基于Intel Nehalem-ep服务器主板的设计与研究

• 作 者: 程奇
• 机 构: 武汉理工大学
• 出 处: 武汉理工大学
• 发表日期: 2010年01期
• 关键词: 服务器 刀片 芯片组 BMC小系统 信号完整性

刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统“主板”,它们可以通过“板载”硬盘启动自己的操作系统。管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群,共享资源。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,并同时共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的“刀片”,就可以提高整体性能。而由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。这些刀片服务器具有低功耗、空间小、单机售价低等特点。这些设计满足了密集计算环境对服务器性能的需求,有的还通过内置的负载均衡技术,有效地提高了服务器的稳定性和核心网络性能。刀片服务器能够最大限度地节约服务器的使用空间和费用,并为用户提供灵活、便捷的扩展升级手段。本文详细介绍了一种基于Intel公司2009年第一季度最新发行的QuickPath架构四核Nehalem-ep处理器和Tylersburg 36D、ICH10芯片组的刀片的系统和硬件设计。刀片作为下一代商用高性能服务器的主板,主要具有三个方面的功能:处理功能、接口功能以及主板管理功能。本文在介绍该刀片服务器主板的硬件设计之外,也对该主板上的高速信号的信号完整性问题做了详细分析,并且也对该主板在PCB布局布线、生产加工工艺上应注意的问题进行了详尽分析。按照论文中提出的设计方案,成功地生产出和调试通了该主板,并完成了各项性能测试,对开发下一代高性能刀片服务器具有普遍的意义。最后论文针对所设计的主板,对国内外整个刀片服务器现状做了总结和分析,并对服务器行业的发展前景作了展望。