專利名稱：基于fpga的pci-e共享設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種基于FPGA的共享設備，特別涉及ー種基于FPGA的通過PCI-E進行傳輸?shù)墓蚕碓O備。
背景技術：
目前計算環(huán)境中的設備共享基本都是網(wǎng)絡共享設備，但是通過普通網(wǎng)線傳輸?shù)木W(wǎng)絡互聯(lián)的傳輸速率與目前諸如云存儲等應用的大數(shù)據(jù)傳輸需求相比相當有限，已經(jīng)不能適應大數(shù)據(jù)量、高性能云計算環(huán)境中通過網(wǎng)絡共享帶寬和性能的需求，隨著FPGA器件的迅速 發(fā)展，成熟的40/45nmエ藝或最新型的28nmエ藝FPGA芯片都已經(jīng)帶2個或多個PCI-E (即PCI-Express)硬核，因此研發(fā)一款基于FPGA的通過PCI-E傳輸通道進行傳輸?shù)墓蚕碓O備，成為了業(yè)界亟待解決的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種基于FPGA的PCI-E共享設備，本實用新型有效地利用了 PCI-E傳輸?shù)牡脱舆t、高帶寬和高性能的特點，適應了云計算對設備共享的需求。本實用新型的技術方案基于FPGA的PCI-E共享設備，該設備包括一共享設備板，共享設備板上設有ー FPGA共享芯片；共享設備板的一側設有至少兩個PCI-E電纜接ロ，另一側設有設備接ロ ；所述的FPGA共享芯片的一端與PCI-E電纜接ロ連接，另一端與設備接ロ連接。上述的基于FPGA的PCI-E共享設備中，所述的FPGA共享芯片用于將PCI-E電纜接ロ接收到的PCI-E信號進行共享和仲裁，再通過設備接ロ實現(xiàn)設備的共享。優(yōu)選地，上述的基于FPGA的PCI-E共享設備中，所述的PFGA共享芯片包括；至少兩個PCI-E控制模塊，與PCI-E電纜接ロ相連；共享仲裁模塊，設置于PFGA共享芯片上，一端與PCI-E端模塊相連，一端與設備控制模塊相連；該模塊提供訪問控制、提供訪問排序以及響應設備控制模塊的請求；設備控制模塊，一端與共享仲裁模塊相連，另一端與設備接ロ相連；該模塊用于設備的連接和控制。進ー步地，前述的基于FPGA的PCI-E共享設備中，所述的PCI-E控制模塊包括與PCI-E電纜接ロ相連PCI-E核，PCI-E核連接有PCI-E接ロ模塊，PCI-E接ロ模塊連接有數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，數(shù)據(jù)傳輸控制模塊的輸出端經(jīng)系統(tǒng)總線與共享仲裁模塊相連。進ー步地，前述的基于FPGA的PCI-E共享設備中，設備控制模塊包括網(wǎng)絡設備控制模塊和存儲設備控制模塊。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型包括一 FPGA共享芯片，此芯片可以用于將PCI-E電纜接ロ接收到的PCI-E信號進行共享仲裁，再通過設備接ロ實現(xiàn)設備的共享。由此，本實用新型實現(xiàn)多個主機系統(tǒng)連接到ー個多PCI-E端點的FPGA內(nèi)，并在FPGA內(nèi)實現(xiàn)共享仲裁，從而共享設備接ロ連接的設備，有效利用了 PCI-E總線傳輸?shù)脱舆t、高帶寬和高性能特點,適應了云計算對設備共享的需求。

圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。實施例基于FPGA的PCI-E共享設備，如附圖I所示，該設備包括，一共享設備板；至少兩個PCI-E電纜接口和設備接ロ，設置于共享設備板上；—FPGA共享芯片，設置于共享設備板上,一端與PCI-E電纜接ロ相連,一端與設備接ロ相連；該芯片用于將PCI-E電纜接ロ接收到的PCI-E信號進行共享或仲裁，再通過設備接ロ實現(xiàn)設備的共享。所述的PFGA共享芯片包括；至少兩個PCI-E控制模塊，與PCI-E電纜接ロ相連； 共享仲裁模塊，設置于PFGA共享芯片上，一端與PCI-E端模塊相連，一端與設備控制模塊相連；該模塊提供訪問控制、提供訪問排序以及響應設備控制模塊的請求；該模塊本領域技術人員根據(jù)其功能即可得到。設備控制模塊，一端與共享仲裁模塊相連，另一端與設備接ロ相連；該模塊用于設備的連接和控制。所述的PCI-E控制模塊包括PCI-E核、PCI-E接ロ模塊和數(shù)據(jù)傳輸控制模塊；其中PCI-E核(FPGA PCI-E Core，可以是PCI-E硬核也可以是軟核)，上端與PCI-E電纜接ロ相連，下行連接有PCI-E接ロ模塊；PCI-E核是FPGA集成的PCI-E核模塊，它向下完成與PCI-E總線的接ロ(包含物理、鏈路層和傳輸層)，向上提供給PCI-E接ロ模塊控制接Π ；PCI-E接ロ模塊，上行與PCI-E核連接，下行與數(shù)據(jù)傳輸控制模塊連接；其作用是，一端在PCI-E端點核提供的接口上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)以及中斷控制，并提供接ロ給數(shù)據(jù)傳輸控制模塊。數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，上行與PCI-E接ロ模塊相連，下行經(jīng)系統(tǒng)總線與共享總裁邏輯控制相連，同時經(jīng)系統(tǒng)總線還與設備控制模塊相連；其作用是，向上連接PCI-E接ロ模塊，向下連接內(nèi)部系統(tǒng)總線，邏輯上連接仲裁邏輯模塊和外部設備，當主機系統(tǒng)存取設備時，數(shù)據(jù)傳輸控制模塊先向仲裁邏輯模塊提出申請，得到允許應答后訪問外部設備。所述的設備控制模塊包括網(wǎng)絡設備控制模塊、存儲設備控制模塊以及其它設備控制模塊；其中網(wǎng)絡設備控制模塊連接各類網(wǎng)絡設備接ロ控制邏輯；存儲設備控制模塊連接存儲設備接ロ或控制器；其它設備控制模塊利用FPGA的可編程特性，提供未來各種設備的連接和控制功能。上述各個設備控制模塊上行經(jīng)系統(tǒng)總線與PCI-E控制模塊和共享仲裁模塊相 連，下行連接各自的設備接ロ。
權利要求1.基于FPGA的PCI-E共享設備，其特征在于；該設備包括一共享設備板，共享設備板上設有一 FPGA共享芯片；共享設備板的一側設有至少兩個PCI-E電纜接口，另一側設有設備接口 ；所述的FPGA共享芯片的一端與PCI-E電纜接口連接，另一端與設備接口連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于FPGA的PCI-E共享設備，其特征在于，所述的FPGA共享芯片用于將PCI-E電纜接口接收到的PCI-E信號進行共享和仲裁，再通過設備接口實現(xiàn)設備的共享。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的基于FPGA的PCI-E共享設備，其特征在于，所述的PFGA共享芯片包括； 至少兩個PCI-E控制模塊，與PCI-E電纜接口相連； 共享仲裁模塊，設置于PFGA共享芯片上，一端與PCI-E端模塊相連，一端與設備控制模塊相連；該模塊提供訪問控制、提供訪問排序以及響應設備控制模塊的請求； 設備控制模塊，一端與共享仲裁模塊相連，另一端與設備接口相連；該模塊用于設備的連接和控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于FPGA的PCI-E共享設備，其特征在于，所述的PCI-E控制模塊包括與PCI-E電纜接口相連PCI-E核，PCI-E核連接有PCI-E接口模塊，PCI-E接口模塊連接有數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，數(shù)據(jù)傳輸控制模塊的輸出端經(jīng)系統(tǒng)總線與共享仲裁模塊相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于FPGA的PCI-E共享設備，其特征在于，設備控制模塊包括網(wǎng)絡設備控制模塊和存儲設備控制模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基于FPGA的PCI-E共享設備。本實用新型該設備包括一共享設備板，共享設備板上設有一FPGA共享芯片；共享設備板的一側設有至少兩個PCI-E電纜接口，另一側設有設備接口；所述的FPGA共享芯片的一端與PCI-E電纜接口連接，另一端與設備接口連接。本實用新型有效地利用了PCI-E傳輸?shù)牡脱舆t、高帶寬和高性能的特點，適應了云計算對設備共享的需求。
文檔編號G06F13/20GK202472636SQ20122009934
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者柳軍勝 申請人:杭州海萊電子科技有限公司