CN208432937U - 一种计算机模块和主板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种计算机模块和主板。计算机模块包括处理器、桥片、内存颗粒、外部设备连接器和电源域，电源域至少包括两路电源模组和多个低压差线性稳压器LDO；处理器分别连接桥片和内存颗粒，桥片连接外部设备连接器，以使处理器通过桥片和外部设备连接器连接外部设备；处理器分别连接第一路电源模组和至少一个LDO；桥片分别连接第二路电源模组和至少一个LDO；内存颗粒连接至少一个LDO。本实用新型根据处理器、桥片以及内存颗粒的电流需求设置电源域，对于大电流需求选用转换效率高、发热量低的集成度很高的电源模组，对于小电流需求选用LDO，节省了电路板的面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及板卡技术领域，特别是涉及一种计算机模块和主板。
背景技术
目前，传统的商用计算机不能应用于工业、国防等领域，而加固计算机模块具有高性能、低功耗、小体积等特点，能满足可靠性和抗干扰性等方面需要。常见的加固嵌入式计算机架构有CompactPCI、VPX、COME等模块计算机(Computer on Module)结构。现今，计算机模块的电源大多由分立式电源芯片、外置的电感和晶体管构成，外置的电感和各种晶体管导致电源占用的空间较大，使得电路板的尺寸较大。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种计算机模块和主板，以解决现有技术中电源占用空间大，影响电路板尺寸的问题。
本实用新型实施例公开了一种计算机模块，所述计算机模块包括处理器、桥片、内存颗粒、外部设备连接器和电源域，所述电源域至少包括两路电源模组和多个低压差线性稳压器LDO；
所述处理器分别连接所述桥片和所述内存颗粒；
所述桥片连接所述外部设备连接器，以使所述处理器通过所述桥片和所述外部设备连接器连接外部设备；
所述处理器分别连接第一路电源模组和至少一个所述LDO；所述桥片分别连接第二路电源模组和至少一个所述LDO；所述内存颗粒连接至少一个所述LDO。
可选地，所述外部设备连接器包括VPX连接器、CPCI连接器、CPEX连接器中的任意一种。
可选地，所述计算机模块还包括物理层PHY芯片，所述桥片中设置有千兆以太网媒体接入控制器GMAC；
所述GMAC通过所述PHY芯片连接所述外部设备连接器，以使所述处理器通过所述GMAC、所述PHY芯片和所述外部设备连接器连接以太网；
所述GMAC和所述PHY芯片均连接所述第二路电源模组。
可选地，所述计算机模块还包括显存颗粒；
所述桥片连接所述显存颗粒；
所述显存颗粒连接至少一个所述LDO。
可选地，所述第一路电源模组为LTM4620A，所述第二路电源模组为LTM4608A，所述LDO包括TPS51100和TPS74401中的至少一种。
可选地，所述计算机模块还包括基本输入输出系统BIOS芯片；
所述BIOS芯片通过串行外设接口SPI总线连接所述处理器，以启动所述处理器。
可选地，所述计算机模块还包括第一电平转换芯片和第二电平转换芯片，所述处理器中设置有串口控制器，所述桥片中设置有全双工串口；
所述串口控制器通过所述第一电平转换芯片连接所述外部设备连接器，以通过所述串口控制器和所述第一电平转换芯片实现切换所述处理器的通信接口；
所述全双工串口通过所述第二电平转换芯片连接所述外部设备连接器，以通过所述全双工串口和所述第二电平转换芯片实现切换所述桥片的通信接口。
可选地，所述计算机模块还包括数据转换芯片，所述桥片还设置有DVO接口；
所述桥片通过所述DVO接口连接所述数据转换芯片，所述数据转换芯片连接所述外部设备连接器，以实现数字信号和模拟信号之间的转换。
可选地，所述内存颗粒的布线满足预设条件，其中，所述预设条件包括时钟信号的差分阻抗为80Ω，控制命令信号的阻抗为40Ω，数据信号的阻抗为50Ω中的至少一种。
可选地，所述处理器包括龙芯3A1000处理器、3A2000处理器、3A3000处理器中的任意一种，所述桥片为龙芯7A1000桥片。
本实用新型还提供一种主板，所述主板包括如上述计算机模块；
其中，多个内存颗粒分别设置在所述主板的正面和反面。
本实用新型实施例包括以下优点：
所述计算机模块包括处理器、桥片、内存颗粒、外部设备连接器和电源域，所述电源域至少包括两路电源模组和多个LDO；所述处理器分别连接所述桥片和所述内存颗粒，所述桥片连接所述外部设备连接器，以使所述处理器通过所述桥片和所述外部设备连接器连接外部设备；所述处理器分别连接第一路电源模组和至少一个所述LDO；所述桥片分别连接第二路电源模组和至少一个所述LDO；所述内存颗粒连接至少一个所述LDO。本实用新型根据处理器、桥片以及内存颗粒的电流需求设置电源域，对于大电流需求选用转换效率高、发热量低的集成度很高的电源模组，对于小电流需求选用LDO，相较于分立式电源芯片、外置的电感和晶体管组成的电源，高集成度的电源模组和LDO构成的电源所占用的面积更小，从而节省了电路板的面积。
附图说明
图1是本实用新型的一种计算机模块的结构示意图之一；
图2是本实用新型的一种计算机模块的结构示意图之二。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本实用新型的一种计算机模块的结构示意图。所述计算机模块包括处理器101、桥片102、内存颗粒103、外部设备连接器104和电源域105，所述电源域105至少包括两路电源模组和多个LDO(Low DropOut regulator，低压差线性稳压器)1051；
所述处理器101分别连接所述桥片102和所述内存颗粒103，所述桥片102连接所述外部设备连接器104，以使所述处理器101通过所述桥片102和所述外部设备连接器104连接外部设备；
所述处理器101分别连接第一路电源模组1052和至少一个所述LDO1051；所述桥片102分别连接第二路电源模组1053和至少一个所述LDO1051；所述内存颗粒103连接至少一个所述LDO1051。
本实施例中，处理器101可以通过HT(Hyper Transport，端到端总线技术)总线连接桥片102，桥片102可以支持3路x8、2路x4或者12路x1的PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外部设备互连总线)Express总线，桥片102通过PCI Express总线连接外部设备连接器104，从而使处理器101通过桥片102和外部设备连接器104连接外部设备，比如PCI设备。本实用新型对外部设备连接器的数量不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
处理器101连接内存颗粒103，内存颗粒103存储处理器101的相关数据。其中，内存颗粒103可以是2GB兼容4GB的DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)3，本实用新型对内存颗粒不作详细限定，可以根据实际情况进行选取。
以一款计算机模块为例，处理器101、桥片102、内存颗粒103的电压和电流需求如下：处理器101的核电压为1.1V，电流需求约为25A；处理器101的HT Core的电压为1.15V，电流需求约为2A；桥片102的核电压为1.1V，电流需求约为3A；内存颗粒103的电压为1.5V，电流需求约为6A；内存颗粒103的VTT(Tracking Terminal Voltage，监视终止电压)约为0.75V，电流需求为毫安级；时钟发生器、复位芯片等的电压多为3.3V，电流需求约为4A。由于处理器101、桥片102、内存颗粒103对电压和电流的需求不同，因此在电源域105中设置至少两路电源模组以及多个LDO1051，对于大电流需求选用转换效率高、发热量低且集成度很高的电源模组，对于小电流需求选用LDO，从而实现节省电路板的面积。由于不同部件的工作电流和工作电压均不相同，因此LDO需要设置多个。对于不同款的计算机模块，处理器、桥片、内存颗粒的电压和电流需求与上述需求相近，因此本实用新型中选用电源模组和LDO的方式可以适应于其他计算机模块。
可选地，所述第一路电源模组1052为LTM4620A，所述第二路电源模组1053为LTM4608A，所述LDO1051包括TPS51100和TPS74401中的至少一种。具体地，LTM4620A可以提供26A的电流，LTM4608A可以提供8A的电流。
采用上述技术方案，由于计算机模块中不同部件的工作电流和工作电压均不相同，因此，针对不同的部件配置不同电压和电流输出的电源模组和LDO，即根据不同部件的实际工作需求配置相应的电源模组和LDO，使计算机模块中的各个部件均能工作在自身匹配的电压和电流下，有效延长了各个部件的使用寿命。
可选地，所述外部设备连接器104包括VPX连接器、CPCI连接器、CPEX连接器中的任意一种。
可选地，参照图2所示的计算机模块的结构示意图，所述计算机模块还包括PHY(Physical Layer，物理层)芯片106，所述桥片102中设置有GMAC(Gigabit EthermnetAccess Control，千兆以太网媒体接入控制器)1021；
所述GMAC1021通过所述PHY芯片106连接所述外部设备连接器104，以使所述处理器101通过所述GMAC1021、所述PHY芯片106和所述外部设备连接器104连接以太网；
所述GMAC1021和所述PHY芯片106均连接所述第二路电源模组1053。
本实施例中，桥片102中的GMAC1021连接PHY芯片106，PHY芯片106连接外部设备连接器104，从而可以使处理器101通过桥片102中的GMAC1021、PHY芯片106、外部设备连接器104连接以太网。桥片102可以集成两个GMAC1021，计算机模块可以包括2个PHY芯片106，每一个GMAC1021均连接一个PHY芯片106，从而可以支持2个10/100/1000Mbps以太网接口。
GMAC1021和PHY芯片106的电压为2.5V，电流需求约为2A，因此将GMAC1021和PHY芯片106均连接到第二路电源模组1053上，即将GMAC1021和PHY芯片106均连接到LTM4608A上。
可选地，参照图2所示的计算机模块的结构示意图，所述计算机模块还包括显存颗粒107；
所述桥片102连接所述显存颗粒107；
所述显存颗粒107连接至少一个所述LDO1051。
本实施例中，显存颗粒107可以是512MB的DDR3，本实用新型对此不作详细限定，可以根据实际情况进行选取。显存颗粒107的电压为1.5V，电流需求约为6A，因此，将显存颗粒107连接到至少一个所述LDO上，即可以将显存颗粒107分别连接到TPS51100和TPS74401上。
可选地，参照图2所示的计算机模块的结构示意图，所述计算机模块还包括BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)芯片108；
所述BIOS芯片108通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线109连接所述处理器101，以启动所述处理器101。
本实施例中，BIOS芯片108通过SPI总线109连接处理器101，用于启动处理器101，其中，BIOS芯片108可以采用8MB的Flash芯片GD25Q80CSIG。
可选地，参照图2所示的计算机模块的结构示意图，所述计算机模块还包括第一电平转换芯片110和第二电平转换芯片111，所述处理器101中设置有串口控制器1011，所述桥片102中设置有全双工串口1022；
所述串口控制器1011通过所述第一电平转换芯片110连接所述外部设备连接器104，以通过所述串口控制器1011和所述第一电平转换芯片110实现切换所述处理器101的通信接口；
所述全双工串口1022通过所述第二电平转换芯片111连接所述外部设备连接器104，以通过所述全双工串口1022和所述第二电平转换芯片111实现切换所述桥片102的通信接口。
本实施例中，处理器101可以集成2个串口控制器1011，其中一个串口控制器1011通过光电隔离和第一电平转换芯片110实现RS232、RS422、RS485等通信接口的智能切换。具体地，第一电平转换芯片110对串口控制器1011的电平进行转换，从而使电平适应外部设备的需求。另一个串口控制器可以采用相同的连接方式，也可以悬空，本实用新型对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
桥片102可以集成2路全双工串口1022，其中一路全双工串口1022通过光电隔离和第二电平转换芯片111实现RS232、RS422、RS485等接口的智能切换。另一路全双工串口可以采用相同的连接方式，也可以悬空，本实用新型对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。第一电平转换芯片110和第二电平转换芯片111可以采用UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)芯片。
可选地，参照图2所示的计算机模块的结构示意图，所述计算机模块还包括数据转换芯片112，所述桥片102还设置有DVO(Data Voice Out，数据语音引线)接口1023；
所述桥片102通过所述DVO接口1023连接所述数据转换芯片112，所述数据转换芯片112连接所述外部设备连接器104，以实现数字信号和模拟信号之间的转换。
本实施例中，桥片102可以设置有2路DVO接口1023，一路DVO接口1023通过数据转换芯片112实现DVO到VGA(Video Graphics Array，视频传输标准)的转换，即实现数字信号和模拟信号之间的转换。另外一路可以采用相同的连接方式，也可以连接DVI(DigitalVisual Interface，即数字视频接口)等，本实用新型对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。多路DVO接口能够实现同时输出信号。数据转换芯片112可以选用ADV7125。
可选地，所述内存颗粒103的布线满足预设条件，其中，所述预设条件包括时钟信号的差分阻抗为80Ω，控制命令信号的阻抗为40Ω，数据信号的阻抗为50Ω中的至少一种。
本实施例中，内存颗粒103采用DDR3，DDR3的工作频率为667Mhz，设置数据和数据选通组中的每个字节通道0～7均可与时钟、控制、命令相同，布线时作为一个单独的同组信号，可以得到内存颗粒103的布线需满足的预设条件。预设条件包括时钟信号的差分阻抗为80Ω，控制命令信号的阻抗为40Ω，数据信号的阻抗为50Ω，预设条件还可以包括时钟信号对内长度最大误差为5mil，时钟对与时钟对之间的最大长度差为+/-10mil等等。本实用新型对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
可选地，所述处理器包括龙芯3A1000处理器、3A2000处理器、3A3000处理器中的任意一种，所述桥片为龙芯7A1000桥片。
本实用新型还提供一种主板，所述主板包括如上述计算机模块；
其中，多个内存颗粒103分别设置在所述主板的正面和反面。
本实施例中，计算机模块的处理器101中可以集成64位DDR2或DDR3内存控制器，在主板的正面和反面共贴4片2GB兼容4GB的内存颗粒103。由于主板尺寸较小，可以将内存颗粒103设置在紧邻处理器101中内存控制器的一侧。
综上所述，本实用新型中，计算机模块包括处理器、桥片、内存颗粒、外部设备连接器和电源域，电源域至少包括两路电源模组和多个LDO；处理器分别连接桥片和内存颗粒，所述桥片连接外部设备连接器，以使处理器连接外部设备；处理器分别连接第一路电源模组和至少一个LDO；桥片分别连接第二路电源模组和至少一个LDO；内存颗粒连接至少一个LDO。本实用新型根据处理器、桥片以及内存颗粒的电流需求设置电源域，对于大电流需求选用转换效率高、发热量低的集成度很高的电源模组，对于小电流需求选用LDO，相较于分立式电源芯片、外置的电感和晶体管组成的电源，高集成度的电源模组和LDO构成的电源所占用的面积更小，从而节省了电路板的面积。
以上对本实用新型所提供的一种计算机模块和主板，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (11)
1.一种计算机模块，其特征在于，所述计算机模块包括处理器、桥片、内存颗粒、外部设备连接器和电源域，所述电源域至少包括两路电源模组和多个低压差线性稳压器LDO；
所述处理器分别连接所述桥片和所述内存颗粒；
所述桥片连接所述外部设备连接器，以使所述处理器通过所述桥片和所述外部设备连接器连接外部设备；
所述处理器分别连接第一路电源模组和至少一个所述LDO；所述桥片分别连接第二路电源模组和至少一个所述LDO；所述内存颗粒连接至少一个所述LDO。
2.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述外部设备连接器包括VPX连接器、CPCI连接器、CPEX连接器中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块还包括物理层PHY芯片，所述桥片中设置有千兆以太网媒体接入控制器GMAC；
所述GMAC通过所述PHY芯片连接所述外部设备连接器，以使所述处理器通过所述GMAC、所述PHY芯片和所述外部设备连接器连接以太网；
所述GMAC和所述PHY芯片均连接所述第二路电源模组。
4.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块还包括显存颗粒；
所述桥片连接所述显存颗粒；
所述显存颗粒连接至少一个所述LDO。
5.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述第一路电源模组为LTM4620A，所述第二路电源模组为LTM4608A，所述LDO包括TPS51100和TPS74401中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块还包括基本输入输出系统BIOS芯片；
所述BIOS芯片通过串行外设接口SPI总线连接所述处理器，以启动所述处理器。
7.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块还包括第一电平转换芯片和第二电平转换芯片，所述处理器中设置有串口控制器，所述桥片中设置有全双工串口；
所述串口控制器通过所述第一电平转换芯片连接所述外部设备连接器，以通过所述串口控制器和所述第一电平转换芯片实现切换所述处理器的通信接口；
所述全双工串口通过所述第二电平转换芯片连接所述外部设备连接器，以通过所述全双工串口和所述第二电平转换芯片实现切换所述桥片的通信接口。
8.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块还包括数据转换芯片，所述桥片还设置有数据语音引线DVO接口；
所述桥片通过所述DVO接口连接所述数据转换芯片，所述数据转换芯片连接所述外部设备连接器，以实现数字信号和模拟信号之间的转换。
9.根据权利要求1所述的计算机模块，其特征在于，所述内存颗粒的布线满足预设条件，其中，所述预设条件包括时钟信号的差分阻抗为80Ω，控制命令信号的阻抗为40Ω，数据信号的阻抗为50Ω中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的计算机模块，其特征在于，所述处理器包括龙芯3A1000处理器、3A2000处理器、3A3000处理器中的任意一种，所述桥片为龙芯7A1000桥片。
11.一种主板，其特征在于，所述主板包括如权利要求1-10任一项所述计算机模块；
其中，多个内存颗粒分别设置在所述主板的正面和反面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820975569.3U CN208432937U (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种计算机模块和主板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820975569.3U CN208432937U (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种计算机模块和主板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208432937U true CN208432937U (zh) | 2019-01-25 |
Family
ID=65100272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201820975569.3U Active CN208432937U (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种计算机模块和主板 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208432937U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113098260A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-07-09 | 浙江兆晟科技股份有限公司 | 一种用于非制冷红外热像仪的电源系统 |
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2018
- 2018-06-22 CN CN201820975569.3U patent/CN208432937U/zh active Active
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| CN113098260A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-07-09 | 浙江兆晟科技股份有限公司 | 一种用于非制冷红外热像仪的电源系统 |
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Legal Events
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