一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板的制作方法

本实用新型涉及板卡设计技术领域，特别是一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板。

背景技术：

NVMe是一种针对PCIe接口的SSD的主机控制芯片协议标准，它规范了SSD控制器与操作系统之间的通信连接，目的是提高SSD的性能和可靠特征。NVMe硬盘接口使用PCIe x4信号，理论上可以提供32Gbps的总线速率，相比SAS、SATA接口，它可以充分释放SSD的读写性能。随着大数据的发展，用户对服务器的存储性能的要求越来越高，因此多NVMe硬盘配置的服务器有很高的市场需求。

在服务器设计中，通常使用独立于主板之外的背板来扩展服务器的硬盘，背板与主板之间通过cable连接。由于NVMe硬盘接口使用PCIe x4信号，多NVMe硬盘配置需要使用多组PCIe信号，如何合理地将主板上CPU的PCIe信号引出到硬盘背板，并在硬盘背板上合理安排NVMe接口的布局走线，是一项不小的挑战。

同时，NVMe SSD使用12V供电，以2.5寸NVMe SSD为例，其运行功耗一般在10W以内，运行电流不足1A，但是在其上电启动时，瞬时电流却可以达到运行电流的3～4倍。对于多NVMe硬盘配置的服务器而言，如果多个硬盘同时上电启动，产生的瞬时电流非常大，有可能引起12V供电线路发生OCP，导致系统无法正常启动。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板，旨在解决现有技术中服务器启动过程中因多个NVMe硬盘同时上电引起供电线路OCP的问题，实现错峰上电，提升服务器的可靠性。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板，所述硬盘背板包括：

CPLD，两个供电连接器1、2，四个eFuse A-D，四个SLIMLINE连接器1-4，八个NVMe连接器1-8；

所述CPLD分别与eFuse1-4、NVMe连接器1-8连接，所述NVMe连接器1-8两个一组，分别连接四个SLIMLINE连接器1-4，所述SLIMLINE连接器1-4均与主板连接；

所述供电连接器1、2分别为硬盘背板供电。

优选地，所述SLIMLINE连接器1-4分别通过一根X8带宽的SLIMLINE线缆与主板上的4个SLIMLINE连接器相连接，将NVMe硬盘使用的PCIe信号引到硬盘背板上，且SLIMLINE连接器1-4也分别通过PCB走线与NVMe连接器1-8相连接。

优选地，所述供电连接器1通过PCB走线连接eFuse A和eFuse B，供电连接器2通过PCB走线连接eFuse C和eFuse D；

eFuse A通过PCB走线连接NVMe连接器1、NVMe连接器2，eFuse B通过PCB走线连接NVMe连接器3、NVMe连接器4，eFuse C通过PCB走线连接NVMe连接器5、NVMe连接器6，eFuse D通过PCB走线连接NVMe连接器7、NVMe连接器8；每个NVMe连接器可以插入一个NVMe硬盘，一共可以连接8个NVMe硬盘。

优选地，当NVMe连接器中有NVMe SSD硬盘插入时，SSD硬盘会将对应连接器上的检测硬盘在位的pin脚电压拉低，向CPLD发出硬盘在位信号。

优选地，当CPLD检测到NVMe连接器1发出的在位信号后，eFuse A、eFuse B、eFuse C以及eFuse D依次间隔50ms后接到CPLD发出的上电使能信号，然后各自打开其供电开关，为其下面连接的4个NVMe SSD硬盘供电。

优选地，所述8个NVMe SSD硬盘每2个一组，每隔50ms的时间间隔依次上电启动。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本实用新型提供了一种结构设计合理、容易实现、具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板，通过设置CPLD，两个供电连接器1、2，四个eFuse A-D，四个SLIMLINE连接器1-4，八个NVMe连接器1-8；将所述CPLD分别与eFuse1-4、NVMe连接器1-8连接，所述NVMe连接器1-8两个一组，分别连接四个SLIMLINE连接器1-4，所述SLIMLINE连接器1-4均与主板连接。从而实现可以灵活方便地扩展服务器的NVMe存储系统，有效提升服务器系统的存储性能，同时避免了服务器启动过程中因多个NVMe硬盘同时上电引起供电线路OCP的风险，提升了服务器的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所提供的一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板结构示意图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型所提供的一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板进行详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板，所述硬盘背板包括：

CPLD，两个供电连接器1、2，四个eFuse A-D，四个SLIMLINE连接器1-4，八个NVMe连接器1-8；

所述CPLD分别与eFuse1-4、NVMe连接器1-8连接，所述NVMe连接器1-8两个一组，分别连接四个SLIMLINE连接器1-4，所述SLIMLINE连接器1-4均与主板连接；

所述供电连接器1、2分别为硬盘背板供电。

其中，SLIMLINE CONN 1-4分别通过一根x8带宽的SLIMLINE线缆与主板上的4个SLIMLINE连接器相连接，将NVMe硬盘使用的PCIe信号引到硬盘背板上。

在主板上，4个SLIMLINE连接器分别通过PCB走线与CPU的PCIe端口连接；在背板上，SLIMLINE连接器1通过PCB走线与NVMe连接器1、NVMe连接器2相连接，SLIMLINE连接器2通过PCB走线与NVMe连接器3、NVMe连接器4相连接，SLIMLINE连接器3通过PCB走线与NVMe连接器5、NVMe连接器6相连接，SLIMLINE连接器4通过PCB走线与NVMe连接器7、NVMe连接器8相连接；每个NVMe连接器可以插入一个NVMe硬盘，如此，NVMe硬盘经由背板PCB走线连接到背板的SLIMLINE连接器，再经由SLIMLINE线缆连接到主板的SLIMLINE连接器，再经由主板PCB走线连接到CPU的PCIe端口，形成了一条从CPU到NVMe硬盘的完整链路。

供电连接器1、供电连接器2通过线缆与主板相连，为硬盘背板供电；CPLD检测从NVMe连接器发出的硬盘在位信号PRESNT_N，并向eFuse发出上电使能信号EN；供电连接器1通过PCB走线连接eFuse A和eFuse B，供电连接器2通过PCB走线连接eFuse C和eFuse D。

eFuse A通过PCB走线连接NVMe连接器1、NVMe连接器2，eFuse B通过PCB走线连接NVMe连接器3、NVMe连接器4，eFuse C通过PCB走线连接NVMe连接器5、NVMe连接器6，eFuse D通过PCB走线连接NVMe连接器7、NVMe连接器8；每个NVMe连接器可以插入一个NVMe硬盘，一共可以连接8个NVMe硬盘。

当NVMe连接器1、NVMe连接器3、NVMe连接器5、NVMe连接器7中有NVMe SSD硬盘插入时，SSD硬盘会将对应连接器上的检测硬盘在位的pin脚电压拉低，也就是向CPLD发出PRESNT_N在位信号。如果系统使用的硬盘少于8个，则在插入硬盘时应按照NVMe连接器编号的顺序插入，优先插入NVMe连接器1，再插入NVMe连接器2，再插入NVMe连接器3，以此类推。

在服务器系统启动过程中，当CPLD检测到NVMe连接器1发出的在位信号后，延时50ms后向eFuse A发出上电使能信号；当CPLD检测到NVMe连接器3发出的在位信号后，延时100ms后向eFuse B发出上电使能信号；当CPLD检测到NVMe连接器5发出的在位信号后，延时150ms后向eFuse C发出上电使能信号；当CPLD检测到NVMe连接器7发出的在位信号后，延时200ms后向eFuse D发出上电使能信号。如此，eFuse A、eFuse B、eFuse C以及eFuse D依次间隔50ms后接到CPLD发出的上电使能信号，然后各自打开其供电开关，为其下面连接的4个NVMe SSD硬盘供电。

如此，8个NVMe SSD硬盘每2个一组，每隔50ms的时间间隔依次上电启动，从而实现错峰上电。

本实用新型提供了一种结构设计合理、容易实现、具有错峰上电功能的8盘位NVMe硬盘背板，通过设置CPLD，两个供电连接器1、2，四个eFuse A-D，四个SLIMLINE连接器1-4，八个NVMe连接器1-8；将所述CPLD分别与eFuse1-4、NVMe连接器1-8连接，所述NVMe连接器1-8两个一组，分别连接四个SLIMLINE连接器1-4，所述SLIMLINE连接器1-4均与主板连接。从而实现可以灵活方便地扩展服务器的NVMe存储系统，有效提升服务器系统的存储性能，同时避免了服务器启动过程中因多个NVMe硬盘同时上电引起供电线路OCP的风险，提升了服务器的可靠性。

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。