НМС для серверных системных плат
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
НМС для серверных системных плат
Системная плата основа практически любого компьютера, в том числе и сервера. Поэтому неудивительно, что именно в системной плате реализованы специфические черты той или иной платформы. Поскольку архитектура серверов младшего уровня лишь незначительно отличается от архитектуры обычных персональных компьютеров, похож и дизайн системных плат. Высокопроизводительные многопроцессорные мастодонты, строящиеся по модульному принципу, могут и вовсе не иметь системной платы в привычном смысле их характеристики определяет только НМС системной логики, а от платы, на которой НМС собран, характеристики системы практически не зависят. В случае серверов младшего и среднего уровней НМС имеет огромное значение, однако в связи с универсальностью компонентов и наличием дополнительных микросхем-контроллеров спектр возможных решений, построенных на базе одного набора микросхем, может быть гораздо шире.
Набор микросхем. Наборы микросхем для серверов младшего уровня практически не отличаются от НМС для настольных ПК, однако с ростом сложности вычислительной системы подход к проектированию микросхем меняется: на первый план выходят задачи масштабируемости. Серверные НМС для многопроцессорных систем, как правило, состоят из большого количества специализированных микросхем и предусматривают масштабирование вычислительных средств и устройств ввода-вывода без применения общих каналов передачи данных. Ниже приведен подробный обзор наиболее распространенных серверных НМС.
Нередко крупные изготовители серверов такие, как Sun, NEC и некоторые другие, разрабатывают собственные НМС для процессоров AMD Opteron, Intel Xeon и Itanium 2. Это необходимо для создания архитектур с более чем 16 процессорами для таких систем готовых НМС мало и не всегда их характеристики и возможности достаточны для ряда задач. Однако в связи с тем, что фирменные наборы микросхем не поступают в открытую продажу, компании используют их только в своих серверах, а технические характеристики и подробности архитектуры, как правило, не раскрывают.
Процессорные гнезда. Основная черта серверов применение многопроцессорных конфигураций. Поэтому, несмотря на то что большая часть серверных ЦП по сути модифицированные процессоры для ПК, они имеют заметные конструктивные различия, и прежде всего это касается процессорных гнезд.
Современные процессоры Xeon имеют системную шину, почти полностью аналогичную шине Pentium 4 (они даже могут работать с одними и теми же НМС, в однопроцессорной, разумеется, конфигурации), но общая шина многопроцессорных IA-систем требует наличия дополнительных контактных линий. Современные ЦП Xeon устанавливаются в 603- (400-МГц шина) и 604-контактные (533-МГц шина) гнезда ZIF (Zero Insertion Force обеспечивают отсутствие давления на контакты при установке ЦП), в то время как для Pentium 4 достаточно 478-контактного гнезда.
У процессоров AMD Opteron количество контактов больше 940. Это объясняется тем, что в ядро процессора встроен контроллер памяти и несколько шин HyperTransport.
Процессоры Itanium первого и второго поколения устанавливаются в другой тип гнезда VLIF (Very Low Insertion Force минимальное давление на контакты при установке) и имеют 418 и 611 контактов соответственно.
Шины для плат расширения. Хотя архитектура сервера не предполагает столь высокую гибкость и модернизируемость, как у ПК, тем не менее она предусматривает возможность расширения. Однако наиболее распространенная в ПК шина для подключения плат расширения (32-бит 66-МГц PCI) в серверах почти не применяется. Как правило, серверные системные платы оснащаются контроллерами шины PCI-X (ширина 64 бит, частота 66, 100, 133 или 266 МГц), основное отличие PCI-X от традиционной PCI соединение типа точкаточка. Контроллеры PCI-X присутствуют практически во всех серверных НМС.
НМС для систем с однимчетырьмя ЦП
Opteron
NVIDIA nForce Professional 2200 и 2050. Позиции компании NVIDIA на рынке НМС для процессоров семейства Athlon 64 очень сильны: пользуясь преимуществами встроенного в ядро ЦП контроллера памяти Athlon 64, инженеры компании разработали микросхему nForce, выполняющую функции и северного и южного мостов. Решение оказалось столь удачным, что NVIDIA, выпустив третье поколение этой микросхемы, претендует на лидерство на рынке систем Athlon 64.
Учитывая близость архитектур Athlon 64 и Opteron, неудивительно, что руководство NVIDIA приняло решение выпустить модель микросхемы для рынка серверов и рабочих станций.
В начале этого года NVIDIA представила семейство микросхем nForce Professional из двух моделей 2200 и 2050. Эти микросхемы предназначены для построения двухпроцессорных серверов на базе процессоров Opteron. Каждая микросхема представляет собой полноценное ядро вычислительной системы (они оснащены системным интерфейсом HyperTransport для связи с ЦП, двадцатью линиями PCI Express, мощными сетевыми и дисковыми контроллерами), предусмотрена возможность создания RAID-массивов и подключение к 1-Гбит/с Ethernet-сетям. Микросхема 2050 несколько упрощена по сравнению со старшей моделью: в ней отсутствуют контроллеры обычного параллельного интерфейса АТА (есть только Serial ATA), USB, шины PCI, а также звуковой контроллер.
Предложенные NVIDIA наборы микросхем ориентированы в первую очередь на высокопроизводительные рабочие станции, но они нашли применение и в традиционных двухпроцессорных серверах некоторых изготовителей.
Примечательно, что нередко для равномерного распределения загрузки в одной системе применяют обе микросхемы, которые подключаются к разным ЦП. Кр