[發明專利]一種高密度刀片服務器的設計方法

有效

• 申請號: 201210411662.9
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102929363A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王磊;王守昊
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F1/18
• 分類號: G06F1/18;G06F1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機通信領域，具體涉及一種支持高速協處理器、本地存儲及IO擴展的高密度刀片服務器系統的設計方法。

背景技術

高性能計算技術的發展是伴隨著計算機技術的發展而發展的，也就是說，從計算機技術誕生之日起，人們就在為追求更高計算能力的計算機系統而努力。在過去幾十年間，可以說是高性能計算機體系結構和通信技術不斷創新的年代，出現了包括MPP、SMP、集群等各種各樣的體系結構及網絡互聯技術。尤其是最近幾年，集群技術發展迅速，已經成為構建超級計算機系統的主流架構之一。

GPU?計算是指把圖形處理器?(GPU)?用作協處理器來為?CPU?加速，從而為通用科學和工程計算服務。一顆?CPU?包含四到八個?CPU?核心，而一顆?GPU卻包含數百個尺寸更小的核心。它們在應用程序中共同處理數據。?正是這種大規模并行架構讓?GPU?能夠擁有極高的計算性能。GPU?計算是指把圖形處理器?(GPU)?用作協處理器來為?CPU?加速，從而為通用科學和工程計算服務。GPU?通過承擔部分運算量繁重且耗時的代碼，從而為那些在?CPU?上運行的應用程序加速。應用程序的剩余部分仍然交由?CPU?處理。?從用戶的角度來看，應用程序之所以能更快速地運行是因為使用了?GPU?的大規模并行處理能力來提升性能。?這種方式就叫做「?異構」或「?混合型」計算。

目前刀片服務器產品由于計算節點密度大、集成管理、交換等應用的特點成為搭建高性能集群的首先硬件平臺。然而，在日益增長的高性能商業計算應用領域中，對系統的計算能力和擴展性提出了更高的要求，但現有刀片服務器體系結構受制于空間限制只以通用處理器單元為中心并且I/O擴展性差，在現有刀片服務器系統體系結構的基礎上，提出一種支持高速協處理器、本地存儲及IO擴展的高密度刀片服務器架構設計。

發明內容

本發明的目的是提供一種高密度刀片服務器的設計方法。

本發明的目的是按以下方式實現的，該系統包括：計算處理單元、信息存儲單元、高速轉換單元、磁盤通信單元、信息控制/傳輸單元、網絡通信單元、高速數據傳輸單元、平臺監控管理單元、電源控制單元和對外互聯單元其中：

計算處理單元，主要采用業界通用的處理器設備，負責平臺基本數據的運算、控制信息的分析及處理、控制命令的接收及發布，計算處理器單元間通過傳輸速率高達8.0GT/s高速的QPI傳輸鏈路實現兩個計算處里單元間信息的共享、通訊及處理；

信息存儲單元，直接與計算處理器單元通信，每個計算處理單元都具備獨立的4個信息存書單元，每個信息存儲單元最大能可設計支持3個信息擴展模塊，每個信息擴展模塊能支持業界通用的容量為8GB、16GB以及32GB的內存儲模組，信息存儲單元作為計算處理單元的信息及數據存儲倉庫；

高速轉換單元，在整個體系架構中起著重要的作用，高速轉換單元作為通用處理單元與高速協處理器及I/O擴展單元之間的轉換橋梁，直接與每個通用計算處里單元連接，為計算處里單元提供雙向32GB/s的通訊帶寬，通過高速轉換單元平臺支持高速協處理器，計算單元將計算數據和任務通過高速轉換單元傳送到高速協處理器，利用高速協處理器計算核心多、計算頻率高的特點處理復雜及大數據量得數據，最終運算完成得數據高速協處理器又通過高速轉換單元傳往通用處理器，同時通過高速轉換模塊，系統還支持通用的基于PCIe傳輸信道的I/O擴展設備，不但支持像無限寬帶Infiniband、萬兆以太網這樣偏重高速運算的應用需求，還滿足SATA、SAS及FC這種偏重數據存儲應用的需求；

磁盤通信單元，提供本地數據的存儲，主要存放通常計算處里單元訪問頻率不高的數據，磁盤通信單元為本地數據的儲存提供6Gb/s的傳輸鏈路，磁盤通信單元采用基于靈活配置的設計方案，根據系統的需求進行獨立的安裝與拆卸，當使用高速協處理器時，系統面向高性能的數據傳輸應用，數據直接通過高速數據傳輸單元與外界系統交互，因此系統將不提供對磁盤通信單元的支持；當使用I/O擴展單元時，系統將提供對磁盤通訊單元的支持，用于低速數據的存儲；

信息控制/傳輸單元，作為整個平臺的傳輸控制中樞，負責計算處理單元與磁盤通信單元、網絡通信單元、高速數據傳輸單元、平臺監控管理單元間的通信；