CN214098424U

CN214098424U - 一种基于腾云s2500的双路服务器主板

Info

Publication number: CN214098424U
Application number: CN202023275696.9U
Authority: CN
Inventors: 肖弱; 熊涛; 伍嵘; 曾庆龙; 江晖; 刘贵; 邹卓维; 张贵斌
Original assignee: Hunan Huazi Information Technology Co ltd
Current assignee: Hunan Huazi Information Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2030-12-29

Abstract

本申请公开了一种基于腾云S2500的双路服务器主板，包括：双路直连的两个腾云S2500处理器、PCIE扩展桥片模块、复杂可编程逻辑器件CPLD单元模块、基板管理控制器BMC管理模块、SATA控制器、USB控制器、千兆网络控制器及万兆网络控制器；PCIE扩展桥片模块与第一腾云S2500处理器相连；SATA控制器与第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器处理器采用PCIE X1通路直连；USB控制器、BMC管理芯片、千兆网络控制器及万兆网络控制器分别与PCIE扩展桥片模块的PCIE通路连接，其他PCIE通路为用于挂载板卡设备的PCIE槽通道；第一腾云S2500处理器、第二腾云S2500处理器的LPC总线、SPI总线、UART总线、GPIO端口分别与CPLD单元模块相连；BMC管理模块的LPC总线、UART总线、GPIO端口与CPLD单元模块相连。

Description

一种基于腾云S2500的双路服务器主板

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，特别是涉及一种基于腾云S2500的双路服务器主板。

背景技术

近年来，随着信息化技术水平的提高，对服务器性能和算力要求也越来越高，目前国内大多数高性能计算、高端服务器处理器和硬件元器件仍然以国外X86架构为主，随之而来的信息安全问题也被国家重视，网络安全上升到国家安全高度。当前我国信息系统建设还严重依赖国外，基于国家信息安全角度出发，应该加快实现服务器国产化，加强信息安全建设。目前在国内自主可控、国产化替代的大趋势之下掀起了服务器国产化的热潮，服务器核心国产化替代势在必行，叠加新基建的市场机遇，国产ARM架构服务器市场正在加速发展。飞腾处理器在国产自主可控处理器中在具有谱系全、性能高、生态完善、自主化程度高等特点，其FT-2000+/64C处理器集成了飞腾自研的ARMv8指令集兼容处理器核FTC662，实测性能达到了国际主流服务器CPU同等水平，填补了国产高端通用CPU领域的空白，但是由于FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性，而对于服务器芯片来说，提高性能的最直接的方式则是提高核心数量，以及可扩展性，即多路CPU直连，实现大规模的CPU集群处理，因此使得FT-2000+/64C处理器在云计算、大数据、边缘计算、5G、AI、区块链等超算领域无法满足需求，突破性能限制成为了国产服务器领域中亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于腾云S2500的双路服务器主板，设计集成度高，性能强劲，高效节能，智能管理，通过腾云S2500支持双路直连特性设计双路服务器主板，提高服务器处理性能，解决现有FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性，单路服务器无法满足需求高性能计算领域需求的问题。

本实用新型第一方面提供一种基于腾云S2500的双路服务器主板，包括：

双路直连的两个腾云S2500处理器、PCIE扩展桥片模块、CPLD单元模块、基板管理控制器BMC管理模块、SATA控制器、USB控制器、千兆网络控制器及万兆网络控制器；

PCIE扩展桥片模块与第一腾云S2500处理器相连；

SATA控制器分别与第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器处理器采用PCIE X1通路直连；

USB控制器、BMC管理芯片、千兆网络控制器及万兆网络控制器分别与PCIE扩展桥片模块的PCIE通路连接，其他PCIE通路为用于挂载板卡设备的PCIE槽通道；

第一腾云S2500处理器、第二腾云S2500处理器的LPC总线、SPI总线、UART总线、GPIO端口分别与CPLD单元模块相连，BMC管理模块的LPC总线、UART总线、GPIO端口与CPLD单元模块相连。

优选的，

第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器集成8个DDR4-3200通道、1个17通道PCIE接口和4个直连通路；

17通道PCIE接口为PCIE3.0，分为1个16通道X16，1个1通道X1；

第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器的1通道X1分别挂载SATA控制器，SATA控制器采用88SE9215型号，支持4路SATA3.0输出。

优选的，

USB控制器采用uPD720201型号，uPD720201型号与PCIE扩展桥片模块的1个X1通道连接。

优选的，

PCIE扩展桥片模块采用PEX8764桥片，PEX8764桥片与第一腾云S2500处理器的1个16通道X16连接。

优选的，

CPLD单元模块采用EPM2210F324型号芯片；

EPM2210F324型号芯片具有272个I/O端口，支持外部电源电压为3.3V/2.5V或1.8V的设备连接。

优选的，

BMC管理模块采用AST2500芯片，AST2500芯片支持IPMI 2.0技术，AST2500具有800MHz的ARM11处理器及1600Mbps的DDR4。

优选的，

BMC管理模块具有本地显示VGA功能、ADC电压和温度监测功能、NCSI网络共享功能、远程监控功能及管理功能。

优选的，

千兆网络控制器采用NHI350AM4SLJ3Z型号芯片；

NHI350AM4SLJ3Z型号芯片提供4个完全集成的千兆以太网媒体访问控制MAC端口和物理层PHY端口，及4个可以连接到外部PHY的SGMII/SerDES端口。

优选的，

万兆网络控制器采用82599ES型号控制器，82599ES型号控制器支持SFP+适配器的集成物理层PHY、主板集成局域网LOM和刀片服务器夹层卡设计；

万兆网络控制器占用PEX8764桥片的PCIEX8通道。

由此可见，本实用新型中基于腾云S2500的双路服务器主板，设计集成度高，性能强劲，高效节能，智能管理，通过腾云S2500支持双路直连特性设计双路服务器主板，提高服务器处理性能，解决现有FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性，单路服务器无法满足需求高性能计算领域需求的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，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为本实用新型提供的基于腾云S2500的双路服务器主板的结构示意图。

具体实施方式

本申请公开了一种基于腾云S2500的双路服务器主板，设计集成度高，性能强劲，高效节能，智能管理，通过腾云S2500支持双路直连特性设计双路服务器主板，提高服务器处理性能，解决现有FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性，单路服务器无法满足需求高性能计算领域需求的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种基于腾云S2500的双路服务器主板，包括：

PCIE扩展桥片模块与第一腾云S2500处理器相连；

本实用新型实施例中，由于腾云S2500处理器采用了双路高速通路直连设计，使得服务器主板处理数据单元性能能力大幅提升；由于PCIE扩展桥片模块与第一腾云S2500处理器相连，使得PCIE通路满足设计需求；SATA控制器采用与第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器处理器采用PCIE X1通路直连的方式，提高储存交换性能；USB控制器、BMC管理模块、千兆网络控制器、万兆网络控制器分别与PCIE扩展桥片模块连接，PCIE扩展桥片模块剩余PCIE通路设计成PCIE槽通道，方便灵活挂载板卡设备；双路腾云S2500处理器的LPC总线、SPI总线、UART总线、GPIO端口分别与CPLD单元模块相连，BMC管理模块的LPC总线、UART总线、GPIO端口与CPLD单元模块相连，一方面进行电平的转换，另一方面可以对信号灵活进行处理和系统上电时序控制。

可选的，结合图1所示的实施例，本实用新型的一些实施例中，

17通道PCIE接口为PCIE3.0，分为1个16通道X16，1个1通道X1；

腾云S2500处理器集成64个自主研发的ARMv8指令集兼容处理器内核FTC663、8个DDR4-3200通道、1个17Lanes PCIE 3.0接口(1个X16，1个X1)和4个直连通路，提供业界领先的计算性能、访存带宽和IO扩展能力；在ARMv8指令集兼容的现有产品中，腾云S2500在单核计算能力、单芯片并行性能、单芯片cache一致性规模、访存带宽等指标都处于国际先进水平。

具体的，PCIE桥片提供64个PCIE通道，支持PCIE交换功能，通过可伸缩、高带宽、无阻塞将控制器芯片连接到各自的端点，与各种应用程序互连，实现PCIE扩展。

USB控制器采用uPD720201型号，所述uPD720201型号与所述PCIE扩展桥片模块的1个X1通道连接。

具体的，USB控制器可提供4路USB 3.0接口，具有传输速度快以及功耗等优点，完全符合通用串行总线3.0规范。

CPLD单元模块采用EPM2210F324型号芯片；

具体的，EPM2210F324型号芯片为Altera公司生产的，该芯片提供272个I/O端口，具有多端口，低成本，低功耗等优点，支持外部电源电压为3.3V/2.5V或1.8V的设备连接，它具有瞬时上电、非易失性存储、I/O计数高等特点，内部还集成有用户闪存(UFM)块和增强的系统内可编程性(ISP)的最大II设备，能有效地降低成本和功率，同时它也为总线桥接、I/O扩展和排序控制以及设备配置控制等应用提供可编程解决方案。

AST2500芯片与上一代产品AST2400芯片的相比，AST2500拥有800MHz的ARM11处理器和1600Mbps的DDR4满足了服务器系统不断提高的性能要求。除此之外，BMC管理模块提供本地显示VGA功能、ADC电压和温度监测功能、NCSI网络共享功能、远程监控功能和管理功能等先进功能，从而实现腾云S2500双路服务器远程故障诊断、报警，降低运维难度，提高数据中心运维效率。

千兆网络控制器采用NHI350AM4SLJ3Z型号芯片；

千兆网络控制器采用的是Inter的NHI350AM4SLJ3Z型号，该芯片提供四个完全集成的千兆以太网媒体访问控制MAC、物理层PHY端口和四个可以连接到外部PHY端口，实现板载双千兆网络输出的强大性能。

万兆网络控制器占用PEX8764桥片的PCIEX8通道。

万兆网络控制器采用的是具有功耗低、网络性能稳定Inter的82599ES型号，该控制器支持SFP+适配器的集成物理层PHY、主板集成局域网LOM和刀片服务器夹层卡设计，同样该万兆模块通过占用上述PEX8764桥片PCIEX8通道，实现板载双万兆高速网络性能，使得腾云S2500双路服务器主板在运用上表现的性能更为出色。

综上，本实用新型提供的基于腾云S2500的双路服务器主板，针对FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性问题，运用飞腾发布了新一代多路服务器CPU腾云S2500设计出双路服务器主板，在性能上有了大幅跃升。腾云S2500继承了上代产品FT-2000+的卓越性能，在多路扩展能力方面和芯片算力取得了重大突破，增加了4个直连接口，总带宽800Gbps，拥有64个FTC663内核，片内集成64MB三级Cache，支持8个DDR4-3200存储通道和2路、4路和8路直连，可以形成128核到512核的计算机系统，具有高可扩展、高性能、高安全、高可靠、高能效这五大核心能力，从而引爆算力，为行业新基建提供新动能。解决现有FT-2000+/64C处理器缺乏可扩展性，单路服务器无法满足需求高性能计算领域需求的问题，使得国产服务器为新基建行业提供更强和更安全的算力支撑，助力新基建和数字经济转型升级。

需要说明的是，基于腾云S2500的双路服务器主板还包括印刷电路板，上述芯片均设置在印刷电路板之上。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种基于腾云S2500的双路服务器主板，其特征在于，包括：

双路直连的两个腾云S2500处理器、PCIE扩展桥片模块、CPLD单元模块、BMC管理模块、SATA控制器、USB控制器、千兆网络控制器及万兆网络控制器；

所述PCIE扩展桥片模块与第一腾云S2500处理器相连；

所述SATA控制器分别与所述第一腾云S2500处理器和第二腾云S2500处理器处理器采用PCIE X1通路直连；

所述USB控制器、所述BMC管理芯片、所述千兆网络控制器及所述万兆网络控制器分别与所述PCIE扩展桥片模块的PCIE通路连接，其他PCIE通路为用于挂载板卡设备的PCIE槽通道；

所述第一腾云S2500处理器、所述第二腾云S2500处理器的LPC总线、SPI总线、UART总线、GPIO端口分别与所述CPLD单元模块相连，所述BMC管理模块的LPC总线、UART总线、GPIO端口与所述CPLD单元模块相连。

2.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，

所述第一腾云S2500处理器和所述第二腾云S2500处理器集成8个DDR4-3200通道、1个17通道PCIE接口和4个直连通路；

所述17通道PCIE接口为PCIE3.0，分为1个16通道X16，1个1通道X1；

所述第一腾云S2500处理器和所述第二腾云S2500处理器的1通道X1分别挂载SATA控制器，所述SATA控制器采用88SE9215型号，支持4路SATA3.0输出。

3.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，

所述USB控制器采用uPD720201型号，所述uPD720201型号与所述PCIE扩展桥片模块的1个X1通道连接。

4.根据权利要求2所述的主板，其特征在于，

所述PCIE扩展桥片模块采用PEX8764桥片，所述PEX8764桥片与所述第一腾云S2500处理器的1个16通道X16连接。

5.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，

所述CPLD单元模块采用EPM2210F324型号芯片；

所述EPM2210F324型号芯片具有272个I/O端口，支持外部电源电压为3.3V/2.5V或1.8V的设备连接。

6.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，

所述BMC管理模块采用AST2500芯片，所述AST2500芯片支持IPMI 2.0技术，所述AST2500具有800MHz的ARM11处理器及1600Mbps的DDR4。

7.根据权利要求5所述的主板，其特征在于，

所述BMC管理模块具有本地显示VGA功能、ADC电压和温度监测功能、NCSI网络共享功能、远程监控功能及管理功能。

8.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，

所述千兆网络控制器采用NHI350AM4SLJ3Z型号芯片；

所述NHI350AM4SLJ3Z型号芯片提供4个完全集成的千兆以太网媒体访问控制MAC端口和物理层PHY端口，及4个可以连接到外部PHY的SGMII/SerDES端口。

9.根据权利要求4所述的主板，其特征在于，

所述万兆网络控制器采用82599ES型号控制器，所述82599ES型号控制器支持SFP+适配器的集成物理层PHY、主板集成局域网LOM和刀片服务器夹层卡设计；

所述万兆网络控制器占用所述PEX8764桥片的PCIEX8通道。