CN206178579U

CN206178579U - 基于申威411处理器和申威套片的vpx计算机主板

Info

Publication number: CN206178579U
Application number: CN201620736204.6U
Authority: CN
Inventors: 应朝晖; 周毅; 程石林; 朱维; 陆暤冉; 刘树仁
Original assignee: Wuxi City Is With Core Heng Tong Science And Technology Ltd
Current assignee: Wuxi City Is With Core Heng Tong Science And Technology Ltd
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2026-07-13

Abstract

本实用新型公开一种基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，包括申威411处理器、套片控制器模块、PCI‑E Switch控制器模块、VPX连接器模块；所述申威411处理器与套片控制器模块、VPX连接器模块连接，所述套片控制器模块与PCI‑E Switch控制器模块、VPX连接器模块，所述PCI‑E Switch控制器模块与VPX连接器模块连接；所述套片控制器模块接出一个音频编解码器。本实用新型采用自主设计的申威411处理器,软硬件设计完全自主可控，安全性高，为我国电力、通信、金融和国防等国家命脉行业的信息安全提供有力保障，同时主板接口资源丰富，兼容性强，可满足不同行业的需求。

Description

基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板

技术领域

本实用新型涉及一种计算机主板，尤其涉及一种基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板。

背景技术

为了推动我国的信息安全建设，对信息安全产品的国产化要求越来越迫切。在信息安全产品中最重要的一个部分就是嵌入式系统信息安全的问题，而嵌入式系统中的一个重要组成部分就是处理器，因而处理器内核的安全性就决定了整个嵌入式系统的安全性能的高低。但是，目前在工业控制计算机行业使用的多为国外品牌的处理器，这些处理器内核在结构设计中主要考虑的是速度、可靠性、功耗等一些非安全性的因素，导致处理器存在很多安全漏洞，使得不法分子或国外反动势力可以很容易在出口到我国的处理器中植入监听、监视装置来窃取我国政府部门、科研机构、企事业单位等的机密。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过一种基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，包括申威411处理器、套片控制器模块、PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块；所述申威411处理器与套片控制器模块、VPX连接器模块连接，所述套片控制器模块与PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块，所述PCI-E Switch控制器模块与VPX连接器模块连接；其中，所述申威411处理器集成有两路64位DDR3存储控制器接口和两路PCI-E接口，DDR3存储控制器接口连接DDR3内存颗粒，一路PCI-E接套片控制器模块，另一路PCI-E接VPX连接器模块；所述套片控制器模块接出一个音频编解码器；所述VPX连接器模块包括连接器P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6，P0为VPX规范中定义的通用P0连接器，该连接器为主板提供电源输入；P1、P2、P3、P4、P5、P6为VPX规范中定义连接器，该连接器为主板与底板或其他板卡之间的通信接口。

特别地，所述音频编解码器分别接出一路音频输出，一路音频输入和一路麦克风输入，所述音频输出需配合音频模拟信号放大器使用。

特别地，所述套片控制器模块接出一个千兆以太网PHY芯片、一个PCI-E Switch控制器模块、一个RTC芯片、两路PCI-E接口、两个视频解码器、四路USB信号、一个USB转UART控制器、一个RS232驱动接收控制器、一路PS/2信号、两路SATA信号、一个板载电子盘。

特别地，所述PCI-E Switch控制器模块采用PCI-E Switch控制器桥片，该桥片选用八路PCI-E通道的PEX8609芯片，PEX8609芯片分别接出两路千兆以太网控制器、两路PCI-E接口。

特别地，所述千兆以太网控制器接出GMII/RGMII信号。

特别地，所述千兆以太网PHY芯片接出两路GMII/RGMII信号。

特别地，所述RTC芯片反馈时钟给套片控制器模块。

特别地，所述视频解码器分别接出DVI+VGA信号和DVI信号。

特别地，所述RS232驱动接收控制器接出一路RS232信号。

特别地，所述USB转UART控制器接出一个RS232驱动、接收控制器，RS232驱动、接收控制器接出一路RS232信号。

本实用新型提出的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板采用我国完全自主设计的申威411处理器,其软硬件设计完全自主可控，安全性高，为我国电力、通信、金融和国防等国家命脉行业的信息安全提供有力保障，并且通过套片完成了多层次片上通信结构、高性能PCI-E交叉开关、图形图像子系统、存储等功能，满足系统的可信引导和软件的安全认证需求，同时主板接口资源丰富，兼容性强，可满足不同行业的需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示，图1为本实用新型实施例提供的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板结构图。

本实施例中基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板包括申威411处理器、套片控制器模块、PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块。所述申威411处理器与套片控制器模块、VPX连接器模块连接，所述套片控制器模块与PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块，所述PCI-E Switch控制器模块与VPX连接器模块连接。所述申威411处理器为主板的核心处理、控制单元，并且提供一路×8的PCI-E链路。所述套片控制器模块为主板提供各种控制器及I/O接口，并且提供一路×8的PCI-E链路，一路×4的PCI-E链路。所述PCI-ESwitch控制器模块用于为主板提供扩展的两路×1的PCI-E链路。所述VPX连接器模块负责主板与底板或其他板卡之间的通信。

所述申威411处理器集成有两路64位DDR3存储控制器接口和2路×8的PCI-E接口。DDR3存储控制器接口连接DDR3内存颗粒，一路PCI-E接套片控制器模块，另一路PCI-E接VPX连接器模块。申威411处理器是一款由上海高性能集成电路设计中心自主研发的64位字长的高性能通用处理器。申威411处理器采用多核架构和片上系统(System On Chip，SOC)技术，单芯片集成了4个对称的64位通用处理器核心，还集成了2路64位DDR3存储控制器、两路PCI-E接口、一路维护接口和一路测试接口，通过高速片上网络互连，组成多核结构的高性能处理器，其最高工作频率为1.6GHz。

所述套片控制器模块采用国产IO芯片SWICH，该芯片集成了多层次片上通信结构、高性能PCI-E交叉开关、图形图像子系统、DDR2/3存储控制器、高速输入输出部件、低速输入输出部件以及系统控制部件等；片内集成符合国家标准的可信密码模块TCM，具有加/解密、签名/验签、密钥处理等密码运算功能，满足系统可信引导和软件的安全认证需求，适用于高安全需要的国产化系列平台产品应用。所述套片控制器模块接出一个音频编解码器、一个千兆以太网PHY芯片、一个PCI-E Switch控制器模块、一个RTC芯片、两路PCI-E接口、两个视频解码器、四路USB信号、一个USB转UART控制器、一个RS232驱动接收控制器、一路PS/2信号、两路SATA信号、一个板载电子盘。

所述音频编解码器分别接出一路音频输出，一路音频输入和一路麦克风输入，所述音频输出需配合音频模拟信号放大器使用。所述千兆以太网PHY芯片接出两路GMII/RGMII信号。所述RTC芯片反馈时钟给套片控制器模块。所述视频解码器分别接出DVI+VGA信号和DVI信号。所述RS232驱动接收控制器接出一路RS232信号。所述USB转UART控制器接出一个RS232驱动、接收控制器，RS232驱动、接收控制器接出一路RS232信号。

所述PCI-E Switch控制器模块采用PCI-E Switch控制器桥片，该桥片选用八路PCI-E通道的PEX8609芯片，PEX8609芯片分别接出两路千兆以太网控制器、两路PCI-E接口。所述千兆以太网控制器接出GMII/RGMII信号。

所述VPX连接器模块具体包括P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6七个连接器。P0为VPX规范中定义通用P0连接器，该连接器为基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板提供电源输入。P1、P2、P3、P4、P5、P6为VPX规范中定义连接器，该连接器作为基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板与底板或其他板卡之间的差分信号以及单点信号通信接口。VPX总线是VITA(VME International Trade Association,VME国际贸易协会)组织于2007年在其VME总线基础上提出的新一代高速串行总线标准。VPX总线的基本规范、机械结构和总线信号等具体内容均在ANSI/VITA46系列技术规范中定义。VPX连接器模块核心在于连接器MultiGig RT2，相对于传统的针式连接器，这种高速差分连接器的硅晶片式(类似内存条的金手指)结构具有连接紧密、插入损耗小和误码率低等优点，每个差分接触对支持的数据带宽可高达10Gbit/s，而且硅晶片都带有ESD接地层和触点层，防止操作期间受意外放电影响。尽管采用这种高速连接器牺牲了VPX与早期的VME产品在硬件上的兼容性，但是这种因为不兼容所带来的劣势在其他方面会得到更多的补偿，主要体现在三个方面：其一，可以直接从后背板配置快速I/O设备；这样能够消除由于前端配置带来的维修和形状尺寸问题；其二，为VME用户提供一个可以简单有效地采用各种高速开关互联结构的途径；其三，定义了大量的I/O管脚以便于系统的升级和扩展。

需要说明的是，DDR3(Double Data Rate3,即第三代双倍速率同步动态随机存储器)是指一种内存规格。PCI-E(PCI Express)是指增强型外部互联标准是一种连接电子计算机主板和外部设备的总线标准。PCI(Personal Computer Interface)是指外设互联标准，是一种连接电子计算机主板和外部设备的总线标准。GMII(Gigabit MediumIndependent Interface)是一种千兆以太网接口标准。RGMII(Reduced Gigabit MediumIndependent Interface)是一种简化的千兆以太网接口标准。I2C(Inter-IntegratedCircuit)是一种两线式串行总线标准。RTC(Real-Time Clock)是实时时钟。DVI(DigitalVisual Interface)是数字视频接口。VGA(Video Graphics Array)是一种视频输出标准。USB(Universal Serial Bus)是一个外部总线标准。UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter)是一种通用串行数据总线。RS232是一种异步传输标准接口。PS/2是在较早电脑上常见的接口之一，用于鼠标、键盘等设备。SATA(Serial AdvancedTechnology Attachment)是一种串行高级技术，是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。

本实用新型采用的VPX连接器模块与传统的针式连接器相比，这种高速差分连接器的硅晶片式结构具有连接紧密、插入损耗小和误码率低等优点，每个差分接触对支持的数据带宽可高达10Gbit/s，而且硅晶片都带有ESD接地层和触点层，防止操作期间受意外放电影响。本实用新型采用+12V供电，最多可以提供384W的功率。

本实用新型的技术方案采用我国完全自主设计的申威411处理器,采用Linux操作系统，其软硬件设计完全自主可控，安全性高，为我国电力、通信、金融和国防等国家命脉行业的信息安全提供有力保障，并且通过套片完成了多层次片上通信结构、高性能PCI-E交叉开关、图形图像子系统、存储等功能，满足系统的可信引导和软件的安全认证需求，同时主板接口资源丰富，兼容性强，可满足不同行业的需求。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，包括申威411处理器、套片控制器模块、PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块；所述申威411处理器与套片控制器模块、VPX连接器模块连接，所述套片控制器模块与PCI-E Switch控制器模块、VPX连接器模块，所述PCI-ESwitch控制器模块与VPX连接器模块连接；其中，所述申威411处理器集成有两路64位DDR3存储控制器接口和两路PCI-E接口，DDR3存储控制器接口连接DDR3内存颗粒，一路PCI-E接套片控制器模块，另一路PCI-E接VPX连接器模块；所述套片控制器模块接出一个音频编解码器，所述音频编解码器分别接出一路音频输出，一路音频输入和一路麦克风输入，所述音频输出需配合音频模拟信号放大器使用；所述VPX连接器模块包括连接器P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6，P0为VPX规范中定义的通用P0连接器，该连接器为主板提供电源输入；P1、P2、P3、P4、P5、P6为VPX规范中定义连接器，该连接器为主板与底板或其他板卡之间的通信接口。

2.根据权利要求1所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述套片控制器模块接出一个千兆以太网PHY芯片、一个PCI-E Switch控制器模块、一个RTC芯片、两路PCI-E接口、两个视频解码器、四路USB信号、一个USB转UART控制器、一个RS232驱动接收控制器、一路PS/2信号、两路SATA信号、一个板载电子盘。

3.根据权利要求1所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述PCI-E Switch控制器模块采用PCI-E Switch控制器桥片，该桥片选用八路PCI-E通道的PEX8609芯片，PEX8609芯片分别接出两路千兆以太网控制器、两路PCI-E接口。

4.根据权利要求3所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述千兆以太网控制器接出GMII/RGMII信号。

5.根据权利要求2所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述千兆以太网PHY芯片接出两路GMII/RGMII信号。

6.根据权利要求2所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述RTC芯片反馈时钟给套片控制器模块。

7.根据权利要求2所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述视频解码器分别接出DVI+VGA信号和DVI信号。

8.根据权利要求2所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述RS232驱动接收控制器接出一路RS232信号。

9.根据权利要求2所述的基于申威411处理器和申威套片的VPX计算机主板，其特征在于，所述USB转UART控制器接出一个RS232驱动、接收控制器，RS232驱动、接收控制器接出一路RS232信号。