一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法，供电电路包括PCIE加速网卡和PCIE金手指上的电源电路，所述PCIE加速网卡包括光口、FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元连接光口，第二供电单元分别连接FPGA芯片和DDR内存。与现有技术相比，本发明专利技术借助服务器PCIE插槽上的热插拔保护电路实现光模块的热插拔保护，减少PCIE加速网卡上不必要的电源控制器和热插拔保护器件，减少PCIE加速网卡的器件密度和硬件成本，消除对系统电源的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法
本专利技术涉及PCIE(peripheralcomponentinterconnectexpress一种高速串行计算机扩展总线标准)网卡设计
,具体地说是一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法。
技术介绍
随着大数据、云计算的高速发展，图像处理、加速运算等技术需求越来越多，近年来PCIE加速网卡运用越来越广。这种以PCIE接口的形式插入服务器主板，从而达到特定功能的应用成为了趋势，其优势在于可通过PCIE金手指，直接插入台式机或服务器的PCIE插槽中调试使用，简易灵活，开发成本低。而服务器的PCIE接口采用高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS，QualityofService)等功能。如今出现了各种各样的PCIE加速板卡，这些板卡往往专注于处理一件事，从而释放CPU的越来越重的压力，其中应用较多的有带有网口的PCIE加速网卡，或者可直接称之为PCIE加速网卡。根据网口形式可分为电口网卡和光口网卡，根据网口数量和速率又分为千兆网卡、万兆网卡、25G/40G/50G/100G等网卡。面对大量的数据处理需求，带有高速光纤网络接口的PCIE加速网卡得到广泛的青睐，一块PCIE加速网卡，网口主要以10G，25G，40G和100G的光口作为主力，不同的光口通过外接可热插拔的光模块实现光电信号转换，然后通过光纤进行远距离的数据传输。现有的PCIE接口在PCIE3.0的标准中是有明确规范的，对于电源PCIE卡支持电源级别有25W(Lowprofilecard)，75W(standardsize)，150W，225W和300W。对于X8和X16的PCIE插槽最高支持电源功率一般是75W(可以支持热插拔)，当需要用到150W，225W和300W电源的PCIE加速网卡时是需要外接电源的(一般不支持热插拔)。故服务器上的PCIE插槽一般都支持热插拔操作，在服务器的主板接口上都会进行相应的热插拔保护。面对不断增加的数据带宽能力，近年来以太网光纤传输成为了发展趋势，主要的以太网光口形式包括SFP(SmallForm-factorPluggables，是小体积将千兆位(1G)电信号转换为光信号的接口器件，可称为千兆可插拔光模块)、SFP+(10GigabitSmallFormFactorPluggable新一代的万兆(10G)可插拔光模块)、SFP28(10GigabitSmallFormFactorPluggable25G光模块)、QSFP和QSFP28(100G光模块,4通道25G光模块)。在物理连接上对于SFP28(25G)光口可以向下兼容SFP+/SFP光口，QSFP28(100G)接口可以向下兼容QSFP(40G)接口。同时所有的光模块均支持热插拔操作。在进行PCIE卡供电设计时，尤其当板卡功耗较高时，现阶段还没有一个最优的常用方案被业内所认可和广泛使用。很多设计者为了满足功耗要求，会选择降低板卡性能或者是增加外接辅助电源的方法来满足要求，这样做得结果直接影响了产品的性能或者是增加产品的成本，而且通常带有外接辅助的电源的PCIE加速网卡是不支持热插拔操作的，从而降低了板卡的使用灵活性。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法。以解决现有技术中高功耗板卡的供电设计成本高、灵活性低的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种PCIE加速网卡供电电路，包括PCIE加速网卡和PCIE金手指上的电源电路，所述PCIE加速网卡包括光口、FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元连接光口，第二供电单元分别连接FPGA芯片和DDR内存。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述PCIE加速网卡还包括BMC控制系统，所述电源电路还包括第三供电单元，所述第三供电单元连接所述BMC控制系统。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述BMC控制系统包括MCU控制器、温度传感器、风扇和UART接口，所述MCU控制器用于管理PCIE加速网卡的信息和状态。结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第一供电单元的输出电压为3.3V，所述第二供电单元的输出电压为12V，所述第三供电单元的输出电压为3.3V_AUX。结合第一方面，在第一方面任一种可能的实现方式中，所述供电电路还包括若干电压转换单元，所述电压转换单元用于对第二供电单元的输出电压进行电压转换，为FPGA芯片的外围电路供电。本专利技术第二方面提供了一种PCIE加速网卡供电电路的设计方法，所述方法包括利用PCIE加速网卡金手指上不同的电源分别为PCIE加速网卡上的光口、FPGA芯片和DDR内存供电。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述利用PCIE加速网卡金手指上不同的电源分别为PCIE加速网卡上的光口、FPGA芯片和DDR内存供电具体包括：利用所述金手指上的3.3V电源为光口供电；利用所述金手指上的12V电源为FPGA和DDR内存供电；利用所述金手指上的3.3V_AUX为PCIE加速网卡上的BMC控制系统供电。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：加速网卡上的光口供电(光模块供电)采用PCIE金手指提供的+3.3V电源供电，借助服务器PCIE插槽上的热插拔保护电路实现光模块的热插拔保护，减少PCIE加速网卡上不必要的电源控制器和热插拔保护器件，减少PCIE加速网卡的器件密度和硬件成本，消除对系统电源的干扰。使用PCIE金手指上的3.3V电源给PCIE加速网卡上的光口供电,借用服务器主板上的热插拔保护电路实现光模块的热插拔保护。最终可以实现更优的性价比和理想的光口热插拔方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，对于本领域普通技术人员而言，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附图。图1是本专利技术所述PCIE加速网卡的结构示意图图2是本专利技术所述PCIE加速网卡供电线路的示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。PCIE金手指上的电源分别为3.3V电源(最大输出电流3A)，12V电源(最大输出电流5.5A)，和一个3.3VAUX辅助电源(小的固有电源最大输出电流375mA)。本专利技术实施例PCIE加速网卡的电源设计以这三个电源为基础进行。现有技术为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCIE加速网卡供电电路，其特征是，包括PCIE加速网卡和PCIE金手指上的电源电路，所述PCIE加速网卡包括光口、FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元连接光口，第二供电单元分别连接FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路由PCIE金手指提供。

【技术特征摘要】
1.一种PCIE加速网卡供电电路，其特征是，包括PCIE加速网卡和PCIE金手指上的电源电路，所述PCIE加速网卡包括光口、FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元连接光口，第二供电单元分别连接FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路由PCIE金手指提供。2.根据权利要求1所述的一种PCIE加速网卡供电电路，其特征是，所述PCIE加速网卡还包括BMC控制系统，所述电源电路还包括第三供电单元，所述第三供电单元连接所述BMC控制系统。3.根据权利要求2所述的一种PCIE加速网卡供电电路，其特征是，所述BMC控制系统包括MCU控制器、温度传感器、风扇和UART接口，所述MCU控制器用于管理PCIE加速网卡的信息和状态。4.根据权利要求3所述的一种PCIE加速网卡供电电路，其特征是，所述第一供电单元的输出电压为3.3V，所述第二供电单元的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈三霞，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32