CN104881105A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置，适用于一微服务器。电子装置包括多个计算板电性连接一个基板，每一个计算板包括一基本输入输出系统模块、一个第一系统级芯片、一个第二系统级芯片、一个逻辑模块、一个管理模块、一个网络物理接口收发芯片与一个第一连接接口。基本输入输出系统模块用以储存一个基本输入输出系统。第一系统级芯片与第二系统级芯片用以运算数据。逻辑模块分别电性连接第一系统级芯片、第二系统级芯片与基本输入输出系统模块，用以控制第一系统级芯片与第二系统级芯片。透过采用本发明的电子装置所采用的低功耗处理器，其并行能力可有效处理一般服务器所需要的功能，并减低耗用的电力和冷却资源。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种适用于微服务器的电子装置。

背景技术

一般而言，传统的服务器具备完整的机箱、电源、主板与储存装置等标准组件，一般一个机架能容量大约42台的服务器。由于传统技术的限制，处理器在接口和软件上往往无法和旧服务器架构兼容，从而使得服务器在使用中很难进行升级，到达寿命后只能直接淘汰报废，导致了大量的可用组件的浪费。

因此，新一代的服务器亟需要一种能够使用更低功耗处理器的电子装置，并可有效处理一般服务器所需要的功能，以减低耗用的电力和冷却资源，且减少组件的浪费。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电子装置，用于解决现有技术中传统的服务器的高能耗及组件浪费的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提出一种电子装置，适用于一微服务器，所述电子装置包括多个计算板电性连接一个基板，每一个计算板包括一基本输入输出系统模块、一个第一系统级芯片、一个第二系统级芯片、一个逻辑模块、一个管理模块、一个网络物理接口收发芯片与一个第一连接接口；所述基本输入输出系统模块用以储存一个基本输入输出系统；所述第一系统级芯片与第二系统级芯片用以运算数据；所述逻辑模块分别电性连接第一系统级芯片、第二系统级芯片与基本输入输出系统模块，用以控制第一系统级芯片与第二系统级芯片；所述管理模块分别电性连接逻辑模块、第一系统级芯片与第二系统级芯片，管理模组获取第一系统级芯片及/或第二系统级芯片的运行状态消息并透过逻辑模块、第一系统级芯片与第二系统级芯片管理计算板。所述网络物理接口收发芯片电性连接管理模块，用以传输网络数据。所述第一连接接口，分别电性连接第一系统级芯片、第二系统级芯片与网络芯片，用以进行数据传输；其中，当计算板开机时，逻辑模块先控制第一系统级芯片读取基本输入输出系统模块内的基本输入输出系统以开机，第一系统级芯片开机完成后传递一个开机完成讯息给逻辑模块，而后逻辑模块再控制第二系统级芯片读取基本输入输出系统模块内的基本输入输出系统以开机，第二系统级芯片开机完成后传递开机完成讯息给逻辑模块。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述的多个计算板接收来自所述基板的开机指令进行开机，所述开机指令来自与所述基板电性连接的开机按键。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述计算板接收来自所述基板的开机指令进行开机，所述开机指令由客户端软件通过网络的方式进行开机，且所述第一系统级芯片、所述第二系统级芯片可分别进行单独开启。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片还分别电性连接至少一储存模块与至少一记忆模块。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述计算板包括至少一快捷外设互联标准插槽，所述快捷外设互联标准插槽电性连接所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述电子装置还包括至少一NGFF卡，所述NGFF卡设置有至少一固态硬盘，且所述NGFF卡透过所述快捷外设互联标准插槽电性连接至所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片以进行数据的存储。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述计算板还包括至少一叠层式插槽，分别电性连接至所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片，所述记忆模块以层叠的方式插入所述叠层式插槽。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片均包含一平台控制单元与至少一第一网络控制单元。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述管理模块包含一第二网络控制单元，所述管理模块透过所述第二网络控制单元电性连接至所述网络物理接口收发芯片以与一远程管理控制模块通讯。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述基板设置有多个第二连接接口，所述第一连接接口与所述的多个第二连接接口配对使用，所述的多个计算板透过所述第一连接接口与所述的多个第二连接接口电性连接至所述基板。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述电子装置还包括一网络交换机，所述第一网络控制单元透过所述第一连接接口与所述第二连接接口电性连接至所述基板，用以与电性连接至所述基板的网络交换机进行数据通讯。

于本发明的电子装置的一实施例中，所述逻辑模块电性连接一非挥发性内存，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片透过所述逻辑模块共享所述非挥发性内存。

综上所述，透过采用本发明的电子装置所采用的低功耗处理器，其并行能力可有效处理一般服务器所需要的功能，并减低耗用的电力和冷却资源。

附图说明

图1显示为依据本发明一实施例所实现的计算板的功能方块示意图。

图2显示为依据本发明一实施例所实现的系统级芯片的功能方块示意图。

图3显示为依据本发明一实施例所实现的管理模块的功能方块示意图。

图4显示为依据本发明一实施例所实现的电子装置的功能方块示意图。

图5显示为依据本发明一实施例所实现的计算板的布局示意图。

图6显示为依据本发明另一实施例所实现的计算板的功能方块示意图。

图7显示为依据本发明一实施例所实现的电子装置的示意图。

组件标号说明

1000          计算板

1100          基本输入输出系统模块

1300          第一系统级芯片

1500          第二系统级芯片

1700          逻辑模块

1900          管理模块

1110          网络物理接口收发芯片

1130          第一连接接口

1301、1501    平台控制单元

1303、1503    第一网络控制单元

1901          第二网络控制单元

3000          远程管理控制模块

5000          基板

5100          第二连接接口

5300          网络交换机

1305、1505    快捷外设互联标准插槽

1001、1003    叠层式插槽

1307、1507    储存模块

1309、1509    记忆模块

1311、1511    NGFF卡

1011、1013   第三代双倍数据率同步动态随机存取内存

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参照图1，图1显示为依据本发明一实施例所实现的计算板的功能方块示意图。如图1所示，依据本发明一实施例所实现的电子装置适用于一个微服务器，所述电子装置包括多个计算板电性连接一个基板，每一个计算板1000包括一个基本输入输出系统(Basic Input/OutputSystem，BIOS)模块1100、一个第一系统级芯片1300、一个第二系统级芯片1500、一个逻辑模块1700、一个管理模块1900、一个网络物理接口收发芯片(PHY)1110与一个第一连接接口1130。

所述基本输入输出系统模块1100用以储存一个基本输入输出系统。基本输入输出系统用于计算机开机时执行系统各部分的自我检查(所述的自我检查过程亦称开机自检过程)，并启动启动程序或装载在内存的操作系统。此外，基本输入输出系统还向操作系统提供一些系统参数。在一实施例中，基本输入输出系统模块只读存取内存(Read-only Memory，ROM)，本发明并不以此为限。

所述第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500以运算数据，第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500具有运算能力的系统芯片(System on Chip，SoC)，例如可采用Broadwell-DE的芯片。请参照图2，图2显示为依据本发明一实施例所实现的系统级芯片的功能方块示意图。如图2所示，第一系统级芯片1300包含一个平台控制单元(PlatformController Hub，PCH)1301与至少一个第一网络控制单元1303，第二系统级芯片1500包含一个平台控制单元1501与至少一个第一网络控制单元1503。在一实施例中，每个以系统芯片实作的系统级芯片均内嵌两路10G的网络控制器以传输数据，本发明并不以此为限。

请再参照图1，所述逻辑模块1700分别电性连接第一系统级芯片1300、第二系统级芯片1500与基本输入输出系统模块1100，用以控制第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500，在一实施例中，逻辑模块1700可以是复杂可编程逻辑装置(complex programmable logicdevice，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，FPGA)、8051单芯片或其他可用来执行逻辑运算的组件，本发明并不以此为限。

所述网络物理接口收发芯片1110电性连接管理模块1900，用以传输网络数据。网络物理接口收发芯片1110可以发送和接收以太网络(Ethernet)的数据帧或讯框帧(frame)。更具体来说，网络物理接口收发芯片1110依据以太网络的协议将管理模块1900送来的信号、信息转换为符合以太网络的格式的数据帧或讯框帧，以藉由以太网络发送管理模块1900送来的信号与信息。并且当网络物理接口收发芯片1110收到来自以太网络的数据帧或讯框帧时，网络物理接口收发芯片1110依据以太网络的协议解译该数据帧或讯框帧，从而取得数据帧或讯框帧中的信号与信息，将之送给管理模块1900。

所述第一连接接口1130分别电性连接第一系统级芯片1300、第二系统级芯片1500与网络物理接口收发芯片1110，用以进行数据传输。

所述管理模块1900分别电性连接逻辑模块1700、第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500，管理模块1900获取第一系统级芯片1300及/或所述第二系统级芯片1500的运行状态消息并透过逻辑模块1700、第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500管理此计算板1000。具体来说，当用户的指令经由第一连接接口1130与网络物理接口收发芯片1110传送到管理模块1900，管理模块1900对每个指令判断应所述由第一系统级芯片1300或第二系统级芯片1500执行，并将指令转送给相应的系统级芯片。同时，逻辑模块1700与管理模块1900可分别或同时扮演第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500的讯号桥梁的角色，如此使第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500发挥平行运算的功能。在一实施例中，管理模块1900可以是匣式微处理器(Cartridge Micro-Controller)、微处理器(Micro-Controller)或其他可以执行逻辑运算的组件，本发明并不以此为限。

请参照图3，图3显示为依据本发明一实施例所实现的管理模块的功能方块示意图。如图3所示，管理模块1900包含一第二网络控制单元1901，管理模块1900透过第二网络控制单元1901电性连接至网络物理接口收发芯片1110以与一个远程管理控制模块3000通讯。

请再参照图1，其中当计算板1000开机时，逻辑模块1700先控制第一系统级芯片1300读取基本输入输出系统模块1100内的基本输入输出系统以开机，第一系统级芯片1300开机完成后传递一个开机完成讯息给逻辑模块1700，而后逻辑模块1700再控制第二系统级芯片1500读取基本输入输出系统模块1100内的基本输入输出系统以开机，第二系统级芯片1500开机完成后传递开机完成讯息给逻辑模块1700。

此外，所述多个计算板接收来自基板的开机指令进行开机，开机指令来自与基板电性连接的开机按键。开机指令亦可来自由客户端软件藉由通过网络的方式传送以进行开机，且第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500可分别进行单独开启。更明确的来说，开机指令系管理模块1900透过网络物理接口收发芯片1110接收来自基板的开机指令。举例来说，远程的装置可以利用远程唤醒(Wake-on-LAN，WOL)技术透过局域网络传送开机指令至所述的基板，而后网络物理接口收发芯片1110接收来自基板的开机指令后传送给管理模块1900，管理模块1900再依据接收的指令开启欲开机的系统级芯片。

在一实施例中，第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500更分别电性连接至少一个储存模块与至少一个记忆模块。储存模块用以储存信息，可以是支持序列高技术配置(SerialAdvanced Technology Attachment，SATA)或快捷外设互联标准接口的硬盘。记忆模块用以作为系统级芯片运算时的数据储存装置，可以是第三代双倍数据率同步动态随机存取内存(Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR3)。本发明并不以此为限。

在一实施例中，逻辑模块电性连接一个非挥发性内存(Non-volatile memory，NVRAM)，第一系统级芯片与第二系统级芯片透过逻辑模块共享所述非挥发性内存。第一系统级芯片与第二系统级芯片系分别以低脚数总线(Low pin count bus，LPC bus)、序列周边接口(SerialPeripheral Interface，SPI)与通用目的输出输入讯号(General Purpose Input Output，GPIO)电性连接逻辑模块以交换讯息与控制指令。

此外，管理模块1900透过内部整合电路(Inter-Integrated Circuit，IIC)电性连接第一系统级芯片与第二系统级芯片。管理模块透过输入输出(input/output，I/O)、序列周边接口、通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)电性连接逻辑模块1700。

在一实施例中，所述基板设置有多个第二连接接口，所述第一连接接口与第二连接接口配对使用，所述多个计算板透过第一连接接口与第二连接接口电性连接至所述基板。

请参照图4，图4显示为依据本发明一实施例所实现的电子装置的功能方块示意图。如图4所示，本发明的电子装置更包括一个网络交换机5300，第一网络控制单元1303与1503透过第一连接接口1130与第二连接接口5100电性连接至基板5000，用以与电性连接至基板5000的网络交换机5300进行数据通讯。

在一实施例中，所述计算板包括至少一个快捷外设互联标准插槽，所述快捷外设互联标准插槽电性连接第一系统级芯片及/或第二系统级芯片。此外，所述计算板更包括至少一个叠层式插槽，分别电性连接至第一系统级芯片及/或第二系统级芯片，所述记忆模块以层叠的方式插入所述叠层式插槽。

举例来说，请参照图5与图6，图5显示为依据本发明一实施例所实现的计算板的布局示意图。图6显示为依据本发明另一实施例所实现的计算板的功能方块示意图。如图5与图6所示，计算板1000的布局包含所述第一系统级芯片1300、所述第二系统级芯片1500、所述逻辑模块1700、所述管理模块1900、所述网络物理接口收发芯片1110与第一连接接口1130。此外，在计算板1000上更包含两个快捷外设互联标准插槽1305与1505，以及两个叠层式插槽1001与1003。

其中快捷外设互联标准插槽1305与叠层式插槽1001电性连接至第一系统级芯片1300，快捷外设互联标准插槽1505与叠层式插槽1003电性连接至第二系统级芯片1500，因此第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500可经由插设在快捷外设互联标准插槽1305与1505上的储存模块1307与1507进行数据传输，此外，第一系统级芯片1300与第二系统级芯片1500可经由插设在叠层式插槽1001与1003上的记忆模块1309与1509在运算时进行数据的存储。

在一实施例中，本发明的电子装置更包括至少一NGFF(Next Generation Form Factor，NGFF)卡，所述NGFF卡设置有至少一个固态硬盘。请参照图7，图7显示为依据本发明一实施例所实现的电子装置的示意图。如图7所示，所述NGFF卡1311与1511透过快捷外设互联标准插槽电性连接至第一系统级芯片1300及/或第二系统级芯片1500以进行数据的存储。此外，所述两个叠层式插槽插设第三代双倍数据率同步动态随机存取内存1011与1013，因此第一系统级芯片1300及/或第二系统级芯片1500可在运算时进行数据的存储。

综上所述，本发明一实施例所实现的电子装置适用于一个微服务器，所述电子装置包括多个计算板电性连接一个基板，每一个计算板包括一个基本输入输出系统模块、一个第一系统级芯片、一个第二系统级芯片、一个逻辑模块、一个管理模块、一个网络物理接口收发芯片与一个第一连接接口。透过采用本发明的电子装置所采用的低功耗处理器，其并行能力可有效处理一般服务器所需要的功能，并减低耗用的电力和冷却资源。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种电子装置，适用于一微服务器，其特征在于，所述电子装置包括：

多个计算板，电性连接一基板，每一所述计算板包括：

一基本输入输出系统模块，用以储存一基本输入输出系统；

一第一系统级芯片，用以运算数据；

一第二系统级芯片，用以运算数据；

一逻辑模块，分别电性连接所述第一系统级芯片、所述第二系统级芯片与所述基本输入输出系统模块，用以控制所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片；

一管理模块，分别电性连接所述逻辑模块、所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片，所述管理模组获取所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片的运行状态消息并透过所述逻辑模块、所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片管理所述计算板；

一网络物理接口收发芯片，电性连接所述管理模块，用以传输网络数据；以及

一第一连接接口，分别电性连接所述第一系统级芯片、所述第二系统级芯片与所述网络芯片，用以进行数据传输；

其中，当所述计算板开机时，所述逻辑模块先控制所述第一系统级芯片读取所述基本输入输出系统模块内的基本输入输出系统以开机，所述第一系统级芯片开机完成后传递一开机完成讯息给所述逻辑模块，而后所述逻辑模块再控制所述第二系统级芯片读取所述基本输入输出系统模块内的基本输入输出系统以开机，所述第二系统级芯片开机完成后传递所述开机完成讯息给所述逻辑模块。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述的多个计算板接收来自所述基板的开机指令进行开机，所述开机指令来自与所述基板电性连接的开机按键。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述计算板接收来自所述基板的开机指令进行开机，所述开机指令由客户端软件通过网络的方式进行开机，且所述第一系统级芯片、所述第二系统级芯片可分别进行单独开启。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片还分别电性连接至少一储存模块与至少一记忆模块。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述计算板包括至少一快捷外设互联标准插槽，所述快捷外设互联标准插槽电性连接所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，还包括至少一NGFF卡，所述NGFF卡设置有至少一固态硬盘，且所述NGFF卡透过所述快捷外设互联标准插槽电性连接至所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片以进行数据的存储。

7.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述计算板还包括至少一叠层式插槽，分别电性连接至所述第一系统级芯片及/或所述第二系统级芯片，所述记忆模块以层叠的方式插入所述叠层式插槽。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片均包含一平台控制单元与至少一第一网络控制单元。

9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述管理模块包含一第二网络控制单元，所述管理模块透过所述第二网络控制单元电性连接至所述网络物理接口收发芯片以与一远程管理控制模块通讯。

10.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述基板设置有多个第二连接接口，所述第一连接接口与所述的多个第二连接接口配对使用，所述的多个计算板透过所述第一连接接口与所述的多个第二连接接口电性连接至所述基板。

11.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，还包括一网络交换机，所述第一网络控制单元透过所述第一连接接口与所述第二连接接口电性连接至所述基板，用以与电性连接至所述基板的网络交换机进行数据通讯。

12.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述逻辑模块电性连接一非挥发性内存，所述第一系统级芯片与所述第二系统级芯片透过所述逻辑模块共享所述非挥发性内存。