本發(fā)明屬于通信傳輸技術領域，具體涉及為一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術：

當前計算機體系中Pci Express是外部設備擴展標準總線，在個人計算機或者服務器中，Pci Express以擴展插槽的形式提供，每個 Pci Express擴展插槽對應一個Pci Express 端口(PORT)，這些Pci Express擴展插槽按鏈路通道數(shù)（LANE）有X1、X4、X8、X16等幾種類型提供，因為主處理器提供的鏈路通道數(shù)（LANE）有限，所以常規(guī)個人計算機或者服務器主板把有限的通道通過電路把鏈路設置成單端口或者多個端口以提供多插槽支持，一個插槽只分配一個端口（PORT)，系統(tǒng)中加入Pci Express 交換芯片（switch)后依舊如此。

當前體系是樹型結構，大數(shù)量的通道可以設置分散成多端口使用，常規(guī)系統(tǒng)一個插槽對應一個端口（PORT)，而設備卡上也只配置一片單端口芯片，當一個寬插槽（比如x16插槽）插上x8寬度的設備卡，鏈路訓練后只能使用8個鏈路，不能充分獲取系統(tǒng)提供的鏈路帶寬，對應的擴展設備芯片，現(xiàn)狀是設備芯片中Pci Express端點設備鏈路數(shù)小于等于8個通道（lane)。

因此，有必要提供一種方案，讓原本一個端口的插槽設置成多端口，并在設備器件中聚合使用，將原本樹型結構的枝葉在擴展設備中匯聚使用，從而滿足帶寬翻倍的需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種Pci-Express多端口聚合的使用方法。

本發(fā)明實現(xiàn)其目的采用的技術方案如下。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，包括CPU、主板、Pci Express擴展插槽；所述主板承載CPU和Pci Express擴展插槽，并提供CPU和Pci Express擴展插槽之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑；所述CPU與Pci Express擴展插槽線路連接；單一Pci Express擴展插槽內設M條的鏈路通道數(shù)，鏈路通道數(shù)類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)，M為大于等于4的整數(shù)；單一Pci Express擴展插槽設置有N個端口，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，包括CPU、主板、Pci Express轉接器、EEPROM、Pci Express擴展插槽；所述主板承載CPU、Pci Express轉接器、EEPROM和Pci Express擴展插槽，并提供Pci Express轉接器與CPU、EEPROM、Pci Express擴展插槽之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑；所述Pci Express轉接器線路連接有CPU、EEPROM、Pci Express擴展插槽； EEPROM存儲Pci Express轉接器的配置信息；所述Pci Express擴展插槽的鏈路通道數(shù)為XM，其中X表示鏈路通道數(shù)，M為大于等于4的整數(shù)；所述Pci Express擴展插槽設置有N個端口，其中，N為大于等于2的整數(shù)，M/N為偶數(shù)。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，還包括設備器件，設備器件的數(shù)量大于等于2且小于等于N；單一的Pci Express擴展插槽設置成多個端口；每個設備器件均內設有一個單端點芯片；每個單端點芯片連接一個端口。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，還包括設備器件；單一的Pci Express擴展插槽設置成多端口；設備器件內設有一個多端點芯片；多端點芯片同時連接A個端口，其中，A為整數(shù)，且2≤A≤N。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

步驟一，將單一的Pci Express擴展插槽設置成N個端口；所述CPU與Pci Express擴展插槽線路連接；單一Pci Express擴展插槽內設M條的鏈路通道數(shù)，鏈路通道數(shù)類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)，M為大于等于4的整數(shù)；通過CPU配置引腳來劃分端口，單一Pci Express擴展插槽劃分為N個端口，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)；

步驟二，每個端口連接一個設備器件的單端點芯片。

一種使用如權利要求4所述的Pci Express多端口聚合系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將單一的Pci Express擴展插槽設置成N個端口；所述CPU與Pci Express擴展插槽線路連接；單一Pci Express擴展插槽內設M條的鏈路通道數(shù)，鏈路通道數(shù)類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)，M為大于等于4的整數(shù)；通過CPU配置引腳來劃分端口，單一Pci Express擴展插槽劃分為N個端口，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)；

步驟二，設備器件的多端點芯片連接A個端口，其中，A為整數(shù)，且2≤A≤N。

本發(fā)明把原來使用的標準件中的電路連接結構由單一鏈路(只能連接一個port)，劃分成兩個或多個鏈路（可以連接兩個port或多個port) ，能讓支持多個鏈路的器件（插卡）插到原來只支持一個鏈路的插槽上，實現(xiàn)通訊帶寬翻一倍。

附圖說明

圖1是實施例一的結構示意圖；

圖2是實施例二的結構示意圖；

圖3是實施例三的一種結構示意圖；

圖4是實施例三的另一種結構示意圖；

圖5是實施例四的一種結構示意圖；

圖6是實施例四的另一種結構示意圖；

圖中：1-CPU、2-主板、3-Pci Express擴展插槽、4-端口、5-Pci Express轉接器、6-EEPROM、7-設備器件、8-單端點芯片、9-多端點芯片。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例一。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，包括CPU1、主板2、Pci Express擴展插槽3。

所述主板2承載CPU1和Pci Express擴展插槽3，并提供CPU1和Pci Express擴展插槽3之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。

所述CPU1與Pci Express擴展插槽3線路連接。

單一Pci Express擴展插槽3內設M條的鏈路通道數(shù)（LANE），鏈路通道數(shù)（LANE）類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)（LANE），M為大于等于4的整數(shù)。

單一Pci Express擴展插槽3設置有N個端口4，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)。

例如，Pci Express擴展插槽3的鏈路通道數(shù)（LANE）有X1、X4、X8、X16等幾種類型提供。如圖1所示，當Pci Express擴展插槽3的鏈路通道數(shù)（LANE）為X16時，可以劃分為2個端口（2X8）、或4個端口（4X4）、或16個端口（16X1）。

通過cpu配置引腳（pin）來劃分端口（port）。在INTEL （4th Generation Intel? Core? processor）I7-4700 CPU上，配置信號引腳CFG[19:0]中的CFG[6:5]用于配置PCI Express鏈路模式，方式如下：

? CFG[6:5]: PCI Express* Bifurcation:

— 00 = 1 x8, 2 x4 PCI Express*

— 01 = reserved

— 10 = 2 x8 PCI Express*

— 11 = 1 x16 PCI Express*

常規(guī)應用中，PCI Express配置用于將鏈路劃分成不同寬度端口，并分別連接到不同的擴展插槽上，而本方法配置單一Pci Express端口模式，劃分為不同寬度的port，其鏈路lane連接到同一個擴展插槽上使用。

cpu 和 x16的Pci Express擴展插槽都是目前計算機中的標準件，把原來使用的標準件中的電路連接結構由單一鏈路(只能連接一個port)，劃分成兩個或多個鏈路（可以連接兩個port或多個port) ，能讓支持多個鏈路的器件（插卡）插到原來只支持一個鏈路的插槽上，實現(xiàn)通訊帶寬翻一倍。

實施例二。

一種Pci-Express多端口聚合系統(tǒng)，包括CPU1、主板2、Pci Express轉接器5、EEPROM6、Pci Express擴展插槽3。

所述主板2承載CPU1、Pci Express轉接器5、EEPROM6和Pci Express擴展插槽3，并提供Pci Express轉接器5與CPU1、EEPROM6、Pci Express擴展插槽3之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。

所述Pci Express轉接器5，即Pci Express Switch，線路連接有CPU1、EEPROM6、Pci Express擴展插槽3。

所述Pci Express擴展插槽3的鏈路通道數(shù)（LANE）為XM，其中X表示鏈路通道數(shù)，M為大于等于4的整數(shù)。

所述Pci Express擴展插槽3設置有N個端口(port)，其中，N為大于等于2的整數(shù)，M/N為偶數(shù)。

例如，Pci Express擴展插槽3的鏈路通道數(shù)（LANE）有X1、X4、X8、X16等幾種類型提供。如圖2所示，當Pci Express擴展插槽3的鏈路通道數(shù)（LANE）為X16時，可以劃分為2個端口（2X8）、或4個端口（4X4）、或16個端口（16X1）。

Pci Express轉接器5 通過PIN設置和配置EEPROM設置，支持將X16插槽設置成多個端口(port)，同CPU配置，常規(guī)應用中PCI Express配置用于將鏈路劃分成不同寬度端口，并連接到不同的擴展插槽上，而本方法配置Pci Express端口模式，劃分為不同寬度的port，其鏈路lane連接到同一個擴展插槽上使用。劃分方式可以是：2X8、4X4、16X1。

EEPROM6存儲Pci Express轉接器5的配置信息。

在PLX PEX_8796交換芯片中STRAP_STN[5:0]_PORTCFG[1:0]引腳用于配置對應Station的port模式，方式如下：

00 =0=Reserved

0Z=1=X16

01=2=X8X8

Z0=3=X8X4X4

ZZ=4=X4X4X4X4

實施例三。

如圖3和圖4所示，在實施例一或二的基礎上，本Pci Express多端口聚合系統(tǒng)，還包括設備器件7，設備器件7的數(shù)量大于等于2且小于等于N。

在實施例一或二中，單一的Pci Express擴展插槽3已經被設置成多個端口4。

每個設備器件7均內設有一個單端點芯片8。每個單端點芯片8連接一個端口4。

單端點設備器件的Pci Express多端口聚合的使用方法如下：

步驟一，將單一的Pci Express擴展插槽3設置成N個端口4；所述CPU1與Pci Express擴展插槽3線路連接；單一Pci Express擴展插槽3內設M條的鏈路通道數(shù)（LANE），鏈路通道數(shù)（LANE）類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)（LANE），M為大于等于4的整數(shù)；通過CPU1配置引腳來劃分端口4，單一Pci Express擴展插槽3劃分為N個端口4，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)；

步驟二，每個端口4連接一個設備器件7的單端點芯片8。

常規(guī)應用中，設備器件的單端點芯片的PCI Express鏈路lane需要連接到Pci Express擴展插槽中l(wèi)ane0開始的數(shù)據(jù)通道上，如單端點芯片是x8模式，那么單端點芯片的lane0~7連接Pci Express擴展插槽lane0~7，Pci Express擴展插槽lane8~lane15不能利用。

本方法將Pci Express擴展插槽劃分為多端口后，就可以連接多個單端點芯片。在圖3和圖4中，左側單端點芯片的lane0~lane7連接Pci Express擴展插槽的lane0~lane7，右側單端點芯片的lane0~lane7連接Pci Express擴展插槽lane8~lane15，實現(xiàn)規(guī)模擴展1倍。

實施例四。

如圖5和圖6所示，在實施例一或二的基礎上，本Pci Express多端口聚合系統(tǒng)，還包括設備器件7。

在實施例一或二中，單一的Pci Express擴展插槽3已經被設置成多端口。

設備器件7內設有一個多端點芯片9。多端點芯片9同時連接A個端口，其中，A為整數(shù)，且2≤A≤N。

因此，在設備擴展卡上插槽接口上提供的多個端口(port)連接到同一設備器件上。例如，設備器件7典型的是Altera FPGA器件，在高端FPGA器件上集成4~6個Pci Express port。

多端點設備器件的Pci Express多端口聚合的使用方法如下：

步驟一，將單一的Pci Express擴展插槽3設置成N個端口4；所述CPU1與Pci Express擴展插槽3線路連接；單一Pci Express擴展插槽3內設M條的鏈路通道數(shù)（LANE），鏈路通道數(shù)（LANE）類型的表示方法為XM，其中，X表示鏈路通道數(shù)（LANE），M為大于等于4的整數(shù)；通過CPU1配置引腳來劃分端口4，單一Pci Express擴展插槽3劃分為N個端口4，其中，N為大于等于2的整數(shù)，且M/N為偶數(shù)；

步驟二，設備器件7的多端點芯片9連接A個端口，其中，A為整數(shù)，且2≤A≤N。

多端點芯片中的port0 lane0~lane7連接Pci Express擴展插槽lane0~lane7，多端點芯片中的port1 lane0~lane7連接插槽lane8~lane15。實現(xiàn)規(guī)模擴展1倍，同時多個端點port可以在芯片內部通訊或同時使用兩個port的通訊帶寬實現(xiàn)性能擴展。

本發(fā)明按照實施例進行了說明，在不脫離本原理的前提下，本裝置還可以作出若干變形和改進。應當指出，凡采用等同替換或等效變換等方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。