支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，支持高密度服务器的集中供电和集中管理。包括至少一个服务器模块。服务器模块包括一个计算主板和至少一个2.5英寸电子盘；服务器模块插入1U高19英寸宽的服务器托盘中，组成1U2模块的服务器节点。后面板接口为PCIE*16连接器。支持热插拔的DC

【技术实现步骤摘要】
支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置


[0001]本技术涉及服务器
，具体涉及支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置。

技术介绍

[0002]高密度服务器采用独特的架构设计，42U高度最多可配置76个计算主板，主要应用在大型数据中心，为大型复杂的互联网应用服务，相对于普通的机架式服务器，运算能力更强、计算密度更高、扩展更灵活。目前，高密度服务器的计算主板都是基于Intel的X86处理器设计实现，依然受限于国外软硬件产品，依然存在断供风险、以及木马和安全漏洞等安全威胁，严重影响信息系统的安全保障和长期稳定运行。
[0003]采用龙芯、飞腾等国产处理器是提升高密度服务器安全的有效手段。但是目前基于龙芯、飞腾等国产处理器的自主服务器基本都是机架式服务器，如图1所示，服务器主板采用E-ATX板型和标准ATX电源供电，主板尺寸偏大，不支持热插拔，采用后出线方式等因素，不能满足高密度服务器对计算主板架构要求。
[0004]因此如何设计计算主板架构，以提升服务器的计算密度目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，一种能够提升服务器的计算密度的计算主板架构，支持高密度服务器的集中管理。
[0006]为达到上述目的，本技术的技术方案为：支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，包括至少一个服务器模块。
[0007]服务器模块包括一个计算主板和至少一个2.5英寸电子盘；服务器模块插入1U高19英寸宽的服务器托盘中，组成1U2模块的服务器节点。
[0008]计算主板包括前面板接口、后面板接口、第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、支持热插拔的DC-DC转换器、可信计算控制电路、IO芯片、BIOS芯片、主板管理芯片BMC以及MSATA电子盘。
[0009]后面板接口上设置PCIE*16连接器。
[0010]支持热插拔的DC-DC转换器连接在PCIE*16连接器上，外部12V电源接入PCIE*16连接器，经DC-DC转换器转换后，为第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、可信计算控制电路、BIOS芯片、IO芯片和主板管理芯片BMC提供工作电压。
[0011]第一龙芯CPU分别与第二龙芯CPU以及南北桥芯片通过HT总线连接。
[0012]可信计算控制电路通过SPI总线连接BIOS芯片；BIOS芯片通过SPI总线连接至第一龙芯CPU；可信计算控制电路同时直接连接第一龙芯CPU，提供CPU可信启动控制信号。
[0013]主板管理芯片BMC上集成有GPIO信号端口、UART端口、I2C端口以及AVIN端口。
[0014]主板管理芯片BMC通过I2C总线连接远程管理中心，接收远程管理中心发出的开机管理信号，产生远程开机信号送入CPLD芯片，同时产生南北桥启动控制信息，通过GPIO端口
送入南北桥芯片中。
[0015]I2C端口连接温敏芯片，所述温敏芯片采集所述第一龙芯CPU、第二龙芯CPU以及南北桥芯片的温度，主板管理芯片BMC通过I2C端口监控所述第一龙芯CPU、第二龙芯CPU以及南北桥芯片的温度状态。
[0016]AVIN端口获取第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、CPLD芯片以及BIOS芯片的工作电压并进行实时监控。
[0017]前面板接口上设置可信指示灯、网口、USB接口、VGA接口、开机按钮以及复位按钮。
[0018]南北桥芯片经IO芯片连接至前面板接口上的网口和USB接口；南北桥芯片直接与前面板接口上的VGA接口、开机按钮以及复位按钮相连。
[0019]南北桥芯片通过SATA总线与MSATA电子盘连接，MSATA电子盘上存储计算主板的操作系统。
[0020]计算主板中，前面板接口长于后面板接口，计算主板呈L型。
[0021]进一步地，可信计算控制电路中包括开关模块、CPLD芯片、可信插槽mini-PCIE以及可信模块。
[0022]开关模块通过SPI总线连接在第二龙芯CPU和BIOS芯片之间；开关模块通过GPIO总线连接CPLD芯片。
[0023]可信插槽mini-PCIE的接口一侧集成有PCIE信号端口、USB信号端口、CPU启动控制端口、模块复位信号端口、SPI信号端口、可信度量失败信号端口、电源管脚和地管脚；可信插槽mini-PCIE的PCIE信号端口通过PCIE总线连接至南北桥芯片的PCIE连接端口；可信插槽mini-PCIE的USB信号端口通过USB数据线连接至南北桥芯片的USB连接端口；可信插槽mini-PCIE的CPU启动控制端口连接CPLD芯片的CPU复位输入端；可信插槽mini-PCIE的模块复位信号端口连接CPLD芯片的模块复位输出端口；所述可信插槽mini-PCIE的可信度量失败信号端口连接所述CPLD芯片的可信度量失败输入端口；可信插槽mini-PCIE的SPI信号端口通过SPI总线连接开关模块；可信插槽mini-PCIE的电源管脚和地管脚分别对应接电源和接地。
[0024]可信模块，用于提供信任度量服务，可信模块插接在可信插槽mini-PCIE的插槽一侧。
[0025]CPLD芯片接收开机信号和远程开机信号；CPLD芯片还具有CPU复位输出端，连接第一龙芯CPU的CPU复位输入端口。
[0026]有益效果：
[0027]1、本技术提供的支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，为了实现高密度服务器的集中供电和集中管理功能，计算主板与2块2.5英寸电子盘组成一个服务器模块。2个服务器模块可以插入1U高19英寸宽的服务器托盘中，组成1U2模块的服务器节点。而传统的机架式服务器2U高19英寸宽，内含1个服务器节点。这样服务器的计算密度提升4倍，支持高密度服务器的集中管理。
[0028]2、本技术提供的支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，对主板的供电和各型接口方案进行了创新。后面板接口采用一个直角型PCIE*16的连接器，管脚采用自定义设计，只提供12V电源、地，以及2路I2C信号。主板前面板输出计算主板所有对外业务接口、按钮、指示灯，包括网口、USB接口、VGA接口、开机按钮、复位按钮以及信号指示灯。这
种布局设计给设备维护提供方便，使设备操作人员在前面板就可以实现所有维护操作，解决了传统机架式服务器前面板和后面板都要操作的困境。
[0029]3、本技术提供的支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，采用主板管理芯片BMC通过I2C总线连接温敏芯片，监控两个CPU和南北桥等3处的温度状态；通过AVIN接口采样各芯片电压状态，实时监控主板各路电压状态。主板通过自定义PCIE接口的2路I2C总线，实现与高密度服务器主管理系统的信息交互，实现开机、关机、复位的远程控制，摒弃传统机架式服务器采用1路管理网口与上级管理系统的通信，具有更好的实时性和可靠性。
附图说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.支持高密度服务器的安全增强龙芯计算主板装置，其特征在于，包括至少一个服务器模块；所述服务器模块包括一个计算主板和至少一个2.5英寸电子盘；所述服务器模块插入1U高19英寸宽的服务器托盘中，组成1U2模块的服务器节点；所述计算主板包括前面板接口、后面板接口、第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、支持热插拔的DC-DC转换器、可信计算控制电路、IO芯片、BIOS芯片、主板管理芯片BMC以及MSATA电子盘；所述后面板接口上设置PCIE*16连接器；所述支持热插拔的DC-DC转换器连接在所述PCIE*16连接器上，外部12V电源接入PCIE*16连接器，经DC-DC转换器转换后，为第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、可信计算控制电路、BIOS芯片、IO芯片和主板管理芯片BMC提供工作电压；所述第一龙芯CPU分别与所述第二龙芯CPU以及所述南北桥芯片通过HT总线连接；所述可信计算控制电路通过SPI总线连接所述BIOS芯片；所述BIOS芯片通过SPI总线连接至所述第一龙芯CPU；所述可信计算控制电路同时直接连接所述第一龙芯CPU，提供CPU可信启动控制信号；所述主板管理芯片BMC上集成有GPIO信号端口、UART端口、I2C端口以及AVIN端口；所述主板管理芯片BMC通过I2C总线连接远程管理中心，接收所述远程管理中心发出的开机管理信号，产生远程开机信号送入CPLD芯片，同时产生南北桥启动控制信息，通过GPIO端口送入所述南北桥芯片中；I2C端口连接温敏芯片，所述温敏芯片采集所述第一龙芯CPU、第二龙芯CPU以及南北桥芯片的温度，主板管理芯片BMC通过I2C端口监控所述第一龙芯CPU、第二龙芯CPU以及南北桥芯片的温度状态；AVIN端口获取第一龙芯CPU、第二龙芯CPU、南北桥芯片、CPLD芯片以及BIOS芯片的工作电压并进行实时监控；所述前面板接口上设置可信指示灯、网口、U...

【专利技术属性】
技术研发人员：金达，王士成，张海岩，郑玉冰，张玉，陈相宇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十五研究所，
类型：新型
国别省市：