硬件共享系统、硬件共享方法和硬件共享设备技术方案

技术编号：39928587 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-08 21:38

本申请涉及云计算领域，公开了一种硬件共享系统、硬件共享方法和硬件共享设备。多个计算设备通过光纤与硬件共享设备连接，并通过光纤来利用硬件共享设备中的硬件模块来完成计算任务，其中多个计算设备中至少有一个与硬件共享设备间的距离大于电信号稳定传输的预设距离。由于光信号的传输距离较远，可以增加计算设备与硬件共享设备间的距离，使得在大规模部署计算设备的场景中，可以增加连接到硬件共享设备中的计算设备的数据，从而可以减少硬件共享设备的数量，降低用户的部署成本。此外，由于连接到硬件共享设备中的计算设备的数量增加，有利于提高硬件共享设备中的硬件模块的利用率。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及计算机，特别涉及一种硬件共享系统、硬件共享方法和硬件共享设备。

技术介绍

1、随着计算机技术的发展，计算任务对服务器的硬件资源的需求越来越高，例如要求服务器具有足够大的内存空间、足够多的协处理器、足够多的专用计算板卡等。为满足计算任务对硬件资源的需求，可以为每台服务器都配备足够多的硬件资源，例如为每台服务器配置足够大的内存空间。但是，服务器并非一直都会执行对硬件资源需求较高的计算任务，在服务器执行对硬件资源需求较低的任务时，硬件资源利用率较低，造成硬件资源浪费，并且，为每台服务器都配备足够多的硬件资源会提高服务器的部署成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种硬件共享系统、硬件共享方法和硬件共享设备。多个计算设备通过光纤和硬件共享设备连接，可以增加计算设备与硬件共享设备间的距离，从而增加连接到硬件共享设备的计算设备的数量，有利于提高硬件共享设备的利用率、降低部署成本。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种硬件共享系统，该硬件共享系统包括硬件共享设备、与硬件共享设备分别通过第一光纤和第二光纤连接的第一计算设备和第二计算设备，并且第一计算设备与第二计算设备间的距离大于预设距离；其中第一计算设备用于通过第一光纤向硬件共享设备发送第一请求，或者通过第一光纤从硬件共享设备接收硬件共享设备响应于第一请求生成的第一结果；第二计算设备用于通过第二光纤向硬件共享设备发送第二请求，或者通过第二光纤从硬件共享设备接收硬件共享设备响应于第二请求生成的第二结果。

3、在本申请实施例中，第一计算设备和/或第二计算设可以通过光纤来和硬件共享设备进行通信，从而利用硬件共享设备中的硬件资源来完成计算任务，即通过向硬件共享设备发送计算任务对应的第一请求或第二请求，由硬件共享设备中的硬件资源来响应第一请求或第二请求，并得到相应的第一结果或第二结果。由于硬件共享系统中的第一计算设备与第二计算设备间的距离可以大于预设距离，并且各计算设备通过光纤连接到硬件共享设备中，从而可以增加连接到硬件共享设备中的计算设备的数量，并且连接到硬件共享设备的计算设备的数量越多，硬件共享设备中的硬件资源空闲的可能性就越低，有利于提高硬件共享设备的利用率、降低部署成本。

4、可以理解，第一请求可以依硬件共享设备中的硬件资源的不同而不同，相应的第一结果也可以是根据第一请求的不同而不同。例如，硬件资源为内存模块的情况下，第一请求可以是数据读取请求或者数据写入请求，从而第一结果可以是从相应的内存模块中读取的数据或写入的结果。又例如，在硬件资源为显卡、fpga卡、协处理器、dpu卡的情况下，第一请求可以是计算指令(例如图形处理指令、神经网络处理运算指令、数据处理指令等)及该指令相关的数据，从而第一结果可以是该计算指令的计算结果。

5、在上述第一方面的一种可能实现中，硬件共享系统还包括第一设备端光电转换设备，并且第一设备端光电转换设备的电连接接口连接于第一计算设备的高速接口，第一设备端光电转换设备的光接口连接于第一光纤的一端；并且第一计算设备通过以下方式通过第一光纤向硬件共享设备发送第一请求：第一计算设备利用第一设备端光电转换设备将第一请求对应的电信号转换第一光信号，并将第一光信号通过第一光纤输出；第一计算设备通过以下方式通过第一光纤从硬件共享设备接收硬件共享设备响应于第一请求生成的第一结果：第一计算设备利用第一设备端光电转换设备从第一光纤接收第一结果对应的第二光信号，并将第二光信号转换为第一电信号。

6、在本申请实施例中，计算设备是通过设备端光电转换设备将高速接口的电信号转换为光信号，并通过第一光纤将光信号发送给硬件共享设备，或者通过设备端光电转换设备将接收到的光信号转换为电信号，再通过高速接口来接收电信号，来实现和硬件共享设备间的通信。

7、在上述第一方面的一种可能实现中，第一设备端光电转换设备设置于第一计算设备中。

8、在上述第一方面的一种可能实现中，硬件共享设备包括管理模块，光交叉模块、至少一个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块，其中，每个硬件端光电转换设备的光接口通过光纤与光交叉模块连接，每个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块电连接，第一光纤的另一端连接于光交叉模块；并且第一计算设备还用于在通过第一光纤向硬件共享设备发送第一请求前，向管理模块发送硬件使用请求，或者在通过第一光纤从硬件共享设备接收硬件共享设备响应于第一请求生成的第一结果后，向管理模块发送硬件释放请求；管理模块用于响应于硬件使用请求，利用光交叉模块建立第一设备端光电转换设备与第一硬件端光电转换设备的光通信连接，并且由与第一硬件端光电转换设备电连接的至少一个硬件模块来响应第一请求生成第一结果，或者用于响应于硬件释放请求，利用光交叉模块断开第一设备端光电转换设备与第一硬件端光电转换设备的光通信连接，其中第一硬件端光电转换设备为至少一个硬件端光电转换设备中的任意一个。

9、在本申请实施例中，硬件共享设备是通过光交叉模块来建立第一计算设备与硬件共享设备中的任意一个硬件模块间的通信连接，从而将硬件模块中的硬件资源分配给第一计算设备来使用。

10、在上述第一方面的一种可能实现中，硬件共享设备还包括控制模块，第一硬件端光电转换设备通过控制模块与至少一个硬件模块电连接；并且控制模块用于在管理模块利用光交叉模块建立第一设备端光电转换设备与第一硬件端光电转换设备的光通信连接后，将与控制模块电连接的至少一个硬件模块中的至少部分资源分配给第一计算设备，并且由分配的硬件资源来响应第一请求生成第一结果。

11、在本申请实施例中，硬件端光电转换设备是通过控制模块与硬件模块电连接，从而控制模块(例如cxl开关)可以根据硬件使用请求所需求的硬件资源量来确定分配给第一计算设备的硬件资源量，可以提高硬件共享设备分配硬件资源的粒度，避免分配多余的硬件资源给第一计算设备，进一步提高硬件资源的利用率。

12、在上述第一方面的一种可能实现中，硬件共享设备还包括至少一个控制模块，并且至少一个硬件端光电转换设备中包括至少一个第二硬件端光电转换设备和至少一个第三硬件端光电转换设备，其中，每个第二硬件端光电转换设备通过一个控制模块与至少一个硬件模块电连接，每个第三硬件端光电转换设备通过高速接口与至少一个硬件模块连接；并且在硬件使用请求所请求的硬件资源小于第一预设量的情况下，第一硬件端光电转换设备为至少一个第二硬件端光电转换设备中的任意一个，在在硬件使用请求所请求的硬件资源大于第一预设量的情况下，第一硬件端光电转换设备为至少一个第三硬件端光电转换设备中的任意一个。

13、在本申请实施例中，硬件共享系统中的部分硬件端光电转换设备(第二硬件端光电转换设备)通过控制模块与硬件模块电连接，部分硬件端光电转换设备(第三硬件端光电转换设备)直接与硬件模块电连接(例如直接通过高速接口与硬件模块电连接)，从而硬件共享设备可以在第一计算设备需求的硬件资源较小的情况下(小于第一预设量)，通过控制模块分配相应的资源量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬件共享系统，其特征在于，所述硬件共享系统包括硬件共享设备、与所述硬件共享设备分别通过第一光纤和第二光纤连接的第一计算设备和第二计算设备，并且所述第一计算设备与所述第二计算设备间的距离大于预设距离；其中

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件共享系统还包括第一设备端光电转换设备，并且第一设备端光电转换设备的电连接接口连接于所述第一计算设备的高速接口，所述第一设备端光电转换设备的光接口连接于所述第一光纤的一端；并且

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一设备端光电转换设备设置于所述第一计算设备中。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述硬件共享设备包括管理模块，光交叉模块、至少一个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块，其中，每个硬件端光电转换设备的光接口通过光纤与所述光交叉模块连接，每个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块电连接，所述第一光纤的另一端连接于光交叉模块；并且

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述，所述硬件共享设备还包括控制模块，所述第一硬件端光电转换设备通过所述控制模块

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述硬件共享设备还包括至少一个控制模块，并且所述至少一个硬件端光电转换设备中包括至少一个第二硬件端光电转换设备和至少一个第三硬件端光电转换设备，其中，每个所述第二硬件端光电转换设备通过一个所述控制模块与至少一个硬件模块电连接，每个所述第三硬件端光电转换设备通过高速接口与至少一个硬件模块连接；并且

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述硬件共享系统还包括控制模块，所述控制模块与至少一个硬件模块电连接，所述第一设备端光电转换设备的电连接接口通过所述控制模块电连接于所述第一计算设备的高速接口；并且

8.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述硬件共享设备包括至少一个控制模块，多个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块，其中，每个所述控制模块与至少一个硬件端光电转换设备电连接、与至少一个硬件模块电连接，所述第一光纤的另一端连接于第四硬件端光电转换设备的光接口，所述第四硬件端光电转换设备与第一控制模块电连接，所述第四硬件端光电转换设备为所述多个硬件端光电转换设备中的任意一个，所述第一控制模块为所述至少一个控制模块中的任意一个；并且

9.根据权利要求5至8中任一项所述的硬件共享系统，其特征在于，所述控制模块包括CXL开关。

10.根据权利要求4至8中任一项所述的硬件共享系统，其特征在于，所述硬件模块包括以下硬件模块中的至少一种：内存模块、显卡、协处理器、DPU卡、FPGA卡。

11.根据权利要求2至8中任一项所述的硬件共享系统，其特征在于，所述高速接口包括以下接口中的至少一种CXLTM接口、CCIXTM接口、GenZ接口、PCIe接口。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的硬件共享系统，其特征在于，所述第一计算设备和所述第二计算设备为服务器。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的硬件共享系统，其特征在于，所述预设距离为大于3米的任意距离。

14.一种硬件共享方法，其特征在于，包括：

15.一种硬件共享设备，其特征在于，包括：

16.根据权利要求15所述的硬件共享设备，其特征在于，所述硬件共享设备还包括管理模块，光交叉模块，其中，每个硬件端光电转换设备的光接口通过光纤与所述光交叉模块连接，每个硬件端光电转换设备和至少一个硬件模块电连接，并且所述计算设备利用设备端光电转换设备通过光纤与所述光交叉模块连接；

17.根据权利要求16所述的硬件共享设备，其特征在于，所述硬件共享设备还包括控制模块，所述第一硬件端光电转换设备通过所述控制模块与至少一个硬件模块电连接；并且

18.根据权利要求16所述的硬件共享设备，其特征在于，所述硬件共享设备还包括至少一个控制模块，并且所述至少一个硬件端光电转换设备中包括至少一个第二硬件端光电转换设备和至少一个第三硬件端光电转换设备，其中，每个所述第二硬件端光电转换设备通过一个所述控制模块与至少一个硬件模块电连接，每个所述第三硬件端光电转换设备通过高速接口与至少一个硬件模块连接；并且

19.根据权利要求15所述的硬件共享设备，其特征在于，所述硬件共享设备包括至少一个控制模块，每个所述控制模块与至少一个硬件端光电转换设备电连接、与至少一个硬件模块电连接，所述计算设备通过光纤连接于第四硬件端光电转换设备的光接口，所述第四硬件端光电转换设备与第一控制模块电连接，所述第四硬件端光电转换设备...

【技术特征摘要】

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一设备端光电转换设备设置于所述第一计算设备中。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述，所述硬件共享设备还包括控制模块，所述第一硬件端光电转换设备通过所述控制模块与至少一个硬件模块电连接；并且

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽军，曹璐，
申请(专利权)人：华为云计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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