一種安裝pcie卡的設備的製作方法

2024-02-16 09:28:15

專利名稱：一種安裝pcie卡的設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安裝PCIE卡的設備。
技術背景PCIE bus總線技術現在已被廣泛應用到計算機系統中，最近intel公司推出了最新一代Xeon CPU，它的一個非常重要的特色就是把PCIE bus集成到CPU內部，而不像以前那樣需要藉助於橋片組引出PCIE bus，可見PCIE bus技術的重要性和PCIE bus生命周期的長遠性。目前使用PCIE bus最常用的方法就是在PC機、伺服器等計算機系統的PCIE槽上插入PCIE卡,或者採用LOM (Locate On Motherboard)方式把PCIE卡上相關的電路放置到主板上。這種方式存在如下缺點1、散熱問題難於解決；在計算機系統中，CPU、內存和chipsets是主要的發熱器件，如果插入大功率PCIE卡的話，PCIE卡也是一個主要的發熱源。對於目前絕大多數系統，PCIE卡的位置是處在整個系統出風口的位置，周圍溫度比較 高，散熱環境惡劣，增加了散熱設計的難題。2、PCIE卡的尺寸受限；PCIE卡標準分為半高半長、全高半長、全高全長等，目前高性能的PCIE卡，特別是GPU卡的尺寸都接近於全高全長，而大多數計算機系統一是限制於成本的緣故，二是受限於行業標準的緣故，很難專為PCIE卡預留這樣寬闊的空間。這樣存在一個PCIE卡高性能和空間相互制約的問題。3、PCIE卡的數量受限；為了追求計算機系統更高的性能，人們希望插入越來越多的PCIE卡，但目前計算機系統由於受限於功耗、散熱和機構等方面的因素，往往只能插入I塊，少數情況下插入2塊PCIE卡，而插入更多的PCIE卡的情況很少見
實用新型內容
本實用新型目的提供一種獨立放置PCIE卡的設備，支持更多的PCIE卡，實現目前計算機系統更高的IO吞吐能力和更高的計算性能。為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種安裝PCIE卡的設備，包括背板、設置在背板上的PCIE卡槽和PCIE接插件以及PCIE轉接卡，所述PCIE卡槽通過PCIE總線與所述PCIE接插件連接，所述PCIE接插件通過PCIE線纜與PCIE轉接卡連接。進一步的，背板上設有PCIE交換晶片，至少一個所述PCIE卡槽通過PCIE交換晶片與所述PCIE接插件連接。進一步的，所述PCIE轉接卡上設有金手指。進一步的，所述PCIE卡槽適用於半高半長、全高半長或者全高全長的PCIE卡插入。進一步的，所述PCIE卡槽的接口包括PCIE4X、PCIE8X或PCIE16X。進一步的，所述PCIE交換晶片為PEX8647。進一步的，所述背板上設有風扇組。進一步的，所述風扇組內設有自動控制電路，所述自動控制電路控制風扇組的風扇轉速。[0012]進一步的，所述風扇組設置在所述PCIE卡槽與所述PCIE交換晶片之間。由於採用了上述技術方案，本實用新型得到的有益效果是I、本設備擁有獨立的散熱系統——風扇組，可以根據實際運行功耗的大小設計散熱方案，並實現對風扇自動的調速，解決了大功率PCIE卡的散熱難題，並相應減輕了所要使用PCIE卡的計算機系統的散熱壓力。2、本設備背板可擁有多個PCIE槽，PCIE槽的數量、PCIE信號寬度(例如是PCIE8X，還是PCIE16X)根據具體的設計需求而定，可以支持任意規格的PCIE卡，包括標準尺寸的PCIE卡和用戶任意定做的PCIE卡。3、PCIE卡可以靈活的移動和拆卸，本專利的設備可以靈活的移動，需要時移動到所要使用的計算系統旁邊進行連接，不需要時可以移走，十分的靈活。4、本設備的多個PCIE卡槽可以通過一個PCIE交換晶片與一個PCIE接插件連接，實現了 PCIE switch (交換)功能，使一個計算機系統可以擁有多塊PCIE卡。

圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型側視圖；其中，I背板，2PCIE卡槽，3PCIE接插件，4PCIE轉接卡，5PCIE線纜，6PCIE交換晶片，7風扇組。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖I和圖2所示的實施例，一種安裝PCIE卡的設備，包括背板I、設置在背板I上的PCIE卡槽2和PCIE接插件3以及PCIE轉接卡4，PCIE卡槽2通過PCIE總線與PCIE接插件3連接，PCIE接插件3通過PCIE線纜5與PCIE轉接卡4連接；背板I上設有多個PCIE卡槽2，能夠支持標準半高半長(半高68. 90mm，半長16. 70mm)、或者全高半長(全高111. 15mm,半長16. 70mm)、或者全高全長(全高111. 15mm,半長312mm)的PCIE卡插入,在背板上還設計有PCIE交換晶片6，PCIE交換晶片6的作用是可以把上行接口的一條PCIEbus分成多條PCIE bus分別與多個PCIE卡槽2連接，實現上行接口所連接的PCIE設備可以連接多個PCIE卡，在圖I中只示例了一分二的情況，例如PCIE交換晶片6可以採用PLX公司的PEX8647，實現上行接口是PCIE16X bus，下行接口是2個PCIE16X bus。當然可以使用其他PCIE交換晶片6實現一分三、一分四等情況，並可以實現上行或者下行接口是PCIE1X，PCIE4X, PCIE8X，PCIE16X等形式。背板I上設有的PCIE卡槽2，在具體的設計中需要根據背板I的大小合理的設置PCIE卡槽2的個數，PCIE卡槽2可以設計為PCIE4X，PCIE8X，PCIE16X等形式。本設備中的PCIE線纜5 —端用於連接背板I上的PCIE接插件3，即PCIE交換晶片6提供的PCIE上行接口，另一端用於連接PCIE轉接卡4，PCIE線纜5可以採用PCIE16X形式，或者採用PCIE8X形式。PCIE轉接卡4是一個帶金手指的PCIE卡，插在伺服器或者PC等計算機設備的PCIE槽上，實現其PCIE bus信號轉接外引到PCIE卡槽2上；PCIE轉接卡4隻實現PCIE bus信號外引的作用，上面可以沒有任何器件，或者放置一些增強PCIE信號驅動能力的晶片，整塊卡的發熱量極低，減輕所要插入機器的散熱負擔。本設備設有獨立的散熱系統，散熱系統是指在背板I上設置的風扇組7，風扇組7設置在PCIE卡槽2與PCIE交換晶片6之間，同時給PCIE卡、PCIE交換晶片6進行散熱；在圖I中示意了 N個風扇，風扇個數、大小需要根據系統設計的目標來確定，風扇組7中的風扇內設有自動控制電路，自動控制電路控制風扇組7的風扇轉速，可以根據系統實際運行的功耗自動靈活的調節風扇轉速。以圖I所示的設備來闡述設備具體的工作方法。假設一臺伺服器有I個PCIE槽，把I個PCIE轉接卡4插入該PCIE槽中，該PCIE槽通過PCIE線纜5與設置在背板I上的I個PCIE接插件3連接，該PCIE接插件3通過PCIE交換晶片6與2個PCIE卡槽2連接，2個PCIE卡槽2分別插入所要求使用的PCIE卡；於是一臺伺服器可以同時使用2個PCIE卡，與原先伺服器只能使用本身I個PCIE卡的情況相比，PCIE卡數量增加了 I倍，如果採用一分四的PCIE交換晶片設計，那PCIE卡使用數量可以是原先的4倍。可以看出本專利設計的PCIE設備，大大增強系統IO吞吐能力和計 算性能。最後應該說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求範圍當中。
權利要求1.一種安裝PCIE卡的設備，其特徵在於包括背板(I)、設置在背板(I)上的PCIE卡槽(2)和PCIE接插件(3)以及PCIE轉接卡(4)，所述PCIE卡槽(2)通過PCIE總線與所述PCIE接插件(3)連接，所述PCIE接插件(3)通過PCIE線纜(5)與PCIE轉接卡(4)連接。
2.如權利要求I所述的設備，其特徵在於所述背板(I)上設有PCIE交換晶片(6)，至少一個所述PCIE卡槽(2)通過PCIE交換晶片(6)與所述PCIE接插件(3)連接。
3.如權利要求I所述的設備，其特徵在於所述PCIE轉接卡(4)上設有金手指。
4.如權利要求I所述的設備，其特徵在於所述PCIE卡槽(2)適用於半高半長、全高半長或者全高全長的PCIE卡插入。
5.如權利要求I所述的設備，其特徵在於所述PCIE卡槽(2)包括PCIE4X、PCIE8X或PCIE16X。
6.如權利要求I所述的設備，其特徵在於所述PCIE交換晶片(6)為PEX8647。
7.如權利要求1-6任一所述的設備，其特徵在於所述背板(I)上設有風扇組(7)。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於所述風扇組(7)內設有自動控制電路，所述自動控制電路控制風扇組(7)的風扇轉速。
9.如權利要求8所述的設備，其特徵在於所述風扇組(7)設置在所述PCIE卡槽(2)與所述PCIE交換晶片(6)之間。
專利摘要一種安裝PCIE卡的設備，包括背板、設置在背板上的PCIE卡槽和PCIE接插件以及PCIE轉接卡，所述PCIE卡槽通過PCIE總線與所述PCIE接插件連接，所述PCIE接插件通過PCIE線纜與PCIE轉接卡連接；本設備背板可擁有多個PCIE槽，PCIE槽的數量、PCIE信號寬度(例如是PCIE8X，還是PCIE16X)根據具體的設計需求而定，可以支持任意規格的PCIE卡，包括標準尺寸的PCIE卡和用戶任意定做的PCIE卡。
文檔編號G06F1/16GK202720545SQ20122041069
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者鄭臣明, 邵宗有, 沙超群, 王英, 梁發清 申請人:曙光信息產業(北京)有限公司