用于分立图形卡插槽的适配卡的制作方法

背景技术：

电子设备可以结合单独的图形卡，该图形卡使得能够对图形密集型应用程序（诸如游戏应用程序）进行快速图形处理。图形卡可以包括：印刷电路板（pcb），其上安装了多个电路组件（例如，存储器芯片）和图形处理单元（gpu）。图形卡被设计成符合卡规格（诸如外围组件互连快速（pcie）），其使得这些图形卡能够在各种各样的电子设备中使用。图形卡可以经由移动pci快速模块（mxm）接口进行连接，该接口是用于在使用pci快速的电子设备中的gpu的互连标准。

附图说明

在下面的详细描述中并且参照附图描述了示例，在附图中：

图1是示例适配卡的框图，该适配卡可以插入分立图形卡插槽中以支持外围组件互连快速（pcie）设备。

图2是图1的示例适配卡的框图，其描绘了附加特征；

图3是示例电子设备的框图，其描绘了示例适配卡，该示例适配卡连接到分立图形卡插槽以支持pcie设备；

图4是图3的示例电子设备的示意图，其描绘了附加特征；

图5是包括非暂时性机器可读存储介质的示例电子设备的框图，该存储介质存储指令以利用分立图形卡插槽的pcie信号来支持pcie设备；以及

图6是描绘了连接到适配卡的pcie插槽的pcie设备的示例电源序列的曲线图。

具体实施方式

关于图形处理，电子设备（台式计算机和膝上型计算机两者）在运行游戏或图形处理密集型应用程序时可能会使用图形卡。图形卡可以包括：一个或多个专门设计的处理器（也叫做分立图形处理单元（gpu））和增加的存储器，以处理这样的计算密集型图形处理任务。图形处理可以基本上或完全从电子设备的中央处理器单元（cpu）卸载，并且由图形卡处理。图形卡可以是单独的外接板或系统板上的单独芯片。图形卡可以使用自己的视频随机存取存储器（vram），而不是使用系统随机存取存储器（ram）来进行视频处理。术语“分立gpu”可以与“专用gpu”或“专用图形”互换使用，与图形处理在cpu内完成时出现的“集成图形”相反。

图形卡可以指代插入诸如移动pci快速模块（mxm）插槽之类的主板插槽中的分立图形卡。mxm是使用外围组件互连快速（pcie）的用于电子设备中的gpu的互连标准。随着电子设备变得越来越小，可以减少和/或消除用于扩展卡的插槽的数量，这些插槽增加了瘦客户端设备的能力。例如，瘦客户端设备可以包括更少的pcie插槽（例如，用于存储设备的pcie×4插槽），并且还可以包括更少的用于扩展卡的物理空间。然而，一些用户可能更喜欢增加pcie插槽来连接附加的存储设备（例如，固态驱动器（ssd）），而不是分立gpu。在这样的情况下，具有pcie×4接口的ssd可能无法与主板所采用的mxm插槽自然配对。

本文中描述的示例可以提供用于分立图形卡插槽（例如，mxm插槽）的适配卡。示例适配卡可以是mxm到pcie插槽适配卡。从cpu到mxm插槽的pcie×16（16通道）可以被配置成1×（8通道）和2×4（两个4通道）。另外，2×4（两个4通道）可以经由mxm插槽连接到适配卡上的两个pcie插槽。因此，本文中描述的示例可以为追求增加的ssd的用户提供两个pcie×4插槽，而不管分立gpu。

在以下描述中，出于解释的目的，阐述众多具体细节以便提供对本技术的透彻理解。然而，将对本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本装置、系统和方法。说明书中对“示例”或类似语言的引用意味着所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个示例中，但不一定被包括在其他示例中。

“可操作的连接”或实体通过其“可操作地连接”的连接是可以发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作的连接包括：物理接口、电接口和/或数据接口，但是要注意的是，可操作的连接可以包括：足以允许可操作控制的这些或其他类型的连接的不同组合。例如，两个实体可以通过能够直接相互传送信号或通过一个或多个中间实体（比如处理器、操作系统、逻辑、软件或其他实体）相互传送信号来可操作地连接。逻辑和/或物理通信信道可以被用来创建可操作的连接。

在一个示例中，适配卡可以包括：公接口，将其插入分立图形卡插槽中；以及pcie插槽，以通信地耦合pcie设备（例如，ssd）。另外，适配卡可以包括：电压转换器电路，用来将与分立图形卡插槽相关联的第一电压转换为与pcie设备相对应的第二电压。在操作过程中，分立图形卡插槽的pcie信号可以经由pcie插槽来支持pcie设备。

现在转到附图，图1是示例适配卡100的框图，该示例适配卡100可以插入分立图形卡插槽114中以支持pcie设备108。在一个示例中，适配卡100可以经由分立图形卡插槽114可移除地连接到电子设备的主板。示例电子设备可以是瘦客户端设备、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板设备、移动设备等等。

示例性分立图形卡插槽114可以是mxm插槽。在一个示例中，适配卡100可以包括：电路板102，其具有要插入分立图形卡插槽114（例如，母接口）中的公接口104（例如，mxm接口）和通信地耦合pcie设备108的pcie插槽106。

示例pcie插槽106可以是pcie×4插槽。例如，pcie×4插槽可以包括m.2pcie接口。示例pcie设备108可以包括无线局域网（lan）设备、ssd等等。示例ssd可以包括m.2非易失性存储器快速（nvme）ssd、m.2高级主机控制器接口（ahci）ssd、m.2串行高级技术附件（sata）ssd等等。在该示例中，sata、ahci和nvme可以表示一种类型的外围协议。

另外，适配卡100可以包括：电压转换器电路110，其被设置在电路板102上，以将与分立图形卡插槽114相关联的第一电压转换为与pcie设备108相对应的第二电压。例如，电压转换器电路110可以将与分立图形卡插槽114相关联的19伏特转换为与pcie设备108相对应的3.3/1.8伏特。

另外，适配卡100可以包括：电平移位器电路112，其被设置在电路板102上，以将分立图形卡插槽114中的信号电平修改为pcie设备108中的信号电平。例如，系统管理总线（smbus）可以被用于电子设备与pcie设备108之间的边带/smbus信号通信。smbus信号可以包括：传输到pcie设备108/从pcie设备108接收的各种信号。例如，边带信号可以向主板指示：适配卡100是否物理存在于分立图形卡插槽114中，并且如果存在，则指示适配卡100的功率要求。在此示例中，mxm插槽的smbus可以是3.3伏特电平，而pcie设备108可以接受1.8伏特。因此，电平移位器电路112可以将分立图形卡插槽114中的3.3伏特信号电平修改为pcie设备108中的1.8伏特信号电平。

在一些示例中，适配卡100的组件可以以硬件、机器可读指令或其组合的形式来实现。在一个示例中，电压转换器电路110和电平移位器电路112可以被实现为引擎或模块，其包括硬件和编程逻辑（诸如可编程现场门阵列）的任何组合，以实现本文中所述的功能。例如，电压转换器电路110和电平移位器电路112可以是场效应晶体管（fet）、双极晶体管、电容器、电感器、低压降稳压器（ldo）、专用集成电路（asic）和/或电阻器的组合来实现本文中所述的功能。

在操作过程中，分立图形卡插槽114的pcie信号可以用于经由pcie插槽106来支持pcie设备108。在一个示例中，分立图形卡插槽114可以包括来自中央处理单元的pcie×16（16通道）。可以将该pcie×16（16通道）重新配置成pcie1×8（8通道）和pcie2×4（两个4通道），使得可以将pcie2×4（两个4通道）中的一个连接到pcie插槽106以支持pcie设备108。在其他示例中，适配卡100上最多可以提供三个插槽（即，pcie×8插槽和两个pcie×4插槽），以经由pcie1×8（8通道）和pcie2×4（两个4通道）支持多达三个pcie设备。在图2中详细解释了具有双pcie×4插槽的示例适配卡100。

图2是图1的示例适配卡100的框图，其描绘了附加特征。例如，图2的类似命名的元件可以在结构和/或功能上与关于图1描述的元件相似。在图2所示的示例中，适配卡100可以是mxm到双pcie插槽的适配卡。如图2所示，适配卡100可以包括两个pcie插槽106和202，以分别接收两个pcie设备108和204。

如图2所示，电压转换器电路110可以可操作地连接到pcie设备108和204，以使用与分立图形卡插槽114相关联的电压来提供与pcie设备108和204相对应的电压。另外，电平移位器电路112可以可操作地连接到pcie设备108和204，以基于分立图形卡插槽114中的信号电平将修改的信号电平提供给pcie设备108和204。

在操作过程中，可以将mxm到双pcie插槽的适配卡（例如，100）插入分立图形卡插槽114中。另外，分立图形卡插槽114的pcie×16（16通道）可以根据连接到pcie插槽106和202的pcie设备108和204、经由基本输入/输出系统（bios）和硬件（hw）捆绑而被配置成pcie1×8（8通道）和pcie2×4（两个4通道）。如图2所示，pcie2×4（两个4通道）可以连接到pcie插槽106和202中的相应一个，以分别使得能够操作pcie设备108和204（例如，两个ssd）。在其他示例中，适配卡100可以包括pcie×8插槽，以经由pcie1×8（8通道）来支持lan卡。

因此，适配卡100可以连接到mxm插槽，从而为追求增加的ssd的用户提供两个pcie×4插槽，而不管分立gpu。在本文中所述的示例中，可以参照mxm插槽来描述分立图形卡插槽114，然而，本文中所述的示例也可以利用具有不同类型的连接器和不同数量的引脚以支持分立gpu的其他分立图形卡插槽来实现。而且，本文中所述的示例也可以使用未使用的mxm插槽以支持附加ssd来实现。

在一些示例中，适配卡100可以从电子设备接收参考时钟信号（refclk），以便于定时电路的同步，该定时电路与pcie设备108和204以及电子设备相关联。另外，适配卡100可以生成向电子设备的时钟请求信号（clkreq），以请求参考时钟信号使得能够发送或接收数据的可用性。另外，适配卡100可以从电子设备接收持续信号（perst），以基于电子设备的电源来管理适配卡100的功能。参考时钟信号、时钟请求信号和持续信号可以在图6中详细解释。

图3是示例电子设备300的框图，其描绘了示例适配卡308，其连接到分立图形卡插槽306以支撑pcie设备314。示例电子设备300可以包括主板302。在其他示例中，电子设备300可以包括可以通信地耦合到主板302的各种外围设备，诸如监视器、键盘、鼠标。另外，主板302可以包括处理单元304。在其他示例中，主板302可以包括：各种形式的易失性和非易失性存储器，以及用于将附加设备可通信地耦合到主板302的pcie插槽，由此便于电子设备300的功能。

另外，主板302可以包括：分立图形卡插槽306，其通信地连接到处理单元304以接收pcie信号。示例性分立图形卡插槽306可以是mxm插槽，以接收诸如分立gpu之类的分立图形卡。然而，一些用户可能更喜欢增加pcie插槽（例如，pcie×4插槽）来连接附加的存储设备（例如，ssd），而不是分立gpu。

因此，本文中所述的示例可以提供适配卡308，其可以连接到分立图形卡插槽306并且通过利用分立图形卡插槽306的pcie信号和功率来支持诸如ssd之类的附加pcie设备（例如，pcie设备314）。在一些示例中，适配卡308可以包括：与分立图形卡的尺寸基本相似的尺寸，使得可以将适配卡308设置在为分立图形卡保留的区域中。而且，本文中所述的示例可以适用于具有减少数量的pcie插槽、pci-x插槽或任何其他扩展插槽的电子设备（例如，瘦客户端设备）。

适配卡308可以包括插入分立图形卡插槽306中的公接口310。在一个示例中，适配卡308可以经由分立图形卡插槽306通信地耦合到主板302。另外，适配卡308可以包括：pcie插槽312，以通信地耦合pcie设备314（例如，ssd、无线lan设备等等）。示例性分立图形卡插槽306可以是mxm插槽，并且示例性pcie插槽可以是pcie×4插槽。在一个示例中，分立图形卡插槽306的pcie信号可以用于经由pcie插槽312来支持pcie设备314。在一些示例中，分立图形卡插槽306可以传输数据（诸如处理数据、时钟数据），以使主板302和适配卡308之间的数据与关于适配卡308所提供的特征的数据进行同步。

另外，分立图形卡插槽306可以向适配卡308提供功率、电流和/或电压，以允许适配卡308起作用并且与主板302进行通信。在一个示例中，适配卡308可以包括：电压转换器电路316，以将与分立图形卡插槽306相关联的第一电压转换为与pcie设备314相对应的第二电压。而且，适配卡308可以包括：电平移位器电路318，以将分立图形卡插槽306中的信号电平修改为pcie设备314中的信号电平。在其他示例中，适配卡308可以包括：第二pcie插槽，以将第二pcie设备连接到主板302。在图4中解释了具有双pcie×4插槽的示例性适配卡308。

图4是图3的示例电子设备300的示意图，其描绘了附加特征。例如，图4的类似命名的元件可以在结构和/或功能上与关于图3描述的元件相似。在图4所示的示例中，适配卡308可以是mxm到双pcie插槽的适配卡。如图4所示，适配卡308可以包括两个pcie插槽312和402，以分别接收两个pcie设备314和404。另外，pcie设备314和404可以由电压转换器电路316和电平移位器电路318支持（例如，如图3所示）。

如图4所示，分立图形卡插槽306可以通过不同信号路径电耦合到+19伏特电源和+5/3.3伏特电源。在一个示例中，+19伏特电源和+5/3.3伏特电源可以由电源（vcc）提供。另外，电压转换器电路316可以将与分立图形卡插槽306相关联的19伏特转换为与pcie设备314和404相对应的3.3伏特。类似地，电平移位器电路318可以将分立图形卡插槽306中的3.3伏特信号电平修改为pcie设备314和404中的1.8伏特信号电平。在其他示例中，取决于pcie设备314和404的电压规格，单独的电压转换器电路316和电平移位器电路318可以可操作地耦合到pcie设备314和404中的每一个。

在操作过程中，分立图形卡插槽306的pcie×16（16通道）可以被设置成例如经由bios和硬件捆绑以pcie1×8（8通道）和pcie2×4（两个4通道）配置进行操作。在该示例中，pcie设备314和404可以经由pcie2×4（两个4通道）中的第一pcie×4（4通道）和第二pcie×4（4通道）中的相应一个的pcie插槽312和402从处理单元304接收pcie信号。

图3和图4的电子设备300可以包括：计算机可读存储介质，其可以包括（例如，编码有）可由处理器执行的指令，以实现本文中关于图3和图4所述的功能。在一些示例中，本文中所述的关于实现电子设备300的组件的功能的指令和本文中关于存储介质所述的任何附加指令的功能可以被实现为包括硬件和程序设计的任何组合的引擎或模块，以实现本文中所述的模块或引擎的功能。电子设备300的组件的功能也可以由相应处理器来实现。在本文中所述的示例中，处理器可以包括例如被包括在单个设备中或分布在多个设备上的一个处理器或多个处理器。

图5是包括非暂时性机器可读存储介质504的示例电子设备500的框图，该非暂时性机器可读存储介质504存储指令以利用分立图形卡插槽的pcie信号来支持pcie设备。电子设备500可以包括：处理器502和通过系统总线通信地耦合的机器可读存储介质504。处理器502可以是任何类型的中央处理单元（cpu）、微处理器或解释和执行被存储在机器可读存储介质504中的机器可读指令的处理逻辑。机器可读存储介质504可以是随机存取存储器（ram）或另一种类型的动态存储设备，其可以存储信息以及可以由处理器502执行的机器可读指令。例如，机器可读存储介质504可以是同步dram（sdram）、双倍数据速率（ddr）、rambusdram（rdram）、rambusram等，或者是储存存储器介质，诸如软盘、硬盘、cd-rom、dvd、笔式驱动器等等。在示例中，机器可读存储介质504可以是非暂时性机器可读介质。在示例中，机器可读存储介质504可以是远程的，但对电子设备500可访问。

如图5所示，机器可读存储介质504可以存储指令506-512。在示例中，指令506-512可以由处理器502执行以利用分立图形卡插槽（例如，mxm插槽）的pcie信号来支持pcie设备。指令506可以由处理器502执行，以经由公接口来检测适配卡到分立图形卡插槽中的安装。适配卡可以包括用于接收第一pcie设备的第一pcie插槽。

指令508可以由处理器502执行，以将分立图形卡插槽的pcie×16（16通道）配置成pcie×8（8通道）、第一pcie×4（4通道）和第二pcie×4（4通道）。示例性分立图形卡插槽可以是主板的mxm插槽。在一个示例中，将分立图形卡插槽的pcie×16（16通道）配置成pcie×8（8通道）、第一pcie×4（4通道）和第二pcie×4（4通道）的指令可以包括：经由bios和硬件捆绑将分立图形卡插槽的pcie×16（16通道）配置成pcie×8（8通道）、第一pcie×4（4通道）和第二pcie×4（4通道）的指令。

指令510可以由处理器502执行，以经由适配卡的转换器电路将与分立图形卡插槽相关联的第一电压转换为与第一pcie设备相对应的第二电压。指令512可以由处理器502执行以利用分立图形卡插槽的pcie信号，以经由连接到第一pcie插槽的第一pcie×4（4通道）来支持第一pcie设备。

另外，适配卡可以包括第二pcie×4插槽，以接收第二pcie设备并且连接到第二pcie×4（4通道）。在该示例中，机器可读存储介质504可以存储指令以利用分立图形卡插槽的pcie信号，以经由第二pcie×4（4通道）来支持被设置在适配卡上的第二pcie设备。

在一些示例中，分立图形卡插槽或mxm插槽可以传输数据（诸如处理数据、时钟数据），以使主板和适配卡之间的数据与关于适配卡所提供的特征的数据进行同步。在一个示例中，利用分立图形卡插槽的pcie信号以经由第一pcie×4（4通道）来支持第一pcie设备的指令可以包括：生成从电子设备到第一pcie设备的参考时钟信号的指令，以便于定时电路的同步，该定时电路与第一pcie设备和电子设备相关联；生成从第一pcie设备到电子设备的时钟请求信号，以请求参考时钟信号使得能够发送或接收数据的可用性；以及生成从电子设备到第一pcie设备的持续信号，以基于电子设备的电源来管理适配卡的功能。

图6是描绘了连接到适配卡的pcie插槽的pcie设备的示例电源序列的曲线图600。参考时钟信号（refclk＃）可以被用来辅助电子设备的pcie接口定时电路的同步。参考时钟的可用性可以由时钟请求信号（clkreq＃）来控制。时钟请求信号可以是漏极开路、低电平有效信号，可以通过pcie设备（例如，m.2设备）将其驱动为低电平，以请求参考时钟可用（即，有效时钟状态），以便于允许pcie接口发送/接收数据。时钟请求信号的操作可以由链接控制寄存器中的使能时钟功率管理位的状态来确定。

可以使持续信号（perst＃）无效，以指示系统电源何时在其指定的电压容限内并且是稳定的。一旦电源稳定，持续信号就可以被用来初始化适配卡功能。可以在关闭电源时断定（assert）持续信号，并且系统也可以使用该持续信号来强制对适配卡进行硬件复位。系统可以使用持续信号来引起适配卡的热重置。可以在电源管理状态下关闭电源之前断定持续信号。可以在电源掉电时断定持续信号，而没有对过渡的高级警告。

如图6所示，“tsettle”可以指代电源轨达到对应的最小工作电压所花费的时间（即，从以0v的每个电源轨到最后一个电源轨达到相关联的最小有效工作电压）。示例电源轨可以指代来自图形卡插槽的+19或12/5/3.3伏特（例如，如图1-4所示的114或306）。一旦电源轨达到相关联的最小工作电压，与pcie有关的其他定时事件就可以开始。例如，在3.3v的电源轨上具有330μf的负载电容和200ma的软启动电流限制斜坡的适配器可以在5ms内稳定下来。

在示例曲线图600中，当电压供应轨或电源轨已经达到相关联的最小工作电压时，功率是有效的。另外，“tpvpgl”可以指代对于使持续信号失活是有效的功率。另外，“tperst＃-clk”可以指代在持续信号的失活之前的稳定参考时钟。

可以注意的是，本解决方案的上述示例仅出于说明的目的。尽管已经结合其具体实现方式描述了解决方案，但是众多修改可以是可能的，而没有实质地脱离本文中所述的主题的教导和优点。可以做出其它替代、修改和改变，而不脱离本解决方案的精神。在本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征、和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合的形式进行组合，除了其中这样的特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合之外。

如本文中所使用的，术语“包括”、“具有”及其变体具有与术语“包括”或其适当变体相同的含义。另外，如本文中所使用的，术语“基于”意味着“至少部分地基于”。因此，被描述为基于某种刺激的特征可以基于刺激或包括刺激的刺激的组合。

已经参照前述示例示出并描述了本说明书。然而，理解的是，在不脱离所附权利要求中限定的本主题的精神和范围的情况下，可以做出其他形式、细节和示例。