阅读说明：本技术 一种同一pcie槽位兼容不同pcie带宽的pcie设备、装置及方法 (PCIE equipment, device and method for realizing compatibility of same PCIE slot position with different PCIE bandwidths ) 是由 张�杰 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备、装置及方法,包括PCIE单板,PCIE单板上设置对应第一PCIE XN设备的第一核心芯片和对应第二PCIE XN设备的第二核心芯片,PCIE单板本体上还设置XN+XN金手指,该XN+XN金手指由两个XN金手指组成；该PCIE单板形成一PCIE XN+XN设备；其中N为1、2、4、8中的任一种。PCIE XN+XN设备可与具有X2N槽位的PCIE扩展卡插接。本发明为配置多个PCIE XN设备节省槽位空间,解决了同一PCIE X2N槽位既能支持X2N带宽的设备,也能支持XN+XN带宽的设备,实现了同一槽位兼容不同PCIE设备的设计。(The invention discloses PCIE equipment, a device and a method for realizing compatibility of different PCIE bandwidths at the same PCIE slot position, wherein the device comprises a PCIE single board, a first core chip corresponding to first PCIE XN equipment and a second core chip corresponding to second PCIE XN equipment are arranged on the PCIE single board, and an XN + XN golden finger is also arranged on a PCIE single board body and consists of two XN golden fingers; the PCIE single board forms a PCIE XN + XN device; wherein N is any one of 1, 2, 4 and 8. A PCIE XN + XN device may be plugged into a PCIE expansion card with X2N slot. The invention saves slot space for configuring a plurality of PCIE XN devices, solves the problem that the same PCIE X2N slot can support both the device with X2N bandwidth and the device with XN + XN bandwidth, and realizes the design that the same slot is compatible with different PCIE devices.)

一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备、装置及 方法

技术领域

本发明涉及PCIE设备领域，具体涉及一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备、装置及方法。

背景技术

在服务器系统中，主板的PCIE总线下可以挂很多种设备，包含硬盘、网卡、SAS/RAID卡等外插卡。PCIE属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的PCIE设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽。在实际板卡设计中，需要明确设备所需的带宽，在BIOS下进行正确设置，设备才可以正常使用。BIOS是一组固化到服务器主板内ROM上的程序，该程序保存着计算机的基本输入输出程序、开机后自检程序和系统自启动程序。

基于PCIE的特性，带宽支持向下兼容，对于设置为X16带宽的Port，向下支持X8、X4、X2、X1的设备。在服务器的配置中，有时会出现多个PCIE X8设备的需求，导致PCIE X8槽位不够用，就可以把X8的设备插到X16插槽上使用。这样就会造成Riser卡上PCIE X16槽位的浪费，比如两个PCIE X8设备插到两个PCIE X16的槽位上，而无法实现在一个X16槽位支持两个X8的设备。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备、装置及方法，可实现一个X2N槽位支持两个XN设备。

本发明的技术方案是：一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备，包括PCIE单板，PCIE单板上设置对应第一PCIE XN设备的第一核心芯片和对应第二PCIE XN设备的第二核心芯片，PCIE单板本体上还设置XN+XN金手指，该XN+XN金手指由两个XN金手指组成；该PCIE单板形成一PCIE XN+XN设备；其中N为1、2、4、8中的任一种。

进一步地，PCIE单板上的XN+XN金手指上配置有带宽标识引脚。

进一步地，带宽标识引脚为其中一个XN金手指的保留引脚，该保留引脚接地。

本发明的技术方案还包括一种上述PCIE设备的同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的装置，包括主板和PCIE扩展卡，PCIE扩展卡上设置有X2N槽位；PCIE扩展卡通过X2N槽位插接PCIE设备；PCIE设备为PCIE X2N设备或PCIE XN+XN设备；

PCIE扩展卡的X2N槽位上一引脚上拉至电源，该标识引脚与PCIE XN+XN设备的带宽标识引脚对应；将PCIE扩展卡的X2N槽位上该标识引脚的信号命名为Present信号；

PCIE扩展卡将Present信号和带宽配置信息传送至主板，主板根据Present信号和带宽配置信息为X2N槽位配置对应带宽。

进一步地，主板上设置有PCH芯片和Slimline连接器，PCIE扩展卡通过Slimline连接器与PCH芯片连接；PCH芯片通过至少一个2选1模拟开关与Slimline连接器连接；

主板上配置BIOS程序；带宽配置信息包括默认配置信息和备用配置信息；

PCIE扩展卡将Present信号通过Slimline连接器传输至2选1模拟开关的控制端，将带宽配置信息通过Slimline连接器传输至2选1模拟开关输入端；2选1模拟开关根据Present信号选通通道，将默认配置信息或备用配置信息传输至PCH芯片。

进一步地，PCH芯片上设置M个GPIO引脚，每个GPIO引脚通过一2选1模拟开关与Slimline连接器连接；

带宽配置信息为以0和1标识的、包含M位的地址编码；备用配置信息的地址编码是默认配置信息的地址编码相应位取反；其中M为大于1的整数。

进一步地，PCIE扩展卡为Riser卡。

本发明技术方案还包括一种上述装置的同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的方法，包括以下步骤：

将某PCIE设备插接进具有X2N插槽的PCIE扩展卡；

PCIE扩展卡将Present信号和带宽配置信息传送至主板；

当Present信号为高电平时，主板接收到的带宽配置信息为默认配置信息，表示所***PCIE设备为PCIE X2N设备，主板为PCIE扩展卡的X2N插槽配置X2N带宽；

当Present信号为低电平时，主板接收到的带宽配置信息为备用配置信息，表示所***PCIE设备为PCIE XN+XN设备，主板为PCIE扩展卡的X2N插槽配置XN+XN带宽。

本发明提供的一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备、装置及方法，设置PCIE XN+XN设备，可***X2N插槽，同时配置相应引脚标识，使主板根据标识配置对应带宽。本发明为配置多个PCIE XN设备节省槽位空间，解决了同一PCIE X2N槽位既能支持X2N带宽的设备，也能支持XN+XN带宽的设备，实现了同一槽位兼容不同PCIE设备的设计。

附图说明

图1是本发明具体实施例一原理结构示意图。

图2是本发明具体实施例二原理结构示意图。

图3是本发明具体实施例三方法流程示意图。

图中，1-第一PCIE XN设备，2-第二PCIE XN设备，3-第一核心芯片，4-第二核心芯片，5-PCIE XN+XN设备，6-XN+XN金手指，7-PCIE扩展卡，8-X2N金手指，9-PCIE X2N设备，10-主板，11-Slimline连接器，12-PCH芯片，13-2选1模拟开关。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

实施例一

本实施例提供一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的PCIE设备，如图1所示，以两个PCIE X8设备组成一个PCIE X8+X8设备为例，展示本实施例原理。

本实施例的PCIE设备包括PCIE单板，PCIE单板上设置对应第一PCIE XN设备的第一核心芯片和对应第二PCIE XN设备的第二核心芯片，PCIE单板本体上还设置XN+XN金手指，该XN+XN金手指由两个XN金手指组成；该PCIE单板形成一PCIE XN+XN设备。即将两个PCIE XN设备设计为一个PCIE XN+XN设备。其中N为1、2、4、8中的任一种。

PCIE XN+XN设备可插接进具有X2N插槽的PCIE扩展卡内，PCIE扩展卡可为Riser卡。实现PCIE扩展卡既能插接PCIE X2N设备，又能插接PCIE XN+XN设备。

为实现主板可识别PCIE扩展卡插接的是哪种设备，以便配置带宽，PCIE单板上的XN+XN金手指上配置有带宽标识引脚，其特征在于，带宽标识引脚为其中一个XN金手指的保留引脚（即RSVD引脚），该保留引脚接地。

实施例二

基于实施例一的PCIE设备，本实施例提供一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的装置，如图2所示，以具有X16插槽的PCIE扩展卡为例，展示本装置原理结构。

该装置包括主板和PCIE扩展卡，PCIE扩展卡可以是Riser卡。PCIE扩展卡上设置有X2N槽位，PCIE扩展卡通过X2N槽位插接PCIE设备，PCIE设备为PCIE X2N设备或PCIE XN+XN设备。

同样为实现主板可识别PCIE扩展卡插接的是哪种设备，PCIE扩展卡的X2N槽位上一引脚上拉至电源，该标识引脚与PCIE XN+XN设备的带宽标识引脚对应；将PCIE扩展卡的X2N槽位上该标识引脚的信号命名为Present信号。需要说明的是，该标识引脚为X2N槽位的保留引脚（RSVD引脚）当PCIE扩展卡插接的是PCIE XN+XN设备时，Present信号为低电平；当PCIE扩展卡插接的是PCIE X2N设备时，Present信号为高电平。例如PCIE扩展卡具有X16槽位，可插接PCIE X16设备和PCIE X8+X8设备，当插接PCIE X16设备时，Present信号为高电平，当插接PCIE X8+X8设备时，Present信号为低电平。

PCIE扩展卡将Present信号和带宽配置信息传送至主板，主板根据Present信号和带宽配置信息为X2N槽位配置对应带宽。插接PCIE X16设备时配置X16带宽，插接PCIE X8+X8设备时配置X8+X8带宽。

具体的，主板上设置有PCH芯片和Slimline连接器，PCIE扩展卡通过Slimline连接器与PCH芯片连接；PCH芯片通过至少一个2选1模拟开关与Slimline连接器连接。需要说明的是，PCIE扩展卡通过Cable线缆与Slimline连接器连接。

主板上配置BIOS程序；带宽配置信息包括默认配置信息和备用配置信息。默认配置信息对应插接的PCIE X2N设备，备用配置信息对应插接的PCIE XN+XN设备。

PCIE扩展卡将Present信号通过Slimline连接器传输至2选1模拟开关的控制端，将带宽配置信息传输通过Slimline连接器传输至2选1模拟开关输入端；2选1模拟开关根据Present信号选通通道，将默认配置信息或备用配置信息传输至PCH芯片。

本实施例中，PCH芯片上设置M个GPIO引脚，每个GPIO引脚通过一2选1模拟开关与Slimline连接器连接。

带宽配置信息为以0和1标识的、包含M位的地址编码；备用配置信息的地址编码是默认配置信息的地址编码相应位取反；其中M为大于1的整数。如M为4位，即以4为地址编码表示带宽配置信息。若设置默认配置信息的地址编码为0101，那么备用配置信息的地址编码为1010。需要说明的是，预先配置2选1模拟开关选通规则，当Present信号为高电平时，各2选1模拟开关选通相应通道，PCH芯片接收到0101的地址编码，BIOS程序读取该地址编码为PCIE扩展卡配置X2N带宽；当Present信号为低电平时，各2选1模拟开关选通相应通道，PCH芯片接收到1010的地址编码，BIOS程序读取该地址编码为PCIE扩展卡配置XN+XN带宽。

实施例三

如图3所示，基于实施例二，本实施例提供一种同一PCIE槽位兼容不同PCIE带宽的方法，包括以下步骤：

S11，将某PCIE设备插接进具有X2N插槽的PCIE扩展卡；

S12，PCIE扩展卡将Present信号和带宽配置信息传送至主板；

S13，当Present信号为高电平时，主板接收到的带宽配置信息为默认配置信息，表示所***PCIE设备为PCIE X2N设备，主板为PCIE扩展卡的X2N插槽配置X2N带宽；

S14，当Present信号为低电平时，主板接收到的带宽配置信息为备用配置信息，表示所***PCIE设备为PCIE XN+XN设备，主板为PCIE扩展卡的X2N插槽配置XN+XN带宽。

基于以上实施例，以下结合本发明原理、图1和图2，以PCIE X8设备为例提供一具体实现方式，以对本发明进行进一步详细说明。

将两个PCIE X8设备设计成一个PCIE X8+X8设备，该X8+X8设备上有两个核心芯片，一个X8+X8金手指，该X8+X8金手指可以插到服务器Riser卡的PCIE X16槽位上。

在PCIE X8+X8设备上的X8+X8金手指上，选择一个RSVD管脚连接GND，在Riser卡上选择对应的RSVD管脚上拉到电源，并命名Riser卡上的该RSVD管脚信号为Present信号。由此，当Present信号为低电平时，表示Riser卡的X16槽位上PCIE X8+X8设备在位；当Present信号为高电平时，表示PCIE X8+X8设备不在位。

PCIE X8+X8设备***Riser的PCIE X16槽位后，需要主板能够识别该PCIE设备为X8+X8，并且配置该槽位为X8+X8带宽。需要说明的是，为了实现PCIE带宽的配置，在BIOS程序中设置一定的带宽ID编码规则，可使用4位带宽ID值进行编码，以实现服务器支持最大数量的PCIE设备配置。主板上的4位带宽ID编码PE<0..n>_SW_ID<3..0>所有信号作下拉处理，Riser卡上通过上下电阻实现。Riser卡将PE<0..n>_SW_ID<3..0>信号的值通过Slimline连接器和Cable线缆传递给主板的Slimline连接器，主板PE<0..n>_SW_ID<3..0>信号连接到PCH芯片的GPIO管脚。BIOS程序通过读取GPIO管脚上的带宽ID编码值，对应其内部的带宽ID编码规则，从而实现PCIE带宽的配置。

由此本具体实现方式提出一种PCIE带宽的编码规则。当PCIE的带宽配置为X16带宽时，PE_SW_ID<3..0>的编码为0101；当配置为X8+X8带宽时，PE_SW_ID<3..0>的编码为1010。由此编码规则，可以发现将X16带宽的4位ID编码0101，高两位和低两位的值分别进行交换，交换后会变为1010，就可以将该槽位的带宽设置为X8+X8。从而实现Riser卡PCIE X16槽位，既可以识别PCIE X16带宽的设备，又可以识别X8+X8带宽的PCIE设备。

本具体实现方式中，Riser卡Slimline连接器上的Present和PCH_PE_SW_ID<3..0>信号，通过cable线缆传递到主板的Slimline连接器上。主板将该Present信号连接到2选1模拟开关的S管脚上，2选1模拟开关的实现逻辑如表1所示。当Present为高电平，即PCIE X8+X8设备不在位，PCH_PE_SW_ID<3..0>分别被赋值为 PE_SW_ID<3..0>，即直接从Riser卡上读取默认的0101值，发送到给PCH芯片的GPIO管脚上，BIOS读取该管脚上的值，通过解析将该槽位带宽配置为X16带宽。当Present为低电平，即PCIE X8+X8设备在位，PCH_PE_SW_ID<3..0>分别被赋值为 PE_SW_ID<2,3,1,0>,即将PE_SW_ID值的第3位与第2位交换，同时第1位与第0位交换。由此，PCH芯片读取到的PCH_PE_SW_ID<3..0>的值为1010，BIOS程序通过解析，将该槽位带宽配置为X8+X8带宽。

表1 2选1模拟开关的实现逻辑

S	A
		S=L(低电平)	A=B0
S=H(高电平)	A=B1

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。