TW202139527A - 電子裝置以及初始化方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置包括第一插槽、偵測裝置、選擇器以及控制器。第一插槽具有第一通信頻寬，且用以容置第一擴充卡。偵測裝置偵測第一擴充卡所需之第一頻寬，而產生第一偵測信號。選擇器根據第一偵測信號，選擇第一基本輸入輸出系統。控制器透過序列周邊介面而接收第一基本輸入輸出系統，且根據第一基本輸入輸出系統而將第一通信頻寬等分第一數目。第一數目係為第一通信頻寬除上第一頻寬。

Description

電子裝置以及初始化方法

本發明係有關於一種電子裝置及其初始化方法，特別係有關於一種能夠偵測擴充卡所需頻寬而調整之電子裝置及其初始化方法。

隨著資料處理系統(電腦)對速度要求日益提高，當前PCI Express(高速周邊設備互連，簡稱PCIe)被大量的使用，PCIe是一種先進的電腦輸入/輸出(I/O)介面標準，PCIe匯流排的規範設計主要為了提升電腦內部匯流排的傳輸速度而設計，其頻寬有多種不同規格標準，如：PCIe x1，PCIe x2，PCIe x4，PCIe x8，PCIe x16等等。通常依據不同的應用及環境，選擇不同規格的頻寬標準，例如PCIe x16一般係專為顯示卡所設計的標準。

PCIe採用串行訊號的點對點傳送方式，設備之間使用通道(Lane)連接。前述數字代表PCIe介面所支援的雙向通訊頻道的數目，例如PCIe x1包括單一的通道，PCIe x2包括兩個通道，依此類推。通常，主機板上會設置有各種不同規格的PCIe插槽，如支援PCIe x1(1通道)、PCIe x2(2通道)、PCIe x4(4通道)、PCIe x8(8通道)及PCIe x16(16通道)的PCIe插槽。然而，固定頻寬的插槽將使得頻寬運用變得不靈活。並且，當不同規格的擴充板插入插槽時，往往需要手動調整基本輸入輸出系統之設定，造成使用者的不便。

有鑑於此，本發明提出一種電子裝置，包括一第一插槽、一偵測裝置、一選擇器以及一控制器。上述第一插槽具有一第一通信頻寬，且用以容置一第一擴充卡。上述偵測裝置偵測上述第一擴充卡所需之一第一頻寬，而產生一第一偵測信號。上述選擇器根據上述第一偵測信號，選擇一第一基本輸入輸出系統。上述控制器透過一序列周邊介面而接收上述第一基本輸入輸出系統，且利用上述第一基本輸入輸出系統而將上述第一通信頻寬等分一第一數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬。

一種初始化方法，適用於一電子裝置，其中上述電子裝置包括一第一插槽，用以耦接至一第一擴充卡，其中上述第一插槽具有一第一通信頻寬。上述初始化方法包括：偵測上述第一擴充卡所需之一第一頻寬；根據上述第一頻寬，選擇一第一基本輸入輸出系統；以及利用上述第一基本輸入輸出系統，將上述第一通信頻寬等分一第一數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬。

以下說明為本發明的實施例。其目的是要舉例說明本發明一般性的原則，不應視為本發明之限制，本發明之範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

能理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來敘述各種元件、組成成分、區域、層、及/或部分，這些元件、組成成分、區域、層、及/或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成成分、區域、層、及/或部分。因此，以下討論的一第一元件、組成成分、區域、層、及/或部分可在不偏離本揭露一些實施例之教示的情況下被稱為一第二元件、組成成分、區域、層、及/或部分。

值得注意的是，以下所揭露的內容可提供多個用以實踐本發明之不同特點的實施例或範例。以下所述之特殊的元件範例與安排僅用以簡單扼要地闡述本發明之精神，並非用以限定本發明之範圍。此外，以下說明書可能在多個範例中重複使用相同的元件符號或文字。然而，重複使用的目的僅為了提供簡化並清楚的說明，並非用以限定多個以下所討論之實施例以及/或配置之間的關係。此外，以下說明書所述之一個特徵連接至、耦接至以及/或形成於另一特徵之上等的描述，實際可包含多個不同的實施例，包括該等特徵直接接觸，或者包含其它額外的特徵形成於該等特徵之間等等，使得該等特徵並非直接接觸。

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之電子裝置之方塊圖。如第1圖所示，電子裝置100包括插槽110、偵測裝置120、選擇器130、複數記憶體裝置140-1～140-N以及控制器150。

插槽110用以容置擴充卡10。根據本發明之一實施例，插槽110以及擴充卡10係透過高速周邊設備互連(PCI Express，PCIe)進行連接。偵測裝置120用以偵測擴充卡10所需之頻寬，而產生偵測信號SD。

根據本發明之一實施例，舉例而言，插槽110支援PCIe x16之頻寬，而擴充卡10支援PCIe x4之頻寬。當擴充卡10插上插槽110時，偵測裝置120偵測擴充卡10需要x4之頻寬，而產生偵測信號SD。根據本發明之一實施例，偵測裝置120利用PCIe熱插拔(Hot-Plug)功能之存在檢測(presence detect)針腳而判斷擴充卡10所需之頻寬。

根據本發明之一實施例，當插槽110之PRSNTB31針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置120判斷擴充卡10係為PCIe x4的卡。根據本發明之另一實施例，當插槽110之PRSNTB48針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置120判斷擴充卡10係為PCIe x8的卡。根據本發明之另一實施例，當插槽110之PRSNTB81針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置120判斷擴充卡10係為PCIe x16的卡。

根據本發明之其它實施例，當插槽110之PRSNTB31、PRSNTB48以及PRSNTB81針腳皆為高邏輯位準時，偵測裝置120判斷擴充卡10係為其他狀態的卡。根據本發明之一實施例，偵測裝置120係為複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。

選擇器130根據偵測信號SD，自複數記憶體裝置140-1～140-N選取對應擴充卡10之配置之基本輸入輸出系統(BIOS)。複數記憶體裝置140-1～140-N分別儲存儲存第一基本輸入輸出系統BIOS1、第二基本輸入輸出系統BIOS2、…以及第N基本輸入輸出系統BIOSN，其中第一基本輸入輸出系統BIOS1、第二基本輸入輸出系統BIOS2、…以及第N基本輸入輸出系統BIOSN分別對應至擴充卡10之不同配置。

根據本發明之一實施例，舉例而言，第一基本輸入輸出系統BIOS1係對應至擴充卡10為PCIe x4的卡，第二基本輸入輸出系統BIOS2係對應至擴充卡10為PCIe x8的卡。當偵測裝置120偵測擴充卡10係為PCIe x4的卡時，選擇器130將第一基本輸入輸出系統BIOS1提供至控制器150。

控制器150接收選擇器130所選擇之基本輸入輸出系統，且利用選擇器130所選擇之基本輸入輸出系統而進行初始化程序。根據本發明之一實施例，選擇器130係為序列周邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)開關，其中控制器150係透過序列周邊介面接收對應的基本輸入輸出系統。

根據本發明之一實施例，舉例而言，插槽110支援PCIe x16之頻寬，而擴充卡10支援PCIe x4之頻寬。當擴充卡10插上插槽110時，選擇器130會選擇對應的基本輸入輸出系統，使得控制器150將插槽110設定為4個x4之頻寬。因此，插槽110可允許同時插上4個支援x4之頻寬的擴充卡10，使得插槽110之通道利用率得以提高。

根據本發明之另一實施例，舉例而言，插槽110支援PCIe x16之頻寬，而擴充卡10支援PCIe x8之頻寬。當擴充卡10插上插槽110時，選擇器130會選擇對應的基本輸入輸出系統，使得控制器150將插槽110設定為2個x8之頻寬。因此，插槽110可允許插上2個支援x8之頻寬的擴充卡，使得插槽110之通道利用率得以提高。

換句話說，當插槽110支援M頻寬而擴充卡10支援N頻寬且擴充卡10插上插槽110時，控制器150會將插槽110之頻寬劃分為

等份，並且允許

個擴充卡10同時插上插槽110。

根據本發明之一實施例，控制器150係為一中央處理器。根據本發明之另一實施例，控制器150包括平台路徑控制器(Platform Controller Hub，PCH)以及中央處理器，其中平台路徑控制器用以接收對應的基本輸入輸出系統，中央處理器利用接收之基本輸入輸出系統進行初始化程序。

第2圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之電子裝置之方塊圖。如第2圖所示，電子裝置200包括第一插槽211、第二插槽212、偵測裝置220、選擇器230、複數記憶體裝置240-1～240-N以及控制器250。

第一插槽211用以容置第一擴充卡21，第二插槽212用以容置第二擴充卡22。根據本發明之一實施例，第一插槽211與第一擴充卡21係透過高速周邊設備互連(PCI Express，PCIe)進行連接，第二插槽212與第二擴充卡22係透過高速周邊設備互連進行連接。偵測裝置220用以偵測第一擴充卡21所需之頻寬而產生第一偵測信號SD1，並且偵測第二擴充卡22所需之頻寬而產生第二偵測信號SD2。

根據本發明之一實施例，舉例而言，第一插槽211以及第二插槽212皆支援PCIe x16之頻寬，而第一擴充卡21支援PCIe x4之頻寬，第二擴充卡22支援PCIe x8之頻寬。當第一擴充卡21插上第一插槽211時，偵測裝置220偵測第一擴充卡21需要x4之頻寬，而產生第一偵測信號SD1；當第二擴充卡22插上第二插槽212時，偵測裝置220偵測第二擴充卡22需要x8之頻寬，而產生第二偵測信號SD2。根據本發明之一實施例，偵測裝置220利用PCIe熱插拔(Hot-Plug)功能之存在檢測(presence detect)針腳而判斷擴充卡10所需之頻寬。

根據本發明之一實施例，當第一插槽211或第二插槽212之PRSNTB31針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置220判斷第一擴充卡21或第二擴充卡22係為PCIe x4的卡。根據本發明之另一實施例，當第一插槽211或第二插槽212之PRSNTB48針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置220判斷第一擴充卡21或第二擴充卡22係為PCIe x8的卡。根據本發明之另一實施例，當第一插槽211或第二插槽212之PRSNTB81針腳係為低邏輯位準時，偵測裝置220判斷第一擴充卡21或第二擴充卡22係為PCIe x16的卡。

根據本發明之其它實施例，當第一插槽211或第二插槽212之PRSNTB31、PRSNTB48以及PRSNTB81針腳皆為高邏輯位準時，偵測裝置220判斷第一擴充卡21或第二擴充卡22係為其他狀態的卡。根據本發明之一實施例，偵測裝置220係為複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。

選擇器230根據第一偵測信號SD1以及第二偵測信號SD2，自複數記憶體裝置240-1～240-N選取對應第一擴充卡21以及第二擴充卡22之配置之基本輸入輸出系統。複數記憶體裝置240-1～240-N分別儲存儲存第一基本輸入輸出系統BIOS1、第二基本輸入輸出系統BIOS2、…以及第N基本輸入輸出系統BIOSN。

根據本發明之一實施例，舉例而言，第一基本輸入輸出系統BIOS1係對應至第一擴充卡21為PCIe x8的卡以及第二擴充卡22為PCIe x4的卡，第二基本輸入輸出系統BIOS2係對應至第一擴充卡21為PCIe x4的卡以及第二擴充卡22為PCIe x8的卡。當偵測裝置220偵測第一擴充卡21係為PCIe x4的卡以及第二擴充卡22為PCIe x8的卡時，選擇器230根據第一偵測信號SD1以及第二偵測信號SD2，選擇將第二基本輸入輸出系統BIOS2提供至控制器250。

控制器250接收選擇器230所選擇之基本輸入輸出系統，且利用選擇器230所選擇之基本輸入輸出系統而進行初始化程序。根據本發明之一實施例，選擇器230係為序列周邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)開關，其中控制器250係透過序列周邊介面接收對應的基本輸入輸出系統。

根據本發明之一實施例，舉例而言，第一插槽211以及第二插槽212皆支援PCIe x16之頻寬，第一擴充卡21支援PCIe x8之頻寬，第二擴充卡22支援PCIe x4之頻寬。當第一擴充卡21以及第二擴充卡22分別插上第一插槽211以及第二插槽212時，選擇器230會選擇對應的基本輸入輸出系統，使得控制器250將第一插槽211設定為2個x8之頻寬以及將第二插槽212設定為4個x4之頻寬。因此，第一插槽211可允許同時插上2個支援x8之頻寬的第一擴充卡21，第二插槽212可允許同時插上4個支援x4之頻寬的第二擴充卡22，使得每一插槽的通道利用率得以提高。

根據本發明之另一實施例，舉例而言，第一插槽211以及第二插槽212皆支援PCIe x16之頻寬，第一擴充卡21支援PCIe x4之頻寬，第二擴充卡22支援PCIe x8之頻寬。當第一擴充卡21以及第二擴充卡22分別插上第一插槽211以及第二插槽212時，選擇器230會選擇對應的基本輸入輸出系統，使得控制器250將第一插槽211設定為4個x4之頻寬以及將第二插槽212設定為2個x8之頻寬。因此，第一插槽211可同時插上4個支援x4之頻寬的第一擴充卡21，第二插槽212可允許同時插上2個支援x8之頻寬的第二擴充卡22，使得每一插槽的通道利用率得以提高。

換句話說，當第一插槽211支援Q頻寬、第二插槽212支援R頻寬、第一擴充卡21支援S頻寬以及第二擴充卡22支援T頻寬且第一擴充卡21以及第二擴充卡22分別插上第一插槽211以及第二插槽212時，控制器250會將第一插槽211之頻寬劃分為

等份且將第二插槽212之頻寬劃分為

等份，因而允許

個第一擴充卡21同時插上第一插槽211以及

個第二擴充卡22同時插上第二插槽212。

根據本發明之一實施例，控制器250係為一中央處理器。根據本發明之另一實施例，控制器250包括平台路徑控制器(Platform Controller Hub，PCH)以及中央處理器，其中平台路徑控制器用以接收對應的基本輸入輸出系統，中央處理器利用接收之基本輸入輸出系統進行初始化程序。

第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述之初始化方法之流程圖。以下針對第3圖之初始化方法300之敘述，將搭配第1圖以及第2圖，以利詳細說明。

首先，偵測擴充卡所需之頻寬(S31)，並且根據擴充卡所需之頻寬，選擇對應的基本輸入輸出系統(S32)。如第1圖所示，利用偵測裝置120偵測擴充卡10所需之頻寬，並且選擇器130根據擴充卡10之配置，自複數記憶體裝置140-1～140-N選擇對應的基本輸入輸出系統。如第2圖所示，利用偵測裝置220偵測第一擴充卡21以及第二擴充卡22所需之頻寬，並且選擇器230根據第一擴充卡21以及第二擴充卡22之配置，複數記憶體裝置240-1～240-N選擇對應的基本輸入輸出系統。

根據本發明之一實施例，根據第1圖之插槽110以及第2圖之第一插槽211以及第二插槽212之PRSNTB31、PRSNTB48以及PRSNTB81針腳是否為低邏輯為準，而判斷插入插槽之擴充卡係為PCIe x4、PCIe x8或PCIe x16的卡。根據本發明之其它實施例，當PRSNTB31、PRSNTB48以及PRSNTB81針腳皆為高邏輯位準時，代表插入插槽之擴充卡係為其他狀態的卡。

接著，利用選擇之基本輸入輸出而等分插槽之通信頻寬(步驟S33)。如第1圖所示，控制器150利用選擇之基本輸入輸出系統，而將插槽110之頻寬等分為第一數目，其中第一數目係為插槽110之頻寬除上擴充卡10之頻寬。此外，第一數目之擴充卡10可同時插上插槽110。

如第2圖所示，控制器230利用選擇之基本輸入輸出系統，而將第一插槽211之頻寬等分為第一數目，且將第二插槽212之頻寬等分為第二數目，其中第一數目係為第一插槽211之頻寬除上第一擴充卡21之頻寬，第二數目係為第二插槽212之頻寬除上第二擴充卡22之頻寬。此外，第一數目之第一擴充卡21可同時插上第一插槽211，第二數目之第二擴充卡22可同時插上第二插槽212。

根據本發明之一實施例，在步驟S33中，當插槽110支援M頻寬而擴充卡10支援N頻寬且擴充卡10插上插槽110時，控制器150會將插槽110之頻寬劃分為

等份，並且允許

個擴充卡10同時插上插槽110。

根據本發明之另一實施例，在步驟S33中，當第一插槽211支援Q頻寬、第二插槽212支援R頻寬、第一擴充卡21支援S頻寬以及第二擴充卡22支援T頻寬且第一擴充卡21以及第二擴充卡22分別插上第一插槽211以及第二插槽212時，控制器250會將第一插槽211之頻寬劃分為

等份且將第二插槽212之頻寬劃分為

等份，允許

個第一擴充卡21同時插上第一插槽211以及

個第二擴充卡22同時插上第二插槽212。

根據本發明之一實施例，第1圖控制器150及/或第2圖之控制器250係為一中央處理器。根據本發明之另一實施例，第1圖控制器150及/或第2圖之控制器250包括平台路徑控制器(Platform Controller Hub，PCH)以及中央處理器，其中平台路徑控制器用以接收對應的基本輸入輸出系統，中央處理器利用接收之基本輸入輸出系統進行初始化程序。

本發明在此提出一種電子裝置及其初始化方法，當電子裝置判斷耦接之擴充卡所需之頻寬時，選取對應之基本輸入輸出系統而劃分插槽之通訊頻寬，使得複數個相同的擴充卡得以同時插上插槽以共用插槽之通訊頻寬，並且有助於增加整體設備應用的彈性，並且也可減少使用者針對不同卡別而進行設定之不便。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露一些實施例之揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露一些實施例使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

100、200:電子裝置 110:插槽 120、220:偵測裝置 130、230:選擇器 140-1～140-N、240-1～240-N:記憶體裝置 150、250:控制器 211:第一插槽 212:第二插槽 300:初始化方法 10:擴充卡 21:第一擴充卡 22:第二擴充卡 SD:偵測信號 SD1:第一偵測信號 SD2:第二偵測信號 BIOS1:第一基本輸入輸出系統 BIOS2:第二基本輸入輸出系統 BIOSN:第N基本輸入輸出系統 S31～S33:步驟流程

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之電子裝置之方塊圖； 第2圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之電子裝置之方塊圖；以及 第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述之初始化方法之流程圖。

100:電子裝置

110:插槽

120:偵測裝置

130:選擇器

140-1~140-N:記憶體裝置

150:控制器

10:擴充卡

SD:偵測信號

BIOS1:第一基本輸入輸出系統

BIOS2:第二基本輸入輸出系統

BIOSN:第N基本輸入輸出系統

Claims (10)

1. 一種電子裝置，包括： 一第一插槽，具有一第一通信頻寬，且用以容置一第一擴充卡； 一偵測裝置，偵測上述第一擴充卡所需之一第一頻寬，而產生一第一偵測信號； 一選擇器，根據上述第一偵測信號，選擇一第一基本輸入輸出系統；以及 一控制器，透過一序列周邊介面而接收上述第一基本輸入輸出系統，且利用上述第一基本輸入輸出系統而將上述第一通信頻寬等分一第一數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬。
2. 如請求項1之電子裝置，其中上述第一基本輸入輸出系統系儲存於一第一記憶體裝置，其中上述電子裝置允許上述第一數目之上述第一擴充卡插上上述第一插槽。
3. 如請求項1之電子裝置，其中上述偵測裝置根據上述第一插槽之一快速周邊組件匯流排之對應針腳是否為一低邏輯為準，而產生上述第一偵測信號。
4. 如請求項1之電子裝置，更包括： 一第二插槽，具有一第二通信頻寬，且用以容置一第二擴充卡； 其中上述偵測裝置更偵測上述第二擴充卡所需之一第二頻寬，而產生一第二偵測信號，其中上述選擇器根據上述第一偵測信號以及上述第二偵測信號，選擇一第二基本輸入輸出系統，其中上述控制器透過上述序列周邊介面而接收上述第二基本輸入輸出系統，其中上述控制器利用上述第二基本輸入輸出系統而將上述第一通信頻寬等分上述第一數目，且將上述第二通信頻寬等分一第二數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬，上述第二數目係為上述第二通信頻寬除上上述第二頻寬。
5. 如請求項4之電子裝置，其中上述偵測裝置根據上述第二插槽之一快速周邊組件匯流排之對應針腳是否為一低邏輯為準，而產生上述第二偵測信號，其中上述第二基本輸入輸出系統系儲存於一第二記憶體裝置，其中上述電子裝置允許上述第二數目之上述第二擴充卡插上上述第二插槽。
6. 一種初始化方法，適用於一電子裝置，其中上述電子裝置包括一第一插槽，用以耦接至一第一擴充卡，其中上述第一插槽具有一第一通信頻寬，上述初始化方法包括： 偵測上述第一擴充卡所需之一第一頻寬； 根據上述第一頻寬，選擇一第一基本輸入輸出系統；以及 利用上述第一基本輸入輸出系統，將上述第一通信頻寬等分一第一數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬。
7. 如請求項6之初始化方法，其中上述第一基本輸入輸出系統系儲存於上述電子裝置之一第一記憶體裝置，其中上述電子裝置允許上述第一數目之上述第一擴充卡插上上述第一插槽。
8. 如請求項6之初始化方法，其中上述偵測上述第一擴充卡所需之上述第一頻寬之步驟包括： 判斷上述第一插槽之一快速周邊組件匯流排之對應針腳是否為一低邏輯為準。
9. 如請求項6之初始化方法，其中上述電子裝置更包括一第二插槽，上述第二插槽用以容置一第二擴充卡，其中上述第二插槽具有一第二通信頻寬，其中上述初始化方法更包括： 偵測上述第二擴充卡所需之一第二頻寬； 根據上述第一頻寬以及上述第二頻寬，選擇一第二基本輸入輸出系統；以及 利用上述第二基本輸入輸出系統，將上述第一通信頻寬等分上述第一數目，且將上述第二通信頻寬等分一第二數目，其中上述第一數目係為上述第一通信頻寬除上上述第一頻寬，上述第二數目係為上述第二通信頻寬除上上述第二頻寬。
10. 如請求項9之初始化方法，其中上述偵測上述第二擴充卡所需之上述第二頻寬之步驟包括： 判斷上述第二插槽之一快速周邊組件匯流排之對應針腳是否為一低邏輯為準，其中上述第二基本輸入輸出系統系儲存於一第二記憶體裝置，其中上述電子裝置允許上述第二數目之上述第二擴充卡插上上述第二插槽。

Images