СЕРВЕР Российский патент 2023 года по МПК G06F1/16 G06F15/00 

Область техники:

[0001] Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к серверу, использующему процессоры семейства Эльбрус и предназначенному для выполнения вычислительных операций.

Уровень техники:

[0002] В настоящее время существует множество архитектур выполнения серверов. Одним из примеров таких решений является сервер, описанный в патенте РФ RU 2402064 C2. Известный сервер содержит, по меньшей мере, два центральных процессора, соединенных между собой однонаправленными высокоскоростными шинами и подключенных к блокам оперативной памяти, два контроллера системной логики, содержащие интерфейс шины PCI Express х8, первый из которых подключен к первому центральному процессору, а второй - ко второму центральному процессору, контроллер системной логики, подключенный к первому центральному процессору, имеющий интерфейс шины PCI-X и подключенный по этому интерфейсу к двухканальному контроллеру Gigabit Ethernet, а также порты ввода-вывода Gigabit Ethernet и сервисный модуль, имеющий интерфейсы ввода-вывода Fast Ethernet, RS-232 и два USB, в линию связи шины PCI-X первого контроллера системной логики, подключен контроллер накопителей на жестких магнитных дисках, между вторым контроллером системной логики и сервисным модулем включен контроллер USB, который связан с разъемом USB, между двухканальным контроллером Gigabit Ethernet и одним из портов Gigabit Ethernet установлен коммутатор Ethernet, подключенный к сервисному модулю посредством шины Fast Ethernet.

[0003] Однако известному решению присущи недостатки. Недостаток известного решения заключается в том, что в нем отсутствует возможность анализа зависимости между операндами или перестановки операций между широкими командами. Данный недостаток приводит к снижению быстродействия сервера при выполнении сложных вычислительных операций. Также данный недостаток снижает энергоэффективность сервера (потребление большого количества электроэнергии при низком результативном объеме исчислений).

Раскрытие изобретения:

[0004] Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.

[0005] Техническим результатом при этом является повышение быстродействия сервера при выполнении сложных вычислительных операций.

[0006] Дополнительным техническим результатом является повышение энергоэффективности сервера при выполнении сложных вычислительных операций.

[0007] Для достижения технического результата предложен сервер, состоящий из корпуса, имеющего форм-фактор 2U и выполненного с возможностью размещения в 19-дюймовой серверной стойке, при этом корпус на своей лицевой панели содержит 16 отсеков для 2.5-дюймовых жестких дисков, выполненных с возможностью подключения по интерфейсу SATA 3.0 к материнской плате упомянутого сервера, и 2 блока питания с резервированием и/или возможностью горячей замены, и размещенную в пределах корпуса материнскую плату с четырьмя сокетами; где материнская плата содержит: разъем М.2, соединенный с южным мостом материнской платы и выполненный с возможностью соединения с SSD накопителем M.2 форм-фактора 2280; по меньшей мере, 4 порта LOM BASE-T 1GbE, соединенных с южным мостом материнской платы и выполненных с возможностью подключения к внешней сети приема и передачи данных; аппаратно-программный модуль доверенной загрузки (модуль АПМДЗ), соединенный с южным мостом материнской платы и обеспечивающий доверенную загрузку операционной системы (ОС) упомянутого сервера; по меньшей мере четыре 8-ядерных процессора Эльбрус-8СВ, соединенных с южным мостом и выполненных с возможностью выполнения вычислительных операций; оперативную память DDR4, соединенную с упомянутыми процессорами Эльбрус-8СВ; и шины PCIe, соединенные с упомянутыми процессорами Эльбрус-8СВ; при этом, каждый из упомянутых процессоров включает компилятор, выполненный с возможностью анализа зависимости между операндами или перестановки операций между широкими командами, где широкой командой является набор элементарных закодированных операций для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на исполнение в одном такте.

[0008] Дополнительно верхняя крышка корпуса выполнена с аэродинамическим выступом и с винтовыми креплениями, где упомянутый аэродинамический выступ обеспечивает теплоотвод от процессоров Эльбрус-8СВ, а винтовое крепление обеспечивает крепление к корпусу сервера.

[0009] Очевидно, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание даны лишь для примера и пояснения и не являются ограничениями данного изобретения.

Краткое описание чертежей:

[0010] Фиг. 1 - схематичное изображение сервера в соответствии с воплощением настоящего изобретения.

Осуществление изобретения:

[0011] Схематическое изображение заявленного сервера 100 показано на фиг. 1. Сервер 100 (серверный модуль) выполнен в корпусе 101, который содержит на своей лицевой панели 16 отсеков 102 для 2.5-дюймовых жестких дисков, выполненных с возможностью подключения по интерфейсу SATA 3.0 к материнской плате 103 упомянутого сервера, и 2 блока питания 104 с резервированием и/или возможностью горячей замены, и размещенную в пределах корпуса материнскую плату 103 с четырьмя сокетами. 2 блока питания 104 осуществляют питание материнской платы и всех электронных компонентов, установленной на ней, но и периферийные устройства: жесткие диски, видео карты (если установлены) и т.д.

[0012] Верхняя крышка упомянутого корпуса 101 выполнена с аэродинамическим выступом и с винтовыми креплениями. Аэродинамический выступ обеспечивает теплоотвод от упомянутых процессоров 110, а винтовое крепление обеспечивает крепление к корпусу сервера.

[0013] В контексте настоящего изобретения материнская плата 103 содержит: южный мост 107, разъем М.2 105, по меньшей мере, 4 порта LOM BASE-T 1GbE 106, аппаратно-программный модуль доверенной загрузки (модуль АПМДЗ) 109, по меньшей мере четыре 8-ядерных процессора Эльбрус-8СВ 110, оперативная память DDR4 111 и шины PCIe, соединенные с упомянутыми процессорами Эльбрус-8СВ 110.

[0014] Корпус 101 имеет форм-фактор 2U и выполнен с возможностью размещения в 19-дюймовой серверной стойке.

[0015] Южный мост 107 в контексте настоящего технического решения является функциональным контроллером (контроллером-концентратором ввода-вывода).

[0016] Разъем М.2 105 соединен с южным мостом материнской платы 103 и выполнен с возможностью соединения с SSD накопителем M.2 форм-фактора 2280.

[0017] По меньшей мере, 4 порта LOM BASE-T 1GbE 106 соединены с южным мостом материнской платы и выполнены с возможностью подключения к внешней сети 108 приема и передачи данных. Внешняя сеть 108 в контексте настоящего изобретения является сетью Ethernet.

[0018] Модуль АПМДЗ соединен с южным мостом 107 материнской платы 103 и обеспечивает доверенную загрузку операционной системы (ОС) упомянутого сервера. В контексте настоящего изобретения модуль АПМДЗ выполняет загрузку различных операционных систем только с заранее определенных постоянных носителей (например, только с жесткого диска) после успешного завершения специальных процедур: проверки целостности технических и программных средств ПК (с использованием механизма пошагового контроля целостности) и аппаратной идентификации/аутентификации пользователя. Доверенная загрузка обычно включает в себя: аутентификацию; контроль устройства, с которого BIOS начинает загрузку ОС (чаще жесткий диск компьютера, но это также может быть устройство чтения съемный носителя, загрузки по сети и т.п.); контроль целостности и достоверности загрузочного сектора устройства и системных файлов запускаемой ОС; шифрование/расшифрование загрузочного сектора, системных файлов ОС, либо шифрование всех данных устройства (опционально). Аутентификация, шифрование и хранение секретных данных, таких как ключи, контрольные суммы и хеш-суммы, выполняются на базе аппаратных средств.

[0019] По меньшей мере четыре 8-ядерных процессора Эльбрус-8СВ 110 соединены с южным мостом и выполнены с возможностью выполнения вычислительных операций. Процессор Эльбрус-8СВ 110 имеет 8 процессорных ядер с улучшенной архитектурой «Эльбрус» 5-го поколения, кэш-память 2-го уровня общим объемом 4 мегабайта и 3-го уровня объемом 16 мегабайт. В архитектуру каждого из упомянутых процессоров Эльбрус-8СВ 110 заложен принцип явного параллелизма операций, который дает возможность выполнять на каждом ядре за один машинный такт до 25 операций неупакованных 32- и 64-разрядных данных и до 41 операции в векторном режиме (упакованные 32-разрядные данные), что обеспечивает высокую производительность при умеренной тактовой частоте. Технология динамической двоичной трансляции позволяет обеспечивать эффективное исполнение приложений и операционных систем, распространяемых в двоичных кодах x86. Поддержка режима защищенных вычислений с особым аппаратным контролем целостности структуры памяти позволяет обеспечить высокий уровень информационной безопасности использующих его программных систем.

[0020] Каждый из упомянутых процессоров 110 включает компилятор (не показан на фиг.), выполненный с возможностью анализа зависимости между операндами или перестановки операций между широкими командами. Широкой командой в контексте настоящего решения является набор элементарных закодированных операций для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на исполнение в одном такте.

[0021] В соответствии с описанной выше архитектурой сервера 100, от каждого из процессоров 110 не требуется анализировать зависимости между операндами или переставлять операции между широкими командами, поскольку все это делает компилятор, исходя из анализа исходного кода и планирования ресурсов процессора. В результате аппаратные средства процессора 110 отличаются высоким быстродействием от известных решений, поскольку исключается обработка ими большого количества команд.

[0022] Хотя данное изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в нем, не покидая фактический объем изобретения. Следовательно, описанные варианты осуществления имеют намерение охватывать все подобные преобразования, модификации и разновидности, которые попадают под сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является повышение быстродействия сервера при выполнении сложных вычислительных операций. Сервер содержит разъем М.2, соединенный с южным мостом материнской платы и выполненный с возможностью соединения с SSD накопителем M.2 форм-фактора 2280; по меньшей мере 4 порта LOM BASE-T 1GbE, соединенных с южным мостом материнской платы и выполненных с возможностью подключения к внешней сети приема и передачи данных; аппаратно-программный модуль доверенной загрузки, соединенный с южным мостом материнской платы и обеспечивающий доверенную загрузку операционной системы упомянутого сервера; по меньшей мере четыре 8-ядерных процессора Эльбрус-8СВ, соединенных с южным мостом и выполненных с возможностью выполнения вычислительных операций; оперативную память DDR4, соединенную с упомянутыми процессорами; и шины PCIe, соединенные с процессорами, каждый из которых включает компилятор, выполненный с возможностью анализа зависимости между операндами или перестановки операций между широкими командами, где широкой командой является набор элементарных закодированных операций для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на исполнение в одном такте. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сервер, состоящий из корпуса, имеющего форм-фактор 2U и выполненного с возможностью размещения в 19-дюймовой серверной стойке, при этом корпус на своей лицевой панели содержит 16 отсеков для 2.5-дюймовых жестких дисков, выполненных с возможностью подключения по интерфейсу SATA 3.0 к материнской плате упомянутого сервера, и 2 блока питания с резервированием и/или возможностью горячей замены, и размещенную в пределах корпуса материнскую плату с четырьмя сокетами; где материнская плата содержит:

- разъем М.2, соединенный с южным мостом материнской платы и выполненный с возможностью соединения с SSD накопителем M.2 форм-фактора 2280;

- по меньшей мере 4 порта LOM BASE-T 1GbE, соединенных с южным мостом материнской платы и выполненных с возможностью подключения к внешней сети приема и передачи данных;

- аппаратно-программный модуль доверенной загрузки (модуль АПМДЗ), соединенный с южным мостом материнской платы и обеспечивающий доверенную загрузку операционной системы (ОС) упомянутого сервера;

- по меньшей мере четыре 8-ядерных процессора с архитектурой «Эльбрус» (Эльбрус-8СВ), соединенных с южным мостом и выполненных с возможностью выполнения вычислительных операций;

- оперативную память DDR4, соединенную с упомянутыми процессорами Эльбрус-8СВ; и

- шину PCIe, соединенную с упомянутыми процессорами Эльбрус-8СВ;

- при этом каждый из упомянутых процессоров включает компилятор, выполненный с возможностью анализа зависимости между операндами или перестановки операций между широкими командами, где широкой командой является набор элементарных закодированных операций для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на исполнение в одном такте.

2. Сервер по п. 1, отличающийся тем, что верхняя крышка сервера выполнена с аэродинамическим выступом и с винтовыми креплениями, где упомянутый аэродинамический выступ обеспечивает теплоотвод от процессоров Эльбрус, а винтовое крепление обеспечивает крепление к серверной стойке.