CN211427336U - 一种嵌入式vpx计算模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式VPX计算模块，包括CPU、内存颗粒芯片、***启动芯片、PCIE总线扩展芯片、SRIO芯片、显示芯片、BMC芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片、SATA芯片、USB芯片及VPX连接器；内存颗粒芯片、显示芯片、PCIE总线扩展芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片和***启动芯片均与CPU相连；SRIO芯片、BMC芯片、SATA芯片和USB芯片均与PCIE总线扩展芯片相连。具备多种高速数据总线，如PCIE3.0接口、40Gb网络接口、SRIO接口，多种高速数据接口具备都是多路，可以实现接口冗余功能；具备BMC芯片，可通过此BMC芯片实现对计算模块的***管理，并可以通过网络对计算模块进行远程控制管理；高密度，多功能接口，使得计算模块可以应用于多种场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机技术领域，尤其涉及一种嵌入式VPX计算模块。
背景技术
现有应用于VPX***中的嵌入式计算模块结构较为复杂，而且扩展接口较少，不利于模块的精简和小型化，且扩展性能较差。
另外，关键用户所使用的核心计算机，都是以高性能计算、存储数据等应用为主的嵌入式为核心。长期以来，嵌入式的软硬件多为美国设计生产制造，自主权掌握在别人手里因此，在国家大力的推动国产化的浪潮下，大力迅速发展基于国产软硬件平台的嵌入式来保证国家的数据信息***的安全是必须的。
因此，有必要设计一种应用于VPX***中的嵌入式VPX计算模块。
实用新型内容
本实用新型提供了一种嵌入式VPX计算模块，以解决现有技术中嵌入式计算模块集成度不高且扩展性能差的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种嵌入式VPX计算模块，包括CPU、内存颗粒芯片、***启动芯片、PCIE总线扩展芯片、SRIO芯片、显示芯片、BMC芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片、SATA芯片、USB 芯片及VPX连接器；
所述内存颗粒芯片、显示芯片、PCIE总线扩展芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片及***启动芯片均与所述CPU相连；
所述显示芯片输出1路VGA模拟信号和2路DVI-D数字信号到所述VPX连接器；
所述40Gb网络芯片输出2路40Gb网络信号到所述VPX连接器；
所述1Gb网络芯片输出4路Seders网络信号到所述VPX连接器；
所述BMC芯片输出1路VGA和1路千兆网络到前面板接口，输出2路IPMB到所述VPX连接器；
所述CPU的1组8路PCIE3.0信号与所述PCIE总线扩展芯片的输入端口相连，所述PCIE 总线扩展芯片具有10路X4PCIE2.0接口作为输出端口；其中：
2路X4PCIE2.0接口经所述SRIO芯片扩展出2路x4SRIO接口与所述VPX连接器相连；
2路X4PCIE2.0接口经所述USB芯片扩展出8路USB2.0接口，其中，2路USB2.0接口放置在板卡的前面板；1路USB2.0接口接BMC芯片，1路USB2.0接口接串口芯片，串口芯片输出的RS232信号接所述VPX连接器；4路USB2.0接口与所述VPX连接器相连；
1路X4PCIE2.0接口经所述SATA芯片扩展出4路SATA接口，其中，1路SATA接口与MSATA连接器相连，3路SATA接口与所述VPX连接器相连；
1路X4PCIE2.0接口接入所述BMC芯片，用于所述BMC芯片和CPU之前的数据传输；
4路X4PCIE2.0接口接入所述VPX连接器。
进一步地，所述4路X4PCIE2.0接口接入所述VPX连接器中，所述4路X4PCIE2.0接口可组合成2路X8PCIE2.0或1路X16PCIE2.0。不同的数据传输带宽，带宽越宽，传输的数据越多，速度就更快。
进一步地，所述CPU的TTL调试接口经CPLD连接到前面板，所述CPU的UART串口经CPLD输出RS422信号到所述VPX连接器。
进一步地，所述内存颗粒芯片为SCB13H8G802BF-13KI型集成器件，所述PCIE总线扩展芯片为PLX PEX8750型集成器件，所述显示芯片为AMD E8860型集成器件，所述1Gb网络芯片为Intel I350型集成器件，所述40Gb网络芯片为Intel XL710型集成器件，所述SRIO芯片为IDT TSI721型集成器件，所述SATA芯片为Marvell 88SE9215型集成器件，所述***启动芯片为S25FS128型集成器件，所述USB芯片为UPD720201型集成器件，所述串口芯片为PL2303型集成器件，所述BMC芯片为ASPEED的AST2400型集成器件。
进一步地，所述CPU为飞腾1500A-16型集成器件。
有益效果
本实用新型提出了一种嵌入式VPX计算模块，具备多种高速数据总线，如PCIE3.0接口、 40Gb网络接口、SRIO接口；多种高速数据接口具备都是多路，可以实现接口冗余功能；具备BMC芯片，可通过此BMC芯片实现对计算模块的***管理，并可以通过网络对计算模块进行远程控制管理；高密度，多功能接口，标准化，使得计算模块可以应用于多种场合。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种嵌入式VPX计算模块的总体结构框图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种嵌入式VPX计算模块，包括CPU、内存颗粒芯片、***启动芯片、PCIE总线扩展芯片、SRIO芯片、显示芯片、BMC芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片、SATA芯片、USB芯片及VPX连接器；
所述内存颗粒芯片、显示芯片、PCIE总线扩展芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片及***启动芯片均与所述CPU相连；
所述显示芯片输出1路VGA模拟信号和2路DVI-D数字信号到所述VPX连接器，用于***显示接口输出，外接VGA或DVI-D显示器；
所述40Gb网络芯片输出2路40Gb网络信号到所述VPX连接器；
所述1Gb网络芯片输出4路Seders网络信号到所述VPX连接器；
40Gb网络芯片用于***数据的高速传输，1Gb网络芯片用于***控制信号的传输，两个网络分开，可以增加***控制和数据传输的效率。
所述BMC芯片输出1路VGA和1路千兆网络到前面板接口，输出2路IPMB到所述VPX连接器；
所述CPU的1组8路PCIE3.0信号与所述PCIE总线扩展芯片的输入端口相连，所述PCIE 总线扩展芯片具有10路X4PCIE2.0接口作为输出端口；其中：
2路X4PCIE2.0接口经所述SRIO芯片扩展出2路x4SRIO接口与所述VPX连接器相连；
2路X4PCIE2.0接口经所述USB芯片扩展出8路USB2.0接口，其中，2路USB2.0接口放置在板卡的前面板；1路USB2.0接口接BMC芯片，1路USB2.0接口接串口芯片，串口芯片输出的RS232信号接所述VPX连接器；4路USB2.0接口与所述VPX连接器相连；
1路X4PCIE2.0接口经所述SATA芯片扩展出4路SATA接口，其中，1路SATA接口与MSATA连接器相连，3路SATA接口与所述VPX连接器相连；
1路X4PCIE2.0接口接入所述BMC芯片，用于所述BMC芯片和CPU之前的数据传输；
4路X4PCIE2.0接口接入所述VPX连接器，其中，所述4路X4PCIE2.0接口可组合成2路X8PCIE2.0或1路X16PCIE2.0。不同的数据传输带宽，带宽越宽，传输的数据越多，速度就更快。
需明白的是，因为X4PCIE2.0接口的兼容性，故而X4PCIE2.0接口也可当初X1PCIE2.0 接口来使用，以便更好的兼容只接受PCIEX1信号的芯片。
所述CPU的TTL调试接口经CPLD连接到前面板，所述CPU的UART串口经CPLD输出RS422信号到所述VPX连接器。
具体实施时，优选所述CPU为飞腾1500A-16型集成器件，所述内存颗粒芯片为SCB13H8G802BF-13KI型集成器件，所述PCIE总线扩展芯片为PLX PEX8750型集成器件，所述显示芯片为AMD E8860型集成器件，所述1Gb网络芯片为Intel I350型集成器件，所述 40Gb网络芯片为Intel XL710型集成器件，所述SRIO芯片为IDT TSI721型集成器件，所述 SATA芯片为Marvell 88SE9215型集成器件，所述***启动芯片为S25FS128型集成器件，所述USB芯片为UPD720201型集成器件，所述串口芯片为PL2303型集成器件，所述BMC芯片为ASPEED的AST2400。
***以飞腾1500A-16CPU为中心，通过***启动芯片S25FS128启动其工作；飞腾1500A-16CPU自带四通道DDR3内存控制器，板载板贴的32GB内存，速度最高可达1600MHz。
飞腾1500A-16CPU出来的1组X8PCIE3.0总线通过PCIE总线扩展芯片PEX8750扩展出10路X4PCIE2.0总线；飞腾1500A-16CPU扩展出的1组X8PCIE3.0，通过显示芯片E8860 输出1路VGA模拟信号和2路DVI-D数字信号；飞腾1500A-16CPU出来的1组X4PCIE3.0，通过1Gb网络芯片扩展出4路Serdes信号；飞腾1500A-16CPU出来的1组X8PCIE3.0，通过40Gb网络芯片扩展出2路40Gb网络信号。飞腾1500A-16CPU自带的UART串口和TTL 调试接口，通过电平转换，从特殊1.8V电平变成通用的3.3V电平，TTL调试接口连接到前面板，UART串口输出到VPX连接器，
本实施例提供的嵌入式VPX计算模块，核心为飞腾1500A-16CPU，飞腾1500A-16CPU是由国防科学技术大学自主研发的高性能通用64位CPU，为是基于ARMv8体系结构的最新系列处理器Cortex-A57进行设计的，为十六核十六线程；主要面向笔记本、服务器及高端嵌入式***等应用领域，具备多种高速数据总线，如PCIE3.0接口、40Gb网络接口、SRIO接口；多种高速数据接口具备都是多路，可以实现接口冗余功能；具备BMC芯片，可通过此BMC芯片实现对计算模块的***管理，并可以通过网络对计算模块进行远程控制管理；高密度，多功能接口，标准化，使得计算模块可以应用于多种场合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种嵌入式VPX计算模块，其特征在于，包括CPU、内存颗粒芯片、***启动芯片、PCIE总线扩展芯片、SRIO芯片、显示芯片、BMC芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片、SATA芯片、USB芯片及VPX连接器；
所述内存颗粒芯片、显示芯片、PCIE总线扩展芯片、40Gb网络芯片、1Gb网络芯片及***启动芯片均与所述CPU相连；
所述显示芯片输出1路VGA模拟信号和2路DVI-D数字信号到所述VPX连接器；
所述40Gb网络芯片输出2路40Gb网络信号到所述VPX连接器；
所述1Gb网络芯片输出4路Seders网络信号到所述VPX连接器；
所述BMC芯片输出1路VGA和1路千兆网络到前面板接口，输出2路IPMB到所述VPX连接器；
所述CPU的1组8路PCIE3.0信号与所述PCIE总线扩展芯片的输入端口相连，所述PCIE总线扩展芯片具有10路X4 PCIE2.0接口作为输出端口；其中：
2路X4 PCIE2.0接口经所述SRIO芯片扩展出2路x4 SRIO接口与所述VPX连接器相连；
2路X4 PCIE2.0接口经所述USB芯片扩展出8路USB2.0接口，其中，2路USB2.0接口放置在板卡的前面板；1路USB2.0接口接BMC芯片，1路USB2.0接口接串口芯片，串口芯片输出的RS232信号接所述VPX连接器；4路USB2.0接口与所述VPX连接器相连；
1路X4 PCIE2.0接口经所述SATA芯片扩展出4路SATA接口，其中，1路SATA接口与MSATA连接器相连，3路SATA接口与所述VPX连接器相连；
1路X4 PCIE2.0接口接入所述BMC芯片；
4路X4 PCIE2.0接口接入所述VPX连接器。
2.根据权利要求1所述的嵌入式VPX计算模块，其特征在于，所述4路X4 PCIE2.0接口接入所述VPX连接器中，所述4路X4 PCIE2.0接口可组合成2路X8 PCIE2.0或1路X16 PCIE2.0。
3.根据权利要求1所述的嵌入式VPX计算模块，其特征在于，所述CPU的TTL调试接口经CPLD连接到前面板，所述CPU的UART串口经CPLD输出RS422信号到所述VPX连接器。
4.根据权利要求1所述的嵌入式VPX计算模块，其特征在于，所述内存颗粒芯片为SCB13H8G802BF-13KI型集成器件，所述PCIE总线扩展芯片为PLX PEX8750型集成器件，所述显示芯片为AMD E8860型集成器件，所述1Gb网络芯片为Intel I350型集成器件，所述40Gb网络芯片为Intel XL710型集成器件，所述SRIO芯片为IDT TSI721型集成器件，所述SATA芯片为Marvell 88SE9215型集成器件，所述***启动芯片为S25FS128型集成器件，所述USB芯片为UPD720201型集成器件，所述串口芯片为PL2303型集成器件，所述BMC芯片为ASPEED的AST2400型集成器件。
5.根据权利要求1至4任一项所述的嵌入式VPX计算模块，其特征在于，所述CPU为飞腾1500A-16型集成器件。
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