基于融合架構的多路服務器系統架構設計

文/李文方

隨著Intel新一代Purley平臺的發布，許多設計規格發生變化，為提升產品競爭力，豐富產品規格特性，需要推出新一代高端8路服務器系統架構，豐富產品規格、提高可用性、靈活配置，滿足不同場景業務需求。

1 服務器系統架構設計

服務器系統架構8U高度，支持標準19英寸標準機柜，深度800mm。該系統架構模塊化設計，層次分明，主要由計算模組、存儲模組、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、網絡模組、時鐘冗余模組、 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。計算模組、存儲模組、電源模組、UI模塊通過系統中背板，連接后置IO擴展倉、散熱模組、網絡模組等，實現各模塊熱插拔功能，如圖3所示。

圖1：系統前視圖（帶前面板）

2 計算模組設計

圖2：系統后視圖

圖3：系統側視圖

圖4：系統邏輯圖

計算模組1.25U高度，2顆IntelSkylake CPU通過新一代處理器一致性總線UPI進行板內互聯，單顆處理器六通道12條內存最大化配置，單板支持24條內存。PCH采用扣卡形式與計算板互聯，便于在雙分區或四分區時分別為不同系統單獨配置PCH芯片組。監控管理板同樣采用扣卡的形式與計算板互聯，用于監控主板內部件信息；整機共用部件，如風扇模組、存儲模組、供電模組等由四個計算板上的四個監控管理板共同管理，通過外部管理USB接口進行信息同步。板載支持2個M.2硬盤。單個計算模組可支持2個GPU卡。四個計算模組通過系統中背板互聯成8路系統，每個計算模組2顆CPU，顆粒度比較小，主要是為滿足客戶不同應用場合不同配置的需求。

3 存儲模組設計

存儲模組為2U高度，可實現支持48個2.5寸硬盤配置。整個模組由前置硬盤框、后置硬盤框、固定導軌和線纜拖鏈組成；前置硬盤框中間8顆硬盤可根據配置需求靈活更換為故障診斷模塊或液晶顯示模塊；外置硬盤框內硬盤可直接操作和維護；當需要維護內部硬盤時，先將外置硬盤框拉出，其兩側固定滑軌內軌隨之拉出，當外置硬盤框拉出距離存儲單元機箱兩個硬盤距離時，內軌止動，此時內軌觸動中軌滑動，中軌帶動內置硬盤框向外滑動，當內置硬盤框和存儲單元機箱平齊時，中軌止動，這時前后硬盤框之間距離正好為一個硬盤距離，可實現對內置硬盤框內所有硬盤的操作和維護。

4 IO模組設計

IO模組分為兩種，熱插拔模組和非熱插拔模組。熱插拔模組內部支持單個X16 全高半長PCIE卡，可實現單卡熱插拔；非熱插拔模組內部支持4張X8 全高半長PCIE卡。4個網絡模塊，2個支持Multi-host，可實現冗余，靈活的配置在保證原有帶寬的同時，有效降低了網絡延遲，并且可縮減網絡規模，大幅度的提高性價比。2個時鐘冗余模組，大幅提高系統可靠性。管理模組采用1+1冗余方式，可支持遠程管理控制；支持高清液晶屏顯示監控系統，實現實時人機交互功能；支持整機系統監控狀態燈板，實現光通路監控及診斷。

5 風扇模組設計

風扇模組采用雙轉子設計，提供強進散熱動力源，風扇模組通過風扇板和系統中背板互聯，可實現風扇模組前后熱插拔維護。

6 中背板設計

互聯背板主要用于互聯四個計算模組、存儲模組、風扇板、IO模組、網絡模組、管理模組、時鐘冗余模組。同時，供電模組PSU和中背板對接，互聯背板還為各模組實現供電功能?；ヂ撝斜嘲逋ㄟ^高速連接器實現計算模組之間UPI總線以及計算模組和IO模組之間PCIE總線高速信號互聯。整體互聯邏輯具體如圖4所示。

7 結論

該服務器架構模塊層次分明，規格特性豐富，模塊顆粒度高，可提供靈活的系統配置。系統支持4個計算模組、48顆2.5寸硬盤、存儲模組可靈活擴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、時鐘冗余及管理冗余，有效降低網絡延遲，大幅提高系統可靠性，豐富的產品規格特性可滿足不同場景業務需求。