一种ATX主板实现高密度可靠扩展的方法与流程

本发明公开一种主板实现扩展的方法，涉及主板扩展领域，具体地说是一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法。

背景技术：

atx主板形式根据尺寸大小分为标准atx、matx、itx及mitx四种，通常尺寸越大，主板性能越高，附带的pci、pcie插槽越多，可扩展性也越强；相反的，尺寸越小，扩展槽位越少，尤其当主板尺寸缩小到itx级别，仅能预留1至2个扩展位，另外，传统pci插槽方向垂直于主板，导致整机机箱厚度受pci扩展卡高度限制，限制了其轻薄化的发展。

目前用户对计算机主板产品尺寸、厚薄、多功能发展要求越来越高，尤其对小尺寸、高扩展性的主板的需求越来越高。本发明提出了一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法，可以在机箱采用matx、itx及mitx时，设置pci/pcie扩展背板，pci/pcie扩展背板通过cpcie连接器垂直与主板插接，使安装在其上的pci/pcie扩展卡成平行于atx母板的方式叠层放置，实现高密度、高可靠扩展。

因此提高扩展性的设计具有重要意义。同时也要兼具可靠性、可维修性等产品设计的基本要求。

技术实现要素：

本发明提供一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法，在兼具可靠性、可维修性等产品设计的基本要求同时，提高atx主板的高密度及扩展可靠性。

本发明提供一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法，提出的具体方案是：

一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法，设置独立于主板的pci/pcie扩展背板，pci/pcie扩展背板通过cpcie连接器垂直与主板插接，使安装在pci/pcie扩展背板中的pci/pcie扩展卡平行于主板，形成叠层放置，实现扩展。

所述主板原来实现扩展功能的区域设置对外功能接口。

所述主板上cpcie连接器不靠近电源插座。

所述pci/pcie扩展背板上不止一个cpcie连接器，其中靠近主板cpu的cpcie连接器，传输高速信号，靠近桥片的cpcie连接器，混合传输电信号和数据信号。

所述pci/pcie扩展背板的高度由其上的扩展槽数量决定。

所述扩展槽数量多于3个时，相应增加cpcie连接器数量。

一种pci/pcie扩展背板，设有cpcie连接器，用于与主板垂直插接，使安装在所述pci/pcie扩展背板中的pci/pcie扩展卡平行于主板，形成叠层放置，实现扩展。

所述pci/pcie扩展背板不止一个cpcie连接器，其中靠近主板cpu的cpcie连接器，传输高速信号，靠近桥片的cpcie连接器，混合传输电信号和数据信号。

一种pci/pcie扩展坞，包括权利要求6或7所述的背板，扩展盒、扩展背板固定件、pci扩展卡、pcie扩展卡，扩展卡紧固件

扩展背板固定件与扩展盒紧固连接形成扩展坞的主框架，扩展背板固定在扩展背板固定件上，pci扩展卡、pcie扩展卡前部与扩展盒固定，中间插接在扩展背板相应扩展槽中，后部被扩展卡紧固件紧固压紧。

所述扩展卡紧固件包括弹性板卡压件、铜柱、板卡压条，

pci扩展卡、pcie扩展卡插接在弹性板卡压件中，弹性板卡压件与铜柱一端连接，铜柱另一端伸出扩展盒，由板卡压条紧固。

本发明的有益之处是：

本发明提供一种atx主板实现高密度可靠扩展的方法，设置独立于主板的pci/pcie扩展背板，pci/pcie扩展背板通过cpcie连接器垂直与主板插接，使安装在pci/pcie扩展背板中的pci/pcie扩展卡平行于主板，形成叠层放置，实现扩展；利用本发明方法创新性的将atx主板上的pci扩展部分功能独立划分，形成扩展板，在保证母板功能丰富性的同时，实现了扩展的灵活性；开创性地将pci/pcie扩展卡固定形式由垂直与于母板形式转变为平行于母板，满足了轻薄化机箱设计时的扩展性；利用cpcie连接器的高速可靠性保证扩展卡与cpu的互联。

同时，本发明还提供一种pci/pcie扩展背板和一种pci/pcie扩展坞，与本发明方法属于一个发明的总的构思，完成将atx主板上的pci扩展部分功能独立划分，在保证母板功能丰富性的同时，实现了扩展的灵活性；开创性地将pci/pcie扩展卡固定形式由垂直与于母板形式转变为平行于母板，满足了轻薄化机箱设计时的扩展性。

附图说明

图1本发明主板原理框图；

图2本发明扩展背板原理框图；

图3本发明主板布局示意图；

图4本发明扩展背板布局图；

图5本发明扩展坞垂直剖面结构示意图。

附图标记：101、sata转接件，102、cpu，103、电源插座，104、内存，105、sata座、106、usb连接器，107、lvds连接器，108、dvi/vga连接器，109、dvi/vga座，110、桥片，111、bios座，112、串口座，113、音频/麦克座，114、io扩展连接器，115、主板cpcie连接器，116、msata座；

201、pci插槽，202、pcie插槽，203、cpcie连接器；

301、扩展盒，302、扩展背板固定件，303、扩展背板，304、pci卡1，305、pci卡2,306、pcie卡，307、扩展坞风扇，308、板卡压件，309、铜柱，310、板卡压条。

具体实施方式

结合附图及具体实施，进一步解释说明本发明的技术方案。

利用本发明方法，设置独立于主板的pci/pcie扩展背板，pci/pcie扩展背板通过cpcie连接器垂直与主板插接，使安装在pci/pcie扩展背板中的pci/pcie扩展卡平行于主板，形成叠层放置，实现扩展。

其中主板以pchq77为基础，进行改造，主板原理图参见图1。

主板的布局为，参看图3，图中方向以展示为准，cpu102、桥片110、内存104居于主板偏左侧位置，cpu102在桥片110上方，内存104在cpu102左侧，主板上的cpcie连接器115高速信号侧与cpu102右上方相邻，主板上设置两个的cpcie连接器115，cpcie连接器115电信号侧与桥片110右下方相邻，cpcie连接器115将主板大致分为左右两侧，左侧主要实现控制、计算、交换等主要功能，右侧主要为电源、板载扩展、功能接口等功能，其中主板左上边还设置sata转接件101，左上角设置电源插座103，左边设置sata座105，左下角设置usb连接器106，左下边设置lvds连接器107、dvi/vga连接器108、dvi/vga座109、bios座111，右下边设置串口座112，右下角设置音频/麦克座113，右边设置io扩展连接器114，msata座116。

pci/pcie扩展背板的原理图参见图2，布局图，参看图4，其中pci/pcie扩展背板设置两个pci插槽201，一个pcie插槽202，pci插槽201在pcie插槽202上方，设置两个cpcie连接器203与主板cpcie连接器115位置相应。靠近cpu的cpcie连接器全部为高速信号，主要为pcie信号，靠近桥片的cpcie连接器混合传输电信号和数据信号，数据信号主要为pci信号。

实际使用时，扩展卡首先插入扩展背板的扩展槽中，扩展背板再与主板插接。

上述pci/pcie扩展背板的高度，可通过改边扩展槽的数量，增加或者减少，并且在扩展槽数量多于3个时，由于数据信号路数的增加，最好增加连接器数量。

为提高整机可维修性和装配性，对扩展背板和扩展卡进行组合设计，本发明还提供一种pci/pcie扩展坞，包括pci/pcie扩展背板303、扩展盒301、扩展背板固定件302、pci扩展卡304与305、pcie扩展卡306、扩展卡紧固件，

其中扩展背板固定件302与扩展盒301紧固连接形成扩展坞的主框架，pci/pcie扩展背板303插接固定在扩展背板固定件302上，pci扩展卡304与305、pcie扩展卡306的前中部插接在扩展背板303相应扩展槽中，后部被扩展卡紧固件紧固压紧，扩展卡紧固件包括弹性板卡压件308、铜柱309、板卡压条310，

pci扩展卡304与305、pcie扩展卡306插接在弹性板卡压件308中，弹性板卡压件308与铜柱309一端固定连接，铜柱309另一端带有螺纹伸出扩展盒301，与板卡压条310上的螺纹配合紧固。而弹性板卡压件308自带弹性，控制一定的变形量可以保证一定的预紧力，同时又不过压，实现扩展卡固定的同时，保证了扩展连接的可靠性。

上述pci/pcie扩展坞，为保证扩展坞的散热性能，配备了独立风扇307，可由扩展背板301供电。

整机安装扩展卡时，首先将扩展卡固定于扩展坞内，之后扩展背板接入主板上的cpcie连接器，扩展坞整体可再同主板固定架紧固，当扩展卡数量需求改变时，只需要对应地调整扩展背板、扩展背板固定件的高度和扩展槽数量，使其保持一致，且需满足整机内主板、扩展板等相对布局一致的需求即可。

应用本发明方法测试中，1u上架计算机可实现扩展1块pci/pcie卡、2u计算机实现3块扩展卡，4u计算机最高可扩展6块，满足了轻薄化机箱的扩展要求，同时解决了1u、2u高度计算机目前无法直接扩展pci/pcie卡的问题。同时，通常扩展卡的高度约为100mm，厚度方向所需空间却近20mm，因而采用扩展卡平行于主板的方式能够使用不同机箱厚度的需求，并能大大提高扩展密度，如普通4u计算机大母板扩展槽数量最多可达到5~6块，而采用横向叠层布置时，mitx主板扩展数量也能达到此值。