PCI-Express信號(hào)接入擴(kuò)展機(jī)箱的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種PC1-Express信號(hào)接入擴(kuò)展機(jī)箱，尤其是一種為滿足那些需要更多的各種PC1-Express信號(hào)接入的應(yīng)用需求的擴(kuò)展機(jī)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]PC1-Express總線是一種完全不同于過(guò)去PCI總線的一種全新總線規(guī)范，與PCI總線共享并行架構(gòu)相比，PC1-Express總線是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接的設(shè)備連接方式，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)意味著每一個(gè)PC1-Express設(shè)備都擁有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)連接，各個(gè)設(shè)備之間并發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸互不影響，而對(duì)于過(guò)去PCI那種共享總線方式，PCI總線上只能有一個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信，一旦PCI總線上掛接的設(shè)備增多，每個(gè)設(shè)備的實(shí)際傳輸速率就會(huì)下降，性能得不到保證。PC1-Express以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式處理通信，每個(gè)設(shè)備在要求傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候各自建立自己的傳輸通道，對(duì)于其他設(shè)備這個(gè)通道是封閉的，這樣的操作保證了通道的專有性，避免其他設(shè)備的干擾。
[0003]在傳輸速率方面，PC1-Express總線利用串行的連接特點(diǎn)將能輕松將數(shù)據(jù)傳輸速度提到一個(gè)很高的頻率，達(dá)到遠(yuǎn)超出PCI總線的傳輸速率。PC1-Express的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括xl、x4、x8以及xl6(x2模式將用于內(nèi)部接口而非插槽模式)，其中Xl的傳輸速度為250MB/S，而X16就是等于16倍于Xl的速度，即是4GB/s。與此同時(shí)，PC1-Express總線支持雙向傳輸模式，還可以運(yùn)行全雙工模式，它的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。因此連接的每個(gè)裝置都可以使用最大帶寬，PC1-Express接口設(shè)備將有著比PCI設(shè)備優(yōu)越的多的資源可用。
[0004]但是，傳統(tǒng)設(shè)備中的PC1-Express插槽數(shù)量有限，不能滿足那些需要更多的各種PC1-Express信號(hào)接入的應(yīng)用需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于利用高性能的PC1-Express總線技術(shù)，基于FPGA (Field-Programmable Gate Array，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)和橋芯片PEX8696而設(shè)計(jì)一種PC1-Express擴(kuò)展系統(tǒng)，即提供一種PC1-Express信號(hào)接入擴(kuò)展機(jī)箱以解決現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備無(wú)法提供更多的PC1-Express信號(hào)接入的問(wèn)題。
[0006]使用該設(shè)備，用戶可以分別將信號(hào)采集卡(如RGB、SD1、HDMI, Video、IP)插入到PC1-Express插槽，擴(kuò)展多個(gè)PC1-Express插槽，可擴(kuò)展至最大128路信號(hào)接入，如采用設(shè)備級(jí)聯(lián)可達(dá)更多。
[0007]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，
[0008]它的主要結(jié)構(gòu)包括一個(gè)PC1-Express卡、一個(gè)18槽PC1-Express機(jī)箱、一個(gè)電源，以及連接線纜，PC1-Express卡為串行的高速計(jì)算機(jī)總線，它具有高度的可擴(kuò)展性，并具有高速、串行的諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)兼容PC1-Express的應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)，支持的速率從5GB/S-80GB/
So
[0009]擴(kuò)展的PC1-Express機(jī)箱全面兼容PC1-Express的即插即用、中斷、1地址等功能。它和本地PC1-Express總線完全一致，不會(huì)帶來(lái)任何沖突。擴(kuò)展機(jī)箱中可進(jìn)行熱插拔的PC1-Express卡的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序不需要做任何更改。
[0010]具體的，本實(shí)用新型的PC1-Express信號(hào)接入擴(kuò)展機(jī)箱，包括機(jī)箱殼體、PC1-Express插槽擴(kuò)展板、電源、連接線，PC1-Express插槽擴(kuò)展板和電源置于機(jī)箱殼體內(nèi)，PC1-Express插槽擴(kuò)展板與電源、PC1-Express插槽擴(kuò)展板與外部設(shè)備之間通過(guò)連接線相連接，電源為12V直流電源。PC1-Express插槽擴(kuò)展板與外部設(shè)備之間通過(guò)iPASS連接線相連接，線纜長(zhǎng)度最長(zhǎng)為2米。
[0011]其中，PC1-Express插槽擴(kuò)展板包括 18 個(gè) PC1-Express 插槽，4 個(gè) PC1-ExpressSwitch交換芯片，一個(gè)PC1-Express ReDriver信號(hào)調(diào)節(jié)芯片；18個(gè)PC1-Express插槽中，第2至第6插槽與第一 PC1-Express Switch交換芯片連接，第8至第12插槽與第二PC1-Express Switch交換芯片連接，第14至第18插槽與第三PC1-Express Switch交換芯片連接，即每組5個(gè)共三組；第7、13插槽及第一、第二、第三PC1-Express Switch交換芯片與第四PC1-Express Switch交換芯片連接；第四PC1-Express Switch交換芯片與PC1-Express ReDriver信號(hào)調(diào)節(jié)芯片連接。
[0012]此外，PC1-Express插槽擴(kuò)展板中的18個(gè)PC1-Express插槽還對(duì)應(yīng)地設(shè)置有18個(gè)顯示工作狀態(tài)的LED燈。
[0013]優(yōu)選地，該P(yáng)C1-Express插槽擴(kuò)展板的尺寸設(shè)計(jì)為16.4英寸X 12.9英寸。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型為用戶應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的信號(hào)輸入輸出I/O資源需求，提供了完美的解決方案。該設(shè)備具有以下特點(diǎn):
[0016]I)能力強(qiáng)勁:擴(kuò)展的多個(gè)PC1-Express插槽可用于GPU計(jì)算；
[0017]2)選項(xiàng)眾多:支持多達(dá)I至8臺(tái)服務(wù)器和I至16個(gè)GPU卡，可實(shí)現(xiàn)最高靈活性；
[0018]3)快速提供結(jié)果:與其他PC1-Express擴(kuò)展機(jī)箱相比，每臺(tái)服務(wù)器可連接4倍的PC1-Express 插槽；
[0019]4)高達(dá)16.48萬(wàn)億次的浮點(diǎn)運(yùn)算能力:16個(gè)NVIDIA Tesla M2050計(jì)算模塊意味著可實(shí)現(xiàn)任意支配高達(dá)16.48萬(wàn)億次的并行浮點(diǎn)計(jì)算能力(16個(gè)PCIe-Express插槽全選為該計(jì)算模塊的情況)；
[0020]5)多種配置:混合搭配PC1-Express設(shè)備，可以設(shè)置合適的比例，來(lái)實(shí)現(xiàn)最高應(yīng)用程序性能；
[0021]6)設(shè)備預(yù)監(jiān)功能:支持PC1-Express的高級(jí)錯(cuò)誤報(bào)告功能。
[0022]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖(現(xiàn)有技術(shù)圖除外)僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，通過(guò)下面的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)；并且在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]附圖1是本實(shí)用新型的PC1-Express插槽擴(kuò)展板結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]附圖2是采用本實(shí)用新型的PC1-