专利名称：一种具有交换机功能的主板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及主板产品领域，具体涉及一种具有交换机功能的主板。
背景技术：
随着“物联网”时代的到来，基于x86平台架构的主板产品开始广泛渗透到各个传 统行业，如网络路由、医疗仪器、网络安全/审计、金融设备、自助终端、可视电话、服务器、 一体机等。传统的DIY PC市场上，用户对主板尺寸要求不高、功能要求趋同、需求量大，主板 往往采用标准ATX或Micro-ATX结构，在板上集成芯片组，CPU可灵活选配，网卡选用中低端 网卡；而其它行业(如网络路由)则面向特定应用，需求的主板具有如下特征小尺寸(一般 是Mini-ITX结构，即17cm χ 17cm，有的要求甚至更小)、低功耗、满足性能要求即可(CPU、 显卡不要求特别高的性能，但网卡性能要求较高)、最好能在硬件上实现更多网络应用方面 的功能(如交换机、网闸等)。如图1所示，传统主板上的网口功能是通过板载千兆网卡芯片 直接接网卡头实现的，一般网口之间不具有信息交换的功能，并且一网口需要搭配一芯片， 在板卡的大小有限的情况下，极大的限制了网口的数量。发明内容为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种具有交换机功能的主板。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型一种具有交换机功能的主板，包括CPU、北桥芯片、南桥芯片、与所述 南桥芯片连接的第一网卡芯片组、与所述第一网卡芯片组连接的第一变压器组和与所述第 一变压器组连接的第一网络接口组，其特征在于，还包括与所述南桥芯片连接的第二网卡芯片，与所述第二网卡芯片连接的交换机芯片模 块，与所述交换机芯片模块连接的第二变压器组和与所述第二变压器组连接的第二网络接 口组。进一步，所述交换机芯片模块包括第一交换机芯片，所述第一交换机芯片与第二网卡芯片连接，用于将从第二网卡 芯片接收到的物理信号转化成MAC信号，并把MAC信号发到第二交换机芯片；第二交换机芯片，所述第二交换机芯片与第一交换机芯片和第二变压器组连接， 用于把从第一交换机芯片接收到的一路MAC信号按第二网络接口组的接口数目扩展MAC信 号的数目，并将扩展后的MAC信号转换为物理信号后并送到第二变压器组，所述扩展后的 MAC信号数目与接口数目相一致的。进一步，所述具有交换机功能的主板还包括通用输入/输出模块，所述通用输入/输出模块与第二交换机芯片连接，用于改变 第二网络接口组端口的属性；配置信息存储芯片，所述配置信息存储芯片与第二交换机芯片连接，用于存储第二网络接口组端口的配置信息。进一步，所述第一网络接口组和第二网络接口组的网络接口都为标准的RJ45接□。进一步，所述第二网络接口组由二个以上网络接口组成。本实用新型在千兆网卡和变压器、接口之间引入交换机模块，不仅扩展出多个网 口，而且还给这些网口加入了交换功能。本实用新型的交换功能体现在可以完全实现普通 千兆以太网交换机的功能，2台PC接上交换机的任2个端口，都可以正常通信、传送数据。另 外，用于扩展交换机端口的千兆网卡设好IP、DNS后，也可以作为一颗普通网卡来使用，通 过交换机任何一个端口中的连接外网后，都可正常上网。好处在于集成度高，通过1片小尺 寸主板就可实现PC和交换机都具有的功能；另外还可实现传统PC和交换机都不具有的功 能——通过软件可以把交换机配置成路由或网关，实现包过滤、网络审计和防火墙等功能， 使用十分方便。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1是传统主板的逻辑原理图；图2是本实用新型一个实施例的逻辑原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图2，本实用新型一种具有交换机功能的主板，包括CPU (未图示)、北桥芯 片(未图示)、南桥芯片1、与所述南桥芯片1连接的第一网卡芯片组2、与所述第一网卡芯片 组2连接的第一变压器组3和与所述第一变压器组3连接的第一网络接口组4，还包括与所述南桥芯片1连接的第二网卡芯片5，与所述第二网卡芯片5连接的交换机芯 片模块6，与所述交换机芯片模块6连接的第二变压器组12和与所述第二变压器组12连接 的第二网络接口组7。进一步，所述交换机芯片模块6包括第一交换机芯片10，所述第一交换机芯片10与第二网卡芯片5连接，用于将从第 二网卡芯片5接收到的物理信号转化成MAC信号，并把MAC信号发到第二交换机芯片11 ；第二交换机芯片11，所述第二交换机芯片11与第一交换机芯片10和第二变压器 组12连接，用于把从第一交换机芯片10接收到的一路MAC信号按第二网络接口组7的接 口数目扩展MAC信号的数目，并将扩展后的MAC信号转换为物理信号后并送到第二变压器 组12，所述扩展后的MAC信号数目与接口数目相一致的。进一步，所述具有交换机功能的主板还包括通用输入/输出模块(GPIO) 8，所述通用输入/输出模块8与第二交换机芯片11 连接，用于改变第二网络接口组7端口的属性，所述通用输入/输出模块8是主板上I/O芯 片上的一些可根据软件配置输入输出、电平高低的引脚，把这些引脚接到第二交换机芯片11的某些配置引脚上，就可以通过软件控制GPIO电平高低，进而改变第二网络接口组7端 口的属性，如连接速度等；配置信息存储芯片9，所述配置信息存储芯片与第二交换机芯片11连接，用于存 储第二网络接口组7端口的配置信息，在第二交换机芯片11上电和初始化过程中，系统读 取配置信息存储芯片中的配置信息，完成对第二网络接口组7端口的初始化和配置工作。 实际使用的芯片为93c56。进一步，所述第一网络接口组4和第二网络接口组7的网络接口都为标准的RJ45接口。进一步，所述第二网络接口组7由二个以上网络接口组成。为了更好理解本实用新型，下面以另一个具体的实施例进行详细的描述，具体 为南桥芯片引出3路PCI-E IX信号，两路信号各进入一个第一网卡芯片中的独立网 卡芯片后，直接进入第一变压器组，第三路信号进入第二网卡芯片后不简单接第二变压器 组就结束，而是转接到第一交换机芯片上，通过第一交换机芯片转接到第二交换机芯片上。 第二交换机芯片提供9个MAC，其中一个为GMII接口，其它8个转出8路物理层信号，接上 相应的变压器和RJ-45接口，就做成了 8 口千兆交换机。本主板的交换功能通过第二交换 机芯片来实现。第二交换机芯片是一颗高度集成、配置简单灵活的智能千兆交换机芯片包 含8路全双工10/100/1000BASE-TX以太网收发器和一路GMII接口，另外还包括分组的缓 冲区、PHY收发器、MAC、地址管理、基于端口的速率控制、防阻塞等模块。以上实施例中，所 述网卡数目与网络接口数目均为举例说明，此处具体不作限定。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种具有交换机功能的主板，其特征在于，包括CPU、北桥芯片、南桥芯片、与所述 南桥芯片连接的第一网卡芯片组、与所述第一网卡芯片组连接的第一变压器组和与所述第 一变压器组连接的第一网络接口组，其特征在于，还包括与所述南桥芯片连接的第二网卡芯片，与所述第二网卡芯片连接的交换机芯片模块， 与所述交换机芯片模块连接的第二变压器组和与所述第二变压器组连接的第二网络接口 组。
2.根据权利要求1所述的具有交换机功能的主板，其特征在于，所述交换机芯片模块 包括第一交换机芯片，所述第一交换机芯片与第二网卡芯片连接，用于将从第二网卡芯片 接收到的物理信号转化成MAC信号，并把MAC信号发到第二交换机芯片；第二交换机芯片，所述第二交换机芯片与第一交换机芯片和第二变压器组连接，用于 把从第一交换机芯片接收到的一路MAC信号按第二网络接口组的接口数目扩展MAC信号的 数目，并将扩展后的MAC信号转换为物理信号后并送到第二变压器组，所述扩展后的MAC信 号数目与接口数目相一致的。
3.根据权利要求2所述的具有交换机功能的主板，其特征在于，所述具有交换机功能 的主板还包括通用输入/输出模块，所述通用输入/输出模块与第二交换机芯片连接，用于改变第二 网络接口组端口的属性；配置信息存储芯片，所述配置信息存储芯片与第二交换机芯片连接，用于存储第二网 络接口组端口的配置信息。
4.根据权利要求3所述的具有交换机功能的主板，其特征在于，所述第一网络接口组 和第二网络接口组的网络接口都为标准的RJ45接口。
5.根据权利要求4所述的带有网络扩展接口的主板，其特征在于，所述第二网络接口 组由二个以上网络接口组成。
专利摘要本实用新型涉及主板产品领域，具体涉及一种具有交换机功能的主板。本实用新型包括CPU、北桥芯片、南桥芯片、与所述南桥芯片连接的第一网卡芯片组、与所述第一网卡芯片组连接的第一变压器组和与所述第一变压器组连接的第一网络接口组，还包括与所述南桥芯片连接的第二网卡芯片，与所述第二网卡芯片连接的交换机芯片模块，与所述交换机芯片模块连接的第二变压器组和与所述第二变压器组连接的第二网络接口组。本实用新型不仅扩展出多个网口，而且还给这些网口加入了交换功能；并且，本实用新型集成度高，通过1片小尺寸主板就可实现PC和交换机都具有的功能，使用十分方便。
文档编号G06F1/16GK201837923SQ20102060210
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者王赞辉 申请人:深圳市信步科技有限公司