板卡、电子设备及调试设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种板卡、电子设备及调试设备。


背景技术：

2.随着人工智能技术的发展，数据业务不断扩大，对服务器的性能要求也不断提高。服务器中包含有多个板卡，这些板卡配合处理服务器的业务，由于服务器内的空间有限，因此对服务器的性能要求也就转换为了对板卡性能的要求。板卡的性能提升在一定程度上依赖于芯片和内存的数量，但是板卡的主板空间有限，因此芯片和内存的数量提升也受到了一定限制，进而造成板卡的性能提升受限。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种板卡、电子设备及调试设备，以解决相关技术中的缺陷。
4.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种板卡，包括：
5.主卡，所述主卡包括第一主板、设于所述第一主板的第一连接器和至少一个运算元件；
6.调试卡，所述调试卡包括第二主板、设于所述第二主板的第二连接器、调试电路和调试接口；
7.其中，所述第一连接器和所述第二连接器可拆卸电性连接，用于传输调试信号；所述调试电路通过所述调试接口与调试主机可拆卸电性连接，用于传输调试信号。
8.在一个实施例中，所述第一主板包括印制电路板；和/或，所述第二主板包括印制电路板。
9.在一个实施例中，所述运算元件包括处理芯片、动态随机存储器和电源芯片中的至少一种。
10.在一个实施例中，所述处理芯片包括fpga芯片、gpu芯片或asic芯片。
11.在一个实施例中，所述第一连接器包括板对板连接器；和/或，所述第二连接器包括板对板连接器。
12.在一个实施例中，还包括连接件，所述连接件将所述第一主板和所述第二主板连接为一个整体。
13.在一个实施例中，所述壳体设有第一安装位和第二安装位，所述主卡设于所述第一安装位内，所述调试卡设于所述第二安装位内。
14.根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种板卡，包括第一主板、设于所述第一主板的第一连接器和至少一个运算元件，其中，所述第一连接器用于与调试卡的第二连接器电性连接，所述调试卡的调试电路通过所述调试卡的调试接口与测试主机可拆卸电性连接；或者
15.包括第二主板、设于所述第二主板的第二连接器、调试电路和调试接口，所述调试接口用于所述调试电路通过所述调试接口与调试主机可拆卸电性连接；所述第二连接器用
于与待调试卡的第一连接器连接。
16.根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括本体和至少一个如第一方面或第二方面所述的板卡，其中，所述板卡与所述本体可拆卸电性连接。
17.根据本实用新型实施例的第四方面，提供一种测试设备，包括调试主机和调试卡；
18.其中，所述调试卡包括第二主板、设于所述第二主板的第二连接器、调试电路和调试接口，所述调试电路通过所述调试接口与调试主机可拆卸电性连接；
19.所述第二连接器用于与待调试卡的第一连接器连接。
20.根据上述实施例可知，通过在第一主板上设置第一连接器和至少一个运算元件而形成主卡，主卡可以通过运算元件处理板卡的业务，通过在迪尔主板上设置第二连接器、调试电路和调试接口而形成调试卡，调试卡可以连通主卡和调试主机，而且还具有用于处理调试信号的调试电路。由于调试电路设置在调试卡，因此主卡上避免设置调试电路以及调试接口，所节省的空间能够设置更多的运算元件，例如芯片等，提升了主卡处理业务的能力。而且调试电路仅在生产测试阶段和调试阶段时被使用，即使用频率较低，因此将其单独设置于独立的调试卡上对板卡的影响较小。另外由于主卡和调试卡可拆卸连接，因此在非调试阶段可以将调试卡拆除，单独使用主板作为板卡进行业务处理，从而增加了板卡结构的灵活性；进一步的，还可以在批量产品中，减小调试卡相对主卡的比例，从而在满足调试需求的同时降低产品成本。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
23.图1是本实用新型实施例示出的板卡的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例示出的第一主板和第二主板的连接示意图。
25.其中，101-第一主板，102-处理芯片，103-电源芯片，104-动态随机存储器，105-第一连接器；201-第二主板，202-调试电路，203-第二连接器，204-调试接口；300-调试主机；400-连接柱。
具体实施方式
26.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
27.在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
28.应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，
但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
29.随着人工智能技术的发展，数据业务不断扩大，对服务器的性能要求也不断提高。服务器中包含有多个板卡，这些板卡配合处理服务器的业务，由于服务器内的空间有限，因此对服务器的性能要求也就转换为了对板卡性能的要求。板卡的性能提升在一定程度上依赖于芯片和内存的数量，但是板卡的主板空间有限，因此芯片和内存的数量提升也受到了一定限制，进而造成板卡的性能提升受限。
30.具体来说，板卡具有调试电路和对应的调试接口，调试电路和调试接口会占用板卡的空间，压缩板卡内布线空间和元器件空间，从而增加布线难度，降低板卡的性能。
31.基于此，第一方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种板卡，包括：主卡，所述主卡包括第一主板101、设于所述第一主板101的第一连接器105和至少一个运算元件；调试卡，所述调试卡包括第二主板201、设于所述第二主板201的第二连接器203、调试电路202和调试接口204；其中，所述第一连接器105和所述第二连接器203可拆卸电性连接，用于传输调试信号；所述调试电路202通过所述调试接口204与调试主机300可拆卸电性连接，用于传输调试信号。
32.其中，板卡可以为pcie(peripheral component interconnect express)加速卡。服务器通过pcie(peripheral component interconnect express)总线拓展加速卡的模式，在大数据和人工智能领域应用非常广泛，这种模式比采用传统的cpu(central processing unit，中央处理器)或者gpu(graphics processing unit，图形处理器)芯片来执行ai算法速度快、性能高。采用ai芯片的pcie加速卡在服务器内可以是并行处理模式，可专门用来处理ai相关运算。
33.其中，主卡相对于相关技术中的板卡，去除了调试电路202和调试接口204，而全部或部分的保留了其他部分。第一主板101的面积可以大于第二主板201的面积，或者，第一主板101的面积可以与第二主板201的面积相等。第一主板101上的运算元件的数量和分布可以根据第一主板101的面积进行适应性设置，可以从运算元件的分布以及布线方式等多个方面扩大第一主板101上运算元件的数量，从而增加主卡的运算能力。第一主板101上可以通过布线形成连接电路，该连接电路可以将第一连接器105与运算元件连接，从而使运算元件与第一连接器105之间能够进行信号传输和数据通信。第二主板201上的调试电路202可以通过布线形成，或者通过布置相应的元器件形成；第二主板201上还可以通过布线形成连接电路，该连接电路可以将第二连接器203与调试电路202连接，从而使调试电路202与第二连接器203之间能够进行信号传输和数据通信，该连接电路还可以将调试电路202与调试接口204连接，从而使调试电路202可以通过调试接口204与外部的设备进行信号传输和数据通信。调试电路202能够实现调试信号的电平转换和功能转换，例如可以对接口进行转换，即串口转usb接口或usb接口转串口等。
34.在一个示例中，第一主板101为印制电路板(printed circuit boards，pcb)，可以通过光刻蚀等技术在印制电路板上形成电路，例如连接电路等。印制电路板上可以设置若干焊点，从而可以是将运算元件的引脚焊接在对应的焊点上，而焊点间通过连接电路连接，
以实现不同的运算元件间通过连接电路连接。
35.在一个示例中，第二主板201为印制电路板(printed circuit boards，pcb)，可以通过光刻蚀等技术在印制电路板上形成电路，例如调试电路202、连接电路等。
36.需要注意的是，调试接口可以根据板卡的调试需求进行设计，可以根据调试需求设置调试接口的数量和功能，例如，当调试需求较多，可以设置多个调试接口，且不同的调试接口用于传输不同的信号。
37.根据上述实施例可知，通过在第一主板101上设置第一连接器105和至少一个运算元件而形成主卡，主卡可以通过运算元件处理板卡的业务，通过在第二主板上设置第二连接器203、调试电路202和调试接口204而形成调试卡，调试卡可以连通主卡和调试主机300，而且还具有用于处理调试信号的调试电路202。由于调试电路202设置在调试卡，因此主卡上避免设置调试电路202以及调试接口204，所节省的空间能够设置更多的运算元件，例如芯片等，提升了主卡处理业务的能力。而且调试电路202仅在生产测试阶段和调试阶段时被使用，即使用频率较低，因此将其单独设置于独立的调试卡上对板卡的影响较小。另外由于主卡和调试卡可拆卸连接，因此在非调试阶段可以将调试卡拆除，单独使用主板作为板卡进行业务处理，从而增加了板卡结构的灵活性；进一步的，还可以在批量产品中，减小调试卡相对主卡的比例，从而再满足调试需求的同时降低产品成本。
38.本实用新型的一些实施例中，所述运算元件包括处理芯片102、动态随机存储器104和电源芯片103中的至少一种。处理芯片102可以为板卡的主处理芯片102，其可以包括一个或多个处理核心，用于实现相关的数据处理；处理芯片102可以是任何适于实现相应数据处理的芯片，例如fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)芯片、gpu芯片或者asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)芯片等。本领域技术人员可以根据具体应用场景进行选择并充分实施，本实用新型对此不再赘述。例如，处理芯片102为ai芯片，则其可实现矩阵乘法、卷积运算等相关数据处理。电源芯片103用于从电源获取电能，并将电能供给至板卡的各个元器件，不仅可以供给至主卡的处理芯片102、动态随机存储器104等，还可以通过第一连接器105和第二连接器203供给至调试卡的调试电路202和调试接口204；电源芯片103可以在供给电能的同时调节各个元器件的工作电压、工作电流和工作功率等。动态随机存储器104可以是ddr2 sdram或者ddr3 sdram等，动态随机存储器104可以满足处理芯片102运算过程中的闪存或缓存操作。处理芯片102、动态随机存储器104和电源芯片103可以通过布设在主板上的连接电路连接，从而实现相互之间的电能传输和/或数据通信。通过设置处理芯片102、动态随机存储器104和电源芯片103，可以使主板具备运算能力，且这些器件均是板卡运行中的高频运行元件或必要元件，因此将其设置在主板便于相互之间的通信，既提高运算能力，又因避免设置调试电路202和调试接口204而可以设置更多的处理芯片102和动态随机存储器104，因此运算能力进一步得到提升。
39.本实用新型的一些实施例中，所述第一连接器105包括板对板连接器；和/或，所述第二连接器203包括板对板连接器。板对板连接器可以节约第一主板101和第二主板201的空间，而且能够实现第一主板101和第二主板201间的数据传输，因此调试电路202和调试接口204外接于第一主板101之外，与调试电路202和调试接口204直接与运算元件设置在同一主板的效果相同，调试的精度和效率均能够得到保证。第一连接器105和第二连接器203之
间可以通过信号线连接，还可以通过柔性电路板(flexible printed circuit，fpc)连接。第一连接器105可以焊接在第一主板101的靠近边沿的位置，第二连接器203可以焊接在第二主板201的靠近边沿的位置，从而便于线路连接，避免线路影响两个主板上的元器件。
40.本实用新型的一些实施例里中，可以将主卡和调试卡连接为一个整体，从而使主卡和调试卡能够保持相对稳定的位置关系，进而使主卡和调试卡间的连接较为稳定，信号传输较为稳定。主卡和调试卡的连接，可以采用将第一主板101和第二主板201连接的形式，第一主板101和第二主板201是主卡和调试卡的主体，而且具有一定强度，将二者连接为一个整体能够获得主卡和调试卡之间较高的连接稳定性。
41.在一个示例中，可以采用连接件将第一主板101和第二主板201连接为一个整体。连接件可以是连接柱400，连接柱400的两端可以具有轴向的螺丝孔，而第一主板101和第二主板201可以设有与连接柱400匹配的固定孔，将连接柱400的两端分别与第一主板101的一个固定孔和第二主板201的一个固定孔相抵，并通过螺钉等固定件贯穿固定孔和螺丝孔，以将第一主板101和第二主板201分别固定在连接柱400的两端，按照上述方式在第一主板101和第二主板201之间设置多个连接柱400，从而使第一主板101和第二主板201稳定的连接为一个整体，而且连接柱400之间利于主卡和测试卡散热。
42.在另一个示例中，可以采用壳体将第一主板101和第二主板201连接为一个整体。壳体设有第一安装位和第二安装位，所述主卡设于所述第一安装位内，所述调试卡设于所述第二安装位内。第一安装位可以是与第一主板101匹配的插拔槽，可以将第一主板101插入该插拔槽内；第二安装位可以是与第二主板201匹配的插拔槽，可以将第二主板201插入该插拔槽，两个插拔槽可以平行。将两个主板设置在壳体的对应安装位内，便于板卡的组装，而且结构稳定，易于批量生产。
43.可以理解的是，第一主板101和第二主板201的连接方式并不限于上述两种方式，其他能够将第一主板101和第二主板201稳定的连接为一个整体的方式均可采用。将第一主板101和第二主板201连接为一个整体后，可以使第一连接器105和第二连接器203处于相互靠近的位置，从而便于第一连接器105和第二连接器203的连接，且能够减少线材的长度，避免线材的浪费。
44.第二方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种板卡，包括第一主板101、设于所述第一主板101的第一连接器105和至少一个运算元件，其中，所述第一连接器105用于与调试卡的第二连接器203电性连接，所述调试卡的调试电路202通过所述调试卡的调试接口204与测试主机可拆卸电性连接。
45.本实施例中的板卡，仅包括第一主板101、设于第一主板101的第一连接器105和至少一个运算元件，即该板卡仅包括用于处理业务的元器件，而不包括用于调试的调试电路202和调试接口204，因此该板卡可以设置较多的运算元件，而生产阶段或调试阶段可以利用单独的调试卡与调试主机300连接后调试。相对于第一方面的板卡，该板卡并未配置测试功能，但其可以借助专用的调试卡进行调试，节约了板卡的成本；
46.或者，
47.本实施例中的板卡，仅包括第二主板201、设于所述第二主板201的第二连接器203、调试电路202和调试接口204，所述调试接口204用于调试电路202通过调试接口204与调试主机300可拆卸电性连接；第二连接器203用于与待调试卡的第一连接器105连接。
48.第三方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种电子设备，包括本体和至少一个如第一方面或第二方面所述的板卡，其中，所述板卡与所述本体可拆卸电性连接。所述板卡可以为pcie快速卡，且该pcie快速卡可与本体可拔插通信连接，从而对服务器性能进行拓展。
49.在一些实施方式中，本实用新型示例的处理设备为服务器，本体指服务器主体。服务器可预留至少一个包括pcie插槽的装配槽，pcie插槽与服务器的处理器通过pcie总线可通信连接。
50.第四方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种调试设备，包括调试主机300和调试卡；其中，所述调试卡包括第二主板201、设于所述第二主板201的第二连接器203、调试电路202和调试接口204，所述调试电路202通过所述调试接口204与调试主机300可拆卸电性连接；所述第二连接器203用于与待调试卡的第一连接器105连接。
51.其中，调试主机300可以是调试电脑，其可以外接调试卡，形成调试设备。该调试设备能够直接通过连接器与待调试卡连接，待调试卡可以是具备第一主板101、设于第一主板101的第一连接器105和至少一个运算元件的板卡，由于待调试卡不具备调试电路202和调试接口204，因此其不具备与普通测试设备连接的功能，但本实施例提供的调试设备，可以直接通过第一连接器105和第二连接器203与待调试卡实现连接，进而对待调试卡进行调试。
52.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
53.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
54.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。