专利名称：具有处理器扩展装置的计算机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机系统，且特别是涉及一种具有处理器扩展装置的 计算机系统。
背景技术：
随着对计算机系统的处理要求越来越高，除了单处理器的计算机系统，即一个计算机系统内具有单一个中央处理器进行所有的运算工作外，目前已 发展出具有多处理器的计算机系统，通过在计算机系统中设置超过一个以上 的中央处理器，以分时处理或平行处理的方式，处理大量运算以增进计算机 系统的效能。目前超微(AMD) Opteron服务器运用Hyper Transport技术，在处理器 到处理器以及处理器到1/0的应用中，以平行或序列总线的方式提供相当低 的延迟，以及极大的频宽表现的点对点传输方案。另一方面，对于应用 HyperTransport技术的多处理器系统而言，为了获得处理器效能最佳化，系 统中配置于主机板上的处理器的数目通常为2或4个处理器。另外，市面上 已有如IBM System x3755服务器以在主机板上部署3个处理器的方式运作， 打破一般处理器数目的物理惯性，而成功获得更弹性的多处理器计算机系统 部署方案。然而计算机系统虽然可于主机板上处理器、系统芯片以及各周边组件间 通过Hyper Transport技术提供高频宽、低延迟的传输通道，对于支持Hyper Transport的HTX (Hyper Transport eXtens ion)扩展冲曹而言，其可扩充的HTX 适配卡多仅只提供1/0扩充的功能。即使如前述可部署2-4个处理器的服务 器而言，处理器仍事先部署于主机板上，其可配置的数目为一固定数目，无 法动态扩充。此外，过去处理器存取存储器的方式，均是通过系统芯片组中的北桥芯 片才能存取存储器中的凄t据，也就是说，存储器控制器(memory controller) 整合于北桥芯片内。而为了减轻北桥芯片的负担，前述Opteron处理器直接将存储器控制器内建于处理器芯片内，同时还进一步降低处理器与存储器间 信号延迟的情形。在这样的情形下，主机板上每个处理器都拥有独立的存储 器资源，也可共享其它处理器控制的存储器资源。对于一个多处理器的计算 机系统而言，处理器的数目更因此受限于主机板的面积(需配置处理器以及 各处理器独立控制的存储器的面积)而无法加以扩充，以致于已知多处理器计算机系统多具备2-4个处理器，若需进一步增加处理器数目以增进计算机系统的处理效能，则难以实现。 发明内容本发明是提供一种具有处理器扩展装置的计算机系统，其包含有一主机板，具有一扩展槽； 一第一处理器，安装于该主机板上；以及一处理器扩展 装置，包含有一第二处理器，该处理器扩展装置以插拔的方式电连接于该扩 展槽。其中当该处理器扩展装置电连接于该扩展槽时，该第一处理器是通过 一总线接口与该第二处理器连接。本发明还提供一种处理器扩展装置，用来以插拔的方式电连接于 一主机 板的扩展槽，该处理器扩展装置包含有一处理器以及一电源模块。该电源模 块是用来提供电源给该处理器。其中当该处理器扩展装置电连接于该扩展槽 时，该处理器是通过一总线接口与主机板上的处理器连接。本发明在具有符合一统一总线协议的计算机系统中，利用支持符合该总 线协议的扩展槽上安装 一 处理器扩展装置以达到在计算机系统中扩充处理 器的目的。处理器扩展装置上具有一或一个以上的处理器以及相对应的存储 器，当将处理器扩展装置安装于计算机系统时，计算机系统中的基本输出入 系统对处理器扩展装置上处理器的总线路由(bus routing)进行移植 (porting)操作，并对其上的存储器进行寻址，使计算机系统于安装处理器 扩展装置时扩充处理器以及存储器的数目。
图1所示为本发明具有处理器扩展装置的计算机系统的示意图。图2所示为处理器扩展装置的示意图。图3所示为本发明的计算机系统中多个处理器连接示意图。
具体实施方式
请参考图1。图1所示为本发明具有处理器扩展装置的计算机系统10的示意图。计算机系统10包含有一主机板11、 一第一处理器14以及一处理 器扩展装置30。主机板11上具有多个扩展槽12，在本发明的实施例中，指 的是符合HTX (Hyper Transport extension)协议的扩展槽12。第一处理器 14安装于主机板11上，通过主机板11上多个总线20，第一处理器14通过 主机板11上一系统芯片22与多个扩展槽12以及与安装于扩展槽12上的扩 展装置连接并传输数据。其中在本发明的实施例中，系统芯片22与第一处 理器14、各扩展槽12间的总线20是符合Hyper Transport协议的总线，其 为具有高频宽、低延迟的传输通道。对于内建存储器控制器(memory controller)的第一处理器14而言，主 机板11上的第 一存储器16是直接通过存储器总线21与第 一处理器14连接， 使第一处理器14可在不需通过系统芯片22的情形下，直接通过存储器总线 21快速存取第一存储器16的数据。主机板11上还具有一基本输出入系统 18 (bas ic input/output system, BIOS),用来执行计算机系统10的开机自 我测试(power-on self test, POST)、针对存储器16、系统芯片22以及各 周边装置进行初始化操作，并提供主机版11以及连接于主机板11上各组件 的基本设定参数。本发明的计算机系统10具有可扩充处理器的特性，通过在多个扩展槽 12上安装处理器扩展装置30以扩充处理器的数目，进而提升系统的处理效 能。图2所示为处理器扩展装置30的示意图。请参考图1及图2，在本发明 的实施方式中，处理器扩展装置30为一符合HP (Hyper Transport extension)协议的HTX扩展卡，其可通过安装于前述符合HTX (Hyper Transport extension)协议的扩展槽12而与主机板11上的系统芯片22以 及其它处理器进行连接，而构成一多处理器系统。处理器扩展装置30包含 有设置于电路板32上的一第二处理器34以及一第四处理器34，，通过符合 Hyper Transport协议的HT总线20彼此连才秦。由于处理器34、 34，可为内 建有存储器控制器的处理器，因此在处理器扩展装置30的电路板32上都可 设置有第二存储器36以及第四存储器36，，通过存储器总线21分别建立与 第二处理器34及第四处理器34，间的通道。6此外，由于一般处理器都为高功率的电子组件，因此在处理器扩展装置30上还设置有独立于主机板11的一与电路板32电连接的电源模块35 (主 机板11亦有供应主机板11上各组件的电源模块，图中未显示)，用来提供 第二处理器34以及第四处理器34，所需的电源。由于处理器扩展装置30为一 HTX扩展卡，因此通过多个连接脚位38(金 手指)可与主机板11上任一符合HTX协议的扩展槽12电连接。当处理器扩 展装置30安装于扩展槽12时，处理器扩展装置30上的处理器34 (或一个 以上的处理器，如'图2的实施例所示)即通过HT总线与主机板11上既有的 处理器14 (或一个以上的处理器)达成连接；当处理器扩展装置30自扩展 槽12移离时，处理器扩展装置30上的处理器34、 34，(以及相对应的存储 器36、 36，)即自计算机系统10中移除。为了使处理器34、 34，以及存储器 36、 36，在处理器扩展装置30安装于扩展槽12时可与主机板11上原系统正 常运作，计算机系统10内的基本输出入系统18除在计算机系统10开机时 进行前述的设定以及测试操作外，在处理器扩展装置30电连接于扩展槽12 时，基本输出入系统18会对第二处理器34以及第四处理器34，的总线路由 (bus routing)进行移植(porting)的操作，使第二处理器34与第四处理器 34，的总线路由方式与主机板11上的处理器14整合一起，方能达到多处理 器协同运作的目的。此外，如同对主机板11上的第一存储器16进行寻址一 样，当处理器扩展装置30电连接于扩展槽12时，基本输出入系统18亦需 对其上的存储器36、36，进行寻址(例如对DDR存储器的SMBus slave address 进行读取操作)，使存储器36、 36，可在系统运作时被系统识别，并被处理器 (无论是处理器扩展装置30上的处理器34、 34，或主机板11上的处理器14 ) 识别并加以利用。请参考图1。由于主机板11上通常设置有多个符合HTX (Hyper Transport extens ion)协议的扩展槽12，因此计算机系统10中可通过插入 一个以上的处理器扩展装置30 (分别包含一个或一个一上的处理器及存储 器)至扩展槽12中，而使计算机系统10在不需重新规划主机板11布局 (layout)以及压缩主机板11上其它组件空间或变更主机板11尺寸的情形 下，计算机系统10具有扩充多个处理器的能力。如目前符合E-ATX或SSI 机壳规范的计算机系统，其主机板都有一定的尺寸限制，因此通过本发明所 披露的处理器扩展装置30,可使计算机系统10在仍可使用E-ATX或SSI机壳的情形下，达到扩充处理器的功能。而为了使计算机系统10的多个处理 器间达到处理器设计厂商所建议的最佳连接方式，亦即^使系统的处理器形成封闭回路(close loop),计算机系统IO通过在多个扩展槽12之一上电连接 一旁带连接器40 (sideband connector)所形成的旁通信号以与第一处理器 14、第二处理器34以及第四处理器34，形成封闭回路。其中旁带连接器40 也可以通过转接板或信号缆线(cable)的方式实施。请参考图3。图3所示为本发明计算机系统另一实施例的示意图。在主 机板上具有一第一处理器14以及一第三处理器14，，分别通过存储器总线 21使用第一存储器16以及第三存储器16，，而在主机板的扩展槽HTX 1以 及HTX 2上分别电连接处理器扩展装置30以及旁带连接器40。处理器扩展 装置30上则具有第二处理器34以及第四处理器34，。在图3的计算机系统 中，第一处理器14、第二处理器34、第三处理器l4、第四处理器3V以及 旁带连接器40都通过HT总线20连接以形成一封闭回路。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更改与修 饰，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书为准。
权利要求
1.一种具有处理器扩展装置的计算机系统，其特征在于，包含有一主机板，至少具有一扩展槽；一第一处理器，安装于上述主机板上；以及一处理器扩展装置，包含有一第二处理器，上述处理器扩展装置以插拔的方式电连接于上述扩展槽；其中当上述处理器扩展装置电连接于上述扩展槽时，上述第一处理器通过一总线接口与上述第二处理器连接。
2. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，其中上述处理器扩 展装置还包含一电源模块，用来提供电源给上述第二处理器。
3. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，还包含一基本输出 入系统，安装于上述主机板上，当上述处理器扩展装置电连接于上述扩展槽 时，上述基本输出入系统用来对上述第二处理器的总线路由进行移植。
4. 根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，其中上述处理器扩 展装置还包含一存储器，当上述处理器扩展装置电连接于上述扩展槽时，上 述基本输出入系统用来对上述存储器寻址。
5. 根据权利要求4所述的计算机系统，其特征在于，其中上述处理器扩 展装置还包含一存储器扩展槽，上述存储器以插拔的方式电连接于上述存储 器扩展槽以安装于上述处理器扩展装置上。
6. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，还包含一旁带连接 器，上述旁带连接器安装于上述主机板时与上述第一处理器与上述第二处理 器形成一封闭回路。
7. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，其中上述处理器扩 展装置为一符合HTX协议的扩展卡。
8. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，其中上述扩展槽为 一符合HTX协议的扩展槽。
9. 根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，其中上述总线为一 符合Hyper Transport协议的总线。
10. —种处理器扩展装置，用来以插拔的方式电连接于一主机板的扩 展槽，其特征在于，上述处理器扩展装置包含有一电路板，'具有一连接脚位，上述连接脚位是用来电连接上述主机板的扩展槽； . 一处理器，电连接于上述电路板上；以及一电源模块，电连接于上述电路板上，用来提供电源给上述处理器； 其中当上述处理器扩展装置电连接于上述扩展槽时，上述处理器通过一 总线与主机板上的处理器连接。
11. 根据权利要求IO所述的处理器扩展装置，其特征在于，还包含一 存储器。
12. 根据权利要求11所述的处理器扩展装置，其特征在于，还包含一 存储器扩展槽，上述存储器是以插拔的方式电连接于上述存储器扩展槽以安 装于上述处理器扩展装置上。
13. 根据权利要求IO所述的处理器扩展装置，其特征在于，为一符合 HTX协议的扩展卡。
全文摘要
在计算机系统中，利用支持符合一总线协议的扩展槽上安装一处理器扩展装置以达到在计算机系统中扩充处理器的目的。处理器扩展装置上具有一或一个以上的处理器以及相对应的存储器，当将处理器扩展装置安装于计算机系统时，计算机系统中的基本输出入系统对处理器扩展装置上处理器的总线路由(bus routing)进行移植(porting)操作，并对其上的存储器进行寻址，使计算机系统在安装处理器扩展装置时扩充处理器以及存储器的数目。
文档编号G06F1/16GK101324874SQ20071011183
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者林宗贤 申请人:华硕电脑股份有限公司