[发明专利]一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法

说明书

本发明实施例公开了一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法，供电电路包括PCIE加速网卡和PCIE金手指上的电源电路，所述PCIE加速网卡包括光口、FPGA芯片和DDR内存，所述电源电路包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元连接光口，第二供电单元分别连接FPGA芯片和DDR内存。与现有技术相比，本发明借助服务器PCIE插槽上的热插拔保护电路实现光模块的热插拔保护，减少PCIE加速网卡上不必要的电源控制器和热插拔保护器件，减少PCIE加速网卡的器件密度和硬件成本，消除对系统电源的干扰。

技术领域

本发明涉及PCIE(peripheral component interconnect express一种高速串行计算机扩展总线标准)网卡设计技术领域,具体地说是一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法。

背景技术

随着大数据、云计算的高速发展，图像处理、加速运算等技术需求越来越多，近年来PCIE加速网卡运用越来越广。这种以PCIE接口的形式插入服务器主板，从而达到特定功能的应用成为了趋势，其优势在于可通过PCIE金手指，直接插入台式机或服务器的PCIE插槽中调试使用，简易灵活，开发成本低。而服务器的PCIE接口采用高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS，Quality of Service)等功能。

如今出现了各种各样的PCIE加速板卡，这些板卡往往专注于处理一件事，从而释放CPU的越来越重的压力，其中应用较多的有带有网口的PCIE加速网卡，或者可直接称之为PCIE加速网卡。根据网口形式可分为电口网卡和光口网卡，根据网口数量和速率又分为千兆网卡、万兆网卡、25G/40G/50G/100G等网卡。

面对大量的数据处理需求，带有高速光纤网络接口的PCIE加速网卡得到广泛的青睐，一块PCIE加速网卡，网口主要以10G，25G，40G和100G的光口作为主力，不同的光口通过外接可热插拔的光模块实现光电信号转换，然后通过光纤进行远距离的数据传输。

现有的PCIE接口在PCIE3.0的标准中是有明确规范的，对于电源PCIE卡支持电源级别有25W(Low profile card)，75W(standard size)，150W，225W和300W。对于X8和X16的PCIE插槽最高支持电源功率一般是75W(可以支持热插拔)，当需要用到150W，225W和300W电源的PCIE加速网卡时是需要外接电源的(一般不支持热插拔)。故服务器上的PCIE插槽一般都支持热插拔操作，在服务器的主板接口上都会进行相应的热插拔保护。

面对不断增加的数据带宽能力，近年来以太网光纤传输成为了发展趋势，主要的以太网光口形式包括SFP(Small Form-factor Pluggables，是小体积将千兆位(1G)电信号转换为光信号的接口器件，可称为千兆可插拔光模块)、SFP+(10Gigabit Small FormFactor Pluggable新一代的万兆(10G)可插拔光模块)、SFP28(10Gigabit Small FormFactor Pluggable25G光模块)、QSFP和QSFP28(100G光模块,4通道25G光模块)。在物理连接上对于SFP28(25G)光口可以向下兼容SFP+/SFP光口，QSFP28(100G)接口可以向下兼容QSFP(40G)接口。同时所有的光模块均支持热插拔操作。

在进行PCIE卡供电设计时，尤其当板卡功耗较高时，现阶段还没有一个最优的常用方案被业内所认可和广泛使用。很多设计者为了满足功耗要求，会选择降低板卡性能或者是增加外接辅助电源的方法来满足要求，这样做得结果直接影响了产品的性能或者是增加产品的成本，而且通常带有外接辅助的电源的PCIE加速网卡是不支持热插拔操作的，从而降低了板卡的使用灵活性。

发明内容

本发明实施例中提供了一种PCIE加速网卡供电电路及其设计方法。以解决现有技术中高功耗板卡的供电设计成本高、灵活性低的问题。