Реферат: НМС для серверных системных плат

Intel E887OSP. Модульная архитектура набора микросхем Е8870, о котором подробно рассказано выше, позволяет использовать его компоненты для создания более сложных — восьмипроцессорных серверных систем. Однако для получения симметричной многопроцессорной системы (SMP) невозможно просто соединить с помощью портов SP две микросхемы SNC — в этом случае микросхемам SNC придется решать задачи управления потоками данных, направленных к локальным и удаленным вычислительным ресурсам. Очевидно, что эти механизмы не были реализованы в НМС Е8870, предназначенном для более простых систем.

Решением этой проблемы стал дополнительный коммутатор E8870SP (SPS, Scalability Port Switch). Эта микросхема оснащена четырьмя 6,4-Гбайт/с двунаправленными интерфейсами SP и применяется для объединения двух НМС Е8870 в одну восьмипроцессорную систему. Точнее, для организации симметричного восьмипроцессорного НМС требуется два таких коммутатора.

Микросхема SPS выполняет две основные функции — перенаправляет потоки данных к «строительным блокам» набора микросхем и от них, а также обеспечивает когерентность памяти. Микросхема оснащена специальными высокоскоростными внутренними шинами (bypass busses), которые позволяют критичным для поддержания когерентности ОЗУ данным вне очереди достигать контроллеров памяти SNC. На рисунке изображена схема каналов данных в наборе микросхем E887OSP. Видно, что для каждого SNC контроллеры Р64Н2 логически равноудалены, вследствие чего обращение к любому из них для SNC происходит одинаковым образом.

Параметры НМС E8870SP — это по сути удвоенные характеристики набора Е8870 — к «каждому SNC по 400-МГц системной шине с пропускной способностью 6,4 Гбайт/с подключается по четыре процессора Intel Itanium 2. Общее количество контроллеров памяти DMH в системе восемь, что позволяет довести максимальный объем ОЗУ до 248 Гбайт! Вдвое (до восьми) по сравнению с Е8870 увеличено и максимальное число контроллеров Р64Н2, каждый из которых обеспечивает работу двух каналов PCI-X.

Как и в случае с Е8870, набор микросхем E887OSP можно логически разделить на две части: вычислительную подсистему и подсистему ввода-вывода. Суммарная пропускная способность каналов данных, соединяющих две эти подсистемы, достигает 25,6 Гбайт/с.

IBM Summit (XA-32, XA-64). IBM Summit — это фирменное название не одного, а двух наборов микросхем: ХА-32 и ХА-64, предназначенных для 32-бит процессоров Intel Xeon и 64-бит Itanium. Однако у этих НМС практически одинаковая архитектура.

В самый простой вариант Summit (НМС ХА-32 для четырехпроцессорных систем) входит две микросхемы: контроллер памяти, имеющий два канала для подключения памяти и два — для связи с мостами ввода-вывода. К последним могут быть подключены адаптеры PCI-X (64-бит, 133 МГц) или универсальный контроллер ввода-вывода, содержащий коммуникационные средства (1-Гбит/с Ethernet), дисковые интерфейсы (Ultral60 SCSI) и пр.

Расширенный вариант НМС (ХА-32 и ХА-64 для серверов с более чем 4 процессорами) позволяет создавать более сложные системы — в него входит контроллер шины расширения и кэша L4. Этот контроллер оснащен тремя портами для связи с другими модулями (комплект контроллеров, обслуживающих ОЗУ и до четырех ЦП, называется в терминологии IBM «SMP expansion module»), суммарная пропускная способность этих портов 3,2 Гбайт/с. Системы на основе НМС Summit масштабируются увеличением количества модулей расширения.

Наиболее интересное техническое решение, реализованное в НМС IBM Summit, — наличие встроенного в набор контроллера кэш-памяти L4. Контроллер кэша L4 самостоятельно (без участия ЦП) помещает данные из ОЗУ в более быстрый буфер, в который и перенаправляются запросы от процессора к памяти. В случае верного предсказания это заметно ускоряет обмен данными ЦП с ОЗУ, что важно для Intel-систем, использующих общую процессорную шину.

HP sx1000. Этот НМС позволяет создавать системы самого разного уровня — от 4 до 128 процессоров. Он предлагает такие функции, как RAS и управление когерентностью кэшей.

В основе НМС sxl000 лежит использование так называемых процессорных ячеек (socket cell), каждая из которых содержит набор шин для подключения четырех ЦП Itanium 2 или РА-8700/8800, четырех контроллеров памяти (максимальное количество модулей памяти, используемых одной ячейкой, 32, предельный объем памяти 64 Гбайт) и шестнадцатиканального контроллера шины PCI-X. Примечательно, что, в отличие от НМС предыдущего поколения, Yosernite, процессорная ячейка строится не по топологии «точка—точка», а по схеме с двумя общими шинами — по два ЦП на каждой. Процессорные ячейки соединяются напрямую (восьмипроцессорная система) или через крестовой коммутатор (crossbar switch). Использование коммутатора позволяет масштабировать НМС (до 16 процессорных ячеек), сохраняя симметричность системы.

Список литературы

Журнал Upgrade4_08_05