CN103634237A

CN103634237A - 微型电信计算架构机架管理控制器

Info

Publication number: CN103634237A
Application number: CN201310532491.XA
Authority: CN
Inventors: 郭浩; 卢虹; 郑霞; 徐翔; 黄晓晨; 陈昊; 徐鹏飞; 张翼; 程晓; 李三; 邓玉华; 蔡立安; 汤灵; 淳增辉; 邓松; 何裕舒
Original assignee: 722th Research Institute of CSIC
Current assignee: 722th Research Institute of CSIC
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: CN103634237B

Abstract

本发明公开了一种微型电信计算架构机架管理控制器，属于计算机领域。所述控制器包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片包括：用于进行数据处理的嵌入式处理器和管理模块控制器，所述现场可编程门阵列设于微型电信计算架构的交换机板上，所述嵌入式处理器与所述交换机板的主处理器电连接，所述管理模块控制器分别与高级夹层卡上的模块管理控制器和电源卡上的增强型模块管理控制器电连接。本发明通过采用FPGA芯片作为MCMC，并在FPGA芯片中设置嵌入式处理器和管理模块控制器，由于MCMC的主要信息处理由嵌入式处理器完成，而FPGA中的嵌入式处理器运算速率高，从而保证了MCMC的运行和处理速度；由于该处理器是嵌入式的，也就减小了MCMC的面积。

Description

微型电信计算架构机架管理控制器

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别涉及一种微型电信计算架构机架管理控制器。

背景技术

MicroTCA（Micro Telecom Computing Architecture，微型电信计算架构）标准由于其高速和小型化的特点，在舰船通信中得到广泛应用。

在MicroTCA系统中，主要分为三种不同的板卡：MCH（MicroTCA CarrierHub，微型电信计算架构机架交换机）板，PM（Power Manager，电源管理）卡和AMC（Advanced Mezzanine Card，高级夹层卡），其中MCH板作为MicroTCA系统的核心单元，实现对PM卡和AMC的信息进行处理。具体地，在MicroTCA系统中，MCH板通过IPMI（Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口）实现与PM卡和AMC的互连。IPMI在这三种板卡中分别设有对应的管理控制器，MCH对应MCMC（MicroTCA Carrier Management Controller，微型电信计算架构机架管理控制器），PM对应EMMC(Enhanced ModuleManagement Controller，增强型模块管理控制器)，AMC对应MMC（ModuleManagement Controller，模块管理控制器）。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的MCMC多采用BMC（Baseboard Management Controller，基板管理控制器)实现，由于BMC运行速率较低，一般在50MHz左右，从而导致MCMC的指令执行效率较低，并且成本较高，面积过大。

发明内容

为了解决现有技术中MCMC多采用BMC实现，导致执行效率较低，成本较高，面积过大的问题，本发明实施例提供了一种微型电信计算架构机架管理控制器。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种微型电信计算架构机架管理控制器，所述机架管理控制器包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片包括：用于进行数据处理的嵌入式处理器和管理模块控制器，所述现场可编程门阵列芯片设于微型电信计算架构的交换机板上，所述嵌入式处理器与所述交换机板的主处理器电连接，所述管理模块控制器分别与高级夹层卡上的模块管理控制器和电源卡上的增强型模块管理控制器电连接。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述嵌入式处理器包括：

第一处理子单元，用于将所述管理模块控制器采集到的所述高级夹层卡和所述电源卡的状态信息，上报给所述主处理器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述嵌入式处理器还包括：第二处理子单元，用于当接收到的所述主处理器发送的看门狗信号失效时，根据所述管理模块控制器采集到的所述高级夹层卡和所述电源卡的状态信息，向所述高级夹层卡和所述电源卡发送控制指令。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述看门狗信号失效是指接收到的看门狗信号的周期不等于预设值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控制指令包括：上电/断电指令和风扇转速控制指令。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述管理模块控制器通过智能平台管理接口总线分别与所述模块管理控制器和所述增强型模块管理控制器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述现场可编程门阵列芯片还包括网口控制器以及与所述网口控制器电连接的网络接口，所述网口控制器与所述嵌入式处理器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述现场可编程门阵列芯片还包括串口控制器以及与所述串口控制器相连的串口，所述串口控制器与所述嵌入式处理器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述现场可编程门阵列芯片还包括存储控制器以及与所述存储控制器电连接的存储单元，所述存储控制器与所述嵌入式处理器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述现场可编程门阵列芯片还包括输入/输出控制器以及与所述输入/输出控制器电连接的输入/输出口，所述输入/输出控制器与所述嵌入式处理器电连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用FPGA芯片作为MCMC，并在FPGA芯片中设置嵌入式处理器和管理模块控制器，嵌入式处理器与主处理器电连接，管理模块控制器分别与MMC和EMMC电连接，由于MCMC的主要信息处理由嵌入式处理器完成，而FPGA中的嵌入式处理器运算速率高，从而保证了MCMC的运行和处理速度；另外，由于该处理器是嵌入式的，也就减小了MCMC的面积，同时降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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附图。

图1是本发明实施例提供的微型电信计算架构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的MCMC的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种MCMC，参见图1和图2，该MCMC 10设于微型电信计算架构的MCH 1上，该MCMC 10包括FPGA（Field Programmable GateArray，现场可编程门阵列）芯片，FPGA芯片包括：用于进行数据处理的嵌入式处理器11和管理模块控制器12，嵌入式处理器11与MCH 1的主处理器电连接，管理模块控制器12分别与PM 3上的EMMC 30以及至少一个AMC 2上的MMC 20电连接。其中，嵌入式处理器11既可以以软核的形式嵌入在FPGA芯片中，也可以采用硬核的形式嵌入在FPGA芯片中。

具体地，以软核形式嵌入的嵌入式处理器11可采用下述方式实现：采用VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，高速集成电路硬件描述语言）或者C语言编写的RISC（Reduced Instruction SetComputer，精简指令集计算机），在FPGA中进行综合布线后，将该RISC下载到FPGA中实现CPU功能。而以硬核形式实现嵌入式处理器11时，嵌入式处理器的电路布局、布线是在FPGA制造过程中就实现嵌入好的，可直接实现CPU功能。

其中，嵌入式处理器11包括：第一处理子单元，用于将管理模块控制器12采集到的AMC 2和PM 3的状态信息，上报给主处理器。具体地，MMC 20用于获取AMC 2的状态信息，并将获取到的状态信息传输给管理模块控制器12；EMMC 30用于获取PM 3的状态信息，并将获取到的状态信息传输给管理模块控制器12。上述状态信息包括上电/断电、板卡温度、风扇转速等内容。

嵌入式处理器11还包括：第二处理子单元，用于当接收到主处理器发送的看门狗信号失效时，根据管理模块控制器12采集到的AMC 2和PM 3的状态信息，向AMC 2和PM 3发送控制指令。控制指令包括：上电/断电指令和风扇转速控制指令。上述看门狗信号的作用是，使MCMC 10中的嵌入式处理器11知道主处理器是否正常工作，当超过预定时间未收到看门狗信号时，则认为主处理器故障，这时，MCMC 10中的嵌入式处理器11代替主处理器执行控制功能，即向AMC 2和PM 3发送控制指令。

其中，看门狗信号失效可以是指接收到的看门狗信号的周期不等于预设值。例如，预设看门狗信号是一个周期为50ms的方波信号，当接收到的看门狗信号周期不为50ms时，即为看门狗信号失效。

进一步地，该管理模块控制器12为IPMI管理模块控制器。管理模块控制器12通过IPMI总线40分别与MMC 20和EMMC 30电连接，从而实现状态信息和控制指令的传输。

进一步地，FPGA芯片还包括网口控制器13以及与网口控制器13电连接的网络接口130，该网口控制器13与嵌入式处理器11电连接。用户通过该网络接口130不仅可以实现与该微型电信计算架构进行远距离的数据传输，同时还可以通过该网络接口130实现对该MCMC 10的远程控制。

进一步地，FPGA芯片还包括串口控制器14以及与串口控制器14相连的串口140，该串口控制器14与嵌入式处理器11电连接。

进一步地，FPGA芯片还包括存储控制器15以及与存储控制器15电连接的存储单元150，该存储控制器15与嵌入式处理器11电连接。

进一步地，FPGA芯片还包括I/O（Input/Output，输入/输出）控制器16以及与IO控制器16电连接的I/O口160，该I/O控制器16与嵌入式处理器11电连接。

上述网络接口130、串口140、存储单元150和I/O口160是嵌入式处理器11的外设，这些外设可以根据实际需要设置。另外，由于FPGA中的嵌入式处理器既可以采用软核的形式实现，又可以采用硬核的形式实现，因此根据嵌入式处理器的实现形式不同，嵌入式处理器配置的速度和缓存等信息也不相同。

本发明实施例通过采用FPGA芯片作为MCMC，并在FPGA芯片中设置嵌入式处理器和管理模块控制器，嵌入式处理器与主处理器电连接，管理模块控制器分别与MMC和EMMC电连接，由于MCMC的主要信息处理由嵌入式处理器完成，而FPGA中的嵌入式处理器运算速率高，从而保证了MCMC的运行和处理速度；另外，由于该处理器是嵌入式的，也就减小了MCMC的面积，同时降低了成本。

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，所述的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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种微型电信计算架构机架管理控制器，其特征在于，所述机架管理控制器包括现场可编程门阵列芯片，所述现场可编程门阵列芯片包括：用于进行数据处理的嵌入式处理器和管理模块控制器，所述现场可编程门阵列芯片设于微型电信计算架构的交换机板上，所述嵌入式处理器与所述交换机板的主处理器电连接，所述管理模块控制器分别与高级夹层卡上的模块管理控制器和电源卡上的增强型模块管理控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的机架管理控制器，其特征在于，所述嵌入式处理器包括：

3.根据权利要求2所述的机架管理控制器，其特征在于，所述嵌入式处理器还包括：第二处理子单元，用于当接收到的所述主处理器发送的看门狗信号失效时，根据所述管理模块控制器采集到的所述高级夹层卡和所述电源卡的状态信息，向所述高级夹层卡和所述电源卡发送控制指令。

4.根据权利要求3所述的机架管理控制器，其特征在于，所述看门狗信号失效是指接收到的看门狗信号的周期不等于预设值。

5.根据权利要求3所述的机架管理控制器，其特征在于，所述控制指令包括：上电/断电指令和风扇转速控制指令。

6.根据权利要求1-5任一项所述的机架管理控制器，其特征在于，所述管理模块控制器通过智能平台管理接口总线分别与所述模块管理控制器和所述增强型模块管理控制器电连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的机架管理控制器，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片还包括网口控制器以及与所述网口控制器电连接的网络接口，所述网口控制器与所述嵌入式处理器电连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的机架管理控制器，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片还包括串口控制器以及与所述串口控制器相连的串口，所述串口控制器与所述嵌入式处理器电连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的机架管理控制器，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片还包括存储控制器以及与所述存储控制器电连接的存储单元，所述存储控制器与所述嵌入式处理器电连接。

10.根据权利要求1-5任一项所述的机架管理控制器，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片还包括输入/输出控制器以及与所述输入/输出控制器电连接的输入/输出口，所述输入/输出控制器与所述嵌入式处理器电连接。