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“龙芯”刀片服务器内部详解(多图)
来源:Tuning Fork    发布时间:2024-07-18 11:44:37

  CB50-A,以***手的资料为您从实物细节,内部逻辑,以及所承载的应用三个方面做全面的解读。

  龙芯刀片服务器产品不仅仅具备独立的自主知识产权,还具有安全、绿色、高效率节约能源等特性,具有其通用性使得龙芯可以无缝平滑的运行x86架构Linux系统上的应用程序。其中,曙光公司主要负责了龙芯刀片服务器的主板设计,CPU采用了龙芯公司的LoongSon 3ACPU,BIOS系统则采用了曙光公司基于PMON二次开发的龙芯BIOS,运行着红旗Redflag Linux,是一款包括基础架构、通用处理器和操纵系统软件在内的完全自主知识产权的服务器产品。

  从规格上看,TC2600刀片机箱是典型的7U规格,能插入10个计算刀片,打造之初是为了支持双路/四路AMD皓龙处理器。由于使用了模块化设计,因而其后面的网络模块、管理模块可以按需求变更。与上图不同的是,我们大家可以从机箱事务上看到,CB-50A龙芯刀片前面板有着独特的设计两个2.5寸硬盘位,一个VGA输出插槽,两个USB2.0接口。下面是这款刀片的鸟瞰:

  从上图我们大家可以看到,CB-50A左下角是两个2.5寸硬盘位,右下和中间偏左分布着两路CPU模块包括龙芯3A处理器和四个内存插槽我们后面会介绍局部细节。中间右边到最上面的三个散热片下面分别覆盖着北桥AMD RS780E芯片和南桥AMD SB710,还有一个不得而知。

  pass-through(直通)模块,用以配合infiniband网络交换模块,降低其延迟并提供灵活的加速传输性能

  服务器从研发到完成产品的过程。经历了短短1年的时间,龙芯刀片服务器CB-50A就研发成功,着实让人惊叹,但事实上基于龙芯处理器的产品规划和技术积累早就开始了。

  服务器使用的龙芯3A处理器,采用65nm工艺制程,原生四核架构,主频1GHz,内含两条HT超传输总线内存控制器,架构上不输于任何主流的x86架构处理器。

  从上图,能够正常的看到Core0~Core3四个原生处理器内核,以及Scache0~Scache3四个二级缓存,两条HT1.0超传输总线(姑且先按AMD的说法这么翻译),Xbar1~Xbar2是龙芯3出彩的地方可以将之看作是与PCI-E、北桥沟通的控制器,笔者认为其一负责HT总线缓存以及MC这比L3级缓存效率要高(实际上还需要看应用);两组DDR2/3

  内存控制器。可以看出,龙芯3A处理器吸收了很多Intel和AMD处理器的设计特点。既然是设计结构详解,下面我们就来展示一下

  内存由于龙芯3A有两个内存控制器,因此每个处理器可以控制两组双通道内存,即4个DIMMs插槽。

  CPU与外部的通讯。这种做法有点像AMD刚刚发布的12核心“马尼库尔”处理器,同样该处理器屏蔽了其中一个“6核die”的一条HT总线:

  马尼库尔屏蔽了slave从属内核的HT-port3这条超传输总线,原因大致与上面的推测相同

  主板上(因为其集成了HD3200 GPU核心),而与之搭配的南桥SB710则为系统提供了丰富的I/O接口。也因此,我们能够正常的看到在龙芯刀片服务器的前面板上有视频输出的D-SUB接口(VGA)。从规格来看,该芯片组还支持HDMI的高清输出,这也与龙芯系列产品未来面向消费电子领域推出“高清播放机”的策略相吻合。实际上,CB-50A因为是面向科学计算的高性能刀片,因此众多PCI-E总线被统一起来用作连接背板Infiniband、管理模块和千兆网络模块的通道(VHDM通道)。

  从龙芯产品的路线图能够准确的看出,本次发布的双路SMP龙芯刀片服务器的产品寿命预计为4年,即:龙芯刀片诞生(2010年)- 步入市场(2010年) - 用户接受发展(2011年~2012年) - 销售量减少(性能更强多下一代龙芯刀片诞生)(2013年) -淘汰(下一代龙芯刀片推出)(2014年)。而未来曙光将会推出基于龙芯处理器的Twins高密度刀片,双路和Twins机架服务器等,2010年底至2011年初则会推出四路SMP刀片和四路SMP机架服务器,还有为特殊单位定制的保密服务器等。

  机架服务器自然是市场上的主力军,龙芯产品将覆盖所有常见机架类型(甚至包括twins机架高密度服务器)

  2008年曙光发布了个人高性能计算机PHPC100,近期将发布采用了20个龙芯四核处理器的曙光PHPC200,能效比更上一层楼

  早在曙光5000A发布之初,我们就知道下一代曙光6000超级计算机将部分采用龙芯刀片,相信采用龙芯处理器的高性能计算集群会很快进入我们的视野,毕竟这才是国产龙芯处理器的强势领域

  龙芯二号推广之初就是以防火墙产品面市的。实际上,由于龙芯完全自主研发,因此在很多安全领域对龙芯高性能防火墙的要求很强烈,相信未来采用龙芯3A处理器的高性能防火墙会受到国内企业的进一步青睐

  自主知识产权,意味着龙芯处理器在国家安全领域、保密领域有着无法替代的优势,保密服务器也将是龙芯的拳头产品。

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