CN106569969A - 一种服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种服务器，该服务器包括：多个CPU芯片、多个NVMe硬盘、和PCIe Switch芯片，其中，每个CPU芯片分别与PCIe Switch芯片连接，并且PCIe Switch芯片分别与每个NVMe硬盘连接，以及多个CPU芯片的个数不小于多个NVMe硬盘的个数。本发明通过PCIe Switch芯片连接各个CPU芯片与NVMe硬盘，同时可以根据实际需要确定NVMe盘的数量，进而节省了服务器主机机箱的空间。

Description

一种服务器
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体来说，涉及一种服务器。
背景技术
随着PCIe(PCI-Express总线接口)技术的普及，SSD(Solid State Drives固态硬盘)硬盘的应用，针对传统基于SAS(Serial Attached SCSI)/SATA(Serial ATA)接口的硬盘连接方式也相应的提出了基于PCIe连接的SFF-8639标准。NVMe(Non-Volatile MemoryExpress，非易失性存储器标准，NVM是指非易失性存储，后面的Express简写为e，也可以参考PCIe的e)盘主要有2种方式，一种是PCIe标卡形式，一种是传统2.5寸硬盘形式。同时，SFF-8639标准定义的接口包括一路PCIe x4接口，连接NVMe硬盘(或NVMe SSD盘)，多路SAS/SATA接口，连接传统接口的SAS/SATA盘。
目前应用较多的是将多个CPU芯片的各自PCIe接口分别接到各自的SFF-8639连接器的接口上，通过连接器连接2.5寸NMVe硬盘，其中，PCIe接口连接的线路构成了PCIe链路。如图1所示，芯片CPU0与连接器CNT0连接，该连接器CNT0与2.5寸NMVe硬盘NMV0连接，同时，芯片CPU1与连接器CNT1连接，该连接器CNT1与2.5寸NMVe硬盘NMV1连接，因此，每个CPU芯片都要占用一个NVMe硬盘，服务器机箱空间有限，不好实现，同时，每个CPU芯片间共享数据需要CPU先从自己对应的NVMe硬盘中读取，然后通过CPU芯片之间的互联链路发送给对方CPU，进而存入相应的NVMe盘，效率低下，其中，高速互联链路在多节点服务器中是Serdes等链路，在有PCIe Switch芯片的系统中，也可以不需要，通过PCIe Switch芯片的PCIe链路即可互联，在单节点服务器中是QPI(intel是QPI/UPI，AMD是HT/GOP)链路。目前应用较多的是多个CPU芯片的服务器，各个CPU芯片出来的PCIe接口接各自的NVMe硬盘，这种方法存在的缺点是对服务器主机机箱空间要求较高，且各个节点之间共享数据效率不高。
另一种方式是把CPU的PCIe链路连接到标准PCIe槽，然后通过标准PCIe槽连接PCIe标卡形式的NVMe SSD盘。这种方法存在的缺点是占用了PCIe槽，如果需要其他PCIe设备标卡，主板上需要设计较多的标准PCIe槽。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种服务器，通过PCIe Switch芯片连接各个CPU芯片与NVMe硬盘，同时可以根据实际需要确定NVMe盘的数量，进而节省了服务器主机机箱的空间，同时，NVMe盘可以通过具有DMA功能的PCIe Switch直接传输交换数据，减少CPU资源占用，从而解决了现有技术中对服务器主机机箱空间要求较高，且各个节点之间共享数据效率不高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种服务器。
该服务器包括：
多个CPU芯片、多个NVMe硬盘、和PCIe Switch芯片，
其中，每个CPU芯片分别与PCIe Switch芯片连接，并且PCIe Switch芯片分别与每个NVMe硬盘连接，以及多个CPU芯片的个数不小于多个NVMe硬盘的个数。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的PCIe x4接口分别与PCIeSwitch芯片的PCIe x4接口连接，并且PCIe Switch芯片的PCIe x4接口与多个连接器的PCIe x4接口连接，以及每个连接器分别与对应的NVMe硬盘连接。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的SAS接口分别与多个连接器的SAS接口连接，并且每个连接器分别与对应的SAS硬盘连接。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的SATA接口分别与多个连接器的SATA接口连接，并且每个连接器分别与对应的SATA硬盘连接。
根据本发明的一个实施例，PCIe Switch芯片包括DMA控制器。
根据本发明的一个实施例，多个CPU芯片设置在服务器主板上。
根据本发明的一个实施例，多个NVMe硬盘设置在硬板背板上。
根据本发明的一个实施例，多个CPU芯片和多个NVMe硬盘集成于一块板卡上。
本发明的有益技术效果在于：
本发明通过PCIe Switch芯片连接各个CPU芯片与NVMe硬盘，同时可以根据实际需要确定NVMe盘的数量，进而节省了服务器主机机箱的空间，同时，NVMe盘可以通过具有DMA功能的PCIe Switch直接传输交换数据，减少CPU资源占用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是现有技术的CPU芯片和NMVe硬盘的连接示意图；
图2是根据本发明实施例的多节点服务器中CPU芯片和NMVe硬盘的连接示意图；
图3是根据本发明实施例的单节点多路服务器系统的CPU芯片和NMVe硬盘的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种服务器。
如图1所示，根据本发明实施例的服务器包括：多个CPU芯片、多个NVMe硬盘、和PCIe Switch(Peripherial Component Interconnect Express Switch，PCIE交换器)芯片，其中，每个CPU芯片分别与PCIe Switch芯片连接，并且PCIe Switch芯片分别与每个NVMe硬盘连接，以及多个CPU芯片的个数不小于多个NVMe硬盘的个数。
通过本发明的上述方案，能够通过PCIe Switch芯片连接各个CPU芯片与NVMe硬盘，同时可以根据实际需要确定NVMe盘的数量，进而节省了服务器主机机箱的空间。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的PCIe x4接口分别与PCIeSwitch芯片的PCIe x4接口连接，并且PCIe Switch芯片的PCIe x4接口与多个连接器的PCIe x4接口连接，以及每个连接器分别与对应的NVMe硬盘连接。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的SAS接口分别与对应的NVMe硬盘的SAS接口连接。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：每个CPU芯片的SATA接口分别与对应的NVMe硬盘的SATA接口连接。
根据本发明的一个实施例，PCIe Switch芯片包括DMA控制器。
根据本发明的一个实施例，多个CPU芯片设置在服务器主板上。
根据本发明的一个实施例，多个NVMe硬盘设置在硬板背板上。
根据本发明的一个实施例，多个CPU芯片和多个NVMe硬盘集成于一块板卡上。
下面将结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行详细的描述。
如图2所示，该服务器包括服务器主板、硬盘背板，可根据机箱的情况，将上述服务器主板、硬盘背板合为一块板卡，也可以分为2块板卡，通过连接器连接。此外，PCIe Switch芯片可以放在硬盘背板上(多块主板)，也可以放在主板上(一块主板)，可根据实际需求进行设置，本发明对此不做限定。
图2中示出了3个CPU芯片共享2个NVMe硬盘的实施例，当然可以理解，可根据实际需求，对CPU芯片和NCMe硬盘进行设置，例如根据本发明的一个实施例，4个CPU芯片共享3个NVMe硬盘。其中，3个CPU芯片各自出一路x4PCIe链路到PCIe Switch芯片，即CPU0的PCIe x4接口与PCIe Switch芯片的PCIe x4接口连接，CPU1的PCIe x4接口与PCIe Switch芯片的PCIe x4接口连接，CPU1的PCIe x4接口与PCIe Switch芯片的PCIe x4接口连接，同时，PCIeSwitch芯片出2路x4PCIe链路到2个SFF-8639连接器，即PCIe Switch芯片的PCIe x4接口与2个SFF-8639连接器的PCIe x4接口连接，进而连接2个NVMe硬盘，从而实现3个CPU共享2个NVMe硬盘。
此外，如果上述2个NVMe硬盘需要共享数据，可以让其中发起操作的CPU芯片，或者具有管理PCIe Switch功能的CPU芯片设置PCIe Switch芯片的DMA功能，从而让2个NVMe硬盘通过PCIe链路直接传输数据，不需经过CPU再传输数据，从而节省了CPU资源。
另外，将其中2个CPU芯片的SAS/SATA接口分别直接连接到2个SFF-8639连接器，可以直接接传统SAS/SATA盘。当然可以理解，可根据实际需求对连接器的类型进行设置，本发明对此不作限定。
本发明的技术方案也可扩展到单节点多路服务器系统(双路，四路，八路等)，例如，如图3所示，单节点双路服务器系统,，2个NVMe硬盘通过PCIe Switch芯片互联，可以节省主从CPU芯片之间互联链路带宽。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过PCIe Switch芯片连接各个CPU芯片与NVMe硬盘，同时可以根据实际需要确定NVMe盘的数量，进而节省了服务器主机机箱的空间，同时，NVMe盘可以通过具有DMA功能的PCIe Switch直接传输交换数据，减少CPU资源占用。此外，在多节点服务器中，通过PCIe Switch芯片可实现多CPU节点共享NVMe硬盘，在单节点多路服务器系统中，通过PCIe Switch互联NVMe硬盘。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (8)

1.一种服务器，其特征在于，包括：多个CPU芯片、多个NVMe硬盘、和PCIe Switch芯片，
其中，每个CPU芯片分别与所述PCIe Switch芯片连接，并且所述PCIe Switch芯片分别与每个NVMe硬盘连接，以及所述多个CPU芯片的个数不小于所述多个NVMe硬盘的个数。
2.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，进一步包括：
所述每个CPU芯片的PCIe x4接口分别与所述PCIe Switch芯片的PCIe x4接口连接，并且所述PCIe Switch芯片的PCIe x4接口与多个连接器的PCIe x4接口连接，以及每个连接器分别与对应的NVMe硬盘连接。
3.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于，进一步包括：
所述每个CPU芯片的SAS接口分别与所述多个连接器的SAS接口连接，并且所述每个连接器分别与对应的SAS硬盘连接。
4.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于，进一步包括：
所述每个CPU芯片的SATA接口分别与所述多个连接器的SATA接口连接，并且所述每个连接器分别与对应的SATA硬盘连接。
5.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述PCIe Switch芯片包括DMA控制器。
6.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述多个CPU芯片设置在服务器主板上。
7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述多个NVMe硬盘设置在硬板背板上。
8.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述多个CPU芯片和所述多个NVMe硬盘集成于一块板卡上。
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