国产高性能的水声信息处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种国产高性能的水声信息处理设备。


背景技术：

2.在水声信息处理领域，目前主流采用的仍是基于x86与多dsp处理的服务器，包括x86主控模块、dsp计算模块、交换模块、电源模块等；其中主控模块只有一个，dsp计算资源的分配基于主控模块的任务分配策略，整机健康状态管理是基于主控模块的bmc模块收集其他模块的bmc信息汇总后统一对外上报，其处理性能难以满足水声信息处理日益增长的需求，且若处理模块出现故障，影响整体设备的运行。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.基于上述问题，本实用新型提供一种国产高性能的水声信息处理设备，解决水声信息处理性能需求日益增大及单块cpu模块故障影响整体设备正常运行的问题。
5.(二)技术方案
6.基于上述的技术问题，本实用新型提供一种国产高性能的水声信息处理设备，包括至少两个cpu模块、交换模块、交换后io模块、背板、第一连接器和第三连接器，所述至少两个cpu模块、交换模块采用第一连接器通过背板和交换后io模块互联，所述交换后io模块采用第三连接器对外连接；所述cpu模块、交换模块均包括用于模块状态管理的bmc控制器，所述至少两个cpu模块通过集群管理平台监控。
7.进一步的，所述设备还包括电源模块、风扇控制板、风扇、指示灯板，所述电源模块也连接到所述第一连接器，所述指示灯板采用第二连接器通过背板和风扇控制板互联，所述风扇控制板连接风扇。
8.进一步的，所述第一连接器包括1g以太网总线、10g以太网总线、gpio接口、ipmb总线、pcie总线、usb接口、rs232接口、rs422接口、vga接口、sata接口、模块编码识别接口、机箱编码识别码接口；所述cpu模块、交换模块通过第一连接器中的1g以太网总线和10g以太网总线互联，所述交换模块和交换后io模块通过第一连接器中的1g以太网总线和10g以太网总线互联，所述交换模块、cpu模块、电源模块通过第一连接器中的ipmb总线连接，电源模块通过第一连接器和背板为cpu模块、交换模块、交换后io模块提供电源接口，cpu模块引出第一连接器中的模块编码识别接口、机箱编码识别码接口至背板，cpu模块引出第一连接器中的pcie总线至背板作为预留总线，cpu模块将usb接口、rs232接口、vga接口和1g以太网接口引出至模块前面板作为模块自身的测试接口；交换模块将usb接口、rs232接口和1g以太网接口引出至模块前面板作为模块自身的测试接口。
9.进一步的，所述第二连接器包括ipmb总线、uart串口和以太网接口；所述风扇控制板和交换模块通过第二连接器、第一连接器中的ipmb总线经背板相连，电源模块通过第一
连接器、第二连接器和背板为风扇控制板和风扇提供电源接口，风扇控制板引出第二连接器中的uart串口和以太网接口至背板作为预留接口。
10.进一步的，所述cpu模块的个数不超过5个。
11.进一步的，所述第一连接器采用中航光电科技股份有限公司的vpx20系列连接器，包括1g以太网总线、10g以太网总线、gpio接口、ipmb总线、pcie总线、usb接口、rs232接口、rs422接口、vga接口、sata接口、模块编码识别接口、机箱编码识别码接口。
12.进一步的，所述第二连接器采用中航光电科技股份有限公司的cy系列连接。
13.进一步的，cpu模块和交换模块包括的所述bmc控制器为华大半导体有限公司的hc32系列芯片。
14.(三)有益效果
15.本实用新型的上述技术方案具有如下优点：
16.(1)本实用新型通过至少两个cpu模块和交换模块构成算力资源池，所能提供的浮点运算能力与cpu模块的数量有关，所述设备最多可以支持5个cpu模块，提供5632gflops的单精度浮点运算能力，可满足日益增大的水声信息处理性能需求；
17.(2)本实用新型可以采用多个cpu模块，并通过任一种集群管理平台监控cpu模块及其运行的水声应用任务，即使某个cpu模块出现故障，也能自动调度到其它cpu模块，避免单个cpu处理模块故障影响整个设备的正常运行，提高了设备的高可用性与高可靠性，提升了设备整体的容错性和鲁棒性；
18.(3)本实用新型的至少两个cpu模块和交换模块均包括用于模块状态管理的bmc控制器，并对至少两个cpu模块通过任一集群管理平台监控，有利于设备的升级和维护。
附图说明
19.通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
20.图1为本实用新型实施例的国产高性能的水声信息处理设备的示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
22.一种国产高性能的水声信息处理设备，如图1所示，包括机箱结构件，和处于机箱结构件内的至少两个cpu模块、交换模块、交换后io模块、电源模块、风扇控制板、风扇、指示灯板、背板、第一连接器、第二连接器和第三连接器，所述至少两个cpu模块、交换模块、电源模块采用第一连接器通过背板和交换后io模块互联，所述第一连接器所用的总线包括pcie总线和ipmb总线，所用的接口包括千兆以太网接口、万兆以太网接口、槽位号检测接口、机箱号检测接口；所述指示灯板采用第二连接器通过背板和风扇控制板互联，所述风扇控制板连接风扇，所述第二连接器包括风扇电源接口、风扇控制接口、gpio接口和电源控制信号接口；所述交换后io模块采用第三连接器对外连接，所述第三连接器包括设备电源接口、以太网电管理接口、至少一个1g以太网电交换接口和10g以太网光交换接口；所述至少两个cpu模块和交换模块包括核心部件为国产芯片的bmc控制器，具体为华大半导体有限公司的
hc32系列芯片；
23.所述第一连接器采用中航光电科技股份有限公司的vpx20系列连接器，所述接口或总线包括1g以太网总线、10g以太网总线、gpio接口、ipmb总线、pcie总线、usb接口、rs232接口、rs422接口、vga接口、sata接口、模块编码识别接口、机箱编码识别码接口；1g以太网总线和10g以太网总线采用协议标准为1000base-t、1000base-x、10gbase-kr；ipmb总线采用协议标准为ipmi2.0；pcie总线采用协议标准为pcie gen3.0。具体地，所述cpu模块和交换模块采用1g以太网总线和10g以太网总线互联(采用协议标准分别为1000base-x和10gbase-kr)并进行数据交换，构成实现资源管理和资源池化功能的物理基础；交换模块和交换后io模块采用1g和10g以太网总线互联；交换模块通过ipmb链式总线(采用协议标准ipmi2.0)和cpu模块、电源模块连接，用于各模块的状态信息的采集和管理；电源模块通过背板为cpu模块、交换模块、交换后io模块等提供12v、3.3v电源接口，实现整体供电功能；cpu模块引出模块编码识别接口、机箱编码识别码接口至背板，通过背板对接口的配置，可在硬件层面实现对整机及整机所含的cpu模块、交换模块和电源模块进行唯一标识，为故障的可追溯奠定了硬件基础；cpu模块引出pcie总线(pcie总线采用协议标准为pcie gen3.0)至背板作为预留总线，方便后续对整机功能进行扩展和升级。此外，cpu模块将usb接口、rs232接口、vga接口和1g以太网接口引出至模块前面板作为模块自身的测试接口；交换模块将usb接口、rs232接口和1g以太网接口引出至模块前面板作为模块自身的测试接口，方便在整机故障的情况下对国产cpu模块和国产交换模块进行调试和故障分析。
24.所述设备通过交换后io模块及第三连接器将1g和10g内部总线转换为对外的1g电接口(协议标准为1000base-t)和10g光接口(协议标准为10gbase-sr)，实现整机对外通信功能。
25.第二连接器采用中航光电科技股份有限公司的cy系列连接器，传递接口风扇电源、风扇控制信号、gpio信号、设备电源控制信号等，包括ipmb总线、uart串口和以太网接口。其中风扇控制板通过ipmb链式总线和交换模块相连，为实现风扇转速自动控制和风扇信息反馈功能提供了物理接口；电源模块通过第一连接器、第二连接器和背板提供电源接口(包含12v和3.3v)，实现对风扇控制板及风扇的供电；通过第二连接器将设备电源控制信号引出至整机前面板的控制按键，实现整机电源控制功能。此外，风扇控制板预留uart串口和以太网接口，为风扇控制板的调试和后续功能扩展提供了物理验证接口等。
26.所述至少两个cpu模块连接集群管理平台控制，用于执行水声算法应用软件，最多支持5个cpu模块，可提供5632gflops的单精度浮点运算能力，可满足完全满足水声信息处理的要求；所述集群管理平台可以是任一现有的集群管理平台。至少两个cpu模块通过集群管理平台控制，而cpu模块均包括bmc控制器，因此，可以将某个cpu模块的bmc控制器作为主bmc，其它cpu模块的bmc控制器作为从bmc，通过主bmc载入集群管理平台，管控从bmc；也可以将所有cpu模块作为从bmc，对外连接集群管理平台，被管控。
27.cpu模块和交换模块构成算力资源池，当其中一块cpu模块的bmc控制器采集发现cpu模块出现问题时，而现有集群管理平台本就具有集群状态监控和节点管理的功能，将任务无缝切换至另一块cpu模块，保障任务不受cpu故障的影响。
28.综上可知，通过上述的一种国产高性能的水声信息处理设备，具有以下有益效果：
29.(1)本实用新型通过至少两个cpu模块和交换模块构成算力资源池，所能提供的浮
点运算能力与cpu模块的数量有关，所述设备最多可以支持5个cpu模块，提供5632gflops的单精度浮点运算能力，可满足日益增大的水声信息处理性能需求；
30.(2)本实用新型可以采用多个cpu模块，并通过任一种现有的集群管理平台监控cpu模块及其运行的水声应用任务，即使某个cpu模块出现故障，也能自动调度到其它cpu模块，避免单个cpu处理模块故障影响整个设备的运行，提高了设备的高可用性与高可靠性，提升了设备整体的容错性和鲁棒性；
31.(3)本实用新型的至少两个cpu模块和交换模块均包括用于模块状态管理的bmc控制器，并对至少两个cpu模块通过任一集群管理平台监控，有利于设备的升级和维护。
32.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。