CN208969660U - 一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡，属于高速交换板卡领域，本实用新型主要分为四个模块，即CPU管理模块、SMC模块、SRIO交换模块和1G Ethernet交换模块；其中，SMC模块、SRIO交换模块、1G Ethernet交换模块分别与CPU管理模块相连接，SMC模块与1G Ethernet交换模块相连接。该板卡符合OpenVPX标准，适用于高可靠，高性能信号处理领域的高速交换。该板卡对外提供20路4 X 5G的SRIO交换和20路1G Ethernet交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速交换板卡领域，具体地说是一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡。
背景技术
在高密度计算的信号处理领域，对计算力的要求很高，一般采用多个计算单元的架构设计，多个计算单元就需要低延时、高速度的交换单元。SRIO通讯显然符合低延时、高速度的要求，使用SRIO作为单元间的通讯总线是很好的选择。SRIO作为高速、低延时的板间总线协议，在高性能分布式计算机、高性能信号处理等方面具有很好的特性。
发明内容
本实用新型的目的就是要基于上述问题，提供一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡，该板卡符合OpenVPX标准，适用于高可靠，高性能信号处理领域的高速交换。
本实用新型所采取的技术方案是：
板卡主要分为四个功能模块，CPU 管理模块、SMC模块、SRIO交换模块、1GEthernet交换模块。
其中SRIO交换模块和1G Ethernet交换模块是功能模块，也是板卡对外提供的主要服务。
下面逐一介绍SRIO交换模块和1G Ethernet交换模块。
SRIO交换模块对外提供20路X4 5Gpbs全速无阻塞交换，使用单个SRIO交换芯片无法满足此需求，单个IDT CPS1848最多可以实现12路 X4 5Gpbs全速无阻塞交换，此方案中使用了5片IDT CPS1848芯片互联的方式，其中每一片CPS1848对外提供4路X4 5Gpbs，剩余的8路都用于内部互联。1G Ethernet 交换模块使用BCM56334这个交换IC，此IC 最多可以对外提供24路1G Serdes通讯链路，因此使用一片BCM56334 即可以满足设计需求。
SMC管理模块使用AST2400作为主CPU，此CPU专为板卡健康管理和机箱健康管理而设计，提供了非常丰富的I2C接口和NCSI接口。
软件上支持IPMI机箱管理协议。该SMC作为整个机器的健康管理，可以通过I2C或者Ethernet获取其他板卡的健康状态信息，对用户提供统一的管理、配置接口。
CPU管理模块负责整个板卡业务逻辑的初始化和配置工作。SRIO交换模块需要配置路由信息，由CPU管理模块通过I2C总线对每个CPS1848独立配置路由信息。1G Ethernet交换模块需要对BCM56334交换芯片进行初始化配置，CPUCPU管理模块使用PCIE X1的高速通讯接口对交换芯片进行配置和监管。
CPU管理模块的最小***的CPU使用P3041作为主CPU，内存使用DDR3的内存，NorFlash作为启动Flash，启动的固件存储到此NorFlash中。
本实用新型主要具有以下特征：
1：符合OpenVPX标准，适用于高可靠，高性能信号处理领域的高速交换。
2：支持对外20路 4 X 5G的SRIO交换。
3：符合Slot Profiles SLT6-SWH-16U20F-10.4.2规范。
4：支持SMC管理功能。
5：支持SRIO枚举、路由等功能。
附图说明
附图1是本实用新型的整体框图；
附图2是CPS1848内部互联拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作以下详细说明。
本实用新型的一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡，该板卡对外提供20路 4 X 5G的SRIO交换。该交换板卡符合Slot Profiles SLT6-SWH-16U20F-10.4.2规范，支持SMC管理功能，支持SRIO枚举、路由等功能。
如图1所示，板卡主要分为四个功能模块，CPU 管理模块、SMC模块、SRIO交换模块、1G Ethernet交换模块。
该板卡的核心管理CPU为P3041，主要工作为配置管理1G交换IC BCM56334，SRIO整个网络的枚举，路由设置等SRIO的管理工作。
SMC这一块主要功能是获取、管理整个机箱的状态，包括散热风扇控制、核心IC温度、远程开关机等等功能。
SRIO交换模块和1G Ethernet交换模块是功能模块，也是板卡对外提供的主要服务。
SRIO交换芯片是IDT的CPS1848，每个CPS1848最大对外提供12路 5G X4 SRIO 接口，因此需要多片互联来提供20路SRIO 5G X4 交换。选用是5片CPS1848互联的方式，每个CPS1848对外输出4路，剩余的8路全部用于***内部互联，以实现全线速、无阻塞交换。具体互联关系如图2所示。
1G Ethernet 交换模块使用BCM56334这个交换IC，此IC 最多可以对外提供24路1G Serdes通讯链路，因此使用一片BCM56334 即可以满足设计需求。SMC管理模块使用AST2400作为主CPU，此CPU专为板卡健康管理和机箱健康管理而设计，提供了非常丰富的I2C接口和NCSI接口。软件上支持IPMI机箱管理协议。该SMC作为整个机器的健康管理，可以通过I2C或者Ethernet获取其他板卡的健康状态信息，对用户提供统一的管理、配置接口。CPU管理模块负责整个板卡业务逻辑的初始化和配置工作。SRIO交换模块需要配置路由信息，由CPU管理模块通过I2C总线对每个CPS1848独立配置路由信息。1G Ethernet交换模块需要对BCM56334交换芯片进行初始化配置，CPU使用PCIE X1的高速通讯接口对交换芯片进行配置和监管。CPU管理模块的最小***的CPU使用P3041作为主CPU，内存使用DDR3的内存，NorFlash作为启动Flash，启动的固件存储到此NorFlash中。
该板卡从逻辑功能上主要分为四层，第一层主要实现电源、复位等功能。第二层是管理层，管理层主要功能是管理交换板卡的健康状态。使用的核心IC为AST2400，使用的通讯协议为IPMB。对外提供的物理互联接口有I2C和1 G Ethernet，I2C主要用于整机初始化时根据应用需求开关机各个板卡，开机后根据槽位号为各个连接到交换单元的计算单元分配SRIO的device ID。
各个板卡的BMC启动后，使用1G Ethernet 作为链路层传输IPMB协议，也即常说的IPBI over Ethernet。第三层是控制层，主要用于各个板卡业务层面的配置工作和获取状态工作。
这一层提供的物理链路也是1G Ethernet，管理层和控制层的1G Ethernet接口是公用的，使用了NCSI技术。此SRIO交换板卡对外提供20路1G Ethernet，使用的交换IC是BCM56334，和CPU之间的接口是PCIE。数据层主要是为了高速数据交换，对外提供20路5G X4 SRIO接口。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业人员的已知技术。
Claims (7)
1.一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，主要分为四个模块，即CPU 管理模块、SMC模块、SRIO交换模块和1G Ethernet交换模块；
其中，SMC模块、SRIO交换模块、1G Ethernet交换模块分别与CPU 管理模块相连接，SMC模块与1G Ethernet 交换模块相连接。
2.根据权利要求1所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
SRIO交换模块对外提供20路X4 5Gpbs全速无阻塞交换，使用5片IDT CPS1848芯片互联的方式，每个IDT CPS1848实现12路 X4 5Gpbs全速无阻塞交换，其中每一片CPS1848对外提供4路X4 5Gpbs，剩余的8路都用于内部互联。
3.根据权利要求1所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
1G Ethernet 交换模块使用BCM56334交换IC。
4.根据权利要求1所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
SMC管理模块使用AST2400作为主CPU。
5.根据权利要求1所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
CPU管理模块的最小***的CPU使用P3041作为主CPU，内存使用DDR3的内存，NorFlash作为启动Flash，启动的固件存储到此NorFlash中。
6.根据权利要求2所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
SRIO交换模块需要配置路由信息，由CPU管理模块通过I2C总线对每个CPS1848独立配置路由信息。
7.根据权利要求3所述的OpenVPX结构的SRIO交换板卡，其特征在于，
1G Ethernet交换模块需要对BCM56334交换芯片进行初始化配置，CPU管理模块使用PCIE X1的高速通讯接口对交换芯片进行配置和监管。
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| CN201821842534.9U CN208969660U (zh) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | 一种OpenVPX结构的SRIO交换板卡 |
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| CN (1) | CN208969660U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110955619A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-03 | 武汉船舶通信研究所（中国船舶重工集团公司第七二二研究所） | 一种基于标准总线架构的组合整机***及构建方法 |
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2018
- 2018-11-09 CN CN201821842534.9U patent/CN208969660U/zh active Active
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