基于飞腾处理器的双冗余服务器的制作方法

1.本发明涉及计算机领域，具体地，涉及基于飞腾处理器的双冗余服务器。


背景技术：

2.在信息安全时代，基于国产处理器的通用服务器避免了在技术和维护方面的风险和隐患，且冗余处理器架构能够实现服务器安全故障转移和负荷分担功能。因此当故障出现时,备用设备还可以维持正常运转,增加了系统的可靠性。
3.在公开号为cn210954893u的中国专利文献中，公开了一种基于飞腾处理器的双路服务器主板，包括：两片通过serdes接口互联的飞腾处理器，其分别连接具有spio接口的flash存储芯片和多条ddr4内存插槽，且均经usb接口芯片连接usb接口；pcie扩展芯片，其中一片飞腾处理器输出的一组x16 pcie接口与pcie扩展芯片的输入端口相连，pcie扩展芯片的输出端口连接一片以上sata接口芯片、一片以上网络芯片和管理芯片；和多片pcie插槽，其中一个与飞腾处理器中对应的接口连接，其余的与另一片飞腾处理器中对应的接口连接。但是该专利文献中的双路服务器主板不支持fail
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over机制，当一个处理器出现故障无法实现切换。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于飞腾处理器的双冗余服务器。
5.根据本发明提供的一种基于飞腾处理器的双冗余服务器，包括：第一ft2000 处理器、第二ft2000 处理器、fpga、switch、pcie选择器、sas控制器、usb控制器、以太网控制器以及bmc控制器；
6.所述第一ft2000 处理器与第二ft2000 处理器均通过pcie接口与pcie选择器连接，所述第一ft2000 处理器与第二ft2000 处理器均通过pcie接口与fpga连接，所述第一ft2000 处理器与第二ft2000 处理器在fpga中进行内存共享和数据同步，所述fpga与pcie选择器连接，所述pcie选择器与switch连接，所述fpga通过gpio信号与switch连接，所第一ft2000 处理器通过pcie选择器与switch的上行端口连接，述所述第二ft2000 处理器与switch的nt端口连接，所述sas控制器、usb控制器、以太网控制器以及bmc控制器均通过pcie接口与switch连接。
7.优选的，所述第一ft2000 处理器和所述第二ft2000 处理器均内嵌八通道ddr4控制器，每个处理器均扩展八个带ecc的rdimm内存插槽。
8.优选的，所述pcie选择器采用四通道的pcie发送二选一选择器pi3eqx16812和四通道的pcie接收二选一选择器pi3eqx16821组合而成。
9.优选的，所述pcie选择器最高支持16gbps串行速率，兼容pcie4.0标准。
10.优选的，所述switch采用pex8780，所述switch的pcie桥支持80lanes，支持多主处理器下的fail
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over模式。
11.优选的，所述switch通过pcie接口扩展一路x16的pcie插槽、两路x8的pcie插槽以及一路x8的xmc子卡。
12.优选的，所述fpga内部开辟有三个ram，分别为section a、section b以及section c，所述第一ft2000 处理器只能对section a进行写操作，第一ft2000 能够对三个ram进行读操作；所述第二ft2000 只能对section b进行写操作，第二ft2000 能够对三个ram进行读操作；所述switch下挂载的io只能对section c进行写操作，switch下挂载的io能够对三个ram进行读操作。
13.优选的，所述fpga内开辟的三个ram容量均为16kb。
14.优选的，所述sas控制器为88se1495，所述sas控制器扩展两个minihd
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sas接口，用于存储硬盘的连接。
15.优选的，所述以太网控制器包括千兆以太网控制器i350和万兆以太网控制器82599，所述i350扩展四个千兆以太网接口，所述i350对外接口形式为rj45；所述82599扩展两个万兆以太网接口，所述82599的对外接口形式为sfp和光口。
16.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
17.1、本发明采用双处理器架构，实现服务器安全故障转移和负荷分担功能，增加系统可靠性。
18.2、本发明安全双处理器支持手动切换和自动切换相结合：既可以通过pcie开关可以实现主备处理器的手动切换，也支持多主处理器下的fail
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over模式实现自动切换，切换时间达到毫秒级。
19.3、本发明在fpga内通过pcie实现主处理器、备处理器和外设io的内存共享，这种可编程逻辑器件方式电路集成度高，可根据需要扩大或减小内存容量，更加灵活。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本技术实施例基于飞腾处理器的双冗余服务器的系统结构图；
22.图2为本技术实施例中fpga内部内存共享设计示意图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
24.基于飞腾处理器的双冗余服务器主要由第一ft2000 处理器、第二ft2000 处理器、fpga、switch、pcie选择器、sas控制器、usb控制器、以太网控制器、bmc控制器组成。
25.其中，第一ft2000 处理器和所述第二ft2000 处理器均内嵌八通道ddr4控制器，每个处理器均扩展八个带ecc的rdimm内存插槽。pcie选择器分别采用四通道的pcie发送二选一选择器pi3eqx16812和四通道的pcie接收二选一选择器pi3eqx16821组合实现，该pcie选择器最高支持16gbps串行速率，完全兼容pcie4.0标准。fpga实现pcie选择器的开关控
制，通过pcie选择器可以实现主备处理器的手动切换。switch采用pex8780，该pcie桥支持80lanes，支持多主处理器下的fail
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over模式。在本发明中，第一ft2000 处理器通过pcie选择器连接到switch芯片的上行端口，宽度为pcie x4，第二ft2000 处理器连接到switch芯片的nt端口，宽度为pcie x4，因此双处理器成为一个互备系统。
26.在两处理器正常运行情况下，第一ft2000 处理器默认作为系统主处理器，在系统运行过程中，如果当第一ft2000 处理器发生故障，那么switch芯片将禁用第一ft2000 处理器和下行端口的连接，通过门铃寄存器发送中断信号，告知第二ft2000 处理器通过nt端口代替第一ft2000 处理器接管所有的下行端口，从而实现了双处理器的自动切换，提高系统安全和可靠性。
27.fpga采用xc7vx690tffg176型号，通过pcie信号分别与处理器1、处理器2进行物理接连通信，通过和gpio信号与switch进行物理连接通信。双处理器在fpga中实现内存共享和数据同步，具体实现方法如图2所示。在fpga内部开辟三个容量为16kb的ram，分别为section a、section b以及sect ion c，处理器1、处理器2和switch下挂载的io只能对各自特定的ram进行写操作，但是对三个ram可以均进行读操作。由于采用共享内存数据方式，因此当任意处理器发送故障时不会造成运行过程数据的丢失。
28.switch芯片pex8780通过pcie接口连接sas控制器88se1495扩展2个minihd
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sas接口，用于存储硬盘的连接；通过i350扩展4个千兆以太网接口，对外接口形式是rj45；通过82599扩展2个万兆以太网接口，对外接口形式是sfp 光口。pex8780经pcie转usb芯片upd720201引出4路usb接口，其中一路usb2.0与bmc相连，另外三路usb3.0连接到usb接口。pex8780经bmc控制器ast2500管理芯片引出一路管理网络接口，用于管理，通过ast2500自带的vga显示模块作为系统的图形图像输出。pex8780通过pcie接口扩展一路x16和两路x8的pcie插槽，扩展一路x8的xmc子卡。
29.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
30.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。