[发明专利]一种服务器及在服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体来说，涉及一种服务器及在服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法。

技术背景

目前服务器在互联网、通信、金融等领域中应用已经非常广泛，这些领域对服务器性能的要求越来越高。服务器的IO带宽是服务器性能的重要指标之一，PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)接口是服务器扩展IO带宽的最主要方法。因此，PCIe拓扑的设计是否合理会影响服务器的整体性能。

随着NVMe(Non-Volatile Memory express)技术的出现，服务器能够通过PCIe接口扩展更高速率的NVMe存储单元，从而提高服务器读写性能。在大数据时代，HCA(Host Channel Adapter)卡(一类PCIe卡)能够在数据中心进行服务器集群互联，实现高带宽、低延迟的服务器传输网络。在人工智能领域，服务器中CPU的计算能力已经不足以满足要求，因此需要扩展GPU(Graphics Processing Unit)阵列进行高性能计算，其中GPU阵列需要通过PCIe总线与CPU进行互连。

服务器在不同领域的应用中，不同领域用户常具有不同的使用需求。例如，有的用户需要更大的存储空间和更快的读写速率，有的则需要更大的网络传输带宽，有的则需要更高的图形处理能力，这些不同的需求均与服务器PCIe拓扑的设计密切相关。

现有技术中，服务器设计人员针对不同的用户需求，经常通过修改PCIe拓扑，开发不同的服务器主板，以满足不同用户的不同应用需求。例如：针对存储要求高的用户设计支持更多NVMe盘的服务器主板；针对网络传输带宽要求高的用户设计支持更多HCA卡的服务器主板；针对图形处理能力要求高的用户设计支持GPU阵列的服务器主板。

这种设计的缺点是每张服务器主板用途单一，设计多张主板的成本较高，且设计周期会较长。

发明内容

本发明提出一种服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，仅需设计一个服务器主板可满足不同场合的PCIe应用需求。

本发明提出一种服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，所述服务器包括一个服务器主板，所述服务器主板上设置有多个CPU、多个PCIe设备端及多个连接器；将所述CPU的PCIe信号连接至一种支持线缆的Slimline连接器，根据具体的应用需求，通过线缆灵活连接至不同PCIe设备端；在所述Slimline连接器上定义两个ID信号，所述ID信号将所述Slimline连接器上PCIe信号连接至不同的所述PCIe设备端时进行区分，而使所述CPU内的PCIe控制器进行不同的PCIe配置；所述PCIe设备端所需的高速信号均通过支持线缆的Slimline连接器进行传输。

按照本发明所提供的服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，其特征在于：所述PCIe设备端可以是NVMe背板、GPU阵列、PCIE HCA卡和PCIe Riser板中的一种或多种。

按照本发明所提供的服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，其特征在于：所述NVMe背板和所述PCIe Riser板与所述主板仅通过电源连接器相连接。

按照本发明所提供的服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，其特征在于：针对图形处理和高性能计算应用，所述主板上的所述Slimline连接器支持连接至所述GPU阵列端口，进行多个lane PCIe的互联。

按照本发明所提供的服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，其特征在于：针对高传输网络带宽和高速率读写数据应用，所述主板上4个所述Slimline连接器支持连接至所述NVMe背板端口，进行多个个lane PCIe的互联，支持8个NVMe硬盘设备；所述主板上的Slimline连接器支持连接至所述PCIE Riser板的端口，进行32个lane PCIe的互联，支持2个标准PCIe x16 HCA卡。

按照本发明所提供的服务器内灵活配置PCIe拓扑的方法，其特征在于：所述CPU内的所述PCIe控制器会默认将64个lane PCIe信号配置为4个PCIe x16的模式。

本发明提供一种服务器，包括一个服务器主板，所述服务器主板上设置有多个CPU、多个PCIe设备端及多个连接器；所述连接器的一端与所述CPU相连，另一端与所述外围装置相连；其特征在于：所述服务器根据应用需求，通过连接器连接至不同的PCIe外围装置。