[发明专利]一种兼容NVMe的存储IO箱系统及其设计方法

说明书

本发明实施例公开了一种兼容NVMe的存储IO箱系统及其设计方法，通过PCIE交换板从计算节点引出X16 PCIE信号与PCIE交换板内的PCIE SWITCH芯片连接；PCIE SWITCH芯片扩展出X8 PCIE插槽接口；所述RAID卡连接在PCIE SWITCH芯片扩展的X8 PCIE插槽接口上，并扩展出X4 SAS接口与所述SAS扩展卡连接；所述SAS扩展卡将RAID卡传递的X4 SAS信号扩展为X24 SAS信号，并将X24 SAS信号通过高速连接器传输至硬盘背板。本发明采用较少的高速信号线缆扩展出足够数量的PCIE接口，解决现有技术中扩展IO接口存在的设备成本高及安装难度大的问题，同时本存储IO系统兼容NVMe硬盘，提高了数据的传输和处理速率。

技术领域

本发明涉及服务器板卡技术领域，具体来说涉及一种兼容NVMe的存储IO箱系统及其设计方法。

背景技术

存储IO箱作为独立于服务器的外部设备，主要和服务器计算节点配合使用，为服务器扩展出较多的IO接口并提高服务器的存储容量。随着大数据时代的到来，各种网络数据呈爆炸式增长，这也对服务器存储系统的数据传输和处理能力提出了更高的要求。为了应对这一趋势，NVMe(Non-Volatile Memory express，非易失性存储器标准)作为一种高速率、低延迟的存储协议应运而生，并得到越来越广泛的应用。现有技术中，绝大多数的存储IO箱系统仅支持SAS/SATA协议，难以满足不断增长的数据传输要求，为了扩展出足够的IO接口，传统存储IO箱需要从计算节点引入大量的PCIE信号，这需要购置较多价格昂贵的高速线缆，间接的增加了设备的安装成本和安装难度。

针对上述问题，本发明提出一种不同于现有技术构思的、兼容NVMe的存储IO箱系统及其设计方法，该系统在支持SAS/SATA协议的基础上能够兼容NVMe协议，并且可通过从服务器计算节点引入较少的PCIE信号扩展出足够数量的IO接口。

发明内容

本发明实施例中提供了一种兼容NVMe的存储IO箱系统及其设计方法，解决现有技术中扩展IO接口存在的设备成本高及安装难度大的问题，并提高了数据的传输和处理速率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种兼容NVMe的存储IO箱系统，包括硬盘背板、PCIE交换板以及电源管理板，硬盘背板与PCIE交换板连接，系统还包括RAID卡和SAS扩展卡，所述PCIE交换板通过CDFP线缆从计算节点引出X16PCIE信号与交换板内的PCIE SWITCH芯片连接以扩展更多的PCIE接口，同时PCIE SWITCH芯片扩展出X8PCIE插槽接口；所述RAID卡连接在PCIE SWITCH芯片扩展的X8PCIE插槽接口上，用于将PCIE信号转换成SAS信号，同时RAID卡扩展出X4SAS接口与所述SAS扩展卡连接；所述SAS扩展卡将RAID卡传递的X4SAS信号扩展为X24SAS信号，并将X24SAS信号通过高速连接器传输至硬盘背板。

基于上述方案，本系统做如下优化：

如上所述的兼容NVMe的存储IO箱系统，所述PCIE交换板的计算节点引出的X16PCIE信号包括两组，分别与交换板内的两片PCIE SWITCH芯片连接，每片PCIE SWITCH芯片具有96lane信号接口，其中16lane上游接口外接来自计算节点的X16PCIE信号，80lane下游接口用于外扩PCIE插槽并为硬盘背板提供PCIE信号。本方案中，每片PCIE SWITCH芯片扩展出一个X16PCIE及两个X8PCIE插槽接口，两片PCIE SWITCH芯片共扩展有两个X16PCIE及四个X8PCIE插槽接口。所述RAID卡连接在其中一个X8PCIE插槽接口上。