CN105404602A - 电路卡装置 - Google Patents

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CN105404602A CN201510550859.4A CN201510550859A CN105404602A CN 105404602 A CN105404602 A CN 105404602A CN 201510550859 A CN201510550859 A CN 201510550859A CN 105404602 A CN105404602 A CN 105404602A
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Abstract

本发明涉及一种电路卡装置。在一些实施例中，一转接卡可连接一计算装置中的一母板(motherboard)的多个PCIe连接器。该转接卡可通过该多个PCIe连接器以安排一附属配件至该计算装置的CPU的信号路线，其中该附属配件安装于该转接卡中。该转接卡可通过电缆布线以连接该母板的一PCIe连接器。

Description

电路卡装置
技术领域
本发明涉及信号路线安排装置，尤其是关于计算***的母板(motherboard)的信号路线安排装置。
背景技术
一计算装置的母板包括连接该计算装置的各种元件至CPU的电路。例如，母板可配置***元件互连(PCI)连接器及/或快速***元件互连(PCIe)连接器，其中PCI、PCIe连接器与安装于母板中的CPU相互连接。附属卡(accessorycard)(例如音效卡、视频卡、网络卡等)可***这些PCI连接器或PCIe连接器以增加该母板及该计算装置的功能。然而，受限于母板的有限空间，以及附属卡与这些PCI/PCIe连接器的空间要求，母板只能配置有限数量的PCI/PCIe连接器。此外，由于PCI/PCIe连接器具有不同的类型(如线路尺寸)，造成母板可能无法配置正确线路尺寸的连接器以供所需的***元件使用。
发明内容
在一些实施例中，一转接卡可用以连接一计算装置的一母板的多个PCIe连接器。该转接卡可通过该多个PCIe连接器以安排从该转接卡的附属***元件至该计算装置的CPU的信号路线。该转接卡可用以结合母板的多个PCIe连接器的通信链，而这些通信链被该附属***元件所使用。该转接卡可通过电缆布线以连接该母板的一PCIe连接器。
本发明的实施例至少提供以下优点：位于母板的不同位置的PCIe连接器可被结合以提供一配件连接至CPU的额外通道；以及通过结合不同连接器的PCIe线路(lane)，即使母板不具备正确的PCIe连接器的线路尺寸，一PCIe配件依然可安装于该母板中。
本发明的一个或多个实施例的详细描述将结合附图而阐述于下文之中。其他的特征、样式、以及潜在优点将通过说明书的描述、附图与权利要求书而清楚的表达。
附图说明
图1是有关弹性PCIe路线安排的一***范例。
图2是有关通过一转接卡以结合一母板的多个PCIe插槽的***范例。
图3是有关连接一转接卡与一母板的不同PCIe连接器的***范例。
图4是有关连接一转接卡与一母板的多个PCIe连接器的***范例。
图5是从一母板的不同PCIe插槽以结合PCIe线路的一程序范例的流程图。
图6是实现图1～图5的特征与程序的一***架构范例的方块图。
各附图中的相同参考符号用以表示相同元件。
附图符号说明
100、200、300、400～***
102～母板
104～CPU
106、108、110、112～PCIe连接器
202～转接卡
204～接脚
206～配件插槽
208、210、212～PCIe插槽
302～电缆
304、306～末端连接器
402、410～电缆
404、406、412、414～末端连接器
500～程序
600～***架构
602～处理器
604～输入装置
606～显示装置
608～网络接口
610～计算机可读媒体
612～总线
614～操作***
616～网络通信
618～图形处理***
620～应用
具体实施方式
图1说明了***100的弹性PCIe路线安排的范例。在一些实施例中，***100可包括一母板102。举例而言，母板102可为一伺服器、笔记型计算机、掌上型计算机或其他任何计算装置的母板。母板102(例如主机板、***电路板等)可为一计算装置或其他可扩充***的主要印刷电路板。母板102容纳***的许多重要电子元件，例如中央处理单元(CPU)104与存储器，母板102亦提供其他***设备的连接器(例如附加元件与配件等)。
在一些实施例中，母板102可配置PCIe连接器106、108、110以及112。举例而言，PCIe为一高速串行计算机扩充功能总线标准。PCIe装置通过名为互联(interconnect)或链接(link)的逻辑连接以进行通信。链接是两PCIe端口之间的点对点通信通道，且允许这些PCIe端口传送与接收一般PCIe的要求(例如配置读/写、输入/输出的读/写、存储器的读/写)以及中断。在实体层中，一链接由一个或多个线路(lane)所组成。低速***设备(例如一Wi-Fi网络卡)使用一单一线路(x1)链接，而一图形配接器(graphicsadapter)通常使用一较宽的(等同较快速的)16线路(x16)链接。
一线路包括两个差动信号对，一对用以接收数据，另一对用以发送数据。因此个别线路由四条电线或信号走线所组成。在概念上，个别线路用以操作如全双工式字节流(full-duplexbytestream)，并在一链接的端点之间同时双向地以8比特的字节形式传输数据分组。实体PCIe插槽可包含1至32线路(例如1、2、4、8、16或32线路)。线路的数量以x为字首做标记(例如x16代表一16线路卡或插槽)，x16的线路数量为一般使用的最大线路尺寸。
根据图1所示，母板102可包括线路尺寸不同的PCIe连接器106、108、110以及112。举例而言，个别PCIe连接器(例如插槽)的线路尺寸可相应于耦接一PCIe连接器至CPU104的线路数量(例如通信通道、信号电路等)。例如，PCIe连接器106及108可提供8线路(x8)，而PCIe连接器110及112可提供4线路(x4)。
在传统***中，母板102只可连接或接受符合x8或x4形式的PCIe连接器106～112的***装置(例如卡或配件)，而这些PCIe连接器安装于母板102中。若一***装置需要x16的规格，该x16规格的***装置则无法安装于母板102中，因为母板102不具备一x16规格的PCIe连接器。然而，通过使用本发明的弹性PCIe路线安排机制，母板102中的PCIex8及/或PCIex4连接器可被结合为16线路或更多线路以提供给***设备，其中这些***设备所要求的线路数目比母板102的PCIe连接器的线路数目还要多。
图2说明了通过转接卡202结合母板102的多个PCIe插槽的***200的范例。举例而言，转接卡202可通过接脚204以***母板102的PCIe连接器(例如插槽)。接脚204可用以连接特定数量的PCIe线路(例如x4、x8、x16等)。转接卡202可包括一PCIe配件(例如***设备)插槽206，进而通过转接卡202以连接一***装置(例如音效卡、视频卡、网络卡等)至母板102。
在一些实施例中，配件插槽206可提供比接脚204更多的PCIe线路。例如，配件插槽206可提供16线路(x16)而接脚204只能提供8线路(x8)。此外，***配件插槽206的配件(例如一x16显示卡)可能要求完整的16线路以正确地操作。因此在一些实施例中，转接卡202可配置PCIe插槽208、210及/或212以连接转接卡202与母板102的其他PCIe插槽，进而扩充转接卡202及***配件插槽206的PCIe配件的有效线路数量。举例而言，PCIe插槽208可通过一PCIe电缆以连接母板102的一8线路(x8)的PCIe插槽。PCIe插槽210与212可各自通过PCIe电缆以连接母板102中不同的4线路的PCIe插槽。
图3说明了转接卡202连接母板102的不同PCIe连接器的***300的范例。举例而言，在***300中，转接卡202安装于母板102的PCIe连接器106。PCIe连接器106可为一8线路的PCIe插槽，如上所述，一***卡(未示于附图中)可安装于转接卡202的配件插槽206中。配件插槽206可为一16线路(x16)插槽且该***卡可为一16线路(x16)卡。
在一些实施例中，转接卡202可连接母板102的PCIe连接器106及PCIe连接器108。举例而言，为了提供该***卡所要求的完整16线路的数据传输，转接卡202可安装于母板102的PCIe连接器106且通过电缆302以连接PCIe连接器108，其中该配件卡安装于转接卡202的配件插槽206。例如，电缆302可包括末端连接器304与末端连接器306。末端连接器304与末端连接器306可被配置以安装于各种线路尺寸的PCIe插槽。举例而言，末端连接器304可被配置以安装于转接卡202的8线路的PCIe插槽208。末端连接器306可被配置以安装于母板102的8线路的PCIe连接器108。
在一些实施例中，当电缆302已被安装且连接转接卡202与PCIe连接器108时，转接卡202可提供16条PCIe线路至安装于转接卡202的16线路(x16)配件卡。举例而言，转接卡202可配置一电路，该电路将PCIe连接器108的8条PCIe线路及PCIe连接器106的8条PCIe线路连接至转接卡202的配件插槽206的16条PCIe线路，因此当x16配件卡安装于配件插槽206时，该配件卡将可存取16条PCIe线路。
图4说明了转接卡202连接母板102的多个PCIe连接器的***400的范例。在一些实施例中，不同于使用单一电缆以连接转接卡202至母板102的一个PCIe插槽，本发明可使用两个电缆以连接转接卡202至母板102的两个PCIe插槽。举例而言，如图2所示，转接卡202可包括两个x4PCIe插槽210与212以连接母板102至转接卡202的额外的PCIe线路。转接卡202可安装于母板102的x8PCIe连接器106。转接卡202可具备安装于配件插槽206的一x16配件卡。为了取得额外的8条PCIe线路以支持该x16配件卡，转接卡202可通过电缆402与电缆410以连接母板102的x4PCIe连接器110与112。例如，电缆402可包括末端连接器404与末端连接器406。末端连接器404可连接至转接卡202的PCIe插槽210。末端连接器406可连接至母板102的PCIe连接器112。相同地，电缆410可包括末端连接器412与末端连接器414。末端连接器412可连接至转接卡202的PCIe插槽212。末端连接器414可连接至母板102的PCIe连接器110。因此藉由结合x4PCIe连接器110、x4PCIe连接器112以及x8PCIe连接器106，转接卡202可提供16线路的数据传输至安装于转接卡202的该x16配件卡。
图5示出了从一母板的不同PCIe插槽以结合PCIe线路的一范例程序500的流程图。举例而言，程序500可由安装于一母板的一转接卡执行。在步骤502中，该转接卡可接收一***装置的信号。例如，该***装置可安装于该转接卡的一PCIe配件插槽。该***装置可为使用16线路的装置。安装该***装置的该PCIe配件插槽可为一16线路的PCIe插槽。当该母板启动时，该***装置可通过该PCIe配件插槽的该16线路发送信号。
在步骤504中，该转接卡可通过该转接卡的一第一PCIe母板连接器以发送这些信号的一第一部分至该母板，其中这些信号从该***装置所接收。举例而言，该第一PCIe母板连接器可为设置于该转接卡边缘的一8线路接脚类型的PCIe连接器。该第一PCIe母板连接器可***该母板的x8PCIe插槽以连接该转接卡与该母板。当该第一PCIe母板转接器耦接至该母板的该PCIe插槽时，该转接卡可通过该母板的该x8PCIe插槽以发送这些信号(例如8线路)的一部分至该母板，其中这些信号从该***装置所接收。
在步骤506中，该转接卡可通过该转接卡的一第二PCIe母板连接器以发送这些信号的一第二部分至该母板，其中这些信号从该***装置所接收。举例而言，该第二PCIe母板连接器可为一8线路的PCIe连接器并且被配置以连接一PCIe电缆。该第二PCIe母板连接器可耦接至该PCIe电缆的一端。该PCIe电缆的另一端可连接该母板的一x8PCIe插槽进而连接该转接卡与该母板。当该第二PCIe母板转接器耦接至该母板的该PCIe插槽时，该转接卡可通过该PCIe电缆与该母板的该x8PCIe插槽以发送这些信号(例如8线路)的一部分至该母板，其中这些信号从该***装置所接收。因此该转接卡可通过该PCIe电缆以连接该母板，并且经由该母板的两个不同的PCIe插槽以发送这些信号。
***架构范例
图6示出了实现图1～图5的特征与程序的一***架构范例的方块图。***架构600可实现在运行源于编译指令的软件应用的所有电子装置，包括但不限于个人计算机、伺服器、智能型手机、媒体播放器、电子平板、游戏主机、电子邮件设备等。在一些实施例中，***架构600可包括一母板、一个或多个处理器602、一个或多个输入装置604、一个或多个显示装置606、一个或多个网络接口608以及一个或多个计算机可读媒体610。以上各元件可通过总线612耦接。例如，总线612可由上述母板提供。
显示装置606可为任何已知显示技术，包括但不限于使用液晶显示(LCD)或发光二极管(LED)技术的显示装置。处理器602可使用任何已知处理器技术，包括但不限于图形处理器以及多核心处理器。输入装置604可为任何已知输入装置技术，包括但不限于一键盘(包含一虚拟键盘)、鼠标、轨迹球、触控板或显示器。总线612可使用任何已知内部或外部总线技术，包括但不限于ISA、EISA、PCI、PCIExpress、NuBus、USB、SerialATA或火线(FireWire)。
计算机可读媒体610可为参与提供处理器602执行的指令的任何媒体，包括且不限于非易失性(non-volatile)储存媒体(例如光盘、磁盘、随身盘等)或易失性(volatile)媒体(例如SDRAM、ROM等)。计算机可读媒体610(例如储存装置、媒体以及存储器)可包括一电缆或包含一比特流的无线信号等。然而，在此所谓非暂时性(non-transitory)计算机可读储存媒体明确地排除媒体如能量、载波信号(carriersignal)、电磁波以及信号本身。
计算机可读媒体610可包括各种用以实现操作***614(例如Mac Linux)的指令。操作***614可为多用户、多工处理、多任务处理、多线程(multithreading)与即时(real-time)等。操作***614执行基础任务，包括但不限于通过输入装置604以辨识输入；传送输出至显示装置606；追踪计算机可读媒体610中的文件与目录；直接控制或由输入/输出控制器以控制***装置(例如磁盘驱动器、打印机等)；以及管理总线的流量。网络通信指令(网络通信616的指令)可建立且维持网络连接(例如实现通信协议的软件如TCP/IP、HTTP、乙太等)。
图形处理***618可包括提供图形及影像处理能力的指令。举例而言，图形处理***618可实现上述图1～图5所描述的程序。应用620可为使用或实现上述图1～图5所描述的程序的一应用。上述程序亦可由操作***614实现。
上述各实施例的特征可较佳地实现于一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序可经由包括至少一可编程处理器的一可编程***加以执行。该可编程处理器耦接一数据储存***，并且该可编程处理器由该数据储存***接收数据与指令以及该可编程处理器发送数据与指令至该数据储存***。该可编程***亦具备至少一输入装置以及至少一输出装置。一计算机程序是一组指令，该一组指令可直接或间接在计算机中使用以处理一特定活动或得出一特定结果。一计算机程序可由任何形式的程序语言(例如Objective-C、Java)撰写，包括编译或解译程序语言，且该程序语言可通过任何形式以被采用，亦即该程序语言可通过独立的程序或一模块、元件、子程序或其他适合使用于一计算环境的单位的形式以被采用。
适合执行一指令的程序的处理器包括任何类型的计算机的通用和专用微处理器、单一处理器(soleprocessor)或多个处理器或核心之一。一般而言，一处理器将由只读存储器、随机存取存储器或同时由上述两存储器接收指令与数据。一计算机的必要元件为执行指令的一处理器以及一个或多个用以储存指令与数据的存储器。一计算机通常也包括用以储存数据文件的一个或多个大量储存装置，抑或操作性地耦接以与该一个或多个大量储存装置进行通信。该一个或多个大量储存装置包括磁盘，例如内部硬盘与可移磁盘；磁光盘(magneto-opticaldisk)；以及光盘。适合明确地实现计算机程序指令与数据的储存装置包括所有形式的非易失性存储器，例如半导体存储器装置如EPROM、EEPROM与快闪存储器装置；磁盘如内部硬盘与可移磁盘；磁光盘；以及只读光盘(CD-ROM)与只读式DVD光盘(DVD-ROM)。上述处理器与存储器可补充或合并于特殊应用集成电路中(ASICs)。
为了提供与使用者的互动，上述特征可实现于具备显示装置的计算机，该显示装置可为阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCDmonitor)以显示信息给使用者，该计算机亦具备一键盘与一指向装置如一鼠标或轨迹球，以供使用者提供输入至该计算机。
上述特征可实现于一计算机***，该计算机***包括一后端元件(back-endcomponent)如一数据伺服器，或包括一中间设备元件(middlewarecomponent)如一应用伺服器或一网际网络伺服器，或包括一前端元件(front-endcomponent)如具备一图形化使用者界面或一网际网络浏览器的一客户计算机，抑或上述元件的任意组合。该计算机***的这些元件可通过任何形式或媒体的数字数据通信以进行连接，例如一通信网络。该通信网络可为一局域网络(LAN)、一广域网络(WAN)以及由计算机与网络组成的网际网络。
该计算机***可包括用户端与伺服器。一用户端与伺服器通常遥控彼此且通常通过一网络以彼此互动。该客户端与伺服器的关系由运行于相应计算机的计算机程序的功效而产生，并且该计算机程序具备客户端与伺服器彼此的关系(client-serverrelationship)。
本发明各实施例的一个或多个特征或步骤可使用一API实现。API可定义调用应用程序(callingapplication)与其他软件程序码(例如一操作***、库程序(libraryroutine)、功能)之间传递的一个或多个参数，该软件程序码用以提供一服务、数据或执行一操作或一计算。
该API可被实现如一程序码的一个或多个呼叫(call)，这些呼叫通过一参数表或其他基于一调用约定(callconvention)的结构以传送或接收一个或多个参数，其中调用约定定义于一API规格文件。一参数可为常数、键(key)、数据结构、对象、对象类别、变数、数据类型、指标、阵列、列表或其他呼叫。API呼叫与参数可实现于任何程序语言。该程序语言可定义字汇(vocabulary)与调用约定，一程序设计者可采用上述字汇与调用约定以存取支持该API的功能。
在一些实施例中，一API呼叫可以对一应用通报有关执行该应用的装置的能力，例如输入能力、输出能力、处理能力、电力能力与通信能力等。
本发明提供各种实施例。而各种有关于本发明的变化是可以被预期与理解的。举例而言，本发明实施例的流程可增加其他步骤或删除原本所提的一些步骤，以及本发明实施例的***可增加其他元件或移除原本所提的一些元件。因此，其他实施方法皆已包含于本发明的权利要求书中。

Claims (7)

1.一种电路卡装置，包括：
一附属PCIe插槽，用以连接一***装置；
一第一PCIe连接器，用以连接该电路卡装置与一母板中的一第一PCIe插槽；以及
一第二PCIe连接器，用以连接该电路卡装置与该母板中的一第二PCIe插槽；
其中经由该附属PCIe插槽所接收的该***装置的第一组信号，通过该第一PCIe连接器与该第二PCIe连接器在该母板中安排路线。
2.根据权利要求1所述的电路卡装置，其中该第二PCIe连接器通过一第一PCIe电缆连接至该母板的该第二PCIe插槽。
3.根据权利要求1所述的电路卡装置，其中该附属PCIe插槽具备一第一数量的线路；
该第一PCIe连接器具备一第二数量的线路；以及
该第二PCIe插槽具备一第三数量的线路；
其中该第二数量与该第三数量相加后的数量等于该第一数量。
4.根据权利要求1所述的电路卡装置，其中该第一组信号为数据信号。
5.根据权利要求1所述的电路卡装置，还包括：
一第三PCIe连接器，用以连接该电路卡装置与该母板中的一第三PCIe插槽；
其中经由该附属PCIe插槽所接收的该***装置的第二组信号，通过该第一PCIe连接器、该第二PCIe连接器以及该第三PCIe连接器在该母板中安排路线。
6.根据权利要求5所述的电路卡装置，其中该第三PCIe连接器通过一第二PCIe电缆连接至该母板的该第三PCIe插槽。
7.根据权利要求1所述的电路卡装置，其中该第一PCIe连接器直接连接至该母板中的该第一PCIe插槽。
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