CN219266861U - 一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，属于计算机技术领域。该COMe模块包括：基于ARM架构的飞腾2000/4处理器、两个接口转接芯片、PHY芯片、COMe连接器及其他接口芯片。飞腾2000/4处理器的两个PCIex1接口分别连接两个接口转接芯片，以通过两个接口转接芯片连接至COMe连接器。飞腾2000/4处理器的SGMII接口连接PHY芯片，以通过PHY芯片连接至COMe连接器。飞腾2000/4处理器的Channel 0接口连接DDR4接口，以通过DDR4接口得到DDR4内存；飞腾2000/4处理器的QSPI接口连接板载QSPI单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块。
背景技术
信息时代的飞速发展，半导体行业的发展对国家及世界的影响巨大。各个国家对于半导体技术掌握程度不一，使得技术相对较弱的国家，依赖于半导体技术掌握程度高的国家，半导体行业的发展主要依靠进口半导体芯片，缺少自主知识产权的半导体芯片。
随着经济社会的发展及社会环境的影响，进口半导体芯片成本越来越高，亟需提供一种适于实用，且具有自主知识产权的半导体芯片，替代进口半导体芯片。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，用以解决国内缺少适于实用的自主知识产权的半导体芯片，来替代进口的半导体芯片的问题。
本申请提供了一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，所述COMe模块包括：基于ARM架构的飞腾2000/4处理器、两个接口转接芯片、PHY芯片、COMe连接器及其他接口芯片；
所述飞腾2000/4处理器的两个PCIex1接口分别连接两个所述接口转接芯片，以通过两个所述接口转接芯片连接至所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器的SGMII接口连接所述PHY芯片，以通过所述PHY芯片连接至所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器的Channel 0接口连接DDR4接口，以通过所述DDR4接口得到DDR4内存；
所述飞腾2000/4处理器的QSPI接口连接板载QSPI单元。
优选地，两个所述接口转接芯片包括：SATA接口控制器、通用串行总线USB3.0主机控制器；
所述SATA接口控制器，用于将相应的所述PCIex1接口转至2路SATA接口，并连接至所述COMe连接器；
所述USB3.0主机控制器，用于将相应的所述PCIex1接口转4路USB3.0接口，并连接至所述COMe连接器。
优选地，所述SATA接口控制器的型号为：ASM1061；
所述USB3.0主机控制器的型号为：μPD720201。
优选地，所述COMe连接器的型号为QT012206-1031-2H。
优选地，所述COMe连接器的接口类型为Type6。
优选地，所述其他接口芯片至少包括EEPROM、实时时钟RTC、复杂可编程逻辑器件CPLD。
优选地，所述CPLD的型号为LCMXO2-640HC-4TG100C，用于控制所述COMe模块的上电时序、复位控制、休眠、关机及对所述飞腾2000/4处理器进行输入/输出IO扩展。
优选地，所述飞腾2000/4处理器通过第一IIC接口分别连接所述EEPROM及所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器通过第二IIC接口分别连接所述RTC、所述CPLD及所述COMe连接器。
优选地，所述飞腾2000/4处理器还包括PCIex8接口、PCIex16接口、两路异步串行通信接口UART接口及1路串行外设接口SPI接口；
所述飞腾2000/4处理器的所述PCIex8接口、所述PCIex16接口、两路所述UART及1路所述SPI接口，分别与所述COMe连接器中的相应接口连接。
优选地，所述PHY芯片的型号为RTL8211FS，用于将所述SGMII接口转以太网传输介质标准为1000BASE-T的接口，并连接至所述COMe连接器。
本申请能产生的有益效果包括但不限于：
首先，本申请通过上述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，提供了一种适于实用、基于ARM架构且具有自主知识产权的COMe模块，进而能够替代进口的半导体芯片。
其次，本申请能够通过ASM1061、μPD720201实现飞腾2000/4处理器与COMe连接器之间的数据传输，实现二者数据传输的接口数据转换。
以及能够通过CPLD对COMe模块内的芯片进行相关控制，并对飞腾2000/4处理器进行IO扩展，丰富了COMe模块功能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
国产CPU中以X86架构代表的企业有上海兆芯集成电路有限公司、海光信息技术股份有限公司。其中，海光获得的是AMD 14nm Zen架构的知识产权授权。ARM架构的代表企业有华为技术有限公司、飞腾信息技术有限公司。此外，MIPS架构的代表有北京神州龙芯集成电路设计有限公司的龙芯CPU。
X86架构是Intel的知识产权，国产芯片厂商要做X86架构芯片，首先需要解决的就是X86技术授权的问题，AMD和台湾威盛都有着X86技术的授权，但是，根据Intel当初与AMD、威盛的X86技术授权协议，他们均无权向第三方授权X86技术，并且存在不可控的风险。
对外开放授权的芯片架构主要有ARM、MIPS、ALPHA、SPARC、POWER、RISC-V等。但除了ARM其他架构在生态系统都非常的孱弱，相比起来飞腾适用的ARM架构有极大的优势。
基于此，本申请提供了一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，用于提供一种适于实用的自主知识产权的半导体芯片，来替代进口的半导体芯片。
COMe：Computer On Module Express，是PICMG协会定义的一种电气，其规范包含有多种，如Type2，Type6，Type7，Type10，不同规范对结构、引出接口信号定义要求不同。
如图1所示，COMe模块包括：基于ARM架构的飞腾2000/4处理器(CPU型号为FT2000/4V2)101、两个接口转接芯片(102及103)、PHY芯片104、COMe连接器105及其他接口芯片。
飞腾2000/4处理器101的两个PCIex1接口分别连接两个接口转接芯片，以通过两个接口转接芯片连接至COMe连接器105。飞腾2000/4处理器101的SGMII接口连接PHY芯片104，以通过PHY芯片104连接至COMe连接器105。飞腾2000/4处理器101的Channel 0接口连接DDR4接口，以通过DDR4接口106得到DDR4内存。飞腾2000/4处理器101的QSPI接口连接板载QSPI单元107。
其中，DDR4接口为内存插槽SO-DIMM，最大支持32Gb的DDR4内存。本申请提供的COMe模块还连接底板的电源模块，并由复杂可编程逻辑器件(Complex Programmablelogic device，CPLD)进行控制电源上电流程。本申请提供的COMe模块对应的底板上，还具有迷你版本SATA接口(mini-SATA，mSATA)，以与DDR4内存条配合实现上层软件存储和加载保证设备正常启动。
上述板载QSPI单元107用于加载基本输入输出系统(Basic Input OutputSystem，BIOS)的驱动程序。
在本申请的一个实施例中，两个接口转接芯片包括：SATA接口控制器102、通用串行总线USB3.0主机控制器103。
SATA接口控制器102，用于将相应的PCIex1接口转至2路SATA接口，并连接至COMe连接器105。USB3.0主机控制器103，用于将相应的PCIex1接口转4路USB3.0接口，并连接至COMe连接器105。其中，SATA接口控制器的型号为：ASM1061即图1中102。USB3.0主机控制器的型号为：μPD720201即图1中103。
在图1中，用SATA×2表示有两路SATA接口，图中仅画出一条连接线，并不代表实际连接只有一路SATA接口的连接线，实际连接有两路接口，两条连接线；同理用USB3.0×4表示有4路USB3.0接口，图中仅画出一条连接线，并不代表实际连接只有一路USB3.0接口的连接线，实际连接有四路接口，4条连接线。
通过ASM1061，可以实现PCIex1 2.0转2路SATA，6Gbps的接口扩展，保证飞腾2000/4处理器与COMe连接器之间的数据传输。通过μPD720201，实现PCIex1 2.0转4路USB3.0的接口扩展。
在本申请的一个实施例中，COMe连接器105的型号为QT012206-1031-2H。
优选地，COMe连接器的接口类型为Type6。
在本申请实施例中，其他接口芯片至少包括EEPROM108、实时时钟(Real_TimeClock，RTC)109、CPLD110。
其中，CPLD的型号为LCMXO2-640HC-4TG100C，用于控制COMe模块的上电时序、复位控制、休眠、关机及对飞腾2000/4处理器进行输入/输出IO扩展。
也就是说，主要实现单板(主要是飞腾2000/4处理器即FT2000/4)的上电控制、掉电控制、休眠模式控制等，以及底板和COMe模块之间上电流程控制。还可以实现FT2000/4的IO扩展，因为FT2000/4的IO资源有限，可以通过IIC(如图1中的IIC1)控制CPLD，实现其它芯片的复位控制功能。
在本申请的一个实施例中，飞腾2000/4处理器101通过第一IIC接口(IIC0)分别连接EEPROM108及COMe连接器105。飞腾2000/4处理器101通过第二IIC接口(IIC1)分别连接RTC109、CPLD110及COMe连接器105。
其中，EEPROM主要进行存储COMe模块的一些上电启动的重要数据；RTC提供精确的实时时间，或者为电子系统提供精确的时间基准，在实际使用过程中有些设备需要该功能。
在本申请的一个实施例中，飞腾2000/4处理器101还包括PCIex8接口、PCIex16接口、两路异步串行通信接口UART接口(在图1中，用UART×2表示有两路UART接口，图中仅画出一条连接线，并不代表实际连接只有一路UART接口的连接线)及1路串行外设接口SPI接口。
飞腾2000/4处理器的PCIex8接口、PCIex16接口、两路UART接口及1路SPI接口，分别与COMe连接器中的相应接口连接。通过两路UART，实现全双工的发送和接收。通过SPI接口大大增强了飞腾2000/4处理器的外设扩展能力
在本申请的一个实施例中，PHY芯片的型号为RTL8211FS，用于将SGMII接口转以太网传输介质标准为1000BASE-T的接口，并连接至COMe连接器。
通过PHY芯片及通用的1000BASE-T的接口，实现数据传输的网络自适应。
本申请通过上述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，实现了一种适于实用的自主知识产权的半导体芯片，进而能够替代进口的半导体芯片。且本申请能够通过ASM1061、μPD720201实现飞腾2000/4处理器与COMe连接器之间的数据传输，实现二者数据传输的接口数据转换。以及能够通过CPLD对COMe模块的芯片进行相关控制，并对飞腾2000/4处理器进行IO扩展。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述COMe模块包括：基于ARM架构的飞腾2000/4处理器、两个接口转接芯片、PHY芯片、COMe连接器及其他接口芯片；
所述飞腾2000/4处理器的两个PCIex1接口分别连接两个所述接口转接芯片，以通过两个所述接口转接芯片连接至所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器的SGMII接口连接所述PHY芯片，以通过所述PHY芯片连接至所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器的Channel 0接口连接DDR4接口，以通过所述DDR4接口得到DDR4内存；
所述飞腾2000/4处理器的QSPI接口连接板载QSPI单元。
2.根据权利要求1所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，两个所述接口转接芯片包括：SATA接口控制器、通用串行总线USB3.0主机控制器；
所述SATA接口控制器，用于将相应的所述PCIex1接口转至2路SATA接口，并连接至所述COMe连接器；
所述USB3.0主机控制器，用于将相应的所述PCIex1接口转4路USB3.0接口，并连接至所述COMe连接器。
3.根据权利要求2所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述SATA接口控制器的型号为：ASM1061；
所述USB3.0主机控制器的型号为：μPD720201。
4.根据权利要求1所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述COMe连接器的型号为QT012206-1031-2H。
5.根据权利要求4所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述COMe连接器的接口类型为Type6。
6.根据权利要求1所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述其他接口芯片至少包括EEPROM、实时时钟RTC、复杂可编程逻辑器件CPLD。
7.根据权利要求6所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述CPLD的型号为LCMXO2-640HC-4TG100C，用于控制所述COMe模块的上电时序、复位控制、休眠、关机及对所述飞腾2000/4处理器进行输入/输出IO扩展。
8.根据权利要求6所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述飞腾2000/4处理器通过第一IIC接口分别连接所述EEPROM及所述COMe连接器；
所述飞腾2000/4处理器通过第二IIC接口分别连接所述RTC、所述CPLD及所述COMe连接器。
9.根据权利要求8所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述飞腾2000/4处理器还包括PCIex8接口、PCIex16接口、两路异步串行通信接口UART接口及1路串行外设接口SPI接口；
所述飞腾2000/4处理器的所述PCIex8接口、所述PCIex16接口、两路所述UART接口及1路所述SPI接口，分别与所述COMe连接器中的相应接口连接。
10.根据权利要求1所述的基于飞腾2000/4处理器的COMe模块，其特征在于，所述PHY芯片的型号为RTL8211FS，用于将所述SGMII接口转以太网传输介质标准为1000BASE-T的接口，并连接至所述COMe连接器。
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