CN206684730U - 一种存储服务器的pcie扩展直连硬盘的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，包括PCIE端口提供单元,与PCIE端口提供单元连接的PCIE扩展单元和时钟扩展单元，与PCIE扩展单元连接的PCIE转SATA单元,与PCIE转SATA单元连接的SATA接口单元；时钟扩展单元还与PCIE扩展单元和PCIE转SATA单元连接。本专利可以在存储服务器上实现减少使用HBA卡等中间媒介出现的延迟等问题，达到更快的存储响应速度；减少使用HBA卡及硬盘背板互联线缆等，降低了整个存储系统的价格；增加了存储节点的存储容量，使得一个存储服务器节点可以排列至少16个硬盘；因硬盘数量增加，同时通过组RAID等方式，也增加了存储冗余能力。
Description
技术领域
本实用新型属于云服务器数据存储领域，具体涉及一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统。
背景技术
随着各个互联网公司的云应用越来越多被人所接受，随着云存储需求不断的扩大，存储的容量和冗余等要求越来越多。
云存储技术等发展日新月异，承载此种业务的存储服务器发挥着至关重要的作用。作为云服务的载体，硬盘存储的能力和冗余能力都是至关重要的问题。
当前存储服务器使用的设计方法为HBA卡连接硬盘背板，再连接硬盘。使用此种设计方法，除HBA卡需要引进或者设计外，硬盘背板也需要进行针对性的设计，另外互联线缆也是必须在设计上加入的一个必要因素，增加了存储系统的成本；使用HBA卡和硬盘背板出现延迟，存储响应速度慢。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，是非常有必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对上述存储服务器使用HBA卡存储响应速度慢，成本较高的缺陷，提供一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：
一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，包括PCIE端口提供单元,与PCIE端口提供单元连接的PCIE扩展单元和时钟扩展单元，与PCIE扩展单元连接的PCIE转SATA单元,与PCIE转SATA单元连接的 SATA接口单元；
时钟扩展单元还与PCIE扩展单元和PCIE转SATA单元连接。
优选地，PCIE端口提供单元包括主板的中央处理器CPU或主板的南桥芯片PCH。
优选地，PCIE扩展单元采用PCIE-SWITCH芯片，PCIE-SWITCH芯片的输入为PCIE×4信号,PCIE-SWITCH芯片的输出为PCIE×2信号。
优选地，PCIE转SATA单元采用PCIE转SATA芯片，PCIE转SATA芯片的输入为PCIE×2信号，PCIE转SATA芯片的输出为SATA3.0信号。
优选地，PCIE扩展单元包括两个PCIE-SWITCH芯片，每个PCIE-SWITCH芯片的输入为一路PCIE×4信号,每个PCIE-SWITCH芯片的输出为两路PCIE×2信号,每个PCIE-SWITCH芯片的转换是基于PCIE协议规范进行转换，转出的两路PCIE×2信号各自独立，不影响对方使用；PCIE转SATA单元包括四个PCIE转SATA芯片，每个PCIE转SATA芯片的输入为一路PCIE×2信号，每个PCIE转SATA芯片的输出为四路SATA3.0信号。
优选地，SATA接口单元包括16个SATA接口，每个PCIE转SATA芯片输出的每路SATA3.0信号连接一个SATA接口。
优选地，时钟扩展单元采用时钟扩展芯片，时钟扩展芯片将PCIE端口提供单元采用的时钟扩展，扩展的时钟提供给PCIE扩展单元和PCIE转SATA单元使用。
优选地，时钟扩展单元为每个PCIE-SWITCH芯片提供三路同步时钟；时钟扩展单元为每个PCIE转SATA芯片提供一路同步时钟。
优选地，时钟扩展单元的输入为100MHz系统时钟；时钟扩展单元的输出为100MHz同步时钟；PCIE端口提供单元的100MHz时钟和PCIE扩展单元及PCIE转SATA单元使用相同的100MHz 时钟，保证同源设计，使得PCIE转SATA单元和PCIE扩展单元与PCIE端口提供单元的时钟能保证同相位并支持展频使用。
优选地，PCIE×4信号采用PCIE3.0协议或PCIE2.0协议。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型可以在存储服务器上实现减少使用HBA卡等中间媒介出现的延迟等问题，可以达到更快的存储响应速度；同时减少使用HBA卡及硬盘背板互联线缆等，降低了整个存储系统的价格；另外通过此种扩展方法，增加了存储节点的存储容量，使得一个存储服务器节点可以排列至少16个硬盘；因硬盘数量增加，同时通过组RAID等方式，也增加了存储冗余能力。
此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本实用新型系统连接示意图；
图2为实施例1系统连接示意图；
其中，1.PCIE端口提供单元；2.PCIE扩展单元；3.时钟扩展单元；4.PCIE转SATA单元；5.SATA接口单元；6.CPU；7a. 第一PCIE-SWITCH芯片；7b. 第二PCIE-SWITCH芯片；8a.第一PCIE转SATA芯片；8b.第二PCIE转SATA芯片；8c.第三PCIE转SATA芯片；8d.第四PCIE转SATA芯片；9-1.第一SATA接口；9-2.第二SATA接口；9-3.第三SATA接口；9-4.第四SATA接口；9-5.第五SATA接口；9-6.第六SATA接口；9-7.第七SATA接口；9-8.第八SATA接口；9-9.第九SATA接口；9-10.第十SATA接口；9-11.第十一SATA接口；9-12.第十二SATA接口；9-13.第十三SATA接口；9-14.第十四SATA接口；9-15.第十五SATA接口；9-16.第十六SATA接口；10.时钟扩展芯片。
具体实施方式：
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，包括PCIE端口提供单元1,与PCIE端口提供单元1连接的PCIE扩展单元2和时钟扩展单元3，与PCIE扩展单元2连接的PCIE转SATA单元4,与PCIE转SATA单元4连接的 SATA接口单元5；
PCIE端口提供单元1采用主板的中央处理器CPU 6；
PCIE扩展单元2采用两个PCIE-SWITCH芯片，第一PCIE-SWITCH芯片7a和第二PCIE-SWITCH芯片7b，每个PCIE-SWITCH芯片的输入为一路PCIE×4信号,每个PCIE-SWITCH芯片的输出为两路PCIE×2信号，每个PCIE-SWITCH芯片的转换是基于PCIE协议规范进行转换，转出的两路PCIE×2信号各自独立，不影响对方使用；PCIE×4信号采用PCIE3.0协议或PCIE2.0协议，基于主板的CPU 6的PCIE 端口使用分配进行合理选用；
PCIE转SATA单元4采用四个PCIE转SATA芯片，第一PCIE转SATA芯片8a，第二PCIE转SATA芯片8b，第三PCIE转SATA芯片8c，第四PCIE转SATA芯片8d，每个PCIE转SATA芯片的输入一路为PCIE×2信号，每个PCIE转SATA芯片的输出为四路SATA3.0信号；
SATA接口单元包括16个SATA接口，第一SATA接口9-1，第二SATA接口9-2，第三SATA接口9-3，第四SATA接口9-4，第五SATA接口9-5，第六SATA接口9-6， 第七SATA接口9-7，第八SATA接口9-8，第九SATA接口9-9，第十SATA接口9-10，第十一SATA接口9-11，第十二SATA接口9-12，第十三SATA接口9-13，第十四SATA接口9-14，第十五SATA接口9-15，第十六SATA接口9-16，每个PCIE转SATA芯片输出的每路SATA3.0信号连接一个SATA接口；
时钟扩展单元3还与PCIE扩展单元2和PCIE转SATA单元4连接；
时钟扩展单元3采用时钟扩展芯片10，时钟扩展芯片10将PCIE端口提供单元1的中央处理器CPU 6采用的时钟扩展，扩展的时钟提供给PCIE扩展单元2的第一PCIE-SWITCH芯片7a和第二PCIE-SWITCH芯片7b，以及PCIE转SATA单元4的第一PCIE转SATA芯片8a，第二PCIE转SATA芯片8b，第三PCIE转SATA芯片8c，第四PCIE转SATA芯片8d使用；时钟扩展单元3为每个PCIE-SWITCH芯片提供三路100MHz同步时钟；时钟扩展单元3的时钟扩展芯片10为每个PCIE转SATA芯片提供一路100MHz同步时钟；CPU端的100MHz时钟和PCIE-SWITCH芯片及PCIE转SATA芯片使用相同的100MHz 时钟，保证同源设计，使得PCIE转SATA芯片和PCIE-SWITCH芯片与CPU端的时钟能保证同相位并支持展频使用。
本实用新型的实施例是说明性的，而非限定性的，上述实施例只是帮助理解本实用新型，因此本实用新型不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他的具体实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1. 一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，包括PCIE端口提供单元,与PCIE端口提供单元连接的PCIE扩展单元和时钟扩展单元，与PCIE扩展单元连接的PCIE转SATA单元,与PCIE转SATA单元连接的 SATA接口单元；
时钟扩展单元还与PCIE扩展单元和PCIE转SATA单元连接。
2.如权利要求1所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，PCIE端口提供单元包括主板的中央处理器CPU或主板的南桥芯片PCH。
3.如权利要求1所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，PCIE扩展单元采用PCIE-SWITCH芯片，PCIE-SWITCH芯片的输入为PCIE×4信号,PCIE-SWITCH芯片的输出为PCIE×2信号。
4.如权利要求3所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，PCIE转SATA单元采用PCIE转SATA芯片，PCIE转SATA芯片的输入为PCIE×2信号，PCIE转SATA芯片的输出为SATA3.0信号。
5.如权利要求4所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，PCIE扩展单元包括两个PCIE-SWITCH芯片，每个PCIE-SWITCH芯片的输入为一路PCIE×4信号,每个PCIE-SWITCH芯片的输出为两路PCIE×2信号；PCIE转SATA单元包括四个PCIE转SATA芯片，每个PCIE转SATA芯片的输入为一路PCIE×2信号，每个PCIE转SATA芯片的输出为四路SATA3.0信号。
6.如权利要求5所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，SATA接口单元包括16个SATA接口，每个PCIE转SATA芯片输出的每路SATA3.0信号连接一个SATA接口。
7.如权利要求1所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，时钟扩展单元采用时钟扩展芯片。
8.如权利要求5所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，时钟扩展单元为每个PCIE-SWITCH芯片提供三路同步时钟；时钟扩展单元为每个PCIE转SATA芯片提供一路同步时钟。
9.如权利要求1所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统,其特征在于,时钟扩展单元的输入为100MHz系统时钟；时钟扩展单元的输出为100MHz同步时钟。
10.如权利要求3所述的一种存储服务器的PCIE扩展直连硬盘的系统，其特征在于，PCIE×4信号采用PCIE3.0协议或PCIE2.0协议。
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