[發明專利]輸入輸出能力增強的可重構微服務器

有效

• 申請號: 201210575825.7
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103034295A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 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;胡蘇太;韋海亮;周浩杰;馬文濤;王宇
• 申請（專利權）人: 無錫江南計算技術研究所
• 主分類號: G06F1/16
• 分類號: G06F1/16;G06F13/40
• 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，本發明涉及一種輸入輸出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（輸入輸出）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，希望能夠提供一種輸入輸出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，提供一種輸入輸出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，提供了一種輸入輸出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：可重構運算加速模塊、多個可重構I/O增強單元、以及與所述可重構I/O增強單元中的每一個單獨連接的多個I/O控制器；其中，所述多個可重構I/O增強單元連接至可重構運算加速模塊；而且其中，所述可重構I/O增強單元中的每一個的對應的多個I/O控制器連接至具有相同資源類型的各種接口標準或相同接口標準的I/O設備，由此所述可重構I/O增強單元中的每一個及其對應的多個I/O控制器用于控制與具有相同資源類型的I/O設備之間的數據交換。

“具有相同資源類型的各種I/O接口標準或相同接口標準的I/O設備”的意思就是說，比如硬盤，不管是SATA的還是IDE的，都可以作為硬盤資源，通過各自的接口控制器連接在同一個IO增強單元上進行統一管理。

優選地，可重構運算加速模塊和多個可重構I/O增強單元連接至系統總線以進行數據交換。

優選地，可重構加速部件由可編程邏輯器件實現。

優選地，可重構加速部件由FPGA實現。

優選地，可重構運算加速模塊用于通過定制專用的硬件加速計算結構，協助或取代微處理器完成相應的運算處理功能。

優選地，所述可重構I/O增強單元還用于將連接在可重構加速模塊上的獨占的硬件設備進行虛擬化，提供給多個內部模塊共享使用。

優選地，所述可重構I/O增強單元還用于直接對I/O數據進行運算和處理。

優選地，可重構I/O增強單元用于將相同資源類型的I/O設備聚合起來，對外提供統一的訪問接口。

本發明提出了在將低功耗微處理器與可重構加速部件緊密耦合來構建的可重構微服務器系統的基礎上，當可重構加速部件通過私有外部接口連接I/O資源時，根據I/O資源類型，通過聚合、共享以及離線數據處理等方式增強系統I/O能力的結構與方法，擴展了可重構微服務器的應用能力，提高了可重構微服務器的應用效率。

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實施例的輸入輸出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