本发明专利技术涉及一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器，属于服务器设计领域。本发明专利技术的服务器可以使用VPX加固结构，ATCA加固结构等加固计算机方式实现，包括：电源模块，计算模块、交换模块和智能模块。本发明专利技术设计一种VPX架构的全国产人工智能服务器，即实现了加固服务器大数据量处理需求，在提升了服务器整体处理能力同时降低了服务器的处理器负载，降低了处理相同数据所使用的功耗。相同数据所使用的功耗。相同数据所使用的功耗。
【技术实现步骤摘要】
基于VPX架构的全国产人工智能服务器
[0001]本专利技术属于服务器设计领域，具体涉及一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器。
技术介绍
[0002]随着对服务器数据处理能力的要求不断增加，随之而来的是服务器的功耗也跟随增加，同时进口芯片愈来愈难以购买，所以全国产服务器的需求越来越迫切和强烈，国产服务器处理器功耗大，处理器性能相对进口芯片处理能力较低。所以急需一个既能提升处理性能，又能降低功耗的全国产化服务器方案。
技术实现思路
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器，以解决国产服务器处理器功耗大，处理器性能相对进口芯片处理能力较低的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器，该服务器包括：电源模块，计算模块、交换模块和智能模块；
[0007]电源模块负责系统供电，提供系统的主要供电，支撑各模块的工作；电源模块包括：PFC、DC
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DC电源模块和第三BMC模块，电源模块通过背板为计算模块和交换模块提供工作使用的电压、电流；PFC与两个DC
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DC电源模块连接；
[0008]计算模块负责数据处理，提供计算能力，具备高速数据传输接口；计算模块包括：CPU核心模块、第一BMC模块、控制网络和数据网络；CPU核心模块通过PCIe与第一BMC模块连接，通过PCIe3.0*4与控制网络连接，通过PCIe4.0*16与数据网络连接，BMC模块独立工作，采集计算模块工作状态，为系统提供健康管理功能；
[0009]交换模块负责连接各个数据处理节点，负责数据交换，提供高带宽数据吞吐；交换模块包括：交换芯片、交换主控CPU和第二BMC模块，交换主控CPU和交换芯片进行数据互通，交换主控CPU配置交换芯片，使交换芯片具备三层以上的交换功能；
[0010]智能模块包括人工智能芯片和第四BMC模块，计算模块将需要处理的数据和任务信息传送给人工智能芯片，人工智能芯片计算完成后，将处理结果返回计算模块；
[0011]计算和交换的数据互通采用两种方式，控制信息传输层采用星型拓扑的千兆网互联，管理信息传输层采用IPMI总线式互联实现，使用总线背板进行连接；数据网络中数据传输40G链路采用SerDes实现互联，保证单线10.3125Gbps的单线传输速率；
[0012]计算模块和智能模块的数据互通采用两种方式，控制平面采用千兆网络方式连接，数据平面通过PCIE 3.0x8进行数据互通；控制平面和数据平面数据采用背板直连方式，背板只提供物理连接，通过背板连接器接将各个模块信号连接在一起。
[0013]进一步地，该服务器使用VPX加固结构或ATCA加固结构。
[0014]进一步地，CPU核心模块包括：飞腾处理器，飞腾桥片，长鑫内存和其他国产存储器，用于提供高性能、高吞吐率的硬件支持平台。
[0015]进一步地，管理接口采用飞腾公司BMC芯片或龙心2K系列处理器实现，对外引出2路IPMB接口；控制网络采用网讯公司的万兆网络控制器WX1820或千兆网络控制器WX1860实现，提供千兆网络接口或万兆网络接口；数据网络采用楠菲微电子的40G网络控制器芯片实现，提供高带宽的数据吞吐功能。
[0016]进一步地，第一BMC模块独立于系统以外，不参与数据处理和数据传输业务，仅对模块内部工作状态进行采集，记录和上报处理。
[0017]进一步地，交换模块采用楠菲微或盛科的20端口以上的40G以太网交换芯片作为网络交换核心，使用独立的千兆网/万兆网交换芯片用于控制网络数据交换，管理IPMB接口通过飞腾公司BMC芯片或龙心2K系列处理器实现SHMC功能，获取全部计算节点数据，利于数据整合。
[0018]进一步地，电源采用国产电源模块，提供系统供电和独立辅助电源，系统供电用于维持系统工作，为计算和交换模块提供工作电源；辅助电源采用独立设计，与系统供电完全分离，用于支撑管理平面运行。
[0019]进一步地，PFC与两个DC/DC电源模块连接，为功率因数校正单元，将交流转换为直流，再由DC/DC电源模块直接将电压进行调整，转换为工作电压，通过连接器输出，为后级系统供电。
[0020]进一步地，智能模块采用国产人工智能芯片或FPGA作为处理核心，使用PCIE接口与计算模块进行互联，计算模块将需要处理的数据和任务信息传送给人工智能芯片，人工智能芯片计算完成后，将处理结果返回计算模块，从而提升整个系统的计算能力。
[0021]进一步地，系统互联总线背板将电源模块，交换模块，计算模块连接在一起，支撑服务器正常工作，管理数据传输使用IPMI2.0标准，使用IPMB总线互联；计算模块控制数据传输千兆/万兆网络控制器引出SerDes接口与交换模块的SerDes接口进行星型互联，实现控制信息的交互，控制信息通过服务器内任意节点发出或由外部网络设备输入；计算模块的数据传输接口为网卡引出的40G网络接口通过SerDes与交换模块接口进行连接，交换模块的每个40G网络接口均采用光接口，保证可以连接多个计算模块。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术提出一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器，本专利技术设计一种VPX架构的全国产人工智能服务器的实现方法，即实现了加固服务器大数据量处理需求，在提升了服务器整体处理能力同时降低了服务器的处理器负载，降低了处理相同数据所使用的功耗。
附图说明
[0024]图1为本专利技术系统连接示意图；
[0025]图2为本专利技术的计算模块示意图；
[0026]图3为本专利技术的交互模块示意图；
[0027]图4为本专利技术的电源模块示意图；
[0028]图5为本专利技术的智能模块示意图；
[0029]图6为本专利技术的计算模块和智能模块连接示意图；
[0030]图7为本专利技术的系统互联示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0032]本专利技术设计一种管理平面，控制平面，数据平面，扩展平面的多种平面之间耦合的VPX架构的全国产人工智能服务器实现方法，实现了加固全国产服务器大数据量处理需求，增加了处理能力，降低了服务器内处理器的处理压力，在相同算力下，降低了功耗，大幅度提升全国产服务器的处理能力。
[0033]VPX架构的全国产人工智能服务器可以使用VPX加固结构，ATCA加固结构等加固计算机方式实现，包括：电源模块，计算模块、交换模块和智能模块。服务器全部选用国产器件，包括飞腾处理器，飞腾桥片，长鑫存储，盛科交换芯片等国产芯片。
[0034]电源模块负责系统供电，提供系统的主要供电，支撑各模块的工作。电源模块包括：PFC、DC
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DC电源模块和第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于VPX架构的全国产人工智能服务器，其特征在于，该服务器包括：电源模块，计算模块、交换模块和智能模块；电源模块负责系统供电，提供系统的主要供电，支撑各模块的工作；电源模块包括：PFC、DC
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DC电源模块和第三BMC模块，电源模块通过背板为计算模块和交换模块提供工作使用的电压、电流；PFC与两个DC
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DC电源模块连接；计算模块负责数据处理，提供计算能力，具备高速数据传输接口；计算模块包括：CPU核心模块、第一BMC模块、控制网络和数据网络；CPU核心模块通过PCIe与第一BMC模块连接，通过PCIe3.0*4与控制网络连接，通过PCIe4.0*16与数据网络连接，BMC模块独立工作，采集计算模块工作状态，为系统提供健康管理功能；交换模块负责连接各个数据处理节点，负责数据交换，提供高带宽数据吞吐；交换模块包括：交换芯片、交换主控CPU和第二BMC模块，交换主控CPU和交换芯片进行数据互通，交换主控CPU配置交换芯片，使交换芯片具备三层以上的交换功能；智能模块包括人工智能芯片和第四BMC模块，计算模块将需要处理的数据和任务信息传送给人工智能芯片，人工智能芯片计算完成后，将处理结果返回计算模块；计算和交换的数据互通采用两种方式，控制信息传输层采用星型拓扑的千兆网互联，管理信息传输层采用IPMI总线式互联实现，使用总线背板进行连接；数据网络中数据传输40G链路采用SerDes实现互联，保证单线10.3125Gbps的单线传输速率；计算模块和智能模块数据互通采用PCIE3.0 X8接口进行数据互通，传输控制信息和数据信息，PCIE速率自适应为3.0,2.0和1.0，同时通道自适应为X8，X4，X2和X1，数据互通的物理通道采用背板直连方式，背板只提供物理连接，通过背板连接器接将各个模块信号连接在一起。2.如权利要求1所述的基于VPX架构的全国产人工智能服务器，其特征在于，该服务器使用VPX加固结构或ATCA加固结构。3.如权利要求1所述的基于VPX架构的全国产人工智能服务器，其特征在于，CPU核心模块包括：飞腾处理器，飞腾桥片，长鑫内存和其他国产存储器，用于提供高性能、高吞吐率的硬件支持平台。4.如权利要求3所述的基于VPX架构的全国产人工智能服务器，其特征在于，管理接口采用飞腾公司BMC芯片或龙心2K系列处理器实现，对外引出2路IPMB接口；控制网络采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智勇，张琨，赵博颖，刘宗宝，冯岳，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：
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