CN108259108B - 一种多节点服务器冗余同源时钟系统及时钟选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多节点服务器冗余同源时钟系统，至少包括一组两节点模块：第一子节点模块和第二子节点模块，所述第一子节点模块包括第一计算模块、时钟模块0和时钟模块1；所述第二子节点模块包括第二计算模块、时钟模块2和时钟模块3；所述时钟模块0与时钟模块2连接后分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接；所述时钟模块1与时钟模块3连接分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接。还公开了一种冗余同源时钟选择方法。通过该设计方案，可以为整机系统提供冗余时钟和同源时钟，确保系统时钟的稳定性和可靠性。

Description

一种多节点服务器冗余同源时钟系统及时钟选择方法
技术领域
本发明涉及服务器时钟设计技术领域，尤其是一种多节点服务器冗余同源时钟系统及时钟选择方法。
背景技术
服务器设计中，为保证系统各芯片的时序正常，一般采用全局同源时钟设计方案，即所有的时钟信号来自一个时钟源。若时钟不同源，因不同时钟间的相位差等因素，将会导致部分PCIE等设备无法工作。若非同源时钟提供给CPU使用，将会导致系统宕机。另外，因为时钟的稳定性直接决定系统的稳定性，为确保系统正常工作，设计中需导入冗余时钟方案。确保时钟出现异常时，自动切换到备用时钟源，而不会中断原系统的工作。
在多节点服务器中，特别是计算模块较多的情况下，采用多个机箱分离设计时，无法实现整机系统的同源时钟设计，即各机箱之间为非同源时钟，影响系统的性能，甚至导致系统无法正常工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种多节点服务器冗余同源时钟系统及时钟选择方法，实现跨机箱多节点冗余同源时钟设计。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一发明提供了一种多节点服务器冗余同源时钟系统，至少包括一组两节点模块：第一子节点模块和第二子节点模块，所述第一子节点模块包括第一计算模块、时钟模块0和时钟模块1；所述第二子节点模块包括第二计算模块、时钟模块2和时钟模块3；所述时钟模块0与时钟模块2连接后分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接；所述时钟模块1与时钟模块3连接分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述时钟模块0的输出端和时钟模块1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第一计算模块的计算单元提供时钟；
所述时钟模块2的输出端和时钟模块3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第二计算模块的计算单元提供时钟。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述时钟模块0包括时钟源0和时钟比较单元0，时钟模块1包括时钟源1和时钟比较单元1，时钟模块2包括时钟源2和时钟比较单元2，时钟模块3包括时钟源3和时钟比较单元3；
时钟源0的输出端一路与时钟比较单元2的输入端连接，时钟源0的输出端另一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端另一路与时钟比较单元2的输入端连接；
时钟源1的输出端一路与时钟比较单元3的输入端连接，时钟源1的输出端另一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端另一路与时钟比较单元3的输入端连接。
结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述时钟比较单元0的输出端与时钟比较单元1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第一计算模块的时钟选择单元的输出端与第一时钟扩展芯片的输入端连接，第一时钟扩展芯片的输出端分别与位于第一子节点模块的多个计算单元的时钟端连接；
所述时钟比较单元2的输出端与时钟比较单元3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第二计算模块的时钟选择单元的输出端与第二时钟扩展芯片的输入端连接，第二时钟扩展芯片的输出端分别与位于第二子节点模块的多个计算单元的时钟端连接。
本发明第二方面提供了一种多节点服务器冗余同源时钟选择方法，包括以下步骤：
比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源；
对与计算模块的时钟选择芯片连接的时钟源时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源，包括：
对位于不同节点模块的时钟源0和时钟源2进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源A；
对位于不同节点模块的时钟源1和时钟源3进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源B。
结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述对与计算模块的时钟选择芯片连接的时钟源时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟，包括，
计算模块的时钟选择芯片对时钟源A和时钟源B时钟参数进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源，作为整机系统时钟源。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明在单节点服务器实现冗余同源时钟设计基础上实现了在包含多个节点服务器互联情形下冗余同源时钟设计，在多节点服务器中，从时钟源0和时钟源2中选择一个满足spec要求的时钟A，从时钟源1和时钟源3中选择一个满足spec要求的时钟B，再从时钟A和时钟B中选择一个满足spec要求的时钟，为最终整机系统的时钟，进而实现多级冗余设计，以及两个节点的同源设计，若时钟出现异常，切换到另一路时钟源，为计算模块提供时钟。通过该设计方案，可以为整机系统提供冗余时钟和同源时钟，确保系统时钟的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本实施例包含两节点模块情形下的冗余同源时钟系统示意图；
图2是本实施例包含两节点模块情形下冗余同源时钟选择方法流程图；
图3是图2实施例步骤S1的方法流程图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，一种多节点服务器冗余同源时钟系统，至少包括一组两节点模块，服务器中的节点均以2的指数次设计，即2/4/8等模块。本实施例以包含两节点模块情形进行说明，两节点模块为第一子节点模块和第二子节点模块，第一子节点模块包括第一计算模块、时钟模块0和时钟模块1；时钟模块0的输出端和时钟模块1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第一计算模块的计算单元提供时钟；
第二子节点模块包括第二计算模块、时钟模块2和时钟模块3；时钟模块2的输出端和时钟模块3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第二计算模块的计算单元提供时钟；
时钟模块0包括时钟源0和时钟比较单元0，时钟模块1包括时钟源1和时钟比较单元1，时钟模块2包括时钟源2和时钟比较单元2，时钟模块3包括时钟源3和时钟比较单元3；
时钟源0的输出端一路与时钟比较单元2的输入端连接，时钟源0的输出端另一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端另一路与时钟比较单元2的输入端连接；
时钟源1的输出端一路与时钟比较单元3的输入端连接，时钟源1的输出端另一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端另一路与时钟比较单元3的输入端连接；
时钟比较单元0的输出端与时钟比较单元1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第一计算模块的时钟选择单元的输出端与第一时钟扩展芯片的输入端连接，第一时钟扩展芯片的输出端分别与位于第一子节点模块的多个计算单元的时钟端连接；
时钟比较单元2的输出端与时钟比较单元3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第二计算模块的时钟选择单元的输出端与第二时钟扩展芯片的输入端连接，第二时钟扩展芯片的输出端分别与位于第二子节点模块的多个计算单元的时钟端连接。
如图2所示，一种多节点服务器冗余同源时钟选择方法，其特征是，包括以下步骤：
S1、比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源；
S2、对与计算模块的时钟选择芯片连接的时钟源时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟。
如图3所示，步骤S1中，比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源，包括：
S11、对位于不同节点模块的时钟源0和时钟源2进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源A；
S12、对位于不同节点模块的时钟源1和时钟源3进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源B。
步骤S2中，对与计算模块的时钟选择芯片连接的时钟源时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟，包括，
计算模块的时钟选择芯片对时钟源A和时钟源B时钟参数进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源，作为整机系统时钟源。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种多节点服务器冗余同源时钟系统，其特征是，至少包括一组两节点模块：第一子节点模块和第二子节点模块，所述第一子节点模块包括第一计算模块、时钟模块0和时钟模块1；所述时钟模块0的输出端和时钟模块1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第一计算模块的计算单元提供时钟；
所述第二子节点模块包括第二计算模块、时钟模块2和时钟模块3；所述时钟模块2的输出端和时钟模块3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，时钟选择单元的输出端为第二计算模块的计算单元提供时钟；所述时钟模块0与时钟模块2连接后分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接；所述时钟模块1与时钟模块3连接分别与第一计算模块的时钟输入端和第二计算模块的时钟输入端连接；
所述时钟模块0包括时钟源0和时钟比较单元0，时钟模块1包括时钟源1和时钟比较单元1，时钟模块2包括时钟源2和时钟比较单元2，时钟模块3包括时钟源3和时钟比较单元3；
时钟源0的输出端一路与时钟比较单元2的输入端连接，时钟源0的输出端另一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端一路与时钟比较单元0的输入端连接，时钟源2的输出端另一路与时钟比较单元2的输入端连接；
时钟源1的输出端一路与时钟比较单元3的输入端连接，时钟源1的输出端另一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端一路与时钟比较单元1的输入端连接，时钟源3的输出端另一路与时钟比较单元3的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种多节点服务器冗余同源时钟系统，其特征是，
所述时钟比较单元0的输出端与时钟比较单元1的输出端分别与第一计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第一计算模块的时钟选择单元的输出端与第一时钟扩展芯片的输入端连接，第一时钟扩展芯片的输出端分别与位于第一子节点模块的多个计算单元的时钟端连接；
所述时钟比较单元2的输出端与时钟比较单元3的输出端分别与第二计算模块的时钟选择单元的输入端连接，第二计算模块的时钟选择单元的输出端与第二时钟扩展芯片的输入端连接，第二时钟扩展芯片的输出端分别与位于第二子节点模块的多个计算单元的时钟端连接。
3.一种多节点服务器冗余同源时钟选择方法，采用权利要求1所述的多节点服务器冗余同源时钟系统，其特征是，包括以下步骤：
比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源；
第一计算模块的时钟选择单元对连接的时钟比较单元0、时钟比较单元1输出的时钟源的时钟参数进行比较；第二计算模块的时钟选择单元对连接的时钟比较单元2、时钟比较单元3输出的时钟源的时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟。
4.如权利要求3所述的一种多节点服务器冗余同源时钟选择方法，其特征是，所述比较位于不同节点模块的两个连接时钟源的时钟参数，选择时钟参数在正常范围内的时钟源，包括：
对位于不同节点模块的时钟源0和时钟源2进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源A；
对位于不同节点模块的时钟源1和时钟源3进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源作为时钟源B。
5.如权利要求4所述的一种多节点服务器冗余同源时钟选择方法，其特征是，所述第一计算模块的时钟选择单元对连接的时钟比较单元0、时钟比较单元1输出的时钟源的时钟参数进行比较；第二计算模块的时钟选择单元对连接的时钟比较单元2、时钟比较单元3输出的时钟源的时钟参数进行比较，选择时钟参数在正常范围内的时钟源作为整机时钟，包括，第一计算模块的时钟选择单元对时钟源A和时钟源B时钟参数进行比较，第二计算模块的时钟选择单元对时钟源A和时钟源B时钟参数进行比较，选择时钟参数在时钟spec定义范围内的时钟源，作为整机系统时钟源。
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