[发明专利]基于可编程逻辑器件的板卡电路和计算机设备

说明书

本申请提出一种基于可编程逻辑器件的板卡电路和计算机设备，上述基于可编程逻辑器件的板卡电路，包括：子板、母板和散热板；所述子板的背面设置有可编程逻辑器件和高速连接器，所述子板的正面设置有存储芯片，所述子板通过所述高速连接器与所述母板进行通信；所述子板安装在所述母板的上方，所述散热板安装在所述子板与所述母板之间，所述子板的可编程逻辑器件通过所述散热板进行散热。本申请在半长半高和单槽厚度的板卡尺寸下实现了高密度FPGA、百瓦级供电模块、4通道高速内存和光通信接口布局，能够很好地满足云计算、大数据和人工智能加速等应用场景的应用需求。并且，上述板卡电路尺寸小，对主机空间的适应性强。

技术领域

本申请涉及高速电路设计技术领域，尤其涉及一种基于可编程逻辑器件的板卡电路和计算机设备。

背景技术

云计算、大数据和人工智能技术组成的“铁三角”正服务于每个人的生活，推动着时代进步，为了提高用户的使用体验，企业也在不断提升相关业务的并发响应能力。基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array；以下简称：FPGA)的异构系统因具有较高的能效比和较低的响应延时而成为业界研究焦点之一，这包括：相关业务逻辑设计和硬件设计。在硬件设计方面因快速外设部件互连标准(Peripheral Component InterconnectExpress；以下简称：PCI Express)的标准板卡方便与现有系统集成，使得采用PCI Express标准板卡结构的FPGA异构系统顺理成章地成为业界主流方案。

因FPGA的可编程特性，企业总是希望通过重编程手段让一套公共板卡可以适应更多的业务场景，从而节省成本开支。这一需求体现在基于FPGA的PCI Express板卡硬件资源非常丰富，主要包括高密度的FPGA、充裕的电源、海量的内存和高速的通信接口。而如此丰富的硬件配置，让标准尺寸的PCI Express板卡，尤其是半高半宽PCI Express板卡的布局空间显得捉襟见肘。

为此，现有相关技术中，要么是扩大板卡尺寸，采用全尺寸(Full Length&FullHeight)、双槽厚度(Dual Slot)，以大尺寸换取丰富的硬件配置在空间布局和散热问题的解决；要么裁剪硬件配置继续使用半长半高尺寸，通过降低配置实现在较小的物理尺寸上的布局。

但是，扩大板卡尺寸的方式降低了板卡对主机空间的适应性，裁剪硬件配置的方式降低了板卡对业务场景的适应性，不满足云计算、大数据和人工智能加速等应用场景的应用需求。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于可编程逻辑器件的板卡电路，采用子母板形式在半长半高和单槽厚度的PCI Express板卡尺寸下实现了高密度FPGA、百瓦级供电模块、4通道高速内存和光通信接口布局，能够很好地满足云计算、大数据和人工智能加速等应用场景的应用需求。并且，上述板卡电路尺寸小，对主机空间的适应性强；配置丰富，对业务场景的适应性强。

本申请的第二个目的在于提出一种计算机设备。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例的基于可编程逻辑器件的板卡电路，包括：子板、母板和散热板；所述子板的背面设置有可编程逻辑器件和高速连接器，所述子板的正面设置有存储芯片，所述子板通过所述高速连接器与所述母板进行通信；所述子板安装在所述母板的上方，所述散热板安装在所述子板与所述母板之间，所述子板的可编程逻辑器件通过所述散热板进行散热。

上述基于可编程逻辑器件的板卡电路采用子母板形式在半长半高和单槽厚度的PCI Express板卡尺寸下实现了高密度FPGA、百瓦级供电模块、4通道高速内存和光通信接口布局，能够很好地满足云计算、大数据和人工智能加速等应用场景的应用需求，并且有效解决了散热问题。另外，上述板卡电路尺寸小，对主机空间的适应性强；配置丰富，对业务场景的适应性强。