计算机扩展卡及区块链终端设备制造技术

本发明专利技术提供了一种计算机扩展卡及区块链终端设备，所述计算机扩展卡包括扩展卡电路板、网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块，且所述计算机扩展卡通过所述总线接口模块与计算机主系统连接、通过所述网络接口模块连接区块链网络；所述FPGA芯片，用于在启动后，根据所述总线接口模块从计算机主系统获取的配置信息进行功能配置；且所述FPGA芯片在功能配置完成后，对所述网络接口模块接收来自区块链网络的任务进行加密运算，并将加密运算完成获得的运算结果通过所述网络接口模块发送至区块链网络。本发明专利技术不仅可满足区块链运算的低延迟、高算力及高存储空间的要求，而且整个处理过程无需主系统的中央处理单元参与，不影响主系统的运行。不影响主系统的运行。不影响主系统的运行。

【技术实现步骤摘要】
计算机扩展卡及区块链终端设备


[0001]本专利技术涉及计算机
，更具体地说，涉及一种计算机扩展卡及区块链终端设备。

技术介绍

[0002]区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。基于这些特点，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。
[0003]现有区块链技术建立在以电脑作为节点的基础之上，并在电脑上运行区块链相关服务，来实现区块链相关的各种应用。现有的区块链终端设备主要采用普通电脑，其主要由中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备等组成。
[0004]在上述区块链终端设备中，各个部件在中央处理单元控制下协调统一地工作：首先，把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器的输入命令的控制下，通过输入设备送入存储器存储；其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器；控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令，经过中央处理单元的运算器计算并把结果存放在存储器内；在控制器的取数和输出命令作用下，通过输出设备输出计算结果。
[0005]由于区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，其对运算能力、存储空间及低延迟的要求相对较高。而一旦采用普通电脑进行区块链运算，不仅算力不高、无法满足低延迟的要求，而且将大大影响电脑的正常使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述普通电脑无法满足区块链运算的要求的问题，提供一种计算机扩展卡及区块链终端设备。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种计算机扩展卡，包括扩展卡电路板、网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块，且所述计算机扩展卡通过所述总线接口模块与计算机主系统连接、通过所述网络接口模块并经由通讯网络连接区块链网络；
[0008]所述扩展卡电路板上设有扩展卡总线，所述网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块分别装配到所述扩展卡电路板并分别与所述扩展卡总线连接；
[0009]所述FPGA芯片，用于在启动后，根据所述总线接口模块从计算机主系统获取的配置信息进行功能配置；且所述FPGA芯片在功能配置完成后，与所述扩展卡内存模块相配合，对所述网络接口模块接收来自区块链网络的任务进行加密运算，并将加密运算完成获得的运算结果通过所述网络接口模块发送至所述区块链网络。
[0010]优选地，所述FPGA芯片包括主控模块、加密运算模块和图形处理单元；其中，
[0011]所述加密运算模块，用于根据当前计算机扩展卡的信息进行哈希运算获取对应的摘要；
[0012]所述主控模块，用于将所述摘要打包至区块中，并通过所述网络接口模块将所述区块发送到区块链网络进行全网广播，以便全网中的所有节点对所述区块进行验证，且所述主控模块在所述区块验证成功后从所述区块链网络获取任务；
[0013]所述图形处理单元，用于对所述任务进行哈希加密运算，并生成与所述任务对应的复制证明和存放证明，所述哈希加密运算的结果由所述主控模块上传到所述区块链网络。
[0014]优选地，所述扩展卡内存模块包括持久储存级内存，且所述持久储存级内存中固化有供所述FPGA芯片执行的程序；
[0015]所述FPGA芯片在功能配置完成后，从所述持久储存级内存中读取所述程序并执行。
[0016]优选地，所述持久储存级内存包括集成到同一基体的内存接口、DRAM芯片组、控制芯片、快闪存储器及内部总线，且所述控制芯片分别通过所述内部总线与所述内存接口、DRAM芯片组、快闪存储器连接，所述内存接口连接到所述扩展卡总线。
[0017]优选地，所述总线接口模块包括PCIe接口和与所述PCIe接口连接的PCI接口芯片，且所述FPGA芯片通过外围电路与所述PCI接口芯片连接。
[0018]优选地，所述网络接口模块包括第一网络接口、第二网络接口、与所述第一网络接口连接的第一通讯芯片以及与所述第二网络接口连接的第二通讯芯片，且所述FPGA芯片分别通过外围电路与所述第一通讯芯片、第二通讯芯片连接；
[0019]所述FPGA芯片通过所述第一网络接口和第一通讯芯片接收来自区块链网络的任务，且所述FPGA芯片通过所述第二网络接口和第二通讯芯片将加密运算完成的运算结果返回所述区块链网络。
[0020]优选地，所述扩展卡总线包括位于所述扩展卡电路板上的印制电路以及焊接到所述扩展卡电路板信号处理芯片，所述网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块分别焊接到所述扩展卡电路板。
[0021]本专利技术实施例还提供一种区块链终端设备，包括主板、中央处理单元、主内存模块、显示适配器、持久存储器以及至少一个如权利要求1
‑
7中任一项所述的计算机扩展卡；
[0022]所述主板上设有系统总线，所述中央处理单元、主内存模块、显示适配器、持久存储器分别连接到所述系统总线；
[0023]所述主板上还包括与所述系统总线连接的扩展卡插槽，且所述计算机扩展卡的总线接口模块插接到所述扩展卡插槽。
[0024]优选地，所述FPGA芯片还将所述复制证明和存放证明存储到所述扩展卡内存模块；所述中央处理单元通过所述系统总线及所述计算机扩展卡的总线接口模块，从所述扩展卡内存模块获取所述复制证明和存放证明并存储到所述持久存储器。
[0025]优选地，所述系统总线包括DRAM总线、PCIe总线及总线转换器，且所述DRAM总线和PCIe总线通过所述总线转换器相连；所述中央处理单元、主内存模块分别连接到所述DRAM总线，所述显示适配器、持久存储器以及计算机扩展卡分别连接到所述PCIe总线。
[0026]本专利技术实施例的计算机扩展卡及区块链终端设备，通过在计算机扩展卡增加独立
的网络接口模块与区块链网络通信，并由配置完成的FPGA芯片以及扩展卡内存直接处理来自区块链网络的任务，不仅可满足区块链运算的低延迟、高算力及高存储空间的要求，而且整个处理过程无需主系统的中央处理单元参与，从而降低了对主系统其他资源的占用，不影响主系统的运行。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的计算机扩展卡的示意图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的计算机扩展卡中FPGA芯片的示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的计算机扩展卡中扩展卡内存的示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的区块链终端设备的示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]如图1所示，是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机扩展卡，其特征在于，包括扩展卡电路板、网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块，且所述计算机扩展卡通过所述总线接口模块与计算机主系统连接、通过所述网络接口模块并经由通讯网络连接区块链网络；所述扩展卡电路板上设有扩展卡总线，所述网络接口模块、总线接口模块、FPGA芯片及扩展卡内存模块分别装配到所述扩展卡电路板并分别与所述扩展卡总线连接；所述FPGA芯片，用于在启动后，根据所述总线接口模块从计算机主系统获取的配置信息进行功能配置；且所述FPGA芯片在功能配置完成后，与所述扩展卡内存模块相配合，对所述网络接口模块从区块链网络接收的任务进行加密运算，并将加密运算完成获得的运算结果通过所述网络接口模块发送至所述区块链网络。2.根据权利要求1所述的计算机扩展卡，其特征在于，所述FPGA芯片包括主控模块、加密运算模块和图形处理单元；其中，所述加密运算模块，用于根据当前计算机扩展卡的信息进行哈希运算获取对应的摘要；所述主控模块，用于将所述摘要打包至区块中，并通过所述网络接口模块将所述区块发送到区块链网络进行全网广播，以便全网中的所有节点对所述区块进行验证，且所述主控模块在所述区块验证成功后从所述区块链网络获取任务；所述图形处理单元，用于对所述任务进行哈希加密运算，并生成与所述任务对应的复制证明和存放证明，所述哈希加密运算的结果由所述主控模块上传到所述区块链网络。3.根据权利要求1或2所述的计算机扩展卡，其特征在于，所述扩展卡内存模块包括持久储存级内存，且所述持久储存级内存中固化有供所述FPGA芯片执行的程序；所述FPGA芯片在功能配置完成后，从所述持久储存级内存中读取所述程序并执行。4.根据权利要求3所述的计算机扩展卡，其特征在于，所述持久储存级内存包括集成到同一基体的内存接口、DRAM芯片组、控制芯片、快闪存储器及内部总线，且所述控制芯片分别通过所述内部总线与所述内存接口、DRAM芯片组、快闪存储器连接，所述内存接口连接到所述扩展卡总线。5.根据权利要求4所述的计算机扩展卡，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖振楠，
申请(专利权)人：深圳宏芯宇电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：