[发明专利]一种接口扩展装置及方法

说明书

本发明提出了一种接口扩展装置及方法，其中，装置包括：多个扩展节点，每个扩展节点均包括一个上行接口以及至少两个下行接口；其中，上行接口预设有第一通信协议，并与至少两个下行接口通信连接，下行接口中至少保留一个下行接口用于与其它扩展节点的上行接口级联并进行第一通信协议通信，其余的下行接口预设有第一通信协议的转换协议作为扩展的接口。通过本发明的接口扩展装置或方法，不但具有较强的拓展性能，还避免了板卡之间的兼容性问题，并且对主机而言，通过下行接口接入的设备将呈现为标准的第三通信协议设备，上游主机通过操作系统自带的标准第三通信协议驱动即可实现设备访问，不需要开发额外的主机驱动软件，方便了设备的扩展工作。

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种接口扩展装置及方法。

背景技术

在存储领域，基于PCIe((peripheral component interconnect express，是一种高速串行计算机扩展总线标准)的NVMe(NVM Express，非易失性内存主机控制器接口规范)接口不断走强，SAS接口(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI接口)和SATA接口(SerialATA，串行ATA)的市场份额不断被蚕食，其中以闪存领域为最；然而，在磁介质存储(HDD，机械硬盘)方面，SAS和SATA仍占据主导。根据IDC的预测，到2025年，HDD(机械硬盘)的由于其成本优势，发货量还是会领先于SSD(固态硬盘)，并且以SATA接口的HDD硬盘占据绝对多数。

在接口扩展方面，NVMe接口可以通过本地PCIe交换芯片或者专用网络(NVMe-oF)进行容量扩展。但SATA接口一般依附于SAS接口存在。在扩盘方式上，首先需要通过一张RAID卡或者HBA卡将PCIe总线转换为SAS总线协议，然后再通过SAS expander连接更多的盘，这种方式虽然具有扩展灵活的优势，但是仍存在以下缺陷：

1、由于HDD的低性能需求，使得支持高带宽的SAS接口的利用率较低性价比不高；

2、不同厂商的RAID/HBA卡和SAS Expander之间的兼容互通性较差，一般RAID/HBA卡和SAS Expander只能选用同一厂商的产品。

另一种SATA接口的扩展方式是，通过专用的port multiplier器件实现扩展，但是通过port multiplier扩展也存在以下缺陷：

1、没有宽接口支持(SAS Expander支持)，只能通过X1的lane向下通过portmultiplier进行扩展；

2、单lane向下扩盘可以级联多个port multiplier，但最多只能扩展15块SATA盘；

3、Port Multiplier长期式微，可选的的芯片比较少见，而且一般也仅支持5～7个接口。

由上述分析可以看出，目前常用的两种SATA接口扩展方案均存在较为明显的缺陷，且面对PCIe设备的逐渐增多，SATA盘也不利于上游PCIe设备的控制管理。因此，现亟需一种SATA接口扩展装置或方法能够综合性的解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，在本发明的一个方面，提出了一种接口扩展装置，包括：多个扩展节点，每个所述扩展节点均包括一个上行接口以及至少两个下行接口；其中，所述上行接口预设有第一通信协议，并与所述至少两个下行接口通信连接，所述下行接口中至少保留一个下行接口用于与其它扩展节点的上行接口级联并进行第一通信协议通信，其余的下行接口预设有所述第一通信协议的转换协议作为扩展的接口。

在一个或多个实施例中，所述扩展节点包括：第一通信协议扩展芯片，配置用于提供一个上行接口以及至少两个下行接口；以及接口转换模块，所述接口转换模块预设有所述第一通信协议的转换协议，配置用于与所述第一通信协议扩展芯片的至少一个下行接口通信连接作为对外扩展的SATA接口。