实现多路服务器信号互连的方法、系统、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种实现多路服务器信号互连的方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.分布式集群与多路服务器均为提升服务器性能的方法。相对分布式集群，多路服务器在大规模在线交易处理系统中应用更为广泛，因为多路服务器节点内部通信虽然会制约系统性能的提升，但仍远远优于节点外通信即类似于分布式集群的应用，节点外通信的延迟普遍在毫秒级别，最高甚至达到秒级，如果处置不当会严重降低系统性能，大大影响大规模在线交易的实时性。所以研究与开发多路服务器是非常有必要的。
3.目前主流市场的多路服务器大多还是由浪潮、联想和华为等国产整机厂商提供的货架产品，其中cpu大多为x86产品，在一些特殊使用场合，存在严重的信息泄露隐患，所以无论从信息安全还是产业发展的角度来看，关键核心领域、关键信息设备必须实现自主研发与安全可控。近几年随着国际形势的剧烈变化，我国的集成电路产业越来越得到重视，我国的集成电路产业在产业规模、产业机构、技术创新、自主化能力、产业链生态合作等方面得到了快速的发展，很多用于信息化设备的自主芯片接连发布。国产处理器龙头企业之一的飞腾于2020年7月份发布的腾云s2500处理器，采用16nm工艺，64核架构，8路直连可到512核，是发布当时国产性能最强的多路服务器系统，这使得多路服务器的全国产化成为可能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种实现多路服务器信号互连的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明多路服务器采用多个双路计算节点模块插入整机机箱背板的形式实现，多路服务器可安装不同数量的模块，每块主板的架构一致，可以实现四路服务器、八路服务器的兼容设计，增强多路服务器的可扩展性、灵活性，以便满足多路服务器不同使用场合的需求。
5.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种实现多路服务器信号互连的方法，包括如下步骤：在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。
6.在一些实施方式中，所述在每个计算节点模块中设置两路cpu包括：在每个计算节点模块中设置管理功能，根据获取的在位信息选择板卡加载固件类型。
7.在一些实施方式中，所述方法还包括：将各个计算节点模块的温度、电压发送到主节点所在的管理功能芯片，以实现对整机状态的实时监控。
8.在一些实施方式中，所述方法还包括：在最远计算节点模块之间的信号传输链路中添加高速信号驱动芯片。
9.在一些实施方式中，所述根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信
的ctm信号进行连接包括：响应于两个计算节点模块在位，将所述两个计算节点模块中靠近其他背板的计算节点模块中的控制信号拉低；以及响应于四个计算节点模块均在位，将所述控制信号保持高电平。
10.在一些实施方式中，所述对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步包括：根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟。
11.在一些实施方式中，所述根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟包括：设置第一计算节点模块选择使用本地参考时钟，并设置其他计算节点模块使用从上级计算节点模块输入的时钟作为参考时钟。
12.本发明实施例的另一方面，提供了一种实现多路服务器信号互连的系统，包括：设置模块，配置用于在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；第一连接模块，配置用于基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；第二连接模块，配置用于根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及同步模块，配置用于对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。
13.本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
14.本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
15.本发明具有以下有益技术效果：多路服务器采用多个双路计算节点模块插入整机机箱背板的形式实现，多路服务器可安装不同数量的模块，每块主板的架构一致，可以实现四路服务器、八路服务器的兼容设计，增强多路服务器的可扩展性、灵活性，以便满足多路服务器不同使用场合的需求。
附图说明
16.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，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实施例。
17.图1为本发明提供的实现多路服务器信号互连的方法的实施例的示意图；
18.图2为本发明提供的高速fit总线互连拓扑图；
19.图3为本发明提供的多路cpu互连通信的ctm信号连接方式示意图；
20.图4为本发明提供的实现多路服务器信号互连的系统的实施例的示意图；
21.图5为本发明提供的实现多路服务器信号互连的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
22.图6为本发明提供的实现多路服务器信号互连的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照
附图，对本发明实施例进一步详细说明。
24.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
25.本发明实施例的第一个方面，提出了一种实现多路服务器信号互连的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的实现多路服务器信号互连的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
26.s1、在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；
27.s2、基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；
28.s3、根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及
29.s4、对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。
30.飞腾腾云s2500处理器支持2路、4路及8路直连，本方案中多路服务器采用多个双路计算节点模块插入整机机箱背板的形式实现，多路服务器可安装不同数量的模块(四路整机配置两个计算节点模块，八路整机配置四个计算节点模块)，每块主板的架构一致，可以实现四路服务器、八路服务器的兼容设计，增强多路服务器的可扩展性、灵活性，以便满足多路服务器不同使用场合的需求。
31.本发明实施例中的计算节点采用模块化设计，每个计算节点模块包含2路cpu，计算节点模块以插入整机背板的形式实现，可根据客户的需求灵活配置计算节点模块的数量，可配置四路或八路服务器，计算节点模块信号互连实现如下。
32.图2为本发明提供的高速fit总线互连拓扑图，如图2所示，与背板互连的连接器选用满足信号衰减要求及信号传输速率的高速连接实现，其中配置为八路服务器时，依据飞腾提供的高速互连ip核心手册内允许的fit总线的最大衰减为-22db。
33.在一些实施方式中，所述方法还包括：在最远计算节点模块之间的信号传输链路中添加高速信号驱动芯片。例如，图2中节点0到节点7、节点1到节点6的信号传输链路要额外添加高速信号驱动芯片。
34.在一些实施方式中，所述根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接包括：响应于两个计算节点模块在位，将所述两个计算节点模块中靠近其他背板的计算节点模块中的控制信号拉低；以及响应于四个计算节点模块均在位，将所述控制信号保持高电平。
35.图3为本发明提供的多路cpu互连通信的ctm信号连接方式示意图，如图3所示，计算节点模块内cpld芯片依据板卡的在位信息情况，若检测到仅有模块1、2在位时，将节点3的ctm panel6信号控制拉低，当检测到所有模块均在位时，不对节点3的ctm panel6信号控制，信号可以与节点4的panel4互连通信。
36.在一些实施方式中，所述对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步包括：根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟。
37.在一些实施方式中，所述根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟包括：设置第一计算节点模块选择使用本地参考时钟，并设置其他计算节点模块使用从上级计算节点模块输入的时钟作为参考时钟。
38.cpu同步设计需要实现时钟同步和cpu逻辑同步，时钟同步要求所有节点fit总线时钟78.125mhz、参考时钟50mhz时钟同源，同样的模块内cpld芯片依据板卡的所在模块位置信息，控制每个模块的参考时钟，其中模块1选择使用本地参考时钟，其余模块均使用从上级模块输入的时钟作为参考时钟。每个计算节点模块内的cpld与对应的cpu上实现逻辑同步的gpio互连，计算节点模块间的cpld的io口互连，以此实现整机内部所有节点的逻辑同步。
39.在一些实施方式中，所述在每个计算节点模块中设置两路cpu包括：在每个计算节点模块中设置管理功能，根据获取的在位信息选择板卡加载固件类型。
40.在一些实施方式中，所述方法还包括：将各个计算节点模块的温度、电压发送到主节点所在的管理功能芯片，以实现对整机状态的实时监控。
41.本发明实施例中每个双路计算节点模块中均设有管理功能，可依据获取板卡数量在位信息，选择板卡加载固件类型(四路固件或八路固件)；同时将各个模块的温度、电压等信息发送到主节点所在的管理功能芯片，实现对整机状态的实时监控。本发明实施例可实现此多路服务器的关键信号间的互连。
42.需要特别指出的是，上述实现多路服务器信号互连的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于实现多路服务器信号互连的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
43.基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种实现多路服务器信号互连的系统。如图4所示，系统200包括如下模块：设置模块，配置用于在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；第一连接模块，配置用于基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；第二连接模块，配置用于根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及同步模块，配置用于对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。
44.在一些实施方式中，所述设置模块配置用于：在每个计算节点模块中设置管理功能，根据获取的在位信息选择板卡加载固件类型。
45.在一些实施方式中，所述系统还包括监控模块，配置用于：将各个计算节点模块的温度、电压发送到主节点所在的管理功能芯片，以实现对整机状态的实时监控。
46.在一些实施方式中，所述系统还包括添加模块，配置用于：在最远计算节点模块之间的信号传输链路中添加高速信号驱动芯片。
47.在一些实施方式中，所述第二连接模块配置用于：响应于两个计算节点模块在位，将所述两个计算节点模块中靠近其他背板的计算节点模块中的控制信号拉低；以及响应于四个计算节点模块均在位，将所述控制信号保持高电平。
48.在一些实施方式中，所述同步模块配置用于：根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟。
49.在一些实施方式中，所述同步模块配置用于：设置第一计算节点模块选择使用本地参考时钟，并设置其他计算节点模块使用从上级计算节点模块输入的时钟作为参考时钟。
50.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少
一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：s1、在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；s2、基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；s3、根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及s4、对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。
51.在一些实施方式中，所述在每个计算节点模块中设置两路cpu包括：在每个计算节点模块中设置管理功能，根据获取的在位信息选择板卡加载固件类型。
52.在一些实施方式中，所述步骤还包括：将各个计算节点模块的温度、电压发送到主节点所在的管理功能芯片，以实现对整机状态的实时监控。
53.在一些实施方式中，所述步骤还包括：在最远计算节点模块之间的信号传输链路中添加高速信号驱动芯片。
54.在一些实施方式中，所述根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接包括：响应于两个计算节点模块在位，将所述两个计算节点模块中靠近其他背板的计算节点模块中的控制信号拉低；以及响应于四个计算节点模块均在位，将所述控制信号保持高电平。
55.在一些实施方式中，所述对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步包括：根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟。
56.在一些实施方式中，所述根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟包括：设置第一计算节点模块选择使用本地参考时钟，并设置其他计算节点模块使用从上级计算节点模块输入的时钟作为参考时钟。
57.如图5所示，为本发明提供的上述实现多路服务器信号互连的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
58.以如图5所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
59.处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
60.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的实现多路服务器信号互连的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现实现多路服务器信号互连的方法。
61.存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据实现多路服务器信号互连的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
62.一个或者多个实现多路服务器信号互连的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的实现多路服务器信号互连
的方法。
63.执行上述实现多路服务器信号互连的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
64.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行实现多路服务器信号互连的方法的计算机程序。
65.如图6所示，为本发明提供的上述实现多路服务器信号互连的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图6所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
66.最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，实现多路服务器信号互连的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
67.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
68.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
69.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
70.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
71.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

技术特征：
1.一种实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，包括如下步骤：在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。2.根据权利要求1所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述在每个计算节点模块中设置两路cpu包括：在每个计算节点模块中设置管理功能，根据获取的在位信息选择板卡加载固件类型。3.根据权利要求1所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述方法还包括：将各个计算节点模块的温度、电压发送到主节点所在的管理功能芯片，以实现对整机状态的实时监控。4.根据权利要求1所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述方法还包括：在最远计算节点模块之间的信号传输链路中添加高速信号驱动芯片。5.根据权利要求1所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接包括：响应于两个计算节点模块在位，将所述两个计算节点模块中靠近其他背板的计算节点模块中的控制信号拉低；以及响应于四个计算节点模块均在位，将所述控制信号保持高电平。6.根据权利要求1所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步包括：根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟。7.根据权利要求6所述的实现多路服务器信号互连的方法，其特征在于，所述根据板卡所在模块位置信息控制每个计算节点模块的参考时钟包括：设置第一计算节点模块选择使用本地参考时钟，并设置其他计算节点模块使用从上级计算节点模块输入的时钟作为参考时钟。8.一种实现多路服务器信号互连的系统，其特征在于，包括：设置模块，配置用于在每个计算节点模块中设置两路cpu，并将计算节点模块插入整机背板中；第一连接模块，配置用于基于与背板互连的连接器实现高速fit总线互连；第二连接模块，配置用于根据计算节点模块的在位信息情况对多路cpu互连通信的ctm信号进行连接；以及同步模块，配置用于对所有cpu进行时钟同步和cpu逻辑同步。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在
于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种实现多路服务器信号互连的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：在每个计算节点模块中设置两路CPU，并将计算节点模块插入整机背板中；基于与背板互连的连接器实现高速FIT总线互连；根据计算节点模块的在位信息情况对多路CPU互连通信的CTM信号进行连接；以及对所有CPU进行时钟同步和CPU逻辑同步。本发明能够实现四路服务器、八路服务器的兼容设计，大大增强了多路服务器的可扩展性与灵活性。灵活性。灵活性。


技术研发人员：赵素梅 吴之光 何孟宁
受保护的技术使用者：超越科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/24