本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤，具體涉及端口切換電路、控制器、固態(tài)硬盤、存儲產(chǎn)品及服務器。

背景技術：

1、固態(tài)硬盤（solid?state?disk，簡稱ssd）又稱固態(tài)驅動器，是用固態(tài)電子存儲芯片陣列制成的硬盤，與機械硬盤（hard?disk?drive，簡稱hdd），ssd在速度、功耗、容量、噪聲、可靠性等性能方面具有較大優(yōu)勢。ssd包括scsissd、satassd、pcie?ssd，其中，pcie?ssd在帶寬、延時等性能有較大優(yōu)勢，所以pcie?ssd市場占有率越來越多。

2、pcie?ssd一般應用于服務器產(chǎn)品及存儲產(chǎn)品中，pcie?ssd在服務器產(chǎn)品中工作在單端口模式，pcie?ssd在存儲產(chǎn)品中工作在雙端口模式，但是針對ssd控制器在主控設計時，由于涉及到芯片裸片內(nèi)的面積，產(chǎn)品成本等因素，ssd主控制器無法支持雙端口工作模式，此時需要硬件開發(fā)者靈活利用外圍的硬件電路和設計，將ssd主控制器實現(xiàn)雙端口的工作模式，進而實現(xiàn)雙端口ssd的產(chǎn)品設計。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了端口切換電路、控制器、固態(tài)硬盤、存儲產(chǎn)品及服務器，以解決如何實現(xiàn)ssd可以同時支持單端口、雙端口的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種端口切換電路，端口切換電路用于實現(xiàn)外接設備與存儲設備之間信號及數(shù)據(jù)傳輸，端口切換電路包括：模式識別電路、選通電路，其中，模式識別電路的第一端與外接設備的總線接口連接，模式識別電路的第二端與選通電路的第一端連接；選通電路的第二端與存儲設備的每個總線接口連接；當模式識別電路識別到僅一個外接設備接入時，模式識別電路輸出單端口信號至選通電路，單端口信號用于控制選通電路將外接設備發(fā)送的控制信號發(fā)送至每個總線接口，以及控制選通電路實現(xiàn)外接設備與任意一個或指定的總線接口的數(shù)據(jù)傳輸連接；當模式識別電路識別到多個外接設備接入時，模式識別電路輸出多端口信號至選通電路，多端口信號用于控制選通電路將一個外接設備與對應一個總線接口之間的控制信號及數(shù)據(jù)傳輸。

3、本發(fā)明根據(jù)外接設備接入的數(shù)量，確定選通電路所連接的總線接口，即在一個外接設備接入時，僅使用一個總線接口，存儲設備呈單端口模式，當多個外接設備接入時，每個外接設備使用一個總線接口，存儲設備呈多端口模式，從而在一套硬件單板上，實現(xiàn)單端口/多端口ssd設計，彌補多端口ssd的產(chǎn)品規(guī)格，提高ssd產(chǎn)品的綜合競爭力。

4、在一種可選的實施方式中，控制信號包括：復位信號及時鐘信號，其中，選通電路基于單端口信號將外接設備發(fā)送的復位信號、時鐘信號發(fā)送至每個總線接口，每個總線接口復用復位信號、時鐘信號；選通電路基于多端口信號將每個外接設備發(fā)送的復位信號、時鐘信號發(fā)送至對應的一個總線接口。

5、在一種可選的實施方式中，存儲設備為固態(tài)硬盤的控制器，固態(tài)硬盤的控制器包括第一總線接口及第二總線接口，第一總線接口包括4個數(shù)據(jù)接口、時鐘信號接口、復位信號接口，第二總線接口包括2個數(shù)據(jù)接口、時鐘信號接口、復位信號接口，模式識別電路包括：u.2接口連接器，其中，u.2接口連接器包括第一時鐘信號接口、第二時鐘信號接口、第一復位信號接口、第二復位信號接口、使能輸出接口、4個數(shù)據(jù)接口；第一時鐘信號接口的第一端及第一復位信號接口的第一端分別與第一外接設備的時鐘信號接口、復位時鐘信號接口連接，第一時鐘信號接口的第二端及第一復位信號接口的第二端與選通電路的第一端連接；第二時鐘信號接口的第一端及第二復位信號接口的第一端分別用于與第二外接設備的時鐘信號接口、復位時鐘信號接口連接，第二時鐘信號接口的第二端及第二復位信號接口的第二端與選通電路的第一端連接。

6、本發(fā)明利用u.2接口的單/雙端口ssd識別信號，以識別外設設備的數(shù)量從而實現(xiàn)單端口、多端口切換控制。

7、在一種可選的實施方式中，選通電路包括：信號線路切換電路及數(shù)據(jù)線路切換電路，其中，信號線路切換電路的第一端與u.2接口連接器的每個時鐘信號接口、每個復位信號接口、使能輸出接口連接，信號線路切換電路的第二端與每個總線接口連接；信號線路切換電路基于單端口信號將時鐘信號及復位信號發(fā)送至每個總線接口；信號線路切換電路基于多端口信號將第一外接設備發(fā)送的時鐘信號及復位信號傳輸至第一總線接口、將第二外接設備發(fā)送的時鐘信號及復位信號傳輸至第二總線接口；數(shù)據(jù)線路切換電路的第一端與u.2接口連接器的每個數(shù)據(jù)接口、使能輸出接口連接，數(shù)據(jù)線路切換電路的第二端與每個總線接口的每個數(shù)據(jù)接口連接；當接收到單端口信號時，數(shù)據(jù)線路切換電路實現(xiàn)外接設備與第一總線接口的數(shù)據(jù)傳輸；當接收到多端口信號時，數(shù)據(jù)線路切換電路實現(xiàn)第一外接設備與第一總線接口的數(shù)據(jù)傳輸、第二外接設備與第二總線接口的數(shù)據(jù)傳輸。

8、在一種可選的實施方式中，信號線路切換電路包括：時鐘信號切換電路及復位信號切換電路，其中，時鐘信號切換電路的第一端與u.2接口連接器的每個時鐘信號接口連接，時鐘信號切換電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端連接，時鐘信號切換電路的第三端與每個總線接口的時鐘信號接口連接；當接收到單端口信號時，時鐘信號切換電路將時鐘信號輸送至每個總線接口；當接收到多端口信號時，時鐘信號切換電路將第一外接設備的時鐘信號輸送至第一總線接口、將第二外接設備的時鐘信號輸送至第二總線接口；復位信號切換電路的第一端與u.2接口連接器的每個復位信號接口連接，復位信號切換電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端連接，復位信號切換電路的第三端與每個總線接口的復位信號接口連接；當接收到單端口信號時，復位信號切換電路將復位信號輸送至每個總線接口；當接收到多端口信號時，復位信號切換電路將第一外接設備的復位信號輸送至第一總線接口、將第二外接設備的復位信號傳輸至第二總線接口。

9、在一種可選的實施方式中，時鐘信號切換電路包括：1個時鐘緩沖器、1個2選1時鐘信號復用器，其中，時鐘緩沖器的第一端與u.2接口連接器的第一時鐘信號接口連接，時鐘緩沖器的第二端與2選1時鐘信號復用器的第三端連接；2選1時鐘信號復用器的第一端與u.2接口連接器的第二時鐘信號接口連接，2選1時鐘信號復用器的第二端與u.2接口連接器的使能輸出接口連接，2選1時鐘信號復用器的第四端與第二總線接口的時鐘信號接口連接。

10、在一種可選的實施方式中，時鐘信號切換電路包括：1條信號直通線路及1個2選1時鐘信號復用器，其中，所述信號直通線路的第一端與所述u.2接口連接器的第一時鐘信號接口連接，所述信號直通線路的第二端與所述2選1時鐘信號復用器的第三端、第一總線接口的時鐘信號接口連接；所述2選1時鐘信號復用器的第一端與所述u.2接口連接器的第二時鐘信號接口連接，所述2選1時鐘信號復用器的第二端與所述u.2接口連接器的使能輸出接口連接，所述2選1時鐘信號復用器的第四端與第二總線接口的時鐘信號接口連接。

11、在一種可選的實施方式中，時鐘信號切換電路包括：第一時鐘緩沖器、第二時鐘緩沖器、第一2選1時鐘復用器、第二2選1時鐘復用器，其中，第一時鐘緩沖器的第一端與u.2接口連接器的第一時鐘信號接口連接，第一時鐘緩沖器的第二端與第一總線接口的時鐘信號接口連接，第一時鐘緩沖器的第二端與第二2選1時鐘復用器的第三端連接；第一2選1時鐘復用器的第一端與u.2接口連接器的第一時鐘信號接口連接，第一2選1時鐘復用器的第二端與u.2接口連接器的使能輸出接口連接，第一2選1時鐘復用器的第四端與第一總線接口的時鐘信號接口連接；第二時鐘緩沖器的第一端與u.2接口連接器的第二時鐘信號接口連接，第二時鐘緩沖器的第二端與第二總線接口的時鐘信號接口連接，第二時鐘緩沖器的第二端與第一2選1時鐘復用器的第三端連接；第二2選1時鐘復用器的第一端與u.2接口連接器的第二時鐘信號接口連接，第二2選1時鐘復用器的第二端與u.2接口連接器的使能輸出接口連接，第二2選1時鐘復用器的第四端與第二總線接口的時鐘信號接口連接；當外接設備的時鐘信號接口接入所述u.2接口連接器的第一時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到單端口信號時，所述第一時鐘緩沖器輸出同源時鐘信號至第一總線接口、第二2選1時鐘復用器，所述第二2選1時鐘復用器將同源時鐘信號輸出至第二總線接口，所述第一2選1時鐘復用器閉鎖；當外接設備的時鐘信號接口接入所述u.2接口連接器的第二時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到單端口信號時，所述第二時鐘緩沖器輸出同源時鐘信號至第二總線接口、第一2選1時鐘復用器，所述第一2選1時鐘復用器將同源時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二2選1時鐘復用器閉鎖；當?shù)谝煌饨釉O備的時鐘信號接口、第二外接設備的時鐘信號接口分別接入所述u.2接口連接的第一時鐘信號接口、第二時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到多端口信號時，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器閉鎖，所述第一時鐘緩沖器輸出第一外接設備的時鐘信號的同源時鐘信號至第一總線接口，所述第二時鐘緩沖器輸出第二外接設備的時鐘信號的同源時鐘信號至第二總線接口。

12、在一種可選的實施方式中，時鐘信號切換電路包括：第一2選1時鐘復用器、第二2選1時鐘復用器，其中，所述第一2選1時鐘復用器的第一端與所述u.2接口連接的第一時鐘信號接口連接，所述第一2選1時鐘復用器的第二端與所述u.2接口連接的使能輸出接口連接，所述第一2選1時鐘復用器的第三端與所述u.2接口連接的第二時鐘信號接口連接，所述第一2選1時鐘復用器的第四端與第一總線接口的時鐘信號接口連接；所述第二2選1時鐘復用器的第一端與所述u.2接口連接的第二時鐘信號接口連接，所述第二2選1時鐘復用器的第二端與所述u.2接口連接的使能輸出接口連接，所述第二2選1時鐘復用器的第三端與所述u.2接口連接的第一時鐘信號接口連接，所述第二2選1時鐘復用器的第四端與第二總線接口的時鐘信號接口連接；當外接設備的時鐘信號接口接入所述u.2接口連接器的第一時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到單端口信號時，所述第一2選1時鐘復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二2選1時鐘復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第二總線接口；當外接設備的時鐘信號接口接入所述u.2接口連接器的第二時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到單端口信號時，所述第一2選1時鐘復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二2選1時鐘復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第二總線接口；當?shù)谝煌饨釉O備的時鐘信號接口、第二外接設備的時鐘信號接口分別接入所述u.2接口連接的第一時鐘信號接口、第二時鐘信號接口，所述第一2選1時鐘復用器及第二2選1時鐘復用器接收到多端口信號時，所述第一2選1時鐘復用器將第一外接設備的時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二2選1時鐘復用器將第二外接設備的時鐘信號輸出至第二總線接口。

13、在一種可選的實施方式中，復位信號切換電路包括：1條信號直通線路及1個復位信號復用器，其中，信號直通線路的第一端與u.2接口連接器的第一復位信號接口連接，信號直通線路的第二端與第一總線接口的復位信號接口連接；復位信號復用器的第一端與u.2接口連接器的第二復位信號接口連接，復位信號復用器的第二端與信號直通線路的第一端連接，復位信號復用器的第三端與u.2接口連接器的使能輸出接口連接，復位信號復用器的第四端與第二總線接口的復位信號接口連接。

14、在一種可選的實施方式中，復位信號切換電路包括：第一復位信號復用器及復位信號復用器，其中，所述第一復位信號復用器的第一端、第二端與所述u.2接口連接器的第一復位信號接口、第二復位信號接口連接，所述第一復位信號復用器的第三端與所述u.2接口連接器的使能輸出接口連接，所述第一復位信號復用器的第四端與第一總線接口的復位信號接口連接；所述第二復位信號復用器的第一端、第二端與所述u.2接口連接器的第二復位信號接口、第一復位信號接口連接，所述第二復位信號復用器的第三端與所述u.2接口連接器的使能輸出接口連接，所述第二復位信號復用器的第四端與第二總線接口的復位信號接口連接；當外接設備的復位信號接口接入所述u.2接口連接器的第一復位信號接口，所述第一復位信號復用器及第二復位信號復用器接收到單端口信號時，所述第一復位信號復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二復位信號復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第二總線接口；當外接設備的復位信號接口接入所述u.2接口連接器的第二復位信號接口，所述第一復位信號復用器及第二復位信號復用器接收到單端口信號時，所述第一復位信號復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第一總線接口，所述第二復位信號復用器將外接設備的時鐘信號輸出至第二總線接口；當?shù)谝煌饨釉O備的復位信號接口、第二外接設備的復位信號接口分別接入所述u.2接口連接的第一復位信號接口、第二復位信號接口，所述第一復位信號復用器及第二復位信號復用器接收到多端口信號時，所述第一復位信號復用器將第一外接設備的復位信號輸出至第一總線接口，所述第二復位信號復用器將第二外接設備的復位信號輸出至第二總線接口。

15、在一種可選的實施方式中，數(shù)據(jù)線路切換電路包括：第一數(shù)據(jù)直通線路、第二數(shù)據(jù)直通線路、第一數(shù)據(jù)線路切換子電路、第二數(shù)據(jù)線路切換子電路，其中，第一數(shù)據(jù)直通線路將u.2接口連接器的第一數(shù)據(jù)接口與第一總線接口的第一數(shù)據(jù)接口連接；第二數(shù)據(jù)直通線路將u.2接口連接器的第二數(shù)據(jù)接口與第一總線接口的第二數(shù)據(jù)接口連接；第一數(shù)據(jù)線路切換子電路的第一端與u.2接口連接器的第三數(shù)據(jù)接口連接，第一數(shù)據(jù)線路切換子電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接，第一數(shù)據(jù)線路切換子電路的第三端與第一總線接口的第三數(shù)據(jù)接口、第二總線接口的第一數(shù)據(jù)接口連接；第二數(shù)據(jù)線路切換子電路的第一端與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接，第二數(shù)據(jù)線路切換子電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接，第二數(shù)據(jù)線路切換子電路的第三端與第一總線接口的第四數(shù)據(jù)接口、第二總線接口的第二數(shù)據(jù)接口連接。

16、在一種可選的實施方式中，第一數(shù)據(jù)線路切換子電路均包括：第一發(fā)送切換電路及第一接收切換電路，其中，第一發(fā)送切換電路的第一端與第一總線接口的第三數(shù)據(jù)接口連接，第一發(fā)送切換電路的第二端與第二總線接口的第一數(shù)據(jù)接口連接，第一發(fā)送切換電路的第三端與u.2接口連接器的第三數(shù)據(jù)接口連接，第一發(fā)送切換電路的第四端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接；第一接收切換電路的第一端與u.2接口連接器的第三數(shù)據(jù)接口連接，第一接收切換電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接，第一接收切換電路的第三端與第一總線接口的第三數(shù)據(jù)接口連接，第一接收切換電路的第四端與第二總線接口的第一數(shù)據(jù)接口連接。

17、在一種可選的實施方式中，第二數(shù)據(jù)線路切換子電路均包括：第二發(fā)送切換電路及第二接收切換電路，其中，第二發(fā)送切換電路的第一端與第一總線接口的第四數(shù)據(jù)接口連接，第二發(fā)送切換電路的第二端與第二總線接口的第二數(shù)據(jù)接口連接，第二發(fā)送切換電路的第三端與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接，第二發(fā)送切換電路的第四端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接；第二接收切換電路的第一端與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接，第二接收切換電路的第二端與u.2接口連接器的使能輸出端口連接，第二接收切換電路的第三端與第一總線接口的第四數(shù)據(jù)接口連接，第二接收切換電路的第四端與第二總線接口的第二數(shù)據(jù)接口連接；當?shù)诙l(fā)送切換電路接收到單端口信號時，第二發(fā)送切換電路將第一總線接口的第四數(shù)據(jù)接口與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接；當?shù)诙l(fā)送切換電路接收到多端口信號時，第二發(fā)送切換電路將第二總線接口的第二數(shù)據(jù)接口與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接；當?shù)诙邮涨袚Q電路接收到單端口信號時，第二接收切換電路將第二總線接口的第四數(shù)據(jù)接口與u.2接口連接器的第二數(shù)據(jù)接口連接；當?shù)诙邮涨袚Q電路接收到多端口信號時，第二接收切換電路將第二總線接口的第二數(shù)據(jù)接口與u.2接口連接器的第四數(shù)據(jù)接口連接。

18、在一種可選的實施方式中，第一發(fā)送切換電路及第二發(fā)送切換電路均包括：2:1信號復用器；第一接收切換電路及第二接收切換電路均包括：1:2信號解復用器。

19、在一種可選的實施方式中，端口切換電路還包括：多個信號連接器，其中，模式識別電路的第一端通過一個信號連接器與一個外接設備的總線接口連接。

20、在一種可選的實施方式中，端口切換電路還包括：背板，其中，模式識別電路及信號連接器均固定至背板上。

21、在一種可選的實施方式中，外接設備時鐘信號、復位信號、接收及發(fā)送的數(shù)據(jù)均為差分接口、差分數(shù)據(jù)。

22、第二方面，本發(fā)明提供一種控制器，控制器應用于固態(tài)硬盤，控制器包括：第一方面及其任一可選實施方式的包括端口切換電路及控制器本體，其中，控制器本體包括第一總線接口及第二總線接口，第一總線接口及第二總線接口通過端口切換電路與外接設備連接。

23、本發(fā)明的控制器內(nèi)置端口切換電路，端口切換電路識別外接設備接入的數(shù)量，確定選通電路所連接的總線接口，即在一個外接設備接入時，僅使用一個總線接口，存儲設備呈單端口模式，當多個外接設備接入時，每個外接設備使用一個總線接口，存儲設備呈多端口模式，從而在一套硬件單板上，實現(xiàn)單端口/多端口ssd設計，彌補多端口ssd的產(chǎn)品規(guī)格，提高ssd產(chǎn)品的綜合競爭力。

24、第三方面，本發(fā)明提供一種固態(tài)硬盤，包括：第二方面的固態(tài)硬盤的控制器及固態(tài)硬盤本體。

25、第四方面，本發(fā)明提供一種存儲產(chǎn)品，包括：第三方面的固態(tài)硬盤及多個中央處理器，其中，模式識別電路的第一端與cpu的總線接口連接，模式識別電路的第二端與選通電路的第一端連接；選通電路的第二端與存儲設備的每個總線接口連接；當模式識別電路識別到僅一個中央處理器接入時，模式識別電路輸出單端口信號至選通電路，單端口信號用于控制選通電路將中央處理器發(fā)送的控制信號發(fā)送至每個總線接口，以及控制選通電路實現(xiàn)中央處理器與任意一個或指定的總線接口的數(shù)據(jù)傳輸連接；當模式識別電路識別到多個中央處理器接入時，模式識別電路輸出多端口信號至選通電路，多端口信號用于控制選通電路將一個中央處理器與對應一個總線接口之間的控制信號及數(shù)據(jù)傳輸。

26、本發(fā)明將端口切換電路與存儲產(chǎn)品相結合，在存儲產(chǎn)品的cpu工作在pcie?x2模式時，通過選通電路輸出兩個端口，每個端口與存儲設備的一個總線接口進行信息傳輸，從而提高存儲產(chǎn)品的靈活性，以便適用于各種類型的硬盤設備。

27、第五方面，本發(fā)明提供一種服務器，包括：第三方面的固態(tài)硬盤。