CN211744467U - 一种PCIe光纤数据转存卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种PCIe光纤数据转存卡。包括作为主芯片的FPGA芯片、用于存储FPGA程序的FLASH存储芯片以及PCIe转换模块，FPGA芯片通过高速串行收发器GTH与PCIe转换模块连接；还包括由四个DDR3存储器构成的缓存模块，各DDR3存储器与FPGA芯片连接；还包括两路QSFP接口，QSFP接口通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接；还包括FMC连接器，FMC连接器通过高速串行收发器GTH和多路通用I/O接口与FPGA芯片连接；还包括用于对接外部SATA硬盘的四个SATA3连接器，各SATA3连接器通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接。本实用新型通用性和扩展性强、数据传输速率高。
Description
技术领域
本实用新型属于数据传输技术领域，尤其涉及一种PCIe光纤数据转存卡。
背景技术
光纤数据转存卡又称为光纤进机卡，是各种数字处理板与上位机之间进行数据传输的功能，传输介质为光纤。数字处理板完成数据的处理之后将处理结果通过光纤数据转存卡以光纤为介质传输给上位机进行存储、深度处理以及显示等。因此，光纤数据转存卡对于数据的传输而言十分重要，是数据处理系统构建中的重要环节。
随着信息技术的发展，各种数字处理板卡或数字处理系统间的数据交互越来越频繁，传输速率的要求越来越高，现有的光纤数据转存卡/光纤进机卡往往针对某个特定场景设计，通用性和功能的可扩展性不强；有的光纤数据转存卡/光纤进机卡虽然通用性较好，但是数据传输速率不能满足日益增长的需求。
因此，需要对光纤数据转存卡/光纤进机卡的结构进行优化设计，提升通用性和可扩展性，同时提升数据传输速率。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种通用性和扩展性强、数据传输速率高的PCIe光纤数据转存卡。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种PCIe光纤数据转存卡包括作为主芯片的FPGA芯片、用于存储FPGA程序的FLASH存储芯片以及PCIe转换模块，FPGA芯片通过高速串行收发器GTH与PCIe转换模块连接；还包括由四个DDR3存储器构成的缓存模块，各DDR3存储器与FPGA芯片连接；还包括两路QSFP接口，QSFP接口通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接；还包括FMC连接器，FMC连接器高速串行收发器GTH和多路通用I/O接口与FPGA芯片连接；还包括用于对接外部SATA硬盘的四个SATA3连接器，各SATA3连接器通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接。
本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的PCIe光纤数据转存卡，与现有的光纤数据转存卡相比，本实用新型的光纤数据转存卡具有更加丰富的接口，可实现光纤接口到PCIe接口的转换，从而实现数字板卡与通用计算机的高速数据通信，通用性强。由于设置了FMC连接器，因此可以通过搭载FMC子板实现整个光纤数据转存卡的功能和接口的扩展，从而实现更复杂的功能并提供更丰富的接口。由于采用了具有高传输速率的QSFP接口，提升了本PCIe光纤数据转存卡的数据传输速率。
优选地：每路QSFP接口配置有一个兼容的MPO接口。
优选地：PCIe转换模块具有PCIe总线接口、AXI Lite总线接口和AXI Stream总线接口，PCIe转换模块将PCIe总线转换成AXI Lite和AXI Stream总线。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型的FPGA架构设计原理框图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
请参见图1，本实用新型的PCIe光纤数据转存卡包括作为主芯片的FPGA芯片、用于存储FPGA程序的FLASH存储芯片以及PCIe转换模块，FPGA芯片通过高速串行收发器GTH与PCIe转换模块连接。
本实施例中，PCIe转换模块具有PCIe总线接口、AXI Lite总线接口和AXI Stream总线接口，PCIe转换模块将PCIe总线转换成AXI Lite和AXI Stream总线。
FPGA芯片作为本光纤数据转存卡的核心处理单元，FLASH存储芯片为非易失型存储芯片，FPGA程序存储在其中，FPGA程序在上电时自动加载。
还包括由四个DDR3存储器构成的缓存模块，各DDR3存储器与FPGA芯片连接。
本实施例中，PCIe转换模块用于进行总线类型的转换，包括总线转换的电路，提供PCIe总线接口、AXI Lite总线接口和AXI Stream总线接口。其中AXI Lite总线接口负责完成FPGA芯片内部其它模块的参数配置，AXI Stream总线接口接收缓存模块的输出数据，实现数据上传。图2中给出了FPGA架构设计的原理框图，可以看出本光纤数据转存卡各模块之间的信号流向关系。
还包括两路QSFP接口，QSFP接口通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接。本实施例中，每路QSFP接口配置有一个兼容的MPO接口。QSFP接口最高支持的传输速率为10Gbps，两路MPO接口两路QSFP接口为兼容性设计，可根据需求选择焊接安装。
还包括FMC连接器，FMC连接器高速串行收发器GTH和多路通用I/O接口与FPGA芯片连接；
还包括用于对接外部SATA硬盘的四个SATA3连接器，各SATA3连接器通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接。
本光纤数据转存卡的数据流上行(由数字处理板流向计算机)工作原理：
1)SRIO接口模块通过光纤接口(QSFP接口和MPO接口)接收数字处理板发送的打包数据；
2)DDR缓存模块负责接收SRIO接口模块传输的数据，并把数据缓存到各DDR3存储器中，防止PCIe转换模块带宽波动导致丢数据；
3)PCIe转换模块负责将AXI Lite和AXI Stream总线转换为PCIe总线，其中AXILite总线接口负责完成FPGA芯片内部其它模块的参数配置，AXI Stream总线接口接收缓存模块的输出数据，实现数据上传。
本光纤数据转存卡的数据流下行工作原理：
数据流下行工作原理与数据流上行刚好相反；首先由PCIe转换模块将PCIe总线转换为AXI Lite和AXI Stream总线，然后将数据发送给缓存模块的各DDR3存储器进行数据缓存；SRIO接口模块从缓存模块中读取数据后打包，最终通过光纤接口(QSFP接口和MPO接口)发送给数字处理板，实现数据下发。
Claims (3)
1.一种PCIe光纤数据转存卡，其特征是：包括作为主芯片的FPGA芯片、用于存储FPGA程序的FLASH存储芯片以及PCIe转换模块，FPGA芯片通过高速串行收发器GTH与PCIe转换模块连接；还包括由四个DDR3存储器构成的缓存模块，各DDR3存储器与FPGA芯片连接；还包括两路QSFP接口，QSFP接口通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接；还包括FMC连接器，FMC连接器通过高速串行收发器GTH和多路通用I/O接口与FPGA芯片连接；还包括用于对接外部SATA硬盘的四个SATA3连接器，各SATA3连接器通过高速串行收发器GTH与FPGA芯片连接。
2.如权利要求1所述的PCIe光纤数据转存卡，其特征是：每路QSFP接口配置有一个兼容的MPO接口。
3.如权利要求2所述的PCIe光纤数据转存卡，其特征是：PCIe转换模块具有PCIe总线接口、AXI Lite总线接口和AXI Stream总线接口，PCIe转换模块将PCIe总线转换成AXI Lite和AXI Stream总线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020770854.9U CN211744467U (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种PCIe光纤数据转存卡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020770854.9U CN211744467U (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种PCIe光纤数据转存卡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211744467U true CN211744467U (zh) | 2020-10-23 |
Family
ID=72852750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020770854.9U Active CN211744467U (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种PCIe光纤数据转存卡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211744467U (zh) |
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2020
- 2020-05-11 CN CN202020770854.9U patent/CN211744467U/zh active Active
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