CN108536631A - 一种支持双节点的输入输出io板 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种支持双节点的输入输出IO板，所述IO板包括：供电单元，所述供电单元用于为所述双节点中的第一计算节点和第二计算节点分别供电；KVM单元，所述KVM单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供KVM信号接口；PCIE热插拔单元，所述PCIE热插拔单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供PCIE的热插拔功能。因此，本申请IO板卡模块化设计方式，能够根据功能将整个系统分成不同的模块进行独立设计，设计完成后集成装配调试，不仅可以提供设计灵活性与板卡复杂度，也可以降低后期板卡维修维护成本。

Description

一种支持双节点的输入输出IO板

技术领域

本申请涉及服务器领域，并且更具体地，涉及一种支持双节点的输入输出(英文：Input/Output，IO)板。

背景技术

随着技术的发展和计算任务的不断加剧，服务器设计已经由传统的单路服务器阶段步入多路服务器阶段，多路服务器不仅可以提供远超单路服务器的数据处理能力，相同计算能力下，多路服务器在空间结构、系统功耗、管理复杂度方面也具有极大优势。

在服务器设计阶段，双节点计算节点的拓扑结构相对复杂，单一板卡已无法满足设计要求，因此，亟需一种IO板卡，能够支持双计算节点的系统供电和信号交互。

发明内容

本申请提供一种支持双节点的输入输出IO板，能够为双计算节点提供系统供电和信号交互。

一方面，提供了一种支持双节点的输入输出IO板，所述IO板包括：供电单元，所述供电单元用于为所述双节点中的第一计算节点和第二计算节点分别供电；KVM单元，所述KVM单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供KVM信号接口；PCIE热插拔单元，所述PCIE热插拔单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供PCIE的热插拔功能。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述IO板卡还包括：复杂22可编程逻辑器件CPLD管理单元，所述CPLD管理单元用于管理所述KVM单元、和所述PCIE热插拔单元。现场可更换单元FRU，所述FRU用于存储所述IO板信息，所述IO板信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取；热敏单元，所述热敏单元用于检测所述IO板的温度信息，所述IO板的温度信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述供电单元用于为所述第一计算节点和所述第二节点分别提供12V的供电电压；所述供电单元还用于为所述IO板提供12V、5V和3.3V的供电电压。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述KVM单元包括USB接口单元和VGA接口单元，所述USB接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的USB信号转换为IO板的USB信号；所述VGA接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的VGA信号转换为IO板的VGA信号。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述PCIE热插拔单元包括：两组PCIE卡槽，所述两组PCIE卡槽分别为所述第一计算节点和所述第二计算节点提供PCIE接口，其中，每组PCIE卡槽包括6个PCIE卡槽；CPLD控制单元，所述CPLD控制单元用于检测所述两组PCIE卡槽中是否有PCIE设备在位，当所述第一计算节点的第一PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第一计算节点发送所述第一PCIE卡槽的在位信息，当所述第二计算节点的第二PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第二计算节点发送所述第二PCIE卡槽的在位信息；PCIE热插拔电压调节单元，所述PCIE热插拔调节单元用于接收所述CPLD控制单元的控制信号，并根据所述控制信号为所述控制信号指示的PCIE卡槽供电；PCIE辅助单元，所述PCIE辅助单元包括PCIE指示灯，所述PCIE指示灯用于指示所述两组PCIE卡槽中每个PCIE卡槽中PCIE设备是否正常供电、在位PCIE设备是否工作；所述PCIE辅助单元还包括控制每个PCIE卡槽的热插拔按键，所述热插拔按键用于开启每个PCIE设备的上电和下电。

因此，本申请实施例提供一种，该IO板包括：供电单元、KVM单元，PCIE热插拔单元，因此能够为两个节点提供供电功能、KVM信号接口和PCIE的热插拔功能。因此，模块化设计方式，根据功能将整个系统分成不同的板卡进行独立设计，设计完成后集成装配调试，不仅可以提供设计灵活性与板卡复杂度，也可以降低后期板卡维修维护成本。

附图说明

图1示出了本申请一个实施例的IO板的示意性框图。

图2为本申请是实施例的供电单元的示意性框图。

图3示出了本申请一个实施例的KVM单元的示意性结构框图。

图4示出了本申请一个实施例的PCIE热插拔单元的示意性结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

图1示出了本申请一个实施例的IO板的示意性框图。如图1所示，该IO板包括：

供电单元，所述供电单元用于为所述双节点中的第一计算节点和第二计算节点分别供电，图1中供电单元包括电源接口、电源供应器模块(英文：Power Supply Unit，简写：PSU)、电压调节(英文：voltage adjustment，简写：VR)模块以及IO板的VR模块，

图2为本申请是实施例的供电单元的示意性框图，图2示出了供电单元的具体组成部分。所述供电单元用于为所述第一计算节点和所述第二节点分别提供12V的供电电压；所述供电单元还用于为所述IO板提供12V/5V/3.3V的供电电压。

也就是说，进一步的，所述计算节点供电单元一方面连接PSU连接器，用于从PSU获取12V电源，一方面连接计算节点电源连接器，用于将VR转换后的稳定12V电源提供给两个计算节点。

进一步的，所述IO板供电单元包括IO板12V供电线路、5V供电线路、3.3V供电线路，用于为IO板提供稳定的12V/5V/3.3V电源。

也就是说，IO板供电单元包括IO板12V供电线路、5V供电线路、3.3V供电线路，进一步的，12V供电线路包括为第一计算节点的PCIE设备提供12V供电、为第二计算节点的PCIE设备提供12V供电、为HDD背板0 12V、HDD背板1 12V、IO板12V电源；5V供电线路为第一计算节点关联的硬盘驱动器(英文：Hard Disk Drive，简写：HDD)背板提供5V电压、以及为第二计算节点关联的HDD背板提供5V电源；3.3供电线路第一计算节点的PCIE设备提供3.3V供电、为第二计算节点的PCIE设备提供3.3V供电、为IO板提供3.3V电源供电。

KVM单元，所述KVM单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供KVM信号接口。

图3示出了本申请一个实施例的KVM单元的示意性结构框图，KVM为键盘视频鼠标(英文：Keyboard/VGA/Mouse)的英文缩写，具体地，图3示出了KVM单元具体包括：USB接口单元和VGA接口单元，其中，USB接口单元包括USB切换线路和USB接口，所述USB接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的USB信号转换为IO板的USB信号；相应地，VGA接口单元包括VGA切换线路和VGA接口，所述VGA接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的VGA信号转换为IO板的VGA信号。

其中，复杂可编程逻辑器件(英文：Complex Programmable Logic Device，简写：CPLD)用于切换USB和/或VGA信号。

也就是说，USB接口单元通过USB切换线路，将来自两个计算节点的USB信号转换为IO板USB信号，使用户可通过IO板USB连接器接插USB设备(键盘、鼠标、优盘等)；VGA接口单元与USB接口单元原理相同，用于将来自两个计算节点的VGA信号转换为IO板VGA信号。

PCIE热插拔单元，所述PCIE热插拔单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供PCIE的热插拔功能。

可选地，作为本申请一个实施例，所述PCIE热插拔单元包括：两组PCIE卡槽，所述两组PCIE卡槽分别为所述第一计算节点和所述第二计算节点提供PCIE接口，其中，每组PCIE卡槽包括6个PCIE卡槽；CPLD控制单元，所述CPLD控制单元用于检测所述两组PCIE卡槽中是否有PCIE设备在位，当所述第一计算节点的第一PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第一计算节点发送所述第一PCIE卡槽的在位信息，当所述第二计算节点的第二PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第二计算节点发送所述第二PCIE卡槽的在位信息；PCIE热插拔电压调节单元，所述PCIE热插拔调节单元用于接收所述CPLD控制单元的控制信号，并根据所述控制信号为所述控制信号指示的PCIE卡槽供电；PCIE辅助单元，所述PCIE辅助单元包括PCIE指示灯，所述PCIE指示灯用于指示所述两组PCIE卡槽中每个PCIE卡槽中在位PCIE设备是否工作；所述PCIE辅助单元还包括控制每个PCIE卡槽的热插拔按键，所述热插拔按键用于开启每个PCIE设备的上电和下电。

图4示出了本申请一个实施例的PCIE热插拔单元的示意性结构框图，如图4所示，该PCIE热插拔单元包括CPLD控制单元，PCIE卡槽，PCIE信号中继器，PCIE电压调节单元。

应理解，为了简洁起见，上述实施例附图中仅仅示出了部分单元，本申请实施例的板卡上为了实现相应的功能还包括其他的软硬件单元，本申请不限于此。

可选地，作为本申请一个实施例，所述IO板卡还包括：复杂可编程逻辑器件CPLD管理单元，所述CPLD管理单元用于管理所述KVM单元、所述KVM单元和所述PCIE热插拔单元。现场可更换单元FRU，所述FRU用于存储所述IO板信息，所述IO板信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取；热敏单元，所述热敏单元用于检测所述IO板的温度信息，所述IO板的温度信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取。

具体地，PCIE热插拔单元包括CPLD控制单元、PCIE热插拔VR单元和PCIE Slot与辅助单元，CPLD控制单元用于检测PCIE在位信号，同时将在位信号发送到计算节点，根据计算节点的控制信息和PCIE上电/下电时序，控制PCIE设备进行正常上电/下电；PCIE热插拔VR单元接收CPLD控制单元的控制信号，为相应PCIE Slot提供电源；PCIE Slot与辅助单元包括PCIE Slot、指示LED、热插拔按键，分别用于接插PCIE设备、指示PCIE工作状态、开启PCIE设备上电/下电操作。

CPLD管理单元包括PCIE热插拔CPLD控制单元、IO板上电控制单元、KVM切换控制单元等，分别用于PCIE热插拔控制、IO板上电控制和USB/VGA信号切换控制。

FRU与Thermal Sensor单元包括FRU单元和Thermal Sensor单元，FRU单元以EEPROM芯片为核心，用于存储板卡信息，供计算节点BMC读取；Thermal Sensor以温度检测芯片EMC1413及测温三极管为核心，用于检测IO板各点实时温度情况，供计算节点BMC读取。

因此，本申请实施例提供一种，该IO板包括：供电单元、KVM单元，PCIE热插拔单元，因此能够为两个节点提供供电功能、KVM信号接口和PCIE的热插拔功能。因此，本申请IO板卡模块化设计方式，能够根据功能将整个系统分成不同的模块进行独立设计，设计完成后集成装配调试，不仅可以提供设计灵活性与板卡复杂度，也可以降低后期板卡维修维护成本。

进一步地，本申请实施例的IO板可以同时为两个计算节点提供稳定的12V电源，而且在任一节点热插拔过程中，不存在漏电情况；在两节点独立工作时，可以自由切换USB和VGA信号，可通过一套设备同时管理两个计算节点；具有12组热插拔PCIE Slot，可以满足用户的输入输出扩展。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者第二设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种支持双节点的输入输出IO板，其特征在于，所述IO板包括：

供电单元，所述供电单元用于为所述双节点中的第一计算节点和第二计算节点分别供电；

KVM单元，所述KVM单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供KVM信号接口；

PCIE热插拔单元，所述PCIE热插拔单元用于为所述第一计算节点和所述第二计算节点分别提供PCIE的热插拔功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IO板卡还包括：

复杂可编程逻辑器件CPLD管理单元，所述CPLD管理单元用于管理所述KVM单元和所述PCIE热插拔单元；

现场可更换单元FRU，所述FRU用于存储所述IO板信息，所述IO板信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取；

热敏单元，所述热敏单元用于检测所述IO板的温度信息，所述IO板的温度信息用于所述第一计算节点和/或所述第二计算节点读取。

3.根据权利要求1或2所述的IO板，其特征在于，所述供电单元用于为所述第一计算节点和所述第二节点分别提供12V的供电电压；所述供电单元还用于为所述IO板提供12V、5V和3.31V的供电电压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的IO板，其特征在于，所述KVM单元包括USB接口单元和VGA接口单元，所述USB接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的USB信号转换为IO板的USB信号；所述VGA接口单元用于将所述第一计算节点或所述第二计算节点的VGA信号转换为IO板的VGA信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的IO板，其特征在于，所述PCIE热插拔单元包括：

两组PCIE卡槽，所述两组PCIE卡槽分别为所述第一计算节点和所述第二计算节点提供PCIE接口，其中，每组PCIE卡槽包括6个PCIE卡槽；

CPLD控制单元，所述CPLD控制单元用于检测所述两组PCIE卡槽中是否有PCIE设备在位，当所述第一计算节点的第一PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第一计算节点发送所述第一PCIE卡槽的在位信息，当所述第二计算节点的第二PCIE卡槽上有PCIE设备在位时，所述CPLD控制单元具体用于向所述第二计算节点发送所述第二PCIE卡槽的在位信息；

PCIE热插拔电压调节单元，所述PCIE热插拔调节单元用于接收所述CPLD控制单元的控制信号，并根据所述控制信号为所述控制信号指示的PCIE卡槽供电；

PCIE辅助单元，所述PCIE辅助单元包括PCIE指示灯，所述PCIE指示灯用于指示所述两组PCIE卡槽中每个PCIE卡槽中是否正常供电、在位PCIE设备是否工作；所述PCIE辅助单元还包括控制每个PCIE卡槽的热插拔按键，所述热插拔按键用于开启每个PCIE设备的上电和下电。