CN218497448U - 一种随机数服务器 - Google Patents
一种随机数服务器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218497448U CN218497448U CN202222964207.3U CN202222964207U CN218497448U CN 218497448 U CN218497448 U CN 218497448U CN 202222964207 U CN202222964207 U CN 202222964207U CN 218497448 U CN218497448 U CN 218497448U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- random number
- chip
- server
- case
- number generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 2
- 238000000342 Monte Carlo simulation Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种随机数服务器，涉及随机数技术领域，服务器包括机箱及机箱内设有的主板，主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器，主板还包括PHY芯片和USB转串口芯片，机箱内另设有风扇、温度传感器及电源，机箱上设有网口、USB接口、按键开关、指示灯及光纤接口。本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及随机数技术领域，具体涉及一种随机数服务器。本实用新型可应用于量子通信、量子信息、传统信息安全、密码学、蒙特卡洛模拟、数值计算、随机抽样、神经网络计算。
背景技术
随机数是密码学算法的基础，是现代加密体系中最重要的部分之一，几乎所有的密码学算法都需要使用到随机数，而用于随机数产生的设备即为随机数发生器。
随机数发生器是加密系统的核心部件，其产生的密钥是密码安全性的根基。通常来说，随机数产生的速率越高，单位时间内产生的密钥就越多，保密系统理论安全性也更高。现有的随机数发生器一般应用于通用服务器机箱内部的PCIE插槽上，供操作系统调用，但通用服务器机箱内部的PCIE槽位数量是有限的，往往还需要安装各种形式的网卡、接口卡、硬盘阵列卡、声卡等，因此可用于随机数发生器的槽位很少。单个随机数发生器的速率是存在技术性瓶颈的，当需要实现一种超大规模的保密系统时，则需要多个随机数发生器并行同时工作，且每个随机数发生器都需搭载配置服务器设备，这将使得系统的复杂度很高，硬件成本也很高。
因此，本申请提供了一种随机数服务器，可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。
实用新型内容
实用新型目的：本申请目的是提供一种随机数服务器，解决了当前单个随机数发生器速率瓶颈而使得超大规模保密系统时，多个随机数发生器并行同时工作所带来的问题。本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。
技术方案：一种随机数服务器，所述服务器包括机箱及机箱内设有的主板，所述主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，所述服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。
进一步的，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的PHY芯片，所述机箱上设有网口，所述PHY芯片与所述网口连接。
进一步的，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的USB转串口芯片，所述机箱上设有USB接口，所述USB转串口芯片与所述USB接口连接；
所述USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。
进一步的，所述机箱内另设有若干个风扇，所述风扇与所述FPGA芯片连接。
进一步的，所述机箱内另设有温度传感器，所述温度传感器与所述FPGA芯片连接。
进一步的，所述机箱上设有按键开关，所述按键开关与所述FPGA芯片连接。
进一步的，所述机箱上设有指示灯，所述指示灯与所述FPGA芯片连接。
进一步的，所述机箱内另设有电源，所述电源与所述主板连接，所述电源用于所述主板供电。
进一步的，所述机箱上设有若干个光纤接口，每个随机数发生器连接一个光纤接口。
进一步的，所述随机数发生器槽位为22个。
本实用新型的有益效果：
1、本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，单个随机数发生器速率存在瓶颈，多个随机数发生器并行同时工作可使得随机数产生速率得到很大的提高；
2、本申请MCU芯片与FPGA芯片之间使用五位电平信号作为随机数发生器槽位的指示信号，FPGA芯片会根据MCU芯片下发的五位随机数发生器槽位的指示信号，将MCU芯片连通到相应的随机数发生器槽位上；
3、本申请通过PHY芯片、网口实现联网，通过USB转串口芯片、USB接口实现电脑等上位机的连接，一个网口或USB接口，可实现对服务器的配置、操控，可实现同时对22个随机数发生器进行监控、配置、管理；
4、本申请实现温控功能、按键指示灯功能、对外联网功能、对外连接上位机功能及多个随机数发生器并行同时工作功能，使得随机数服务器功能性多样。
附图说明
图1为本实用新型一种随机数服务器整体示意图；
图2为MCU芯片与FPGA芯片之间使用五位电平信号作为随机数发生器槽位的指示信号的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：
如图1所示，一种随机数服务器，服务器包括机箱及机箱内设有的主板，主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。
本申请随机数发生器槽位选为PCIE槽位，本申请随机数发生器槽位上插入随机数发生器，即为PCIE槽位上插入随机数发生器，随机数发生器用于随机数的产生。
本申请MCU芯片可选用GD32F107芯片，一款基于ARM Cortex-M3内核的通用MCU芯片。
本申请FPGA芯片可选用EF2L45LG144B芯片，一款通用的FPGA芯片。
本申请机箱可选用19英寸2U标准机箱，根据2U标准机箱的空间拓扑，在最大程度空间利用的情况下，可设计有22个随机数发生器槽位，主板上可最多插有22个随机数发生器，这些随机数发生器可通过主板完成统一配置、管理、监控。以每个随机数发生器产生速率4.7Gbps计算，当22个随机数发生器槽位满配随机数发生器时，该随机数服务器可以实现超过100Gbps的随机数产生速率。
如图1所示，主板还包括与MCU芯片连接的PHY芯片，机箱上设有网口，PHY芯片与网口连接。主板还包括与MCU芯片连接的USB转串口芯片，机箱上设有USB接口，USB转串口芯片与USB接口连接，USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。
本申请PHY芯片可选用YT8512芯片，一款百兆PHY芯片。
本申请USB转串口芯片可选用CP2102GM芯片，实现串口与USB接口的转换。
本申请网口为百兆网口，网口上带有LINK和ACT指示灯。
本申请USB接口为USB2.0接口。
本申请网口可外接交换机，从而实现该随机数服务器联网；本申请USB接口可外接上位机，例如：电脑等，本申请通过联网、上位机可实现该随机数服务器的配置、操控，一个网口或USB接口，可实现同时对22个随机数发生器进行监控、配置、管理。
如图1所示，机箱内另设有若干个风扇，风扇与FPGA芯片连接，机箱内另设有温度传感器，温度传感器与FPGA芯片连接。
温度传感器用于检测机箱内部温度，FPGA芯片采集温度传感器所检测的温度信息，FPGA芯片还可获取风扇转速信息，FPGA芯片将采集的温度信息、风扇转速信息发送至MCU芯片，MCU芯片自带温控算法曲线，MCU芯片向FPGA芯片下发指令，FPGA芯片对风扇进行调速，从而实现机箱内部温控。
如图1所示，机箱上设有按键开关，按键开关与FPGA芯片连接，通过按键开关可向FPGA芯片发送指令。
机箱上设有指示灯，指示灯与FPGA芯片连接，FPGA芯片通过控制指示灯亮灭、快慢闪，从而实现告警等功能。
机箱上设有若干个光纤接口，光纤接口为LC光纤接口，每个随机数发生器连接一个光纤接口，本申请最多可插入22个随机数发生器，故光纤接口至少设有22个，光纤接口可用于外部光纤接入。
本申请机箱内另设有一个符合ATX标准的电源，电源与主板连接，电源用于主板供电。主板使用ATX电源的STBY电源供电，FPGA芯片检测到电源按键拉低，即使能ATX电源的控制信号，接收到使能信号之后，ATX电源给主板输出12V电源，主板将12V电源分配给各个随机数发生器槽位，为随机数发生器供电，主板还将12V电源同时分配给风扇等用电部件。
如图2所示，MCU芯片与FPGA芯片之间使用五位电平信号作为随机数发生器槽位的指示信号，如：00001、00010……，FPGA芯片通过译码，可识别出25个槽位号信息，即32个槽位号信息，FPGA芯片设计使用22个串口分别与22个随机数发生器槽位进行通信，FPGA芯片会根据MCU芯片下发的五位随机数发生器槽位的指示信号，将MCU芯片与对应的随机数发生器槽位连接。
该随机数服务器连接的网络或上位机，可向MCU芯片下发随机数发生器槽位选通指令，MCU芯片会根据指令改变五位随机数发生器槽位指示电平信号，FPGA芯片根据该电平信号将MCU芯片连通到指定的随机数发生器槽位上。
网络或上位机，可对各个随机数发生器槽位上随机数发生器进行各项基本功能配置。
随机数发生器发生异常时，可通过中断方式上报FPGA芯片，FPGA芯片主动进行信息采集，并上报给MCU芯片，MCU芯片进行日志记录和上报告警。
MCU芯片定时对各个随机数槽位进行轮询检查，记录日志。
Claims (10)
1.一种随机数服务器，其特征在于，所述服务器包括机箱及机箱内设有的主板，所述主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，所述服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。
2.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的PHY芯片，所述机箱上设有网口，所述PHY芯片与所述网口连接。
3.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的USB转串口芯片，所述机箱上设有USB接口，所述USB转串口芯片与所述USB接口连接；
所述USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。
4.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱内另设有若干个风扇，所述风扇与所述FPGA芯片连接。
5.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱内另设有温度传感器，所述温度传感器与所述FPGA芯片连接。
6.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱上设有按键开关，所述按键开关与所述FPGA芯片连接。
7.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱上设有指示灯，所述指示灯与所述FPGA芯片连接。
8.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱内另设有电源，所述电源与所述主板连接，所述电源用于所述主板供电。
9.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱上设有若干个光纤接口，每个随机数发生器连接一个光纤接口。
10.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述随机数发生器槽位为22个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222964207.3U CN218497448U (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种随机数服务器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222964207.3U CN218497448U (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种随机数服务器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218497448U true CN218497448U (zh) | 2023-02-17 |
Family
ID=85197367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222964207.3U Active CN218497448U (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种随机数服务器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218497448U (zh) |
-
2022
- 2022-11-08 CN CN202222964207.3U patent/CN218497448U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102508456B (zh) | 振动监视保护装置的背板总线式结构及其通信控制方法 | |
| CN101404604A (zh) | 一种485总线式监控系统及其高可扩展性方法 | |
| CN106952464A (zh) | 智能数据采集系统和采集方法 | |
| CN107038139A (zh) | 一种基于ft1500a的国产服务器主板的实现方法 | |
| CN110764585B (zh) | 一种通用的独立bmc板卡 | |
| CN211956466U (zh) | 一种基于飞腾处理器的存储主板 | |
| CN109162953A (zh) | 一种风扇控制装置及服务器 | |
| CN113886326A (zh) | 一种arm服务器和数据处理方法 | |
| CN210515178U (zh) | 一种基于国产cpu实现的刀片服务器的管理板 | |
| CN105549696B (zh) | 具有机箱管理功能的机架式服务器系统 | |
| CN202710986U (zh) | 振动监视保护装置的背板总线式结构 | |
| CN218497448U (zh) | 一种随机数服务器 | |
| CN202443354U (zh) | 多节点无线缆模块化计算机 | |
| CN110659233A (zh) | 一种串口信息切换装置和服务器 | |
| CN206460446U (zh) | 一种针对加固计算机主板的监控装置 | |
| CN104598202A (zh) | 命令行管理装置及方法 | |
| CN108833242B (zh) | 一种二取二安全数据处理与仲裁方法 | |
| CN213545260U (zh) | 一种基于龙芯3b4000四路处理器服务器 | |
| CN201750426U (zh) | 智能刀片服务器 | |
| CN109193631A (zh) | 一种基于区块链的电力管理系统 | |
| CN202362716U (zh) | 功能型专用计算机 | |
| CN206991096U (zh) | 机柜使用状态监控系统 | |
| CN105760278A (zh) | 一种基于单片机的计算机性能监控系统及方法 | |
| CN202634490U (zh) | 分布式网络数据检测系统 | |
| CN102541714A (zh) | 芯片监控的实现方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A Random Number Server Effective date of registration: 20230912 Granted publication date: 20230217 Pledgee: Zijin Trust Co.,Ltd. Pledgor: Matrix Time Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980056162 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231011 Granted publication date: 20230217 Pledgee: Zijin Trust Co.,Ltd. Pledgor: Matrix Time Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980056162 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |