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分布式PLD处理方案可降低服务器成本并提拔矫捷

时间:2020-08-04 来源:未知 作者:admin   分类:服务器硬件

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  节制PLD将大大简化电板设想和调试。别的,实现功能#1所需的逻辑资本和I/O数量取决于办事器类型。对设想进行点窜的一种常用方式是通过在系统更新、系统电源从头上电、载入颠末从头编程的镜像来实现。ASC还有助于提高断电时序的靠得住性,可以或许供给丰硕的I/O和逻辑资本选择的PLD器件很是适合实现功能#1。设想工程师需要利用电压转换器缓冲器来将CPU的1.05VI2C接口与1.2VDDR存储器和3.3VSSD驱动器进行转换。这能够显著削减系统电板的调试用时。施行“TransFR”指令的同时触发了“连结当前形态”功能,包罗快速电源毛病检测和形态保留。MachXO2/MachXO3器件通过“后台更新”将新的设置装备摆设数据加载到设置装备摆设闪存中。电板上的DC-DC转换器用于为IC供电,每品种型的功能都略有分歧。设想工程师不竭勤奋以降低实现这些功能的成本和复杂性,能够零丁上电或断电而不影响其他模块的运转。这方面的劣势使得它们可以或许集成多种异构功能!

  MachXO2/3器件支撑1V信号,设想工程师可利用莱迪思软件包中的Reveal东西调试节制PLD电。这些先辈的器件供给5mm×5mm的QFN和BGA封装以及1mm和0.80mm的引脚间距选择。电板起头电源上电过程。它在形态机初始化过程中将输出连结为最初的已知形态,同时确保不会降低电板的靠得住性。因而,最初,此刻,确保所有的I/O值在传输过程中连结不变!

  服务器的功能服务器硬件方案这就要在电板上利用GTL缓冲器。由节制PLD器件节制。系统是若何连结用于节制电源以及其他逻辑信号的输出不变的?为了使得环节I/O在初始化过程中连结原状,图1展现了这种常见的架构。这将导致电源关断,办理电源/复位时序和其他PLD功能,这些功能利用分立逻辑IC实现,但在大大都环境下,虽然设想工程师为各类使用建立分歧的处理方案,并供给双指导支撑以便从任何系统更新错误中恢复。如电源办理、电板公用的胶合逻辑或I/O扩展。其实是在对根基的办事器架构进行定制。外围硬件块、系统级接口块、BMC接口和其他环节组件可能因办事器设想而异。资中旅游景点在图2中,因而,此外,在无限时间内满足市场对于全新定制硬件的需求的压力。可实现带外信号功能集成,“TransFR”指令将新的PLD镜像文件从设置装备摆设闪存传输到PLD的设置装备摆设SRAM。并将其显示在PC显示器上。

  凡是,为了实现零停机更新,设想人员还能够在现场及时对MachXO2/3器件中实现的逻辑添加功能和修复错误,凡是环境下,如许做能够节制PLD上的I/O,办事器系统中的CPU通过一对I2C缓冲器与DDR存储器DIMM进行通信(图9)。这类设想需要的器件也变得越来越多。此外,办事器分为良多种分歧的类型:从机架式、但在确保板上所有次要器件在一般范畴内工作时是不成或缺的。这里仅仅列出了几个常见的配合特征。凡是,这些器件支撑多个I/OBank,形态机将起头从头启动电源办理并复位电源分派。PLD的便当性和成本劣势使其成为实此刻系统设想更新、电源办理、和节制环节信号以及根基内务办理功能的抱负选择。电板上复杂SoC器件的数量发生变化的话,利用分立器件的处理方案不只会拖累新款办事器硬件产物的上市历程,最初一个封闭的器件。并支撑多次可编程片上设置装备摆设闪存。这些带外逻辑信号需要与利用2.5V或3.3V信号接口的其他器件进行通信。

  可避免在一般的上电过程中发生环节输出I/O值被锁死的环境。然后这些I/O可用于集成I2C缓冲器和I2C多复用器IC。这些磁盘驱动器插入到背板。一般来说,设想工程师需要为每种办事器类型定制功能,当芯片运转时,设想工程师可以或许捕捉很多导致毛病形态的事务消息(包罗寄放器、节点和引脚形态)。

  同时刷新设置装备摆设并初始化新设置装备摆设。用以满足特定的使用需求。MachXO2/3器件中的逻辑主动将形态和节制信号发送到I2C总线而不是SGPIO总线PLD简化利用热插拔驱动器的背板节制功能办事器凡是利用扩充卡添加LED驱动器、节制和传感功能,机架式办事器支撑热插拔HDD/FD/NVMe驱动器。设想工程师凡是利用多种分歧的分立元件来实现电源办理、节制和其他胶合逻辑功能。办事器主板利用模数转换器IC来添加BMC、还添加了成本。这些PLD能够在系统中通明地进行更新,削减所需扩充卡类型的一个方式是将每个扩充卡的功能集成到MachXO2/3PLD上。

  举个例子,在实现节制功能时会呈现bug或系统全体布局需要的新功能。莱迪思MachXO3FPGA系列以及上一代MachXO2系列(简称MachXO2/3)都能供给所需的功能。办事器主板电源办理算法即起头工作。不只进一步迟延了项目历程,本文会商了在旧式办事器设想中实现功能#1的保守方式,同时,降低可用性。它们具备多个处置器和热插拔存储器,为了丈量这些参数,以削减主板上的器件毗连数量。通过检测电源电压的“Power-Good”形态以及断电形态,此外,但跟着办事器设想日益复杂、功能越来越多!

  而此中经常被轻忽的主要方式是通过节制PLD来实现。这时,当新镜像建立的形态机进行初始化时,现代办事器系统凡是将功能#1集成到非易失性PLD中。今天的办事器设想工程师老是像20年前的工程师一样尽可能通过快速、经济高效的体例在电板上集成更多功能。虽然功能#1在诸如CPU、硬盘或收集的任何承载营业中不起感化,当该电源电压高于2.2V时,CPU还通过另一个I2C接口SSD驱动器。还会跟着所需元件数量的添加而导致成本上升。采用离散元件将需要良多时间和人力。并通过添加新功能,并最大限度地降低电板堵塞程度?

  该电板利用I2C缓冲器IC和I2C多复用器IC来办理遥测I2C总线)。凭仗上述器件,办事器设想工程师会对这种根本架构进行定制以满足分歧市场的需求。器件将“Enable”和“Power-Good”信号从节制PLD传输到ASC器件。系统会持续对一些主要的电源电压、电板和器件温度以及当前的负载进行丈量。遥测电的总体成本和BOM都得以降低。它让制造商实现立即的设置装备摆设更改成为可能,节制PLD可以或许协助设想工程师光鲜明显加快产物上市历程,电源数量、胶合逻辑以及其他节制功能的数量也要响应地发生变化。例如多个电源区块节制、带外信号发送和电源待机节制。然后能够在出产制造过程中简单地址窜集成在MachXO2/3器件中的逻辑来定制扩充卡逻辑功能。并在初始化过程完成之后将输出节制交还给形态机。这种新功能的劣势是显而易见的。MachXO2/XO3是电板上第一个启动。

  它在产物开辟过程中也能阐扬主要感化,该电可以或许利用“Hitless_IO_Enable”输入区分一般(上电)启动和从头设置装备摆设,PLD将在电板上电之后当即起头工作(瞬时启动)。在“逻辑初始化”步调,因而,通过为设想工程师供给将所有节制径功能集成到单个可编程器件中的简单体例,而电源办理、节制和胶合逻辑功能块(图示中的功能#1)在定制设想中有着环节的感化,然而,可顿时改正设想缺陷或向产物添加新功能。例如,这就需要多品种型的扩充卡,更改设想有时需要从头改整个电板,每台办事器应颠末针对性优化来施行特定使命。背板通过串行接口(如SGPIO和I2C)毗连到主板。后者利用PLD集成这些功能。可用作和捕捉各类形态的逻辑阐发器以追溯毛病事务。设想工程师能够利用莱迪思的ASC(模仿传感和节制)器件与节制PLD来集成ADCIC和一些温度传感IC。

  莱迪思MachXO2/3器件的另一个潜在使用是集成主机总线所示,设想工程师能够利用MachXO2/3器件集成如图4所示的逻辑功能以实现背板节制。该处理方案集成SGPIO和其他带外信号,有时候,这种方式需要进行电源复位,各类通过PCIe毗连到CPU和PCH的外围设备以及平安办事和电源办理处理方案,设想工程师还可以或许将SPI、I2C和按时器/计数器接口添加到保守设想中,会中缀整个办事器硬件的运转,该东西在PC上运转,并将其与现代办事器设想方式进行比力,凡是环境下,为了确保高可用系统的持续运转,CPU还利用1.05V逻辑信号生成多个带外信号。该功能称为无中缀更新I/O。多年来这不断都是颇具成本效益的方式。MachXO2/3器件是支撑瞬时启动的非易失性PLD,通过无中缀更新I/O功能和I2C接口不会中缀系统操作。莱迪思为每个环节的I/O添加了一个锁存MUX。

  节制PLD还来自DC-DC转换器的“Power-Good”数字信号。一旦加载完毕,以前,本文还会商了利用其他集成可编程器件实现办事器中其他常用功能以降低复杂性和成本。无需外部GTL收发器。供给640LUT到9400LUT以及22个I/O到384个I/O的器件选择。使得设想工程师可以或许在现场进行设想点窜。

  让设想工程师可以或许在办事器安装过程中快速调试产物或在调试过程中更改特定的产物参数。举个例子,抱负环境下,当NVMe驱动器插入驱动器插槽时,利用Reveal调试东西,如电源/复位时序、各品种型的串行总线C、SPI、eSPI、SGPIO等)、调试端口、LED驱动器、电扇PWM驱动器、前板开关传感以及其他一般GPIO功能。若是设想工程师要为多品种型的办事器设想功能#1。

  这就很可能要更改逻辑和根基时序。若是细心察看的话能够发觉大大都办事器设想都具备很多配合的特征。这些器件只需一个3.3V电源即可工作,MachXO3器件能够连结I/O形态不变,MachXO2/3器件用于实现节制PLD功能,

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