CN104111886A - 一种兼容不同gpu的管理系统及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种兼容不同GPU的管理系统及其设计方法，系统包括CPU芯片、南桥芯片、BMC芯片、PCIE插槽、排针、错误指示灯和手持终端；CPU芯片通过南桥芯片和BMC芯片连接，所述BMC芯片通过以太网或串口与手持终端连接，PCIE插槽通过SMB总线与BMC芯片连接，BMC芯片同时与排针连接；错误指示灯通过错误指示信号线连接BMC芯片。本发明提供的管理系统中BMC芯片能够智能地识别PCIE插槽上所插入的GPU板卡类型，并自动地调用相关的程序建立起与此GPU相适配的通信协议，实现BMC芯片对GPU板卡有效的管理。BMC芯片利用LPC总线能够实现从BIOS中读取GPU板卡信息；BMC芯片也能通过SMB总线读取GPU板卡的信息；通过对比两方面得到的信息，实现GPU板卡的监控管理、故障报警等功能。

Description

一种兼容不同GPU的管理系统及其设计方法

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种兼容不同GPU的管理系统及其设计方法。

背景技术

NVIDIA公司在1999年发布GeForce256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。GPU能够从硬件上支持T&L(TransformandLighting，多边形转换与光源处理)的显示芯片，因为T&L是3D渲染中的一个重要部分，其作用是计算多边形的3D位置和处理动态光线效果，也可以称为“几何处理”。一个好的T&L单元，可以提供细致的3D物体和高级的光线特效；只不过大多数PC中，T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓的软件T&L)，由于CPU的任务繁多，除了T&L之外，还要做内存管理、输入响应等非3D图形处理工作，因此在实际运算的时候性能会大打折扣，常常出现显卡等待CPU数据的情况，其运算速度远跟不上今天复杂三维游戏的要求。即使CPU的工作频率超过3GHz或更高，对它的帮助也不大，由于这是PC本身设计造成的问题，与CPU的速度无太大关系。

GPU(Graphic Processing Unit，图形处理器)，在现代计算机中应用得越来越广，一是应用在图形处理领域，二是应用在HPC(High Performance Computing)领域。目前主要有两大产品系列Intel GPU和NVIDIA GPU。这两种厂商的GPU带外管理功能都可以采用PCIE(PCIExpress Bus)规范中定义的可选的SMBus总线作为带外管理信号，但采用的管理协议不同。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种兼容不同GPU的管理系统及其设计方法，其中的BMC芯片能够智能地识别PCIE插槽上所插入的GPU板卡类型，并自动地调用相关的程序建立起与此GPU相适配的通信协议，实现BMC芯片对GPU板卡有效的管理。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种兼容不同GPU的管理系统，所述系统包括CPU芯片、南桥芯片、BMC芯片、PCIE插槽、排针、错误指示灯和手持终端；所述CPU芯片通过南桥芯片和BMC芯片连接，所述BMC芯片通过以太网或串口与手持终端连接，所述PCIE插槽通过SMB总线与BMC芯片连接，所述BMC芯片同时与排针连接；所述错误指示灯通过错误指示信号线连接BMC芯片。

所述CPU芯片与南桥芯片之间通过DMI2总线连接，所述南桥芯片与BMC之间通过LPC总线连接。

所述BMC芯片通过南桥芯片读取BIOS中所检测到的GPU板卡信息。

所述BMC芯片采用SMB总线连接PCIE插槽的SMB总线针脚，对PCIE插槽上所插入的GPU板卡进行管理。

所述SMB总线包括SMB时钟信号线BMC_SMB_CLK和SMB数据信号线BMC_SMB_SDA。

所述排针用于标识GPU板卡类型，排针通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接BMC芯片的GPIO针脚。

通过排针把GPU板卡身份信号GPU_TYPE_ID拉为高电平，表明PCIE插槽所插入板卡为Intel GPU板卡；把GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID拉为低电平，表明是NVIDIA GPU板卡；所述BMC芯片则根据检测GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID的高低电平来判断PCIE插槽所插入的GPU板卡类型。

所述排针的PIN1通过阻值为4.7K欧姆的上拉电阻连接到3.3V辅助电源；PIN2通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接到BMC芯片的GPIO针脚；PIN3接地。

本发明还提供一种兼容不同GPU的管理系统的设计方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在BMC芯片的程序数据库中编写适配于Intel和NVIDIA两种GPU板卡的监控程序；

步骤2：把编写好的监控程序通过编译工具生成二进制烧录文件，烧录进BMC芯片的Firmware芯片；

步骤3：根据PCIE插槽插入GPU板卡的类型设置标识GPU板卡排针的电平；

步骤4：插入主板电源线缆，即主板存在辅助电源但未开机时，BMC芯片正常工作；

步骤5：BMC芯片通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID检测标识GPU板卡的排针的电平；GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID为高电平时调用Intel GPU板卡的监控子程序，为低电平时调用NVIDIA GPU板卡的监控子程序；

步骤6：主板开机上电，使主板正常工作；

步骤7：主板开机完成后，BMC芯片与GPU板卡正常通讯，取得GPU板卡相关信息，BMC芯片通过LPC总线读取主板BIOS和OS信息，从中得到GPU板卡的相关信息；

步骤8：BMC芯片对比分析来自两方面的信息；若信息一致，BMC芯片持续监控GPU板卡；若信息不一致，BMC芯片通过错误指示信号线ERR_CONTROL控制错误指示灯亮红灯告警，并通过以太网络或串口与手持终端通讯，以友好直观的界面向用户报警或者显示监控信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)BMC芯片能够智能地识别PCIE插槽上所插入的GPU板卡类型，并自动地调用相关的程序建立起与此GPU相适配的通信协议，实现BMC芯片对GPU板卡有效的管理。

2)BMC芯片利用LPC总线能够实现从BIOS中读取GPU板卡信息；

3)BMC芯片也能通过SMB(System Management Bus)总线读取GPU板卡的信息；通过对比两方面得到的信息，可以实现GPU板卡的监控管理、故障报警等功能。

附图说明

图1是本发明实施例中兼容不同GPU的管理系统结构图；

图2是本发明实施例中兼容不同GPU的管理系统设计方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1，本发明提供一种兼容不同GPU的管理系统，所述系统包括CPU芯片、南桥芯片、BMC芯片、PCIE插槽、排针、错误指示灯和手持终端；所述CPU芯片通过南桥芯片和BMC芯片连接，所述BMC芯片通过以太网或串口与手持终端连接，所述PCIE插槽通过SMB总线与BMC芯片连接，所述BMC芯片同时与排针连接；所述错误指示灯通过错误指示信号线连接BMC芯片。

CPU芯片采用Intel公司的Haswell-EP CPU；南桥芯片采用Intel公司的Wellsburg C610；BMC芯片采用ASPEED公司的AST2400。

所述CPU芯片与南桥芯片之间通过DMI2总线连接，所述南桥芯片与BMC之间通过LPC总线连接。

所述BMC芯片通过南桥芯片读取BIOS(Basic Input Output System)中所检测到的GPU板卡信息。

所述BMC芯片采用SMB总线连接PCIE插槽的SMB总线针脚，对PCIE插槽上所插入的GPU板卡进行管理。

所述SMB总线包括SMB时钟信号线BMC_SMB_CLK和SMB数据信号线BMC_SMB_SDA。

所述排针用于标识GPU板卡类型，排针通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接BMC芯片的GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)针脚。

通过排针把GPU板卡身份信号GPU_TYPE_ID拉为高电平，表明PCIE插槽所插入板卡为Intel GPU板卡；把GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID拉为低电平，表明是NVIDIA GPU板卡；所述BMC芯片则根据检测GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID的高低电平来判断PCIE插槽所插入的GPU板卡类型。

所述排针的PIN1通过阻值为4.7K欧姆的上拉电阻连接到3.3V辅助电源；PIN2通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接到BMC芯片的GPIO针脚；PIN3接地。

如图2，本发明还提供一种兼容不同GPU的管理系统的设计方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在BMC芯片的程序数据库中编写适配于Intel和NVIDIA两种GPU板卡的监控程序；

步骤2：把编写好的监控程序通过编译工具生成二进制烧录文件，烧录进BMC芯片的Firmware芯片；

步骤3：根据PCIE插槽插入GPU板卡的类型设置标识GPU板卡排针的电平；

步骤4：插入主板电源线缆，即主板存在辅助电源但未开机时，BMC芯片正常工作；

步骤5：BMC芯片通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID检测标识GPU板卡的排针的电平；GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID为高电平时调用Intel GPU板卡的监控子程序，为低电平时调用NVIDIA GPU板卡的监控子程序；

步骤6：主板开机上电，使主板正常工作；

步骤7：主板开机完成后，BMC芯片与GPU板卡正常通讯，取得GPU板卡相关信息，BMC芯片通过LPC总线读取主板BIOS和OS信息，从中得到GPU板卡的相关信息；

步骤8：BMC芯片对比分析来自两方面的信息；若信息一致，BMC芯片持续监控GPU板卡；若信息不一致，BMC芯片通过错误指示信号线ERR_CONTROL控制错误指示灯亮红灯告警，并通过以太网络或串口与手持终端通讯，以友好直观的界面向用户报警或者显示监控信息。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述系统包括CPU芯片、南桥芯片、BMC芯片、PCIE插槽、排针、错误指示灯和手持终端；所述CPU芯片通过南桥芯片和BMC芯片连接，所述BMC芯片通过以太网或串口与手持终端连接，所述PCIE插槽通过SMB总线与BMC芯片连接，所述BMC芯片同时与排针连接；所述错误指示灯通过错误指示信号线连接BMC芯片。

2.根据权利要求1所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述CPU芯片与南桥芯片之间通过DMI2总线连接，所述南桥芯片与BMC之间通过LPC总线连接。

3.根据权利要求2所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述BMC芯片通过南桥芯片读取BIOS中所检测到的GPU板卡信息。

4.根据权利要求1所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述BMC芯片采用SMB总线连接PCIE插槽的SMB总线针脚，对PCIE插槽上所插入的GPU板卡进行管理。

5.根据权利要求1或4所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述SMB总线包括SMB时钟信号线BMC_SMB_CLK和SMB数据信号线BMC_SMB_SDA。

6.根据权利要求1所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述排针用于标识GPU板卡类型，排针通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接BMC芯片的GPIO针脚。

7.根据权利要求6所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：通过排针把GPU板卡身份信号GPU_TYPE_ID拉为高电平，表明PCIE插槽所插入板卡为Intel GPU板卡；把GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID拉为低电平，表明是NVIDIA GPU板卡；所述BMC芯片则根据检测GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID的高低电平来判断PCIE插槽所插入的GPU板卡类型。

8.根据权利要求6或7所述的兼容不同GPU的管理系统，其特征在于：所述排针的PIN1通过阻值为4.7K欧姆的上拉电阻连接到3.3V辅助电源；PIN2通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID连接到BMC芯片的GPIO针脚；PIN3接地。

9.一种兼容不同GPU的管理系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：在BMC芯片的程序数据库中编写适配于Intel和NVIDIA两种GPU板卡的监控程序；

步骤2：把编写好的监控程序通过编译工具生成二进制烧录文件，烧录进BMC芯片的Firmware芯片；

步骤3：根据PCIE插槽插入GPU板卡的类型设置标识GPU板卡排针的电平；

步骤4：插入主板电源线缆，即主板存在辅助电源但未开机时，BMC芯片正常工作；

步骤5：BMC芯片通过GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID检测标识GPU板卡的排针的电平；GPU板卡身份信号线GPU_TYPE_ID为高电平时调用Intel GPU板卡的监控子程序，为低电平时调用NVIDIA GPU板卡的监控子程序；

步骤6：主板开机上电，使主板正常工作；

步骤7：主板开机完成后，BMC芯片与GPU板卡正常通讯，取得GPU板卡相关信息，BMC芯片通过LPC总线读取主板BIOS和OS信息，从中得到GPU板卡的相关信息；

步骤8：BMC芯片对比分析来自两方面的信息；若信息一致，BMC芯片持续监控GPU板卡；若信息不一致，BMC芯片通过错误指示信号线ERR_CONTROL控制错误指示灯亮红灯告警，并通过以太网络或串口与手持终端通讯，以友好直观的界面向用户报警或者显示监控信息。