一种扩展卡、扩展卡组件和电子设备的制作方法

本实用新型涉及硬件设备技术领域，特别是涉及一种扩展卡、扩展卡组件和电子设备。

背景技术：

目前，可以对服务器、主机等设备进行扩展。例如，对这些设备进行sata(serialadvancedtechnologyattachment，串行高级技术附件)硬盘或者sas(serialattachedscsi，串行连接scsi；scsi：smallcomputersysteminterface，小型计算机系统接口)硬盘的扩展，以提高设备的存储能力。但是不能扩展其他硬件，扩展能力有限。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种扩展卡、扩展卡组件和电子设备，以提高电子设备的扩展能力。

为达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种扩展卡，包括电路板，

所述电路板上设置有：用于与电子设备中的硬盘槽位电连接的硬盘槽位接口连接器、用于扩展所述电子设备处理能力的处理器芯片和用于扩展所述电子设备存储能力的存储器；其中，

所述硬盘槽位接口连接器包括第一类接口和第二类接口；所述第一类接口与所述处理器芯片相连接，所述第二类接口与所述存储器相连接，使得所述电路板与所述电子设备中的硬盘槽位电连接后，所述处理器芯片和所述存储器分别与所述电子设备的主板电连接。

可选的，所述第一类接口包括控制接口，每个控制接口连接一个处理器芯片。

可选的，所述第一类接口还包括数据接口，所述数据接口与所述处理器芯片相连接，所述数据接口用于传输网络数据。

可选的，所述处理器芯片的数量大于等于一，所述电路板上还设置有交换芯片；每个处理器芯片通过所述交换芯片与所述数据接口相连接。

可选的，所述硬盘槽位接口连接器还包括供电接口，所述供电接口为所述电路板上的各个器件供电。

可选的，所述电路板上还设置有存储接口，每个存储接口连接一个存储器和一个第二类接口。

可选的，所述硬盘槽位接口连接器为sff-8639接口，所述存储器为sata固态硬盘或者sas固态硬盘，所述第二类接口为所述sff-8639接口中的sata/sas端口，所述控制接口占用所述sff-8639接口中的第一pcie通道，所述数据接口占用所述sff-8639接口中的第二pcie通道。

可选的，所述硬盘槽位接口连接器为sff-8639接口，所述存储器为pcie固态硬盘，所述第二类接口占用所述sff-8639接口中的边带端口和第三pcie通道，所述控制接口占用所述sff-8639接口中的第四pcie通道，所述数据接口为所述sff-8639接口中的sata/sas端口。

可选的，所述存储接口为m.2接口。

为达到上述目的，本实用新型实施例还提供了一种扩展卡组件，包括上述任意一种扩展卡及外壳，所述扩展卡通过连接件固定于所述外壳内部。

为达到上述目的，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述任意一种扩展卡、托架及硬盘槽位，所述扩展卡通过所述托架可插拔地设置于所述硬盘槽位中。

应用本实用新型实施例，一个扩展卡中包括处理器芯片和存储器，处理器芯片扩展电子设备的处理能力，存储器扩展电子设备的存储能力，一个扩展卡只占用一个硬盘槽位，这样，只占用一个硬盘槽位便实现了同时扩展电子设备的处理能力和存储能力，提高了电子设备的扩展能力。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的扩展卡的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的扩展卡的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的扩展卡的第三种结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种sff-8639接口结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种sff-8639接口结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种扩展卡、扩展卡组件和电子设备。下面首先对该扩展卡进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的扩展卡的第一种结构示意图，包括电路板100，电路板100上设置有：用于与电子设备中的硬盘槽位电连接的硬盘槽位接口连接器110、用于扩展电子设备处理能力的处理器芯片120和用于扩展电子设备存储能力的存储器130。

其中，硬盘槽位接口连接器110包括第一类接口111和第二类接口112；第一类接口111与处理器芯片120相连接，第二类接口112与存储器130相连接，使得电路板100与电子设备中的硬盘槽位电连接后，处理器芯片120和存储器130分别与电子设备的主板电连接。

图1所示实施例中，为了区分描述，将硬盘槽位接口连接器110中与处理器芯片120相连接的接口称为第一类接口111，将硬盘槽位接口连接器110中与存储器130相连接的接口称为第二类接口112。举例来说，第一类接口111可以包括后面内容中的控制接口、数据接口等等，后面内容再进行详细介绍。

举例来说，硬盘槽位接口连接器110可以包括sff-8639接口，比如，可以为sff-8639中的u.2接口，也可以是sff-8639中的u.3接口，具体不做限定。一种情况下，该硬盘槽位接口连接器110可以为公头，硬盘槽位中设置有与该公头相配合的母头。或者，另一种情况下，该硬盘槽位接口连接器110可以为母头，硬盘槽位中设置有与该母头相配合的公头。一种实施方式中，该硬盘槽位接口连接器110与硬盘槽位采用金手指相连接。或者，也可以采用其他电连接方式，具体不做限定。

举例来说，处理器芯片120可以为gpu(graphicsprocessingunit，图形处理器)、apu(acceleratedprocessingunit，加速处理器)、tpu(tensorprocessingunit，张量处理单元)、fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)、或者嵌入式处理芯片，具体不做限定。或者该处理器芯片也可以为通信芯片，如5g(5th-generation：5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems、第五代移动通信技术，简称5g)模组、10m网卡、100m网卡、1000m网卡、10g网卡、25g网卡、40g网卡、100g网卡、或者wifi(wirelessfidelity，无线保真)组件、iot(internetofthings，物联网)无线组件、蓝牙组件，zigbee(紫蜂)组件等等。或者该处理器芯片也可以为输入输出器件，如报警io(input、output，输入输出)、rs232接口板、rs485接口板、usb接口板，等等，不再一一列举。处理器芯片的具体类型不做限定。

举例来说，存储器130可以为支持sata的ssd(solidstatedisk或solidstatedrive，固态驱动器，俗称固态硬盘)，或者可以为支持sas的ssd，或者可以为支持pcie(pci-express，peripheralcomponentinterconnectexpress高速串行计算机扩展总线标准)的ssd，比如支持nvme(non-volatilememoryexpress，非易失性内存主机控制器接口规范)的ssd，或者也可以为其他类型的存储器，具体不做限定。

本实施例中，并不对扩展卡中包括的处理器芯片的数量和存储器的数量进行限定，电路板100中可以包括一个或多个处理器芯片120，电路板100中可以包括一个或多个存储器130。

一种实施方式中，第一类接口111可以包括控制接口140，每个控制接口140连接一个处理器芯片120。或者说，控制接口140与处理器芯片120之间一一对应。

控制接口140可以对处理器芯片120进行控制，比如，为处理器芯片120分配ip(internetprotocol，互联网协议)地址，对处理器芯片120进行复位重启，等等，具体不做限定。硬盘槽位接口连接器110中可以预留一个或多个控制接口140，如果预留一个控制接口140，该控制接口140对一个处理器芯片120进行控制，如果预留多个控制接口140，每个控制接口140分别对一个处理器芯片120进行控制。

一种实施方式中，第一类接口111还包括数据接口150，数据接口150与处理器芯片120相连接，数据接口150用于传输网络数据。举例来说，该数据接口150可以为网口，用于传输设备主板与处理器芯片120之间的网络数据。

如图2所示，如果电路板100中包括多个处理器芯片120(处理器芯片1……处理器芯片n，n表示大于1的正整数)，则可以在电路板100中设置交换芯片160，每个处理器芯片120通过交换芯片160与数据接口150相连接。

如果电路板100中包括一个处理器芯片120，则可以省略掉交换芯片160，该一个处理器芯片120可以直接与数据接口150相连接。或者，也可以不省略掉交换芯片160，处理器芯片120仍通过交换芯片160与数据接口150相连接。

交换芯片160中可以包括第一网口和第二网口，第一网口与硬盘槽位接口连接器110中的数据接口150相连接，第二网口与处理器芯片120相连接。

一种实施方式中，硬盘槽位接口连接器110中还包括供电接口170，供电接口170为电路板100上的各个器件供电。

一种实施方式中，电路板100上还设置有存储接口180，每个存储接口180连接一个存储器和一个第二类接口112。

举例来说，存储接口180可以为m.2接口，m.2接口可以兼容多种通信协议，如sata、pcie(pci-express，peripheralcomponentinterconnectexpress高速串行计算机扩展总线标准)、usb(universalserialbus，通用串行总线)、hsic(high-speedinter-chip，高速芯片间互连)、uart(universalasynchronousreceiver/transmitter，通用异步收发传输器)、smbus((systemmanagementbus，系统管理总线)等等。或者，存储接口180也可以为其他可与存储器相连接的接口，具体不做限定。

参考图3所示，硬盘槽位接口连接器110中包括：两个第二类接口112、一个供电接口170、两个控制接口140和一个数据接口150，电路板100上设置有两个存储器130(存储器1、存储器2)、两个处理器芯片120(处理器芯片1、处理器芯片2)和一个交换芯片160。每个第二类接口112连接一个存储器130的存储接口180。供电接口170分别与两个存储器130、两个处理器芯片120和交换芯片160相连接，供电接口170为这些器件供电。每个控制接口140连接一个处理器芯片120，控制接口140为处理器芯片120分配ip地址，或对处理器芯片120进行复位、重启等控制。数据接口150与交换芯片160相连接，交换芯片160与两个处理器芯片120相连接，数据接口150用于传输网络数据。

一种实施方式中，硬盘槽位接口连接器110为sff-8639接口，存储器130为sata固态硬盘或者sas固态硬盘，第二类接口112为所述sff-8639接口中的sata/sas端口，控制接口140占用所述sff-8639接口中的第一pcie通道，数据接口150占用所述sff-8639接口中的第二pcie通道。

一般来说，sff-8639接口中通常包括四组pcie通道，本实施方式中，每个控制接口140可以占用任意一组pcie通道，每个数据接口150可以占用任意一组pcie通道，具体哪个接口占用哪组pcie通道，不做限定。

举例来说，一种情况下，硬盘槽位接口连接器110中可以包括两个控制接口140和两个数据接口150，这两个控制接口140占用任意两组pcie通道，这两个数据接口150占用剩余的两组pcie通道。例如图4中所示，一个控制接口140占用sff-8639接口中的pcie通道0，另一个控制接口140占用sff-8639接口中的pcie通道3，一个数据接口150占用sff-8639接口中的pcie通道1，另一个数据接口150占用sff-8639接口中的pcie通道2。图4仅为举例说明，并不对pcie通道的占用情况构成限定。

仍参考图4所示，sff-8639接口中包括两个sas/sata端口、多个pcie通道、供电部分和边带部分。边带部分可以对pcie通道传输的信号进行调制。本实施方式中，采用图4所示的sff-8639接口，可以扩展两个支持sata的ssd，或者也可以扩展一个支持sas的ssd(一个支持sata的ssd占用一个sas/sata端口，一个支持sas的ssd占用两个sas/sata端口)。

图4中左上角的sas/sata第一个端口作为一个第二类接口112，左下角的供电部分作为供电接口170，右侧pcie通道0作为一个控制接口140，sas/sata第二个端口作为另一个第二类接口112，pcie通道1和pcie通道2分别作为两个数据接口150，pcie通道3作为另一个控制接口140。

另一种实施方式中，硬盘槽位接口连接器110为sff-8639接口，存储器130为pcie固态硬盘，第二类接口112占用所述sff-8639接口中的边带端口和第三pcie通道，控制接口140占用所述sff-8639接口中的第四pcie通道，数据接口130为所述sff-8639接口中的sata/sas端口。

一般来说，sff-8639接口中通常包括四组pcie通道，本实施方式中，每个控制接口140可以占用任意一组pcie通道，每个第二类接口112可以占用任意一组pcie通道和边带端口，具体哪个接口占用哪组pcie通道，不做限定。

举例来说，一种情况下，硬盘槽位接口连接器110中可以包括两个控制接口140和两个第二类接口112，这两个控制接口140占用任意两组pcie通道，这两个第二类接口112占用剩余的两组pcie通道和边带端口。例如图5中所示，一个控制接口140占用sff-8639接口中的pcie通道0，另一个控制接口140占用sff-8639接口中的pcie通道3，pcie通道1、pcie通道2和边带部分共同作为两个第二类接口112。图5仅为举例说明，并不对pcie通道的占用情况构成限定。

此外，本实施方式中，数据接口130为所述sff-8639接口中的sata/sas第一个端口和sata/sas第二个端口。

参考图5所示，sff-8639接口中包括两个sas/sata端口、多个pcie通道、供电部分和边带部分。边带部分可以对pcie通道传输的信号进行调制。pcie固态硬盘可以为支持nvme的ssd，或者可以为其他能够利用pcie通道的ssd。本实施方式中，采用图5所示的sff-8639接口，可以扩展两个ssd。这两个ssd可以为两个支持nvme的ssd，或者可以为其他能够利用pcie通道的ssd。

图5中左上角的sas/sata第一个端口作为一个数据接口150，边带部分、pcie通道1和pcie通道2共同作为两个第二类接口112，左下角的供电部分作为供电接口170，右侧pcie通道0作为一个控制接口140，sas/sata第二个端口作为另一个数据接口150，pcie通道3作为另一个控制接口140。

对比图4和图5这两种实施方式，sff-8639接口中的sas/sata端口能够接入支持sata/sas的ssd，不能接入支持pcie的ssd，但sff-8639接口中的边带部分和pcie通道能够接入支持pcie的ssd，这两种实施方式能够扩展不同的ssd，而且均能够有效利用sff-8639接口。

应用本实用新型实施例，一个扩展卡中包括处理器芯片和存储器，处理器芯片扩展电子设备的处理能力，存储器扩展电子设备的存储能力，一个扩展卡只占用一个硬盘槽位，这样，只占用一个硬盘槽位便实现了同时扩展电子设备的处理能力和存储能力，提高了电子设备的扩展能力。

一些相关方案中，通过pcie插槽进行扩展，但是设备中的pcie插槽数量少，不能满足扩展需求。

如果复用硬盘槽位进行扩展，设备的处理能力提升之后，通常会产生较多需要存储的数据，例如一些结构化数据，特征值数据，等等。目前通常由硬盘存储这些数据，但是复用硬盘槽位的扩展方案中，扩展卡占用了硬盘槽位，减少了设备中可安装的硬盘数量，不能满足设备的存储需求。

而本实用新型实施例中，一张扩展卡同时扩展处理能力和存储能力，满足了设备的存储需求，而且相比于设置两种扩展卡分别扩展处理能力和存储能力的方案，减少了硬件成本。

一些情况下，需要对硬盘槽位接口连接器进行接口有效性检测，如果设置两种扩展卡分别扩展处理能力和存储能力，则需要分别使用两种扩展卡进行接口有效性检测。而如果采用本实用新型实施例，只需要使用一种扩展卡进行接口有效性检测即可，减少了检测次数，提高了检测效率。

本实用新型实施例还提供了一种扩展卡组件，包括上述任意一种扩展卡及外壳，该扩展卡通过连接件固定于外壳内部。

举例来说，举例来说，扩展卡与外壳的连接方式有多种，比如，螺孔螺柱连接、卯柱连接、卡扣连接、滑轨连接、滑道连接等等，具体不做限定。相应的，该连接件可以为螺孔或螺柱、卡扣或凹包、滑轨或滑道等等，不再一一列举。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述任意一种扩展卡、托架及硬盘槽位，所述扩展卡通过所述托架可插拔地设置于所述硬盘槽位中。

举例来说，扩展卡与托架的连接方式有多种，比如，螺孔螺柱连接、卯柱连接、卡扣连接、滑轨连接、滑道连接等等，具体不做限定。

一种情况下，硬盘槽位可以位于设备的背板上，这样，扩展卡通过托架可插拔地设置于设备的背板上。

或者，其他情况下，硬盘槽位可以设置于设备的主板上，或者设置于设备的机箱外侧，等等，硬盘槽位的具体位置不做限定。硬盘槽位的数量及扩展卡的数量也不做限定，可以实际情况，灵活配置。

举例来说，如果电子设备采用sas/sata通道，则可以采用图4所示的接口分配方式，对扩展卡中的硬盘槽位接口连接器进行配置，这种情况下，可以扩展sata固态硬盘或者sas固态硬盘，或者说扩展卡中的存储器为sata固态硬盘或者sas固态硬盘。如果电子设备采用pcie通道，则可以采用图5所示的接口分配方式，对扩展卡中的硬盘槽位接口连接器进行配置，这种情况下，可以扩展pcie固态硬盘，或者说扩展卡中的存储器为pcie固态硬盘。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。