一种紧凑型图卡设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紧凑型图卡设备，包括CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件；CPU处理器和图形处理器通过PCIE总线相连；CPU处理器和非易失存储器通过本地总线相连；所述CPU处理器和图形处理器均与外围器件相连；所述CPU处理器具有内部启动ROM；所述CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件都集成在一块板卡上，所述PCIE总线布设在板卡上。所述CPU处理器为P2041处理器，所述图形处理器为M96 E4690显卡。所述非易失性存储器为NOR Flash存储器。本实用新型设计紧凑，尺寸小，可靠性高。
【专利说明】
一种紧凑型图卡设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种紧凑型图卡设备。
【背景技术】
[0002]目前市面上主要的图卡设备是基于PCI/PCIE插槽和金手指的板卡，且与处理器所在的控制板分开，图卡设备与控制板通过插槽和金手指形式的PCI/PCIE总线接口相连，虽然这有利于板卡扩展以及批量组装生产，但由于尺寸较大，而且金手指与插槽连接在运输或者在振动的环境中容易造成松动，金手指与插槽之间的间隙在尘土大的环境中容易堵塞，影响连接的电气特性；因此多在大众化的通用领域应用，而在那些对空间尺寸上有限制、可靠性要求高的应用领域并不适用，需特别定制。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种紧凑型图卡设备，该设备使用了小板紧凑型结构设计，设备尺寸小，可应用于对空间有严格限制的领域。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0005]一种紧凑型图卡设备，包括CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件；CPU处理器和图形处理器通过PCIE总线相连；CPU处理器和非易失存储器通过本地总线相连；所述CPU处理器和图形处理器均与外围器件相连；所述CPU处理器具有内部启动ROM;所述CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件都集成在一块板卡上，所述PCIE总线布设在板卡上。
[0006]所述CPU处理器为P2041处理器，所述图形处理器为M96 E4690显卡，所述非易失性存储器为NOR Flash存储器。
[0007]所述外围器件包括DDR3易失性存储器、电源器件、时钟器件和复位器件。
[0008]所述板卡尺寸为140mmX 123mmX 2.3mm(长度X宽度X厚度)。
[0009]PCIE总线是独立的总线，其连接具有PCIE接口的外设，必须具有PCIE标准规范；本地总线也是独立的总线，由一组地址、数据和控制信号组成，没有特定的标准，由CPU控制，一般用于连接存储器外设。
[0010]本实用新型采用高性能的四核处理器P2041，适用于航空航天和国防等高要求环境下功率敏感和计算密集型应用。E4690(M96)定位在中高端领域，拥有5.14亿晶体管，内建320个流处理器，支持512MB⑶DR3显存，显存位宽为128_bit，带宽速度为25.6GB/S。集成HDMI 7.1声道音频模块、双DisplayPort模块，因此可提供HDMI接口和两个DisplayPort接口，均能实现视频和音频的一线输出。
[0011]有益效果:
[0012]I)将CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件都集成在一块板卡上，使用小板紧凑型结构设计，在保证器件齐套、功能齐全的情况下，充分利用板卡空间，确保板卡尺寸及厚度较小，从而可应对较严格的空间限制要求的应用领域。对于军事和航空航天应用，尺寸、重量和功率特性是任何新设计成功与否的关键。本实用新型采用P2041处理器和M96 E4690显卡，两者集成在一块板卡，性能强、尺寸小，不但能在大众化的通用领域应用，而且在军事和航空航天等对空间尺寸有限制要求的应用领域也能适用。
[0013]2)PCIE总线接口不做成插槽或金手指形式，而是直接将PCIE总线布设在板卡上，CPU处理器和图形处理器焊接在板卡上，通过PCIE总线相连，不仅减小了尺寸，而且可靠性更高。
[0014]3)采用带有内部启动ROM的处理器P2041，利用P2041处理器先执行内部启动ROM中的程序，再执行外部启动设备程序的特性，便于建立启动程序和系统更新的安全认证检测机制，在启动程序执行前进行安全认证检测，确保了安全性，从而可应对信息安全、特种应用领域的安全要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的硬件结构设计框图
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的具体实施作进一步说明。
[0017]如图1所示，本实用新型公开了一种紧凑型图卡设备，包括CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件;CPU处理器和图形处理器通过PCIE总线相连；CPU处理器和非易失存储器通过本地总线相连；所述CPU处理器和图形处理器均与外围器件相连；所述CPU处理器具有内部启动ROM ;所述CPU处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件都集成在一块板卡上，所述PCIE总线布设在板卡上。
[0018]所述CPU处理器为P2041处理器，所述图形处理器为M96 E4690显卡，所述非易失性存储器为NOR Flash存储器。
[0019]所述外围器件包括DDR3易失性存储器、电源器件、时钟器件和复位器件。
[0020]所述板卡尺寸为140mmX 123mmX 2.3mm(长度X宽度X厚度)。
[0021]P2041与M96 E4690采用PCIE总线连接，用于控制和数据访问。P2041处理器具有内部启动R0M，并支持从启动ROM中运行程序。P2041通过本地总线连接非易失性存储器。该非易失性存储器使用SPANS10N公司的S29GL01GP器件(NOR Flash)，其位宽为16位，由P2041的LCSO片选控制，其也是作为图卡设备的启动设备使用的。电源、时钟、复位器件必须根据P2041和M96 E4690的芯片手册要求，满足正确的工作电压、工作频率、复位持续时间等要求。P2041和M96器件都集成有电源接口引脚、时钟接口引脚和复位接口引脚，电源、时钟、复位器件直接对应引脚连接。DDR3器件型号为MT41K256M16HA-15E，通过P2041集成的DDR3总线进行连接。
[0022]现有通用图卡设备多以单板形式存在，通过PCI/PCIE总线接口与控制板衔接，安装驱动程序后才能正确运行，虽然使用和安装方便，但是因为图卡设备及其驱动程序能被轻易更换，没有安全特性，因此这种图卡设备在信息安全及其特种应用领域将无法使用。本实用信息的图卡设备将CPU处理器和图形处理器GPU集成在一块小尺寸板卡上，采用小板紧凑型设计，器件封装尽量选择较小的封装类型。板卡PCB布局遵循关联紧密的模块尽量靠在一起、高速信号线尽量减少布线长度等基本原则，另外也充分考虑到热设计、工艺性、测试性、便于加固等综合因素。不仅能在对空间有严格限制的领域进行运用。并且CPU处理器和图形处理器GPU集成在一起，图形处理器不容易替换，更能满足信息安全应用领域的要求。
【权利要求】
1.一种紧凑型图卡设备，其特征在于，包括处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件处理器和图形处理器通过总线相连；咖处理器和非易失存储器通过本地总线相连；所述0^处理器和图形处理器均与外围器件相连；所述0^处理器具有内部启动；所述0^处理器、图形处理器、非易失性存储器及外围器件都集成在一块板卡上，所述总线布设在板卡上。
2.根据权利要求1所述的紧凑型图卡设备，其特征在于，所述0^处理器为？2041处理器，所述图形处理器为19624690显卡，所述非易失性存储器为勵I？ 存储器。
3.根据权利要求1所述的紧凑型图卡设备，其特征在于，所述外围器件包括0083易失性存储器、电源器件、时钟器件和复位器件。
4.根据权利要求1-3任一项所述的紧凑型图卡设备，其特征在于，所述板卡尺寸为140臟\ 123111111^2.3臟。
【文档编号】G06F1/16GK204242036SQ201420666946
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】刘智臣, 龙建, 吕艳辉, 聂世刚, 孙文德, 符鹤, 陈志才 申请人:长城信息产业股份有限公司, 长沙湘计海盾科技有限公司