(57)【要約】【課題】装置に搭載されるメインボードと接続される拡張ボードにおいて、コストアップすることなく、装置個別の拡張ボード数の要求仕様に対応可能とする。【解決手段】所定の機能を追加するための拡張ボードを接続するコネクタを２以上備える制御装置であって、コネクタは、上流側へデータを送信する上流側送信ポートと、下流側へデータを送信する下流側送信ポートを有し、一の拡張ボードが接続されるコネクタの下流側送信ポートと、一の拡張ボードに設けられたスイッチを経由して一の拡張ボードと異なる他の拡張ボードを接続するコネクタの上流側送信ポートとを電気的に接続するポート接続手段を備える。【選択図】図１
2017004487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡張ボードを接続するコネクタを２以上備える制御装置であって、
前記コネクタは、上流側へデータを送信する上流側送信ポートと、下流側へデータを送信する下流側送信ポートを有し、
一の拡張ボードが接続される前記コネクタの下流側送信ポートと、前記一の拡張ボードに設けられたスイッチを経由して前記一の拡張ボードと異なる他の拡張ボードを接続する前記コネクタの上流側送信ポートとを電気的に接続するポート接続手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
上位システムとの間でデータを入出力するノードを備え、
前記ノードと接続される前記コネクタを上位コネクタとし、該上位コネクタの下流側送信ポートを介して接続される前記コネクタを下位コネクタとする場合において、
前記下位コネクタに前記拡張ボードが接続され、前記上位コネクタに拡張ボードが未接続であるとき、所定のエラーメッセージを出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記上位コネクタの下流側送信ポートを介して接続され、前記下位コネクタの上流側送信ポートを介して接続される前記コネクタを中位コネクタとする場合において、
前記出力手段は、前記下位コネクタに前記拡張ボードが接続され、前記中位コネクタに拡張ボードが未接続であるとき、所定のエラーメッセージを出力することを特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
電力供給手段と、
前記拡張ボードが接続される前記コネクタ毎に対応して、前記電力供給手段により前記コネクタを介して前記拡張ボードに供給される電力を制御する電力制御手段と、を備え、
前記電力制御手段は、前記コネクタに前記拡張ボードが接続されたとき、前記電力供給手段からの電力を該接続された前記拡張ボードに供給することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
２以上の前記電力制御手段が電気的に接続され、
前記電力供給手段に接続される前記電力制御手段を上位電力制御手段とし、該上位電力制御手段に接続される前記電力制御手段を下位電力制御手段とする場合において、
前記上位電力制御手段に対応する前記コネクタに前記拡張ボードが未接続であり、前記下位電力制御手段に対応する前記コネクタに前記拡張ボードが接続されているとき、前記上位電力制御手段は前記下位電力制御手段への電力供給を遮断することを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
前記上位コネクタに電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段により前記上位コネクタに供給された電力を該上位コネクタから前記下位コネクタに中継する電力中継手段と、を備え、
前記電力供給手段は、前記上位コネクタに前記拡張ボードが未接続であるとき、前記電力中継手段を介した前記下位コネクタへの電力中継を遮断することを特徴とする請求項２又は３記載の制御装置。
【請求項７】
電力供給手段と
前記コネクタに接続された前記拡張ボードから最大消費電力情報を取得する情報取得手段と、を備え、
前記拡張ボードが該拡張ボードに接続される端末へ電力を供給する電力供給部を有する場合において、
前記情報取得手段が複数の前記コネクタにそれぞれ接続された複数の前記拡張ボードから取得した最大消費電力情報の合計値が前記電力供給手段が供給可能な最大出力電力を超えるとき、前記端末への電力供給が遮断されるよう前記電力供給部を制御する電力制御手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記コネクタに接続された前記拡張ボード毎に対応する前記電力制御手段を備え、
２以上の電力制御手段が電気的に接続され、
前記電力供給手段に接続される前記電力制御手段を上位電力制御手段とし、該上位電力制御手段に接続される前記電力制御手段を下位電力制御手段とする場合において、
前記上位電力制御手段は、該上位電力制御手段に対応する前記コネクタに前記拡張ボードが未接続であるとき、前記下位電力制御手段への電力供給を遮断することを特徴とする請求項７記載の制御装置。
【請求項９】
前記上流側送信ポートのピンアサインと前記下流側送信ポートのピンアサインとが同じ並びで対応していることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
予め前記拡張ボード毎の性能要件情報を性能要件が高い順に記憶する記憶手段と、
２以上の前記コネクタ毎に接続された前記拡張ボードから前記拡張ボード毎の性能要件情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した性能要件情報と前記記憶手段に記憶された性能要件情報とを照合し、上位システムとの間でデータを入出力するノード寄りに配された上位側の前記コネクタから前記ノードから離れた下位側の前記コネクタの順に応じて性能要件が高い順に前記拡張ボードが接続されていないとき、アラートを通知するアラート通知手段と
を備えることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）のマザーボードや例えばＭＦＰ等に搭載されるコントローラボード等のメインボードと、それらに接続される拡張ボードには、高速シリアルＩ／ＦであるＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標。以下「ＰＣＩｅ」という。）が採用されている。
【０００３】
ＰＣＩｅは高速のシリアルＩ／Ｆであるため、コントローラボードと拡張ボードとの間の高速データ通信が可能である。また、ＰＣＩｅはシリアル信号を送信するため接続コネクタ端子数を少なくすることができ、実装面積を小型化できる等の利点があり幅広い分野で使われている。
【０００４】
ＰＣＩｅのシステムを構成する要素としては、ルートコンプレックス、エンドポイント、スイッチがあり、これらがツリー型の接続形態をとっている。ルートコンプレックスは、ツリーの最上位に位置し、上位システムとの入出力を行う。
【０００５】
ルートコンプレックスは、複数のポートを持ち、それぞれのポートが他のＰＣＩｅデバイスと接続される。エンドポイントは、ツリーの末端に位置し、ルートコンプレックスや他のエンドポイントとの通信を行う。スイッチは、複数のエンドポイントを接続するためにポートを拡張する役割を持つ。
【０００６】
ところで、メインボード上のルートコンプレックスのポート数は限られており、それ以上のエンドポイントと接続する際は、メインボード上にスイッチデバイスを接続しポートを拡張し接続する方法が既に知られている。
【０００７】
例えば特許文献１には、ＰＣＩｅの最適な経路を提供する目的で、メインボードにおけるルートコンプレックスからスロットＡ及びスロットＢまでの経路が、スイッチを経由するように設定が施された構成が開示されている。また、メインボードにおけるルートコンプレックスからスロットＡ及びスロットＢまでの経路が、スイッチを迂回するように設定が施された構成が開示されている。そして、これらの経路をマルチプレクサにより切り替えて、用途に応じて使用する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えばＭＦＰに搭載されるコントローラボードの場合、ＣＰＵ、画処理ＡＳＩＣ、ＳｕｂＡＳＩＣ、ＦＡＸ等の様々な機能がルートコンプレックスのＰＣＩｅに接続される。このため、拡張ボード用のポート数は限られてくる。一方で、ポート数を増やすとＡＳＩＣのピン数が増加し、これによるコストが増加するため、必要最低限のポート数にする必要がある。
【０００９】
また、ＰＣＩｅのポート数以上のＰＣＩｅデバイスを接続する場合、ＰＣＩｅスイッチデバイスをメインボード上に搭載することでポート数を増やすことが可能である。他方、コントローラボードに要求される拡張ボードのスロット数は、コントローラボードが搭載された装置によって様々である。この場合、装置毎にＰＣＩｅスイッチデバイスの要否、スイッチデバイスのポート数の変更を検討する必要がある等、製品毎にコントローラボードをデザインする必要がある。
【００１０】
一方、コントローラボードを共通化するため、拡張ボードの要求数を最大の装置に合わせると、拡張ボードの要求数が少ない装置において、スペックオーバーのＰＣＩｅスイッチデバイスを搭載することになる。そのため、要求仕様に対してコストが高くなってしまう。さらに、コントローラボード側にＰＣＩｅスイッチデバイスを搭載する場合、拡張ボードの搭載の有無に関わらず、コントローラボードの基板サイズが大きくなり、装置本体のコストが高くなってしまう。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、装置に搭載されるメインボードと接続される拡張ボードにおいて、コストアップすることなく、装置個別の拡張ボード数の要求仕様に対応可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するため、本発明における制御装置は、拡張ボードを接続するコネクタを２以上備える制御装置であって、コネクタは、上流側へデータを送信する上流側送信ポートと、下流側へデータを送信する下流側送信ポートを有し、一の拡張ボードが接続されるコネクタの下流側送信ポートと、一の拡張ボードに設けられたスイッチを経由して一の拡張ボードと異なる他の拡張ボードを接続するコネクタの上流側送信ポートとを電気的に接続するポート接続手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、装置に搭載されるメインボードと接続される拡張ボードにおいて、コストアップすることなく、装置個別の拡張ボード数の要求仕様に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態における制御装置の構成例を示す模式図である。
【図２】図１に示した制御装置の制御ブロック図である。
【図３】図１、図２に示した構成例における拡張ボードの組合せ状態毎の動作可否一覧を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図７】本発明の第５実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態における制御装置の拡張コネクタのピンアサインを示す模式図である。
【図９】本発明の第６実施形態における制御装置の拡張コネクタのピンアサインを示す模式図である。
【図１０】本発明の第７実施形態における制御装置において拡張ボードの性能に応じて拡張コネクタへの拡張ボードの接続位置の妥当性を判定する処理を説明するための図である。
【図１１】本発明の第７実施形態における制御装置において拡張ボードの性能に応じて拡張コネクタへの拡張ボードの接続位置の妥当性を判定する処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の第８実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図１３】本発明の第８実施形態における論理リンク幅の設定手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第９実施形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図１５】本発明の第９実施形態における制御装置の基板レイアウト図である。
【図１６】従来のＰＣＩポート拡張構成を示す模式図である。
【図１７】従来のＰＣＩポート拡張構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態の制御装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。また、以下に記載する実施形態は本発明の最良の形態であって、本発明に係る特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１６】
本実施形態における制御装置について説明する前に、従来技術の問題点について図１６及び図１７を参照して具体的に説明する。
【００１７】
ここではまず、従来例として拡張ボード接続コネクタがＮ個必要である場合について説明する。ここでは、コントローラボード１００上に拡張ボード接続コネクタ１２０がＮ個以上のＤｏｗｎ  ＳｔｒｅａｍＰＣＩｅポート数を有したＰＣＩｅ  Ｓｗｉｔｃｈ１５０を搭載されている。拡張されたＰＣＩｅポートがそれぞれの拡張ボード接続コネクタＡ  １２０ａ〜拡張ボード接続コネクタＮ  １２０ｎに接続手段１３１及び１３２等を介して接続されている（図１６参照）。なお、ここでは拡張ボード接続コネクタＡ  １２０ａに拡張ボードＡ  ２ａが接続され、拡張ボード接続コネクタＢ  １２０ｂに拡張ボードＢ  ２ｂが接続されている。
【００１８】
拡張ボード接続コネクタ１２０にアサインされるＰＣＩｅポートは、コントローラボード１００側から見た場合におけるＤｏｗｎＳｔｒｅａｍ  ｐｏｒｔのみである。このような構成はＰＣＩ  ＥｘｐｒｅｓｓのＣＥＭ規格仕様として幅広く使われている。
【００１９】
上記において、共通のコントローラを複数の製品で使用する場合、拡張ボードコネクタを１つだけ必要とする製品であっても本来不要であるはずのＰＣＩｅ  ＳｗｉｔｃｈＩＣがコントローラボードに搭載される。このようなコントローラボードは、要求仕様以上のハードウェアでありコストアップに繋がってしまう。
【００２０】
また、拡張ボード接続コネクタの搭載数をある製品に最適化したハードウェアを提供する場合、その製品専用にコントローラボード１００ａを作る必要がある。図１７（ａ）に示すように、コントローラボード１００ａは、拡張ボードＡ  ２ａを接続するための拡張ボード接続コネクタ１２０を搭載するものの、ＰＣＩｅ  ＳｗｉｔｃｈＩＣは搭載されていない。
【００２１】
他方、拡張ボード接続コネクタの搭載数が２つの製品に最適化したハードウェアを提供する場合、その製品専用のコントローラボード１００ｂを作る必要がある。図１７（ｂ）に示すように、コントローラボード１００ｂは、ＰＣＩｅ  ＳｗｉｔｃｈＩＣ１５０と、拡張ボード接続コネクタＡ  １２０ａと、拡張ボート゛接続コネクタＢ  １２０ｂを搭載している。このように、製品が要求する拡張数毎にコントローラボードを開発する必要があり大幅な開発費が発生してしまう。このような問題を解消するため、本実施形態の制御装置は以下の各実施形態で説明する特徴的な構成をとる。
【００２２】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態における制御装置であるＰＣＩｅコントローラボード（以下「制御ボード」という。）１の概略構成について図１を参照して説明する。本図は第１実施形態における制御ボード１に複数の拡張ボード２が接続された構成を示す全体概略図である。第１実施形態においては、ノードであるＰＣＩｅ  Ｒｏｏｔ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  ＡＳＩＣ（以下「ＲＣ」という。）１１の拡張ボード用の１のＰＣＩｅポートをＮ個に拡張する際の例を用いて説明する。
【００２３】
第１実施形態における制御ボード１は、ＲＣ１１と、拡張ボードＡ  ２ａを接続する拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａと、拡張ボードＡ  ２ｂ〜拡張ボードＮ−１  ２ｎ−１を接続する拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜拡張ボード接続コネクタＮ−１  １２ｎ−１と、拡張ボードＮ  ２ｎを接続する拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎ（以下、必要に応じ、これらをまとめて「拡張ボード接続コネクタ１２」という。）とを備えている。また、拡張ボードＡ  ２ａ〜拡張ボードＮ  ２ｎについても、必要に応じ、「拡張ボード２」という。なお、本実施形態における以下の説明では、拡張ボード接続コネクタはシリアルインタフェースであるが、本発明におけるコネクタとしては、パラレルインタフェースを採用してもよい。
【００２４】
拡張ボード２は、ＰＣＩｅポートを増やすためのデバイスであるＰＣＩｅ  Ｓｗｉｔｃｈ  ＩＣ２１を備えている。また、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎに対応した各スイッチをスイッチ２１ａ〜２１ｎとする。なお、本発明においては、ＰＣＩｅ  Ｓｗｉｔｃｈ  ＩＣ２１を含む、ネットワーク上における中継点における装置を「スイッチ」というものとする。
【００２５】
なお、本実施形態では、拡張ボード接続コネクタの数はｎ個となっているが、例示であることは言うまでもなく、拡張ボード接続コネクタの数が１つでも、２個以上でｎ個未満であってもよい。
【００２６】
第１実施形態における制御ボード１は、拡張ボード接続コネクタ１２が、上流側へデータを送信する上流側送信ポート２３と、下流側へデータを送信する下流側送信ポート２４を有している。ここで「上流側」とは、例えばＲＣ１１にダイレクトに接続された拡張制御ボード接続コネクタＡ  １２ａから見た場合のＲＣ１１方向側をいう。また、「上流側」には、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂから見た場合の拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ方向側や、拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎから見た場合の拡張ボード接続コネクタＮ−１  １２ｎ−１方向側等も含まれる。
【００２７】
なお、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎに対応して、上流側送信ポート２３及び下流側送信ポート２４を、上流側送信ポート２３ａ〜２３ｎ及び下流側送信ポート２４ａ〜２４ｎという。
【００２８】
第１実施形態における制御ボード１の特徴的な構成を、例えば拡張ボードＡ  ２ａと拡張ボードＢ１２ｂが拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａと拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに接続される構成を挙げて説明する。制御ボード１は、スイッチ２１ａを経由して拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａの下流側送信ポート２４ａと、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂの上流側送信ポート２３ｂとがポート接続手段である接続ケーブル１３ａｂによって電気的に接続されている。
【００２９】
拡張ボードＢ  ２ｂと拡張ボードＣ  ２ｃが拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂと拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃに接続される場合、拡張ボードＮ−１  ２ｎ−１と拡張ボードＮ  ２ｎが拡張ボード接続コネクタＮ−１  １２ｎ−１と拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎに接続される場合も同様である。
【００３０】
なお、本実施形態では、ａ〜ｎによって各拡張ボード接続コネクタ１２に各拡張ボード２が対応して接続されるものとして説明しているが、便宜的なものにすぎない。例えば、拡張ボードＡ  １２ａが拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに接続されてもよい。つまり、特定の拡張ボード２が特定の拡張ボード接続コネクタ１２に接続されるというような制約はない。
【００３１】
ただ、本実施形態において、複数の拡張ボード２が複数の拡張ボード接続コネクタ１２に接続される場合は、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ、・・・、拡張ボード接続コネクタＮ  １２ｎの順に接続されるように拡張ボードを増設していくものとする。
【００３２】
第１実施形態の上記構成によれば、拡張ボード接続コネクタ１２の数として制御ボード１が搭載される製品毎に要求数が異なっても、任意の数の拡張ボード接続コネクタ１２を搭載しておけばよい。つまり、第１実施形態によれば制御ボード１のハードウェア構成を変えることなく、任意の数の拡張ボードを接続することが可能となる。
【００３３】
次に、図１に示した拡張ボード接続コネクタ１２周辺を拡大した図２を参照して、拡張ボード接続コネクタ１２の詳細について説明する。制御ボード１は、ＲＣ１１を介して各拡張ボード接続コネクタ１２から取得した信号に基づいて制御ボード１の各種処理を制御するＣＰＵ１４を有する。拡張ボードＡ  ２ａはボード識別部２６ａを有し、拡張ボードＢ  ２ｂはボード識別部２６ｂを有している。なお、これらをまとめてボード識別部２６という。
【００３４】
ここでは、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａが、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに拡張ボードＢ  ２ｂが接続された例を示しているが、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａについて説明するものとする。
【００３５】
拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａの下流側送信ポート２４ａには、スイッチ２１ａから出力される、ＰＣＩｅ  Ｒｅｓｅｔ信号、ＰＣＩｅ  ＣＬＫ信号、ＰＣＩｅ  Ｄａｔａ信号（Ｔｘ±、Ｒｘ±）がアサインされ、制御ボード１経由で、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに接続される。
【００３６】
拡張ボード２が備えるボード識別部２６には、各拡張ボード２固有の識別ＩＤが定義されており、その情報をＲＣ１１が起動時に認識することで、正しい位置に拡張ボード２が接続されているかをチェックする。
【００３７】
そして、制御ボード１は、正しい位置に拡張ボード２が接続されていない場合は、装置の出力手段としての出力部にエラーメッセージを出力する。出力部によるメッセージの出力には、例えば液晶ディスプレイ等の表示部への表示や、スピーカ等を介した音声出力等が含まれる。
【００３８】
次に、拡張ボード２の組合せ状態毎の動作可否について図３を参照して説明する。例えば、ＲＣ１１と接続される拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａを上位コネクタとし、これの下流側送信ポート２４ａを介して接続される拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂを下位コネクタとして説明する。装置の出力手段は、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに拡張ボードＢ  ２ｂが接続され、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａが未接続であるとき、所定のエラーメッセージを出力する。
【００３９】
また、上位コネクタの下流側送信ポートを介して接続され、下位コネクタの上流側送信ポートを介して接続される拡張コネクタを中位コネクタとして説明する。制御ボード１は、下位コネクタに拡張ボードが接続され、中位コネクタに拡張ボードが未接続であるとき、所定のエラーメッセージを出力することとしてもよい。
【００４０】
これを図３を参照して具体的に説明する。なお、図示の関係上、本図においてのみ、例えば拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａを拡張コネクタＡ等と簡略的に記載する。例えば構成２においては、拡張コネクタＢの上位コネクタである拡張コネクタＡに拡張ボードＡが接続されていないため、拡張コネクタＢに接続されている拡張ボードＢは動作不可となる。
【００４１】
制御ボード１の電源投入時にＲＣ１１は、拡張コネクタＡ、拡張コネクタＢのボード識別情報を読み込み、構成２であると検知した場合、ＣＰＵ１４は、製品の表示部にエラーメッセージとして「拡張ボード接続コネクタ位置異常」等のメッセージを表示させる。同様に、構成３においても、拡張コネクタｎの上位スロットである拡張コネクタＢに拡張ボードが接続されていないため、ＣＰＵ１４は表示部に同様のエラーメッセージを表示させる。
【００４２】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態における制御ボード１’の構成について図４を参照して説明する。なお、第１実施形態における制御ボード１と同様の構成については説明を省略する。ここでは、図３を参照して説明した拡張ボードの誤接続に伴う電源制御を中心に説明する。
【００４３】
制御ボード１’は、電力供給手段であるＰＳＵ１５と、電力制御手段である電源制御部１６ａ及び１６ｂ（以下、これらをまとめて「電源制御部１６」ということもあるものとする。）を備える。電源制御部１６ａ及び１６ｂは電気的に接続されているものとする。また、各拡張ボード２はＤＣ／ＤＣコンバータ２７ａ、２７ｂを備える。図４では、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａ’が未接続であることを灰色の網掛けで表している。
【００４４】
拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａ’が未接続で、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに拡張ボードＢ  ２ｂ’だけが接続されたとき、拡張ボードＢ  ２ｂ’に電力は供給されるが、ＰＣＩｅ信号が結線されないため、信号が不定状態となってしまう。そのため、拡張ボードＢ  ２ｂ’は電源が入った状態で入力信号が不定という制御不能な状態に陥ってしまう。
【００４５】
そこで、第２実施形態における制御ボード１’は、電源制御部１６ａ及び１６ｂが、拡張ボード２’が接続される拡張ボード接続コネクタ１２毎に対応して、ＰＳＵ１５により拡張ボード接続コネクタ１２を介して拡張ボード２に供給される電力を制御する。電源制御部１６ａ及び１６ｂは、拡張ボード接続コネクタ１２に拡張ボード２’が接続されたとき、拡張ボード２’からのボード識別情報を元に、ＰＳＵ１５からの電力を該接続された拡張ボード２に供給する。
【００４６】
より具体的に第２実施形態における制御ボード１’について説明する。ここでは、ＰＳＵ１５に接続される電源制御部１６ａを上位電力制御手段とし、電源制御部１６ａに接続される電源制御部１６ｂを下位電力制御手段として説明する。
【００４７】
電源制御部１６ａに対応する拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａ’が未接続であり、電源制御部１６ｂに対応する拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに拡張ボードＢ  ２ｂ’が接続されているとき、電源制御部１６ａは電源制御部１６ｂへの電力供給を遮断する。
【００４８】
拡張ボードＢ  ２ｂ’のみ接続されたとき、電源制御部１６ｂはＯＮされるが、拡張ボードＡ  ２ａが接続されていないので、上位の電源制御部１６ａはＯＦＦされる。このため、電源制御部１６ａは電源制御部１６ｂへの電力供給を遮断するため、後段の拡張ボードＢ  ２ｂ’にも電力は供給されない。第２実施形態によれば、上位コネクタに拡張ボードが接続されていない場合、下位コネクタに拡張ボードが接続されても、下位コネクタに電力が供給されないのでＰＣＩｅ信号が不定状態となっても電気的な問題は発生しない。
【００４９】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態における制御ボード１”の構成について図５を参照して説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と重複する構成についての説明は省略する。第３実施形態は、第２実施形態と同様に拡張ボードの誤接続に伴う電源制御に関するものであるが、第２実施形態とは制御方法が異なる。
【００５０】
第３実施形態における制御ボード１”においては、ＰＳＵ１５は、上位コネクタである拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに電力を供給する電力供給手段であるものとする。そして、制御ボード１”は、ＰＳＵ１５により拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに供給された電力を該コネクタから下位コネクタである拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂに中継する電力中継手段であるケーブル１７ａｂを備える。
【００５１】
そして、ＰＳＵ１５は、上位コネクタに拡張ボードＡ  ２ａ”が未接続であるとき、ケーブル１７ａｂを介した下位コネクタへの電力中継を遮断する。第３実施形態によれば、拡張ボードの電力が上位コネクタ経由で供給されるため、下位コネクタにのみ拡張ボードが接続された場合、当該拡張ボードに電力が供給されないため、ＰＣＩｅ信号が不定となっても電気的な問題は発生しない。
【００５２】
[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態における制御ボード１”’の構成について図６を参照して説明する。なお、第１実施形態から第３実施形態と重複する構成についての説明は省略する。第４実施形態における制御ボード”’は、複数の拡張ボード接続コネクタ１２に拡張ボード２が接続された場合における最大消費電力制御を行うものである。
【００５３】
第４実施形態における制御ボード１”’においては、ＣＰＵ１４は、拡張ボード接続コネクタ１２に接続された拡張ボード２”’から最大消費電力情報を取得する情報取得手段として機能する。また、第４実施形態では、各拡張ボード２”’は、拡張ボード２”’に接続される端末（エンドポイント）へ電力を供給する電力供給部２８を有するものとする。ここでは、拡張ボードＡ  ２ａ”’は電力供給部２８ａを有し、拡張ボードＢ  ２ｂ”’は電力供給部２８ｂを有するものとする。
【００５４】
そして、ＣＰＵ１４が複数の拡張ボード接続コネクタ１２にそれぞれ接続された複数の拡張ボード２”’から取得した最大消費電力情報の合計値が、ＰＳＵ１５が供給可能な最大出力電力を超えるとき、ＣＰＵ１４は、任意の端末への電力供給が遮断されるよう各電力供給部２８を制御する電力制御手段として機能する。なお、ＣＰＵ１４は、拡張ボード２”’のボード識別部２６のＩＤから拡張ボード２”’の最大消費電流情報を得る。
【００５５】
第４実施形態によれば、拡張ボードが複数接続され、接続された全ての拡張ボードの消費電流の合計値がＰＳＵ１５から供給可能な最大出力電流を超えてしまう場合、使用していない拡張ボードの端末の電源のみ単独で切ることが可能となり、必要とされる他の拡張ボードを動作させることが可能となる。
【００５６】
[第５実施形態]
次に、本発明の第５実施形態における制御ボード１””の構成について図７を参照して説明する。なお、第１実施形態から第４実施形態と重複する構成についての説明は省略する。第５実施形態は、第２実施形態と第４実施形態を組み合わせた構成としている。
【００５７】
第５実施形態における制御ボード１””においては、上位電力制御手段である電源制御部Ａ  １６ａは、電源制御部１６ａに対応する拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａに拡張ボードＡ  ２ａが未接続であるとき、電源制御部Ｂ  １６ｂへの電力供給を遮断する。第５実施形態によっても、上位コネクタに拡張ボードが未接続である場合、下位コネクタに接続された拡張ボードには電力が供給されないのでＰＣＩｅ信号が不定状態となっても電気的な問題は発生しない。
【００５８】
[第６実施形態]
次に、本発明の第６実施形態における制御ボード１””の構成について図８を参照して説明する。前提として、ＰＣＩｅは高速シリアル信号であり、基板上のパターン這い回しが信号品質に大きく影響する。端子間の配線がクロスする場合は、多層配線をする必要があり、スルーホールを経由することで、インピーダンス不整合／信号の減衰等、信号品質に影響を及ぼしてしまう。
【００５９】
本実施形態では、拡張ボード接続コネクタ１２に下流側送信ポート２４が新たに追加され、コネクタ間の配線が増えるため、各コネクタの配置、信号端子の配置がレイアウト上重要になってくる。
【００６０】
そこで、第６実施形態においては、上流側送信ポートのピンアサインと下流側送信ポートのピンアサインとが同じ並びで対応している構成をとる。具体的には、ボード接続コネクタ１２のピンアサインを図示の通りとする。つまり、Ｂ列を上流側の信号、Ａ列を下流側の信号とし、上からＲＳＴ、ＣＬＫ、Ｄａｔａ（Ｔｘ、Ｒｘ）とする。なお、ここでも説明の便宜上、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ等を拡張コネクタＡ等と簡略化している。
【００６１】
また、図９に示すように、制御ボード１における基板上の拡張ボード接続コネクタ１２を例えばＲＣ１１を最も左側に配置した場合において、左からＡ→Ｂ→Ｃと平行に実装することが好ましい。これにより、拡張ボード接続コネクタ１２間の信号線をクロスすることなく基板表面上をストレートに配線することができる。
【００６２】
[第７実施形態]
次に、本発明の第７実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。第７実施形態においては、３種類の拡張ボード２が拡張ボード接続コネクタ１２に接続される場合を用いて説明する。
【００６３】
例えば上述した第１実施形態においては、制御ボード１に拡張ボード２を追加する度に、ＰＣＩｅのポート上にスイッチ２１が追加されることになる。よってＲＣ１１から遠い、下流側の末端に接続される拡張ボード２は増設された上位の拡張ボード２の数分のスイッチ２１を経由することなる。これにより、スイッチ２１を経由する際の遅延分、転送性能が劣ることになる。
【００６４】
一方、ＰＣＩｅの拡張ボード２には各種Ｉ／Ｆボード、アクセラレータボード等様々な種類のボードがあり、ボードによってＰＣＩｅの転送性能要求が異なる。そのため、転送性能要求が高い拡張ボードを末端の拡張ボード接続コネクタ１２に接続すると、性能要求を満たせなくなる可能性がある。
【００６５】
そこで、第７実施形態においては、制御ボード１は、予め拡張ボード毎の性能要件情報を性能要件が高い順に記憶する記憶手段として不揮発メモリを備える。また、ＣＰＵ１４が、拡張ボード接続コネクタ１２毎に接続された拡張ボード２から拡張ボード２毎の性能要件情報を取得する取得手段として機能する。
【００６６】
そして、ＣＰＵ１４は、取得した性能要件情報と記憶手段に記憶された性能要件情報とを照合する。そして、ＣＰＵ１４は、上位システムとの間でデータを入出力するＲＣ１１寄りに配された上位側のコネクタからＲＣ１１から離れた下位側のコネクタの順に応じて性能要件が高い順に前記拡張ボードが接続されていないと判断したとき、アラート通知手段にアラートを通知させる。
【００６７】
なお、アラート通知手段としては、例えば上述したような表示部やスピーカ等の出力部等であればよい。また、ここでも説明の便宜上、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ等を拡張コネクタＡ等と簡略化している。
【００６８】
第７実施形態について具体的に説明する。図１０に示す通り、予め制御ボード１上の不揮発メモリには拡張ボード２の識別ＩＤに対応するボードの性能要件情報が格納されている。図３に示したテーブルに基づいて、ＣＰＵ１４は、拡張ボード２上のボード識別部２６の拡張ボードＩＤを読み取る。これにより、どこの拡張ボード接続コネクタ１２にどの拡張ボード２が接続されているかを確認する。
【００６９】
次に、図１１に示す接続位置判別テーブルと照らし合わし、接続された拡張ボード２が性能要件順になっていない場合は、出力手段である例えば操作部等に「拡張ボード接続スロット位置の変更」を促すアラートを表示させる。
【００７０】
例えば、図１１における構成４の接続状態の場合、要求性能が「拡張ボード２＞拡張ボード３」であるため、拡張ボード２を拡張コネクタＢに接続するように促すアラートを操作部に表示する。
【００７１】
以上、第７実施形態によれば、上位コネクタから性能要求が高い順に拡張ボードを接続することで、最適な性能を引き出せるものの、推奨する接続状態になっていなかった場合、ユーザーに接続状態の変更を促すアラートを通知することで、拡張ボードの最適な性能を引き出すことができる。
【００７２】
[第８実施形態]
次に、本発明の第８実施形態に係る制御ボード１００について図１２を参照して説明する。なお、図１で説明した第１実施形態における制御ボード１と重複する構成についての説明は省略する。
【００７３】
第８実施形態における制御ボード１００においては、拡張ボード接続コネクタがＡ〜Ｄの４スロット、各拡張スロット間のＰＣＩｅ配線１３ａ〜１３ｄのリンク幅がｘ１６レーンである。
【００７４】
ＰＣＩｅ配線１３ａは、ＲＣ１１〜拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜スイッチ２１ａから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンである。また、ＰＣＩｅ配線１３ｂは、スイッチ２１ａ〜拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜スイッチ２１ｂから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンである。
【００７５】
ＰＣＩｅ配線１３ｃは、スイッチ２１ｂ〜拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ、拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ〜スイッチ２１ｃから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンである。
【００７６】
また、ＰＣＩｅ配線１３ｄは、スイッチ２１ｃ〜拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ、拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ〜拡張ボード接続コネクタＤ  １２ｄ、拡張ボード接続コネクタＤ  １２ｄ〜スイッチ２１ｄから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンである。
【００７７】
次に、第８実施形態の制御ボード１００における論理リンク幅の設定手順について図１３を参照して説明する。まず、ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１５０から論理リンク幅の設定プログラムを読み込み、起動を開始する（ステップＳ１）。これにより、ＰＣＩｅの初期化すなわちリンクトレーニングが開始される（ステップＳ２）。
【００７８】
ＣＰＵ１４は、ＲＣ１１が保持するＰＣＩｅ情報、またボード識別部２６が保持する情報から、ＰＣＩｅの配線幅つまりリンク幅と、拡張ボード接続数を取得する（ステップＳ３）。ここでは、リンク幅がｘ１６レーン、拡張ボード接続数を４として説明する。
【００７９】
ＣＰＵ１４は、取得したリンク幅と拡張ボード接続数を用いた次の計算式により、各スロット間における論理リンク幅Ｌを決定する（ステップＳ４）。
Ｌ＝リンク幅／拡張ボード接続数・・・式１
なお、拡張ボード接続数が奇数で割り切れない場合は、式１による商をＬとし、剰余をＬ１に加算すればよい。
【００８０】
式１により、論理リンク幅Ｌは１６／４＝４となり、ＰＣＩｅ配線１３ｄにおける論理リンク幅Ｌ４はＬ＝４となり、ＰＣＩｅ配線１３ｃにおける論理リンク幅Ｌ３はＬ４＋Ｌ＝８となる。また、ＰＣＩｅ配線１３ｂにおける論理リンク幅Ｌ２はＬ３＋Ｌ＝１２となり、ＰＣＩｅ配線１３ａにおける論理リンク幅Ｌ１はＬ２＋Ｌ＝１６となる。
【００８１】
ＲＣ１１は、Ｌ１〜Ｌ４の論理リンク幅によりＰＣＩｅのリンクトレーニングを実行し（ステップＳ５）、ＰＣＩｅの初期化が完了する（ステップＳ６）。
【００８２】
第８実施形態によれば、ルートのリンク幅とスロット数つまり拡張ボード接続数から、１スロット当りの帯域幅を規定して、規定値をオーバーするスロットに対しては帯域を制限する。これにより、スロット間で共通の転送帯域を得ることができるため、ＰＣＩｅスイッチの多段接続構成で拡張ボードを増やす場合でも、ＲＣ１１におけるＰＣＩｅポートの帯域不足を懸念する必要がない。また、拡張スロットの場所により転送性能が異なることがなく、特に下位の拡張スロット程、転送性能が落ちてしまうということがなくなる。
【００８３】
[第９実施形態]
次に、本発明の第９実施形態に係る制御ボード１００’について図１４を参照して説明する。なお、図１２で説明した第８実施形態における制御ボード１００と重複する構成についての説明は省略する。
【００８４】
第９実施形態に係る制御ボード１００’においては、制御ボード１００’におけるＰＣＩｅ配線のリンク幅が第８実施形態におけるものと異なっている。
【００８５】
ＰＣＩｅ配線１３ａ’は、ＲＣ１１〜拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜スイッチ２１ａから成り、物理的な信号配線のリンク幅は全てｘ１６レーンである。
【００８６】
ＰＣＩｅ配線１３ｂ’は、スイッチ２１ａ〜拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ、拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜スイッチ２１ｂから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンであるが、制御ボード１００’内における拡張ボード接続コネクタＡ  １２ａ〜拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂのリンク幅はｘ１２レーンである。
【００８７】
ＰＣＩｅ配線１３ｃ’は、スイッチ２１ｂ〜拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ、拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ、拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ〜スイッチ２１ｃから成り、物理的な信号配線のリンク幅はｘ１６レーンであるが、制御ボード１００’内における拡張ボード接続コネクタＢ  １２ｂ〜拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃのリンク幅はｘ８レーンである。
【００８８】
ＰＣＩｅ配線１３ｄ’は、スイッチ２１ｃ〜拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ、拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ〜拡張ボード接続コネクタＤ  １２ｄ、拡張ボード接続コネクタＤ  １２ｄ〜スイッチ２１ｄから成り、物理的な信号配線はｘ１６レーンであるが、制御ボード１００’内における拡張ボード接続コネクタＣ  １２ｃ〜拡張ボード接続コネクタＤ  １２ｄのリンク幅はｘ４レーンである。
【００８９】
第９実施形態においては、ＰＣＩｅ配線１３ａ〜１３ｄ’の信号配線幅は、予め確定している下記の拡張ボード接続数とＲＣ１１のリンク幅のｍａｘ値を用いた次の計算式から算出される。ここでも、リンク幅がｘ１６レーン、拡張ボード接続数を４として説明する。
Ｌ＝リンク幅／拡張ボード接続数・・・式１’
【００９０】
式１’により、Ｌは１６／４＝４となり、ＰＣＩｅ配線１３ｄ’の制御ボード１００’内における物理配線幅は［１３ｄ’］＝Ｌ＝４となり、ＰＣＩｅ配線１３ｃ’の制御ボード１００’内における物理配線幅は［１３ｃ’］＝［１３ｄ’］＋Ｌ＝８となる。また、ＰＣＩｅ配線１３ｂ’の制御ボード１００’内における物理配線幅は［１３ｂ’］＝［１３ｃ’］＋Ｌ＝１２となり、ＰＣＩｅ配線１３ａ’の制御ボード１００’内における物理配線幅は［１３ａ’］＝［１３ｂ’］＋Ｌ＝１６となる。図１５に、各ＰＣＩｅ配線の物理配線幅をイメージ化した基板レイアウト図である。
【００９１】
第９実施形態によれば、制御ボード１００’内で不要なＰＣＩｅ信号ラインを結線する必要がなくなるため、レイアウトや配線取り回しの自由度が高まる等のメリットを享受することができる。
【００９２】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の制御装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【００９３】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１    制御ボード
２    拡張ボード
１１    ＲＣ
１２    拡張ボード接続コネクタ
１３ａｂ、１３ｂｎ    接続ケーブル
１４    ＣＰＵ
１５    ＰＳＵ
１６    電源制御部
１７ａｂ    ケーブル
２１    スイッチ
２６    ボード識別部
２８    電力供給部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特許第５１１１２３６号公報
【図１】
2017004487.tif 000003
【図２】
2017004487.tif 000004
【図３】
2017004487.tif 000005
【図４】
2017004487.tif 000006
【図５】
2017004487.tif 000007
【図６】
2017004487.tif 000008
【図７】
2017004487.tif 000009
【図８】
2017004487.tif 000010
【図９】
2017004487.tif 000011
【図１０】
2017004487.tif 000012
【図１１】
2017004487.tif 000013
【図１２】
2017004487.tif 000014
【図１３】
2017004487.tif 000015
【図１４】
2017004487.tif 000016
【図１５】
2017004487.tif 000017
【図１６】
2017004487.tif 000018
【図１７】
2017004487.tif 000019