CN220673039U - 一种信号增强卡、电路板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号增强卡、电路板和电子设备，该信号增强卡包括：信号增强卡本体，信号增强本体上设置有金手指转换器、信号增强芯片和外接连接器，金手指转换器形状与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容；其中，金手指转换器与信号增强芯片信号连接，信号增强芯片与外接连接器信号连接；金手指转换器用于将PCIe信号引入信号增强芯片进行处理后传输至外接连接器，外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。通过将信号增强卡的金手指转换器形状与EDSFF金手指连接器兼容，不需要改变固态固态硬盘插槽的形状，就可以将信号增强卡插入到固态硬盘插槽，便于系统灵活配置弥补信道损失。

Description

一种信号增强卡、电路板和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，更具体的说是涉及一种信号增强卡、电路板和电子设备。

背景技术

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)总线是一种高速串行计算机扩展总线标准，主要是用来连接处理器系统中的外部设备。随着PCIe总线的传输速率越来越快，对信道损失的要求越来越高。当链路超长时需要在链路中引入信号增强卡，如Redriver(讯号中继卡)或Retimer(时钟恢复卡)来重整PCIe信号，提高PCIe在长传输路径上的传输能力。

但是，由于目前信号增强卡的设计结构会占用PCIe扩展槽的位置，不方便灵活改变系统配置。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供如下技术方案：

一种信号增强卡，包括：信号增强卡本体，所述信号增强卡本体上设置有金手指转换器、信号增强芯片和外接连接器，所述金手指转换器形状与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容；

其中，所述金手指转换器与所述信号增强芯片信号连接，所述信号增强芯片与所述外接连接器信号连接；

所述金手指转换器用于将PCIe信号引入所述信号增强芯片进行处理后传输至所述外接连接器，所述外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。

可选地，所述信号增强芯片包括讯号中继芯片和/或时钟恢复芯片。

可选地，所述外接连接器有多个。

可选地，所述金手指转换器的节后包括与第一存储器E1.S相同的第一接口或与第二存储器E3.S相同的第二接口。

可选地，还包括：设置在所述信号增强卡本体的时钟缓存芯片，所述金手指转换器将时钟信号引入所述时钟缓存芯片进行处理后传送至所述外接连接器，所述外接连接器将处理后的时钟信号传送给外部设备。

可选地，所述信号增强卡的外形尺寸兼容所述第一存储器E1.S或者所述第二存储器E3.S的外形尺寸。

一种电路板，包括主板，所述主板上设置有固态硬盘插槽，所述固态硬盘插槽用于插入如上述中任一项所述的信号增强卡的金手指转换器。

可选地，所述主板上还设置有处理器，所述处理器将PCIe信号传输至所述信号增强卡。

可选地，所述固态硬盘插槽还用于插入第一存储器E1.S或第二存储器E3.S。

一种电子设备，包括如上述任一项所述的电路板。

经由上述的技术方案可知，本申请公开了一种信号增强卡、电路板和电子设备，该信号增强卡包括：信号增强卡本体，信号增强本体上设置有金手指转换器、信号增强芯片和外接连接器，金手指转换器形状与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容；其中，金手指转换器与信号增强芯片信号连接，信号增强芯片与外接连接器信号连接；金手指转换器用于将PCIe信号引入信号增强芯片进行处理后传输至外接连接器，外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。通过将信号增强卡的金手指转换器形状与EDSFF金手指连接器兼容，不需要改变固态硬盘插槽的形状，就可以将信号增强卡插入到固态硬盘插槽，便于系统灵活配置弥补信道损失。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种信号增强卡的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种不同尺寸的信号增强卡的示意图；

图3为本实用新型提供的E1.S SSD或者E3.S SSD的金手指可选形状的示意图；

图4本实用新型提供的一种基于E1.S设计的信号增强卡的示意图；

图5本实用新型提供的一种基于E3.S设计的信号增强卡的示意图；

图6本实用新型提供的一种应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型实施例的米搜啊胡中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

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。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“固定”等应做广义理解，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，还可以是信号连接；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实施例中的具体含义。

通过信号增强卡弥补信道损失的应用中，通常是把信号增强卡设计成标准的PCIe接口形式，占用一个PCIe扩展插槽的位置，对外或内扩展PCIe总线来连接外部设备时，不方便灵活改变系统配置。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种信号增强卡，参见图1，该信号增强卡包括：信号增强卡本体101，信号增强本体上设置有金手指转换器102、信号增强芯片103和外接连接器104，金手指转换器102与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容。

其中，金手指转换器102与信号增强芯片103信号连接，信号增强卡芯片103与外接连接器104信号连接。金手指转换器102用于将PCIe信号引入信号增强芯片103进行处理后传输至外接连接器104。

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)总线是一种高速串行计算机扩展总线标准，主要是用来连接处理器系统中的外部设备。通过本实用新型实施例提供的信号增强卡来重整PCIe信号，提高PCIe在长传输路径上的传输能力。本实用新型提供的信号增强卡的金手指转换器形状与EDSFF金手指连接器兼容，这样可以把该信号增强卡通过金手指转换器(也可以被称为金手指连接器)直接插入到目前的固态硬盘的插槽上，对外引出PCIe信号进行PCIe总线的扩展，该固态硬盘的插槽可以插入EDSFF金手指连接器。当不需要该信号增强卡的时候，可以从固态硬盘的插槽中拔出该信号增强卡，然后插入对应的固态硬盘即可。其中，EDSFF(企业和数据中心固态硬盘规格)是一种固态硬盘外形规格。

在本实用新型中不需要改变现有的固态硬盘插槽设计，可以通过增加信号增强卡的方式进行对外的PCIe总线扩展。当不需要使用信号增强卡的场景下，可以正常安装对应形态的固态硬盘，实现存储和对外PCIe扩展的兼容设计。

可选地，本实用新型中的信号增强芯片可以包括讯号中继芯片和/或时钟恢复芯片。将PCIe信号引入到讯号中继芯片(Redriver)进行信号重构后在发送，进而克服线损问题，并提升信号传输的距离和稳定性，满足用户的使用需求。将PCIe信号引入到时钟恢复芯片(Retimer)进行时钟重构信号，使信号传输能量增加，然后再继续传输，进一步还可以减轻信号的抖动。

可选地，本实用新型的信号增强卡中的外接连接器可以有多个，即包括两个及连个以上。对应的，也可以仅包括一个外接连接器。该外接连接器用于连接外部设备。

在本实用新型中，信号增强卡的金手指转换器形状与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容，即可以不改变设备电路板上的固态硬盘的插槽(该插槽可以插入EDSFF金手指连接器)，就可以通过该固态硬盘的插槽插入该信号增强卡，对应的，若不使用信号增强卡的时候，还可以正常安装固态硬盘。因此，信号增强卡的金手指转换器的接口包括与固态硬盘相同的接口，金手指转换器的接口包括与第一存储器E1.S相同的第一接口或与第二存储器E3.S相同的第二接口。第一存储器是基于EDSFF的E1设计准则设计的存储器，第二存储器是基于EDSFF的E3设计准则设计的存储器。即信号增强卡的金手指转换器的尺寸和形状与EDSFF E1、E3的金手指相同。

EDSFF分为E1和E3两大系列，每个系列又都分为Short和Long两个版本，并按照不同的厚度和散热配置划分出不同型号。接口方面，EDSFF E1、E3可以使用相同的金手指，在有着更高信号质量的同时，兼容性也能得到保证。新的服务器背板连接器尺寸更小，可起到简化服务器内部设计，优化风道，增加服务器散热气流的目的。

进一步地，由于EDSFF外形规格在容量、可扩展性、性能、可维护性、可管理性、散热和电源管理方面都比之前的固态硬盘外形尺寸更具优势，因此。因此，信号增强卡的外形尺寸可以与以EDSFF外形规格一致的固态硬盘的尺寸相匹配，具体的，信号增强卡的外形尺寸兼容第一存储器E1.S或者第二存储器E3.S的外形尺寸。

EDSFF是用于重新定义服务器的下一代固态硬盘外形规格，大体上可以分为适配U1服务器的E1和适配U2服务器的E3两种外形尺寸。E1的两大外形尺寸系列是E1.L和E1.S。其中，L代表“long，长”，S代表“short，短”。EDSFF E1一样，EDSFF E3有E3.L和E3.S两种规格，除此之外，EDSFF E3因为厚度的不同，还有“单宽”和“双宽”两种规格。单宽是7.5毫米，双宽是16.8毫米。

例如，E3.S(宽、长、厚的尺寸)：76mm x 112.75mm x 7.5mm或者76mm x 112.75mmx 16.8mm；

E1.S(宽、长、厚的尺寸)：31.5mm x 118.75mm x 9.5mm或者31.5mm x 118.75mm x15mm。

参见图2，为本实用新型提供的一种不同尺寸的信号增强卡的示意图。在图2上部分为基于E1.S SSD(以E1.S为设计规范的固态硬盘)的外形尺寸确定的信号增强卡，该信号增强卡中的信号增强芯片为时钟恢复芯片(Retimer)，即在图2中以Retimer表示本实用新型中的信号增强卡，E1.S BP表示用于插入E1.S SSD或者Retimer的插槽。图2中的下半部分是以基于E3.S SSD(以E3.S为设计规范的固态硬盘)的外形尺寸确定的信号增强卡，该信号增强卡中的信号增强芯片为时钟恢复芯片(Retimer)，E3.S BP表示用于插入E3.S SSD或者Retimer的插槽。参见图3为本实用新型的E1.S SSD或者E3.S SSD的金手指可选形状的示意图。E1.S SSD或者E3.S SSD的金手指可以选择如图3所示的形状，对应的，本实用新型中的信号增强卡的金手指转换器的形状也可以如图3所示。

可选地，在本实用新型中信号增强卡还包括：设置在信号增强卡本体的时钟缓存芯片，金手指转换器将时钟信号引入时钟缓存芯片进行处理后传送至外接连接器，外接连接器将处理后的时钟信号传送给外部设备。

该信号增强卡还可以根据实际的应用需求配置其他信号处理芯片，如针对时钟信号进行处理的时钟缓存芯片，针对I2C信号进行处理的I2C信号处理芯片，还可以是针对电源及其他控制信号进行处理的其他类型的信号处理芯片等。

参见图4，为本实用新型提供的一种基于E1.S设计的信号增强卡的示意图，在图4中信号增强卡的信号增强芯片为时钟恢复芯片(Retimer IC)，并且在该信号增强卡中还包括时钟缓存芯片(CLKBUFF)，该信号增强卡中的金手指转换器以金手指连接器表示，金手指转换器将PCIe信号引入Retimer IC进行处理后传输至外接连接器，外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。在图4所示的信号增强卡中，金手指连接器外形和信号定义均兼容EDSFF E1.S。对应的，在图4所示的信号增强卡本体上还可以设置有周边电路，如VR、EEPROM等，还可以包括其他与元件，可根据实际需求灵活设置。外接连接器的数量也可以根据实际需求确定，如图4中包括两个外接连接器。

参见图5，为本实用新型提供的一种基于E3.S设计的信号增强卡的示意图，在图5中信号增强卡的信号增强芯片为时钟恢复芯片(Retimer IC)，并且在该信号增强卡中还包括时钟缓存芯片(CLKBUFF)，该信号增强卡中的金手指转换器以金手指连接器表示，金手指转换器将PCIe信号引入Retimer IC进行处理后传输至外接连接器，外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。在图5所示的信号增强卡中，金手指连接器外形和信号定义均兼容EDSFF E3.S。对应的，在图5所示的信号增强卡本体上还可以设置有周边电路，如VR、EEPROM等，还可以包括其他与元件，可根据实际需求灵活设置。外接连接器的数量也可以根据实际需求确定，如图5中包括四个外接连接器。

在本实用新型中，把信号增强卡设计成兼容E1.S和E3.S的形状。卡的金手指的设计兼容EDSFF信号定义。这样可以把信号增强卡(如Retimer/Redriver卡)直接插如到目前的NVMe BP上，对外引出PCIe信号进行PCIe总线的扩展。当不需要信号增强卡的时候，可以装上E1.S和E3.SNVMe SSD正常使用。可见，本实用新型提供的信号增强卡不需要改变现有的NVMe BP设计就可以通过增加Retimer/Redriver卡的方式进行对外的PCIe总线扩展。当不需要使用Retimer/Redriver卡的场景下可以正常安装E1.S或E3.S的NVMe SSD，做到存储和对外PCIe扩展的兼容设计。

在本实用新型中还提供了一种电路板，包括：主板，所述主板上设置有固态硬盘插槽，所述固态硬盘插槽用于插入如上述任一项所述的信号增强卡的金手指转换器。

可选地，所述主板上还设置有处理器，所述处理器将PCIe信号传输至所述信号增强卡。

可选地，所述固态硬盘插槽还用于插入第一存储器E1.S或第二存储器E3.S。

参见图6，为本实用新型提供的一种应用场景示意图，其中，处理器以中央处理器(CPU)为例，BP表示主板上的固态硬盘插槽，Retimer/Redriver表示信号增强卡，ExternalDevice表示外部设备，PCIe×16表示PCIe信号，E1.S和E3.S NVMe SSD表示以对应标准设计的固态硬盘。处理器将PCIe信号通过BP传输至信号增强卡，信号增强卡通过外部接口将处理后的PCIe信号传输给外部设备。对应的，若不再使用信号增强卡，可以从BP拔出信号增强卡，装上E1.S和E3.S NVMe SSD正常使用。

另一方面，在本实用新型中还提供了一种电子设备，包括如上述任一项所述的电路板。

需要说明的是，本实用新型中的电路板和电子设备可以参考前文中关于信号增强卡的内容，此处不再详述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种信号增强卡，其特征在于，所述信号增强卡包括：信号增强卡本体，所述信号增强本体上设置有金手指转换器、信号增强芯片和外接连接器，所述金手指转换器形状与企业和数据中心固态硬盘规格EDSFF金手指连接器兼容；

其中，所述金手指转换器与所述信号增强芯片信号连接，所述信号增强芯片与所述外接连接器信号连接；

所述金手指转换器用于将PCIe信号引入所述信号增强芯片进行处理后传输至所述外接连接器，所述外接连接器用于将处理后的PCIe信号传送给外部设备。

2.根据权利要求1所述的信号增强卡，其特征在于，所述信号增强芯片包括讯号中继芯片和/或时钟恢复芯片。

3.根据权利要求1所述的信号增强卡，其特征在于，所述外接连接器有多个。

4.根据权利要求1所述的信号增强卡，其特征在于，所述金手指转换器的接口包括与第一存储器E1.S相同的第一接口或与第二存储器E3.S相同的第二接口。

5.根据权利要求1所述的信号增强卡，其特征在于，所述信号增强卡还包括：设置在所述信号增强卡本体的时钟缓存芯片，所述金手指转换器将时钟信号引入所述时钟缓存芯片进行处理后传送至所述外接连接器，所述外接连接器将处理后的时钟信号传送给外部设备。

6.根据权利要求4所述的信号增强卡，其特征在于，所述信号增强卡的外形尺寸兼容所述第一存储器E1.S或者所述第二存储器E3.S的外形尺寸。

7.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括：主板，所述主板上设置有固态硬盘插槽，所述固态硬盘插槽用于插入如权利要求1至6中任一项所述的信号增强卡的金手指转换器。

8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述主板上还设置有处理器，所述处理器将PCIe信号传输至所述信号增强卡。

9.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述固态硬盘插槽还用于插入第一存储器E1.S或第二存储器E3.S。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求7至9中任一项所述的电路板。