一种基于龙芯3b处理器的刀片式服务器系统

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1、一种基于龙芯3B处理器的刀片式服务器系统马金伟江苏自动化研宄所摘要：文章以抗恶劣环境用电子信息系统平台的自主可控为背景，围绕龙芯3B处理器和中标麒麟操作系统，开展军用刀片式服务器的软硬件设计，突破基于龙芯3B处理器的DDR3内存扩展技术、服务器系统智能监控管理技术、万兆网络接口模块设计及驱动开发技术、刀片式服务器热设计及仿真技术等，基于国产关键软硬件构建了刀片式服务器，为新-代抗恶劣环境用计算设备的自主可控提供了技术支撑。关键词：龙芯3B;服务器;VPX;PMON;中标麒麟;作者简介：马金伟单位:江苏自动化研宄所通信地址:江苏省连云港市新浦区圣湖路18号计算机

2、事业部邮政编码:222061手机：18036679999电子信箱：majinwei@jari.comAbladeserversystembasedonLoongson3BprocessorMaJin-weiJiangsuAutomationResearchInstitute;Abstract：Toimprovetheindependenceofmilitaryequipment,anewserverbasedonLoongson3BprocessorandNeoKyiinoperatingsystemisproposedTheteamsolvedalotoft

3、echniquedifficulty,designedDDR3onLoongson3Bplatform,designedmanagementsystemonserver,designed10Gnetworkmodule.ThekeypartofserverhardwareisLoongson3Bprocessor,andthekeypartofserveroperatingsystemisNeoKylin.Theytakemoresecuritytothisserversystem.Keyword：Loongson3B;Server;VPX;PMON;NeoK

4、ylin;0引言抗恶劣环境用计算机是信息系统的基础，是提升信息化能力的核心手段，是体现综合实力的重要标志。解决信息系统的安全问题，必须从自主可控技术抓起，尤其是要解决计算机自身的安全问题，解决计算机自身的安全需立足自主可控的处理器等芯片，立足国产操作系统、中间件、数据库等应用软件，以提高自身的安全性。因此基于国产CPU和国产操作系统的服务器是未来抗恶劣环境用综合信息管理平台［1］的迫切需求。龙芯3B处理器是中科院最新研制的一款8核处理器m，采用28nm工艺制造，在单个芯片集成丫8个64位超标量通用向量处理器核UL典型工作主频为1.1GHz,是龙芯3号多核处理器

5、系列的最新产品，主耍面向服务器领域。1服务器架构服务器总体框架主要包括硬件层、固件层、软件层三个层面，硬件层主要包括服务器主模块及外围接门板卡，固件层采用PM0N作为启动引导固件，软件层主要指中标麒麟操作系统及应用软件，总体组成框阁如阁1所示。图1总体组成框图（参见右栏）图1总体组成框图下载原图2硬件设计整个服务器釆用vpx架构U1，由服务器主模块、电源模块、数据装载模块、万兆网络模块、机架管理模块、交换模块（选配）、机箱、底板等单元构成。机箱内模块具体布局如图2所示。2.1服务器主模块设计龙芯3B处理器通过LPC总线连接BIOS芯片，通过两个内存通道分别挂载

6、2GB容量内存颗粒，实现双通道功能，支持ECC，龙芯3B频率配置为1GHz，内存频率为533MHz。处理器的HT1通过16位HT总线与北桥芯片连接。处理器的HTO连接至FPGA，实现3路RapidI0-X4接门，及一路调试串门。服务器主模块可板载BMC模块提供管理功能边1，通过LAN、串口、LPC等接口实现与板外管理模块的通信。2.2机架管理模块设计机架管理模块的主要功能是监控主模块的温度、电压状态等服务器工作状态信息。基于ARM处理器來实现数据采集和传递，通过内部的RS232串门及I2C总线实现与主模块BMC模块的信息交互;通过网络接口对外提供Web服务。I

7、PMI智能平台管理接口是一项应用于服务器管理系统设计的标准，由Intel、HP、Dell和NEC公司于1998年共同提出，当前最新版木为2.0。利用此接U标准设计有助于在不同类服务器系统硬件上实施系统管理，使不同平台的集中管理成为可能。2.3万兆网络模块设计服务器中，万兆网络模块基于lntel82599万兆网络芯片开展设计，通过PCIE-X8总线与主模块进行大容量数据交换，通过PHY芯片扩展2路万兆网络接1_1。82599所需外部时钟为25MHz,通过EEPROM进行配置信息存储;PHY芯片所需外部时钟为156.25MHz，2片BootFlash对应2路万兆网

8、络接门。2.4Rapid10交换模块设