一种PCIE设备的制作方法

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种pcie设备。

背景技术：

随着计算机技术的不断发展，单纯的服务器性能越来越不能满足各种数据处理业务的需要，所以通过在服务器上拓展各类设备来增强服务器的数据处理能力就成为一种可行的方案，被用于各类数据处理业务中。

其中目前最为主要的方式，是采用如e5或e7等型号的服务器，通过pcie(peripheralcomponentinterconnectexpress，高速串行计算机扩展总线标准)接口来扩展如gpu(graphicsprocessingunit，图形处理器)卡等各类能够使用pcie接口进行连接的扩展设备，从而增强该服务器的数据处理能力。通过在服务器上连接多个扩展设备，可以并行的对数据进行相应的处理。

然而，在实际应用中，由于采用现有的服务器直接连接各类扩展设备，所以能够连接的扩展设备的数量受到了服务器pcie接口数量的限制，使得服务器上能够连接的扩展设备数量较少，限制了服务器处理性能的提高。并且，由于采用服务器直接连接扩展设备时，在该服务器与所连接的扩展设备所组成的系统架构中，服务器只能作为主设备(pciehost)，而扩展设备只能作为从属设备(ep，endpointdevice)，从而限制了采用服务器通过pcie接口连接扩展设备的应用范围。所以，建立新的服务器架构来解决上述问题，就成为了业内重点研究的方向。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种pcie设备，以使该pcie设备能够连接大量的扩展设备，并且不限制所连接的扩展设备是主设备或从属设备，进而提高连接扩展设备的灵活度。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种pcie设备，包括：服务板和扩展板，所述服务板与所述扩展板连接；

所述扩展板与扩展设备相连接；

所述服务板用于将各类待处理的数据，分配至所述扩展板所连接的所述扩展设备中进行处理，当处理完成后，所述扩展板将处理后的数据返回至所述服务板。

可选的，所述扩展板具有多个高速串行计算机扩展总线标准pcie接口；

所述扩展板通过所述pcie接口与所述扩展设备相连接。

可选的，所述pcie设备还包括：交换板；

所述交换板分别与，所述服务板和所述扩展板连接，以使所述服务板通过所述交换板，与所述扩展板建立连接。

可选的，所述交换板包括：第一pcie转换芯片；

所述第一pcie转换芯片分别与，所述服务板和所述扩展板连接。

可选的，所述第一pcie转换芯片通过pcie接口分别与，所述服务板和所述扩展板连接。

可选的，所述交换板还包括：网络芯片，所述网络芯片与所述第一pcie转换芯片连接。

可选的，所述pcie设备包括多个所述服务板和多个所述扩展板；

所述交换板分别与，所述多个服务板和所述多个扩展板连接。

可选的，所述pcie设备包括多个所述交换板；

所述多个交换板中的每一个交换板都分别与，所述多个服务板和所述多个扩展板连接。

可选的，所述交换板包括控制芯片，所述扩展板包括电源监控芯片；

所述控制芯片与所述电源监控芯片连接；

所述控制芯片获取所述电流监控芯片所监测到的所述扩展设备的电流参数，并根据所述电流参数监测所述扩展板的功率。

可选的，所述pcie设备还包括，预设业务板，所述预设业务板分别与，所述服务板和/或所述扩展板连接；

所述预设业务板用于实现预设功能，所述预设功能包括以下功能中的一种或多种：数据或信号的接收，数据或信号的发送，数据存储，数据或信号的格式转换。

可选的，所述扩展设备包括：主pcie设备和/或从属pcie设备。

可选的，所述pcie设备还包括机柜，所述机柜具有多个pcie接口；

所述服务板与所述扩展板分别插入所述pcie接口，通过所述pcie接口实现连接。

可选的，所述服务板为具有x86模块的pcie板卡，所述x86模块为应用x86架构形成的数据处理模块。

可选的，所述扩展板为具有第二pcie转换芯片的pcie板卡。

本发明实施例提供的一种pcie设备，该pcie设备中，服务板和扩展板相互连接，并且在扩展板上通过pcie接口能够连接大量的扩展设备。从而建立起服务板与大量扩展设备之间的pcie连接。进而建立了一种新型的pcie连接架构，可以不需要通过服务器本身来建立与扩展设备之间的pcie连接。所以，避免了通过服务器无法连接大量扩展设备的问题。本发明实施例提供的pcie设备能够连接大量的扩展设备，并且不限制所连接的扩展设备是主pcie设备或从属pcie设备，进而提高连接扩展设备的灵活度。当然，实施本发明的任一产品或方法必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发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的pcie设备的第一种结构图；

图2为本发明实施例提供的pcie设备的第二种结构图；

图3为本发明实施例提供的pcie设备的第三种结构图；

图4为本发明实施例提供的pcie设备的第四种结构图；

图5为本发明实施例提供的pcie设备的第五种结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本发明实施例提供的pcie设备的第一种结构图，包括：

服务板101和扩展板102，服务板101与扩展板102连接。

服务板101上可以搭载处理器、存储器等各类用于数据处理所必须的电子元件，并且通过集成电路或者各类数据总线的形式相互连接，构成具有数据处理能力的组件，其结构形式可以类似于电脑主板或显卡等部件。服务板101能够通过各种接口，例如网络接口，usb接口，或者数据总线等方式获取待处理的数据，并对所获取的待处理的数据执行相应的操作。

例如，服务板101可以为具有x86模块的pcie板卡，x86模块为应用x86架构形成的数据处理模块。

x86为一种微处理器体系结构的泛称，该x86模块可以方便实现嵌入式程序的开发和应用，并且具有良好的通用性能。可以将x86模块集成在pcie板卡上，从而能够使得服务板101能够通过pcie接口与其他零部件相连接。pcie板卡为具有pcie插头，能够插入pcie接口的插槽中的板卡。

服务板101可以与扩展板102之间，通过总线，串口线等电连接方式实现连接，相互之间能够形成数据传输通道。具体的，为了更方便的实现服务板101与扩展板102的连接。本发明实施例提供的pcie设备还包括机柜(图中未画出)，机柜具有多个pcie接口；服务板101与扩展板102分别插入pcie接口，通过pcie接口实现连接。

pcie接口可以为可快速拔插的插槽。在机柜中可以具有多个插槽；服务板101与扩展板102上具有相应的插头，从而服务板101与扩展板102可以方便的插接在机柜上。从而通过该机柜使得服务板101与扩展板102之间建立连接。并且在该机柜上还可以插入其他业务卡，例如为lan(localareanetwork，局域网)卡，gpu卡等，从而扩展本发明实施例提供的pcie设备的功能。

扩展板102与扩展设备相连接。扩展板102通过pcie接口连接扩展设备。从而使得本发明实施例提供的pcie设备能够连接大量的扩展设备。

扩展板102具有多个pcie接口，扩展板102通过该pcie接口与扩展设备相连接。该pcie接口可以为pcie插槽，扩展设备可以为能够与该pcie接口相连接的各类扩展设备，例如gpu卡，raid(redundantarraysofindependentdisks,磁盘阵列)卡，或者其他类型的pcie扩展设备等。其中，与扩展板102相同的扩展板也可以作为pcie扩展设备而插入扩展板102所具有的pcie接口中，实现扩展板之间的嵌套连接，从而能够进一步的增加本发明实施例提供的pcie设备能够连接的扩展设备数量。

并且，每一个pcie插槽最少可以插入8块标准尺寸，即全宽全长的扩展设备；如果扩展设备为非标准尺寸，则每个pcie插槽能够接入的扩展设备数量还可以进一步提高。同时，每一个pcie插槽都可以支持各种扩展设备，从而进一步提高的能够接入的扩展设备的数量。

具体的，在实际应用中，扩展板102可以为具有第二pcie转换芯片的pcie板卡。第二pcie转换芯片一般可以为pcieswitch芯片，该pcieswitch芯片在多个设备或元件之间建立起可靠的连接，使得多个设备或元件之间能够实现数据的传输。

pcieswitch芯片具有多个port端口，每个port端口，都可以连接至pcie接口，即pcieswitch芯片的port端口直接连接pcie插槽，而pcie插槽上连接有扩展设备，从而使得pcieswitch芯片能够与扩展设备直接连接。

服务板101用于将各类待处理的数据分配至扩展板102所连接的扩展设备中进行处理，当处理完成后，扩展板102将处理后的数据返回至服务板101。

服务板101能够获取各类待处理的数据，然后服务器板101能够对所获取的待处理的数据进行相应的分析，然后将待处理的数据通过扩展板102分配至，所连接的一个或多个扩展设备中进行处理。例如，服务器板101可以根据所获取的待处理数据的数据类型，将该待处理数据分配至与该数据类型对应的扩展设备中进行处理，或者，可以根据所获取的待处理数据所属的业务类型，将该待处理数据分配至与该业务类型对应的扩展设备中进行处理。

当扩展设备完成对数据的处理后，可以通过扩展板102，将处理后的结果返回至服务板101，然后服务板101可以根据处理结果执行后续的步骤或程序，例如，将处理结果输出，或者进行保存等。

在本发明实施例中，扩展设备可以包括：主pcie设备和/或从属pcie设备。主pcie设备可以为pciehost设备，或称为rc(pciexpressrootcomplex，根设备)设备，pciehost设备是指在pcie连接架构中起到主导作用的设备。而从属pcie设备可以为ep(endpointdevice，端点设备)设备，ep设备为在pcie连接架构中从属于主pcie设备的设备，其工作需要在主pcie设备的主导下进行。

扩展板102的每一个pcie接口都可以连接rc或者ep设备，当扩展板102具有pcieswitch芯片时，该pcieswitch芯片的每一个port端口也都可以支持rc或者ep设备。

当扩展板102的pcie接口与ep设备连接时，主pcie设备，例如，服务板101或扩展板102上所连接的其他主pcie设备，可以通过正常的pcie接口形成的数据传输链路进行数据传输。

当扩展板102的pcie接口与rc设备接口连接时，主pcie设备和主pcie设备会通过pcieswitch芯片内部虚拟的接口进行数据交互。而pcieswitch芯片内部虚拟的接口可以有很多个，从而能够实现多个主pcie设备之间的连接或数据交互，避免了现有技术中，主pcie设备难以与主pcie设备或同时与多个主pcie设备连接并进行交互的问题。

在实际应用中，pcieswitch芯片的每一个port端口进行相应的配置，从而使得该port端口能够连接主pcie设备或从属pcie设备，提高了本发明实施例提供的pcie设备的灵活性，使之能够根据需要进行灵活的配置，从而满足不同应用模式或者业务模式的需要。

在本发明实施例中，服务板和扩展板相互连接，并且在扩展板上通过pcie接口能够连接大量的扩展设备。从而建立起服务板与大量扩展设备之间的pcie连接。进而建立了一种新型的pcie连接架构，可以不需要通过服务器本身来建立与扩展设备之间的pcie连接。所以，避免了通过服务器无法连接大量扩展设备的问题。本发明实施例提供的pcie设备能够连接大量的扩展设备，并且不限制所连接的扩展设备是主pcie设备或从属pcie设备，进而提高连接扩展设备的灵活度。

参见图2，为了能够提高本发明实施例提供的pcie设备的性能，使服务板101能够更快捷的获取待处理的数据，并且使得服务板101与扩展板102之间的连接更加可靠和稳定。

在本发明实施例提供的pcie设备中还包括：交换板103。交换板103分别与，服务板101和扩展板102连接，以使服务板101通过交换板103，与扩展板102建立连接。

交换板103能够用于待处理数据的接收，并将所接收到的待处理的数据传输至服务板101。交换板103还可以从服务板101获取完成处理的数据或待处理数据的处理结果，并将完成处理的数据或处理结果向外部发送。交换板103还可以起到“桥梁”的作用，连接服务板101和扩展板102，服务板101和扩展板102的数据传输及交互，可以通过交换板103来完成。

同样的，交换板103也为具有pcie接口的板卡，能够插入机柜上的pcie接口的插槽中，从而通过机柜上的插槽，分别与同样插接在机柜插槽中的服务板101和扩展板102相连接。

具体的，交换板103可以包括：第一pcie转换芯片112。

第一pcie转换芯片112分别与，服务板101和扩展板102连接。

第一pcie转换芯片112也可以为pcieswitch芯片，该pcieswitch芯片具有多个port端口，不同的port端口可以分别与，服务板101和扩展板102连接。从而使得第一pcie转换芯片112分别与，服务板101和扩展板102连接。第一pcie转换芯片112可以获取待处理数据，并将该待处理数据传输至服务板101，服务板101对待处理数据进行分析后，例如，确定数据类型或数据所属的业务类型。然后将该待处理数据通过第一pcie转换芯片112，传输至扩展板102，并且将待处理数据分配至对应的一个或多个扩展设备中进行处理。处理完成后，再经由第一pcie转换芯片112将处理后的数据或处理结果返回至服务板101。服务板101可以根据预设的程序或流程，对得到的处理后的数据或处理结果进行相应的处理，例如，将处理结果通过第一pcie转换芯片112向外部进行传输。

在本发明实施例中第一pcie转换112同样可以通过pcie接口分别与，服务板101和扩展板102连接。例如，第一pcie转换112为pcieswitch芯片时，port端口可以连接至pcie接口，通过插入机柜上的插槽，或者通过其他pcie连接方式，与服务板101和扩展板102相连接。从而可以提高数据的传输速度和传输的可靠性。

为了使交换板103能够更快捷的获取待处理数据，交换板103还可以包括网络芯片111，网络芯片111与第一pcie转换芯片112连接。

网络芯片111可以为具有各类网络接口，如rj45接口等接口的芯片，该网络芯片111能够通过网络接口获取待处理的数据，并将该待处理的数据转换为本发明实时了提供的pcie设备能够识别或读取的数据格式。

网络芯片111与第一pcie转换芯片112可以通过多种方式相连接，其中可以包括各类总线或者串口线等方式，并且优选的，网络芯片111与第一pcie转换芯片112可以采用pcie接口的形式相连接，从而提高数据传输速度和传输可靠性。

通过网络芯片111，第一pcie转换芯片112能够更加方便快捷的从外部获取待处理数据，并且通过网络芯片111向外部传输已经完成处理的数据。使得本发明实施例提供的pcie设备能够与外部建立更可靠的数据连接。

在本发明实施例中，为了能够取得更好的数据处理性能，本发明实施例提供的pcie设备中，可以包括多个服务板101和多个扩展板102；交换板103分别与，多个服务板101和多个扩展板102连接。

参见图3，从图3中可以看出，交换板103分别连接了多个服务板101和多个扩展板102连接。多个服务板101相当于多个并行的cpu，从而可以成倍的提高本发明实施例提供的pcie设备的数据处理能力。多个扩展板102，从而能够进一步的提高可连接的扩展设备的数量。图3中仅仅示意性的画出了2个服务板101和两个扩展板102，在实际应用中，可以根据需要配置具体的数量。

同样的，多个服务板101和多个扩展板102页可以通过机柜上所具有的插槽进行连接。具体的，连接方式与上述实施例中相同，在此不再赘述。

当本发明实施例提供的pcie设备具有多个服务板101和多个扩展板102时，本发明实施例提供的pcie设备还可以应用虚拟化技术，将所有的计算或存储等资源，例如cpu计算能力等，规划入对应的资源池中，并且还可以实现计算资源的相互绑定，例如，一个服务板101与特定的一个或多个扩展设备进行绑定，从而该服务板101仅对该一个或多个扩展设备进行调度或交互。应用上述虚拟化技术，能够有利于本发明实施例提供的pcie设备整体上资源的有效分配，从而提高整体的运行效率。

本发明实施例提供的pcie设备在实际应用时，如果只有一个交换板103来进行数据的传输，如果该交换板103发生故障，则该pcie设备整体的运行都会受到影响。所以为了提高该pcie设备整体运行的稳定性。参见图4，本发明实施例提供的pcie设备中可以包括多个交换板103。多个交换板103中的每一个交换板103都分别与，多个服务板101和多个扩展板102连接。

图4中仅示意性的画出了2个交换板103，在实际应用中，可以根据需要配置相应数量的交换板103。

多个交换板103中的每一个交换板103，与服务板101和扩展板102的连接方式与上述实施例中相同，在此不再赘述。

每一个交换板103都可以互不影响的独立工作，并且多个交换板103也可以协同进行工作，例如，分别通过网络接口获取统一业务下的不同待处理数据，从而能够对不同的待处理数据并行的进行处理。提高了处理效率。

多个交换板103之间能够进行冗余备份，从而当个别交换板103出现故障，不能正常运行时，其他的交换板103还可以继续进行工作，能够实现交换板103之间的无缝切换。从而很大程度上提高了整体的运行可靠性。

由于在实际应用时，扩展设备的功率可能不同，所在连接有不同的扩展设备时，本发明实施例提供的pcie设备的整体功率会经常发生变化。为了能够适应各种情况下整体功率的变化，保证各种工况下各扩展设备都能够得到稳定的供电。所以，参见图5，在本发明实施例提供的pcie设备中，交换板103还可以包括控制芯121，扩展板102可以包括电源监控芯片。

控制芯片121与电源监控芯片连接；控制芯片121获取电流监控芯片所监测到的扩展设备的电流参数，并根据电流参数监测扩展板的功率。

控制芯片121集成在交换板103上，控制芯片121可以与交换板上的第一转换芯片112以及网络芯片111连接，也可以不与第一转换芯片112以及网络芯片111连接，而独立工作。

电源监控芯片集成在扩展板102上。同样的，电源监控芯片可以与扩展板102上所具有的第二转换芯片相连接，或者也可以为一独立的工作元件，不与第二转换芯片连接。

在本发明实施例的一种实现方式中，一个电源监控芯片能够监测扩展板102上所连接的多个扩展设备的功率、电压、电流等参数。例如，电源监控芯片可以实时采集每一个扩展板102的pcie接口的插槽上的电流参数。

在本发明实施例的另一种实现方式中，扩展板102上每一个pcie接口的插槽可以具有专门对应的一个电源监控芯片，即扩展板102上集成有对应多个扩展设备的多个电源监控芯片。

控制芯片121与电源监控芯片能够通过内部低速总线的方式进行连接。电源监控芯片能够采集每一个pcie接口的插槽上的功率、电压、电流等参数。控制芯片121实时的监测电源监控芯片所采集的各类参数。从而能够实时监测扩展板的功率。当同时具有多个扩展板时，还可以根据各个扩展板的实际功率需求，对各个扩展板进行电源开关控制。例如，当个别扩展板上的扩展设备出现异常，导致整个扩展板的功率异常时，可以关闭该扩展板的电源，以保护整体设备。

或者，当扩展板上的个别扩展设备的功率过大，或出现异常情况时，控制芯片121还可以向该扩展设备对应的电源监控芯片发出控制信号，例如，可以为pwr_en(电源控制信号)，从而控制电源监控芯片使该电源监控芯片对应的pcir接口的插槽中的扩展设备断电。

或者，控制芯片121还可以根据各个扩展设备的实时参数，控制扩展设备或扩展设备对应扩展板调整到合适的工作状态。

或者，控制芯片121还可以通过控制信号来使得多个扩展设备实现分时启动，避免同时启动造成过大的冲击电流。

控制芯片121还可以不经过电源监控芯片，通过内部低速总线等方式直接与各个扩展板102上的pcir接口的插槽连接，通过该连接，控制板可以向pcie接口的插槽相连接的扩展设备发出复位信号，直接使得扩展设备执行复位动作。

在本发明实施例中，通过控制芯片121与电源监控芯片能够更好的对本发明实施例提供的pcie设备所连接的各个扩展设备进行控制，避免因功率导致的运行故障，以及由于多个扩展设备同时启动引起的较大的冲击电流对整体设备的影响。使得设备运行更加稳定可靠。

结合上述的各个实施例，为了进一步的扩展本发明实施例提供的pcie设备的功能和应用范围，pcie设备还包括，预设业务板，预设业务板分别与，服务板101和/或扩展板102连接；预设业务板用于实现预设功能，预设功能至少包括以下功能中的一种或多种：数据或信号的接收，数据或信号的发送，数据存储，数据或信号的格式转换。

预设业务板为能够执行预设功能的pcie板卡，该预设业务板可以根据所要实现的预设功能来配置板卡上的电子器件，例如，预设业务板上可以集成有ssd硬盘(solidstatedrives，固态硬盘)，该ssd硬盘连接至pcie接口，能够与服务板101或者扩展板102一样，插接在机柜上的插槽中。从而实现与服务板101或者扩展板102的连接，或者，也可以通过交换板103使得该预设业务板与101或者扩展板102相连接。当服务板101获取了处理后的数据或者处理结果后，可以直接将该处理后的数据或者处理结果传输至该预设业务板，并保存至ssd硬盘中。当然，预设业务板还可以集成有其他类型的电子器件，以完成其他类型的预设功能。

上述预设功能只是示意性的举例，在本发明实施例中并不限制预设功能的种类，在实际应用中，可以根据业务需要来选择所需要的功能需求，然后再根据功能需求进行预设业务板的硬件配置，从而使得预设业务板能够实现各种不同的预设功能，进而满足各类业务的需要。

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。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。