CN207232854U - 一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，包括硬盘接口，硬盘接口连接有SATA接口、PCIE接口、CPLD、缓冲模块、I2C扩展受控模块以及硬盘状态I2C协议转换模块；I2C扩展受控模块还连接有I2C总线，I2C总线还连接有第一I2C接口和温度传感器，I2C总线还与硬盘状态I2C协议转换模块和CPLD连接；缓冲模块还与CPLD和PCIE接口连接；I2C扩展受控模块还与CPLD连接；CPLD还连接有第二I2C接口、SGPIO接口、错误指示灯、在位指示灯以及活动指示灯；SATA接口连接有南桥芯片PCH，PCIE接口连接有CPU，第一I2C接口连接有BMC，第二I2C接口与CPU连接。
Description
技术领域
本实用新型属于硬盘背板领域，具体涉及一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板。
背景技术
服务器前置硬盘当前主流硬盘是SATA和SAS硬盘以及SSD，但由于NVME SSD硬盘价格昂贵，普及有限，各个服务器厂商所生产硬盘背板均以支持SATA和SAS硬盘为主，随着服务器产业的快速发展，NVME硬盘以其更低的延时，更高的传输性能，更低的功耗控制，不断进化，从高端到主流，需求日益增多，在NVME硬盘日益增多的市场前提下，旧背板已经无法满足实际需求。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，是非常有必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对上述旧的硬盘背板无法满足实际需求的缺陷，提供一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，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：
一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，包括硬盘接口，硬盘接口连接有SATA接口、PCIE接口、CPLD、缓冲模块、I2C总线扩展受控模块以及硬盘状态I2C协议转换模块；
I2C总线扩展受控模块还连接有第一I2C总线，第一I2C总线还连接有第一I2C接口和温度传感器，第一I2C总线还与硬盘状态I2C协议转换模块和CPLD连接；
缓冲模块还与CPLD和PCIE接口连接；
I2C总线扩展受控模块还与CPLD连接；
CPLD还连接有第二I2C接口、SGPIO接口、硬盘错误指示灯、硬盘在位指示灯以及硬盘活动指示灯；
SATA接口还连接有南桥芯片PCH，PCIE接口还连接有CPU，第一I2C接口还连接有BMC，第二I2C接口也与CPU连接。
进一步地，I2C总线扩展受控模块包括I2C总线扩展单元和I2C总线受控单元；I2C总线扩展单元连接第一 I2C总线，I2C总线受控单元连接I2C总线扩展单元、硬盘接口和CPLD。
进一步地，硬盘接口包括硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口，硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口均与CPLD连接。硬盘接口支持硬盘热插拔功能。
进一步地，还包括外部电源接口，外部电源接口连接有电源转换模块，CPLD连接电源转换模块。CPLD也可连接硬盘电源供电，外部电源接口可接5V或12V，电源转换模块的输出电压为3.3V。
进一步地，硬盘接口的数量为4个，SATA接口的数量为4个，PCIE接口的数量为4个，缓冲模块的数量为4个，硬盘错误指示灯的数量为4个，硬盘定位指示灯的数量为4个，硬盘活动指示灯的数量为4个。
进一步地，硬盘背板包括第一侧、第二侧、第三侧、第四侧、正面以及背面；
四个硬盘接口均匀设置在硬盘背板正面的第四侧并与第四侧平行；
第一PCIE接口设置在硬盘背板背面靠近第一侧和第二侧的位置并与第二侧平行，第一SATA接口设置在硬盘背板背面靠近第一PCIE接口和第二侧的位置并与第二侧平行；
第三SATA接口设置在硬盘背板背面的中心位置，并与第二侧平行；
第三PCIE接口设置在硬盘背板背面从第三侧方向靠近第三SATA接口的位置，并与第二侧垂直；
第二PCIE接口设置在硬盘背板背面从第一侧方向靠近第三SATA接口的位置，并与第二侧垂直；
第二SATA接口设置在第一SATA接口和第三SATA接口中间的位置，并与第二侧垂直；
第四SATA接口设置在硬盘背板背面靠近第三侧和第二侧的位置并与第二侧平行，第四PCIE接口设置在靠近第四SATA接口和第二侧的位置并与第二侧垂直。
进一步地，硬盘接口采用SFF-8639型号的硬盘连接器，PCIE接口采用支持PCIEX4信号的光纤铜缆连接器OCUlink。
进一步地，CPLD采用LCMXO2-1200型号的CPLD芯片，硬盘状态I2C协议转换模块采用TCA6408型号的芯片。
进一步地，I2C总线扩展单元采用PCA9546型号的I2C总线扩展芯片；I2C总线受控单元采用74LV3162型号的芯片。
硬盘状态I2C协议转换模块和CPLD用于判断硬盘接口是否有硬盘插入及插入的硬盘类型；
当判断有硬盘插入且插入的硬盘类型为NVME硬盘时，
硬盘状态I2C协议转换模块通知BMC硬盘的类型为NVME硬盘，BMC通知CPU与PCIE接口连接，CPU通过第二I2C接口与CPLD通信控制NVME硬盘的活动指示灯；
CPLD控制I2C总线扩展受控模块打开，BMC与硬盘接口的I2C通信开启；
CPLD控制缓冲模块打开，PCIE接口与硬盘接口的通信开启；
CPLD控制NVME硬盘的错误指示灯和NVME硬盘的在位指示灯；
当判断有硬盘插入且插入的硬盘类型为SAS或SATA硬盘时，
硬盘状态I2C协议转换模块通知BMC硬盘的类型为SAS或SATA硬盘，BMC通知PCH与SATA接口连接，PCH通过SGPIO接口与CPLD通信控制SAS或SATA硬盘的活动指示灯；
CPLD控制SAS或SATA硬盘的错误指示灯以及SAS或SATAE硬盘的在位指示灯。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型可以满足系统对NVME、SAS和SATA不同类型硬盘的需求，实现服务器对硬盘的点灯需求，支持硬盘的错误指示灯、在位指示灯和活动指示灯。
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为本实用新型整体连接示意图；
图2为本实用新型具体连接示意图；
图3为本实用新型正面结构示意图一；
图4为本实用新型背面结构示意图二；
其中，1-硬盘接口；1.1-第一硬盘接口；1.2-第二硬盘接口；1.3-第三硬盘接口；1.4-第四硬盘接口；2-SATA接口；2.1-第一SATA接口；2.2-第二SATA接口；2.3-第三SATA接口；2.4-第四SATA接口；3-PCIE接口；3.1-第一PCIE接口；3.2-第二PCIE接口；3.3-第三PCIE接口；3.4-第四PCIE接口；4-CPLD；5-缓冲模块；5.1-第一缓冲模块；5.2-第二缓冲模块；5.3-第三缓冲模块；5.4-第四缓冲模块；6-I2C总线扩展受控模块；6.1-I2C总线扩展单元；6.2.1-第一I2C总线受控单元；6.2.2-第二I2C总线受控单元；7-硬盘状态I2C协议转换模块；8-第一I2C接口；9-温度传感器；10-第二I2C接口；11-SGPIO接口；12-硬盘错误指示灯；13-硬盘在位指示灯；14-硬盘活动指示灯；15-PCH；16-CPU；17-BMC；A.1-硬盘背板第一侧；A.2-硬盘背板第二侧；A.3-硬盘背板第三侧；A.4-硬盘背板第四侧。
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所示，本实用新型提供一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，包括硬盘接口1，硬盘接口连接有SATA接口2、PCIE接口3、CPLD 4、缓冲模块5、I2C总线扩展受控模块6以及硬盘状态I2C协议转换模块7；
I2C总线扩展受控模块还连接有第一I2C总线，第一I2C总线还连接有第一I2C接口8和温度传感器9，第一I2C总线还与硬盘状态I2C协议转换模块7和CPLD 4连接；
缓冲模块5还与CPLD 4和PCIE接口3连接；
I2C总线扩展受控模块6还与CPLD 4连接；
CPLD 4还连接有第二I2C接口10、SGPIO接口11、硬盘错误指示灯12、硬盘在位指示灯13以及硬盘活动指示灯14；
SATA接口2还连接有南桥芯片PCH 15，PCIE接口3还连接有CPU 16，第一I2C接口9还连接有BMC 17，第二I2C接口10也与CPU 16连接。
如图2所示，上述实施例中的硬盘接口1的数量为4个，第一硬盘接口1.1，第二硬盘接口1.2，第三硬盘接口1.3以及第四硬盘接口1.4，SATA接口2的数量为4个，第一SATA接口2.1，第二SATA接口2.2，第三SATA接口2.3以及第四SATA接口2.4,PCIE接口3的数量为4个，第一PCIE接口3.1，第二PCIE接口3.2，第三PCIE接口3.3以及第四PCIE接口3.4，缓冲模块4的数量为4个，第一缓冲模块4.1，第二缓冲模块4.2，第三缓冲模块4.3以及第四缓冲模块4.4；I2C总线扩展受控模块6包括I2C总线扩展单元6.1，第一I2C总线受控单元6.2.1和第二I2C总线受控单元6.2.2；
第一硬盘接口1.1与第一SATA接口2.1、第一PCIE接口3.1、第一缓冲模块5.1、第一I2C总线受控单元6.2.1、CPLD 4、以及硬盘状态I2C协议转换模块7连接，
第一缓冲模块5.1还与CPLD 4和第一PCIE接口3.1连接；
第二硬盘接口1.2与第二SATA接口2.2、第二PCIE接口3.2、第二缓冲模块5.2、第一I2C总线受控单元6.2.1、CPLD 4、以及硬盘状态I2C协议转换模块7连接，
第二缓冲模块5.2还与CPLD 4和第二PCIE接口3.2连接；
第三硬盘接口1.3与第三SATA接口2.3、第三PCIE接口3.3、第三缓冲模块5.3、第二I2C总线受控单元6.2.2、CPLD 4、以及硬盘状态I2C协议转换模块7连接，
第三缓冲模块5.3还与CPLD 4和第三PCIE接口3.3连接；
第四硬盘接口1.4与第四SATA接口2.4、第四PCIE接口3.4、第四缓冲模块5.4、第二I2C总线受控单元6.2.2、CPLD 4、以及硬盘状态I2C协议转换模块7连接，
第四缓冲模块5.4还与CPLD 4和第四PCIE接口3.4连接；
第一I2C总线受控单元6.2.1连接I2C总线扩展单元6.1和CPLD 4，第二I2C总线受控单元6.2.2连接I2C总线扩展单元6.1和CPLD 4，I2C总线扩展单元6.1连接第一 I2C总线；
硬盘错误指示灯的数量也为4个，硬盘定位指示灯的数量为4个，硬盘活动指示灯的数量为4个，每个硬盘错误指示灯、每个硬盘定位指示灯以及每个硬盘活动指示灯指示对应的硬盘的状态；
硬盘接口包括硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口，硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口均与CPLD连接；
背板还包括外部电源接口，外部电源接口连接有电源转换模块，CPLD连接电源转换模块。CPLD也可连接硬盘电源供电，外部电源接口可接5V或12V，电源转换模块的输出电压为3.3V；
如图3和图4所示，硬盘背板包括第一侧A.1、第二侧A.2、第三侧A.3、第四侧A.4、正面以及背面；
四个硬盘接口，第一硬盘接口1.1、第二硬盘接口1.2、第三硬盘接口1.3和第四硬盘接口1.4均匀设置在硬盘背板正面的第四侧A.4并与第四侧A.4平行；
第一PCIE接口3.1设置在硬盘背板背面靠近第一侧A.1和第二侧A.2的位置并与第二侧A.2平行，第一SATA接口2.1设置在硬盘背板背面靠近第一PCIE接口3.1和第二侧A.2的位置并与第二侧A.2平行；
第三SATA接口2.3设置在硬盘背板背面的中心位置，并与第二侧A.2平行；
第三PCIE接口3.3设置在硬盘背板背面从第三侧A.3方向靠近第三SATA接口2.3的位置，并与第二侧A.2垂直；
第二PCIE接口3.2设置在硬盘背板背面从第一侧A.1方向靠近第三SATA接口2.3的位置，并与第二侧A.2垂直；
第二SATA接口2.2设置在第一SATA接口2.1和第三SATA接口2.3中间的位置，并与第二侧A.2垂直；
第四SATA接口2.4设置在硬盘背板背面靠近第三侧A.3和第二侧A.2的位置并与第二侧A.2平行，第四PCIE接口3.4设置在靠近第四SATA接口2.4和第二侧A.2的位置并与第二侧A.2垂直；
第一硬盘接口1.1、第二硬盘接口1.2、第三硬盘接口1.3、第四硬盘接口1.4均采用SFF-8639型号的硬盘连接器，第一PCIE接口3.1、第二PCIE接口3.2、第三PCIE接口3.3、第四PCIE接口3.4采用支持PCIEX4信号的光纤铜缆连接器OCUlink；
CPLD采用LCMXO2-1200型号的CPLD芯片，硬盘状态I2C协议转换模块采用TCA6408型号的芯片；
I2C总线扩展单元采用PCA9546型号的I2C总线扩展芯片；第一I2C总线受控单元和第二I2C总线受控单元采用74LV3162型号的芯片。
在2U服务器中，通过3个上述四硬盘接口的背板组合，满足12个硬盘需求，并可根据实际需求选择不同类型的硬盘。
SATA接口，是Serial ATA的缩写，是一种电脑总线，主要功能是用作主板和大量存储设备（如硬盘及光盘驱动器）之间的数据传输之用。ATA，AT AttachmentAT，嵌入式接口，ATA也被称为IDE接口。
OCuLink，Optical Copper Link，光纤/铜缆链接。
CPLD，Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件。
BMC，Baseboard Management Controller，基板管理控制器。
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 (9)
1.一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，包括硬盘接口（1），硬盘接口连接有SATA接口（2）、PCIE接口（3）、CPLD（4）、缓冲模块（5）、I2C总线扩展受控模块（6）以及硬盘状态I2C协议转换模块（7）；
I2C总线扩展受控模块还连接有第一I2C总线，第一I2C总线还连接有第一I2C接口（8）和温度传感器（9），第一I2C总线还与硬盘状态I2C协议转换模块（7）和CPLD（4）连接；
缓冲模块（5）还与CPLD（4）和PCIE接口（3）连接；
I2C总线扩展受控模块（6）还与CPLD（4）连接；
CPLD（4）还连接有第二I2C接口（10）、SGPIO接口（11）、硬盘错误指示灯（12）、硬盘在位指示灯（13）以及硬盘活动指示灯（14）；
SATA接口（2）还连接有南桥芯片PCH（15），PCIE接口（3）还连接有CPU（16），第一I2C接口（8）还连接有BMC（17），第二I2C接口（10）也与CPU（16）连接。
2.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，I2C总线扩展受控模块包括I2C总线扩展单元和I2C总线受控单元；I2C总线扩展单元连接第一 I2C总线，I2C总线受控单元连接I2C总线扩展单元、硬盘接口和CPLD。
3.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，硬盘接口包括硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口，硬盘在位信息端口和硬盘错误信息端口均与CPLD连接。
4.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，还包括外部电源接口，外部电源接口连接有电源转换模块，CPLD连接电源转换模块。
5.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，硬盘接口的数量为4个，SATA接口的数量为4个，PCIE接口的数量为4个，缓冲模块的数量为4个，硬盘错误指示灯的数量为4个，硬盘定位指示灯的数量为4个，硬盘活动指示灯的数量为4个。
6.如权利要求5所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，硬盘背板包括第一侧（A.1）、第二侧（A.2）、第三侧（A.3）、第四侧（A.4）、正面以及背面；
四个硬盘接口均匀设置在硬盘背板正面的第四侧（A.4）并与第四侧（A.4）平行；
第一PCIE接口（3.1）设置在硬盘背板背面靠近第一侧（A.1）和第二侧（A.2）的位置并与第二侧（A.2）平行，第一SATA接口（2.1）设置在硬盘背板背面靠近第一PCIE接口（3.1）和第二侧（A.2）的位置并与第二侧（A.2）平行；
第三SATA接口（2.3）设置在硬盘背板背面的中心位置，并与第二侧（A.2）平行；
第三PCIE接口（3.3）设置在硬盘背板背面从第三侧（A.3）方向靠近第三SATA接口（2.3）的位置，并与第二侧（A.2）垂直；
第二PCIE接口（3.2）设置在硬盘背板背面从第一侧（A.1）方向靠近第三SATA接口（2.3）的位置，并与第二侧（A.2）垂直；
第二SATA接口（2.2）设置在第一SATA接口（2.1）和第三SATA接口（2.3）中间的位置，并与第二侧（A.2）垂直；
第四SATA接口（2.4）设置在硬盘背板背面靠近第三侧（A.3）和第二侧（A.2）的位置并与第二侧（A.2）平行，第四PCIE接口（3.4）设置在靠近第四SATA接口（2.4）和第二侧（A.2）的位置并与第二侧（A.2）垂直。
7.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，硬盘接口采用SFF-8639型号的硬盘连接器，PCIE接口采用支持PCIEX4信号的光纤铜缆连接器OCUlink。
8.如权利要求1所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，CPLD采用LCMXO2-1200型号的CPLD芯片，硬盘状态I2C协议转换模块采用TCA6408型号的芯片。
9.如权利要求2所述的一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板，其特征在于，I2C总线扩展单元采用PCA9546型号的I2C总线扩展芯片；I2C总线受控单元采用74LV3162型号的芯片。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |