CN114168516A - 一种板卡及服务器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种板卡及服务器，其中，板卡包括芯片和至少两个高速标准接口，上述两个高速标准接口与芯片通过协议标准连接，从而实现芯片与外界的信号传输。高速标准接口可以包括PCIe接口和非PCIe接口。其中PCIe接口可以适配于多数服务器的架构，非PCIe接口则可以根据需求设计为与设定服务器架构适配的高速标准接口，板卡的兼容性较好。上述板卡具体包括板卡本体，该板卡本体可以为电路板，该板卡本体设置芯片，高速标准接口设置于板卡本体的边缘，且高速标准接口凸出于板卡本体。则将板卡的高速标准接口插接于插槽时，板卡本体与插槽以及插槽周围的结构不存在结构干涉，板卡的各个高速标准接口都可以实现插接，安装和拆卸较为方便，且占用的空间较少。

Description

一种板卡及服务器

技术领域

本申请涉及服务器技术领域，尤其涉及到一种板卡及服务器。

背景技术

高速外围组件互连(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)总线技术是用来互联处理器和外围设备的高性能总线技术，PCIe可以提供较高的数据传输速率。作为服务器的板级高速互连总线，PCIe总线广泛应用于服务器、台式机、笔记本电脑、及通信工作站的内置设备等系统中。

目前，板卡通常都设置有PCIe接口，以实现板级高速互连。但是PCIe接口大多应用于X86架构下，属于X86架构下通用的一种告诉外围组件互连接口。目前，随着华为鲲鹏产业的技术发展，提出了华为高速互连(Huawei Cache-Coherent System，HCCS)技术，相应的，华为提出了HCCS协议标准。上述HCCS技术用于实现鲲鹏架构下的数据传输，因此，为了实现鲲鹏架构下的板级互连，板卡需要设置有HCCS接口。

现有技术中的板卡通常只包括一个高速标准接口，具体为PCIe接口，只能应用于X86架构，不具有兼容性。

发明内容

本申请提供了一种板卡及服务器，以提高板卡的兼容性，丰富板卡的应用架构，降低板卡的成本。

第一方面，本申请提供了一种板卡，该板卡包括芯片和至少两个高速标准接口，上述两个高速标准接口与芯片通过协议标准连接，从而实现芯片与外界的信号传输。具体的，上述高速标准接口可以为PCIe接口，也可以为非PCIe接口，本申请不做限制。其中PCIe接口可以适配于多数服务器的架构，非PCIe接口则可以根据需求设计为与设定服务器架构适配的高速标准接口。上述板卡具体包括板卡本体，该板卡本体可以为电路板，该板卡本体设置有芯片，高速标准接口设置于板卡本体的边缘，且高速标准接口凸出于板卡本体。则将板卡的高速标准接口插接于插槽时，板卡本体与插槽以及插槽周围的结构不存在结构干涉，板卡的各个高速标准接口都可以实现插接，安装和拆卸较为方便，且占用的空间较少。

该方案中的板卡除了可以应用于目前较为常见的服务器架构以外，还可以应用于其它的服务器架构，则开发一个板卡可以满足至少两个架构的需求，因此，板卡的应用范围较广。且该板卡的每个高速标准接口都可以实现插接，便于操作，也可以丰富板卡的应用场景。

具体的技术方案中，板卡可以包括第一高速标准接口和第二高速标准接口，板卡具体可以仅包括以上两个高速标准接口，也可以包括三个或者更多个的高速标准接口，但是其中包括第一高速标准接口和第二高速标准接口。上述第一高速标准接口和第二高速标准接口分别设置于板卡相对的两个侧边。该方案中，第一高速标准接口与第二高速标准接口位于板卡的对侧，因此该板卡可以实现正反插，便于在服务器的主板安装板卡。

为了实现板卡的标准化，以及主板的插槽的标准化，上述第一高速标准接口在板卡的位置，与第二高速标准接口在板卡的位置为轴对称；或者，上述第一高速标准接口在板卡的位置与第二高速标准接口在板卡的位置为中心对称。该方案中，通过翻转板卡或者旋转板卡，可以使板卡的第一高速标准接口与第二高速标准接口分别安装至主板的插槽时，板卡与主板的插槽的相对位置关系相同，从而便于实现板卡的标准化，以及实现主板的插槽的标准化。

上述技术方案中，板卡的非PCIe接口传输的信号包括电源信号、时钟信号和高速互连信号。该非PCIe接口也时一个高速标准接口，可以通过协议标准传输信号，且传输的信号为高速互连信号，传输速率较高。

其中，电源信号可以为3.3V电源信号或者12V电源信号等，当电源信号为12V电源信号时，该非PCIe接口的供电能力可以大于或者等于75W。从而该非PCIe接口的供电能力较强，板卡的负载可以设置的较高。

上述高速互连信号的类型也不做限制，可以为不归零码NRZ信号或者脉冲幅度调制PAM4信号，当高速互连信号为不归零码NRZ信号时，信号速率至少为32GB/s；当高速互连信号为脉冲幅度调制PAM4信号时，信号速率至少为56GB/s。该方案中，非PCIe接口的信号传输速率较高，有利于实现板卡的信号的高速传输。

上述非PCIe接口的金手指之间的间距也可以设置的较小，具体的，相邻的金手指之间的最大距离为0.6mm，则有利于减少非PCIe接口占用的宽度。此外，当非PCIe接口的宽度在一定范围内时，可以设置较多的金手指，从而实现较多信号的传输。或者，当非PCIe接口的宽度在一定范围内时，传输的信号的数量相同时，可以将传输电源的金手指的宽度设计的较大，有利于提高非PCIe接口的供电能力。

上述板卡的具体类型不做限制，只要是需要使用高速标准接口的板卡，都可以采用上述结构。例如，该板卡可以为网卡、磁盘阵列卡、人工智能训练卡、人工智能推理卡或者图形处理运算卡。

第二方面，本申请提供了一种服务器，该服务器包括主板，以及上述任一技术方案中的板卡，上述主板设置有插槽，板卡的高速标准接口与插槽插接，从而实现板卡与主板之间的通信。

附图说明

图1为服务器的一种架构示意图；

图2为服务器的另一种架构示意图；

图3为本申请实施例提供的服务器的一种结构示意图；

图4为本申请实施例提高的板卡的一种结构示意图；

图5为本申请实施例中板卡插接于主板的一种结构示意图；

图6为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图；

图7为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图；

图8为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图。

附图标记：

100-壳体； 200-主板；

210-CPU； 220-插槽；

230-第一主板； 240-第二主板；

300-板卡； 310-芯片；

311-引脚； 320-高速标准接口；

321-金手指； 322-PCIe接口；

322’-第一高速标准接口； 323-非PCIe接口；

323’-第二高速标准接口； 330-板卡本体；

340-第一侧边； 350-第二侧边；

010-对称轴； 020-对称中心。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“具体的实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了方便理解本申请实施例提供的板卡及服务器，下面首先介绍一下其应用场景。

随着技术的发展，目前鲲鹏处理器的应用越来越广泛，越来越多的服务器开始考虑选用鲲鹏处理器。请参考图1，图1为服务器的一种结构示意图，图中的服务器选用了鲲鹏处理器，即该服务器具有鲲鹏CPU(中央处理器)，鲲鹏CPU使用华为高速互连HCCS接口实现板级信号的传输，因此，应用于具有鲲鹏处理器的服务器的板卡300具有HCCS接口，而HCCS接口又无法与其他处理器实现信号传输，因此，板卡300只能应用于具有鲲鹏处理器的服务器。例如，请参考图2，图2为服务器的另一种结构示意图，图中的服务器选用了X86处理器，即该服务器具有X86 CPU，X86 CPU使用高速外围组件互连PCIe接口实现板级信号的传输，因此，应用于具有X86处理器的服务器的板卡300需要具有PCIe接口，而无法直接使用上述具有HCCS接口的板卡300，对于具有鲲鹏处理器的服务器，又无法使用具有PCIe接口。因此，目前板卡300的应用范围较窄。因此，本申请提供了一种具有至少两个高速标准接口320的板卡300，且该板卡300可以实现正反插，以提高板卡300的通用性，丰富板卡300的使用范围。

图3为本申请实施例中提供的服务器的一种结构示意图，图4为本申请实施例提供的板卡的一种结构示意图。请结合图3和图4，该服务器包括壳体100以及设置于壳体100内的主板200和板卡300，上述主板200包括CPU210，具体可以为鲲鹏CPU或者X86 CPU等任意CPU210。板卡300包括芯片310和至少两个高速标准接口320，每个高速标准接口320都通过协议标准与芯片310连接。上述主板200具有插槽220，主板200的插槽220与板卡300的高速标准接口320插接，使板卡300与主板200电连接，以实现信号传输。

具体的实施例中，上述板卡300的具体类型不做限制，例如，板卡300可以为网卡或者磁盘阵列卡、人工智能训练卡、人工智能推理卡或者图形处理运算卡等，任何需要配置标准接口的板卡300。

具体的实施例中，上述板卡300可以通过至少两个协议标准与芯片310连接。至少两个高速标准接口320中，包括PCIe接口322，以匹配目前较为广泛应用的X86 CPU，该PCIe接口322通过PCIe协议标准与芯片310连接。上述至少两个高速标准接口320中，还包括非PCIe接口323，以根据需求适配其它类型的CPU210，例如，非PCIe接口323可以为华为高速互连HCCS接口，该HCCS接口通过HCCS协议标准与芯片310电连接。本申请提供的板卡300既包括PCIe接口322，又包括其它的高速标准接口320，则在实际使用过程中，可以应用于不同类型的服务器。具体的，服务器可以设置鲲鹏CPU或者X86 CPU，或者其它能够与板卡300的高速标准接口320连接的CPU210。从而本申请实施例中的板卡300可应用于具有不同CPU210的服务器，应用范围较为广泛，有利于板卡300进行再利用以及提高板卡300的兼容性，有利于降低成本。

此外，请继续参考图4，本申请实施例中的板卡300，包括板卡本体300，上述板卡本体300具体可以为电路板，芯片310设置于板卡本体300，高速标准接口320位于板卡本体300的边缘。上述芯片310包括多个引脚311，高速标准接口320包括多个金手指321，高速标准接口320的金手指321与芯片310的引脚311通过板卡本体300实现电连接，从而能够实现高速标准接口320与芯片310的信号连接。具体的，该方案中的板卡300可以实现一个芯片310连接至少两个高速标准接口320。在实现金手指321与引脚311的电连接时，可以采用引脚复用的方式连接引脚311与金手指321，也可以使每个金手指321单独连接一个引脚311，本申请不做限制。具体设置上述高速标准接口320时，可以使高速标准接口320凸出于板卡本体300，则该板卡300使用时，将高速标准接口320的多个金手指321插接于其它板的插槽220，就可以实现板级的信号传输。值得说明的是，本申请实施例提供的板卡300不仅可以与主板200进行连接，还可以与任何具有高速标准接口320的插槽220的卡进行连接。沿高速标准接口320插入的方向，高速标准接口320凸出于板卡本体300，即当将板卡300插入插槽220时，板卡本体300可以避让插槽220以及周围的结构，从而本申请实施例中的板卡300的每个高速标准接口320可以进行插接，从而板卡300可以实现正反插。

具体的实施例中，上述板卡300可以包括HCCS接口和PCIe接口322，因此，本实施例中的板卡300可以兼容于X86架构和鲲鹏架构。上述两种架构是目前较为常用的两种服务器的架构，上述HCCS接口与PCIe接口322均为高速标准接口320，则该板卡300可以应用于市面大部分的服务器，根据需求选择合适的接口进行连接即可，应用范围广，不受接口标准的限制，较大的提升了板卡300的兼容性。

一种实施例中，上述非PCIe接口323为HCCS接口，其金手指321用于传输信号，上述金手指321之间的间距不大于0.6mm，则接口的宽度可以设计的较小，或者同等宽度下的接口可以设置的金手指321较多，传输的信号也较多。具体的，金手指321传输的信号可以包括电源信号、时钟信号和高速互连信号。

其中，时钟信号用于决定逻辑单元中的状态何时更新，是有固定周期并与运行无关的信号量，可以包括多种时钟差分信号，例如50MHz、100MHz的时钟信号。电源信号用于实现板卡300的供电，可以用于实现12V供电，或者3.3V供电等。HCCS接口为高速标准接口320，其供电能力也较强，当金手指321传输的电源信号为12V电源信号时，供电能力可以大于或者等于75W，高于目前接口的一般供电能力，因此，板卡300的负载可以设计的较大。

每个非PCIe接口323可以包括多组高速互连信号，例如，每个HCCS接口包括多组HCCS信号，例如包括4组、8组、16组或者32组等。上述高速互连信号的类型不做限制，可以为不归零码NRZ信号，或者，也可以为脉冲幅度调制PAM4信号。HCCS接口的信号速率较高，因此为高速接口。具体的，当高速互连信号为不归零码NRZ信号时，NRZ信号的信号速率不低于32GB/s；当高速互连信号为脉冲幅度调制PAM4信号时，PAM4信号的信号速率不低于56GB/s，例如还可以为112GB/s。因此，HCCS接口的信号速率较高，HCCS接口的信号传输速率较高，有利于提高板卡300以及服务器的工作效率。

请继续参考图4，板卡300包括第一高速标准接口322’和第二高速标准接口323’，具体的，上述第一高速标准接口322’可以为PCIe接口322，第二高速标准接口323’可以为非PCIe接口323，例如HCCS接口。板卡300包括相对的第一侧边340和第二侧边350，上述第一高速标准接口322’设置于第一侧边340，且凸出于第一侧边340，第二高速标准接口323’设置于第二侧边350，且凸出于第二侧边350。该方案中，当板卡300与具有不同服务器的主板200进行插接连接时，可以实现物理空间上较好的配合。

图5为本申请实施例中板卡插接于主板的一种结构示意图，图6为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图。如图5和图6所示，一种实施例中，板卡300的第一高速标准接口322’的位置与第二高速标准接口323’的位置大致呈轴对称，则将板卡300插接于主板200时，可以实现正反插。也就是说将板卡300的第一高速标准接口322’插接于第一主板230的插槽220，该第一主板230的CPU210与第一高速标准接口322’适配，如图5所示。再将板卡300沿第一高速标准接口322’与第二高速标准接口323’之间的对称轴010翻转180°，就可以将第二高速标准接口323’插接于第二主板240的插槽220，该第二主板240与第二高速标准接口323’适配，如图6所示。该实施例中，插接于第一主板230的板卡300占用的物理空间与插槽220的相对关系，与插接于第二主板240的板卡300占用的物理空间与插槽220的相对关系相同，从而有利于服务器的主板200的结构标准化，提高板卡300与主板200的适配性。

另一种实施例中，图7为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图，图8为本申请实施例中板卡插接于主板的另一种结构示意图。如图7和图8所示，一种实施例中，板卡300的第一高速标准接口322’的位置与第二高速标准接口323’的位置大致呈中心对称，则将板卡300插接于主板200时，同样可以实现正反插。将板卡300的第一高速标准接口322’插接于第一主板230的插槽220，该第一主板230的CPU210与第一高速标准接口322’适配，如图7所示。再将板卡300沿第一高速标准接口322’与第二高速标准接口323’之间的对称中心020旋转180°，就可以将第二高速标准接口323’插接于第二主板240的插槽220，该第二主板240与第二高速标准接口323’适配，如图8所示。该实施例中，插接于第一主板230的板卡300占用的物理空间与插槽220的相对关系，和插接于第二主板240的板卡300占用的物理空间与插槽220的相对关系相同，从而有利于服务器的主板200的结构标准化，提高板卡300与主板200的适配性。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种板卡，其特征在于，包括芯片和至少两个高速标准接口，每个所述高速标准接口通过协议标准与所述芯片连接，所述高速标准接口包括PCIe接口和非PCIe接口；

所述板卡还包括板卡本体，所述芯片设置于所述板卡本体，所述高速标准接口位于所述板卡本体的边缘，且所述高速标准接口凸出于所述板卡本体。

2.根据权利要求1所述的板卡，其特征在于，包括第一高速标准接口和第二高速标准接口，所述第一高速标准接口和第二高速标准接口分别设置于所述板卡相对的两个侧边。

3.根据权利要求2所述的板卡，其特征在于，所述第一高速标准接口在所述板卡的位置，与所述第二高速标准接口在所述板卡的位置为轴对称。

4.根据权利要求2所述的板卡，其特征在于，所述第一高速标准接口在所述板卡的位置，与所述第二高速标准接口在所述板卡的位置为中心对称。

5.根据权利要求1所述的板卡，其特征在于，所述非PCIe接口传输的信号包括电源信号、时钟信号和高速互连信号。

6.根据权利要求5所述的板卡，其特征在于，所述电源信号包括12V电源信号，所述非PCIe接口的供电能力大于或者等于75W。

7.根据权利要求5所述的板卡，其特征在于，所述高速互连信号可以为不归零码NRZ信号，所述NRZ信号的信号速率至少为32GB/s。

8.根据权利要求5所述的板卡，其特征在于，所述高速互连信号可以为脉冲幅度调制PAM4信号，所述PAM4信号的信号速率至少为56GB/s。

9.根据权利要求1所述的板卡，其特征在于，所述非PCIe接口包括多个金手指，所述金手指之间的间距最大为0.6mm。

10.根据权利要求1～9任一项所述的板卡，其特征在于，所述板卡包括网卡、磁盘阵列卡、人工智能训练卡、人工智能推理卡或者图形处理运算卡。

11.一种服务器，其特征在于，包括主板，以及如权利要求1～10任一项所述的板卡，所述板卡与所述主板通过所述高速标准接口连接。

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