双板型智能网卡的制作方法

1.本技术涉及计算机网络技术领域，具体涉及一种双板型智能网卡。


背景技术：

2.当前很多高性能塔式或机架式服务器都配备了基于快速外设部件互连标准(pci-express，pci-e)的智能网卡，用于提供高速网络互联接口和业务卸载加速。随着pci-e智能网卡的处理能力逐渐增强，引入了多种异构处理芯片，包括中央处理器(central processing unit，cpu)芯片、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)芯片等。
3.现有的pci-e智能网卡通常在单块印刷电路板(printed circuit board，pcb)上同时排列cpu芯片和fpga芯片，使得印刷电路板的布局布线设计越来越困难。
4.因此，需要一种新的智能网卡的技术方案。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本说明书实施例提供一种双板型智能网卡，以解决现有技术中由于在单块印刷电路板上同时排列cpu芯片和fpga芯片造成的印刷电路板的布局布线困难，以及智能网卡的灵活性低的技术问题。
6.本说明书实施例提供以下技术方案：
7.本说明书实施例提供一种双板型智能网卡，包括：第一印刷电路板、第二印刷电路板和高速连接器；
8.第一印刷电路板上搭载cpu芯片，第二印刷电路板上搭载fpga芯片，第一印刷电路板和第二印刷电路板通过高速连接器连接；
9.第一印刷电路板和第二印刷电路板通过高速连接器进行交互信息的收发。
10.优选地，cpu芯片的类型根据双板型智能网卡型号的计算需求和控制需求确定。
11.优选地，fpga芯片的类型根据双板型智能网卡型号的性能需求和业务规格需求确定。
12.优选地，第一印刷电路板的上表面设置以太网电接口和cpu芯片，第一印刷电路板的下表面设置高速连接器的母座；
13.第二印刷电路板的上表面设置以太网光接口、高速连接器的公座和fpga芯片。
14.优选地，第一印刷电路板的上表面和第二印刷电路板的上表面之间设置电子元器件和散热装置。
15.优选地，第二印刷电路板上设置pci-e金手指和四针供电接口。
16.优选地，双板型智能网卡，还包括：固定铜柱；
17.在第一印刷电路板和第二印刷电路板的边缘位置上对应设置多个通孔，通过固定铜柱贯穿对应设置的通孔，将第一印刷电路板和第二印刷电路板连接。
18.优选地，以太网电接口、cpu芯片和高速连接器的母座，与第一印刷电路板连接；
19.以太网电接口用于双板型智能网卡的远程控制和功能接口管理。
20.优选地，以太网光接口、fpga芯片和高速连接器的公座与第二印刷电路板连接；
21.以太网光接口用于双板型智能网卡的数据传输。
22.优选地，交互信息包括控制命令和状态监控信息；
23.第一印刷电路板通过以太网电接口接收远端智能网卡控制器发送的控制命令，将控制命发往cpu芯片进行预处理，cpu芯片将预处理后的控制命令通过高速连接器的母座和高速连接器的公座发送给第二印刷电路板的fpga芯片，fpga芯片按照cpu芯片的控制命令，通过以太网光接口收发通信数据；
24.fpga芯片将状态监控信息通过高速连接器的公座和高速连接器的母座发送给cpu芯片，cpu芯片对状态监控信息进行预处理后，将状态监控信息通过以太网电接口发送给远端智能网卡控制器。
25.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：采用两块独立的印刷电路板分别搭载cpu芯片和fpga芯片，两块印刷电路板之间采用高速连接器进行连接，传输板间的交互信息，可以满足智能网卡印刷电路板的布局布线需求，降低印刷电路板的布局布线难度，并且可以提高智能网卡的散热效率，解耦cpu芯片和fpga芯片的类型选择，提高智能网卡产品的灵活性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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它的附图。
27.图1是本实用新型提供的一种双板型智能网卡的结构示意图；
28.图2是本实用新型提供的一种双板型智能网卡的数据交互示意图。
29.附图标记：
30.1：第一印刷电路板；2：第二印刷电路板；
31.3：cpu芯片；4：fpga芯片；
32.5：高速连接器的母座；6：高速连接器的公座；
33.7：以太网电接口；8：以太网光接口；
34.9：固定铜柱。
具体实施方式
35.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
36.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
38.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
39.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
40.符合快速外设部件互连标准的智能网卡的长宽高和体积受限于服务器卡槽大小。而智能网卡采用了中央处理器(cpu)和现场可编程门阵列(fpga)等高性能处理芯片组成的多芯片架构，对印刷电路板(pcb)的布局布线要求较高，导致智能网卡的结构设计越来越复杂。单pcb板结构在满足pci-e智能网卡的长宽高和体积要求的前提下，布局布线难度越来越高。
41.基于此，本说明书实施例提出了一种处理方案：采用两块独立的印刷电路板分别搭载cpu芯片和fpga芯片，两块印刷电路板之间采用高速连接器进行连接，传输板间的交互信息，既可以满足智能网卡印刷电路板的布局布线需求，降低印刷电路板的布局布线难度，又可以提高智能网卡的散热效率，解耦cpu芯片和fpga芯片的类型选择，提高智能网卡产品的灵活性。
42.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
43.如图1所示，本说明书实施例提供一种双板型智能网卡，包括：第一印刷电路板1、第二印刷电路板2和高速连接器，第一印刷电路板1上搭载cpu芯片3，第二印刷电路板2上搭载fpga芯片4，第一印刷电路板1和第二印刷电路板2通过高速连接器连接；第一印刷电路板1和第二印刷电路板2通过高速连接器进行交互信息的收发。其中，高速连接器的母座5和高速连接器的公座6共同组成高速连接器，高速连接器的母座5和高速连接器的公座6采用插接的方式进行连接。
44.具体地，第一印刷电路板1和第二印刷电路板2平行放置，第一印刷电路板1位于第二印刷电路板2的上方，且两块印刷电路板间保留放置电子元器件和散热装置的空隙，第一印刷电路板1和第二印刷电路板2由于各自摆放元器件个数小于单pcb板智能网卡方案，使得pcb板的布局布线难度显著降低，并且可以更容易满足基于快速外设部件互连标准的智能网卡尺寸要求。
45.进一步地，第一印刷电路板1的上表面设置以太网电接口7和cpu芯片3，第一印刷电路板1的下表面设置高速连接器的母座5；第二印刷电路板2的上表面设置以太网光接口8、高速连接器的公座6和fpga芯片4。
46.其中，以太网电接口7、cpu芯片3和高速连接器的母座5，与第一印刷电路板1连接；
以太网电接口7用于双板型智能网卡的远程控制和功能接口管理。以太网光接口8、fpga芯片4和高速连接器的公座6与第二印刷电路板2连接；以太网光接口8用于双板型智能网卡的数据传输。
47.在本说明书实施例中，在第一印刷电路板1的上表面和第二印刷电路板2的上表面之间设置电子元器件和散热装置。
48.具体地，第一印刷电路板1的上表面从左往右放置了以太网电接口7和cpu芯片3。第一印刷电路板1的下表面放置了高速连接器的母座5。以太网电接口7和cpu芯片3均与第一印刷电路板1采用焊接方式进行连接，高速连接器的母座5与第一印刷电路板1采用压接方式进行连接。以太网电接口7用于智能网卡的远程控制和管理功能接口。第二印刷电路板2的上表面从左往右放置了以太网光接口8、高速连接器的公座6和fpga芯片4。以太网光接口8用于智能网卡的高速网络数据传输。以太网光接口8和fpga芯片4均与第二印刷电路板2采用焊接方式进行连接，高速连接器公座6与第二印刷电路板2采用压接方式进行连接。
49.可知的是，在第一印刷电路板1和第二印刷电路板2间留有足够空隙，可以在第二印刷电路板2上表面和第一印刷电路板1上表面分别安装散热装置，并且分别设计cpu芯片3和fpga芯片4的散热风道。与单pcb板智能网卡相比，本实用新型方案可以显著提高智能网卡的散热效率。
50.在本说明书实施例中，在第一印刷电路板1和第二印刷电路板2的下表面也可以设置一些小的元器件。
51.更进一步地，cpu芯片3的类型根据双板型智能网卡型号的计算需求和控制需求确定。fpga芯片4的类型根据双板型智能网卡型号的性能需求和业务规格需求确定。
52.具体地，第二印刷电路板2上采用的fpga芯片4可以根据不同智能网卡型号的性能需求和业务规格需求选取不同速度等级和逻辑容量的fpga芯片4；同理，第一印刷电路板1上采用的cpu芯片3可以根据不同智能网卡型号的计算需求和控制需求，选取不同主频、指令集和核心数规格的cpu芯片3。可以理解的，通过将cpu芯片3和fpga芯片4分别放置于第一印刷电路板1和第二印刷电路板2，解耦了第一印刷电路板1和第一印刷电路板2上的芯片选型，提高了智能网卡产品的灵活性。搭载不同型号cpu芯片3的第一印刷电路板1和搭载不同型号fpga芯片4的第一印刷电路板2可以灵活搭配。
53.其中，高速连接器的母座5和高速连接器的公座6采用插接的方式进行连接。高速连接器的母座5和高速连接器的公座6共同组成高速连接器组件。高速连接器组件用于板间信息交互和供电。第二印刷电路板上设置pci-e金手指和四针供电接口(图中未示出)，可以为第二印刷电路板2供电；第二印刷电路板2通过高速连接器组件为第一印刷电路板1供电。
54.在本说明书实施例中，双板型智能网卡，还包括：固定铜柱；在第一印刷电路板和第二印刷电路板的边缘位置上对应设置多个通孔，通过固定铜柱贯穿对应设置的通孔，将第一印刷电路板和第二印刷电路板连接。
55.具体地，第一印刷电路板1和第二印刷电路板2分别在边缘位置开了若干个通孔，采用固定铜柱9穿过通孔将第一印刷电路板1和第二印刷电路板2进行连接。固定铜柱9两端分别配备螺帽，用于固定印刷电路板(第一印刷电路板1和第二印刷电路板2)与固定铜柱9的连接。
56.在本说明书实施例中交互信息包括控制命令和状态监控信息。如图2所示，第一印
刷电路板通过以太网电接口接收远端智能网卡控制器发送的控制命令，将控制命发往cpu芯片进行预处理，cpu芯片将预处理后的控制命令通过高速连接器的母座和高速连接器的公座发送给第二印刷电路板的fpga芯片，fpga芯片按照cpu芯片的控制命令，通过以太网光接口向交换机收发通信数据；在fpga芯片内完成智能网卡的转发和业务卸载加速功能。
57.fpga芯片将状态监控信息通过高速连接器的公座和高速连接器的母座接口发送给cpu芯片，cpu芯片对状态监控信息进行预处理后，将状态监控信息通过以太网电接口发送给远端智能网卡控制器。
58.本实用新型满足了基于快速外设部件互连标准的智能网卡的尺寸规格要求，降低了pcb板的布局布线难度，提供了更大的散热空间，提高了智能网卡的散热效率，解耦了第一印刷电路板和第二印刷电路板的芯片选型，提高了智能网卡的灵活性。
59.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
60.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。