[發明專利]一種提高PCIE數據通道使用率的主板及方法

在審

• 申請號: 201710258574.2
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106951383A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 馬井彬
• 申請（專利權）人: 深圳市同泰怡信息技術有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/40
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 孫偉

1.一種提高PCIE數據通道使用率的主板，其特征在于：其包括PCH集成南橋芯片、主板處理器和BIOS基本輸入輸出模塊；主板處理器的根橋設備的數據通道lanes的數量為n；主板上的PCIE插槽為m個，其中包括通道數與根橋設備的lanes數量相同的第一插槽，所述根橋設備的lanes全部與第一插槽連接，其他PCIE插槽的所有lanes的觸點依次順序連接在第一插槽上的相應數量lanes的觸點上；

PCH集成南橋芯片包含m個GPIO，分別為GPIO₀~GPIO_m-1，所述GPIO₀~GPIO_m-1分別與各個PCIE插槽的在位信號PRSNT1#電連接，且所有的GPIO信號外部均通過電阻R與上拉電源連接進行上拉；與每個插槽lanes連接的信號線均通過電阻接地；

BIOS程序在開機啟動過程中，根據GPIO得到的在位信號PRSNT1#，獲得PCIE設備的數量，從而配置根橋設備的數據通道寬度。

2.根據權利要求1所述的提高PCIE數據通道使用率的主板，其特征在于：所述主板上的PCIE插槽包括寬度小于第一插槽的第二插槽、第三插槽和第四插槽，所述第二插槽的寬度大于第三插槽和第四插槽，所述第二插槽、第三插槽的lanes的觸點依次順序連接在第一插槽的相應寬度的lanes的觸點上；所述第四插槽的lanes的觸點分別與第二插槽的相應寬度的lanes的觸點依次順序連接。

3.根據權利要求2所述的提高PCIE數據通道使用率的主板，其特征在于：主板處理器的根橋設備的每條數據通道lanes的Tx和Rx均通過差分信號線的DN和DP信號與PCIE插槽觸點連接，所述DN和DP信號與PCIE插槽觸點的位置引出線路通過電阻R接地。

4.根據權利要求3所述的提高PCIE數據通道使用率的主板，其特征在于：所述n為16，所述第一插槽為x16，所述第二插槽為x8，所述第三插槽和第四插槽為x4，所述第二插槽的所有lanes的觸點分別依次與第一插槽的第9條到第16條lanes的所有觸點連接；所述第三插槽所有lanes的觸點分別依次與第一插槽的第5條lanes到第8條lanes的所有觸點連接；所述第四插槽的所有lanes的觸點分別依次與第二插槽的第5條lanes到第8條lanes的所有觸點連接。

5.根據權利要求1所述的提高PCIE數據通道使用率的主板，其特征在于：所述n為8，所述主板上的PCIE插槽包括第一插槽和第二插槽，所述第一插槽為x8，所述第二插槽為x4，所述第二插槽的lanes的觸點分別依次順序與第一插槽的第5條lanes到第8條lanes所有觸點連接。

6.一種提高PCIE數據通道使用率的方法，其特征在于：主板采用如權利要求1~5任意一項所述的提高PCIE數據通道使用率的主板，所述提高PCIE數據通道使用率的方法包括以下步驟：

步驟S1，啟動BIOS程序，初始化GPIO，將GPIO₀~GPIO_m-1設置為輸入功能，然后讀取GPIO₀~GPIO_m-1輸入的數據值，得到PCIE插槽的在位信號PRSNT1#；

步驟S2，PCIE插槽的在位信號PRSNT1#通過GPIO傳遞給BIOS基本輸入輸出模塊，根據各個插槽設備的在位情況，BIOS程序配置橋設備的寬度。

7.根據權利要求6所述的提高PCIE數據通道使用率的方法，其特征在于：步驟S1中，根據GPIO₀~GPIO_m-1輸入的數據值檢測GPIO₀~GPIO_m-1的輸入電平情況；步驟S2中，如果所有GPIO₀~GPIO_m-1的電平均為高電平，則所有插槽沒有任何PCIE設備插入， BIOS基本輸入輸出模塊將橋設備的配置成默認帶寬配置；當GPIO₀~GPIO_m-1的電平出現低電平時，則有PCIE設備接入，BIOS基本輸入輸出模塊配置根橋設備的帶寬，連接所有PCIE設備并完成初始化。

8.根據權利要求7所述的提高PCIE數據通道使用率的方法，其特征在于：所述n為16，m為4，所述主板上的PCIE插槽包括帶寬為x16的第一插槽，帶寬為x8的第二插槽，帶寬為x4的第三插槽和第四插槽；所述第二插槽的所有lanes的觸點分別依次與第一插槽的第9條到第16條lanes的所有觸點連接；所述第三插槽所有lanes的觸點分別依次與第一插槽的第5條lanes到第8條lanes的所有觸點連接；所述第四插槽的所有lanes的觸點分別依次與第二插槽的第5條lanes到第8條lanes的所有觸點連接；所述BIOS基本輸入輸出模塊采用以下方式配置根橋設備的寬度：

當四個插槽都有設備時，四個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x4 x4 x4 x4；

當只有第一個插槽有設備時，寬度配置x16；

當第一插槽和第三插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x4 x4 x4 x4；

當第一插槽和第二插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x8 x8；

當第一插槽和第四插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x8 x4 x4；

當只有第三插槽有設備時，寬度配置x4 x4 x4 x4；

當第三插槽和第二插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x4 x4 x8；

當第三插槽和第四插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x4 x4 x4 x4；

當只有第二插槽有設備時，寬度配置x8 x8；

當第二插槽和第四插槽有設備時，這兩個插槽的PRSNT1#拉低，配置成x8 x4 x4；

當只有第四插槽有設備時，寬度配置x8 x4 x4。