CN118708519A - 服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质，涉及服务器技术领域，包括拓展转接板和拓展板卡组，其中：拓展转接板中各个接口类型的上行连接器与服务器主板连接，拓展转接板的下行连接器与拓展板卡组连接，拓展转接板用于根据上行连接器的接口类型与连接拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的预设连接关系，确定目标上行连接器，并基于目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至拓展板卡组；拓展板卡组是由多个不同功能类型的板卡组成，各个板卡用于连接不同硬件类型的硬件设备，并将接收到的通信信号发送至对应连接的硬件设备。本发明使得板卡配置更加灵活多样。

Description

服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，尤其涉及一种服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质。

背景技术

服务器背板和Riser卡是服务器硬件架构中的重要组成部分。背板通过提供额外的硬盘插槽，满足了服务器对于高容量存储的需求，而Riser卡则通过优化PCI插槽的使用和改善散热条件，提高了服务器的扩展能力和整体性能。

随着技术更新换代速度的加快，不同代际的服务器硬件往往对背板和Riser卡的设计提出了不同的要求。为了适配多样化的客户需求，制造商需要投入大量资源进行定制化设计，延长了产品上市周期，增加了市场响应的不确定性。其次，不同品牌和型号的服务器之间，其背板与Riser卡的规格、接口标准可能存在差异，这为用户在升级或替换硬件时带来了不便，甚至可能引发兼容性问题，影响系统的整体稳定性。

因此，现在亟需一种服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质。

本发明提供一种服务器拓展模组，包括拓展转接板和拓展板卡组，其中：

所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器与服务器主板连接，所述拓展转接板的下行连接器与所述拓展板卡组连接，所述拓展转接板用于根据所述上行连接器的所述接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的预设连接关系，确定目标上行连接器，并基于所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至所述拓展板卡组；

所述拓展板卡组是由多个不同功能类型的板卡组成，各个所述板卡用于连接不同所述硬件类型的所述硬件设备，并将接收到的所述通信信号发送至对应连接的所述硬件设备。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述板卡至少包括串行硬盘接口板、非易失性内存主机控制器接口规范板和插槽扩展板，其中，所述板卡是通过所述拓展板卡组中的高速串行计算机扩展总线标准连接器与所述下行连接器连接。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述上行连接器包括高速数据传输上行连接器、高速串行计算机扩展总线标准上行连接器和集成电路总线上行连接器，其中：

所述高速数据传输上行连接器与所述服务器主板中的高速数据传输连接器连接，用于将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行通用输入输出信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，并将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行硬盘信号发送至所述下行连接器；

所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器与所述服务器主板中的高速串行计算机扩展总线标准连接器连接，用于将从所述服务器主板的可编程逻辑器件和中央处理器中获取到的高速串行计算机扩展总线标准信号发送至所述下行连接器，并将信号调制过程中产生的边带信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件；

所述集成电路总线上行连接器，通过所述服务器主板中的集成电路总线连接器，与所述服务器主板上的基板管理控制器互联，以供所述基板管理控制器通过所述拓展转接板，获取已连接的所述硬件设备对应的设备信息。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述拓展转接板还包括集成电路总线转换器、温度传感器和现场可更换单元，其中：

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将已连接的所述硬件设备对应的设备信息发送至所述基板管理控制器；

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将温度传感器采集到的温度信息、所述拓展转接板的可编程逻辑器件信息，以及所述现场可更换单元的状态信息发送至所述基板管理控制器。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述高速数据传输上行连接器和所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器为多个，其中，各个所述高速数据传输上行连接器和对应的所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器构建为高速上行连接器组。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述下行连接器为多个高速串行计算机扩展总线标准连接器，所述多个高速串行计算机扩展总线标准连接器的数量与所述高速上行连接器组的数量对应。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，还用于将点灯信号通过所述下行连接器发送至对应连接的所述板卡。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述拓展转接板还包括联合测试工作组接口，所述联合测试工作组接口用于对所述拓展转接板中的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

根据本发明提供的一种服务器拓展模组，所述上行连接器还包括电源上行连接器，所述电源上行连接器用于从所述服务器主板获取供电电压，以通过可变电阻器，将所述供电电压转换已连接的所述硬件设备对应的目标电压。

本发明还提供一种服务器，所述服务器包括服务器主板和上述服务器拓展模组。

本发明还提供一种基于上述服务器拓展模组的服务器配置方法，包括：

基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；

通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

根据本发明提供的一种服务器配置方法，所述基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，包括：

对已连接至所述拓展板卡组的所述硬件设备的硬件类型信息进行判断；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为非易失性内存主机控制器接口硬盘或扩展设备，则确定高速串行计算机扩展总线标准接口的上行连接器为所述目标上行连接器；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为串行硬盘，则确定高速数据传输接口的上行连接器为所述目标上行连接器。

根据本发明提供的一种服务器配置方法，所述方法还包括：

接收第一输入信息，其中，所述第一输入信息包括调整所述拓展板卡组中板卡数量的操作信息；

响应于所述第一输入信息，在确定所述拓展板卡组内的板卡数量已调整之后，基于调整后的拓展板卡组内的板卡的配置功能需求信息，对所述拓展转接板的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述服务器配置方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述服务器配置方法。

本发明提供的服务器拓展模组、服务器、配置方法、设备及介质，通过拓展转接板和后续的拓展板卡组构成服务器拓展模组，不仅减少了背板和Riser卡的种类数量，同时也提高了板卡在不同平台之间的复用性，使得板卡配置更加灵活多样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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进行简单地介绍，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为本发明提供的服务器拓展模组的结构示意图；

图2为本发明提供的具有多个连接器的拓展转接板的结构示意图；

图3为本发明提供的服务器主板与拓展模组之间的连接关系示意图；

图4为本发明提供的服务器配置方法的流程示意图；

图5为本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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。

随着信息化技术的不断发展，服务器背板和Riser卡的配置方式也在不断优化和升级，不同配置要求也会导致板卡设计存在差异，需要投入更多的人力去开发不同需求的背板和Riser卡。

在相关技术中，背板配置主要有两种：一、独立插接式背板配置，这种配置方式在主板上设置多个插接件，每个背板连接到主板上的某个插接件，主板控制器根据连接端口区分每块背板在系统中的位置，从而访问对应的背板；二、级联式背板配置，这种配置方式在主板上只需预留少数连接端口，通过多块背板级联的方式，即将多个背板采用依次串联的方式连接到主板上某一个连接端口，利用集成电路总线（Inter-Integrated Circuit，简称I2C）来配置每个背板的地址，使得主板可以通过访问不同总线地址来访问相对应的背板。对于Riser卡，在相关技术中，需要考虑到Riser卡结构与安装、Riser卡支持与槽位等因素，根据需求来进行设计制作。

在相关技术中，对于独立插接式背板配置，这种方式在需求改变之后，需要对背板进行重新设计，导致开发成本较高；对于级联式背板配置，当多个背板中的某一个无法被主板读取到地址时，无法确定问题发生的原因是相应背板地址未配置还是背板连接到主板上的连接端口不匹配，需要人为排查问题发生的根因，导致服务器稳定性较低。同时，在服务器中，由于使用的Riser卡较多，在不同的使用要求下，需要不断开发满足配置的Riser卡，大大占用了研发人力。

针对相关技术中存在的问题，本发明提出了一种服务器拓展模组的通用方案设计，该拓展模组主要由拓展转接板和由各种板卡组成的拓展板卡组构成，可以根据需求来进行组装，不仅减少了背板和Riser卡的种类数量，同时也能提高板卡在不同平台之间的复用性，使得板卡配置更加灵活多样，有效降低所需投入的研发精力。

图1为本发明提供的服务器拓展模组的结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种服务器拓展模组，包括拓展转接板101和拓展板卡组102，其中：

所述拓展转接板101中各个接口类型的上行连接器1011与服务器主板103连接，所述拓展转接板101的下行连接器1012与所述拓展板卡组102连接，所述拓展转接板101用于根据所述上行连接器1011的所述接口类型与连接所述拓展板卡组102的硬件设备的硬件类型之间的预设连接关系，确定目标上行连接器，并基于所述目标上行连接器，将服务器主板103生成的通信信号发送至所述拓展板卡组102；

所述拓展板卡组102是由多个不同功能类型的板卡组成，各个所述板卡用于连接不同所述硬件类型的所述硬件设备，并将接收到的所述通信信号发送至对应连接的所述硬件设备。

在本发明中，拓展转接板101是服务器拓展模组中的核心组件之一，连接着服务器主板103与拓展板卡组102，其主要任务是确保服务器主板103生成的通信信号能够准确无误地传输到各个拓展板卡上，进而控制或交互与这些板卡相连的硬件设备。上行连接器1011用于与服务器主板103上的对应接口相连，这些接口类型可能包括高速串行计算机扩展总线标准（Peripheral Component Interconnect Express，简称PCIE）、Slimline标准和串行连接SCSI/串口（Serial Attached SCSI / Serial Advanced TechnologyAttachment，简称SAS/SATA）等多种标准，以便支持不同种类和速度的数据传输需求。每个上行连接器1011都对应着服务器主板103上的一种特定功能或资源。

下行连接器1012则负责与拓展板卡组102中的各个板卡进行连接，下行连接器1012根据板卡的需求和接口类型进行匹配，确保信号能够顺畅地流向目标板卡。

在本发明中，对于拓展转接板101上的PCIE信号与SAS/SATA信号，可通过下行连接器1012传输到拓展板卡组102上对应的SAS/SATA板、NVME板和SLOT板上，减少了所要使用连接器的数量，节省了板卡上的空间，并且对于下行连接器未使用到的Pin脚，可以得到有效使用，提高了连接器Pin脚的使用率。

拓展转接板101中的内置有复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable LogicDevice，简称CPLD），能够根据服务器主板103上不同接口类型与拓展板卡组102中硬件设备的硬件类型之间的对应关系，确定并选择目标上行连接器。进而将服务器主板103生成的通信信号（如控制指令、数据流等）通过目标上行连接器转发至对应的下行连接器1012，进而传输到相应的拓展板卡上。

在本发明中，拓展板卡组102是一个由多个不同功能类型的板卡组成的集合，每个板卡都针对特定的硬件类型或应用需求而设计，这些板卡包括但不限于网络接口卡、RAID控制器卡、GPU加速卡和存储扩展卡等，通过拓展转接板101与服务器主板103相连，极大地扩展了服务器的功能和性能。

在本发明中，每个板卡都设计有与硬件设备直接相连的接口，如以太网口、SAS/SATA接口等，以便与各种外部硬件设备（如网络交换机、存储设备、显示器等）进行通信。当拓展转接板101将服务器主板103的通信信号传输到拓展板卡组102时，各个板卡会接收这些信号，并根据自身的功能将其转换为适合硬件设备理解的指令或数据格式，最终实现与硬件设备的交互。

本发明提供的服务器拓展模组，通过拓展转接板和后续的拓展板卡组构成服务器拓展模组，不仅减少了背板和Riser卡的种类数量，同时也提高了板卡在不同平台之间的复用性，使得板卡配置更加灵活多样。

在上述实施例的基础上，所述板卡至少包括串行硬盘接口板、非易失性内存主机控制器接口规范板和插槽扩展板，其中，所述板卡是通过所述拓展板卡组中的高速串行计算机扩展总线标准连接器与所述下行连接器连接。

在本发明中，串行硬盘接口板（如SAS/SATA接口板）作为硬盘接口标准，提供高速的数据传输能力和支持热插拔功能，使得服务器能够接入SAS/SATA硬盘，从而扩展存储容量，满足日益增长的数据存储需求。非易失性内存主机控制器接口规范板（NVMe板卡），可通过PCIE总线充分利用非易失性存储介质的性能，能够显著降低存储延迟，提高数据传输速度。

插槽扩展板（SLOT），是一种用于扩展计算机功能的板卡，提供了额外的插槽或接口，允许用户根据需求添加各种外设或功能模块，如显卡、声卡和网卡等。

在本发明中，服务器拓展模组中的板卡（包括SATA板卡、NVMe板卡和插槽扩展板）通常通过PCIE连接器与拓展转接板中的下行连接器相连，这种连接方式利用了PCIE总线的高带宽和低延迟特性，确保了数据在板卡与服务器主板之间的高效传输。本发明采用PCIE连接器进行连接，不仅可以提升数据传输速度，还可以增加系统的灵活性和可扩展性；同时，可以根据需要添加或更换不同的板卡，以满足不同的应用需求。在本发明中，非易失性内存主机控制器接口规范板和插槽扩展板各自对应的接口连接器与高速串行计算机扩展总线标准连接器之间可根据接入设备类型和通信需求，选择PCIE协议或I2C协议进行通信。

在上述实施例的基础上，所述上行连接器包括高速数据传输上行连接器、高速串行计算机扩展总线标准上行连接器和集成电路总线上行连接器，其中：

所述高速数据传输上行连接器与所述服务器主板中的高速数据传输连接器连接，用于将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行通用输入输出信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，并将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行硬盘信号发送至所述下行连接器；

所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器与所述服务器主板中的高速串行计算机扩展总线标准连接器连接，用于将从所述服务器主板的可编程逻辑器件和中央处理器中获取到的高速串行计算机扩展总线标准信号发送至所述下行连接器，并将信号调制过程中产生的边带信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件；

所述集成电路总线上行连接器，通过所述服务器主板中的集成电路总线连接器，与所述服务器主板上的基板管理控制器互联，以供所述基板管理控制器通过所述拓展转接板，获取已连接的所述硬件设备对应的设备信息。

在本发明中，拓展转接板连接服务器主板与各种硬件设备（如磁盘阵列卡、扩展卡等）的重要角色。拓展转接板上的上行连接器负责将这些硬件设备与服务器主板上的相应组件进行高效、可靠的连接，这些上行连接器包括高速数据传输上行连接器、高速串行计算机扩展总线标准上行连接器和集成电路总线上行连接器，每种连接器都有其特定的功能和作用。具体地，高速数据传输上行连接器主要作用是与服务器主板上的高速数据传输连接器相连接，用于传输来自服务器主板磁盘阵列卡（RAID卡）的串行通用输入输出（SerialGeneral Purpose Input Output，简称SGPIO）信号和串行硬盘（如SATA硬盘）信号。当磁盘阵列卡接收到来自硬盘的数据或指令时，这些数据或指令首先以串行通用输入输出信号的形式发送到服务器主板，高速数据传输上行连接器将这些信号捕获并发送到拓展转接板上的可编程逻辑器件（PLD或FPGA），进行初步处理或转发；同时，该连接器还将从磁盘阵列卡获取的串行硬盘信号直接发送至下行连接器，以便进一步传输到其他硬件设备或板卡。

高速串行计算机扩展总线标准上行连接器负责与服务器主板上的PCIE连接器相连接，实现高速数据传输。当服务器主板上的PLD/FPGA或中央处理器（Central ProcessingUnit，简称CPU）需要向拓展转接板上的设备发送数据时，这些数据首先被封装成PCIE标准信号，并通过PCIE上行连接器发送到拓展转接板。在拓展转接板上，这些信号被进一步处理或转发至下行连接器，最终到达目标设备。同时，在信号调制过程中产生的边带信号（如控制信号、状态信号等）也会被发送至拓展转接板上的PLD/FPGA进行进一步处理。

集成电路总线上行连接器通过服务器主板上的集成电路总线（如I2C总线）连接器与基板管理控制器（Baseboard Management Controller，简称BMC）相连。BMC是服务器中负责监控和管理硬件状态的关键组件，它通过集成电路总线与服务器上的各种硬件设备（包括拓展转接板上的设备）进行通信。当BMC需要获取已连接到拓展转接板上的硬件设备信息时（如设备型号、序列号、状态等），它首先通过集成电路总线上行连接器发送请求到拓展转接板，拓展转接板上的集成电路总线接口接收这些请求，并将相应的设备信息回传给BMC。通过这种方式，BMC能够实时了解所有连接设备的状态和信息，从而实现对整个服务器的全面管理和监控。

在上述实施例的基础上，所述拓展转接板还包括集成电路总线转换器、温度传感器和现场可更换单元，其中：

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将已连接的所述硬件设备对应的设备信息发送至所述基板管理控制器；

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将温度传感器采集到的温度信息、所述拓展转接板的可编程逻辑器件信息，以及所述现场可更换单元的状态信息发送至所述基板管理控制器。

在本发明中，拓展转接板作为服务器系统中连接主板与各种硬件设备的桥梁，不仅负责数据传输，还集成了多种功能组件以增强系统的监控、管理和维护能力，这些组件包括集成电路总线转换器、温度传感器和现场可更换单元（Field Replaceable Unit，简称FRU）。具体地，可参考图1所示，集成电路总线转换器负责在集成电路总线（如I2C总线）上进行信号的转换和桥接，由于不同硬件设备使用不同的总线协议或接口标准，集成电路总线转换器能够确保这些设备能够与基板管理控制器（BMC）有效通信。当BMC需要获取已连接硬件设备的设备信息时，首先通过集成电路总线上行连接器发送请求。集成电路总线转换器在接收这些请求后，根据需要将它们转换为适用于目标硬件设备的格式，然后，它将这些请求发送到相应的硬件设备，并收集设备信息，并将这些信息转换回BMC对应的格式，最后通过集成电路总线上行连接器发送回BMC。

温度传感器用于监测拓展转接板及其周围环境的温度，确保系统稳定运行和及时发现潜在过热问题的重要措施。温度传感器持续采集温度数据，并通过集成电路总线上行连接器发送给BMC。BMC根据接收到的温度信息，可以执行相应的散热策略，如增加风扇转速或触发警报。

现场可更换单元是指那些可以在系统运行期间被安全地移除、更换而不需要关闭整个系统的组件。在拓展转接板中，每个FRU都包含自己的状态信息，如序列号、制造日期、健康状况等，这些信息对于系统的故障诊断、维护和资产管理至关重要。当BMC需要查询FRU的状态信息时，它发送请求给集成电路总线上行连接器，FRU响应请求并返回其状态信息。

在上述实施例的基础上，所述高速数据传输上行连接器和所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器为多个，其中，各个所述高速数据传输上行连接器和对应的所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器构建为高速上行连接器组。

在上述实施例的基础上，所述下行连接器为多个高速串行计算机扩展总线标准连接器，所述多个高速串行计算机扩展总线标准连接器的数量与所述高速上行连接器组的数量对应。

图2为本发明提供的具有多个连接器的拓展转接板的结构示意图，可参考图2所示，拓展转接板上可预留多组上行的PCIE连接器和Slimline连接器，以便于从主板或RAID卡获取多组总线信号；同时，下行PCIE连接器也需对应设计多个。在本发明中，根据服务器内所需要的板卡配置要求（连接不同数量、种类的硬盘或不同数量的PCIE卡），可以将相应数量的SAS/SATA板、NVME板和SLOT板与拓展转接板组合成一个整体，即服务器拓展模组，从而可以根据设计需求，灵活搭配，有效减少了背板的种类数量、提高板卡的复用性。

在上述实施例的基础上，所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，还用于将点灯信号通过所述下行连接器发送至对应连接的所述板卡。

点灯信号是计算机系统中用于指示硬件状态或操作状态的一种方式，通过点亮或熄灭LED灯，可以直观地了解硬件设备是否正常工作、是否处于特定状态（如正在处理数据、出现错误等）。在本发明中，拓展转接板中的CPLD接收来自服务器主板或其他硬件组件的点灯信号请求，这些请求包含有关硬件状态的信息，如是否成功识别板卡、是否存在错误等。在接收到信号后，CPLD会根据预设的逻辑规则对这些信号进行判断和处理，例如，检查请求的有效性、确定LED灯应该显示的颜色（如果LED支持多种颜色）或闪烁模式等。

经过处理后的点灯信号会被CPLD转换为适用于下行连接器的信号格式，包括电压水平、脉冲宽度和时序等参数，以确保它们能够被下行连接器正确识别并传输到目标板卡。

最后，CPLD将处理好的点灯信号通过拓展转接板上的下行连接器发送到对应连接的板卡。当点灯信号到达板卡时，板卡上的LED灯（即状态指示灯）会根据信号的指示进行相应的显示。

在上述实施例的基础上，所述拓展转接板还包括联合测试工作组接口，所述联合测试工作组接口用于对所述拓展转接板中的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

联合测试工作组（Joint Test Action Group，简称JTAG）接口主要用于对可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）进行编程、调试和固件升级。在本发明中，JTAG接口被集成到拓展转接板上，以便对拓展转接板上的可编程逻辑器件进行固件文件升级，从而在不拆除或替换硬件组件的情况下，对拓展转接板进行功能更新或故障修复。

具体地，在本发明中，首先获取当前可编程逻辑器件的固件文件，这些文件包含了器件的配置信息、逻辑电路描述等，是器件正常工作的基础。然后，使用JTAG编程器或适配器，将其与拓展转接板上的JTAG接口相连接，通过JTAG编程器或相应的软件工具，启动固件升级程序，此时程序将自动检测连接的器件类型、当前固件版本等信息，并准备将新的固件文件写入器件中。

进一步地，将新的固件文件通过JTAG接口写入到可编程逻辑器件中，在升级过程中，执行数据的校验、错误检测等步骤，以确保固件文件的正确性和完整性。在固件升级完成后，需要进行验证和测试以确认新固件的功能是否正常，包括检查LED指示灯的状态、测试板卡与服务器之间的通信等。如果验证和测试结果均正常，则确定固件升级成功完成，此时，断开JTAG接口连接，并给服务器进行上电开机，以便让新的固件文件生效并满足当前的功能需求。

在上述实施例的基础上，所述上行连接器还包括电源上行连接器，所述电源上行连接器用于从所述服务器主板获取供电电压，以通过可变电阻器，将所述供电电压转换已连接的所述硬件设备对应的目标电压。

在本发明中，可参考图1所示，服务器拓展模组由两个独立的部分组成：即拓展转接板，以及后续可灵活选配SAS/SATA板、NVME板和SLOT板的拓展板卡组。其中，拓展转接板通过电源（PWR）连接器直接从服务器主板取电（如P12V、P3V3、P3V3_STBY和P5V），并且可以通过I2C总线与主板上的BMC进行互联，实现BMC访问FRU、温度传感器、CPLD、I2C Switch（集成电路总线转换器）以及I2C Switch后所连接的NVME硬盘和PCIE卡等信息。

对于所需的PCIE信号通过PCIE连接器，拓展转接板直接获取相关信号，部分边带信号输入到拓展转接板的CPLD内，进而将PCIE总线信号传输到下行的PCIE连接器。在本发明中，拓展转接板通过Slimline连接器（即高速数据传输上行连接器）从RAID卡获取SGPIO信号及SAS/SATA信号，进而将SGPIO信号传入拓展转接板的CPLD，将SAS/SATA信号传输到下行PCIE连接器。

当需要将点灯等信号时，可通过下行PCIE连接器，从拓展转接板的CPLD输入到对应的SAS/SATA板和NVME板上。并且，拓展板卡组的SAS/SATA板、NVME板和SLOT板，可以通过PCIE连接器从拓展转接板获取所需的I2C信号、PCIE信号、SAS/SATA信号、边带信号和供电。

图3为本发明提供的服务器主板与拓展模组之间的连接关系示意图，可参考图3所示，本发明提供一种服务器主板与拓展模组之间的连接方式，具体步骤如下：

步骤1，通过线缆将相应数量的SAS/SATA板、NVME板和SLOT板与拓展转接板连接起来，组成所需的服务器拓展模组；

步骤2，由于拓展转接板后续可支持SAS/SATA板、NVME板和SLOT板，因此在确定每个拓展转接板所要连接到硬盘后，即可获取拓展转接板上每个下行PCIE连接器所对应的上行连接关系。若需要连接NVME硬盘，拓展转接板的上行PCIE连接器需要连接到主板端的PCIE连接器，此时Slimline连接器可空置；若需要连接SAS/SATA硬盘，拓展转接板的上行Slimline连接器需要连接到RAID卡的Slimline连接器，此时PCIE连接器可空置；若支持SLOT板，拓展转接板的上行PCIE连接器需要连接到主板端的PCIE连接器，此时Slimline连接器可空置；

步骤3，服务器主板通过电源连接器和I2C连接器，向拓展模组上的拓展转接板提供供电和SMBUS总线连接；

步骤4，服务器主板通过PCIE连接器（如MCIO连接器）向拓展模组上的拓展转接板提供PCIE信号及相关边带信号；

步骤5，RAID卡通过Slimline连接器，向拓展模组上的拓展转接板提供SAS/SATA信号以及SGPIO信号；

步骤6，在拓展模组内，拓展转接板通过PCIE连接器向SAS/SATA板、NVME板和SLOT板传输I2C信号、PCIE信号、SAS/SATA信号、边带信号和供电；

步骤7，在完成上述安装配置后，在拓展模组上安装所需的硬盘，之后通过JTAG接口来刷新拓展转接板中CPLD的FW文件，以满足当前的功能需求，最后给服务器进行上电开机，便可以完成设计需求；

步骤8，当需要对当前配置进行修改以实现不同需求时，可以将步骤1中的SLOT板、NVME板和SAS/SATA板的数量进行修改，然后根据所需的配置，按照步骤2来连接主板和RAID卡，之后重复步骤3至步骤7即可。

本发明还提供了一种服务器，所述服务器包括服务器主板和上述各实施例所述服务器拓展模组。

在本发明中，服务器中设置有上述各实施例所述的服务器拓展模组，用于扩展服务器的功能和性能。服务器拓展模组通过拓展转接板和拓展板卡组，提高板卡在不同平台之间的复用性，其中，拓展转接板连接着服务器主板与拓展板卡组，其主要任务是确保服务器主板生成的通信信号能够准确无误地传输到各个拓展板卡上，进而控制或交互与这些板卡相连的硬件设备。拓展板卡组是一个由多个不同功能类型的板卡组成的集合，每个板卡都针对特定的硬件类型或应用需求而设计，这些板卡包括但不限于网络接口卡、RAID控制器卡、GPU加速卡和存储扩展卡等，通过拓展转接板与服务器主板相连，极大地扩展了服务器的功能和性能。在本发明中，每个板卡都设计有与硬件设备直接相连的接口，如以太网口、SAS/SATA接口等，以便与各种外部硬件设备（如网络交换机、存储设备、显示器等）进行通信，当拓展转接板将服务器主板的通信信号传输到拓展板卡组时，各个板卡会接收这些信号，并根据自身的功能将其转换为适合硬件设备理解的指令或数据格式，最终实现与硬件设备的交互。

本发明提供的服务器，通过拓展转接板和后续的拓展板卡组构成服务器拓展模组，不仅减少了背板和Riser卡的种类数量，同时也提高了板卡在不同平台之间的复用性，使得板卡配置更加灵活多样。

图4为本发明提供的服务器配置方法的流程示意图，如图4所示，本发明还提供了一种基于上述各实施例所述服务器拓展模组的服务器配置方法，包括：

步骤401，基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；

步骤402，通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

在本发明中，拓展转接板连接服务器主板与各种拓展板卡（如GPU、RAID控制器、网络接口卡等）。每个拓展板卡都有其特定的硬件类型和通信需求。为了确保服务器主板能够正确地与这些拓展板卡进行通信，需要预先定义并存储一种连接关系，即哪些类型的上行连接器（位于拓展转接板上，用于连接服务器主板）应该与哪些类型的拓展板卡相连接。具体地，根据服务器系统的设计和硬件兼容性要求，构建一个预设的连接关系表或数据库，这个表或数据库详细记录了拓展转接板上每种类型的上行连接器的接口类型与可以连接的拓展板卡的硬件类型之间的对应关系。

在系统启动或配置过程中，通过硬件检测、用户输入等方式，识别出当前已连接至拓展板卡组的所有硬件设备的类型。在本发明中，通过查找预设连接关系表或数据库，确定与每个已连接硬件设备相对应的目标上行连接器的接口类型。在确定了目标上行连接器后，将服务器主板生成的通信信号通过该连接器发送至对应的硬件设备，以建立它们之间的通信链路，实现服务器主板与拓展板卡之间数据交换和指令控制。

本发明提供的服务器配置方法，通过拓展转接板和后续的拓展板卡组构成服务器拓展模组，不仅减少了背板和Riser卡的种类数量，同时也提高了板卡在不同平台之间的复用性，使得板卡配置更加灵活多样。

在上述实施例的基础上，所述基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，包括：

对已连接至所述拓展板卡组的所述硬件设备的硬件类型信息进行判断；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为非易失性内存主机控制器接口硬盘或扩展设备，则确定高速串行计算机扩展总线标准接口的上行连接器为所述目标上行连接器；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为串行硬盘，则确定高速数据传输接口的上行连接器为所述目标上行连接器。

在本发明中，当识别到连接的设备是非易失性内存主机控制器接口硬盘或类似的扩展设备，此时会选择高速串行计算机扩展总线标准接口（如PCIE）对应的上行连接器作为目标上行连接器。如果识别到连接的设备是串行硬盘，选择高速数据传输接口（Slimline连接器）对应的上行连接器作为目标上行连接器。本发明根据连接到其拓展板卡组的硬件设备的类型，判断当前是否已接入对应的上行连接器，能够确保使用最适合该设备特性的接口进行数据传输和通信，从而优化整体性能和效率。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

接收第一输入信息，其中，所述第一输入信息包括调整所述拓展板卡组中板卡数量的操作信息；

响应于所述第一输入信息，在确定所述拓展板卡组内的板卡数量已调整之后，基于调整后的拓展板卡组内的板卡的配置功能需求信息，对所述拓展转接板的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

在本发明中，系统或设备的管理员可能会根据实际需要，对拓展板卡组内的板卡数量进行调整，包括增加、减少或更换不同类型的板卡，以满足特定的功能或性能要求。在本发明中，可通过硬件接口（如总线、引脚等）的电气状态变化或软件层面的配置信息更新检测到板卡数量的变化。当检测到板卡数量的变化后，收集调整后的拓展板卡组内各板卡的配置和功能需求信息，包括板卡的类型、型号、支持的接口协议、所需的数据传输速率、是否需要特定的控制逻辑等。

进一步地，基于收集到的板卡配置功能需求信息，评估当前的拓展转接板上的可编程逻辑器件（如FPGA、CPLD等）的固件是否满足新的需求。如果固件不满足，或者存在更优的固件版本可以提升系统性能或增加新功能，那么就需要进行固件升级。在决定进行固件升级后，将准备好的固件文件写入到拓展转接板上的可编程逻辑器件中，完成固件升级过程，以满足调整后的拓展板卡组内的板卡的配置和功能需求。

图5为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器（Processor）501、通信接口（Communications Interface）502、存储器（Memory）503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行服务器配置方法，该方法包括：基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的服务器配置方法，该方法包括：基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的服务器配置方法，该方法包括：基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种服务器拓展模组，其特征在于，包括拓展转接板和拓展板卡组，其中：

所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器与服务器主板连接，所述拓展转接板的下行连接器与所述拓展板卡组连接，所述拓展转接板用于根据所述上行连接器的所述接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的预设连接关系，确定目标上行连接器，并基于所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至所述拓展板卡组；

所述拓展板卡组是由多个不同功能类型的板卡组成，各个所述板卡用于连接不同所述硬件类型的所述硬件设备，并将接收到的所述通信信号发送至对应连接的所述硬件设备。

2.根据权利要求1所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述板卡至少包括串行硬盘接口板、非易失性内存主机控制器接口规范板和插槽扩展板，其中，所述板卡是通过所述拓展板卡组中的高速串行计算机扩展总线标准连接器与所述下行连接器连接。

3.根据权利要求1所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述上行连接器包括高速数据传输上行连接器、高速串行计算机扩展总线标准上行连接器和集成电路总线上行连接器，其中：

所述高速数据传输上行连接器与所述服务器主板中的高速数据传输连接器连接，用于将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行通用输入输出信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，并将从所述服务器主板的磁盘阵列卡中获取到的串行硬盘信号发送至所述下行连接器；

所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器与所述服务器主板中的高速串行计算机扩展总线标准连接器连接，用于将从所述服务器主板的可编程逻辑器件和中央处理器中获取到的高速串行计算机扩展总线标准信号发送至所述下行连接器，并将信号调制过程中产生的边带信号发送至所述拓展转接板中的可编程逻辑器件；

所述集成电路总线上行连接器，通过所述服务器主板中的集成电路总线连接器，与所述服务器主板上的基板管理控制器互联，以供所述基板管理控制器通过所述拓展转接板，获取已连接的所述硬件设备对应的设备信息。

4.根据权利要求3所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述拓展转接板还包括集成电路总线转换器、温度传感器和现场可更换单元，其中：

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将已连接的所述硬件设备对应的设备信息发送至所述基板管理控制器；

所述集成电路总线上行连接器，还用于通过所述集成电路总线转换器，将温度传感器采集到的温度信息、所述拓展转接板的可编程逻辑器件信息，以及所述现场可更换单元的状态信息发送至所述基板管理控制器。

5.根据权利要求3所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述高速数据传输上行连接器和所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器为多个，其中，各个所述高速数据传输上行连接器和对应的所述高速串行计算机扩展总线标准上行连接器构建为高速上行连接器组。

6.根据权利要求5所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述下行连接器为多个高速串行计算机扩展总线标准连接器，所述多个高速串行计算机扩展总线标准连接器的数量与所述高速上行连接器组的数量对应。

7.根据权利要求3所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述拓展转接板中的可编程逻辑器件，还用于将点灯信号通过所述下行连接器发送至对应连接的所述板卡。

8.根据权利要求3所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述拓展转接板还包括联合测试工作组接口，所述联合测试工作组接口用于对所述拓展转接板中的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

9.根据权利要求3所述的服务器拓展模组，其特征在于，所述上行连接器还包括电源上行连接器，所述电源上行连接器用于从所述服务器主板获取供电电压，以通过可变电阻器，将所述供电电压转换已连接的所述硬件设备对应的目标电压。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括服务器主板和上述权利要求1至9任一项所述服务器拓展模组。

11.一种基于权利要求1至9任一项所述服务器拓展模组的服务器配置方法，其特征在于，包括：

基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，其中，所述预设连接关系是根据所述拓展转接板中各个接口类型的上行连接器的接口类型与连接所述拓展板卡组的硬件设备的硬件类型之间的连接关系构建得到的；

通过所述目标上行连接器，将服务器主板生成的通信信号发送至对应的所述硬件设备，以建立所述服务器主板与对应的所述硬件设备之间的通信。

12.根据权利要求11所述的服务器配置方法，其特征在于，所述基于已连接至拓展板卡组的硬件设备对应的预设连接关系，确定拓展转接板中的目标上行连接器，包括：

对已连接至所述拓展板卡组的所述硬件设备的硬件类型信息进行判断；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为非易失性内存主机控制器接口硬盘或扩展设备，则确定高速串行计算机扩展总线标准接口的上行连接器为所述目标上行连接器；

若根据所述硬件类型信息，获取所述硬件设备为串行硬盘，则确定高速数据传输接口的上行连接器为所述目标上行连接器。

13.根据权利要求11所述的服务器配置方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收第一输入信息，其中，所述第一输入信息包括调整所述拓展板卡组中板卡数量的操作信息；

响应于所述第一输入信息，在确定所述拓展板卡组内的板卡数量已调整之后，基于调整后的拓展板卡组内的板卡的配置功能需求信息，对所述拓展转接板的可编程逻辑器件进行固件文件升级。

14.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求11至13任一项所述服务器配置方法。

15.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求11至13任一项所述服务器配置方法。