[發明專利]計算能力增強的可重構微服務器

有效

• 申請號: 201210575648.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103020008A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 謝向輝;吳東;原昊;錢磊;張昆;臧春峰;郝子宇;張魯飛;李璽;嚴忻凱;鄔貴明;方興;葉楠;胡蘇太;韋海亮;周浩杰;陶志榮
• 申請（專利權）人: 無錫江南計算技術研究所
• 主分類號: G06F15/76
• 分類號: G06F15/76
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及計算技術領域，更具體地說，本發明涉及一種計算能力增強的可重構微服務器。

背景技術

隨著數據中心和企業級領域的服務器規模的不斷增大，數據中心和大系統能效低下的問題愈發突出和嚴重，系統功耗無謂消耗和浪費，數據中心的功耗利用率不足10%，由此帶來的總體成本問題也越發突出。有數據顯示，全球每年服務器消耗的能源費用已經占到了服務器采購費用的一半。

在這樣的背景下，微服務器(Micro?Server)逐漸進入人們的視野，其概念的提出最早可以追溯到2009年，它是在英特爾關于云數據中心對低功耗服務器需求的基礎上倡導的一種創新理念，包括英特爾、AMD、ARM在內的主要處理器廠商都推出了面向微服務器應用的低功耗處理器，HP、Dell等主要服務器廠商也相繼推出了其微服務器產品。微服務器采用新型的低功耗處理器，相比傳統服務器能效更高，體積更小，因此在相同尺寸的機箱內集成密度更高，目前主要用于對計算資源需求較小的獨立主機、靜態Web頁面支持等網絡服務。

目前的微服務器為了提高系統的能效和節點密度，主要采用低功耗處理器或其它低功耗小型化器件來構建系統，導致其在計算能力、存儲能力、I/O能力等各方面的絕對性能低于現有的標準服務器，限制了微服務器的應用和推廣。

因此，希望能夠提供一種計算能力增強的并且不會造成系統功耗無謂消耗和浪費的服務器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種計算能力增強的并且不會造成系統功耗無謂消耗和浪費的服務器。

根據本發明，提供了一種計算能力增強的可重構微服務器，包括：微處理器、系統總線、內存、可重構加速部件以及輸入輸出外設；其中，微處理器、內存和輸入輸出外設連接至系統總線，從而微處理器通過系統總線與內存和輸入輸出外設進行數據交換；而且，微處理器直接連接至可重構加速部件；并且，可重構加速部件連接至系統總線，從而通過系統總線與內存和輸入輸出外設進行數據交換；其中，可重構加速部件包括可重構指令擴展單元、可重構硬件線程單元以及可重構任務加速單元中的至少一個。

優選地，可重構加速部件采用可編程邏輯器件實現。

優選地，可重構指令擴展單元直接與微處理器相連，用于將特定運算或操作以特定的指令擴展單元的形式實現；而且，可重構指令擴展單元直接與微處理器的數據通路相連，并且直接執行以特定的指令擴展單元的形式實現的特定運算或操作。

優選地，可重構硬件線程單元中包含的多個硬件線程，所述多個硬件線程在可重構加速部件上運行以便實現與軟件線程相同的運算功能，從而通過硬件線程的方式實現對軟件應用的線程級加速。

優選地，可重構任務加速單元用于實現對應用的任務級加速，并且被重構為具有實現完整應用任務能力的專用硬件邏輯單元，并且可重構任務加速單元直接通過系統總線或可重構加速部件的私有接口來控制和訪問內存和輸入輸出外設，從而將整個應用負載從微處理器轉移到可重構加速部件。

本發明提供了一種將低功耗微處理器和可重構加速部件緊密耦合的可重構微服務器系統架構，能夠通過對可重構加速部件進行硬件重構，實現面向目標應用需求的可重構運算加速模塊，增強系統的運算能力，提高系統性能和效率。而且，本發明提供的可重構微服務器系統在指令級、線程級、任務級從低到高三個邏輯層次增強系統計算能力的結構和方法，實現對各種規模不同特征的應用優化與運算加速。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據本發明第一實施例的計算能力增強的可重構微服務器的功能框圖。

圖2示意性地示出了根據本發明第二實施例的計算能力增強的可重構微服務器的功能框圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。

具體實施方式

為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。