计算装置、存储装置、网络交换设备及计算机体系架构的制作方法
计算装置、存储装置、网络交换设备及计算机体系架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构。
【背景技术】
[0002]在计算机体系架构中，计算节点需要与存储设备交互存储数据，并需要与网络交换设备交互网络数据。参见图1，为了使得计算节点能够与传统的存储设备交互存储数据，需要在计算节点中增加光纤存储控制器，并通过iSCSI或FC总线将光纤存储控制器连接至传统的存储设备。为了使得计算节点能够与传统的网络交换设备交互网络数据，需要在计算节点中增加网络控制器，并通过Ethernet总线将网络控制器连接至传统网络交换设备。
[0003]可见，在现有计算机体系架构中，针对不同应用如上述存储应用和网络数据应用，均采用不同的总线来传输数据。比如上述针对存储数据采用iSCSI或FC总线来传输数据，针对网络数据应用采用Ethernet总线来传输数据。这样多种总线并存的体系架构，不同总线需要对应各自独立的控制器比如上述相互独立的光纤存储控制器和网络控制器，从而增加了系统设计的复杂性。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构，能够降低系统设计的复杂性。
[0005]一种计算装置，包括:处理器和第一 PCIe信号增强器，其中，
[0006]所述处理器通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器，所述第一 PCIe信号增强器通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；
[0007]所述处理器，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据；
[0008]所述第一 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0009]一种存储装置，包括:存储单元以及第二 PCIe信号增强器，其中，
[0010]所述存储单元通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器，所述第二 PCIe信号增强器通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二 PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0011]所述存储单元，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器传输存储数据；
[0012]所述第二 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0013]所述第二 PCIe信号增强器，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。
[0014]一种网络交换设备，包括:处理装置和PLX交换芯片，其中，
[0015]所述处理装置通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片，所述PLX交换芯片通过第二 PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0016]所述处理装置，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片传输网络数据；
[0017]所述PLX交换芯片，通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。
[0018]所述PLX交换芯片进一步通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0019]所述PLX交换芯片的个数为三，包括第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片。
[0020]所述第一 PLX交换芯片、所述第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片和所述处理装置四者两两相连；
[0021]所述第二 PLX交换芯片还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述第三PLX交换芯片还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连；
[0022]所述第二 PLX交换芯片通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据；
[0023]所述第三PLX交换芯片通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0024]所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片共对外提供32个数据端口 ；
[0025]和/ 或，
[0026]所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片的每个端口的数据带宽为32Gb/s。
[0027]所述处理装置与所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接；
[0028]其中，所述I2C总线用于传输第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个PLX芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。
[0029]一种计算机体系架构，包括:一个以上本发明提供的计算装置，一个以上本发明提供的存储装置，以及本发明提供的网络交换设备。
[0030]本发明实施例提供了一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构，在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
【附图说明】
[0031]图1是现有技术中计算机体系架构的示意图。
[0032]图2是本发明一个实施例中计算装置的结构示意图。
[0033]图3是本发明一个实施例中存储装置的结构示意图。
[0034]图4是本发明一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0035]图5是本发明另一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0036]图6是本发明又一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0037]图7是本发明一个实施例中计算机体系架构的示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]本发明一个实施例提出了一种计算装置，参见图2，该计算装置包括:处理器201和第一 PCIe信号增强器202，其中，
[0040]所述处理器201通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器202，所述第一PCIe信号增强器202通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器202通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；
[0041 ] 所述处理器201，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器202传输存储数据以及网络数据；
[0042]所述第一 PCIe信号增强器202，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0043]可见，在本发明的上述实施例中，在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
[0044]进一步地，在本发明的实施例中，计算装置内部可以设置有PCIe信号增强器，从而进一步保证了 PCIe信号的高质量的传输。
[0045]本发明一个实施例中还提出了一种存储装置，参见图3，包括:存储单元301以及第二 PCIe信号增强器303，其中，
[0046]所述存储单元301通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器302，所述第二 PCIe信号增强器302通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二PCIe信号增强器302通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置，比如图2所示的上述实施例中的计算装置；
[0047]所述存储单元301，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器302传输存储数据；
[0048]所述第二PCIe信号增强器302，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置(比如图2所示的上述实施例中的计算装置)传输增强处理后的所述存储数据。
[0049]在本发明的一个实施例中，所述第二 PCIe信号增强器302，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。
[0050]可见，在本发明的实施例中，存储装置内部设置有PCIe总线，并且，通过PCIe总线及PCIe信号增强器，存储装置能够与计算装置和网络交换设备进行高效的存储数据传输。
[0051]本发明一个实施例提出了一种网络交换设备，参见图4，包括:处理装置401和PLX交换芯片402，其中，
[0052]所述处理装置401通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片402，所述PLX交换芯片402通过第二 PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0053]所述处理装置401，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片402传输网络数据；
[0054]所述PLX交换芯片402，通过第二PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。
[0055]在本发明一个实施例中，所述PLX交换芯片402进一步通过 第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0056]参见图5，在本发明一个实施例中，所述PLX交换芯片的个数为三，包括PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023。内部交换带宽可以达到128Gb/s。
[0057]参见图5，PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023和所述处理装置401四者两两相连；
[0058]PLX交换芯片4022还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述PLX交换芯片4023还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连；
[0059]所述PLX交换芯片4022通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据；
[0060]所述PLX交换芯片4023通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0061]参见图6，在本发明一个实施例中，PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023可以总共对外提供32个数据端口，并且，对于PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023，其每个端口的数据带宽为32Gb/s。这样，网络交换设备外部交换带宽可达1024Gb/s。
[0062]参见图6，在本发明一个实施例中，处理装置401与所述PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接；
[0063]其中，所述I2C总线用于传输PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023中的每一个PLX交换芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。
[0064]本发明一个实施例还提出了一种计算机体系架构，参见图7，包括:本发明实施例提出的任意一种计算装置，本发明实施例提出的任意一种存储装置，以及本发明实施例提出的任意一种网络交换设备。
[0065]在本发明的一个实施例中，计算装置负责整个系统中应用数据的计算和处理，计算装置中的处理器比如可以选用市场上主流Intel公司的X86处理器。存储装置负责整个系统中应用数据的存储。网络交换设备负责整个系统中PCIe数据的接收、交换与转发。
[0066]在本发明的各个实施例中，PCIe总线可以采用PCIe 3.0xl的传输带宽，其带宽可以达到8Gb/s，同时PCIe总线可以根据实际的应用需要进行灵活的带宽配置，根据需要带宽可以配置成xl，x4, x8和xl6，对应的带宽可以分别到达8Gb/s，32Gb/s，64Gb/s和128Gb/
So
[0067]可见，本发明的各个实施例至少具有如下的有益效果:
[0068]1、在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
[0069]2、计算装置内部可以设置有PCIe信号增强器，从而进一步保证了 PCIe信号的高质量的传输。
[0070]3、存储装置内部设置有PCIe总线，并且，通过PCIe总线及PCIe信号增强器，存储装置能够与计算装置和网络交换设备进行高效的存储数据传输。4、在本发明实施例的计算机体系机构中，各功能装置和设备之间的信息传输全部基于PCIe总线，并且PCIe总线是直接集成在处理器当中，通过基于PCIe的全互连架构相当于实现了各功能装置和设备之间的直接通信，这样可以进一步增强体系架构中各应用模块间数据传输的效率。
[0071]5、网络交换设备中可以采用3个PLX交换芯片联合来组成，内部交换带宽可以达到128Gb/s，大大增加了传输带宽。
[0072]6、由于PCIe总线可以根据需要带宽可以配置成xl，x4, x8和xl6，因此，本发明实施例中，相应的带宽可以分别到达8Gb/s，32Gb/s，64Gb/s和128Gb/s，通过PCIe进行全互联可以更进一步降低数据传输的延迟，更适合高速、大容量数据的传输。
[0073]7、本发明实施例提出了新型的基于PCIe的网络交换设备，可以用一个设备替代原来架构中的存储和网络设备，来实现数据的交换与存储，又简化客户面向新架构的管理和投资。
[0074]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
[0075]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种计算装置，其特征在于，包括:处理器和第一 PCIe信号增强器，其中， 所述处理器通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器，所述第一 PCIe信号增强器通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置； 所述处理器，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据； 所述第一 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。2.一种存储装置，其特征在于，包括:存储单元以及第二 PCIe信号增强器，其中， 所述存储单元通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器，所述第二 PCIe信号增强器通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二 PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置； 所述存储单元，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器传输存储数据； 所述第二 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置传输增强处理后的所述存储数据。3.根据权利要求2所述的存储装置，其特征在于，所述第二PCIe信号增强器，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。4.一种网络交换设备，其特征在于，包括:处理装置和PLX交换芯片，其中， 所述处理装置通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片，所述PLX交换芯片通过第二PCIe总线连接到外部的计算装置； 所述处理装置，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片传输网络数据； 所述PLX交换芯片，通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。5.根据权利要求4所述的网络交换设备，其特征在于，所述PLX交换芯片进一步通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。6.根据权利要求5所述的网络交换设备，其特征在于，所述PLX交换芯片的个数为三，包括第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一PLX交换芯片、所述第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片和所述处理装置四者两两相连； 所述第二 PLX交换芯片还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述第三PLX交换芯片还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连； 所述第二 PLX交换芯片通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据； 所述第三PLX交换芯片通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。8.根据权利要求6所述的网络交换设备，其特征在于， 所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片共对外提供32个数据端口 ； 和/或， 所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片的每个端口的数据带宽为 32Gb/so9.根据权利要求6所述的网络交换设备，其特征在于， 所述处理装置与所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接； 其中，所述I2C总线用于传输第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个PLX芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。10.一种计算机体系架构，包括:一个以上如权利要求1所述的计算装置，一个以上如权利要求2或3所述的存储装置，以及如权利要求4至9中任一所述的网络交换设备。
【专利摘要】本发明提供一种计算装置、存储装置、网络交换设备及计算机系统架构。该计算装置包括：处理器和第一PCIe信号增强器，所述第一PCIe信号增强器通过第二PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；所述处理器，用于通过第一PCIe总线与所述第一PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据；所述第一PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。本方案能够简化系统的架构。
【IPC分类】G06F1/16, G06F13/38
【公开号】CN104898775
【申请号】CN201510260472
【发明人】王磊
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构。
【背景技术】
[0002]在计算机体系架构中，计算节点需要与存储设备交互存储数据，并需要与网络交换设备交互网络数据。参见图1，为了使得计算节点能够与传统的存储设备交互存储数据，需要在计算节点中增加光纤存储控制器，并通过iSCSI或FC总线将光纤存储控制器连接至传统的存储设备。为了使得计算节点能够与传统的网络交换设备交互网络数据，需要在计算节点中增加网络控制器，并通过Ethernet总线将网络控制器连接至传统网络交换设备。
[0003]可见，在现有计算机体系架构中，针对不同应用如上述存储应用和网络数据应用，均采用不同的总线来传输数据。比如上述针对存储数据采用iSCSI或FC总线来传输数据，针对网络数据应用采用Ethernet总线来传输数据。这样多种总线并存的体系架构，不同总线需要对应各自独立的控制器比如上述相互独立的光纤存储控制器和网络控制器，从而增加了系统设计的复杂性。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构，能够降低系统设计的复杂性。
[0005]一种计算装置，包括:处理器和第一 PCIe信号增强器，其中，
[0006]所述处理器通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器，所述第一 PCIe信号增强器通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；
[0007]所述处理器，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据；
[0008]所述第一 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0009]一种存储装置，包括:存储单元以及第二 PCIe信号增强器，其中，
[0010]所述存储单元通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器，所述第二 PCIe信号增强器通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二 PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0011]所述存储单元，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器传输存储数据；
[0012]所述第二 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0013]所述第二 PCIe信号增强器，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。
[0014]一种网络交换设备，包括:处理装置和PLX交换芯片，其中，
[0015]所述处理装置通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片，所述PLX交换芯片通过第二 PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0016]所述处理装置，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片传输网络数据；
[0017]所述PLX交换芯片，通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。
[0018]所述PLX交换芯片进一步通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0019]所述PLX交换芯片的个数为三，包括第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片。
[0020]所述第一 PLX交换芯片、所述第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片和所述处理装置四者两两相连；
[0021]所述第二 PLX交换芯片还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述第三PLX交换芯片还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连；
[0022]所述第二 PLX交换芯片通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据；
[0023]所述第三PLX交换芯片通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0024]所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片共对外提供32个数据端口 ；
[0025]和/ 或，
[0026]所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片的每个端口的数据带宽为32Gb/s。
[0027]所述处理装置与所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接；
[0028]其中，所述I2C总线用于传输第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个PLX芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。
[0029]一种计算机体系架构，包括:一个以上本发明提供的计算装置，一个以上本发明提供的存储装置，以及本发明提供的网络交换设备。
[0030]本发明实施例提供了一种计算装置、存储装置、网络交换设备以及计算机体系架构，在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
【附图说明】
[0031]图1是现有技术中计算机体系架构的示意图。
[0032]图2是本发明一个实施例中计算装置的结构示意图。
[0033]图3是本发明一个实施例中存储装置的结构示意图。
[0034]图4是本发明一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0035]图5是本发明另一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0036]图6是本发明又一个实施例中网络交换设备的结构示意图。
[0037]图7是本发明一个实施例中计算机体系架构的示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]本发明一个实施例提出了一种计算装置，参见图2，该计算装置包括:处理器201和第一 PCIe信号增强器202，其中，
[0040]所述处理器201通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器202，所述第一PCIe信号增强器202通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器202通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；
[0041 ] 所述处理器201，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器202传输存储数据以及网络数据；
[0042]所述第一 PCIe信号增强器202，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。
[0043]可见，在本发明的上述实施例中，在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
[0044]进一步地，在本发明的实施例中，计算装置内部可以设置有PCIe信号增强器，从而进一步保证了 PCIe信号的高质量的传输。
[0045]本发明一个实施例中还提出了一种存储装置，参见图3，包括:存储单元301以及第二 PCIe信号增强器303，其中，
[0046]所述存储单元301通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器302，所述第二 PCIe信号增强器302通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二PCIe信号增强器302通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置，比如图2所示的上述实施例中的计算装置；
[0047]所述存储单元301，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器302传输存储数据；
[0048]所述第二PCIe信号增强器302，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置(比如图2所示的上述实施例中的计算装置)传输增强处理后的所述存储数据。
[0049]在本发明的一个实施例中，所述第二 PCIe信号增强器302，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。
[0050]可见，在本发明的实施例中，存储装置内部设置有PCIe总线，并且，通过PCIe总线及PCIe信号增强器，存储装置能够与计算装置和网络交换设备进行高效的存储数据传输。
[0051]本发明一个实施例提出了一种网络交换设备，参见图4，包括:处理装置401和PLX交换芯片402，其中，
[0052]所述处理装置401通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片402，所述PLX交换芯片402通过第二 PCIe总线连接到外部的计算装置；
[0053]所述处理装置401，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片402传输网络数据；
[0054]所述PLX交换芯片402，通过第二PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。
[0055]在本发明一个实施例中，所述PLX交换芯片402进一步通过 第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0056]参见图5，在本发明一个实施例中，所述PLX交换芯片的个数为三，包括PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023。内部交换带宽可以达到128Gb/s。
[0057]参见图5，PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023和所述处理装置401四者两两相连；
[0058]PLX交换芯片4022还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述PLX交换芯片4023还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连；
[0059]所述PLX交换芯片4022通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据；
[0060]所述PLX交换芯片4023通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。
[0061]参见图6，在本发明一个实施例中，PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023可以总共对外提供32个数据端口，并且，对于PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023，其每个端口的数据带宽为32Gb/s。这样，网络交换设备外部交换带宽可达1024Gb/s。
[0062]参见图6，在本发明一个实施例中，处理装置401与所述PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接；
[0063]其中，所述I2C总线用于传输PLX交换芯片4021、PLX交换芯片4022、PLX交换芯片4023中的每一个PLX交换芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。
[0064]本发明一个实施例还提出了一种计算机体系架构，参见图7，包括:本发明实施例提出的任意一种计算装置，本发明实施例提出的任意一种存储装置，以及本发明实施例提出的任意一种网络交换设备。
[0065]在本发明的一个实施例中，计算装置负责整个系统中应用数据的计算和处理，计算装置中的处理器比如可以选用市场上主流Intel公司的X86处理器。存储装置负责整个系统中应用数据的存储。网络交换设备负责整个系统中PCIe数据的接收、交换与转发。
[0066]在本发明的各个实施例中，PCIe总线可以采用PCIe 3.0xl的传输带宽，其带宽可以达到8Gb/s，同时PCIe总线可以根据实际的应用需要进行灵活的带宽配置，根据需要带宽可以配置成xl，x4, x8和xl6，对应的带宽可以分别到达8Gb/s，32Gb/s，64Gb/s和128Gb/
So
[0067]可见，本发明的各个实施例至少具有如下的有益效果:
[0068]1、在计算装置内部只采用PCIe总线，针对不同的应用，该计算装置都只需要通过PCIe总线来传输数据，比如通过PCIe总线来传输存储应用和网络数据应用的数据，因此计算装置内部无需根据不同的应用配置不同的总线，因此，降低了系统设计的复杂性。同时，在计算装置内部，也无需根据不同总线设置对应各自独立的控制器，比如无需包括现有技术中的光纤存储控制器和网络控制器。因此，也降低了系统设计的复杂性。
[0069]2、计算装置内部可以设置有PCIe信号增强器，从而进一步保证了 PCIe信号的高质量的传输。
[0070]3、存储装置内部设置有PCIe总线，并且，通过PCIe总线及PCIe信号增强器，存储装置能够与计算装置和网络交换设备进行高效的存储数据传输。4、在本发明实施例的计算机体系机构中，各功能装置和设备之间的信息传输全部基于PCIe总线，并且PCIe总线是直接集成在处理器当中，通过基于PCIe的全互连架构相当于实现了各功能装置和设备之间的直接通信，这样可以进一步增强体系架构中各应用模块间数据传输的效率。
[0071]5、网络交换设备中可以采用3个PLX交换芯片联合来组成，内部交换带宽可以达到128Gb/s，大大增加了传输带宽。
[0072]6、由于PCIe总线可以根据需要带宽可以配置成xl，x4, x8和xl6，因此，本发明实施例中，相应的带宽可以分别到达8Gb/s，32Gb/s，64Gb/s和128Gb/s，通过PCIe进行全互联可以更进一步降低数据传输的延迟，更适合高速、大容量数据的传输。
[0073]7、本发明实施例提出了新型的基于PCIe的网络交换设备，可以用一个设备替代原来架构中的存储和网络设备，来实现数据的交换与存储，又简化客户面向新架构的管理和投资。
[0074]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
[0075]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种计算装置，其特征在于，包括:处理器和第一 PCIe信号增强器，其中， 所述处理器通过第一 PCIe总线连接所述第一 PCIe信号增强器，所述第一 PCIe信号增强器通过第二 PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置； 所述处理器，用于通过第一 PCIe总线与所述第一 PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据； 所述第一 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二 PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。2.一种存储装置，其特征在于，包括:存储单元以及第二 PCIe信号增强器，其中， 所述存储单元通过第四PCIe总线连接所述第二 PCIe信号增强器，所述第二 PCIe信号增强器通过第五PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述第二 PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的计算装置； 所述存储单元，用于通过第四PCIe总线与所述第二 PCIe信号增强器传输存储数据； 所述第二 PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据进行PCIe信号增强处理，以及通过所述第三PCIe总线与所述外部的计算装置传输增强处理后的所述存储数据。3.根据权利要求2所述的存储装置，其特征在于，所述第二PCIe信号增强器，进一步通过所述第五PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的存储数据。4.一种网络交换设备，其特征在于，包括:处理装置和PLX交换芯片，其中， 所述处理装置通过第六PCIe总线连接所述PLX交换芯片，所述PLX交换芯片通过第二PCIe总线连接到外部的计算装置； 所述处理装置，用于通过第六PCIe总线与所述PLX交换芯片传输网络数据； 所述PLX交换芯片，通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据。5.根据权利要求4所述的网络交换设备，其特征在于，所述PLX交换芯片进一步通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连，通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。6.根据权利要求5所述的网络交换设备，其特征在于，所述PLX交换芯片的个数为三，包括第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一PLX交换芯片、所述第二 PLX交换芯片、第三PLX交换芯片和所述处理装置四者两两相连； 所述第二 PLX交换芯片还通过第二 PCIe总线与所述外部的计算装置相连；所述第三PLX交换芯片还通过第五PCIe总线与所述外部的存储装置相连； 所述第二 PLX交换芯片通过所述第二 PCIe总线与所述外部的计算装置传输网络数据； 所述第三PLX交换芯片通过所述第五PCIe总线与所述外部的存储装置传输存储数据。8.根据权利要求6所述的网络交换设备，其特征在于， 所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片共对外提供32个数据端口 ； 和/或， 所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片的每个端口的数据带宽为 32Gb/so9.根据权利要求6所述的网络交换设备，其特征在于， 所述处理装置与所述第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个均分别通过I2C总线、JTAG总线和PCIe总线连接； 其中，所述I2C总线用于传输第一 PLX交换芯片、第二 PLX交换芯片和第三PLX交换芯片中的每一个PLX芯片的状态信息及管理信息JTAG总线用于与每一个PLX交换芯片间的调试。10.一种计算机体系架构，包括:一个以上如权利要求1所述的计算装置，一个以上如权利要求2或3所述的存储装置，以及如权利要求4至9中任一所述的网络交换设备。
【专利摘要】本发明提供一种计算装置、存储装置、网络交换设备及计算机系统架构。该计算装置包括：处理器和第一PCIe信号增强器，所述第一PCIe信号增强器通过第二PCIe总线连接到外部的网络交换设备，并且，所述PCIe信号增强器通过第三PCIe总线连接到外部的存储装置；所述处理器，用于通过第一PCIe总线与所述第一PCIe信号增强器传输存储数据以及网络数据；所述第一PCIe信号增强器，用于对接收到的所述存储数据以及所述网络数据进行PCIe信号增强处理，以及通过第二PCIe总线与所述外部的网络交换设备传输增强处理后的所述网络数据，并通过第三PCIe总线与所述外部的存储装置传输增强处理后的所述存储数据。本方案能够简化系统的架构。
【IPC分类】G06F1/16, G06F13/38
【公开号】CN104898775
【申请号】CN201510260472
【发明人】王磊
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
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