器、电源切换模块、金手指以及若干个连接器；
所述CPLD芯片的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述 PCIe多工器的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述电源切换模块的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述CPLD芯片的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，所述PCIe多工器的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，所述电源切换模块的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接；
CPLD芯片通过SMBus讯号接收硬盘切换指令，且CPLD芯片通过GPIO 讯号控制PCIe多工器切换通讯路径，所述CPLD芯片通过GPIO讯号控制电源切换模块切换供电路径。
进一步的，所述电源切换模块的输出电压设置为5V和12V。
进一步的，所述金手指为SFF8639金手指，所述连接器为SFF8639连接器。
第二方面，本发明还提供的一种采用上述的延伸转接板的转接装置，包括X86主机和BMC、前端连接器以及所述延伸转接板，所述前端连接器的输入端通过导线分别与X86主机和BMC输出端电性连接，所述前端连接器的输出端通过导线与所述延伸转接板的金手指输入端电性连接，所述X86 主机与BMC之间是通过外围讯号进行通讯连接的。
进一步的，所述X86主机与前端连接器之间是通过PCIe总线连接的，所述BMC与前端连接器之间是通过SMBus讯号进行连接的。
第三方面，本发明还提供的一种转接方法，包括以下步骤：
S1、X86主机展示槽位选择界面；
S2、X86主机接收槽位选择指令，并将槽位选择指令发送至BMC；
S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片；
S4、CPLD芯片通过GPIO讯号控制PCIe多工器切换通讯路径，以及控制电源切换模块切换供电路径。
进一步的，所述X86主机接收到来自BMC的切换完成信息时，展示存取硬盘数据界面。
进一步的，所述步骤S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD 芯片之前，还包括：
所述BMC通过SMBus讯号轮询前端连接器是否插入了延伸转接板。
进一步的，所述步骤S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD 芯片包括：所述延伸转接板插入前端连接器中后，当接收到槽位选择指令时，通过SMBus讯号将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片中。
进一步的，所述步骤S2、X86主机接收槽位选择指令，并将槽位选择指令发送至BMC包括：X86主机接收槽位选择指令，并通过IPMI将槽位选择指令发送至BMC。
本发明提供了一种延伸转接板和转接装置以及转接方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
该延伸转接板和转接装置以及转接方法，通过CPLD芯片的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，PCIe多工器的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，电源切换模块的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，CPLD芯片的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，PCIe多工器的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，电源切换模块的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，BMC与连接器之间是通过SMBus讯号进行连接的，将原本在系统上的连接器透过延伸转接板进行延伸，并且利用转接板上的相关电子组件和CPLD固件以及系统上的执行软件和BMC固件配合，实现在不使用PCIe交换芯片即可在现有的连接器支持多个U.2硬盘的方法，降低连接器的高温风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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SFF8639延伸转接板示意图；
图2为本发明实施例提供的系统框架示意图；
图3为本发明实施例提供的执行流程示意图。
图中：1、CPLD芯片；2、PCIe多工器；3、电源切换模块；4、SFF8639 金手指；5、SFF8639连接器；6、X86主机；7、BMC；8、SFF8639延伸转接板；9、SMBus讯号；11、GPIO讯号；12、外围讯号。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种延伸转接板，例如一种SFF8639延伸转接板，包括CPLD芯片1和PCIe多工器2、电源切换模块3、SFF8639金手指4以及若干个SFF8639连接器5；
CPLD芯片1的输入端通过导线与SFF8639金手指4的输出端电性连接， PCIe多工器2的输入端通过导线与SFF8639金手指4的输出端电性连接，电源切换模块3的输入端通过导线与SFF8639金手指4的输出端电性连接， CPLD芯片1的若干个输出端通过导线分别与若干个SFF8639连接器5的输出端电性连接，PCIe多工器2的若干个输出端通过导线分别与若干个 SFF8639连接器5的输出端电性连接，电源切换模块3的若干个输出端通过导线分别与若干个SFF8639连接器5的输出端电性连接；
CPLD芯片1通过SMBus讯号9接收硬盘切换指令，且CPLD芯片1通过GPIO讯号11控制PCIe多工器2切换通讯路径，CPLD芯片1通过GPIO 讯号11控制电源切换模块3切换供电路径。
进一步，电源切换模块3的输出电压设置为5V和12V。
本发明实施例还提供一种采用上述延伸转接板的转接装置，例如一种 SFF8639转接装置，包括X86主机6和BMC7、前端SFF8639连接器5以及 SFF8639延伸转接板8，前端SFF8639连接器5的输入端通过导线分别与X86 主机6和BMC7输出端电性连接，前端SFF8639连接器5的输出端通过导线与SFF8639延伸转接板8的SFF8639金手指4输入端电性连接，X86主机6 与BMC7之间是通过外围讯号12进行通讯连接的。
进一步，X86主机6与前端SFF8639连接器5之间是通过PCIe总线连接的，BMC7与前端SFF8639连接器5之间是通过SMBus讯号9进行连接的。
本发明实施例还提供一种转接方法，例如SFF8639转接方法，包括以下步骤：
S1、X86主机6展示SFF8639槽位选择界面；
S2、X86主机6接收槽位选择指令，并将槽位选择指令发送至BMC7；
S3、BMC7将槽位选择指令发送至SFF8639延伸转接板8的CPLD芯片 1；
S4、CPLD芯片1通过GPIO讯号11控制PCIe多工器2切换通讯路径，以及控制电源切换模块3切换供电路径。
进一步，X86主机6接收到来自BMC7的切换完成信息时，展示存取硬盘数据界面。
进一步，上述步骤S3之前，还包括：BMC7通过SMBus讯号9轮询 SFF8639连接器5是否插入了前端SFF8639延伸转接板8。
进一步，上述步骤S3包括：SFF8639延伸转接板8插入前端SFF8639 连接器5中后，当接收到槽位选择指令时，通过SMBus讯号9将槽位选择指令发送至SFF8639延伸转接板8的CPLD芯片1中。
进一步，上述步骤S2包括：X86主机接收槽位选择指令，并通过IPMI 将槽位选择指令发送至BMC。
本发明，如图1所示，设计一个SFF8639延伸转接板8，其中一端为 SFF8639公头(金手指)，另外一端为两个以上的SFF8639母座(连接器)， SFF8639延伸转接板8上另外有PCIe多工器2芯片，CPLD芯片1，电源切换模块3，如图2所示，要能支持此SFF8639延伸转接板8的系□，需要有 BMC芯片或是其他能支持IPMB以及SMBus讯号协议的硬件模块。执行时，需搭配OS软件以及BMC固件，OS软件的功能是向BMC7确认SFF8639延伸转接板8是否存在，并且提供界面供使用者选择并且存取特定槽位，BMC7 的功能是透过SMBus讯号9轮询SFF8639延伸转接板8的CPLD来确认该 SFF8639延伸转接板8是否有正确插入，并且接收OS下达的IPMI指令以及透过SMBus讯号9调整SFF8639延伸转接板8的通道连接状态，执行流程如图3所示，OS软件在OS下提供使用者选择存取槽位的界面，并将使用者选择的结果转换成IPMI命令下达给BMC7芯片，BMC7解读IPMI命令后，透过SFF8638连接器5本身就有定义的SMBus讯号9去下达命令给延伸转卡上的CPLD，再由CPLD去解读SMBus的命令后，透过GPIO去切换PCIe 多工器2和电源模块，若使用者选择存取第一槽位的盘，则PCIe多工器2 将PCIe路径切至第一槽位，电源模块则是开启第一槽位电源并关闭第二槽位电源，若使用者选择存取第二槽位的盘，则PCIe多工器2将PCIe路径切至第二槽位，电源模块则是开启第二槽位电源并关闭第一槽位电源，因同一时间只有一个槽位的盘有供应电源，所以整个SFF8639延伸转接板8从系统端抽载的电流，会与原本直接将U.2盘插在系统端的SFF8639接近，且因为PCIe多任务器同一时间只会有一路导通，因此对于系统而言，更换存取不同槽位就像是拔出一个U.2SSD再插入另外一个U.2SSD，所以这两个 SSD可以使用同一个总线号码，系统无需为了此SFF8639延伸转接板8多预留总线号码。
进而该发明将原本在系统上的SFF8639连接器5透过延伸转接板进行延伸，并且利用转接板上的相关电子组件和CPLD固件以及系统上的执行软件和BMC7固件配合，实现在不使用PCIe交换芯片即可在现有的SFF8639 连接器5支持多个U.2硬盘的方法。
本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种延伸转接板，其特征在于，包括CPLD芯片和PCIe多工器、电源切换模块、金手指以及若干个连接器；
所述CPLD芯片的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述PCIe多工器的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述电源切换模块的输入端通过导线与金手指的输出端电性连接，所述CPLD芯片的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，所述PCIe多工器的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接，所述电源切换模块的若干个输出端通过导线分别与若干个连接器的输出端电性连接；
CPLD芯片通过SMBus讯号接收硬盘切换指令，且CPLD芯片通过GPIO讯号控制PCIe多工器切换通讯路径，所述CPLD芯片通过GPIO讯号控制电源切换模块切换供电路径。
2.根据权利要求1所述的延伸转接板，其特征在于，所述电源切换模块的输出电压设置为5V和12V。
3.根据权利要求1所述的延伸转接板，其特征在于，所述金手指为SFF8639金手指，所述连接器为SFF8639连接器。
4.一种采用权利要求1-3任一项所述的延伸转接板的转接装置，其特征在于，包括X86主机和BMC、前端连接器以及所述延伸转接板，所述前端连接器的输入端通过导线分别与X86主机和BMC输出端电性连接，所述前端连接器的输出端通过导线与所述延伸转接板的金手指输入端电性连接，所述X86主机与BMC之间是通过外围讯号进行通讯连接的。
5.根据权利要求4所述的转接装置，其特征在于，所述X86主机与前端连接器之间是通过PCIe总线连接的，所述BMC与前端连接器之间是通过SMBus讯号进行连接的。
6.一种转接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、X86主机展示槽位选择界面；
S2、X86主机接收槽位选择指令，并将槽位选择指令发送至BMC；
S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片；
S4、CPLD芯片通过GPIO讯号控制PCIe多工器切换通讯路径，以及控制电源切换模块切换供电路径。
7.根据权利要求6所述的转接方法，其特征在于，所述X86主机接收到来自BMC的切换完成信息时，展示存取硬盘数据界面。
8.根据权利要求6所述的转接方法，其特征在于，所述步骤S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片之前，还包括：
所述BMC通过SMBus讯号轮询前端连接器是否插入了延伸转接板。
9.根据权利要求6所述的转接方法，其特征在于，所述步骤S3、BMC将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片包括：所述延伸转接板插入前端连接器中后，当接收到槽位选择指令时，通过SMBus讯号将槽位选择指令发送至延伸转接板的CPLD芯片中。
10.根据权利要求6所述的转接方法，其特征在于，所述步骤S2、X86主机接收槽位选择指令，并将槽位选择指令发送至BMC包括：X86主机接收槽位选择指令，并通过IPMI将槽位选择指令发送至BMC。
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