基于融合架构的多路服务器系统架构设计

文/李文方

随着Intel新一代Purley平台的发布，许多设计规格发生变化，为提升产品竞争力，丰富产品规格特性，需要推出新一代高端8路服务器系统架构，丰富产品规格、提高可用性、灵活配置，满足不同场景业务需求。

1 服务器系统架构设计

服务器系统架构8U高度，支持标准19英寸标准机柜，深度800mm。该系统架构模块化设计，层次分明，主要由计算模组、存储模组、液晶显示模块、故障诊断模块、UI模块、PCIE单卡热插拔模组、PCIE非热插拔模组、网络模组、时钟冗余模组、 MultiHost模组、管理模组、集中散热模块以及供电模块组成，如图1、图2所示。计算模组、存储模组、电源模组、UI模块通过系统中背板，连接后置IO扩展仓、散热模组、网络模组等，实现各模块热插拔功能，如图3所示。

图1：系统前视图（带前面板）

2 计算模组设计

图2：系统后视图

图3：系统侧视图

图4：系统逻辑图

计算模组1.25U高度，2颗IntelSkylake CPU通过新一代处理器一致性总线UPI进行板内互联，单颗处理器六通道12条内存最大化配置，单板支持24条内存。PCH采用扣卡形式与计算板互联，便于在双分区或四分区时分别为不同系统单独配置PCH芯片组。监控管理板同样采用扣卡的形式与计算板互联，用于监控主板内部件信息；整机共用部件，如风扇模组、存储模组、供电模组等由四个计算板上的四个监控管理板共同管理，通过外部管理USB接口进行信息同步。板载支持2个M.2硬盘。单个计算模组可支持2个GPU卡。四个计算模组通过系统中背板互联成8路系统，每个计算模组2颗CPU，颗粒度比较小，主要是为满足客户不同应用场合不同配置的需求。

3 存储模组设计

存储模组为2U高度，可实现支持48个2.5寸硬盘配置。整个模组由前置硬盘框、后置硬盘框、固定导轨和线缆拖链组成；前置硬盘框中间8颗硬盘可根据配置需求灵活更换为故障诊断模块或液晶显示模块；外置硬盘框内硬盘可直接操作和维护；当需要维护内部硬盘时，先将外置硬盘框拉出，其两侧固定滑轨内轨随之拉出，当外置硬盘框拉出距离存储单元机箱两个硬盘距离时，内轨止动，此时内轨触动中轨滑动，中轨带动内置硬盘框向外滑动，当内置硬盘框和存储单元机箱平齐时，中轨止动，这时前后硬盘框之间距离正好为一个硬盘距离，可实现对内置硬盘框内所有硬盘的操作和维护。

4 IO模组设计

IO模组分为两种，热插拔模组和非热插拔模组。热插拔模组内部支持单个X16 全高半长PCIE卡，可实现单卡热插拔；非热插拔模组内部支持4张X8 全高半长PCIE卡。4个网络模块，2个支持Multi-host，可实现冗余，灵活的配置在保证原有带宽的同时，有效降低了网络延迟，并且可缩减网络规模，大幅度的提高性价比。2个时钟冗余模组，大幅提高系统可靠性。管理模组采用1+1冗余方式，可支持远程管理控制；支持高清液晶屏显示监控系统，实现实时人机交互功能；支持整机系统监控状态灯板，实现光通路监控及诊断。

5 风扇模组设计

风扇模组采用双转子设计，提供强进散热动力源，风扇模组通过风扇板和系统中背板互联，可实现风扇模组前后热插拔维护。

6 中背板设计

互联背板主要用于互联四个计算模组、存储模组、风扇板、IO模组、网络模组、管理模组、时钟冗余模组。同时，供电模组PSU和中背板对接，互联背板还为各模组实现供电功能。互联中背板通过高速连接器实现计算模组之间UPI总线以及计算模组和IO模组之间PCIE总线高速信号互联。整体互联逻辑具体如图4所示。

7 结论

该服务器架构模块层次分明，规格特性丰富，模块颗粒度高，可提供灵活的系统配置。系统支持4个计算模组、48颗2.5寸硬盘、存储模组可灵活扩展液晶显示模块或故障诊断模块，支持8颗GPU、8张热插拔PCIE卡、16张非插拔PCIE卡、Multi-host功能、时钟冗余及管理冗余，有效降低网络延迟，大幅提高系统可靠性，丰富的产品规格特性可满足不同场景业务需求。