一種基于atca架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于ATCA架構(gòu)的高通用性計算刀片，具體地涉及一種利用標(biāo)準(zhǔn)SO-DIMM接口與支持高速TCP/IP交換協(xié)議的交換芯片組共同協(xié)作來實現(xiàn)高傳輸速率、高集成度、多重控制方式的高通用性計算刀片。
【背景技術(shù)】
[0002]ATCACAdvanced Telecom Computing Architecture)標(biāo)準(zhǔn)即先進的電信計算平臺，它脫胎于在電信、航天、工業(yè)控制、醫(yī)療器械、智能交通、軍事裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的新一代主流工業(yè)計算技術(shù)一一CompactPCI標(biāo)準(zhǔn)。是為下一代融合通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供的一個高性價比的，基于模塊化結(jié)構(gòu)的、兼容的、并可擴展的硬件構(gòu)架。
[0003]S0-DIMM(Small Outline Dual In-line Memory Module，小夕卜形雙列內(nèi)存模組)，它是一種類型的計算機內(nèi)存模組。相對于DIMM來說，SO-DIMM具有更小的外形尺寸(大致是正常DIMM尺寸的一半)。因此，SO-DIMM主要用于一些對尺寸有較高要求的使用場合。
[0004]現(xiàn)有的超算計算刀片主要是基于塔式服務(wù)器機箱或是自制機架式服務(wù)器。
[0005]塔式服務(wù)器是利用剩余的內(nèi)存插槽或PCIE插槽，在其中插入使用相應(yīng)接口的計算節(jié)點，協(xié)助服務(wù)器的CPU對應(yīng)用進行計算加速，從而縮短整個應(yīng)用的處理時間。其在軟件編程過程中需要考慮程序的異構(gòu)執(zhí)行問題，然后根據(jù)當(dāng)前機箱的計算節(jié)點數(shù)量，通過定制的優(yōu)化，才可以得到邏輯上并行的可執(zhí)行程序。這種方式的瓶頸主要來自塔式服務(wù)器的接口數(shù)量有限，即系統(tǒng)的集成度無法得到有效提升。基于塔式服務(wù)器的計算刀片還面臨其他諸多挑戰(zhàn)。塔式服務(wù)器本身的功耗會大大降低系統(tǒng)整體的能耗比表現(xiàn)。插在塔式服務(wù)器上的計算節(jié)點間的通信帶寬很低，無法滿足某些應(yīng)用中計算節(jié)點間需要交互過程數(shù)據(jù)以配合計算的實際需求。
[0006]與塔式服務(wù)器不同，自制機架式服務(wù)器往往可根據(jù)需要，自由的定制刀片上可插計算節(jié)點的數(shù)量，提高系統(tǒng)的集成度。還可以通過使用私有的傳輸協(xié)議提升數(shù)據(jù)通訊速率，解決節(jié)點間通訊的需求。同時在節(jié)約功耗上較塔式服務(wù)器也有很大的優(yōu)勢。但自制機架式服務(wù)器中因為存在過多的非標(biāo)準(zhǔn)化接口，往往很難與客戶已有系統(tǒng)設(shè)備很好的融合，造成總體性能的大幅降低。同時，自制機架式服務(wù)器的開發(fā)過程往往伴隨著配套說明文檔不健全，開發(fā)人員流動性大等問題，給客戶的后續(xù)升級和二次開發(fā)帶來無法克服的障礙。另外，因為沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循，自制機架式服務(wù)器的生產(chǎn)、組裝工藝和整體穩(wěn)定性都難以控制，給系統(tǒng)的長期運行帶來不可預(yù)測的嚴(yán)重隱患。
[0007]傳統(tǒng)的通用計算或狹窄領(lǐng)域內(nèi)的專用計算等計算形態(tài)已經(jīng)難以滿足目前日益多樣化的應(yīng)用需求，尤其是在低功耗、高性能、低成本及高密度等要求方面。國內(nèi)外企業(yè)和研究機構(gòu)都在不斷探索全新的計算平臺架構(gòu)，尋求新型計算模式和方法，以提升計算設(shè)備的效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有非ATCA標(biāo)準(zhǔn)計算刀片中存在的不足，本發(fā)明的目的是:提供一種基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片，結(jié)構(gòu)新穎、緊湊、密度高，通過對接口的合理搭配整合以及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交互協(xié)議的優(yōu)化，可以大大提高單個計算刀片上的硬件集成度，同時還可以大大提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換速率，并降低系統(tǒng)故障率；能根據(jù)不同的用途對安插在計算刀片上的計算節(jié)點配置不同的管理和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)模式，適應(yīng)范圍廣，靈活可靠。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片，其特征在于，在計算刀片上設(shè)置有SO-DIMM斜插式接口，所述計算刀片內(nèi)集成有千兆全交換模塊和千兆網(wǎng)絡(luò)接口，所述計算刀片符合ATCA接口標(biāo)準(zhǔn)，與ATCA機箱背板通過上行接口連接，所述計算刀片還包括管理模塊和電源模塊，所述電源模塊用于轉(zhuǎn)換成直流電源；所述管理模塊負責(zé)電源管理和地址管理；所述電源管理用于計算節(jié)點的獨立電源開關(guān)控制，所述地址管理用于為計算節(jié)點分配邏輯網(wǎng)絡(luò)地址。
[0010]優(yōu)選的，所述計算刀片在散熱處設(shè)置有傾斜角為22.5°的SO-DIMM斜插式接口。[0011 ] 優(yōu)選的，數(shù)據(jù)通過上行接口傳送到背板，通過背板的雙星網(wǎng)絡(luò)，匯聚到機箱內(nèi)的交換刀片。
[0012]優(yōu)選的，所述交換模塊支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議，用于板上16個節(jié)點間的千兆全交換和高速環(huán)網(wǎng)通道。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是:
計算刀片遵循ATCA標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)刀片尺寸要求(280*322.25mm, 9dm2 )，并在刀片上合理布局了八個斜插式SO-DIMM接口，很好的滿足了高集成密度和刀片整體散熱的要求。網(wǎng)絡(luò)交換模塊支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議，實現(xiàn)了板上16個節(jié)點間的千兆全交換和高速環(huán)網(wǎng)通道。
[0014]此外，計算刀片符合ATCA接口標(biāo)準(zhǔn)，與ATCA機箱背板相連接，具備2GBps的上行接口帶寬。數(shù)據(jù)通過上行接口傳送到背板，通過背板的雙星網(wǎng)絡(luò)，匯聚到機箱內(nèi)的交換刀片，構(gòu)成電信級別的強大數(shù)據(jù)實時傳輸能力。計算刀片結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、緊湊、可集成度高，滿足在低功耗、低成本地條件下實現(xiàn)不同應(yīng)用的高效能計算，適應(yīng)范圍廣，性能穩(wěn)定，安全可靠。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述:
圖1為本發(fā)明基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片的高速環(huán)網(wǎng)示意圖；
圖3為本發(fā)明基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片在ATCA機箱中的邏輯部署圖；
圖4為本發(fā)明基于ATCA架構(gòu)的業(yè)務(wù)計算刀片在ATCA機箱背板中的網(wǎng)絡(luò)邏輯抽象圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0018]實施例:
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]如圖1所示:為滿足ATCA標(biāo)準(zhǔn)尺寸的要求，并提高