一种基于SW-ICH2芯片的级联扩展系统的制作方法

本实用新型涉及一种级联扩展系统，尤其涉及一种基于sw-ich2芯片的级联扩展系统。

背景技术：

目前有很多通过级联的方式以满足对更多外围接口的需求，现有的级联扩展系统都是基于某一种接口进行级联，如申请号为201510991728.x公布的“级联式大规模usb扩展装置及工作方法、系统”，其主要通过在一个总的usb扩展芯片后面级联多个usb端口，进而实现usb端口的扩展。

又如申请号为201310476647.7公布的“一种基于pcie的存储扩展系统及方法”，该系统包括主存储设备和至少一个存储扩展设备，主存储设备包括主控制模块和主pcie交换模块，然后通过主pcie交换模块后面级联多个pcie接口，通过pcie接口连接存储扩展设备，实现存储设备的级联扩展。

但是上述系统中都是只能实现一种接口的扩展，而如果要在同一系统中实现多种接口的级联扩展则需要连接多个外围接口芯片，则无疑增加了整体系统的复杂度、成本以及后期的维护难度。

如图1所示，现目前对于sw-ich2芯片的应用则仅仅限于在一个sw-ich2芯片基础上为了扩展显示接口、usb接口、sata接口、网口和更多的pcie接口，通过在sw-ich2上连接一些国外的pcie转ubs芯片、pcie转sata芯片和pcie转网口芯片而实现；这样由于在产品需求更多的外围接口情况下采用的是连接很多分离的桥接芯片，而连接很多分离的桥接芯片将会导致整个产品的尺寸加大，总成本上升；因此，如何在满足低成本的前提下能够让产品满足多种接口组合形成多功能接口，是现阶段需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于sw-ich2芯片的级联扩展系统，解决了现有usb、存储级联系统以及sw-ich2芯片应用存在的缺点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于sw-ich2芯片的级联扩展系统，包括至少一路由两个或多个sw-ich2芯片依次级联而成的sw-ich2扩展系统。

进一步地，所述sw-ich2芯片上包括显示接口、pcie总线接口、usb接口、网络接口和sata接口。

进一步地，所述sw-ich2扩展系统中每个sw-ich2芯片之间通过pcie总线接口依次级联。

进一步地，还包括一处理器，所述处理器连接所述sw-chi2扩展组件中一端sw-ich2芯片的pcie总线接口。

进一步地，所述处理器上通过pcie总线接口连接有一路sw-ich2扩展系统，所述sw-ich2扩展系统由两个或多个sw-ich2芯片依次级联组成。

进一步地，所述处理器上通过pcie总线接口连接有两路sw-ich2扩展系统，两路sw-ich2扩展系统均由两个或多个sw-ich2芯片依次级联组成。

所述两路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片个数相同或者不相同。

进一步地，所述处理器为申威处理器。

进一步地，所述申威处理器包括sw410处理器、sw411处理器、sw421处理器、sw421m处理器和sw1621处理器中的一种。

进一步地，每个sw-ich2芯片通过显示接口、usb接口、网络接口和sata接口外接相应接口设备。

本实用新型的有益效果是：一种基于sw-ich2芯片的级联扩展系统，通过对sw-ich2芯片的级联实现在一个产品中多种接口的扩展，满足多种多个接口的需求，提高了国产化率，减小了产品尺寸，降低了整个产品的成本和复杂度。

附图说明

图1为现有sw-ich2芯片的应用结构图；

图2为sw-ich2芯片的内部接口图；

图3为系统级联连接实施图1；

图4为系统级联连接实施图2。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

sw-ich2芯片是申威ich2国产i/o套片是在第一代ich1的基础上，对产品安全适应性进行升级，增加外设启闭管控、数据通路密码保护等安全功能，实现i/o外设接口的高安全、防泄密和可管控要求。申威ich2集成了高性能pci-e2.0交叉开关、多层次片上通信结构、高性能独立显卡模式的gpu/vpu、ddr2/3存储控制器、高速输入输出部件、低速输入输出部件以及系统控制部件等部件，可通过pci-e2.0接口与处理器连接。芯片采用fc-bga封装，支持工作温度范围：-55℃～+125℃。

它集成可旁路的pcie2.0交叉开关，作为独立交叉开关使用时下游能扩展出3个8×8，其中2个×8可独立灵活拆分成4个×4。

实现usb2.0、sata和gmac接口的io管控、数据加密，以及双向明通、双向密通、单向明通等工作模式；集成高性能独立显卡模式的gpu/vpu，配备专用的ddr3显存和dma控制器。

采用标准的i2c接口作为i/o管控接口，实现与安全处理器之间的i/o管控协议。

设计lpc-host控制器实现lpc总线扩展；支持显示、声音、usb、sata、千兆以太网、gpio等常用i/o接口。

一种基于sw-ich2芯片的级联扩展系统，包括至少一路由多个sw-ich2芯片依次级联而成的sw-ich2扩展系统。

如图2所示，进一步地，所述sw-ich2芯片上包括pcie总线接口、usb接口、网络接口和sata接口。

进一步地，网络接口包括10m/100m/1000m的mac网络接口；sata接口是一种计算机总线，负责主板和大容量存储设备(如硬盘及光盘驱动器)之间的数据传输；sw-ich2芯片上还包括有显示、音频等接口。

sw-ich2芯片主要包括1个32/64位ddr3/sdram控制器，接口传输率为ddr2-667～ddr3-2133mbps。3个标准pci-e2.0×8接口，其中1个上行接口，另外2个下行接口可分别拆分为2个×4接口；可实现双向24gbps扩展i/o带宽。2个1000/100/10mbps以太网gmac接口(不集成phy)，可实现双向250mb/s访问带宽；支持ieee802.3标准和以太网标准，支持gmii与/rgmii两种接口。3个sata2.0接口，可实现双向2.25gb/s访问带宽。6个usb3.0接口(兼容usb2.0、usb1.0)。采用标准的i2c接口作为i/o管控接口，实现与安全处理器之间的i/o管控协议。对外提供一个自定义维护串口和标准jtag测试接口。

进一步地，所述sw-ich2扩展系统中每个sw-ich2芯片之间通过pcie总线接口依次级联。

具体地，第一个sw-ich2芯片的pcie总线接口连接第二个sw-ich2芯片的pcie总线接口，第二个sw-ich2芯片的pcie总线接口连接第三个sw-ich2芯片的pcie总线接口，依次这样级联下去。

进一步地，还包括一处理器，所述处理器连接所述sw-chi2扩展组件中一端sw-ich2芯片的pcie总线接口。

进一步地，如图3和图4所示，所述处理器上通过pcie总线接口连接有一路sw-ich2扩展系统，所述sw-ich2扩展系统由4个sw-ich2芯片依次级联组成。

进一步地，所述处理器上通过pcie总线接口连接有两路sw-ich2扩展系统，两路sw-ich2扩展系统均由两个或多个sw-ich2芯片依次级联组成。

所述两路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片个数相同或者不相同。

具体地，sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片的个数由申威处理器外设的pcie管理空间来决定，当申威处理器连接一路sw-ich2扩展系统时，sw-ich2扩展系统则由4个sw-ich2芯片依次级联组成。

当申威处理器连接两路sw-ich2扩展系统时，一路sw-ich2扩展系统则可以由2个sw-ich2芯片依次级联组成，而另一路sw-ich2扩展系统可以与第一路sw-ich2扩展系统对称连接，即另一路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片的个数与第一路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片的个数一样，都由2个sw-ich2芯片级联；或者另一路sw-ich2扩展系统可以与第一路sw-ich2扩展系统不对称连接，即另一路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片的个数与第一路sw-ich2扩展系统中级联的sw-ich2芯片的个数不一样，只有一个sw-ich2芯片。

进一步地，所述申威处理器包括sw410处理器、sw411处理器、sw421处理器、sw421m处理器和sw1621处理器中的一种。

进一步地，每个sw-ich2芯片通过usb接口、网络接口和sata接口外接相应接口设备。

具体地，每个sw-ich2芯片通过usb接口连接具有usb接口的外围设备，如usb转换设备等等；通过网络接口连接具有网络接口的外围设备，如路由器，交换机等等；通过sata接口连接具有sata接口的外围设备，如磁盘存储设备等等。

通过对多个sw-ich2芯片进行级联的方式，使得在一个产品中同时实现了usb接口、网络接口、sata存储接口、显示接口等多种接口的级联，通过本系统可能外围连接usb接口设备、网络接口设备、sata存储接口设备和显示接口设备等多种接口设备，扩展了系统的多接口需求，只通过一种芯片的级联降低了产品的成本，且提高了产品的国产化率，以一个芯片集成的多功能接口取代多个独立芯片组合形成功能接口，整个产品的尺寸减少了550mm²左右，成本降低了600元左右，国产化自主可控率提高了80％左右。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。