CN109032989A - 一种基于申威处理器和桥片的服务器主板架构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有处理器和桥片的服务器主板架构,包括:国产处理器,ICH2模块,BMC管理模块,CPLD模块,电平转换模块,PCIE switch控制器以及存储器;使用国产处理器作为服务器的CPU,使用ICH2扩展SATA、网络、USB等接口,使用PCIE switch控制器扩展出三个PCIEx8扩展插槽和一个PCIEx16扩展插槽。使用ICH2扩展出四个USB3.0接口,两个千兆网口,三个SATA3.0接口,两个miniSAS接口。BMC管理模块还可以对主板电压、温度信息的监控和风扇转速的管理。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域,尤其涉及一种具有处理器和桥片的服务器主板架构。
背景技术
目前国家信息安全下的国产中央处理器的开发力度也在逐步加大,并将国产中央处理器应用到服务器中。其中,申威处理器是一端典型的国产处理芯片。由于申威处理器具有自身的特点及连接方式,配置到不同的服务器中需要具有不同的架构相适配。如何将申威处理器应用到目前常用的服务器是当前丞待解决的技术问题。
虽然现有技术中,存在一些基于申威处理器使用的服务器架构,但是申威处理器通常仅仅集成了PCIE,并没有集成常用的***接口,影响申威处理器的使用范围。并且目前服务器领域应用种类多,有计算服务器、存储服务器、应用服务器等。需要各种服务器常用的外部扩展卡,如磁盘阵列卡、HBA卡等等。造成申威处理器配置架构集成度低,接口单一,无法满足不同功能服务器产品的使用需求。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种具有处理器和桥片的服务器主板架构,包括:BMC管理模块,CPLD模块,ICH模块,处理器,第一选择芯片,第二选择芯片,PCIE switch控制器以及存储器;
处理器PCIE接口一与PCIE switch控制器PCIE接口连接;
处理器内存控制器接口与存储器连接;
处理器SPI接口与第一选择芯片第一输入输出端连接;
处理器JTAG接口与第二选择芯片第一输入输出端连接;
处理器PCIE接口二与ICH模块PCIE接口连接;
第一选择芯片第二输入输出端与BMC管理模块SPI接口连接;
BMC管理模块GPIO接口与第一选择芯片选择控制端连接;
BMC管理模块JTAG接口与第二选择芯片第二输入输出端连接;
第二选择芯片第二输入输出端与ICH模块JTAG接口连接;
BMC管理模块USB接口与ICH模块USB接口连接;
ICH模块LPC接口分别与BMC管理模块LPC接口和CPLD模块LPC接口连接;
BMC管理模块GPIO接口与CPLD模块GPIO接口连接;
处理器GPIO接口与第二选择芯片选择控制端连接。
优选地,还包括:SPI FLASH芯片;
SPI FLASH芯片与第一选择芯片第三输入输出端连接。
优选地,ICH模块设有至少一个USB接口,至少一个minisas接口,RJ45接口,SATA接口以及UART接口。
优选地,ICH模块连接有RTC时钟电路,用于检测处理器运行温度的温度检测电路,SPI FLASH芯片以及通过第一电平转换器连接PCIE插槽。
优选地,还包括:第二电平转换器;
BMC管理模块USB接口与ICH模块USB接口通过usb协议通信连接;
BMC管理模块LPC接口通过第二电平转换器分别与ICH模块LPC接口和CPLD模块LPC接口连接。
优选地,BMC管理模块GPIO接口与CPLD模块GPIO接口连接,用于实现远程开关机及复位功能;
CPLD模块连接有JTAG座和板级上电复位电路。
优选地,还包括:用于给处理器散热的散热风扇;
BMC管理模块与散热风扇连接;
BMC管理模块配置有VGA接口,RJ45接口,UART接口以及电压检测电路。
优选地,PCIE switch控制器连接有多个PCIEX8插槽及多个PCIEX16插槽。
优选地,PCIE switch控制器采用PEX8748;
处理器采用申威1621。
优选地,第一选择芯片第二输入输出端与BMC管理模块SPI接口之间通过第三电平转换器连接;
BMC管理模块JTAG接口与第二选择芯片第二输入输出端之间通过第四电平转换器连接。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明中,使用处理器作为服务器的CPU,使用ICH2扩展SATA、网络、USB等接口,使用一个PEX8748扩展PCIE通道,使用BMC芯片实现处理器和ICH2桥片的程序烧写和对整个主板的健康状态监控。
而且扩展了至少一个USB接口,至少一个minisas接口,RJ45接口,SATA接口以及UART接口。使用PCIE switch控制器扩展出三个PCIEx8扩展插槽和一个PCIEx16扩展插槽。使用ICH2扩展出四个USB3.0接口,两个千兆网口,三个SATA3.0接口,两个miniSAS接口。BMC管理模块输出一路管理网口用于实现对申威1621处理器和ICH2固件的烧写,输出一路VGA信号用于显示。BMC管理模块还可以对主板电压、温度信息的监控和风扇转速的管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具有处理器和桥片的服务器主板架构整体示意图。
具体实施方式
本发明提供一种具有处理器和桥片的服务器主板架构,如图1所示,包括:BMC管理模块1,CPLD模块2,ICH模块3,处理器4,第一选择芯片5,第二选择芯片6,PCIE switch控制器7以及存储器8;
处理器4PCIE接口一与PCIE switch控制器7PCIE接口1连接;处理器4内存控制器接口与存储器8连接;处理器4SPI接口与第一选择芯片5第一输入输出端连接;处理器4JTAG接口与第二选择芯片6第一输入输出端连接;处理器4PCIE接口二与ICH模块3PCIE接口连接;
第一选择芯片5第二输入输出端与BMC管理模块1BMC接口连接;BMC管理模块1GPIO接口与第一选择芯片5选择控制端连接;BMC管理模块1JTAG接口与第二选择芯片6第二输入输出端连接;第二选择芯片6第二输入输出端与ICH模块3JTAG接口连接;BMC管理模块1USB接口与ICH模块3USB接口连接;BMC管理模块1LPC接口分别与ICH模块3LPC接口和CPLD模块2LPC接口连接;BMC管理模块1GPIO接口与CPLD模块2GPIO接口连接;处理器4GPIO接口与第二选择芯片6选择控制端连接。
PCIE switch控制器7采用PEX8748;处理器4采用申威1621。申威1621处理器是基于第三代“申威64”核心增强版的国产高性能多核处理器,主要面向高性能计算和中高端服务器应用。该处理器采用28nm工艺,集成16个新一代申威通用64位超级标量核心,典型工作频率1.8GHz,最高可达2.0GHz,通过双向环网共享32MB的片内三级Cache。集成8个DDR3存储控制器,集成2个PCIE3.0X8接口,并且内部集成SPI接口控制器。存储器8采用DDR3存储器。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
ICH模块ICHI/O controller hub意思是“输入/输出控制器中心”,负责连接PCI总线,IDE设备,I/O设备等
具有处理器和桥片的服务器主板架构还包括:SPI FLASH芯片23;SPI FLASH芯片23与第一选择芯片5第三输入输出端连接。FLASH芯片采用W25Q64FWSSIG。
ICH模块3设有至少一个USB接口,至少一个minisas接口,RJ45接口,SATA接口以及UART接口。
本发明中,ICH模块3连接有RTC时钟电路16,用于检测处理器运行温度的温度检测电路15,SPI FLASH芯片18以及通过第一电平转换器14连接PCIE插槽17。
本发明还包括:第二电平转换器13;BMC管理模块1USB接口与ICH模块3USB接口通过usb协议通信连接;BMC管理模块1LPC接口过第二电平转换器13分别与ICH模块3LPC接口和CPLD模块2LPC接口连接。
本发明中,BMC管理模块1GPIO接口与CPLD模块2GPIO接口连接,用于实现远程开关机及复位功能;CPLD模块2连接有JTAG座21和板级上电复位电路22。
BMC管理模块1与散热风扇19连接;BMC管理模块1配置有VGA接口,RJ45接口,UART接口以及电压检测电路。
本发明中,PCIE switch控制器7连接有多个PCIEX8插槽及多个PCIEX16插槽。
本发明中,第一选择芯片5第二输入输出端与BMC管理模块1SPI接口之间通过第三电平转换器11连接;BMC管理模块1JTAG接口与第二选择芯片6第二输入输出端之间通过第四电平转换器12连接。第一选择芯片5和第二选择芯片6分别采用CD4053。
安全IO芯片ICH2是申威推出的一款完全自主设计的***芯片,采用40nm工艺生产。SWICH集成了多层次片上通信结构、高性能PCI-E交叉开关支持PCI-E Gen2,共32Lane,其中24Lane可用于PCI-E扩展、图形图像子***(包括显示控制部件、二维/三维图形加速部件、H.264编解码部件、MPEG-1/2/4高清媒体解码加速部件)、DDR2/3存储控制器、高速输入输出部件(包括10M/100M/1G以太网控制器、USB 3.0多端口控制器、SATA3.0多端口控制器、多通道高速DMA控制器)、低速输入输出部件(包括AC’97控制器、UART控制器、I2C控制器、SPI控制器、PS/2键盘鼠标控制器、LPC Host控制器、GPIO与可编程中断控制器)以及***控制部件等,适用于高安全需要的国产化系列平台产品应用。ICH2***接口符合各种规范接口要求,可广泛应用于具有标准PCI-E 2.0总线的所有国产化平台产品中。
本发明中,使用申威1621处理器作为服务器的CPU,使用ICH2扩展SATA、网络、USB等接口,使用一个PEX8748扩展PCIE通道,使用BMC芯片实现申威1621处理器和申威ICH2桥片的程序烧写和对整个主板的健康状态监控。
使用申威1621处理器作为服务器主板的CPU,配备8条16GB共128GB DDR3内存条。申威1621处理器的两路PCIEx8通道一路连接至申威桥片ICH2用于扩展低速***端口,一路连接至PEX8748PCIE Switch芯片用于扩展PCIE通道。使用PEX8748扩展出三个PCIEx8扩展插槽和一个PCIEx16扩展插槽。使用ICH2扩展出四个USB3.0接口,两个千兆网口,三个SATA3.0接口,两个miniSAS接口。BMC管理模块输出一路管理网口用于实现对申威1621处理器和ICH2固件的烧写,输出一路VGA信号用于显示。BMC管理模块还可以对主板电压、温度信息的监控和风扇转速的管理。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,包括:BMC管理模块(1),CPLD模块(2),ICH模块(3),处理器(4),第一选择芯片(5),第二选择芯片(6),PCIE switch控制器(7)以及存储器(8);
处理器(4)PCIE接口一与PCIE switch控制器(7)PCIE接口连接;
处理器(4)内存控制器接口与存储器(8)连接;
处理器(4)SPI接口与第一选择芯片(5)第一输入输出端连接;
处理器(4)JTAG接口与第二选择芯片(6)第一输入输出端连接;
处理器(4)PCIE接口二与ICH模块(3)PCIE接口连接;
第一选择芯片(5)第二输入输出端与BMC管理模块(1)SPI接口连接;
BMC管理模块(1)GPIO接口与第一选择芯片(5)选择控制端连接;
BMC管理模块(1)JTAG接口与第二选择芯片(6)第二输入输出端连接;
第二选择芯片(6)第二输入输出端与ICH模块(3)JTAG接口连接;
BMC管理模块(1)USB接口与ICH模块(3)USB接口连接;
ICH模块(3)LPC接口分别与BMC管理模块(1)LPC接口和CPLD模块(2)LPC接口连接;
BMC管理模块(1)GPIO接口与CPLD模块(2)GPIO接口连接;
处理器(4)GPIO接口与第二选择芯片(6)选择控制端连接。
2.根据权利要求1所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
还包括:SPI FLASH芯片(23);
SPI FLASH芯片(23)与第一选择芯片(5)第三输入输出端连接。
3.根据权利要求1所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
ICH模块(3)设有至少一个USB接口,至少一个minisas接口,RJ45接口,SATA接口以及UART接口。
4.根据权利要求1或3所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
ICH模块(3)连接有RTC时钟电路(16),用于检测处理器运行温度的温度检测电路(15),SPI FLASH芯片(18)以及通过第一电平转换器(14)连接PCIE插槽(17)。
5.根据权利要求1或3所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,还包括:第二电平转换器(13);
BMC管理模块(1)USB接口与ICH模块(3)USB接口通过usb协议通信连接;
BMC管理模块(1)LPC接口通过第二电平转换器(13)分别与ICH模块(3)LPC接口和CPLD模块(2)LPC接口连接。
6.根据权利要求1或3所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
BMC管理模块(1)GPIO接口与CPLD模块(2)GPIO接口连接,用于实现远程开关机及复位功能;
CPLD模块(2)连接有JTAG座(21)和板级上电复位电路(22)。
7.根据权利要求1或3所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,还包括:用于给处理器散热的散热风扇(19);
BMC管理模块(1)与散热风扇(19)连接;
BMC管理模块(1)配置有VGA接口,RJ45接口,UART接口以及电压检测电路。
8.根据权利要求1或3所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
PCIE switch控制器(7)连接有多个PCIEX8插槽及多个PCIEX16插槽。
9.根据权利要求1或8所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
PCIE switch控制器(7)采用PEX8748;
处理器(4)采用申威1621。
10.根据权利要求1所述的具有处理器和桥片的服务器主板架构,其特征在于,
第一选择芯片(5)第二输入输出端与BMC管理模块(1)SPI接口之间通过第三电平转换器(11)连接;
BMC管理模块(1)JTAG接口与第二选择芯片(6)第二输入输出端之间通过第四电平转换器(12)连接。
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