[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

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種提高PCIE數據通道使用率的主板及方法。

背景技術

在主板上，PCIE的每一條數據通道，叫做一條Lane，由發送信號Tx和接收信號Rx組成。不同架構的處理器的PCIE數據通道Lane的數量不同，一般在16到48條Lanes之間，數據通道最大可以將16條Lanes配置成一組，也可以將8條Lanes配置成一組，最小可以將4條Lanes配置成一組。配置好以后，每一組可以鏈接一個外部PCIE設備。處理器有可能有多個橋設備，以處理器一個有16條Lanes的橋設備為例，主板可以設計四種配置，配置1一條x16的插槽，或者配置2兩條x8的插槽，或者配置3一條x8及兩條x4的插槽，或者配置4四條x4的插槽。

主板設計時，就要選擇具體使用哪種配置，設計主板選定PCIE配置后，生產出實物主板后，不可以再對硬件PCIE插槽進行修改。如果客戶插入主板的PCIE設備寬度恰好和PCIE插槽支持的最大寬度一致，才能對PCIE數據通道進行最大化使用，但是主板在客戶端應用情況眾多，PCIE插槽接入設備的情況多種多樣，對于PCIE數據通道的限制浪費，就比較常見了。例如處理器的有一個16條數據通道Lanes的橋設備，當選擇配置1時，主板上會有一個寬度為x16的PCIE插槽接口，客戶可以插入寬度x16及以下的PCIE設備，當客戶需要插入寬度為x1的PCIE設備時，其他15條數據通道就會被閑置浪費，即使需要再接一張x1的PCIE設備也無法實現；當選擇配置2時，主板上有兩個寬度為x8的PCIE插槽接口，客戶可以插入寬度x8及以下的PCIE設備，當客戶需要插入寬度為x1的PCIE設備時，兩個插槽共計有14條數據通道被閑置浪費，同時客戶如果有需要運行在寬度為x16 PCIE設備要插入主板，也是不能實現的；當選擇配置3時，主板上有一個x8和兩個x4的PCIE插槽接口，客戶可以插入三張x1的PCIE設備，將有13條數據通道被閑置浪費，同時主板上不能接入一張寬度x16或者同時兩張寬度x8的PCIE設備；當選擇配置4時，主板上有四個PCIE插槽接口，客戶可以接入四張x1的PCIE設備，將有12條數據通道被閑置浪費，同時寬度為x16或者x8的PCIE設備無法插入主板。由此可見，目前主板的PCIE插槽設計，對客戶的PCIE設備靈活應用，限制和閑置浪費都是比較嚴重的。

發明內容

針對以上技術問題，本發明公開了一種提高PCIE數據通道使用率的主板及方法，通過硬件線路設計和BIOS程序設計，根據插入插槽的PCIE設備寬度，實現PCIE數據通道使用率最大化。

對此，本發明采用的技術方案為：

一種提高PCIE數據通道使用率的主板，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。

針對目前的處理器，所述n為16或8。

采用此技術方案，可以根據需要充分使用PCIE數據通道，靈活應對各種PCIE設備的使用。GPIO0~GPIOm-1，分別鏈接到各個PCIE插槽的在位信號（PRSNT1#）上面，所有GPIO信號外部均通過電阻R進行上拉，如果所有插槽沒有設備插入，則所有GPIO輸入高電平信號，如果有PCIE設備插入到插槽中，PRSNT1#拉低表示有PCIE設備在插槽內。

作為本發明的進一步改進，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。