一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，计算机模块由处理器芯片、内存芯片、以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片、总线连接器和PCB电路板组成，处理器芯片与内存芯片、以太网逻辑电路芯片，USB控制器芯片、SATA控制器芯片均连接，且以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片均与总线连接器连接；上述芯片均集成于PCB电路板上，所述PCB电路板为COM express type10规范的84mmx55mm PCB印制板，所述处理器芯片为四核及以上多核处理器；计算机控制系统的运行状况信息通过以太网逻辑电路芯片或USB控制器芯片连接外部终端的CONSOLE接口来获取。

【技术实现步骤摘要】
一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块
本技术涉及计算机
，尤其涉及一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块。
技术介绍
COMExpress是PICMG协会(国际工业电气协会)定义的计算机模块标准，它是一种高度集成的嵌入式计算机模块，特别适合于各行业设备自定义的工业计算机解决方案，在标准的单板计算机因结构或由于缺乏扩展性而不适合时使用，在COMExpress标准里抛弃了之前的低速度PCI，IDE信号，是一个以全新的高速计算机接口为主的标准，PCIExpress，串行ATA，千兆网口，SDVO及USB3.0将被支持。所有的电子信号都通过AB和CD两个220PIN的连接器与接口底(又称comexpress载板或底板)连接。最新的标准是2016年制定的COMExpress3.0,规范中定义了10个TYPE，主要更新PCIE，万兆网，推出了主要针对工业SEVER的最新的TYPE7，其中之前比较流行的TYPE2因为新的芯片不再提供PCI将逐渐的推出历史舞台，TYPE10，TYPE6，TYPE7将成为主流。标准定义中规定了四个标准尺寸的模块：compact(95x95mm)，BASIC(95x125mm)，Extended(155x110mm))，以及COMExpressMiniSIZE(84x55mm)。其中Mini尺寸上只能实现Type10的信号定义。处理器计算机模块中的现有技术有如下：(1)现有技术中有很多基于高集成SOC处理器的COMEtype10计算机模块。这些SOC处理器体积小，集成度高，在CPU核心外，集成了丰富的外部接口，如网络、USB、SATA、PCIexpress、VGA显示等，在COMexpresstype10规格的84mmx55mm的PCB面积上，能很容易实现Type10定义的全功能和信号引出。这些处理器包括IntelATOM处理器、国内龙芯LS2K1000处理器等，具有功耗低、接口功能齐全等优点，在各种对计算性能要求不高的嵌入式领域得到大量应用。缺点：能在84mmx55mm尺寸上实现type10全功能的处理器(如IntelATOM，LS2K1000)，一般都是嵌入式处理器，CPU的计算处理能力都不高，使得其无法满足更高处理能力的应用要求。(2)四核及以上的CPU计算处理能力均较强，但CPU尺寸一般来说都很大，同时这些CPU都是通用处理器，还需要外部桥接芯片进行显示、SATA、USB等高速IO的扩展，这样大的尺寸和较大的集成电路无法在84mmx55mm的空间内完成布局。现有技术一般采用COMexpress的95mmx95mm或者125mmx95mm等较大尺寸规范来实现多核处理器模块，满足对各行业设备对高性能计算机模块的应用需求。缺点：95mmx95mm和125mmx95mm规格的COMexpress模块尺寸较大，无法满足对高计算处理性能的计算机模块的小体积的应用要求。(3)现有技术中也有用自定义的尺寸和功能接口定义研制嵌入式工业计算机模块，针对性解决应用方面的需求。缺点：由于这种是自定义非标准的特殊产品，无论是尺寸，还是功能接口定义，使用范围一般仅限于企业自用和几个特殊客户，都无法满足工业领域对计算机模块的标准化通用性应用要求。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的现有计算机模块的至少一种缺陷，为满足无显示的嵌入式工业控制以及网络应用对小尺寸的模块计算机的应用要求，本技术提供了一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，本技术在COMExpressmini规格上实现，解决在84mmx55mm这样小尺寸的COMexpresstype10规范的PCB印制电路板上，高性能大封装尺寸的四核及以上多核处理器和周围逻辑电路没有足够空间进行排版布局的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，所述计算机模块由处理器芯片、内存芯片、以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片、总线连接器和PCB电路板组成，处理器芯片连接内存芯片，处理器芯片连接以太网逻辑电路芯片，处理器芯片连接USB控制器芯片，处理器芯片连接SATA控制器芯片，且以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片均与总线连接器连接，具体地，以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片通过CPU芯片和各控制器芯片间匹配的逻辑电路实现与总线连接器的连接；所述处理器芯片、内存芯片、以太网逻辑电路芯片、USB控制器芯片、SATA控制器芯片、总线连接器均集成于PCB电路板上，所述PCB电路板为type10规范的84mmx55mmPCB印制板，所述处理器芯片为四核及以上多核处理器，具体为四核及以上通用处理器；计算机控制系统的运行状况信息通过以太网逻辑电路芯片或USB控制器芯片连接外部终端的CONSOLE接口来获取。工作原理如下：基于在计算机模块的逻辑电路中，没有集成图形显示控制器的多核处理器，通常是通过PCI或者PCIEexpress总线外接一个独立的图形显示控制器芯片。为满足无显示的嵌入式工业控制以及网络应用对小尺寸的高性能模块计算机的应用要求，本技术提供了一种在COMExpressmini规格上实现四核以上通用处理器的计算机模块，解决在84mmx55mm这样小尺寸的COMexpresstype10规范的PCB印制电路板上，高性能大封装尺寸的四核及以上多核处理器和周围逻辑电路没有足够空间进行排版布局的问题。本技术简化计算机电路的逻辑设计，去掉独立的图形显示控制器的功能逻辑电路，减少图形显示控制器芯片及其所需的电路，因此PCB电路板上的元器件也大大减少，使大尺寸封装的处理器和必要的外设逻辑电路能全部放在type10规范的84mmx55mmPCB印制板上，满足无显示的嵌入式计算机的应用场景。本技术结构简单，减少图形显示控制器芯片及其所需逻辑电路，在COMexpressmini规格(84mmx55mm)大小的PCB上，可以用高性能的四核及以上的多核通用处理器实现符合COMexpresstype10规范的小尺寸嵌入式计算机核心模块，满足工业控制和自动化设备对小型化的高性能计算机核心模块的需求。国产四核以上多核通用处理器都是大尺寸封装，通过本技术的结构可以缩小计算机核心模块的外形尺寸，促进国产CPU处理器在各行业的的快速应用。所述处理器芯片为四核及以上多核处理器，多核处理器一般需要四片或者八片DDR内存芯片。因此，作为进一步地优选方案，考虑如下两种设计方式：(1)所述内存芯片包括四片DDR内存芯片，依次记作第一DDR内存芯片、第二DDR内存芯片、第三DDR内存芯片、第四DDR内存芯片；(2)所述内存芯片包括八片DDR内存芯片。作为进一步地优选方案，针对设计方式(1)，所述第一DDR内存芯片、第二DDR内存芯片和所述处理器芯片设于所述PCB电路板的TOP顶层；所述第三DDR内存芯片、第四DDR内存芯片设于所述PCB电路板的BOT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块由处理器芯片(1)、内存芯片(2)、以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)、总线连接器(6)和PCB电路板(7)组成，处理器芯片(1)连接内存芯片(2)，处理器芯片(1)连接以太网逻辑电路芯片(3)，处理器芯片(1)连接USB控制器芯片(4)，处理器芯片(1)连接SATA控制器芯片(5)，且以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)均与总线连接器(6)连接；/n所述处理器芯片(1)、内存芯片(2)、以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)、总线连接器(6)均集成于PCB电路板(7)上，所述PCB电路板(7)为type10规范的84mmx55mmPCB印制板，所述处理器芯片(1)为四核及以上多核处理器；/n计算机控制系统的运行状况信息通过以太网逻辑电路芯片(3)或USB控制器芯片(4)连接外部终端的CONSOLE接口来获取。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，其特征在于，所述计算机模块由处理器芯片(1)、内存芯片(2)、以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)、总线连接器(6)和PCB电路板(7)组成，处理器芯片(1)连接内存芯片(2)，处理器芯片(1)连接以太网逻辑电路芯片(3)，处理器芯片(1)连接USB控制器芯片(4)，处理器芯片(1)连接SATA控制器芯片(5)，且以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)均与总线连接器(6)连接；
所述处理器芯片(1)、内存芯片(2)、以太网逻辑电路芯片(3)、USB控制器芯片(4)、SATA控制器芯片(5)、总线连接器(6)均集成于PCB电路板(7)上，所述PCB电路板(7)为type10规范的84mmx55mmPCB印制板，所述处理器芯片(1)为四核及以上多核处理器；
计算机控制系统的运行状况信息通过以太网逻辑电路芯片(3)或USB控制器芯片(4)连接外部终端的CONSOLE接口来获取。


2.根据权利要求1所述的一种实现四核及以上通用处理器的计算机模块，其特征在于，所述内存芯片(2)包括四片DDR内存芯片，依次记作第一DDR内存芯片(2a)、第二DDR内存芯片(2b)、第三DDR内存芯片(2c)、第四DDR内存芯片(2d)。


3.根据权利要求2所述的一种实现四核及以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都天玙兴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51