一种基于PCIESwitch的服务器灵活配置系统及方法与流程

本发明实施例涉及服务器系统设计技术领域，具体来说涉及一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统及方法。

背景技术：

在服务器系统设计中，通常将主板与不同类型的子卡搭配在一起，共同实现系统的各个功能，而在主板与子卡端，一般使用pcie高速总线实现高速信号的传输。pcie属于高速串行点对点双通道高带宽传输，其所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理、错误报告、端对端的可靠性传输、热插拔以及服务质量等功能。随着信息技术和互联网的快速发展，人们对服务器的功能和性能的要求越来越高。在一些高密度服务器设计中，由于cpu提供的pcie资源有限，从而在某些应用场景下成为了架构设计的瓶颈，而pcieswitch可以实现pcie资源的扩展，同时，pcieswitch应用场景较为广泛、配置比较灵活，可以根据实际的产品需求扩展到多种设备，例如硬盘、存储卡及网卡等等。

在目前的服务器主板设计中，不同应用场景下的pcieswitch扩展一般通过差异化设计实现，例如大容量的存储设计使用pcieswitch扩展nvmessd，而多扩展卡的设计中使用另外一种架构的pcieswitch卡支持，众多差异化设计导致多种配置下的pcieswitch系统难以兼容，一方面造成系统及板卡复用率低，另一方面，pcieswitch相关的板卡与整体配置及应用场景具有绑定关系，造成系统搭配情况繁多，产品的设计复杂程度提高，造成设计成本较高。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统及方法，其基于pcieswitch实现自适应配置，避免多种应用场景下造成的差异化设计，提高设计复用率，节省设计成本。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，所述系统包括主机单元、转换单元和设备单元；

主机单元为包含cpu的管理板，cpu作为pcie的根端口；

转换单元用于pcie资源的扩展及不同配置下的逻辑实现；

设备单元用于向转换单元提供做配置区分的识别信息。

基于上述方案，本系统做如下优化：

优选的，所述转换单元包括pcieswitch、切换模块、cpld以及多个flash存储器，所述cpld根据设备单元中不同的设备类别控制切换模块进行pcieswitch的配置文件动态切换，不同flash存储器对应设备单元中不同的设备类别分别存储不同的配置文件。

进一步的，所述转换单元还包括供电控制模块，cpld根据设备单元中不同的设备类别对上电时序要求的不同控制供电控制模块进行电源转换与时序控制。

进一步的，所述设备单元为下行的pcie设备，包括支持ssd、网卡及raid卡的设备。

进一步的，所述主机单元还包括供电模块，主机单元中的供电模块与转换单元中的供电控制模块连接并为设备单元中的pcie设备供电。所述供电控制模块根据下行pcie设备的不同进行电源转换与时序控制，在cpld识别配置之前，pcie设备端仅有必要的辅电，在cpld识别配置之后，主电根据pcie设备的要求按照时序完成上电。

另一方面，本发明提供一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法，所述方法包括以下步骤：

将包含cpu的管理板作为主机单元，cpu作为pcie的根端口；

设置转换单元，转换单元用于pcie资源的扩展及不同配置下的逻辑实现；

下行pcie设备向转换单元提供做配置区分的识别信息，转换单元根据pcie设备的识别信息进行配置文件动态切换。

基于上述方法，所述转换单元具体包括pcieswitch、切换模块、供电控制模块、cpld及多个flash存储器。cpld可根据设备单元中不同的设备类别控制切换模块进行pcieswitch的配置文件动态切换，flash存储器对应不同的pcie设备类别分别存储不同的配置文件，主机单元中的供电模块与转换单元中的供电控制模块连接并为下行pcie设备供电。

进一步的，所述转换单元根据pcie设备的识别信息进行配置文件动态切换的同时，还包括下述步骤：

转换单元中根据不同的pcie设备类别对上电时序要求的不同进行电源转换与时序控制，在识别配置之前pcie设备端仅有必要的辅电，在识别配置之后主电根据pcie设备的要求按照时序完成上电。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，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：

本申请实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，系统包括主机单元、转换单元和设备单元；主机单元为包含cpu的管理板，cpu作为pcie的根端口；转换单元用于pcie资源的扩展及不同配置下的逻辑实现；设备单元用于向转换单元提供做配置区分的识别信息，转换单元根据pcie设备的识别信息进行配置文件动态切换。本发明通过采用上述技术方案，可以实现pcieswitch相关的设计自适应配置多种应用场景，使系统实现自动识别、配置及完成带宽时序等管理功能的配置，避免了多种应用场景下造成的差异化设计。本配置系统可应用在pcieswitch相关产品设计中，提高设计复用率，节省设计成本，避免资源浪费。

本申请实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法，可采用所述的基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，并取得上文所述的技术效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法流程示意图；

附图标记：

1-主机单元，2-转换单元，3-设备单元。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统结构示意图。

参照图1，本实施例的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，包括主机单元1、转换单元2和设备单元3；

主机单元1为包含cpu的管理板，cpu作为pcie的根端口；

转换单元2用于pcie资源的扩展及不同配置下的逻辑实现；

设备单元3用于向转换单元提供做配置区分的识别信息。

具体的，如图1中所示，转换单元2包括pcieswitch、切换模块、供电控制模块、cpld以及多个flash存储器。设备单元3为下行的pcie设备，包括支持ssd、网卡及raid卡的设备。主机单元1中设有供电模块，主机单元1中的供电模块与转换单元2中的供电控制模块连接并为设备单元3中的pcie设备供电。

更具体来说，在本配置系统中，cpld根据设备单元3中不同的pcie设备类别控制切换模块进行pcieswitch的配置文件动态切换，各个flash存储器对应设备单元中不同的设备类别分别存储不同的配置文件。同时，cpld根据设备单元中不同的设备类别对上电时序要求的不同控制供电控制模块进行电源转换与时序控制，在cpld识别配置之前，pcie设备端仅有必要的辅电，在cpld识别配置之后，主电根据pcie设备的要求按照时序完成上电。

基于上述设置，本实施例系统采用软硬件相配合的方式实现系统的灵活配置，针对具体的实现细节不做约束。例如在转换单元2中设计cpld，通过编程实现配置的动态识别及设置，而配置的动态识别逻辑需结合下行pcie设备来确定。对于具体的pcie设备来说，deviceid可以存储在eeprom、cpld等可编程逻辑器件，或者通过几位gpio来实现。通过gpio实现指的是设备进行编码区分，例如device1为00，device2为01，device3为10等，实现方案的选择取决于具体设计。另外，不同flash中存储不同的配置文件，对应的设备管理方案存在差异，需要在识别到不同的设备后个性化设置，管理方案的细节取决于具体设计。例如，当下行pcie设备为硬盘背板时，pcieswitch需要进行硬盘管理，而在连接普通2.5英寸nvme硬盘时和连接e1.s及m.2等特殊形态硬盘时，由于接口差异，选用不同的管理方案。

本实施例的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，使用时，首先主机单元1和转换单元2上电，相关功能模块启动工作，pcie设备端仅用于配置识别的相关设计模块上电，cpld读取下行pcie设备的唯一识别码deviceid。接下来，cpld根据下行pcie设备的类别控制切换模块实现pcieswitch的配置文件动态切换，本技术方案可以支持多种配置文件，其中包含提供给下行设备的高速信号以及管理信号的分配与映射，不同的下行设备对应的管理方式存在差异。例如，下行支持x4nvmessd或x2nvmessd时，由于接口固定，管理信号数量差异，需要采取不同的硬盘管理方案，可以灵活切换gpio或串行总线。在上述cpld控制切换模块实现pcieswitch配置文件动态切换的同时，cpld根据不同的设备类别对上电时序要求的不同控制供电控制模块进行电源转换与时序控制。本实施例系统可以实现pcieswitch相关的设计自适应配置多种应用场景，系统实现自动识别、配置、完成带宽时序等管理功能的配置，提高设计复用率，节省设计成本。

图2示出了本发明实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法流程示意图。

参照图2，本实施例的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法，包括以下步骤：

s1、将包含cpu的管理板作为主机单元，cpu作为pcie的根端口；

s2、设置转换单元，转换单元用于pcie资源的扩展及不同配置下的逻辑实现；

s3、下行pcie设备向转换单元提供做配置区分的识别信息，转换单元根据pcie设备的识别信息进行配置文件动态切换。

具体的，所述步骤s2中，转换单元具体包括pcieswitch、切换模块、供电控制模块、cpld及多个flash存储器。cpld可根据设备单元中不同的设备类别控制切换模块进行pcieswitch的配置文件动态切换，flash存储器对应不同的pcie设备类别分别存储不同的配置文件，主机单元中的供电模块与转换单元中的供电控制模块连接并为下行pcie设备供电。

进一步的，所述步骤s3中，转换单元根据pcie设备的识别信息进行配置文件动态切换的同时，还包括下述步骤：

转换单元中根据不同的pcie设备类别对上电时序要求的不同进行电源转换与时序控制，在识别配置之前pcie设备端仅有必要的辅电，在识别配置之后主电根据pcie设备的要求按照时序完成上电。

本申请实施例提供的一种基于pcieswitch的服务器灵活配置方法中未详述的内容，可参照上述实施例中提供的基于pcieswitch的服务器灵活配置系统，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下所作的任何修改、改进和等同替换等，均包含在本发明的保护范围内。