CN204189089U - 一种服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种服务器。该服务器包括：包括处理器、多个高级主机控制器、多个磁盘连接器，其中每个高级主机控制器具备一个外围组件快速互连总线接口和多个串行存储器接口；每个高级主机控制器的外围组件快速互连总线接口通过外围组件快速互连总线连接至处理器，并且每个串行存储器接口连接一个磁盘连接器。使用本实用新型的方案，利用高级主机控制器将处理器的外围组件快速互连总线扩展为多个磁盘连接接口，并设置多个磁盘连接器用于连接多个磁盘，该服务器的架构无需使用PCIE插槽，且无需增加额外的硬件设备，功耗小，成本低。

Description

一种服务器

技术领域

本实用新型涉及计算机硬件架构技术领域，具体涉及一种服务器。

背景技术

服务器(Server)指一个管理资源并为用户提供服务的计算机，通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。相比普通个人计算机，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此中央处理器、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件与一般个人计算均存在区别。

服务器磁盘系统是服务器上重要部件，用于存储各种数据。对用户来说，储存在服务器上的硬盘数据是最宝贵的，因此磁盘的可靠性是非常重要的。服务器磁盘需要满足大数据量、超长工作时间的要求。

由于服务器磁盘对存储量的要求大量，因此一台服务器可能需要连接多个磁盘，现有技术服务器扩展磁盘的架构主要包括以下两种：

第一种架构，利用多块主机总线适配器(Host Bus Adapter，简称HBA)与多个磁盘进行互联，然而使用多块HBA，会导致服务器整机成本和功耗增加；且每块HBA都需要占用主板的一个PCI扩展槽，导致可扩展性降低。

第二种架构，在HBA上连接磁盘接口扩展卡(Expander卡)进行磁盘互联，然而，由于HBA的处理效率和输入输出吞吐带宽是受限的，利用Expander卡连接多个磁盘，导致磁盘的性能降低，从而HBA成为数据传输的性能瓶颈。而且该方案的硬件成本仍然较高。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种服务器。

本实用新型一个目的是提供一种磁盘扩展性好的服务器。

本实用新型另一个进一步的目的是要降低服务器扩展磁盘的成本。

本实用新型提供的服务器包括：包括处理器、多个高级主机控制器(SerialATA Advanced Host Controller Interface，简称AHCI)、多个磁盘连接器，其中每个高级主机控制器具备一个外围组件快速互连总线接口(PeripheralComponent Interconnect Express，简称PCIE)和多个串行存储器接口(SerialAdvanced Technology Attachment，简称SATA)；每个高级主机控制器的外围组件快速互连总线接口通过外围组件快速互连总线连接至处理器，并且每个串行存储器接口连接一个磁盘连接器。

可选地，上述服务器还包括：主板和多个磁盘扩展板，其中主板上设置处理器、多个高级主机控制器；每个磁盘扩展板上布置至少一个磁盘连接器；主板与每个磁盘扩展板通过板载信号连接器连接。

可选地，每个高级主机控制器设置四个串行存储器接口，每个磁盘扩展板上布置四个磁盘连接器；一个高级主机控制器的四个串行存储器接口与一个磁盘扩展板上的四个磁盘连接器一对一分别连接。

可选地，多个高级主机控制器包括一个主板板载高级主机控制器以及至少一个扩展高级主机控制器。

可选地，扩展高级主机控制器的数量为两个。

可选地，上述服务器还包括：至少一个磁盘，分别连接于部分或全部磁盘连接器上。

可选地，主板、多个磁盘扩展板和磁盘布置于机架式服务器机箱内。

可选地，外围组件快速互连总线接口为PCIE3.0总线接口，每个高级主机控制器的PCI-E3.0总线接口通过PCIE3.0总线连接至处理器。

可选地，串行存储器接口为SATA3接口，磁盘连接器为SATA3磁盘连接器。

可选地，主板为Grantley平台主板。

本实用新型的服务器由于利用AHCI将处理器的外围组件快速互连总线扩展为多个磁盘连接接口，并设置多个磁盘连接器用于连接多个磁盘，该服务器的架构无需使用PCIE插槽，可通过增加AHCI芯片的数量灵活扩展出需要数量的磁盘。

进一步地，本实用新型的服务器无需增加额外的硬件设备，功耗小，成本低。

更进一步地，本实用新型服务器可以利用主板与磁盘扩展板的结构搭载AHCI芯片和磁盘连接器，结构紧凑，扩展性好，便于安装于标准机架机箱内。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的服务器的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的服务器的电路板结构图；

图3是根据本实用新型一个实施例的服务器中数据通讯接口的示意图；以及

图4是根据本实用新型一个实施例的服务器的具体拓扑结构图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的服务器的示意图。该服务器100一般性地可包括：处理器(Central Processing Unit，简称CPU)110、多个高级主机控制器(Serial ATA Advanced Host Controller Interface，简称AHCI)120、多个磁盘连接器130。

AHCI芯片是可实现多家公司联合研发的新型接口标准的芯片，其允许存储驱动程序启用高级串行ATA(Advanced Host Controller Interface)功能，如支持本机命令队列和热插拔，其实质属于外部设备互连总线设备(PeripheralComponent Interconnect，简称PCI)设备，作为系统总线和和串行ATA设备的通用接口。可将PCIE总线转接为多个SATA接口。

在本实施例中，每个AHCI芯片120具备一个外围组件快速互连总线接口(Peripheral Component Interconnect Express，简称PCIE)和多个串行存储器接口(Serial Advanced Technology Attachment，简称SATA)，可实现将PCIE总线转接为多个SATA接口的功能。AHCI芯片120的PCIE接口通过外围组件快速互连总线140连接至处理器110，并且AHCI芯片120的每个SATA接口连接一个磁盘连接器130。以上处理器110具备PCIE总线控制功能。

利用本实施例的方案，利用AHCI芯片可连接多个磁盘连接器130，从而具备了外接多个磁盘存储器的能力。AHCI芯片可根据服务器100对存储量的要求进行扩展，无需增加额外的独立扩展卡，并且不占用已有的PCIE插槽，扩展性好，功耗及成本低。

以上CPU110、AHCI芯片120、多个磁盘连接器130可以布置于不同的电路板上，以便于服务器的安装和维护。在一种选用结构中，处理器110、AHCI芯片120可布置于主板上，并且设置磁盘扩展板以布置上述磁盘连接器130。

图2是根据本实用新型一个实施例的服务器的电路板结构图，如图2所示，本实施例的服务器设置主板200和多个磁盘扩展板300，其中主板200上设置处理器110、AHCI芯片120；每个磁盘扩展板300上布置至少一个磁盘连接器130。AHCI芯片120的数量、磁盘扩展板300的数量、磁盘连接器130的数量均可根据服务器对存储磁盘的要求灵活进行配置。

优选地，主板200与每个磁盘扩展板300可以通过板载信号连接器连接。该信号连接器需要选用可高速传输信号的连接器，例如采用金手指、多针对板连接器等可靠传输高速信号的连接器。此外主板200还可以采用多芯数据线与每个磁盘扩展板300进行连接。

磁盘扩展板300可作为垂直于磁盘插入方向的背板结构设置，磁盘连接器的方向对应于磁盘的插拔方向，从而方便进行磁盘插拔。

在本实用新型的一个可选实施例中，每个AHCI芯片120设置四个串行存储器接口，而每个磁盘扩展板300上布置四个磁盘连接器130；从而一个AHCI芯片120的四个串行存储器接口与一个磁盘扩展板300上的四个磁盘连接器130一对一分别连接。

一般而言，服务器的主板200上都配置有一个板载原生AHCI芯片120，为了可以扩展出更多的磁盘接口，主板200上还可以设置至少一个扩展的AHCI，比如在主板200上使用片上系统技术(System on a Chip，简称SOC)集成第三方厂商的AHCI芯片。

标准2U机架式服务器最多需要使用12个3.5英寸磁盘，此时主板200上除一个板载原生AHCI芯片120外，还优选配置两片扩展AHCI芯片。另外本服务器还可以直接设置至少一个磁盘，连接于磁盘连接器130上，磁盘的数量可以小于或等于磁盘连接器130的数量，从而磁盘可以分别连接于部分或全部上磁盘连接器130。

如果需要连接更多的磁盘，在主板200上集成更多的第三方厂商的AHCI芯片即可，比如增加到5块AHCI芯片后，主板200总共能够支持24块磁盘。从而满足了3U或4U机架式服务器的要求。

本实施例的服务器的可以是机架式服务器，从而主板200、多个磁盘扩展板300和磁盘均布置于机架式服务器机箱内，便于管理和使用。

图3是根据本实用新型一个实施例的服务器中数据通讯接口的示意图，如图3所示，AHCI芯片120与带有PCIE控制器功能的CPU110通过PCIE3.0总线连接，AHCI芯片120扩展出多个SATA3.0接口，每个SATA3.0接口通过SATA3.0协议的传输线连接一块SATA3.0接口的硬盘，从而实现了多磁盘的扩展功能。使用该扩展结构，AHCI芯片120的串行存储器接口为SATA3接口，磁盘连接器130为SATA3磁盘连接器。在主板200上，板载原生AHCI芯片与扩展AHCI的芯片功能和连接方式相同。

使用该结构，无需附接额外的磁盘直连卡或是任何接口扩展卡，能够降低服务器整机成本和功耗，达到绿色服务器的设计理念。

图4是根据本实用新型一个实施例的服务器的具体拓扑结构图，数据通讯接口的示意图，服务器选用新架构的Grantley平台的主板，该服务器除Grantley主板200外，还设置有三块磁盘扩展板(第一磁盘扩展板310、第二磁盘扩展板320、第三磁盘扩展板330)，主板200上设置了3片AHCI芯片(主板板载AHCI芯片121、第一扩展AHCI芯片122、第三扩展AHCI芯片123)。每块三块磁盘扩展板上配置有四个SATA硬盘接口。

3片AHCI芯片分别连接一块磁盘扩展板，磁盘扩展板分别将3片AHCI芯片各自扩展出的4个SATA接口分别连接至其具有的四个SATA磁盘连接器130上。每个SATA磁盘连接器可配置为连接一块SATA硬盘400。

整个服务器可以扩展出12个SATA硬盘接口，从而满足了一个标准2U机架式服务器对磁盘的使用需求。扩展出的SATA硬盘接口可支持硬盘的热插拔，从而可以根据需要连接硬盘，在一些可选实施方式中可以不必挂接所有12块硬盘。

本实施例中没有使用任何HBA卡和Expander卡，通过主板搭载的AHCI芯片实现了多磁盘接口的扩展。从而不但能够提供较高的输入输出性能，而且能够降低服务器的整机运行功耗，可有效降低服务器制造成本。而且无需依靠某款平台的主板实现，提高了灵活性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种服务器，其特征在于包括处理器、多个高级主机控制器、多个磁盘连接器，其中

每个所述高级主机控制器具备一个外围组件快速互连总线接口和多个串行存储器接口；

每个所述高级主机控制器的外围组件快速互连总线接口通过外围组件快速互连总线连接至所述处理器，并且每个串行存储器接口连接一个所述磁盘连接器。

2.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于包括：主板和多个磁盘扩展板，其中

所述主板上设置所述处理器、多个高级主机控制器；

每个所述磁盘扩展板上布置至少一个所述磁盘连接器；

所述主板与每个所述磁盘扩展板通过板载信号连接器连接。

3.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于

每个所述高级主机控制器设置四个串行存储器接口，每个所述磁盘扩展板上布置四个所述磁盘连接器；

一个所述高级主机控制器的四个串行存储器接口与一个所述磁盘扩展板上的四个所述磁盘连接器一对一分别连接。

4.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于所述多个高级主机控制器包括一个主板板载高级主机控制器以及至少一个扩展高级主机控制器。

5.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于所述扩展高级主机控制器的数量为两个。

6.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于还包括：

至少一个磁盘，分别连接于部分或全部所述磁盘连接器上。

7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于

所述主板、所述多个磁盘扩展板和所述磁盘布置于机架式服务器机箱内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的服务器，其特征在于

外围组件快速互连总线接口为PCIE3.0总线接口，每个所述高级主机控制器的PCI-E3.0总线接口通过PCIE3.0总线连接至所述处理器。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的服务器，其特征在于

所述串行存储器接口为SATA3接口，所述磁盘连接器为SATA3磁盘连接器。

10.根据权利要求2至7中任一项所述的服务器，其特征在于

所述主板为Grantley平台主板。