CN206931082U

CN206931082U - 一种多类型接口的m.2设备扩展卡

Info

Publication number: CN206931082U
Application number: CN201720817452.8U
Authority: CN
Inventors: 张广乐; 薛广营
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2018-01-26
Anticipated expiration: 2027-07-07

Abstract

本实用新型公开了一种多类型接口的M.2设备扩展卡，包括M.2连接器单元、M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元、Clock Switch单元、Clock Buffer单元、Thermal Sensor单元和FRU单元；所述M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元均连接Clock Switch单元、Thermal Sensor单元、FRU单元和M.2连接器单元，Clock Switch单元的信号输出端连接Clock Buffer单元的信号输入端。与现有技术相比，本实用新型的扩展卡不仅可以接插于M.2连接器，而且可以接插于PCIE连接器，接口类型灵活，适用于不同空间要求的系统。

Description

一种多类型接口的M.2设备扩展卡

技术领域

本实用新型涉及计算机设备技术领域,具体地说是一种多类型接口的M.2设备扩展卡。

背景技术

M.2(M.2是Intel推出的一种替代MSATA的新接口规范，也就是NGFF，即NextGeneration Form Factor。)连接器作为比迷你卡、半迷你卡更小尺寸的连接器，不仅适用于WiFi、蓝牙、全球卫星导航定位等通信领域，而且适用于PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express，外设组件互连传输标准)、SAS/SATA(SAS，Serial Attached SCSI，串行SCSI接口；SATA全称Serial ATA，串行ATA接口)固态设备存储领域，因其具有体积小巧、功能强大的特点，正从超薄笔记本等领域逐渐渗透到台式计算机、服务器等领域。

在服务器设计领域，M.2连接器主要集成在CPU主板，用于连接M.2SSD(SolidState Drives，固态硬盘)设备。为保证服务器的可靠性，往往需要使用多块硬盘进行RAID(Redundant Arrays of Independent Disks，磁盘阵列)，往往会占用很多服务器空间，同时服务器本身的结构和器件布局往往会限制主板M.2连接器数量，从而限制了M.2SSD数量，影响服务器的性能。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种多类型接口的M.2设备扩展卡，能够配置不同类型的RAID，适用范围广，节省服务器空间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：包括M.2连接器单元、M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIEx16金手指接口单元、Clock Switch单元、Clock Buffer单元、Thermal Sensor单元和FRU单元；所述M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元均连接Clock Switch单元、Thermal Sensor单元、FRU单元和M.2连接器单元，Clock Switch单元的信号输出端连接Clock Buffer单元的信号输入端。

进一步地，在同一时刻，所述M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIEx16接口单元中任一个与M.2连接器单元相连。

进一步地，所述Clock Buffer单元的信号输出端连接M.2连接器单元，用于将由Clock Switch单元获取的差分参考时钟信号发送给M.2连接器单元。

进一步地，所述M.2连接器单元包括多个M.2连接器，所述Clock Buffer单元的信号输出端分别连接多个M.2连接器的时钟信号输入端。

进一步地，所述M.2连接器有4个，在扩展卡的正面、背面各设置2个。

进一步地，所述Thermal Sensor单元包括温度检测芯片，所述温度检测芯片的温度信号输入管脚通过I2C总线分别连接M.2接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元。

进一步地，所述Clock Switch单元包括时钟切换芯片，所述时钟切换芯片的时钟输入管脚分别连接M.2接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元。

利用本实用新型的技术方案，获得的有益效果有：

1、扩展卡包括M.2金手指接口单元、PCIE x8接口单元和PCIE x16接口单元，不仅可以接插于M.2连接器，而且可以接插于PCIE连接器，接口类型灵活，适用于不同空间要求的系统。

2、扩展卡的M.2金手指接口单元、PCIE x8接口单元和PCIE x16接口单元，均连接M.2连接器单元，且M.2连接器单元包括多个标准M.2接口的SSD连接器，能够连接多种尺寸的SATA/PCIE SSD，适用范围广，能够满足服务器对多种RAID卡接口类型的需求。

3、扩展卡的Thermal Sensor单元实时检测金手指接口单元的温度并将温度信号传递至CPU主板，方便了解扩展卡的温度情况，一旦温度超标，便于采取应对措施，从而延长扩展卡的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的扩展卡结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，包括M.2连接器(M.2CONN)单元、M.2金手指接口单元(M.2Golden Finger)、PCIE x8金手指接口单元(PCIEx8Golden Finger)、PCIE x16金手指接口单元(PCIE x16 Golden Finger)、Clock Switch(时钟切换)单元、Clock Buffer(时钟缓冲)单元、Thermal Sensor(温度检测)单元和FRU(Field Replace Unit，现场可变更)单元；M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元均连接Clock Switch单元、Thermal Sensor单元、FRU单元和M.2连接器单元。

M.2连接器单元通过PCIE或SAS接口连接M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元。M.2连接器单元包括4个标准M.2接口SSD连接器，如图1所示，分别为M.2CONN1、M.2CONN2、M.2CONN3、M.2CONN4。在扩展卡的正面背面各2个，可连接2242、2260、2280等多种规格的SATA/PCIE SSD。适用范围广，能够满足服务器对多种RAID卡接口类型的需求。其中以2242为例，22表示SSD的宽度为22mm，42表示SSD的长度为42mm，2260与2280同为此理。

M.2金手指接口单元为M KeyM.2金手指，可接插到主板任意M.2连接器。其中M Key表示的是金手指接口的一种，不同Key金手指适用对象不同，M为Key ID序号，M序号的金手指接口适用PCIE/SATA标准的接口。

PCIE x8金手指接口单元为标准PCIE x8金手指，可接插到主板任意PCIE x8/x16连接器。PCIE x16金手指接口单元为标准PCIE x16金手指，可接插到主板任意PCIE x16连接器。

Clock Switch单元包括时钟切换芯片，本实用新型选用的时钟切换芯片的型号为8T49N286A。M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元均连接时钟切换芯片的时钟信号输入端，为Clock Switch单元提供100MHz的PCIE参考时钟信号。

M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元均连接M.2连接器单元，为M.2连接器单元提供SATA/PCIE信号。

M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元在同一时刻只能有一种接口与主板相连。使用M.2金手指接口单元，扩展卡的M.2连接器单元最多可插接2块PCIE x2M.2SSD或1块PCIEx4M.2SSD；使用PCIE x8金手指接口,扩展卡的M.2连接器单元最多可扩展2块PCIE x4或4块PCIE x2SSD；使用PCIE x16金手指接口,扩展卡的M.2连接器单元最多可扩展4块PCIE x4SSD。使用M.2金手指接口单元，扩展卡最多可接插1块SATA SSD；使用PCIE x8或PCIE x16金手指接口单元，扩展卡最多可接插4块SATA SSD

当对扩展卡的传输速率有不同要求时，例如对于只有PCIE x8接口且要求高传输速率场合，可将4个PCIE x2接口改配为2个PCIE x4接口，以提高其数据传输速率。

Clock Switch单元的时钟信号输出端连接Clock Buffer单元的时钟信号输入端，向Clock Buffer单元提供100MHz的差分参考时钟，其中Clock Buffer单元包括时钟缓冲芯片及相关外围电路，本实用新型选用的时钟缓冲芯片的型号为ICS9ZX21901。Clock Buffer单元的差分时钟信号输出端连接M.2连接器单元的差分时钟信号输入端，将来自ClockBuffer单元的100MHz差分参考时钟提供给四个M.2连接器。

Thermal Sensor单元包括温度检测芯片及芯片的相应外围电路，用于实时监测扩展卡各点的温度，如M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元的温度，将温度信号转化为I2C信号传递至主板。方便了解扩展卡的温度情况，一旦温度超标，便于采取应对措施，从而延长扩展卡的使用寿命。

FRU单元通过I2C总线连接M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIEx16金手指接口单元，FRU单元包括EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)芯片及芯片的相应外围电路，本实用新型选用的EEPROM的型号为AT24C02，用于存储扩展卡版本、配置的相关信息供主板查询。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：包括M.2连接器单元、M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元、Clock Switch单元、ClockBuffer单元、Thermal Sensor单元和FRU单元；所述M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元、PCIE x16金手指接口单元均连接Clock Switch单元、Thermal Sensor单元、FRU单元和M.2连接器单元，Clock Switch单元的信号输出端连接Clock Buffer单元的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：在同一时刻，所述M.2金手指接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16接口单元中任一个与M.2连接器单元相连。

3.根据权利要求1所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：所述ClockBuffer单元的信号输出端连接M.2连接器单元，用于将由Clock Switch单元获取的差分参考时钟信号发送给M.2连接器单元。

4.根据权利要求3所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：所述M.2连接器单元包括多个M.2连接器，所述Clock Buffer单元的信号输出端分别连接多个M.2连接器的时钟信号输入端。

5.根据权利要求4所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：所述M.2连接器有4个，在扩展卡的正面、背面各设置2个。

6.根据权利要求1所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：所述ThermalSensor单元包括温度检测芯片，所述温度检测芯片的温度信号输入管脚通过I2C总线分别连接M.2接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元。

7.根据权利要求1所述的一种多类型接口的M.2设备扩展卡，其特征是：所述ClockSwitch单元包括时钟切换芯片，所述时钟切换芯片的时钟输入管脚分别连接M.2接口单元、PCIE x8金手指接口单元和PCIE x16金手指接口单元。