CN215682310U - 网络安全主板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种网络安全主板，包括处理器、COM接口、GPIO接口、FAN接口、连接器接口、至少一个USB接口、存储器接口、PCIE接口、MiniPCIE接口、至少一个内存接口及TPM芯片；所述COM接口、所述GPIO接口、所述FAN接口、所述连接器接口、所述USB接口、所述存储器接口、所述PCIE接口、所述MiniPCIE接口、所述内存接口及TPM芯片均与所述处理器连接。本申请提供的网络安全主板具有多样化的USB接口、内存接口及存储器接口等，还可通过PCIE接口与模块化设计的板卡连接。网络安全主板适用于搭载的具有多样化功能的处理器，实现多样化的网络接口搭配，满足用户多样化的需求。

Description

网络安全主板

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种网络安全主板。

背景技术

随着自动化控制技术的发展，越来越多的控制设备依赖网络进行数据收集、处理及交互，例如，通过网络进行大数据的收集、云技术及AI(Artificial Intelligence，人工智能)控制等。网络安全主板是一种避免网络非法入侵的重要工具，具有防止非法植入恶意程序及防止恶意篡改程序的作用。

随着处理器的更新换代，处理器能够实现越来越多样化的功能。然而，现有网络安全主板提供接口数量较少，且接口的类型单一，无法实现多样化的网络接口搭配，网络安全主板不能有效的适用于搭载的具有多样化功能的处理器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种网络安全主板，以解决网络安全主板的接口过于单一化的问题。

本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种网络安全主板，包括处理器、COM接口、GPIO接口、FAN接口、连接器接口、至少一个USB接口、存储器接口、PCIE接口、MiniPCIE接口、至少一个内存接口及TPM芯片；

所述COM接口、所述GPIO接口、所述FAN接口、所述连接器接口、所述USB接口、所述存储器接口、所述PCIE接口、所述MiniPCIE接口、所述内存接口及TPM芯片均与所述处理器连接。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括Super IO芯片，所述COM接口及所述GPIO接口分别通过所述Super IO芯片与所述处理器连接。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二可能的方式中，所述FAN接口包括第一FAN接口与至少一个第二FAN接口；

所述第一FAN接口与所述处理器连接，所述第二FAN接口通过所述Super IO芯片与所述处理器连接，所述第一FAN接口与第二FAN接口用于连接散热风扇，所述Super IO芯片用于控制所述散热风扇的转速。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三可能的方式中，所述处理器通过LPC总线与所述Super IO芯片连接，所述处理器用于向所述Super IO芯片传递IO指令。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述连接器接口包括至少一个USB连接器接口、至少一个LAN连接器接口、至少一个LED连接器接口及COM连接器接口；

所述USB连接器接口通过USB总线与所述处理器连接，所述LAN连接器接口通过PCIE总线与所述处理器连接，所述LED连接器接口及所述COM连接器接口均与所述处理器连接，所述LED连接器接口用于连接存储设备及指示灯。

结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，所述USB接口为USB2.0接口，所述USB连接器接口为USB3.0连接器接口，所述USB接口通过USB集线器与所述处理器连接。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述存储器接口包括至少一个SATA接口、M.2接口及CF接口；

所述SATA接口通过SATA总线与所述处理器连接，所述M.2接口与所述处理器连接，所述CF接口通过SATA协议与所述处理器通信连接。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，所述PCIE接口包括至少一个PCIE x4接口、至少一个PCIE x8接口及PCIE x16接口；

所述PCIE x4接口、所述PCIE x8接口及所述PCIE x16接口均通过PCIE总线与所述处理器连接。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，所述MiniPCIE接口包括PCIE x1接口及USB2.0接口；

所述PCIE x1接口及所述USB2.0接口均与所述处理器连接，所述PCIE x1接口用于连接支持MiniPCIE协议的数据采集卡或无线通讯模块。

结合第一方面，在第九种可能的实现方式中，所述处理器与所述TPM芯片之间通过SPI总线连接，以建立SPI通信协议。

本实用新型的实施例具有如下优点：

本申请提供的网络安全主板具有多样化的USB接口、内存接口及存储器接口等，还可通过PCIE接口与模块化设计的板卡连接。网络安全主板适用于搭载具有多样化功能的处理器，实现多样化的网络接口搭配，满足用户多样化的需求。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的网络安全主板的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与COM接口、GPIO接口及FAN接口连接的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与连接器接口连接的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与存储器接口连接的结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与PCIE接口连接的结构示意图；

图6示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与MiniPCIE接口1090连接的结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-网络安全主板；1010-处理器、1020-COM接口、1030-GPIO接口、1040-FAN接口、1050-连接器接口、1060-USB接口、1070-存储器接口、1080-PCIE接口、1090-MiniPCIE接口、1100-内存接口、1110-TPM芯片、1120-Super IO芯片；1041-第一FAN接口、1042-第二FAN接口；1051-USB连接器接口、1052-LAN连接器接口、1053-LED连接器接口、1054-COM连接器接口；1071-SATA接口、1072-M.2接口、1073-CF接口；1081-PCIE x4接口、1082-PCIE x8接口、1083-PCIE x16接口；1091-PCIE x1接口、1092-USB2.0接口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的网络安全主板的结构示意图。示范性地，本申请的一种网络安全主板1000，包括处理器1010、COM(cluster communication，串行通讯)接口1020、GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)接口1030、FAN(风扇)接口1040、连接器接口1050、至少一个USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口1060、存储器接口1070、PCIE(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)接口1080、MiniPCIE( mini peripheral component interconnectexpress，小型高速串行计算机扩展总线标准)接口1090、至少一个内存接口1100及TPM(Trusted Platform Module，可信平台模块)芯片1110；

所述COM接口1020、所述GPIO接口1030、所述FAN接口1040、所述连接器接口1050、所述USB接口1060、所述存储器接口1070、所述PCIE接口1080、所述MiniPCIE接口1090、所述内存接口1100及TPM芯片1110均与所述处理器1010连接。

COM接口1020用于连接通信设备。GPIO接口1030可根据需求配置成输入接口或输出接口。FAN接口1040，用于连接散热风扇。连接器接口1050为扩展接口，用于连接不同类型的连接器。USB接口1060，用于连接通信设备。存储器接口1070，用于扩展存储器。PCIE接口1080及MiniPCIE接口1090，用于连接扩展单元。内存接口1100，用于连接内存条。

处理器又称中央处理器(central processing unit， CPU)，是计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。本实施例的处理器选用海光3100和海光3200系列的处理器，并提供一种适用于海光3100和海光3200系列处理器的网络安全主板1000。

需要理解的是，处理器1010设置对应不同的功能有针脚，处理器1010的针脚需要与网络安全主板1000连接。网络安全主板1000上的接口分为两端，一端用于与外部设备连接，另一端用于与处理器1010连接，其中，与处理器1010连接的另一端为对应处理器1010针脚的插槽。

本申请提供的网络安全主板1000具有多样化的接口等，还可通过PCIE接口1080与模块化设计的板卡连接。网络安全主板1000适用于搭载具有多样化功能的处理器1010，实现多样化的网络接口搭配，满足用户多样化的需求。

网络安全主板1000还包括Super IO芯片1120，所述COM接口1020及所述GPIO接口1030分别通过所述Super IO芯片1120与所述处理器1010连接。

请一并参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与COM接口、GPIO接口及FAN接口连接的结构示意图。本实施例中，网络安全主板1000包括16个GPIO接口1030，每个GPIO接口1030均与Super IO芯片1120连接，图中不具体示出。

网络安全主板1000通过COM接口1020或GPIO接口1030与软盘驱动器等低速设备连接时，存在着资源不匹配。COM接口1020及GPIO接口1030分别通过所述Super IO芯片1120与处理器1010连接，以通过Super IO芯片1120对资源进行转换和管理，实现资源匹配。

所述FAN接口1040包括第一FAN接口1041与至少一个第二FAN接口1042；

所述第一FAN接口1041与所述处理器1010连接，所述第二FAN接口1042通过所述Super IO芯片1120与所述处理器1010连接，所述第一FAN接口1041与第二FAN接口1042用于连接散热风扇，所述Super IO芯片1120用于控制所述散热风扇的转速。

Super IO芯片1120还用于监控网络安全主板1000的电压、温度等。网络安全主板1000通过FAN接口1040与外部的散热风扇连接。Super IO芯片1120根据监控的温度，调节散热风扇转速，以控制与第一FAN接口1041连接的散热风扇调节处理器1010的温度，并控制与第二FAN接口1042连接的散热风扇调节Super IO芯片1120的温度。

所述处理器1010通过LPC(Low pin count，少针脚型)总线与所述Super IO芯片1120连接，所述处理器1010用于向所述Super IO芯片1120传递IO指令。

处理器1010向Super IO芯片1120传递IO指令，以执行启动或停止输入输出的过程，查询Super IO芯片1120的状态等操作。

请一并参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与连接器接口连接的结构示意图。所述连接器接口1050包括至少一个USB连接器接口1051、至少一个LAN(Local Area Network，局域网)连接器接口1052、至少一个LED连接器接口1053及COM连接器接口1054；

所述USB连接器接口1051通过USB总线与所述处理器1010连接，所述LAN连接器接口1052通过PCIE总线与所述处理器1010连接，所述LED连接器接口1053及所述COM连接器接口1054均与所述处理器1010连接，所述LED连接器接口1053用于连接存储设备及指示灯。

举例而言，若处理器1010仅提供4个USB针脚，对应的网络安全主板1000也能提供4个USB接口。连接器接口1050是一种拓展接口，可为网络安全主板1000拓展额外的接口，以提供多样化的网络接口。海光3100和海光3200系列处理器包括支持4组USB3.0信号和4组LAN信号的针脚，本实施例中，连接器接口1050包括2个USB连接器接口1051、2个LAN连接器接口1052、2个LED连接器接口及一个COM连接器接口1054，每个USB连接器接口1051、每个LAN连接器接口1052。每个LED连接器接口1052及COM连接器接口1054均与处理器1010连接，图中不具体示出。

USB连接器接口1051通过USB3.0总线与处理器1010连接，USB连接器接口用于与外部的USB设备连接。LAN连接器接口1052可以为10M自适应以太网接口，也可以为100M自适应以太网接口，还可以为1000M自适应以太网接口，在此不做限定。LAN连接器接口1052用于实现网络安全主板1000的网络管理。LED连接器接口1053用于连接电源状态指示灯，以通过电源状态指示灯反馈网络安全主板1000的电源状态。COM连接器接口1054用于Debug(消除故障)调试显示打印信息。所述USB接口1060为USB2.0接口，所述USB连接器接口1051为USB3.0连接器接口，所述USB接口1060通过USB集线器与所述处理器1010连接。

海光3100和海光3200系列处理器包括支持4组USB2.0信号的针脚，本实施例中，网络安全主板1000包括4个USB2.0接口，每个USB2.0接口均与所述处理器1010连接，图中不具体示出。

请一并参阅图4，图4示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与存储器接口连接的结构示意图。所述存储器接口1070包括至少一个SATA(Serial ATA，串行计算机)接口1071、M.2接口1072及CF(Compact Flash，闪存)接口1073；

所述SATA接口1071通过SATA总线与所述处理器1010连接，所述M.2接口1072与所述处理器1010连接，所述CF接口1073通过SATA协议与所述处理器1010通信连接。

SATA接口1071与M.2接口1072，用于与存储设备连接。CF接口1073通过SATA协议转换与处理器1010连接，CF接口1073用于与CF卡连接。M.2接口1072为M.2 M KEY标准接口，用于支持多种规格的存储设备切换。通过设置存储器接口1070，提供了网络安全主板1000的存储扩展。

请一并参阅图5，图5示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与PCIE接口连接的结构示意图。所述PCIE接口1080包括至少一个PCIE x4接口1081、至少一个PCIEx8接口1082及PCIE x16接口1083；

所述PCIE x4接口1081、所述PCIE x8接口1082及所述PCIE x16接口1083均通过PCIE总线与所述处理器1010连接。

需要理解的是，PCIE接口为扩展接口，用于连接不同类型的扩展单元，其中，扩展单元包括但不限于网卡、声卡、无线网卡及显卡等，与PCIE接口连接的扩展单元是根据实际需求选择的，在此不做限定。PCIE x4接口1081对应连接4X信号线的扩展单元，PCIE x8接口1082对应连接8X信号线的扩展单元，PCIE x16接口1083为显示调试接口。

本实施例中，PCIE接口1080包括2个PCIE x4接口1081、2个PCIE x8接口1082及1个PCIE x16接口1083，每个PCIE x4接口1081。每个PCIE x8接口1082及PCIE x16接口1083均与处理器1010连接，图中不具体示出。

通过PCIE x4接口1081及PCIE x8接口1082连接不同规格种类的扩展单元，可以得到16路RJ(Registered Jack)45千兆以太网接口，可以得到16路SFP(Small Form-factorPluggable)千兆以太网接口，也可以得到8组具备ByPass功能的千兆以太网接口，还可以得到4路SFP+万兆以太网接口，以对下行设备进行集中管理，在此不做限定。

请一并参阅图6，图6示出了本申请实施例提供的网络安全主板的处理器与MiniPCIE接口连接的结构示意图。所述MiniPCIE接口1090包括PCIE x1接口1091及USB2.0接口1092；

所述PCIE x1接口1091及所述USB2.0接口1092均与所述处理器1010连接，所述PCIE x1接口1091用于连接支持MiniPCIE协议的数据采集卡或无线通讯模块。

MiniPCIE接口1090是一种规格小于标准PCIE接口的接口，通常用于连接无线网卡及固体硬盘等扩展单元。同时，MiniPCIE接口1090可转接为USB接口。本实施例中，MiniPCIE接口1090包括1个PCIE x1接口1091及1个USB2.0接口1092。无线通讯模块是根据实际需求设置的，可以为2G无线通讯模块、3G无线通讯模块及4G无线通讯模块，在此不做限定。

所述处理器1010与所述TPM芯片1110之间通过SPI总线连接，以建立SPI通信协议。

TPM芯片1110是一种安全芯片，处理器1010与TPM芯片1110之间通过SPI总线连接，以建立SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)通信协议。TPM芯片1110用于对处理器1010的信息进行加密和解密，以防止非法访问处理器。

需要理解的是，内存接口1100用于连接不同类型的内存条。本实施例中，网络安全主板1000包括4个UDIMM(Unbuffered Dual In-Line Memory Modules or unregisteredDual In-Line Memory Modules，无缓冲双列直插式内存模组)内存接口1100，每个UDIMM内存接口1100均与处理器1010连接，图中不具体示出。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络安全主板，其特征在于，包括处理器、COM接口、GPIO接口、FAN接口、连接器接口、至少一个USB接口、存储器接口、PCIE接口、MiniPCIE接口、至少一个内存接口及TPM芯片；

所述COM接口、所述GPIO接口、所述FAN接口、所述连接器接口、所述USB接口、所述存储器接口、所述PCIE接口、所述MiniPCIE接口、所述内存接口及TPM芯片均与所述处理器连接。

2.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，还包括Super IO芯片，所述COM接口及所述GPIO接口分别通过所述Super IO芯片与所述处理器连接。

3.根据权利要求2所述的网络安全主板，其特征在于，所述FAN接口包括第一FAN接口与至少一个第二FAN接口；

所述第一FAN接口与所述处理器连接，所述第二FAN接口通过所述Super IO芯片与所述处理器连接，所述第一FAN接口与第二FAN接口用于连接散热风扇，所述Super IO芯片用于控制所述散热风扇的转速。

4.根据权利要求2所述的网络安全主板，其特征在于，所述处理器通过LPC总线与所述Super IO芯片连接，所述处理器用于向所述Super IO芯片传递IO指令。

5.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，所述连接器接口包括至少一个USB连接器接口、至少一个LAN连接器接口、至少一个LED连接器接口及COM连接器接口；

所述USB连接器接口通过USB总线与所述处理器连接，所述LAN连接器接口通过PCIE总线与所述处理器连接，所述LED连接器接口及所述COM连接器接口均与所述处理器连接，所述LED连接器接口用于连接存储设备及指示灯。

6.根据权利要求5所述的网络安全主板，其特征在于，所述USB接口为USB2.0接口，所述USB连接器接口为USB3.0连接器接口，所述USB接口通过USB集线器与所述处理器连接。

7.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，所述存储器接口包括至少一个SATA接口、M.2接口及CF接口；

所述SATA接口通过SATA总线与所述处理器连接，所述M.2接口与所述处理器连接，所述CF接口通过SATA协议与所述处理器通信连接。

8.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，所述PCIE接口包括至少一个PCIEx4接口、至少一个PCIE x8接口及PCIE x16接口；

所述PCIE x4接口、所述PCIE x8接口及所述PCIE x16接口均通过PCIE总线与所述处理器连接。

9.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，所述MiniPCIE接口包括PCIE x1接口及USB2.0接口；

所述PCIE x1接口及所述USB2.0接口均与所述处理器连接，所述PCIE x1接口用于连接支持MiniPCIE协议的数据采集卡或无线通讯模块。

10.根据权利要求1所述的网络安全主板，其特征在于，所述处理器与所述TPM芯片之间通过SPI总线连接，以建立SPI通信协议。

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