一种PCI-E设备的服务器接口管理结构和方法与流程

一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构和方法
技术领域
1.本发明涉及服务器技术领域，尤其涉及一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构和方法


背景技术：

2.伴随云计算和大数据技术的发展，相关领域对服务器系统资源的需求逐渐提升。为了适应这种需求，处理器供应商通过提高处理器计算能力以及升级多路处理器平台等手段，以升级系统资源，从而极大提高整个系统的数据处理能力，但是这也导致服务器外接接口的数量越来越多，相应地存在大量服务器接口标准。
3.在服务器诸多接口标准中，pci
‑
e(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)是最新的总线和接口标准。由于pci
‑
e总线和接口标准的数据传输速率高且还有相当大的开发潜力，且pci
‑
e具有多种规格，能满足现在和将来可预见时间内的低高速设备的需求，另外在软件层面上兼容目前的pci技术和设备，支持pci设备和内存模组的初始化，因此，pci
‑
e已成为服务器外接接口的主流。
4.目前市场上大多数的服务器都会带有pci
‑
e插槽以扩展外接接口，现在越来越多基于pci
‑
e规格开发的智能网卡被广泛运用在服务器中。与标准pci
‑
e卡相比，部分智能网卡的复位信号延迟不同。具体地，智能网卡功能越复杂，上电准备时间越长，因此必须在上电完成后才能够解复位的复位信号需要延迟的时间更长，甚至会长10倍以上，且不同厂家的智能网卡的复位信号延迟具有多样性。然而，现有的服务器接口管理结构，无法识别后端pci
‑
e设备复位延迟规格，进而无法动态自适应配置管理，最终导致服务器硬件设计外接口无法兼容不同复位延迟的pci
‑
e设备。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构，旨在解决现有技术中服务器硬件接口无法兼容不同复位延迟的pci
‑
e设备的问题。
6.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构，包括：
7.用于接入pci
‑
e设备的转接板，其中，转接板包括pci
‑
e插槽和id识别模块；id识别模块，用于识别pci
‑
e插槽连接的pci
‑
e设备，并生成板卡id信号；
8.与转接板相连的基板管理控制器，用于根据id识别模块生成的板卡id信号生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略；
9.与基板管理控制器电连接的cpld，用于根据延迟策略，生成并向pci
‑
e插槽发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号。
10.优选地，所述id识别模块，包括：
11.与pci
‑
e插槽相连的id识别芯片，用于识别pci
‑
e插槽连接的pci
‑
e设备；
12.与id识别芯片相连的io管脚，io管脚还与基板管理控制器电连接，用于生成板卡
id信号并发送至基板管理控制器。
13.优选地，所述服务器接口管理结构中，转接板还包括分别与pci
‑
e插槽和id识别模块电连接的导电触片；
14.通过导电触片与转接板电连接的转接板连接器，其中，转接板连接器还与基板管理控制器电连接。
15.优选地，所述服务器接口管理结构还包括：与cpld电连接的单刀双掷开关，单刀双掷开关包括：
16.与cpld的延迟策略寄存器电连接的延迟选通开关接口，用于根据cpld发送的延迟选通信号，选通对应的延迟复位信号接口；
17.与cpld的标准延迟信号发生器电连接的第一延迟复位信号接口；
18.通过延迟发生电路与标准延迟信号发生器电连接的第二延迟复位信号接口；
19.以及，与第一延迟复位信号接口和第二延迟复位信号接口分别电连接的延迟复位信号输出口，延迟复位信号输出口还与pci
‑
e插槽电连接。
20.优选地，所述延迟发生电路包括：
21.与标准延迟信号发生器电连接的rc延迟线路；
22.与rc延迟线路连接的延迟复位信号触发器，其中，延迟复位信号触发器还与第二延迟复位信号接口电连接。
23.优选地，所述rc延迟线路包括：
24.与标准延迟信号发生器电连接的延迟电压转换器；
25.与延迟电压转换器电连接的延迟电压发生器，延迟电压发生器还与延迟复位信号触发器电连接。
26.优选地，所述服务器接口管理结构，还包括：固定有转接板、基板管理控制器和cpld的主板。
27.优选地，所述服务器接口管理结构还包括：与转接板、基板管理控制器和cpld分别电连接的供电电源。
28.根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种pci
‑
e设备的服务器接口管理方法，方法用于上述任一项技术方案所述的服务器接口管理结构，服务器接口管理方法包括：
29.识别pci
‑
e插槽连接的pci
‑
e设备，并生成板卡id信号；
30.根据板卡id信号生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略；
31.根据延迟策略，生成并向pci
‑
e插槽发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号。
32.本技术提供的pci
‑
e设备的服务器接口管理方案，通过id识别模块使用pci
‑
e设备，并生成与pci
‑
e设备对应的板卡id信号，然后基板管理控制器根据该板卡id信号，生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略，复杂可编程逻辑器件cpld根据该延迟策略生成并向pci
‑
e插槽发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号，这样pci
‑
e设备的服务器接口管理结构就能够区分不同的pci
‑
e设备，识别pci
‑
e设备的复位延迟规格，动态自适应地进行pci
‑
e设备的复位延迟管理，兼容不同复位延迟规格的pci
‑
e设备。
附图说明
33.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示出的结构获得其他的附图。
34.图1是本发明实施例提供的一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构示意图；
35.图2是图1所示实施例提供的一种延迟发生电路的结构示意图；
36.图3是本发明实施例提供的一种pci
‑
e设备的服务器接口管理方法的流程示意图。
37.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
38.标号名称标号名称1转接板2基板管理控制器3cpld4转接板连接器5单刀双掷开关6延迟发生电路7主板8供电电源101pci
‑
e插槽102id识别模块103导电触片301延迟策略寄存器302标准延迟信号发生器501延迟选通开关接口b1第一延迟复位信号接口b2第二延迟复位信号接口a延迟复位信号输出口601rc延迟线路602延迟复位信号触发器6011延迟电压转换器6012延迟电压发生器
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具体实施方式
39.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
40.本发明实施例的主要技术问题如下：
41.市场上目前的大多数的服务器都会带有pci
‑
e插槽以扩展外接接口，现在越来越多基于pci
‑
e规格开发的智能网卡被广泛运用在服务器中。与标准pci
‑
e卡相比，部分智能网卡的复位信号的延迟时间不同。具体地，智能网卡功能越复杂，上电准备时间越长，因此必须在上电完成后才能够解复位的复位信号需要延迟的时间更长，甚至会长10倍以上，且不同厂家的智能网卡的复位信号延迟具有多样性。然而，现有的服务器接口管理结构，无法识别后端pci
‑
e设备复位延迟规格，进而无法动态自适应配置管理，最终导致服务器硬件设计外接口无法兼容不同复位延迟的pci
‑
e设备。
42.为了解决上述问题，具体参见图1，图1为本发明实施例提供的一种pci
‑
e设备的服务器接口管理结构示意图，如图1所示，该pci
‑
e设备的服务器接口管理结构，包括：
43.用于接入pci
‑
e设备的转接板1，其中，转接板1包括pci
‑
e插槽101和id识别模块102；id识别模块102，用于识别pci
‑
e插槽101连接的pci
‑
e设备，并生成板卡id信号。id识别模块102可以统一设计8位的board id，由pca9554芯片的io管脚构成，这样通过板卡id信号与pci
‑
e设备对应，通过该板卡id信号就能够区分不同的pci
‑
e设备，例如标准板卡和智能网卡。
44.其中，作为一种优选的实施例，id识别模块102包括：
45.与pci
‑
e插槽101相连的id识别芯片(图中未标记)，用于识别pci
‑
e插槽101连接的
pci
‑
e设备；与id识别芯片相连的io管脚(图中未标记)，io管脚还与基板管理控制器2电连接，用于生成板卡id信号并发送至基板管理控制器2。
46.pci
‑
e设备的id识别模块102，可以转接卡上统一设计8位的board id，由pca9554芯片的io管脚构成，pci
‑
e标准接口中的bmc i2c(inter－integrated circuit，两线式串行总线)可以通过board id获取特殊设备(例如智能网卡)的信息。当获取到板卡id信号后将该板卡id信号发送至基板管理控制器bmc，bmc能够根据该板卡id信号识别不同的pci
‑
e设备，进而对不同类型的pci
‑
e设备执行不同的延迟复位策略。
47.如图1所示，该pci
‑
e设备的服务器接口管理结构还包括：
48.与转接板1相连的基板管理控制器2，用于根据id识别模块102生成的板卡id信号生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略。基板管理控制器2的寄存器中存储有不同id对应的复位延迟策略，这样通过识别板卡id信号对应的复位延迟策略，能够根据该复位延迟策略控制pci
‑
e插槽101连接的pci
‑
e设备的复位延迟，从而提供更灵活的接口管理方式。
49.与基板管理控制器2电连接的cpld3，用于根据延迟策略，生成并向pci
‑
e插槽101发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号。cpld3与bmc通过系统管理总线通信连接，能够通过单刀双掷开关5切换不同pci
‑
e设备对应的延迟复位信号。
50.本技术提供的pci
‑
e设备的服务器接口管理方案，通过id识别模块102使用pci
‑
e设备，并生成与pci
‑
e设备对应的板卡id信号，然后基板管理控制器2根据该板卡id信号，生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略，复杂可编程逻辑器件cpld3根据该延迟策略生成并向pci
‑
e插槽101发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号，这样pci
‑
e设备的服务器接口管理结构就能够区分不同的pci
‑
e设备，识别pci
‑
e设备的复位延迟规格，动态自适应地进行pci
‑
e设备的复位延迟管理，兼容不同复位延迟规格的pci
‑
e设备。
51.作为一种优选的实施例，如图1所示，转接板1还包括分别与pci
‑
e插槽101和id识别模块102电连接的导电触片103；通过该导电触片103，id识别模块102识别到的板卡id能够传输至基板管理控制器2，并且cpld3生成的延迟复位信号能够通过该导电触片103发送至pci
‑
e插槽101接入的pci
‑
e设备，实现对不同类型的pci
‑
e设备的复位延迟管理。
52.通过导电触片103与转接板1电连接的转接板连接器4，其中，转接板连接器4还与基板管理控制器2电连接。转接板连接器4与转接板1的导电触片103连接，这样cpld3和基板管理控制器bmc能够通过该转接板连接器4接入转接板1。
53.作为一种优选的实施例，如图1所示，服务器接口管理结构还包括：与cpld3电连接的单刀双掷开关5，单刀双掷开关5包括：
54.与cpld3的延迟策略寄存器301电连接的延迟选通开关接口501，用于根据cpld3发送的延迟选通信号，选通对应的延迟复位信号接口。cpld3在获取到上述板卡id信号后，将该板卡id信号与自身寄存器中的延迟策略进行匹配，并根据延迟策略向单刀双掷开关5的延迟选通开关接口501发送对应的延迟选通信号，选通对应的延迟复位信号接口，从而发送不同延时的延迟复位信号。
55.与cpld3的标准延迟信号发生器302电连接的第一延迟复位信号接口b1。第一延迟复位信号接口b1与cpld3标准延迟信号发生器302直接相连，用于接收cpld3发送的标准延迟信号，该标准延迟信号与标准pci
‑
e设备对应，其延迟时间为100ms，通过该标准延迟信号对pci
‑
e插槽101连接的标准pci
‑
e设备进行接口管理。
56.通过延迟发生电路6与标准延迟信号发生器302电连接的第二延迟复位信号接口b2。第二延迟复位信号接口b2通过延迟发生电路6与上述标准延迟信号发生器302电连接，延迟发生电路6能够改变标准延迟信号发生器302发出的标准延迟信号的延迟时间，从而适应不同延时的pci
‑
e设备，进而实现对不同延迟的pci
‑
e设备的延时管理。
57.以及，与第一延迟复位信号接口b1和第二延迟复位信号接口b2分别电连接的延迟复位信号输出口a，延迟复位信号输出口a还与pci
‑
e插槽101电连接。
58.延迟复位信号输出口a与第一延迟复位信号接口b1和第二延迟复位信号接口b2分别连接，这样在延迟选通开关接口501的控制下，延迟复位信号能够输出不同延时的延迟复位信号，从而通过延迟复位信号输出口输出至pci
‑
e插槽101，实现对插槽上连接的不同类型的pci
‑
e设备的接口管理。
59.具体地，对于标准pci
‑
e卡所在的转接卡，我们定义id为[00000000]，基板管理控制器bmc通过i2c读取转接板1上的pca9554芯片上的板卡id信息，识别到pci
‑
e卡是需要100ms复位延迟的标准pci
‑
e卡时，bmc通过sgpmi接口将100ms的延迟策略发送给cpld3，cpld3内的寄存器接收到此信号，触发cpld_reset_sel输出延迟选通信号，从而将单刀双掷开关5的选通sel脚位置低。通过查找单刀双掷开关的真值表，此时选通延迟复位信号输出口a到第一延迟复位信号接口b1，cpld3输出满足标准pci
‑
e插卡复位的100ms延迟的复位信号进入b1，进而由a输出到pci
‑
e插槽，继而提供标准的pci
‑
e协议时序。需要特殊说明的，由于cpu peset资源日渐增多，同一个cpu的复位信号多达40个，他们的时序是一致的。为保证所有接口的时序统一，节省cpld3管脚资源，通常不会使用独立的cpld3管脚输出所有延迟复位信号，而是通过缓冲器一扩多的方式分配到多个外接插口，图中所示仅为其中一路reset信号。
[0060]
对于延迟1s的智能网卡接口，我们定义id为[11111111]，基板管理控制器bmc通过i2c读取转接板1上的pca9554上的id信息。当bmc识别到转接卡连接的pci
‑
e卡是需要特殊复位延迟的智能网卡时，bmc通过sgpmi接口将1s的延迟策略发送给cpld3，cpld3内的寄存器接收到此信号，触发接口cpld_reset_sel输出延迟选通信号将单刀双掷开关5的选通sel脚位置高，通过查找单刀双掷开关的真值表，此时选通延迟复位信号输出口a到第二延迟复位信号接口b2，cpld3输出的满足标准pci
‑
e插卡复位的100ms延迟的复位信号经过延迟线路进入延迟复位信号接口b2进而由延迟复位信号输出口a输出到pci
‑
e插槽，继而提供perst延迟1s的智能网卡复位时序。
[0061]
作为一种优选的实施例，如图2所示，本技术实施例提供的延迟发生电路6包括：
[0062]
与标准延迟信号发生器302电连接的rc延迟线路601；rc延迟线路601能够通过电容和电阻改变延迟时间，从而针对不同的pci
‑
e设备执行不同的延迟策略；与rc延迟线路601连接的延迟复位信号触发器602，其中，延迟复位信号触发器602还与第二延迟复位信号接口电连接。延迟复位信号触发器602能够根据rc延迟线路601改变的延迟时间生成对应的延迟复位信号，从而对不同延迟的pci
‑
e设备进行延迟管理。本技术实施例中可选用施密特触发器对延迟复位信号进行整形。
[0063]
其中，作为一种优选地实施例，如图2所示，rc延迟线路601包括：
[0064]
与标准延迟信号发生器302电连接的延迟电压转换器6011；
[0065]
与延迟电压转换器6011电连接的延迟电压发生器6012，延迟电压发生器6012还与
延迟复位信号触发器602电连接。
[0066]
其中，本技术实施例中选择r1＝806kohm，c1＝1uf，c2＝1uf。pci
‑
e设备的延迟时间可通过t＝
‑
r*c*ln((e
‑
v)/e)得出；其中：电阻r和电容c是串联，r的单位为欧姆，c的单位为f；e为串联电阻和电容之间的电压，v为电容间要达到的电压。施密特触发器选用ti的sn74lvc1g17dckr。通过设置延迟电压发生器6012，改变延迟电压转换器6011，这样能够改变串联电阻和电容之间电压e，从而改变延迟时间t。
[0067]
作为一种优选的实施例，服务器接口管理结构还包括：固定有转接板1、基板管理控制器2和cpld3的主板7。
[0068]
作为一种优选的实施例，服务器接口管理结构还包括：与转接板1、基板管理控制器2和cpld3分别电连接的供电电源8。
[0069]
另外，如图3所示，本发明还提供了一种pci
‑
e设备的服务器接口管理方法，该方法用于上述任一项实施例所述的服务器接口管理结构，如图3所示，该服务器接口管理方法包括：
[0070]
s110：识别pci
‑
e插槽连接的pci
‑
e设备，并生成板卡id信号；
[0071]
s120：根据板卡id信号生成与pci
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e设备对应的延迟策略；
[0072]
s130：根据延迟策略，生成并向pci
‑
e插槽发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号。
[0073]
本技术提供的pci
‑
e设备的服务器接口管理方案，通过id识别模块使用pci
‑
e设备，并生成与pci
‑
e设备对应的板卡id信号，然后基板管理控制器根据该板卡id信号，生成与pci
‑
e设备对应的延迟策略，复杂可编程逻辑器件cpld根据该延迟策略生成并向pci
‑
e插槽发送与pci
‑
e设备对应的延迟复位信号，这样pci
‑
e设备的服务器接口管理结构就能够区分不同的pci
‑
e设备，识别pci
‑
e设备的复位延迟规格，动态自适应地进行pci
‑
e设备的复位延迟管理，兼容不同复位延迟规格的pci
‑
e设备。
[0074]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0075]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0076]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0077]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0078]
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0079]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0080]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。