CN116932443A - 一种服务器内多板卡扩展装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种服务器内多板卡扩展装置，属于PCIe技术领域；该装置包括：PCIe扩展基板；第一PCIe扩展组，其包括若干第一PCIe扩展插槽；第二PCIe扩展组，其包括若干第二PCIe扩展插槽；其中：所述第一PCIe扩展插槽与第二PCIe扩展插槽一一对应连接；相邻第一PCIe扩展插槽之间的间距，大于相邻第二PCIe扩展插槽之间的间距。本发明通过金手指连接插片连接基板和主板，该结构同时实现了中央处理器发出的信号由主板到PCIe扩展基板直接连接，缩短板卡交互的链路长度，使在不增加信号二次放大模块情况下能满足信号强度，简化了PCIe信号放大模块，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及PCIE技术领域，具体涉及一种服务器内多板卡扩展装置。
背景技术
在服务器领域，扩展板卡作为服务器的重要组成部分。板卡内的器件数量、密度不断提升，板卡体积、发热不断增大，因此并行安装多片的板卡需求足够的宽度来安装，以求容纳更大体积更强散热的板卡，但是板卡对高速信号收发质量同样有很高的要求，在使用PCIe扩展基板满足容纳大体积板卡安装及散热要求后，PCIe扩展基板额外延长的信号线路会造成损耗，导致信号质量下降。
标准E-ATX主板一般设计有6根间距20mm的PCIe插槽，一般用于小型低发热扩展板卡，当需要安装大体积高发热扩展卡，例如高性能显卡等时，传统E-ATX主板不能实现扩展卡并行安装多块的布局方式。
在高速传输信号中，介质损耗比导体损耗要大很多，所以为了降低发送芯片和接收芯片之间传输的信号所产生的总损耗，通常采用的技术手段为：为服务器内各板卡均选择较高板材等级的介质材料，即介质损耗较低的介质材料，但是，较高板材等级的介质材料的价格也较高，导致服务器板卡成本很高，不利于市场竞争。
一般的多板卡转接扩展模组在信号链路的连接方式上，需要上游的主板提供非标物理接口(例如SFF-8654接口，实际为PCIe信号)，典型的链路为主板板载SFF-8654接口，使用线材连接扩展基板，基板需布置PCIe Switch芯片用于信号增强，对线材板材的材质要求高，且需要额外芯片，整体转接方案成本高。
因此，如何设计一种能容纳大体积高发热扩展板卡，且能保证板卡到中央处理器的链路延迟低、信号强度达标的扩展方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的服务器内多板卡扩展装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种服务器内多板卡扩展装置，包括：
PCIe扩展基板；
第一PCIe扩展组，其包括若干第一PCIe扩展插槽；所述第一PCIe扩展插槽安装在PCIe扩展基板正面；所述第一PCIe扩展插槽用于与扩展板卡连接；
第二PCIe扩展组，其包括若干第二PCIe扩展插槽；所述第二PCIe扩展插槽安装在PCIe扩展基板反面；所述第二PCIe扩展插槽上安装有插片；所述第二PCIe扩展插槽用于通过插片与PCIe主板的插槽连接；
其中：所述第一PCIe扩展插槽与第二PCIe扩展插槽一一对应连接；相邻第一PCIe扩展插槽之间的间距，大于相邻第二PCIe扩展插槽之间的间距。
优选地，所述插片两端安装有PCIe金手指；两个PCIe金手指分别用于与第二PCIe扩展插槽以及PCIe主板的插槽连接。
优选地，所述插片两端的PCIe金手指之间的距离为40mm。
优选地，所述PCIe扩展基板上设置有PCIe 6Pin供电接口；
所述PCIe 6Pin供电接口通过DC-DC降压模块和滤波模块后与第一PCIe扩展插槽以及第二PCIe扩展插槽连接。
优选地，所述DC-DC降压模块用于将12V电压转换成3.3V电压。
优选地，所述PCIe扩展基板在第一PCIe扩展插槽和第二PCIe扩展插槽中的PRSNT1检测引脚以及PRSNT2检测引脚比其中的其他引脚短一段长度。
优选地，所述PCIe扩展基板的WAKE引脚通过电压唤醒PCIe主板。
优选地，所述WAKE引脚包括PCIe x16信号通道数量的164根针脚。
优选地，所述第一PCIe扩展插槽与第二PCIe扩展插槽的数量均为六个。
优选地，相邻所述第一PCIe扩展插槽的间距大于等于60mm；
相邻所述第二PCIe扩展插槽的间距为20mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种电路板结构作为PCIe扩展基板，采用使其浮于主板上方安装的结构且PCIe扩展基板上的PCIe插槽能设置足够宽的间距，使得PCIe扩展板卡安装与主板其他部件空间上不冲突，实现了PCIe插槽不受宽度限制自由的安装扩展板卡。通过金手指连接插片连接基板和主板，该结构同时实现了中央处理器发出的信号由主板到PCIe扩展基板直接连接，缩短板卡交互的链路长度，使在不增加信号二次放大模块情况下能满足信号强度，简化了PCIe信号放大模块，降低了成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明一种服务器内多板卡扩展装置的俯视结构示意图；
图2是本发明以种服务器内多板卡扩展装置的侧视结构示意图；
图3是插片的结构示意图。
图中：1-PCIe扩展基板；2-第一PCIe扩展插槽；3-第二PCIe扩展插槽；4-PCIe 6Pin供电接口；5-插片；6-PCIe金手指。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1-3所示，本发明提供了一种服务器内多板卡扩展装置，包括：
PCIe扩展基板1；
第一PCIe扩展组，其包括若干第一PCIe扩展插槽2；所述第一PCIe扩展插槽2安装在PCIe扩展基板1正面；所述第一PCIe扩展插槽2用于与扩展板卡连接；
第二PCIe扩展组，其包括若干第二PCIe扩展插槽3；所述第二PCIe扩展插槽3安装在PCIe扩展基板1反面；所述第二PCIe扩展插槽3上安装有插片5；所述第二PCIe扩展插槽3用于通过插片5与PCIe主板插槽连接；
其中：所述第一PCIe扩展插槽2与第二PCIe扩展插槽3一一对应连接；相邻第一PCIe扩展插槽2之间的间距，大于相邻第二PCIe扩展插槽3之间的间距。
优选地，所述插片5两端安装有PCIe金手指6；两个PCIe金手指6分别用于与第二PCIe扩展插槽3以及PCIe主板插槽连接。
优选地，所述插片5两端的PCIe金手指6之间的距离为40mm；
优选地，所述PCIe扩展基板1上设置有PCIe 6Pin供电接口4；
所述PCIe 6Pin供电接口4通过DC-DC降压模块和滤波模块后与第一PCIe扩展插槽2以及第二PCIe扩展插槽3连接。
优选地，所述PCIe扩展基板1在第一PCIe扩展插槽2和第二PCIe扩展插槽3中的PRSNT1检测引脚以及PRSNT2检测引脚比其中的其他引脚短一段长度。
优选地，所述DC-DC降压模块用于将12V电压转换成3.3V电压
优选地，所述PCIe扩展基板1的WAKE引脚通过电压唤醒计算机。
优选地，所述WAKE引脚包括PCIe x16信号通道数量的164根针脚。
优选地，所述第一PCIe扩展插槽2与第二PCIe扩展插槽3的数量均为六个。
优选地，相邻所述第一PCIe扩展插槽2的间距大于等于60mm；
相邻所述第二PCIe扩展插槽3的间距为20mm。
为了更好的说明本发明的技术效果，本发明提供如下具体实施例说明上述技术流程：
实施例1、一种服务器内多板卡扩展装置，如图1-3所示，包括PCIe扩展基板1，PCIe扩展基板1正反面均设置PCIe扩展插槽，PCIe扩展基板1上正面设置PCIe插槽与对应PCIe扩展基板1的反面的PCIe插槽通过等长PCB板内走线连接。PCIe扩展基板1正面设置6个同规格PCIe插槽，通过PCB内部走线连接到PCIe扩展基板1的反面的PCIe插槽。
PCIe扩展基板1所包含的PCIe插座，包含印刷电路板(PCB)的焊接面为A面，元件面为B面。PRSNT1#和PRSNT2#引脚比其他引脚短，确保热插拔卡完全***。WAKE#引脚使用全电压来唤醒计算机，接收待机电源拉高信号以指示该卡具有唤醒能力，包含PCIe x16信号通道数量的164根针脚。
PCIe板卡的安装所需的PCIe扩展基板1接驳要求，PCIe板卡所插接的PCIe扩展基板1正面所属的6个PCIe扩展基板1，每个PCIe扩展基板1间距应大于等于60mm，对应通过PCB板内走线所相连的PCIe扩展基板1的反面第一PCIe扩展插槽2，每个第一PCIe扩展插槽2间距应为固定20mm。
PCIe扩展基板1包含独立供电模块，将2个PCIe 6Pin供电接口4输入的+12V供电经过DC-DC降压电路调制成+3.3V，接入到PCIe扩展基板1上方6个第一PCIe扩展插槽2上，每个第一PCIe扩展插槽2的B面8号、A面9号、AB面10号4个针脚上。
所述PCIe扩展基板1下方的PCIe插槽处，应有适配的连接插片5，连接插片5两端为PCIe金手指6，金手指两端距离应为40mm，金手指两端符合PCIe针脚定义规范，连接插片5本身只包含单纯的PCB板内线路连接，根据主板规格，会配套2种连接插片5，分别包含PCIex16通道宽度和PCIe x8通道宽度。
所述PCIe扩展基板1安装位置应浮于主板上方，使PCIe扩展基板1下方的6个间距20mm的第二PCIe扩展插槽3与主板的PCIe插槽在金手指安装方向垂直对齐，选择适配主板所包含的PCIe插槽数量和宽度的连接插片5，连通主板和PCIe扩展基板1的信号链路。
需要PCIe扩展基板1板载一套供电装置，包括2个6Pin PCIe供电连接器，一套DC-DC降压模块，每个PCIe插槽需求的电源滤波装置。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块、模组或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元、模组或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本发明的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于，包括：
PCIe扩展基板(1)；
第一PCIe扩展组，其包括若干第一PCIe扩展插槽(2)；所述第一PCIe扩展插槽(2)安装在PCIe扩展基板(1)正面；所述第一PCIe扩展插槽(2)用于与扩展板卡连接；
第二PCIe扩展组，其包括若干第二PCIe扩展插槽(3)；所述第二PCIe扩展插槽(3)安装在PCIe扩展基板(1)反面；所述第二PCIe扩展插槽(3)上安装有插片(5)；所述第二PCIe扩展插槽(3)用于通过插片(5)与PCIe主板的插槽连接；
其中：所述第一PCIe扩展插槽(2)与第二PCIe扩展插槽(3)一一对应连接；相邻第一PCIe扩展插槽(2)之间的间距，大于相邻第二PCIe扩展插槽(3)之间的间距。
2.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述插片(5)两端安装有PCIe金手指(6)；两个PCIe金手指(6)分别用于与第二PCIe扩展插槽(3)以及PCIe主板的插槽连接。
3.根据权利要求2所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述插片(5)两端的PCIe金手指(6)之间的距离为40mm。
4.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述PCIe扩展基板(1)上设置有PCIe 6Pin供电接口(4)；
所述PCIe 6Pin供电接口(4)通过DC-DC降压模块和滤波模块后与第一PCIe扩展插槽(2)以及第二PCIe扩展插槽(3)连接。
5.根据权利要求4所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述DC-DC降压模块用于将12V电压转换成3.3V电压。
6.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述PCIe扩展基板(1)在第一PCIe扩展插槽(2)和第二PCIe扩展插槽(3)中的PRSNT1检测引脚以及PRSNT2检测引脚比其中的其他引脚短一段长度。
7.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述PCIe扩展基板(1)的WAKE引脚通过电压唤醒PCIe主板。
8.根据权利要求7所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述WAKE引脚包括PCIe x16信号通道数量的164根针脚。
9.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
所述第一PCIe扩展插槽(2)与第二PCIe扩展插槽(3)的数量均为六个。
10.根据权利要求1所述的一种服务器内多板卡扩展装置，其特征在于：
相邻所述第一PCIe扩展插槽(2)的间距大于等于60mm；
相邻所述第二PCIe扩展插槽(3)的间距为20mm。
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| CN117687858A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-12 | 苏州元脑智能科技有限公司 | 扩展卡的装配检测方法、***、电子设备及可读存储介质 |
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