一种基于FPGA的可拆卸式加密桥模块的制作方法

本技术涉及加密设备，特别涉及一种基于fpga的可拆卸式加密桥模块。

背景技术：

1、传统的加密方式是通过外插pcie加密卡进行的存储加密，首先计算机要将需要加密的数据发送给加密卡，然后加密卡内部的加密处理器开始对数据进行加密处理，当数据加密处理完成后，加密卡将加密后的数据返回到计算机内部，最后计算机将加密后的数据存储到存储设备中。

2、传统的加密方式，计算机先要将需要加密的数据发送给加密卡，然后加密卡内部的加密处理器开始对数据进行加密处理，当数据加密处理完成后，加密卡再将加密后的数据返回到计算机，最后计算机将加密后的数据存储到存储设备中，这种加密方式占用了计算机系统资源，造成数据加密存储延迟大、效率低，数据吞吐率不高。计算机的应用程序可以不通过pcie加密卡，对存储设备进行操作，这样会带来数据访问的安全性降低；

3、传统pcie加密卡物理接口和结构尺寸都遵循国际标准，这种接口形式为金手指加pcie插槽，管脚接触形式为单面接触，在抗振动、抗冲击方面可靠性不高。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种基于fpga的可拆卸式加密桥模块，以解决现有加密方式占用了计算机系统资源，造成数据加密存储延迟大、效率低，数据吞吐率不高的技术问题。

2、为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、本实用新型提供了一种基于fpga的可拆卸式加密桥模块，包括电路板、fpga、电源芯片和板对板高速连接器；

4、fpga、电源芯片和板对板高速连接器均集成在电路板上，外部的cpu和外部供电电源分别通过板对板高速连接器与fpga电连接，外部的存储设备和外部的加密模块分别通过板对板高速连接器与fpga电连接。

5、进一步地，外部的cpu和板对板高速连接器之间采用pcie总线电连接。

6、进一步地，外部的存储设备和板对板高速连接器之间采用pcie总线电连接。

7、进一步地，外部的加密模块和板对板高速连接器之间采用xaui总线电连接。

8、进一步地，所述板对板高速连接器采用国产的板对板高速连接器。

9、进一步地，所述fpga选用国产的fpga。

10、进一步地，所述电源芯片选用国产的电源芯片。

11、进一步地，所述板对板高速连接器包括插座和插头，插座电连接在加密桥模块的电路板上，插头电连接在主板上，加密桥模块通过插座插接在主板插头上。

12、进一步地，所述电路板的上侧开设有多个固定孔，电路板利用多个固定孔可拆卸的安装在外部零件上。

13、进一步地，所述电路板的长度和宽度的数值在20mm～100mm之间。

14、本实用新型的有益效果：

15、1、本实用新型采用国产的板对板高速连接器，国产的电源芯片，以及采用国产的fpga，国产化程度可达100％。

16、2、加密桥模块的电路板上开设四个固定孔，使得加密桥模块可利用四个固定孔可拆卸的安装在主板上，同时也可利用板对板高速连接器对电路板和主板之间的连接强度进行加固，便于拆卸和维护保养，减少了加密桥模块故障的维修时间，提高了维修效率。

17、3、加密桥模块高密度、小尺寸模块，可使得主板更加小巧，同时也为主板上其他元件提供了更多的安装空间，另外也便于加密桥模块的运输和收纳。

18、4、加密桥模块使用的板对板高速连接器，包括配合使用的插座和插头，插座和插头的管脚接触形式为多面接触，因此抗振动、抗冲击性能好，适用于各种加固场景。

19、5、本实用新型采用基于fpga架构的可拆卸加密桥模块，把加密模块串联在外部的cpu和外部的存储设备中间，数据的加密不依赖cpu资源，减少了系统的开销，大幅提高了效率，加密带宽达到8gbps以上。该加密桥模块通过与国密、普密、专核等模块进行桥接，可实现国密普密、专密和其他加密方式。同时加密桥模块还具有加固可拆卸功能，减少了故障修复时间，适用于安全、可靠的数据安全领域。

技术特征：

1.一种基于fpga的可拆卸式加密桥模块，其特征在于：包括电路板、fpga、电源芯片和板对板高速连接器；

2.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，外部的cpu和板对板高速连接器之间采用pcie总线电连接。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，外部的存储设备和板对板高速连接器之间采用pcie总线电连接。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，外部的加密模块和板对板高速连接器之间采用xaui总线电连接。

5.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述板对板高速连接器采用国产的板对板高速连接器。

6.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述fpga选用国产的fpga。

7.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述电源芯片选用国产的电源芯片。

8.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述板对板高速连接器包括插座和插头，插座电连接在加密桥模块的电路板上，插头电连接在外部的主板上，加密桥模块通过插座插接在主板插头上。

9.根据权利要求1所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述电路板的上侧开设有多个固定孔，电路板利用多个固定孔可拆卸的安装在外部零件上。

10.根据权利要求1至9任一项所述的可拆卸式加密桥模块，其特征在于，所述电路板的长度和宽度的数值在20mm～100mm之间。

技术总结
本技术涉及加密设备技术领域，具体为一种基于FPGA的可拆卸式加密桥模块，包括电路板、FPGA、电源芯片和板对板高速连接器；FPGA、电源芯片和板对板高速连接器均集成在电路板上，外部的CPU和外部供电电源分别通过板对板高速连接器与FPGA电连接，外部的存储设备和外部的加密模块分别通过板对板高速连接器与FPGA电连接。本技术采用基于FPGA架构的可拆卸加密桥模块，把加密模块串联在CPU和存储设备中间，数据的加密不依赖CPU资源，减少了系统的开销，大幅提高了效率，加密带宽能达到8Gbps以上。

技术研发人员：冯永生,叶操,付建苏,唐彦夫
受保护的技术使用者：北京航星中云科技有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/1/25