一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板
阅读说明：本技术 一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板 (Computer mainboard based on 2000-4 treater of soaring ) 是由 陈发辉 梁记斌 孙超 翟乐 汤立营 李善荣 张文斌 于 2021-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板,包括：飞腾2000-4处理器；扩展模块,所述扩展模块集成有图形处理单元和PCIE桥接单元,所述PCIE桥接单元通过PCI-E 16Lane总线与飞腾2000-4处理器相连,所述图形处理单元配置有8GB DDR4显存,并通过外部显示接口对外输出显示信息。通过本发明提供的一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板,通过扩展模块可使飞腾2000-4处理器所属平台对外部设备的扩展支持更加丰富,与外部设备的访问更加快速,大大缩短了当下国产平台与国外平台的差距,使得国产芯片及国产平台的市场竞争力大大提高,为推进计算机硬件国产化具有实质性促进作用。(The invention discloses a computer mainboard based on Feiteng 2000-4 processor, comprising: a Feiteng 2000-4 processor; the expansion module is integrated with a graphic processing unit and a PCIE bridging unit, the PCIE bridging unit is connected with a Feiteng 2000-4 processor through a PCI-E16Lane bus, the graphic processing unit is provided with an 8GB DDR4 video memory, and display information is output to the outside through an external display interface. Through the computer mainboard based on the Feiteng 2000-4 processor, the expansion support of the platform to which the Feiteng 2000-4 processor belongs to the external equipment is richer through the expansion module, the access to the external equipment is quicker, the difference between the current domestic platform and the foreign platform is greatly shortened, the market competitiveness of the domestic chip and the domestic platform is greatly improved, and the computer mainboard has a substantial promotion effect on promoting the localization of computer hardware.)
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，具体涉及一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板。
背景技术
随着我国芯片设计制造技术的成熟，基于龙芯、申威、飞腾处理器的计算机设备如雨后春笋般涌现出来。这些基于国产处理器的计算机设备摆脱了我国计算机长期以来对国外芯片的严重依赖，在许多重大项目中提供了稳定的运行环境以及巨量的计算力资源，在提升我国芯片设计自主能力、保障国家信息安全方面承担了重要的作用。
近一段时间以来，飞腾处理器经历了数次更新换代，其稳定性以及处理能力有了巨大的提升。作为飞腾桌面机级别的最新处理器，作为飞腾桌面机级别的最新处理器，飞腾2000-4处理器只有两路可拆分的16Lane的PCI-E3.0资源，虽然集成了2个千兆网口，1个SD2.0控制器，1个高保真音频接口，以及串口、Flash接口等慢速I/O接口，但仍不能满足板载USB接口、SATA接口、显示接口、SPI接口、LPC接口等类型接口的多样化扩展，因此现阶段已有计算机多采用飞腾2000-4CPU+PEX扩展桥片的方式实现资源扩展。该方法需要采用非国产的PCI-E Switch芯片，成本较高，其供货安全容易受到国际环境的影响，而且计算机需要同时增加PCI-E转USB芯片、PCI-E转SATA芯片，进一步推高了整体成本。
因此，如何在降低飞腾2000-4处理器平台的扩展成本同时保证对扩展的设备的高速访问以及对信息安全的保护成为一项新的挑战。
发明内容
为解决以上问题，本发明公开了一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板，包括：
飞腾2000-4处理器；
扩展模块，所述扩展模块集成有图形处理单元和PCIE桥接单元，所述PCIE桥接单元通过PCI-E 16Lane总线与飞腾2000-4处理器相连，所述图形处理单元配置有8GB DDR4显存，并通过外部显示接口对外输出显示信息。
在本发明的一些实施方式中，显示接口包括：
eDP显示接口；
MiniDP显示接口。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块还集成有：
NVMe支持单元，所述NVMe支持单元与外部M.2接口相连以用于实现Nvme高速数据传输协议。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块还集成有：
SATA通信单元，SATA通信单元配置用于通过SATA接口连接存储设备，并与所述PCIE桥接模块通过PCI-E 1Lane总线相连。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块还集成有：
USB3.1单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部USB设备提供数据接口；
USB-TypeC单元，所述USB-TypeC单元同时与所述扩展模块的USB3.1单元相连和所述扩展模块的图形处理单元相连，配置用于对外提供高速数据传输和视频信号输出。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块还集成有：
SD支持单元，所述SD单元与SD卡接口插槽，配置用于为便携式存储卡提供数据传输。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块还集成有：
USB3.1单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部USB设备提供数据接口；
UART串口单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部提供调试数据接口；
LPC通信单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部支持LPC通信协议的设备进行数据通信。
在本发明的一些实施方式中，计算机主板还包括：
第一PCI-E16Lane扩展槽，所述PCI-E16Lane扩展槽连接于所述飞腾2000-4处理器；
第二PCI-E16Lane扩展槽，所述PCI-E16Lane扩展槽连接于所述扩展模块的PCIE桥接单元；
PCI-E1Lane扩展槽，所述PCI-E1Lane扩展槽连接于所述PCIE桥接单元；
PCIE2Lane扩展槽，所述PCI-E1Lane扩展槽连接于所述PCIE桥接单元。
在本发明的一些实施方式中，计算机主板还包括：
千兆以太网接口，所述千兆以太网接口通过RGMII接口与所述飞腾2000-4处理器通信。
在本发明的一些实施方式中，计算机主板还包括：
晶振，所述晶振频率为32.768KHz，与所述飞腾2000-4处理器相连。
本发明所提供的一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板，通过扩展模块进行主板资源扩展，以解决飞腾2000-4处理器所提供的各种设备接口的速率较低和扩展不足的问题，并使整个计算机平台完全国产化，且缩小国产处理器平台对外部设备互联的速度与现有国外芯片平台的差距。
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实施例。
图1为本发明计算机主板结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种基于飞腾2000-4的计算机主板，包括：
飞腾2000-4处理器；
扩展模块，所述扩展模块集成有图形处理单元和PCIE桥接单元，所述PCIE桥接单元通过PCI-E 16Lane总线与飞腾2000-4处理器相连，所述图形处理单元配置有8GB DDR4显存，并通过外部显示接口对外输出显示信息。
在本实施例中，扩展模块的PCIE桥接单元与飞腾2000-4处理器的连接通过飞腾2000-4处理器的2组PCIE 16Lane中的1组来实现，且使用的为PCI-E3.0协议，以使扩展模块拥有整个平台最快的传输带宽，为其与其他设备高速互联提供带宽基础。同时，扩展模块的图形处理单元连接有8GB的DDR4显存。并可将视频信号通过与扩展模块的图形处理单元相连的显示接口向外输出。
在本发明的一些实施例中，显示接口包括：eDP显示接口；MiniDP显示接口。
在本实施例中，通过与扩展模块的图形处理单元的连接，可对外输出显示信号，支持的输出接口包括：eDP显示接口，MiniDP显示接口，并且，eDP接口支持2560×1440分辨率的显示输出，MiniDP接口支持1920×1080分辨率显示输出。
在本发明的一些实施例中，扩展模块还集成有：
NVMe支持单元，所述NVMe支持单元与外部M.2接口相连以用于实现Nvme高速数据传输协议。
在本实施例中，通过扩展模块的NVMe支持单元将与扩展模块PCIE桥接单元相连的1路2Lane PCI-E 3.0总线扩展成一个M.2高速磁盘接口，以支持采用NVMe高速协议的M.2磁盘设备，为飞腾2000-4平台提供高速磁盘传输。
在本发明的一些实施例中，扩展模块还集成有：
SATA通信单元，SATA通信单元配置用于通过SATA接口连接存储设备，并与所述PCIE桥接模块通过PCI-E 1Lane总线相连。
在本实施例中，在扩展模块内部，SATA通信单元通过PCIE1Lane总线与扩展模块的PCIE桥接单元相连。并且所述SATA通信单元引出4路SATA3.0信号，连接主板上的SATA连接器。可为大容量廉价存储设备提供扩容需求，支持SATA接口的机械硬盘、固态硬盘等外部存储设备，并且可以组成RAID磁盘阵列，支持RAID0、1、5。
在本发明的一些实施例中，扩展模块还集成有：
USB3.1单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部USB设备提供数据接口；
USB-TypeC单元，所述USB-TypeC单元同时与所述扩展模块的USB3.1单元相连和所述扩展模块的图形处理单元相连，配置用于对外提供高速数据传输和视频信号输出。
在本实施例中，扩展模块的USB-TypeC单元融合了所述扩展模块的USB3.1单元的1路数据信号和所述扩展模块的图形处理单元的1路视频信号，可对外提供高速数据传输和视频信号输出。
在本发明的一些实施例中，扩展模块还集成有：
SD支持单元，所述SD单元与SD卡接口插槽，配置用于为便携式存储卡提供数据传输。
在本实施例中，在扩展模块内部，SD卡支持单元与PCIE桥接模块通信，扩展出2路SD3.0信号，连接所述计算机主板上的SD卡座，以支持SD卡的需要。
在本发明的一些实施例中，扩展模块还集成有：
USB3.1单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部USB设备提供数据接口；
UART串口单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部提供调试数据接口；
LPC通信单元，与所述PCIE桥接单元相连，配置用于对外部支持LPC通信协议的设备进行数据通信。
在本实施例中，所述扩展模块的USB3.1单元与所述PCIE桥接单元通过PCIE1Lane总线相连，对外共支持8路USB3.1数据传输，在一些实施例中，其中1路USB3.1数据通道用于合成TypeC接口，其余7路USB3.1均引出并连接到主板上的USB3.1接口，对外部提供高速的USB3.1传输服务。
同时，扩展模块还集成有UART串口调试单元同时支持UART接口通信功能，并具备4路UART接口，因此可将4路UART全部引向主板上的由DB9形成的UART接口。
此外，扩展模块还集成有LPC通信单元以支持LPC类型的信号传输，因此，在本实施例中，通过引自扩展模块的LPC信号，并连接到主板的LPC接口，以支持采用LPC通信的设备，例如指纹识别等设备。
在本发明的一些实施例中，计算机主板还包括：
第一PCI-E16Lane扩展槽，所述第一PCI-E16Lane扩展槽连接于所述飞腾2000-4处理器；
第二PCI-E16Lane扩展槽，所述第二PCI-E16Lane扩展槽连接于所述扩展模块的PCIE桥接单元；
PCI-E1Lane扩展槽，所述PCI-E1Lane扩展槽连接于所述PCIE桥接单元；
PCI-E2Lane扩展槽，所述PCI-E2Lane扩展槽连接于所述PCIE桥接单元。
在本实施例中，飞腾2000-4芯片共支持2路16Lane的PCI-E 3.0总线，因此，引出来自飞腾2000-4芯片的PCI-E总线连接到第一PCI-E16Lane扩展槽。由于扩展模块与飞腾2000-4处理器的连接方式为16Lane的PCI-E总线，使得扩展模块的扩展总线带宽可达16Lane。所以，在本实施例中，从扩展模块引出一路全速的16Lane的PCI-E3.0总线连接到第二PCI-E16Lane扩展槽。再从扩展模块引出1路2Lane的PCI-E 3.0总线连接至PCI-E 1Lane扩展槽。进一步地再通过扩展模块引出6路1Lane的PCI-E3.0总线，连接至PCI-E1Lane扩展槽。
在本发明的一些实施例中，计算机主板还包括：
千兆以太网接口，所述千兆以太网接口通过RGMII接口与所述飞腾2000-4处理器通信。
在本发明的一些实施例中，计算机主板还包括：
晶振，所述晶振频率为32.768KHz，与所述飞腾2000-4处理器相连。
在本实施例中，将2路千兆以太网接口通过RGMII接口连接到飞腾2000-4处理器，可实现2路以太网接口与计算机主板的高速连通，并可降低网络延迟，为国产计算机平台提供更快的网络响应。同时还将频率为32.768KHz的晶振与飞腾2000-4处理器相连，为主板提供准确的时钟信息。
在一些实施例中，通过扩展模块的音频处理单元引出一路Audio信号，使得基于飞腾2000-4处理器的计算机主板平台具备音频输入输出功能。
此外，通过扩展模块的温度控制单元，所述计算机主板还可控制3路风扇控制信号，并根据所述温度控制单元所连接的温度传感器，实时根据温度控制风扇的转速，对平台散热实现智能化温控。
进一步地，作为一个实施例，所述基于飞腾2000-4的计算机主板，扩展模块采用飞腾X100芯片，并采用ATX电源进行供电，内存采用2条DDR4的8GB内存模组，所述主板采用M.2接口类型的支持NVMe协议的固态硬盘作为系统盘，连接SATA接口的刻录光驱作为光盘读写设备，采用总容量为8GB的显存作为，组成一个可运行的计算机系统。
通过本发明提供的一种基于飞腾2000-4处理器的计算机主板，通过扩展模块，可使飞腾2000-4处理器所属平台对外部设备的扩展支持更加丰富，与外部设备的访问更加快速，大大缩短了当下国产平台与国外平台的差距，使得国产芯片及国产平台的市场竞争力大大提高，为推进计算机硬件国产化具有实质性促进作用。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、可编程ROM(PROM，Programmable Read-Only Memory)、电可编程ROM(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程ROM(EEPROM，ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM，Static Random-Access Memory)、动态RAM(DRAM，DynamicRandom Access Memory)、同步DRAM(SDRAM，Sychronous Dynamic Random AccessMemory)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM，Double Data Rate Sychronous Dynamic RandomAccess Memory)、增强型SDRAM(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random AccessMemory)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM，Sync Link Dynamic Random AccessMemory)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM，Rambus DynamicRandom Access Memory)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM，Direct Rambus Dynamic Random Access Memory)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。