CN209928343U - 一种主板及服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种主板及服务器，涉及计算机技术领域，以解决目前服务器主板设计方案导致服务器主板性能水平较差，无法达到用户的期望水平的问题。其中，所述主板包括：一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，所述四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗所述龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗所述龙芯3号CPU分别通过HT总线与所述龙芯7号桥片相连接。本实用新型实施例中的主板应用于计算机系统中。

Description

一种主板及服务器

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，特别是涉及一种主板及服务器。

背景技术

目前，服务器主板设计方案采用的中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU采用工艺性能较差，无法达到用户对服务器主板性能水平的期望。

此外，现有的服务器主板设计方案采用的桥片为AMD早期产品RS780+SB710芯片，该芯片是南北桥独立架构，其性能也无法达到用户对服务器主板性能水平的期望。

综上，目前服务器主板设计方案导致服务器主板性能水平较差，无法达到用户的期望水平。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种主板及服务器，以解决目前服务器主板设计方案导致服务器主板性能水平较差，无法达到用户的期望水平的问题。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型公开了一种主板，包括：一颗龙芯7号桥片和多颗龙芯3号CPU，其中，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，所述四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗所述龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗所述龙芯3号CPU分别通过HT总线与所述龙芯7号桥片相连。

优选地，同一横行以及同一纵列的两颗所述龙芯3号CPU通过HT0总线连接，对角线上的两颗所述龙芯3号CPU通过HT1总线连接；任一横行的两颗所述龙芯3号CPU分别通过HT1总线与所述龙芯7号桥片连接。

优选地，每颗所述龙芯3号CPU分别通过DDR4总线连接至少一个DDR4内存插槽；每颗所述龙芯3号CPU分别通过SPI总线连接对应的SPI ROM；每颗所述龙芯3号CPU分别接出UART总线接口，所述UART总线接口用于连接串口设备；每颗所述龙芯3号CPU分别接出JTAG总线接口，所述JTAG总线接口用于连接JTAG设备；每颗所述龙芯3号CPU分别接出EJTAG总线接口，所述EJTAG总线接口用于连接EJTAG设备。

优选地，所述龙芯7号桥片通过DVO0总线连接显示转换芯片，所述显示转换芯片连接显示器连接器；所述龙芯7号桥片内部集成显存控制器，所述显存控制器连接DDR3SDRAM。

优选地，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接SATA3.0转换芯片，所述SATA3.0转换芯片接出4个SATA3.0接口；所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接USB3.0转换芯片，所述USB3.0转换芯片接出4个USB3.0接口；所述龙芯7号桥片通过USB2.0总线连接USB设备；所述龙芯7号桥片通过SATA总线连接SATA2.0设备。

优选地，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接BMC连接器，所述BMC连接器连接功能转换芯片，所述功能转换芯片接出BMC RJ45网口；所述龙芯7号桥片连接监控芯片，所述监控芯片连接FAN连接器。

优选地，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接网络控制器，所述网络控制器接出4个RJ45网口。

优选地，所述龙芯7号桥片通过3组PCIE总线分别对应连接3个PCIE X8插槽。

优选地，所述龙芯3号CPU包括龙芯3A4000CPU；所述龙芯7号桥片包括龙芯7A1000桥片和龙芯7A2000桥片中的任意一种。

本实用新型公开了一种服务器，包括上述所述的主板。

本实用新型实施例包括以下优点：

本实用新型中提供一种主板及服务器，包括一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗龙芯3号CPU分别通过HT总线与所述龙芯7号桥片相连。CPU方面，相比于现有技术，龙芯3号芯片支持更新加先进的工艺，具备更加优良的性能；桥片方面，相比服务器使用的是AMD早期产品RS780+SB710芯片，龙芯7号桥片通过一块芯片既能实现南北桥功能。可见，本实施例中的采用龙芯3号CPU和龙芯7号桥片，不仅在性能方面都得到了极大提升，达到更优的性能水平；而且，相较于现有南北桥功能的实现需要芯片组的问题，本发明实施例提供的主板仅通过一块龙芯7号桥片即可同时实现南北桥功能，大大节约了主板配置的面积，有效降低了主板配置的复杂度。

附图说明

图1是本实用新型的主板的结构框图之一；

图2是本实用新型的主板的结构框图之二。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

参见图1，本实用新型提供了一种主板，包括：一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，四颗龙芯3号CPU通过端到端总线技术(HyperTransport，简称HT)总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗龙芯3号CPU分别通过HT总线与龙芯7号桥片相连。

可选地，龙芯3号CPU的HT接口通过HT总线和龙芯7号桥片的HT接口连接；龙芯3号CPU的HT接口通过HT总线和至少一颗其它龙芯3号CPU的HT接口连接。

本实用新型中提供一种主板，包括一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗龙芯3号CPU分别通过HT总线与龙芯7号桥片相连。CPU方面，相比于现有技术，龙芯3号芯片支持更新加先进的工艺，具备更加优良的性能；桥片方面，相比服务器使用的是AMD早期产品RS780+SB710芯片，龙芯7号桥片通过一块芯片既能实现南北桥功能。可见，本实施例中的采用龙芯3号CPU和龙芯7号桥片，不仅在性能方面都得到了极大提升，达到更优的性能水平；而且，相较于现有南北桥功能的实现需要芯片组的问题，本发明实施例提供的主板仅通过一块龙芯7号桥片即可同时实现南北桥功能，大大节约了主板配置的面积，有效降低了主板配置的复杂度。

可选地，龙芯3号CPU包括龙芯3A1000、龙芯3A2000、龙芯3A3000CPU、龙芯3A4000CPU、龙芯3B3000CPU、龙芯3B4000CPU中的任意一种；龙芯7号桥片包括龙芯7A1000桥片和龙芯7A2000桥片中的任意一种。优选地，龙芯3号CPU为龙芯3A4000CPU。

优选地，主板包括四颗龙芯3号CPU，四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，同一横行以及同一纵列的两颗龙芯3号CPU通过一种HT0总线连接，对角线上的两颗龙芯3号CPU通过HT1总线连接；任一横行的两颗龙芯3号CPU分别通过HT1总线与龙芯7号桥片连接。参阅图1所示，对角线上的龙芯3号CPU均通过各自的HT1HI互联；假设四颗CPU分别为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，第一CPU和第二CPU处于同一横行，第一CPU和第三CPU处于同一纵行，第一CPU和第四CPU处于对角线位置；那么第一CPU通过HT0HI连接第二CPU的HT0LO，第一CPU通过HT0LO连接第三CPU的HT0HI，第三CPU通过HT0LO连接第四CPU的HT0HI，第二CPU通过HT0HI连接第四CPU的HT0LO。HT LO是指HT总线的低位，HT HI是指HT总线的高位。

参阅图2所示，以龙芯7号桥片为龙芯7A1000桥片为例。本实施例采用四颗龙芯3号CPU，分别为CPU0、CPU1、CPU2和CPU3，作为主要数据处理器，龙芯3号CPU支持多达四片全相联结构的多路一致性互连，四颗龙芯3号CPU通过HT0总线组成环状网络互连，HT1总线组成X型互连网络，组成一个16核系统。

其中，一颗龙芯3号CPU通过HT1总线的低八位连接7A1000桥片。从而通过HT总线实现龙芯3号CPU和龙芯7号桥片之间的数据传输。

进一步地，四颗龙芯3号CPU组成的16核处理单元通过环形互连的HT0总线和交叉互连的HT1总线实现处理器之间的数据通信，环形加交叉的互连形式可以让任意两颗处理器(CPU)之间的数据通路相等(逻辑距离都为1)。处理器对外的IO访问通过CPU0和CPU1下方的HT1总线进行，该总线一端连接16核的数据处理系统，另一端通过7A1000桥片连接外设进行对外的数据访问。

进一步地，每颗龙芯3号CPU均通过DDR4总线连接至少一个DDR4内存插槽。

优选地，每颗龙芯3号CPU设计外接两根DDR4内存，每颗龙芯3号CPU最多可支持4根DDR4内存。

优选地，每颗龙芯3号CPU分别通过串行外设接口(Serial PeripheralInterface，简称SPI)总线连接对应的SPI只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，可烧录PMON代码，实现主板的开机启动。

优选地，每颗龙芯3号CPU分别接出通用异步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)总线接口，UART总线接口用于连接串口设备调试CPU。

优选地，每颗龙芯3号CPU分别接出联合测试行为组织(Joint TestAction Group，简称JTAG)总线接口，JTAG总线接口用于连接JTAG设备以调试CPU。

优选地，每颗龙芯3号CPU分别接出加强联合测试行为组织(EnhancedJointTestAction Group，简称EJTAG)总线接口，EJTAG总线接口用于连接EJTAG设备以调试CPU。

优选地，龙芯7号桥片通过DVO0总线连接显示转换芯片，显示转换芯片连接显示器连接器，由显示器连接器连接显示设备。相应的，龙芯7号桥片可以通过接出DVO(数据语音引线)接口连接DVO0总线。

其中，显示转换芯片优选为ADV7125显示转换芯片，转出视频图形阵列(VideoGraphicsArray，简称VGA)信号。如图2所示，显示转换芯片接出VGA CON(VGA接口)。

优选地，龙芯7号桥片内部集成显存控制器(图中未示出)，显存控制器连接DDR3同步随机存取内存(synchronous dynamic random-access memory，简称SDRAM)。如图2所示，显存控制器可以接出DDR3SIDE PORT(DDR3侧接口)。

优选地，龙芯7号桥片通过一种新型的高速外围设备互联标准(PeripheralComponent Interconnect Express，简称PCIE)总线连接串行高级技术附件(SerialAdvanced TechnologyAttachment，简称SATA)3.0转换芯片，SATA3.0转换芯片接出4个SATA3.0接口。相应的，龙芯7号桥片可以通过接出PCIE接口连接PCIE总线。

其中，SATA3.0转换芯片为88SE9215SATA3.0转换芯片。

优选地，龙芯7号桥片通过PCIE总线连接通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)3.0转换芯片，USB3.0转换芯片接出4个USB3.0接口。

其中，USB3.0转换芯片为UPD720201USB3.0转换芯片。

优选地，龙芯7号桥片通过USB2.0总线连接USB设备。如图2所示，龙芯7号桥片接出4个USB2.0接口。

优选地，龙芯7号桥片通过SATA总线连接SATA2.0设备。如图2所示，龙芯7号桥片可连接两颗SATA2.0设备。相应的，龙芯7号桥片可以通过接出SATA接口连接SATA总线。

优选地，龙芯7号桥片通过PCIE总线和SATA总线连接非易失性内存主机控制器接口规范(Non-Volatile Memory express，简称NVME)连接器，同时支持PCIE和SATA固体硬盘。如图2所示，龙芯7号桥片接出NVME CON(NVME接口)。

优选地，龙芯7号桥片通过PCIE总线连接基板管理控制器(Baseboard ManagementController，简称BMC)连接器，BMC连接器连接功能转换芯片，功能转换芯片接出BMC RJ45网口。

其中，功能转换芯片为BCM5221KPT功能转换芯片，实现对服务器的管理和监控。参阅图2所示，龙芯7号桥片接出BMC CON(BMC接口)，由该BMC CON连接上述功能转换芯片。

优选地，龙芯7号桥片连接监控芯片，监控芯片连接FAN连接器。

其中，监控芯片为W83795监控芯片，实现风扇控制以及电压监控。参阅图2所示，监控芯片接出FAN CON(FAN接口)。

优选地，龙芯7号桥片通过PCIE总线连接网络控制器，网络控制器接出4个RJ45(Registered Jack)网口。

其中，网络控制器为I350网络控制器。

优选地，龙芯7号桥片通过3组PCIE总线分别对应连接3个PCIE X8插槽。

优选地，龙芯7号桥片接出JTAG总线接口，JTAG总线接口用于连接JTAG设备调试桥片。

优选地，龙芯7号桥片接出F_PANEL接口，实现开机复位，电源指示功能。

优选地，龙芯7号桥片通过SPI总线外接SPI flash(图中未示出)，存储集成千兆以太网媒体接入控制器(Gigabit Media Access Control，简称GMAC)的媒体访问控制地址(MediaAccess ControlAddress，简称MAC)地址、集成图形处理器(Graphics ProcessingUnit，简称GPU)显示相关参数、主板串号等信息。

综上所述，龙芯3A4000CPU支持DDR4内存模块，外接UART、JTAG、EJTAG调试模块，使用SPI ROM芯片启动。相比于旧版CPU采用40nm工艺，主频低，只能支持DDR3规格的等问题，龙芯3A4000CPU采用28nm制作工艺，大大增加处理器核关键队列项数，扩充片上私有/共享缓存容量等，有利于同主频性能提升；并在新工艺下实现了芯片频率的提升，主频突破1.5GHz以上，访存接口满足DDR4规格，芯片整体性能得以大幅提高。

龙芯7号桥片连接显示模块、SATA3.0扩展模块、BMC模块、网络模块、USB3.0扩展模块、SATA2.0接口、PCIE、风扇控制模块。和现有技术相比，龙芯7号桥片通过一块芯片既能实现南北桥功能。可见，本实施例中的采用龙芯3号CPU和龙芯7号桥片，不仅在性能方面都得到了极大提升，达到更优的性能水平；而且，相较于现有南北桥功能的实现需要芯片组的问题，本发明实施例提供的主板仅通过一块龙芯7号桥片即可同时实现南北桥功能，大大节约了主板配置的面积，有效降低了主板配置的复杂度。

实施例二

本实施例提供了一种服务器，包括实施例一中的主板。

本实施例中提供一种服务器，包括主板，主板包括：包括一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗龙芯3号CPU通过HT总线相连；位于不同对角线上的任意两颗龙芯3号CPU分别通过HT总线与所述龙芯7号桥片相连。CPU方面，相比于现有技术，龙芯3号芯片支持更新加先进的工艺，具备更加优良的性能；桥片方面，相比服务器使用的是AMD早期产品RS780+SB710芯片，龙芯7号桥片通过一块芯片既能实现南北桥功能。可见，本实施例中的采用龙芯3号CPU和龙芯7号桥片，不仅在性能方面都得到了极大提升，达到更优的性能水平；而且，相较于现有南北桥功能的实现需要芯片组的问题，本发明实施例提供的主板仅通过一块龙芯7号桥片即可同时实现南北桥功能，大大节约了主板配置的面积，有效降低了主板配置的复杂度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本实用新型实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本实用新型实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本实用新型实施例是参照根据本实用新型实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以预测方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种服务器和一种服务器实验平台，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种主板，其特征在于，所述主板包括：一颗龙芯7号桥片和四颗龙芯3号CPU，其中，所述四颗龙芯3号CPU呈2*2矩形阵列分布，所述四颗龙芯3号CPU通过HT总线沿环形依次相连，且对角线上的两颗所述龙芯3号CPU通过HT总线相连；

位于不同对角线上的任意两颗所述龙芯3号CPU分别通过HT总线与所述龙芯7号桥片相连。

2.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，同一横行以及同一纵列的两颗所述龙芯3号CPU通过HT0总线连接，对角线上的两颗所述龙芯3号CPU通过HT1总线连接；

任一横行的两颗所述龙芯3号CPU分别通过HT1总线与所述龙芯7号桥片连接。

3.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述龙芯7号桥片通过DVO0总线连接显示转换芯片，所述显示转换芯片连接显示器连接器；

所述龙芯7号桥片内部集成显存控制器，所述显存控制器连接DDR3SDRAM。

4.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接SATA3.0转换芯片，所述SATA3.0转换芯片接出4个SATA3.0接口；

所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接USB3.0转换芯片，所述USB3.0转换芯片接出4个USB3.0接口；

所述龙芯7号桥片通过USB2.0总线连接USB设备；

所述龙芯7号桥片通过SATA总线连接SATA2.0设备。

5.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接BMC连接器，所述BMC连接器连接功能转换芯片，所述功能转换芯片接出BMC RJ45网口；

所述龙芯7号桥片连接监控芯片，所述监控芯片连接FAN连接器。

6.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述龙芯7号桥片通过PCIE总线连接网络控制器，所述网络控制器接出4个RJ45网口。

7.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述龙芯7号桥片通过3组PCIE总线分别对应连接3个PCIE X8插槽。

8.根据权利要求1～7任一项所述的主板，其特征在于，所述龙芯3号CPU包括龙芯3A4000CPU；所述龙芯7号桥片包括龙芯7A1000桥片和龙芯7A2000桥片中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的主板，其特征在于，每颗所述龙芯3号CPU分别通过DDR4总线连接至少一个DDR4内存插槽；

每颗所述龙芯3号CPU分别接出UART总线接口，所述UART总线接口用于连接串口设备；

每颗所述龙芯3号CPU分别接出JTAG总线接口，所述JTAG总线接口用于连接JTAG设备；

每颗所述龙芯3号CPU分别接出EJTAG总线接口，所述EJTAG总线接口用于连接EJTAG设备。

10.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的主板。

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