CN111474990A - 一种硬盘背板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硬盘背板，包括：第一硬盘连接器、第二硬盘连接器，所述第一硬盘连接器连接第一CPU，所述第二硬盘连接器连接第二CPU，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通信连接。本发明有效解决了E1.S SSD存储***中，当CPU需要跨PCIe Switch与E1.S SSD进行数据读写的时候，必须占用另一颗CPU和CPU之间的UPI总线，从而影响整个***的性能。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种硬盘背板。
背景技术
随着物联网、社交网络、云计算等技术不断融入我们的生活,人类积累的数据在互联网、通信、金融、商业、医疗等诸多领域不断地增长和累积，海量数据正以前所未有的增长趋势冲击着整个数据中心行业。
在这样的市场需求背景下，如何在有限的空间内提高服务器的存储容量就变得尤为重要。E1.S SSD是一种新型的硬盘，相较于其它类型的硬盘，可以在更小的尺寸上提供更大的存储容量，并且数据读写速率也更高。如果需要在服务器中使用E1.S SSD，就需要设计一款支持E1.S SSD的背板，E1.S SSD通过背板与服务器主板上的CPU建立连接。根据1U服务器的尺寸定义以及E1.S SSD的尺寸定义，1U服务器可以最大支持32个E1.S SSD，本专利提出了一种支持32个E1.S SSD背板的设计方法。
当前服务器用来存储数据的硬盘种类包括SAS SATA硬盘、NVME硬盘等，E1.S SSD作为一种新的硬盘类型，相较于其它类型的硬盘，可以在更小的尺寸上提供更大的存储容量，并且数据读写速率也更高，E1.S SSD通过背板与服务器主板上的CPU建立连接，目前还没有一种可以支持E1.S SSD的背板。
相比于E1.S SSD，现有的SAS SATA硬盘、NVME硬盘尺也更大，应用于19”机柜的1U服务器最多可以放置10个2.5”硬盘，因此存储密度更低，硬盘更大的尺寸也造成服务器散热效果不好。同时相比于E1.S SSD，SAS SATA硬盘的读写速率更慢。为了在服务器中使用E1.S SSD，当前需要设计一款支持E1.S SSD的背板，E1.S SSD通过背板与服务器主板上的CPU建立连接。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种硬盘背板，以解决上述技术问题。
本发明提供一种硬盘背板，包括：
第一硬盘连接器、第二硬盘连接器，所述第一硬盘连接器连接第一CPU，所述第二硬盘连接器连接第二CPU，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通信连接。
进一步的，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通过PCIe 4.0建立连接链路。
进一步的，所述第一硬盘连接器、第二硬盘连接器、第一CPU和第二CPU均采用同源时钟。
进一步的，所述第一硬盘连接器连接十五个硬盘；所述第二硬盘连接器连接十五个硬盘。
进一步的，所述第一硬盘连接器、第二硬盘连接器均与硬盘采用同源时钟。
进一步的，所述硬盘为E1.S SSD。
进一步的，所述第一CPU与所述第二CPU通过UPI总线连接。
进一步的，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器均具有100条PCIe链路。
本发明的有益效果在于，
本发明提供一种硬盘背板，在包含2个CPU 2个PCIe Switch的E1.S SSD存储***中，支持CPU跨PCIe Switch对E1.S SSD进行数据读写，且不需要占用另一颗CPU和CPU之间的UPI总线。背板采用的时钟拓扑为CPU和PCIe Switch使用同源时钟，PCIe Switch和E1.SSSD使用同源时钟。本发明有效解决了E1.S SSD存储***中，当CPU需要跨PCIe Switch与E1.S SSD进行数据读写的时候，必须占用另一颗CPU和CPU之间的UPI总线，从而影响整个***的性能。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本申请一个实施例的硬盘背板的结构示意图。
图2是本申请一个实施例的硬盘背板的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种硬盘背板，具体结构介绍如下：
第一硬盘连接器Swtich0、第二硬盘连接器Swtich1，所述第一硬盘连接器连接第一CPU(CPU0)，所述第二硬盘连接器连接第二CPU(CPU1)，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通信连接。
在PCIe Swtich之间通过PCIe4.0建立连接链路，当CUP1需要对Swtich0下挂接的E1.S SSD进行读写的时候，数据流通过PCIe Swtich之间的PCIe4.0链路到达PCIeSwtich0，从而完成读写操作。整个读写过程不占用CPU0的计算资源和CPU之间的UPI总线资源。同理当CUP0需要对Swtich1下挂接的E1.S SSD进行读写的时候，也不会占用CPU1的计算资源和CPU之间的UPI总线资源。背板采用的时钟方案为CPU和PCIe Switch使用同源时钟，PCIe Switch和E1.S SSD使用同源时钟。
实施例2
参考图2，本实施例提供一种硬盘背板，具体介绍如下：
32E1.S SSD背板包括2个PCIe Switch，PCIe Switch选用Microsemi的PM40100。PCIe Switch0的Stack6与PCIe Switch1的Stack6连接在一起，当CPU需要跨PCIe Switch读写E1.S SSD的时候，数据流使用Stack6之间的PCIe 4.0链路，从而避免了占用另一颗CPU的计算资源以及CPU之间的UPI总线资源。
背板采用的时钟拓扑为CPU和PCIe Switch使用同源时钟，PCIe Switch和E1.SSSD使用同源时钟。具体方案如下：服务器主板提供100M时钟给PCIe Switch的PCIe_REFCLK_H1、PCIe_REFCLK_H2，CLK Generator提供100M时钟给PCIe Switch的PCIe_REFCLK_D。PCIe Switch的时钟输出PCIe_REFCLK_S2、PCIe_REFCLK_S3、PCIe_REFCLK_S4、PCIe_REFCLK_S5分别通过1分4的CLK BUFFER提供时钟给32个E1.S SSD。CLK Generator需用Microsemi ZL30251LDF1Q01P数量为1，CLK BUFFER选用MICROCHIP ZL40264LDF1，数量为8。
PCIe Switch0的Stack0、Stack1共32PCIe lanes上行连接主板CPU0，PCIeSwitch0的Stack2、Stack3、Stack4、SATACK5连接E1.S SSD0-15；PCIe Switch1的Stack0、Stack1共32PCIe lanes上行连接主板CPU1，PCIe Switch1的Stack2、Stack3、Stack4、SATACK5连接E1.S SSD16-31。背板通过Slimline x8连接器连接主板，Slimline x8连接器采用AMPHENOL的P-U10-B074-250T，数量为8，背板通过硬盘连接器连接到E1.SSSD,硬盘连接器选用AMPHENOL的ME2005602311011，数量为32。这样的结构设计可以根据1U服务器尺寸以及E1.S SSD的尺寸，1U服务器中最多可以支持32个E1.S SSD
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种硬盘背板，其特征在于，包括：
第一硬盘连接器、第二硬盘连接器，所述第一硬盘连接器连接第一CPU，所述第二硬盘连接器连接第二CPU，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通信连接。
2.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器通过PCIe 4.0建立连接链路。
3.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一硬盘连接器、第二硬盘连接器、第一CPU和第二CPU均采用同源时钟。
4.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一硬盘连接器连接十五个硬盘；所述第二硬盘连接器连接十五个硬盘。
5.根据权利要求4所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一硬盘连接器、第二硬盘连接器均与硬盘采用同源时钟。
6.根据权利要求4所述的硬盘背板，其特征在于，所述硬盘为E1.S SSD。
7.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一CPU与所述第二CPU通过UPI总线连接。
8.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器均具有100条PCIe链路。
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