[實用新型]可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320068852.5
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN203149556U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳軍勝
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州海萊電子科技有限公司
• 主分類號: G06F13/32
• 分類號: G06F13/32
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 鄭文濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于刀片服務(wù)器領(lǐng)域，具體是一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)。??????

背景技術(shù)

目前的刀片服務(wù)器的基本都是基于固定邏輯芯片設(shè)計的，設(shè)計制造完成后，其硬件邏輯功能保持不變，其背板僅有數(shù)據(jù)交換或信號通道功能。另外目前已有的刀片服務(wù)器內(nèi)的協(xié)議交換是不能隨意改變的，擴展性和靈活性有限。而且傳統(tǒng)刀片服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口、SAN光纖通訊、Infiniband通訊以及FC接口，都需要在服務(wù)器刀片上有相應(yīng)的接口卡，外部需要相應(yīng)協(xié)議的交換機，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，可靠性不高。

實用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)。

一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，包括背板和若干個插在背板PCIE插槽上的處理器刀片，其特征在于每個PCIE插槽的收發(fā)通道連接FPGA的高速收發(fā)器，其中主端點通道連接到FPGA?的cvp配置功能指定的通道，F(xiàn)PGA內(nèi)通過若干個PCIE端點IP核按對應(yīng)的PCIE插槽分別與對應(yīng)的設(shè)備端點連接，設(shè)備端點與可編程邏輯模塊連接，可編程邏輯模塊與PCIE?IO?接口連接。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述處理器刀片中的主處理器刀片設(shè)置有用于遠程更新的前面板網(wǎng)絡(luò)接口。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述PCIE?IO?接口通過高速收發(fā)通道與以太網(wǎng)SFP光接口連接，所述設(shè)備端點連接FPGA內(nèi)的以太網(wǎng)MAC，以太網(wǎng)MAC連接PCS，PCS連接PMA。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述設(shè)備端點連接FPGA內(nèi)的以太網(wǎng)MAC，以太網(wǎng)MAC與以太網(wǎng)協(xié)議交換邏輯連接，以太網(wǎng)協(xié)議交換邏輯通過FPGA邏輯實現(xiàn)協(xié)議交換。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述設(shè)備端點連接FPGA內(nèi)的SATA?MAC，SATA?MAC連接PCS，PCS連接PMA，所述PCIE?IO?接口通過高速收發(fā)通道與SATA接口連接。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述處理器刀片之間通過設(shè)備端點的BAR寄存器的讀寫訪問實現(xiàn)FIFO高速互聯(lián)通信。

所述的一種可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其特征在于每個處理器刀片分配一個DMA地址，其中主處理器刀片的端點設(shè)備可以控制地址映射讀寫控制模塊，通過中斷控制模塊發(fā)起對其他處理器的中斷。

本發(fā)明的可編程刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)，在背板中使用Altera?公司Stratix?V(或Arria?V或Cyclone?V)FPGA作為背板核心芯片，使用了三級靈活性創(chuàng)新處理，第一個靈活性處理是：特定的組合了1、FPGA動態(tài)重配置cvp功能，2、FPGA?PCIE配置通道設(shè)計為主通道結(jié)構(gòu)，3、FPGA?PCIE端點設(shè)備的可編程性、4、帶網(wǎng)絡(luò)連接和配置FPGA功能的主刀片，連接支持各種不同外設(shè)，未來需要的外設(shè)可通過主處理器刀片網(wǎng)絡(luò)實時動態(tài)更新到本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，使本結(jié)構(gòu)支持遠程網(wǎng)絡(luò)軟件定義的硬件邏輯更新，使這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)硬件可定制服務(wù)器中應(yīng)用。結(jié)構(gòu)第二個靈活性處理是在背板PCIE插槽后聯(lián)入FPGA，將PCIE設(shè)備邏輯在FPGA中實現(xiàn)，利用FPGA設(shè)備邏輯的可編程性，只要提供邏輯編程后的FPGA協(xié)議處理模塊就可以實現(xiàn)應(yīng)用需要的任何數(shù)字交換協(xié)議，不限定某一特定的協(xié)議，結(jié)構(gòu)的第三個靈活性處理是將輸出接口部分通過相同的PCIE插槽連接IO刀片，使輸出接口適應(yīng)各種不同需求，因此本結(jié)構(gòu)具有目前刀片服務(wù)器結(jié)構(gòu)無法比擬的PCIe設(shè)備擴展性和處理協(xié)議靈活性。同時該結(jié)構(gòu)還能利用FPGA器件的邏輯互通提供服務(wù)器刀片之間的高速數(shù)據(jù)交換功能、高性能群集計算功能。本結(jié)構(gòu)中擴展連接設(shè)備在FPGA內(nèi)實現(xiàn)，服務(wù)器內(nèi)刀片之間的協(xié)議交換同樣在FPGA內(nèi)實現(xiàn)，省去了接口卡和交換機投入，降低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜性。芯片內(nèi)邏輯連接代替了外部線纜的物理接插連接減少，提高了系統(tǒng)可靠性。本結(jié)構(gòu)的連接方式使不同服務(wù)器刀片的PCIE外設(shè)處于相同F(xiàn)PGA內(nèi)，使得服務(wù)器刀片之間的管道數(shù)據(jù)通信不再需要復(fù)雜的協(xié)議，能有效提高數(shù)據(jù)通訊的效率。該結(jié)構(gòu)讓不同Pcie域空間的設(shè)備處于同一FPGA邏輯芯片內(nèi)，能提供刀片主機之間的高速通信。結(jié)構(gòu)支持FPGA內(nèi)實現(xiàn)Pcie-Pcie不透明橋邏輯功能，支持刀片服務(wù)器間內(nèi)存相互訪問。

附圖說明

圖1是本實用新型的可編程刀片服務(wù)器的物理結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實用新型的可編程刀片服務(wù)器的FPGA邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實用新型的可編程刀片服務(wù)器的主處理器刀片結(jié)構(gòu)；

圖4是本實用新型的可編程刀片服務(wù)器的FPGA內(nèi)擴展千兆／萬兆SFP光接口以太網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；