TWI744238B - 快速週邊組件互連卡 - Google Patents

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Abstract

一種快速週邊組件互連卡，包括一基卡、一夾層卡及夾層連接器。該基卡可被耦接至一主機裝置，且主管一第一群組固態硬碟(SSD,solid state drives)。該夾層卡可被堆疊在該基卡之上，且主管一第二群組固態硬碟(SSD)。該夾層連接器可將該基卡耦接至該夾層卡，各該夾層連接器對應於該第二群組SSD中的各該SSD。該基卡包括一邊緣連接器，適用於與該主機裝置耦接；一PCIe開關，適用於透過該邊緣連接器將該第一群組SSD及該第二群組SSD耦接至該主機裝置；及一第一群組連接器，適用於將該第一群組SSD耦接至該PCIe開關。該夾層卡包括一第二群組連接器，適用於與該第二群組SSD耦接。

Description

快速週邊組件互連卡
本公開之示例性實施例係關於一快速週邊組件互連。
一般而言，電腦介面將一主機裝置連接至儲存裝置(例如硬碟驅動器、光學驅動器及固態硬碟(SSD,Solid State Drive))。通用電腦介面包括序列先進技術附件(SATA,Serial Advanced Technology Attachment)或序列附接小電腦系統介面(SCSI,small computer system interface)(SAS)。
由於NAND快閃記憶體技術，SSD出現在許多裝置中，以作為更好效能及儲存之具吸引力的選擇。一些SSD享有共同類型的電子及機械介面。
最近，以快速週邊組件互連(PCI,peripheral component interconnect)(PCIe,peripheral component interconnect express)為基礎的SSD已經被標準化為非揮發性記憶體(NVM,non-volatile memory)互連(NVMe,non-volatile memory express)的規格。此外，先進主機控制器介面(AHCI,advanced host controller interface)為SATA硬碟的PCIe橋接標準。PCIe介面提供儲存設備一個有效率選擇。
本公開之實施例係針對一快速週邊組件互連(PCI)(PCIe)介面。
本發明之態樣可包括一快速週邊組件互連(PCIe)卡。該卡可包括一基卡、一夾層卡及夾層連接器。該基卡可被耦接至一主機裝置，且主管一第一群組固態硬碟(SSD)。該夾層卡可被堆疊在該基卡之上，且主管一第二群組固態硬碟(SSD)。該夾層連接器可將該基卡耦接至該夾層卡，各該夾層連接器對應於該第二群組SSD中的各該SSD。該基卡包括一邊緣連接器，適用於與該主機裝置耦接；一快速週邊組件互連(PCIe)開關，適用於透過該邊緣連接器將該第一群組SSD及該第二群組SSD耦接至該主機裝置；及一第一群組連接器，適用於將該第一群組SSD耦接至該PCIe開關。該夾層卡包括一第二群組連接器，適用於與該第二群組SSD耦接。
本發明之其他態樣可包括一資料處理系統，該資料處理系統具有一主機裝置及一快速週邊組件互連(PCIe)卡，該PCIe卡適用於被耦接至該主機裝置。該基卡可被耦接至一主機裝置，且主管一第一群組固態硬碟(SSD)。該夾層卡可被堆疊在該基卡之上，且主管一第二群組固態硬碟(SSD)。該夾層連接器可將該基卡耦接至該夾層卡，各該夾層連接器對應於該第二群組SSD中的各該SSD。該基卡包括一邊緣連接器，適用於與該主機裝置耦接；一快速週邊組件互連(PCIe)開關，適用於透過該邊緣連接器將該第一群組SSD及該第二群組SSD耦接至該主機裝置；及一第一群組連接器，適用於將該第一群組SSD耦接至該PCIe開關。該夾層卡包括一第二群組連接器，適用於與該第二群組SSD耦接。
32:基卡
34:夾層卡
100:主機裝置
110:快速週邊組件互連槽
200:記憶體系統
210:控制器
220:記憶體裝置
300:快速週邊組件互連附加卡
310:快速週邊組件互連邊緣連接器
320:快速週邊組件互連開關
331:M.2連接器
332:M.2連接器
333:M.2連接器
334:M.2連接器
341:夾層連接器
341-1:插座
341-2:插頭
342:夾層連接器
342-1:插座
342-2:插頭
350:散熱器
401:固態硬碟
402:固態硬碟
403:固態硬碟
404:固態硬碟
410:固態硬碟控制器
420:隨機存取記憶體
430:NAND快閃記憶體
710:緩衝器
720:緩衝器
[圖1]係例示本發明之實施例可應用的一資料處理系統之一圖式。
[圖2]係根據本發明之一實施例的一主機裝置與一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC,add-in-card)的一圖式。
[圖3]係根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)的一圖式。
[圖4A及圖4B]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一堆疊結構的一視圖。
[圖5A]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一基卡。
[圖5B]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一基卡及二固態硬碟(SSD)。
[圖5C]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一夾層卡。
[圖5D]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一夾層卡及二固態硬碟(SSD)。
[圖6]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一基卡及一夾層卡間的一連接的圖式。
[圖7]係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之邊緣訊號的圖式。
下面將參照附圖對各種實施例進行更詳細的描述。然而，本發明可以不同形式體現，並且不應被理解為侷限於此處所陳述的實施例。而是，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完整的，並將本發明完全傳達給本發明 所屬技術領域中具有通常知識者。貫穿本公開，在本發明的各種附圖和實施例中，相同的元件符號指的是相同的部件。
本發明可用許多種方式實現，包括：一程序、一裝置、一系統、一物體的組合、安裝於一電腦可讀儲存媒體的一電腦程式產品、及/或一處理器(例如適用於執行由一記憶體儲存及/或由該記憶體提供之指令的一處理器，該記憶體耦接至該處理器)。說明書中，這些實施方式或本發明可能採用的任何其他形式可稱為技術。一般而言，所揭露之程序的步驟順序可在本發明所屬技術領域中被改變。除非有特別的聲明，否則，描述其適用於執行一任務的一元件(例如一處理器或一記憶體)可用一般元件或一特殊元件來實現，該一般元件暫時地適用於在給定時間執行該任務，該特殊元件係為執行該任務而製造。如本文所使用的，術語「處理器」係關於適用於處理資料(例如電腦程式指令)的一或多個裝置、電路、及/或處理器核心。
本發明之一或多個實施例的詳細描述係伴隨圖式提供於下，以例示本發明之原理。本發明係以所連結之此類實施例來說明，但本發明不限於任何實施例。本發明之範圍僅由申請專利範圍限制，且本發明包含許多替代方式、修改方式及其均等範圍。許多的特殊細節在以下說明中提出，以提供本發明之一完整理解。這些細節係為了例子的目的而提供，且本發明可根據申請專利範圍來實施，無須使用一些或全部特殊細節。為了清楚之目的，本發明所屬技術領域中已知的技術材料不再詳細說明，如此，可使本發明之特徵更加顯著。
一快速PCI(PCIe)卡電磁規格(例如2002年7月發布之快速PCI1.0修正版)定義了PCIe槽附加卡(AIC)需求及規格。PCIe槽在產業中為主要元件之 一已經有超過十年的時間。大部分企業伺服器具有一或多個PCIe槽，其能夠用於各種目的，包括擴大儲存量、擴大網路介面、及任何加值的硬體下載或加速模組。在儲存產業中，更節省空間之M.2形式要素或下一代的M.2形式要素已經與一快速NVM(NVMe,NVM express)被使用於固態硬碟(SSD)標準，例如，2014年11月發布的NVMe 1.2修正版。不幸的是，該M.2形式要素無法插入於保留的PCIe槽中。因此需要M.2 SSD的中介裝置，以用於擴大儲存的傳統PCIe槽。本文所敘述的一些實施例係藉由在一單一PCIe AIC中主管多個M.2 SSD來提供高密集度的選項。實施例可應用於如圖1所示的一資料處理裝置。
參照圖1，該資料處理系統可包括一主機裝置100及一記憶體系統200。該200可稱為一資料儲存器。
該主機裝置100可用各種類型之電子裝置來實現。在一些實施例中，該主機裝置100可包括一電子裝置(例如一桌上型電腦、一工作站、一立體(3D,three-dimensional)電視、一智慧型電視、一數位音訊錄音器、一數位音訊播放器、一數位圖像錄影器、一數位圖像播放器、一數位影音錄影器及一數位影音播放器)。在一些實施例中，該主機裝置100可包括一可攜式電子裝置(例如一手機、一智慧型手機、一電子書、一MP3播放器、一可攜式多媒體播放器(PMP,portable multimedia player)、及一可攜式遊戲機)。
該記憶體系統200可回應於該主機裝置100的要求而操作，且特別的是，儲存的資料可藉由該主機裝置100來存取。在一些實施例中，該記憶體系統200可用一儲存裝置(例如SSD)來實現。在一些實施例中，該記憶體系統200可用各種類型的儲存裝置來實現，各種類型的儲存裝置例如為一多媒體卡(MMC,multimedia card)、一嵌入式多媒體卡(eMMC,embedded MMC)、一精 簡MMC(RS-MMC,reduced size MMC)、一微型MMC、一數位安全(SD,secure digital)卡、一迷你SD、一微型SD、一通用序列匯流排(USB,universal serial bus)、一通用快閃儲存器(UFS,universal flash storage)裝置、一小型快閃(CF,compact flash)卡、一智慧媒體(SM,smart media)卡、一記憶棒等等。
該記憶體系統200可包括一控制器210及一記憶體裝置220。該控制器210可控制儲存在該記憶體裝置220的資料。該記憶體裝置220可儲存藉由該主機裝置100存取的資料。
該記憶體裝置220可用一揮發性記憶體裝置或一非揮發性記憶體裝置來實施，該揮發性記憶體裝置例如為一動態隨機存取記憶體(DRAM,dynamic random access memory)、一靜態隨機存取記憶體(SRAM,static random access memory)，該非揮發性記憶體裝置例如為一唯讀記憶體(ROM,read only memory)、一光罩ROM(MROM,mask ROM)、一可編程ROM(PROM,programmable ROM)、一可抹除可編程ROM(EPROM,erasable programmable)、一電子式可抹除可編程ROM(EEPROM,electrically erasable programmable ROM)、一鐵電式隨機存取記憶體(FRAM,ferroelectric random access memory)、一磁性隨機存取記憶體(MRAM,magnetoresistive RAM)及一電阻式隨機存取記憶體(RRAM,resistive RAM)。
該控制器210可控制該記憶體裝置220，以回應於該主機裝置100的要求。該控制器210可提供從該記憶體裝置220讀取的資料至該主機裝置100，並將從該主機裝置100提供的資料儲存於該記憶體裝置220。
在一些實施例中，該記憶體200可被配置成儲存於一資料中心、能夠在一無線環境下傳輸及接收資訊的一裝置、各種電子裝置之其一者配置成 的一家用網路、各種電子裝置之其一者配置成的一無線數據通訊系統、一RFID裝置、或各種電子裝置之其一者配置成的一電腦系統。
圖2係例示根據本發明之一實施例的一主機裝置(例如圖1的100)及一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300間的連接。
參照圖2，該PCIe AIC300可被連接至該主機裝置100。舉例來說，該PCIe AIC300可插入於一PCIe槽110，該PCIe槽110在該主機裝置100之一特定區域形成。
本文所述實施例係用於以PCIe AIC為基礎的快閃儲存設備及伺服器之一建造區塊。存在的PCIe中SSD之實施方式具有以下一或多個限制：
●限制的儲存容量
●更大的容量卡將遭受體積(從高度及寬度)的限制
●無法開發符合的M.2 SSD新標準
藉由實現以下一或多個點，本文所述之PCIe AIC的實施例克服了這些限制：
●PCIe標準半高度、半長度(HHHL,half height,half length)因素
●堆疊的夾層卡結構具有高密度；該選擇性的夾層卡可被用以額外的容量
●在單一槽的邊界內高度及內槽的間隔調節
●多個(例如四個)PCIe SSD模組至該主機裝置，例如在一單一PCIe機械槽的一中央處理單元(CPU,central processing unit)
該PCIe卡電磁規格定義了該PCIe AIC細部之特徵及配置選擇。大部分的伺服器(例如圖2之主機裝置100)提供了一或多個這些標準的PCIe槽(例如圖2之PCIe槽110)，使得任何選擇性的卡可被插入不同的應用。以該PCIe為基 礎的AIC可以插入選擇性的一卡至該系統，以提供SSD儲存器高效能。由於該NAND快閃裝置之增加的密度，現在每個單位的區域可能提供更多的容量。一些半高度、半長度(HHHL)PCIe AIC可允許被提供。
圖3係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300的圖式。
參照圖3，該PCIe AIC300可包括一基卡32及一夾層卡34。而且，該PCIe AIC300可包括夾層連接器341-342，以將該基卡32連接至該夾層卡34。在一些實施例中，該夾層連接器可包括兩個夾層連接器341-342。
該基卡32可被耦接至一主機裝置(例如圖2中的100)，且可主管一第一群組固態硬碟(SSD)(或SSD模組)401-402。該夾層卡34可堆疊於該基卡32之上，且可主管一第二群組固態硬碟(SSD)403-404。在一些實施例中，該第一群組SSD可包括兩個M.2(下一代形式因素(NGFF,next generation form factor))SSD401-402，該第二群組SSD可包括兩個M.2 SSD403-404。在一些實施例中，該第一群組SSD401-402及該第二群組SSD403-404可為一鏡像結構。換言之，該第一群組SSD之其一者401可儲存第一資料，且該第二群組SSD之其一者403可配對於該第一群組SSD之其一者401，且該第二群組SSD之其一者403亦可儲存該第一資料。亦即，該第二群組SSD403-404可用於資料備份。
該基卡32可包括一PCIe邊緣連接器310、一PCIe開關320、及一第一群組連接器331-332。該PCIe邊緣連接器310可將該PCIe AIC300耦接至該主機裝置。在一些實施例中，該PCIe邊緣連接器310可為PCIe Gen3 x8金手指邊緣連接器。該PCIe開關320可透過該PCIe邊緣連接器310將該第一及第二群組SSD401-404耦接至該主機裝置。在一些實施例中，該PCIe開關320可包括單向 gen3 x8上行鏈路埠或雙向x4上行鏈路埠。該第一群組連接器331-332可將該第一群組SSD401-402分別耦接至該PCIe開關320。在一些實施例中，該第一群組連接器可包括兩個M.2連接器331-332。
該夾層卡34可包括一第二群組連接器333-334。該第二群組連接器333-334可透過該夾層連接器341-342分別將該第二群組SSD403-404耦接至該PCIe開關320。在一些實施例中，各該夾層連接器341-342可對應於該第二群組SSD403-404中的各該SSD。各該夾層連接器341-342可包括一插座及一插頭，該插座設置於該基卡32中，該插頭設置於該夾層卡34中。在一些實施例中，該第二群組連接器333-334可包括兩個M.2連接器333-334，且該等夾層連接器可包括兩個夾層連接器341-342。
該第一及第二群組SSD401-404之每一者可包括一SSD控制器410、一RAM區塊420、及一NAND區塊430。該SSD控制器410經由特殊協定(例如用於NVMe SSD的NVMe(在PCIe gen3上)規格)處理所有主管端介面。而且，AHCI SSD可被插入一SATA主管軟體(S/W)驅動器。在一些實施例中，各該SSD控制器410可用最多x4的線裝配一單一PCIe gen3埠。各該SSD401-404的細部係取決於控制器且應該遵循供應商的參考設計，故於此為了簡潔的目的省略相關說明。
根據如圖3所示之非限制性的實施例，該PCIe AIC300包括用於四個M.2 PCIe SSD、兩個板上的M.2連接器331-332及兩個夾層連接器341-342的空間。板上的兩個M.2連接器331-332能主管兩個M.2 SSD401-402。為了擴大儲存容量，兩個額外的M.2 SSD 403-404係選擇性的安裝在該夾層卡34。各該SSD401-404彼此之間沒有依賴性。
在該主機裝置(例如圖2之100)端，該PCIe AIC300被認知為四個獨立的SSD401-404。為了熱拔插操作，四個SSD401-404共享代表該單一PCIe槽(例如圖2之110)之單一的熱拔插實體，該PCIe槽由主管端的熱拔插軟體(S/W)堆疊來掌控。
在一些實施例中，各該SSD在該卡中的角色為根據該PCIe M.2規格提供訊號。一單一6槽PCIe裝置可被安置在該PCIe AIC300上，以分配各該x4 PCIe訊號至該等SSD401-404或聚集從該等SSD401-404來的訊號。該PCI槽介面可為PCIe gen3 x8，其係用於上行鏈路該等SSD401-404。板上的PCIe開關320可被配置成根據主機板(motherboard)開關配置來支援單向gen3 x8或雙向x4上行鏈路埠(uplink port)。考量到各該M.2的最大頻寬低於x4介面頻寬許多，用於四個M.2 SSD 401-404的x8上行鏈路係足以提供盡可能連續的工作量操作給該總流通量。
在一些實施例中，該M.2 SSD401-404的尺寸可藉由該PCIe AIC300來主管，最大長度能夠為M.2所定義的22110(22mm x 110mm)。該PCIe AIC300含有分別用於2260,2280,22110的安裝槽(圖未示)，因此能安裝任何大小的M.2卡。該PCIe AIC300接受單向x8或兩個從該主機裝置槽(例如圖2之PCIe槽110)的x4 PCI線。該PCIe開關320在板上，即，該基卡32或該PCIe AIC300可配置成藉由改變單一組態來以x4支援單向x8上行鏈路埠或分枝(bifurcation)。在分枝模式中，各該上行鏈路具有兩個SSD(例如SSD401-402或SSD403-404)，當其下行鏈路時，其亦可為可配置的。在一些實施例中，該PCIe AIC300的尺寸可為標準的一半高度、半長度(HHHL)或64.40(H) x 167.65(L) mm。
圖4A及圖4B係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之一堆疊結構的一視圖。
參照圖4A及圖4B，該PCIe AIC300可包括四個印刷電路板(PCB)堆疊在彼此的頂部。亦即，假如全部安裝的話，該PCIe AIC300將包括該基卡32、兩個M.2 SSD401-402、該夾層卡34、及兩個M.2 SSD403-404。該快速PCI卡電磁(CEM)規格定義該PCIe板為板間隔20.32mm。在一些實施例中，當堆疊時，該PCIe AIC300的高度可為14.47mm的規定內。
在該基卡32中，設置有兩個M.2連接器331-332及具有一散熱器350的PCIe開關320，且兩個M.2 SSD401-402可被主管。此外，該PCIe邊緣連接器310可被設置於該基卡32中。該PCIe開關320的散熱器350可設計成不超過該PCIe AIC300之高度的限制。
在該夾層卡34中，設置有兩個M.2連接器333-334，且兩個M.2 SSD403-404可被主管。該夾層卡34藉由兩個夾層連接器341-342被堆疊在該基卡32之上。在一些實施例中，該等夾層連接器341-342可為兩個阻抗匹配連接器(例如高5mm(40位置)阻抗匹配連接器)。
圖5A係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)之一基卡32。
參照圖5A，該基卡32可包括該PCIe邊緣連接器310、兩個M.2連接器331-332及具有一散熱器350的PCIe開關320。而且，兩個夾層連接器341-342的插座341-1及342-1可被設置於該基卡32。
圖5B係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之一基卡32及二固態硬碟(SSD)模組401-402。如圖5A和 圖5B所示，基卡32中的兩個夾層連接器341-342的插座341-1及342-1係設置於基卡32上的細長區域上；該細長區域不被與兩個M.2連接器331-332耦接的兩個SSD(401-402)所覆蓋，且該細長區域存在於該基卡32上的被與該兩個M.2連接器331-332耦接的該兩個SSD(401-402)所覆蓋的兩個區域之間。此外，如本案圖4A、5B所示，該散熱器350與該細長區域分離，使得當該夾層卡34透過兩個夾層連接器341-342而耦接至該基卡32時，該散熱器350不被該夾層卡34所覆蓋。
參照圖5B，兩個M.2 SSD模組401-402可透過兩個M.2連接器331-332分別被耦接至該基卡32。各該M.2 SSD模組401-402可包括一SSD控制器410、一隨機存取記憶體(RAM)420及多個NAND快閃記憶體430。
圖5C係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之一夾層卡34。
參照圖5C，該夾層卡34可包括兩個M.2連接器333-334及兩個夾層連接器341-342的插頭341-2及342-2。該夾層卡34藉由兩個夾層連接器341-342堆疊在該基卡32之上。亦即，在該夾層卡34中的兩個夾層連接器341-342的插頭341-2及342-2可被耦接至在該基卡32中的兩個夾層連接器341-342的插座341-1及342-1。
圖5D係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之一夾層卡34及二固態硬碟(SSD)模組403-404。
參照圖5D，兩個M.2 SSD模組403-404可透過兩個M.2連接器333-334分別被耦接至該夾層卡34。各該M.2 SSD模組403-404可包括一SSD控制器、一隨機存取記憶體(RAM)、及多個NAND快閃記憶體。
圖6係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之一基卡及一夾層卡間的一連接的圖式。
參照圖6，該基卡32及該夾層卡34可彼此耦接。即，該夾層卡34藉由兩個夾層連接器341-342堆疊在該基卡32之上。在該夾層卡34中的兩個夾層連接器341-342的插頭341-2及341-2可被插接於在該基卡32中的兩個夾層連接器341-342的插座341-1及341-1。
圖7係例示根據本發明之一實施例的一快速週邊組件互連(PCIe)附加卡(AIC)300之邊緣訊號的圖式。
參照圖7，兩個緩衝器710及720可存在於一PCIe邊緣連接器310及四個SSD模組401-404之間。在一些實施例中，該等緩衝器710及720可用圖3之PCIe開關320來實現。該緩衝器710包括，例如，時脈扇出緩衝器或時脈多工器，且該緩衝器720包括，例如，一有線OR電路或一開放式集電器電路。
該緩衝器710可透過該邊緣連接器310接收一參考時脈(例如，從一主機裝置(例如圖2之100)接收100MHz PCIe RefClk)，並分配該參考時脈至各該SSD模組401-404。即，該PCIe AIC300從該主機裝置的槽接收該PCIe參考時脈，並經由如圖3所示之基卡M.2連接器331-332及夾層卡連接器341-342將其分配至該SSD模組401-404。該單一參考時脈用來產生四個參考時脈給各該SSD模組401-404的控制器的x4埠。該緩衝器710可為時脈扇出的一緩衝器。在一些實施例中，取決於SSD模組的安排或系統匯流排的安排，各種延遲電路可實現於該緩衝器或邊緣連接器中，以達成一時間延遲。
該緩衝器720可接收從該SSD模組401-404的訊號、合併所接收的該等訊號、及透過該邊緣連接器310提供該單一合併訊號至該主機裝置。該 緩衝器720可用一有線OR閘來實現。在一些實施例中，該等訊號可為一喚醒訊號WAKE。為了選擇性的電源管理，各該SSD401-404提供選擇性的WAKE訊號，其係被合併以提供一單一WAKE訊號至主機裝置之該槽。介於觸發該WAKE訊號的兩個該PCIe AIC300之間的該SSD之識別係取決於該主管端軟體(S/W)模組。將該槽WAKE訊號轉發至該主管端軟體(S/W)為主機板的責任範圍。
根據該等實施例，該PCIe AIC300設計成支援一PCIe卡熱交換功能，在該卡中藉由於一實體層中提供一個PRSNT1#及三個PRSNT2#接腳連接，該實體層如PCIe卡電磁(CEM,Card Electromechanical)規格所指定的。該PRSNT訊號在該等SSD上不具依賴性。
如上所述，該等實施例提出一夾層堆疊卡。該夾層堆疊卡為在以PCIe槽為基礎的快閃陣列之給定數量的PCIe槽中為了達到每個槽高儲存容量所必備的。以一標準形式因素為基礎的方法消除了在設計及維持工作中任何不必要的負擔，且有益於輕易地成為生態系統的一部分。
雖然為了清楚理解的目的，上述實施例已經說明許多細節，但本發明不限制於所提供的細節。有許多替代方式可以實現本發明。所揭露之實施例是示例性的而不是限制性的。
32:基卡
34:夾層卡
300:快速週邊組件互連附加卡
310:快速週邊組件互連邊緣連接器
320:快速週邊組件互連開關
331:M.2連接器
332:M.2連接器
333:M.2連接器
334:M.2連接器
341:夾層連接器
342:夾層連接器
401:固態硬碟
402:固態硬碟
403:固態硬碟
404:固態硬碟
410:固態硬碟控制器
420:隨機存取記憶體

Claims (18)

  1. 一種快速週邊組件互連(PCIe)卡，包含：一基卡，適用於被耦接至一主機裝置，且主管一第一群組固態硬碟(SSD)；一夾層卡，適用於被堆疊在該基卡之上，且主管一第二群組固態硬碟(SSD)；以及多個夾層連接器，適用於將該基卡耦接至該夾層卡，各該夾層連接器對應於該第二群組SSD中的一對應的SSD，該等夾層連接器包括一第一夾層連接器和一第二夾層連接器；其中，該基卡包括：一邊緣連接器，適用於與該主機裝置耦接；一快速週邊組件互連(PCIe)開關，適用於透過該邊緣連接器將該第一群組SSD及該第二群組SSD耦接至該主機裝置；及一第一群組連接器，適用於將該第一群組SSD耦接至該PCIe開關，該第一群組連接器包括一第一連接器和一第二連接器；其中，該夾層卡包括：一第二群組連接器，適用於將該第二群組SSD耦接至該PCIe開關；其中該第一群組SSD及該第二群組SSD安排成鏡像結構，且該第二群組SSD儲存與該第一群組SSD相同的資料作為備份資料；其中該第一夾層連接器和該第二夾層連接器設置在該基卡上的細長區域上，該細長區域不被該第一群組SSD中的與該第一連 接器和該第二連接器耦接的兩個SSD所覆蓋，且該細長區域存在於該基卡上的被與該第一連接器和該第二連接器耦接的該兩個SSD所覆蓋的兩個區域之間。
  2. 如請求項1所述之PCIe卡，其中各該夾層連接器包括：一插座，設置於該基卡；及一插頭，設置於該夾層卡。
  3. 如請求項1所述之PCIe卡，其中該第一群組SSD包括兩個SSD，該第二群組SSD包括兩個SSD。
  4. 如請求項1所述之PCIe卡，其中該第一群組連接器中的各該連接器將該第一群組SSD中的一對應的SSD耦接至該PCIe開關，且該第二群組連接器中的各該連接器將該第二群組SSD中的一對應的SSD耦接至該PCIe開關。
  5. 如請求項1所述之PCIe卡，其中該PCIe開關包括單向的gen3 x8或雙向的x4上行鏈路埠。
  6. 如請求項1所述之PCIe卡，更包括一散熱器，設置於該基卡，其中該散熱器與該細長區域分離，使得當該夾層卡透過該第一夾層連接器和該第二夾層連接器而耦接至該基卡時，該散熱器不被該夾層卡所覆蓋。
  7. 如請求項1所述之PCIe卡，其中該PCIe開關包括一緩衝器，適用於透過該邊緣連接器從該主機裝置接收一參考時脈，以及適用於將該參考時脈分配於該第一群組SSD中的各該SSD及該第二群組SSD中的各該SSD。
  8. 如請求項1所述之PCIe卡，其中該PCIe開關包括一緩衝器，適用於從該第一群組SSD及該第二群組SSD接收訊號、合併該等訊號、及透過該邊緣連接器提供該單一合併訊號至該主機裝置。
  9. 一種資料處理系統，包含：一主機裝置；以及一快速週邊組件互連(PCIe)卡，適用於被耦接至該主機裝置，其中，該PCIe卡包括：一基卡，適用於被耦接至該主機裝置，且主管一第一群組固態硬碟(SSD)；一夾層卡，適用於被堆疊在該基卡之上，且主管一第二群組固態硬碟(SSD)；以及多個夾層連接器，適用於將該基卡耦接至該夾層卡，各該夾層連接器對應於該第二群組SSD中的一對應的SSD，該等夾層連接器包括一第一夾層連接器和一第二夾層連接器；其中，該基卡包括：一邊緣連接器，適用於與該主機裝置耦接；一快速週邊組件互連(PCIe)開關，適用於透過該邊緣連接器將該第一群組SSD及該第二群組SSD耦接至該主機裝置；一第一群組連接器，適用於將該第一群組SSD耦接至該PCIe開關，該第一群組連接器包括一第一連接器和一第二連接器；其中，該夾層卡包括： 一第二群組連接器，適用於將該第二群組SSD耦接至該PCIe開關；其中該第一群組SSD及該第二群組SSD安排成鏡像結構，且該第二群組SSD儲存與該第一群組SSD相同的資料作為備份資料；其中該第一夾層連接器和該第二夾層連接器設置在該基卡上的細長區域上，該細長區域不被該第一群組SSD中的與該第一連接器和該第二連接器耦接的兩個SSD所覆蓋，且該細長區域存在於該基卡上的被與該第一連接器和該第二連接器耦接的該兩個SSD所覆蓋的兩個區域之間。
  10. 如請求項9所述之資料處理系統，其中該主機裝置包括一快速週邊組件互連(PCIe)槽，適用於與該PCIe卡的邊緣連接器耦接。
  11. 如請求項9所述之資料處理系統，其中各該夾層連接器包括：一插座，設置於該基卡；及一插頭，設置於該夾層卡。
  12. 如請求項9所述之資料處理系統，其中該第一群組SSD包括兩個SSD，該第二群組SSD包括兩個SSD。
  13. 如請求項9所述之資料處理系統，其中該第一群組連接器中的各該連接器將該第一群組SSD中的一對應的SSD耦接至該PCIe開關，且該第二群組連接器中的各該連接器將該第二群組SSD中的一對應的SSD耦接至該PCIe開關。
  14. 如請求項9所述之資料處理系統，其中該PCIe開關包括單向gen3 x8或雙向x4上行鏈路埠。
  15. 如請求項9所述之資料處理系統，更包括一散熱器，設置於該基卡，其中該散熱器與該細長區域分離，使得當該夾層卡透過該第一夾層連接器和該第二夾層連接器而耦接至該基卡時，該散熱器不被該夾層卡所覆蓋。
  16. 如請求項9所述之資料處理系統，其中該PCIe開關包括一緩衝器，適用於透過該邊緣連接器從該主機裝置接收一參考時脈，以及適用於將該參考時脈分配於該第一群組SSD中的各該SSD及該第二群組SSD中的各該SSD。
  17. 如請求項9所述之資料處理系統，該PCIe開關包括一緩衝器，適用於從該第一群組SSD及該第二群組SSD接收訊號、合併該等訊號、及透過該邊緣連接器提供該單一合併訊號至該主機裝置。
  18. 如請求項17所述之資料處理系統，其中該等訊號包括一喚醒訊號。
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