基于融合架構(gòu)的多路服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

文/李文方

隨著Intel新一代Purley平臺(tái)的發(fā)布，許多設(shè)計(jì)規(guī)格發(fā)生變化，為提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，豐富產(chǎn)品規(guī)格特性，需要推出新一代高端8路服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)，豐富產(chǎn)品規(guī)格、提高可用性、靈活配置，滿足不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求。

1 服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)8U高度，支持標(biāo)準(zhǔn)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，深度800mm。該系統(tǒng)架構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)，層次分明，主要由計(jì)算模組、存儲(chǔ)模組、液晶顯示模塊、故障診斷模塊、UI模塊、PCIE單卡熱插拔模組、PCIE非熱插拔模組、網(wǎng)絡(luò)模組、時(shí)鐘冗余模組、 MultiHost模組、管理模組、集中散熱模塊以及供電模塊組成，如圖1、圖2所示。計(jì)算模組、存儲(chǔ)模組、電源模組、UI模塊通過系統(tǒng)中背板，連接后置IO擴(kuò)展倉(cāng)、散熱模組、網(wǎng)絡(luò)模組等，實(shí)現(xiàn)各模塊熱插拔功能，如圖3所示。

圖1：系統(tǒng)前視圖（帶前面板）

2 計(jì)算模組設(shè)計(jì)

圖2：系統(tǒng)后視圖

圖3：系統(tǒng)側(cè)視圖

圖4：系統(tǒng)邏輯圖

計(jì)算模組1.25U高度，2顆IntelSkylake CPU通過新一代處理器一致性總線UPI進(jìn)行板內(nèi)互聯(lián)，單顆處理器六通道12條內(nèi)存最大化配置，單板支持24條內(nèi)存。PCH采用扣卡形式與計(jì)算板互聯(lián)，便于在雙分區(qū)或四分區(qū)時(shí)分別為不同系統(tǒng)單獨(dú)配置PCH芯片組。監(jiān)控管理板同樣采用扣卡的形式與計(jì)算板互聯(lián)，用于監(jiān)控主板內(nèi)部件信息；整機(jī)共用部件，如風(fēng)扇模組、存儲(chǔ)模組、供電模組等由四個(gè)計(jì)算板上的四個(gè)監(jiān)控管理板共同管理，通過外部管理USB接口進(jìn)行信息同步。板載支持2個(gè)M.2硬盤。單個(gè)計(jì)算模組可支持2個(gè)GPU卡。四個(gè)計(jì)算模組通過系統(tǒng)中背板互聯(lián)成8路系統(tǒng)，每個(gè)計(jì)算模組2顆CPU，顆粒度比較小，主要是為滿足客戶不同應(yīng)用場(chǎng)合不同配置的需求。

3 存儲(chǔ)模組設(shè)計(jì)

存儲(chǔ)模組為2U高度，可實(shí)現(xiàn)支持48個(gè)2.5寸硬盤配置。整個(gè)模組由前置硬盤框、后置硬盤框、固定導(dǎo)軌和線纜拖鏈組成；前置硬盤框中間8顆硬盤可根據(jù)配置需求靈活更換為故障診斷模塊或液晶顯示模塊；外置硬盤框內(nèi)硬盤可直接操作和維護(hù)；當(dāng)需要維護(hù)內(nèi)部硬盤時(shí)，先將外置硬盤框拉出，其兩側(cè)固定滑軌內(nèi)軌隨之拉出，當(dāng)外置硬盤框拉出距離存儲(chǔ)單元機(jī)箱兩個(gè)硬盤距離時(shí)，內(nèi)軌止動(dòng)，此時(shí)內(nèi)軌觸動(dòng)中軌滑動(dòng)，中軌帶動(dòng)內(nèi)置硬盤框向外滑動(dòng)，當(dāng)內(nèi)置硬盤框和存儲(chǔ)單元機(jī)箱平齊時(shí)，中軌止動(dòng)，這時(shí)前后硬盤框之間距離正好為一個(gè)硬盤距離，可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)置硬盤框內(nèi)所有硬盤的操作和維護(hù)。

4 IO模組設(shè)計(jì)

IO模組分為兩種，熱插拔模組和非熱插拔模組。熱插拔模組內(nèi)部支持單個(gè)X16 全高半長(zhǎng)PCIE卡，可實(shí)現(xiàn)單卡熱插拔；非熱插拔模組內(nèi)部支持4張X8 全高半長(zhǎng)PCIE卡。4個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊，2個(gè)支持Multi-host，可實(shí)現(xiàn)冗余，靈活的配置在保證原有帶寬的同時(shí)，有效降低了網(wǎng)絡(luò)延遲，并且可縮減網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，大幅度的提高性價(jià)比。2個(gè)時(shí)鐘冗余模組，大幅提高系統(tǒng)可靠性。管理模組采用1+1冗余方式，可支持遠(yuǎn)程管理控制；支持高清液晶屏顯示監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)人機(jī)交互功能；支持整機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控狀態(tài)燈板，實(shí)現(xiàn)光通路監(jiān)控及診斷。

5 風(fēng)扇模組設(shè)計(jì)

風(fēng)扇模組采用雙轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，提供強(qiáng)進(jìn)散熱動(dòng)力源，風(fēng)扇模組通過風(fēng)扇板和系統(tǒng)中背板互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇模組前后熱插拔維護(hù)。

6 中背板設(shè)計(jì)

互聯(lián)背板主要用于互聯(lián)四個(gè)計(jì)算模組、存儲(chǔ)模組、風(fēng)扇板、IO模組、網(wǎng)絡(luò)模組、管理模組、時(shí)鐘冗余模組。同時(shí)，供電模組PSU和中背板對(duì)接，互聯(lián)背板還為各模組實(shí)現(xiàn)供電功能。互聯(lián)中背板通過高速連接器實(shí)現(xiàn)計(jì)算模組之間UPI總線以及計(jì)算模組和IO模組之間PCIE總線高速信號(hào)互聯(lián)。整體互聯(lián)邏輯具體如圖4所示。

7 結(jié)論

該服務(wù)器架構(gòu)模塊層次分明，規(guī)格特性豐富，模塊顆粒度高，可提供靈活的系統(tǒng)配置。系統(tǒng)支持4個(gè)計(jì)算模組、48顆2.5寸硬盤、存儲(chǔ)模組可靈活擴(kuò)展液晶顯示模塊或故障診斷模塊，支持8顆GPU、8張熱插拔PCIE卡、16張非插拔PCIE卡、Multi-host功能、時(shí)鐘冗余及管理冗余，有效降低網(wǎng)絡(luò)延遲，大幅提高系統(tǒng)可靠性，豐富的產(chǎn)品規(guī)格特性可滿足不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求。