专利名称：超传输交换数据处理系统及超传输交换方法
技术领域：
本发明涉及基于超传输交换领域，更具体地涉及超传输交换计算架构中的多个中央处理单元(CPU)。
背景技术：
尽管CPU性能持续快速提高，但是输入/输出(I/O)总线架构 的性能却严重滞后。高分辨率、3D图形以及视频流对微CPU与图形 CPU之间的带宽要求越来越高。出现了大量新技术来满足这种日益增 加的对附加带宽的需求。可升级链接接口 (SLI)是一种开发用于通 过并行处理将两块或更多块图形卡链接在一起来提高图形处理能力的 方法。在SLI图形方案中，使用两个同样的图形卡来控制屏幕。通常， 每个图形卡控制半个屏幕。利用SLI图形技术，通过增加第二块图形 卡，可以使计算机系统能够处理的图形复杂量大致加倍。实施SLI图形方案通常要求数据处理系统具有一个以上的CPU 以获得最优性能。两个单独的CPU通常将向两个同样的图形卡生成两 个单独的数据流，并且将它们发送到直接连接到每个生成其半个图形 通信量的CPU的两个单独I/O桥接器(bridge)。遗憾的是，当系统 只有一个CPU时，SLI支持无法发挥其全部潜能。由于在没有第二个 CPU的情况下所有的I/O都不得不连接到一个CPU,所以支持最小的 单CPU的系统在SLI图形性能方面将会牺牲很多。传统上，为了支持多CPU SLI方案，必须提供专用于多CPU方 案的固件和支撑架构。更新版的采用超传输的处理器可能在双处理器 插槽系统中的处理器之间需要两个超传输来提供足够的存储性能。相比之下，由于多CPU方案的基础设施与单CPU方案的不同， 所以必须提供不同的固件和支撑架构来支持单CPU方案。由此，必须在制造时就事先知道是否为多CPU方案，从而来提供适当的固件和支撑架构。然而，很多终端用户更倾向于购买可以选择在一个平台上从单CPU系统升级到多CPU系统的最小配置。然而，不太可能提供支 持多CPU情形所需的全异的固件和架构。发明内容本发明实施例克服了现有技术在用于多CPU系统的基于超传输交换方面的缺陷，提供了全新且非显而易见的用于可灵活配置的支持多CPU的超传输交换的方法、系统和装置。在本发明的一个实施例中， 可以提供一种超传输交换数据处理系统。该系统可以包括CPU和至少 两个I/O桥接器。每个I/O桥接器可以为被从CPU驱至对应外围设备的数据提供通信路径。特别地，该系统可以包括可灵活配置的超传输交换机。该交换机可以包括使CPU适于I/O桥接器中的全部两者的第 一配置，以及使CPU适于I/O桥接器中的第一 I/O桥接器并且使第二 CPU适于I/O桥接器中的第二I/O桥接器的第二配置。最后，该系统可以包括超传输平衡逻辑器。该逻辑器可以包括使得能够在引导时检测是单中央处理单元(CPU)配置还是多CPU配置的程序代码。该超传输平衡逻辑器通常可以实现为固件，也可以自动地以硬件来实现。在本发明的一个实施例中，可以包括包含固件的基本I/O系统 (BIOS)。所述固件可以包括使得能够将可灵活配置的超传输交换机设置为第一配置和第二配置中的一个的程序代码。此外，可以使得该程序代码基于检测是耦接到BIOS的单个CPU还是耦接到BIOS的多 个CPU能够将可灵活配置的超传输交换机设置为第一配置和第二配置中的一个。第一配置可以包括通过超传输交换机将CPU交换地耦接到I/O 桥接器中的第二 I/O桥接器。第二配置包括通过超传输交换机将第二CPU交换地耦接到1/0桥接器中的第二1/0桥接器。另选的是，第二配置可以包括通过可灵活配置的超传输交换机将第一 CPU交辨地耦 接到第二 CPU。在这一方案中可以有任意数量的附加桥接器和CPU。所描述的 超传输交换机可以支持使单个CPU适于两个I/0桥接器的最小配置， 或者支持其中可以添加一个或更多个附加处理器并且将每个I/O桥接 器分配给单独的CPU的更大配置。在本发明的又一实施例中，外围设 备可以包括不同的图形卡。另选的是，在可升级链接接口 (SLI)方 案中外围设备可以包括同一类型的不同图形卡。在本发明的另一实施例中，可以提供一种超传输交换方法，该方 法可以包括在引导时检测是单中央处理单元(CPU )配置还是多CPU 配置；并且响应于检测到单CPU配置，使超传输交换机适合于将单个 CPU耦接到双输入/输出(1/0)桥接器，双输入/输出桥接器中的每一 个都为被驱至对应外围设备的数据提供通信路径，否则的话，使超传 输交换机适合于将多CPU配置中的每一个CPU耦接到双I/O桥接器 中的对应一个。本发明的其他方面将部分地在以下说明中得到阐述，并且部分地 将根据说明而显见，或者可以通过实践本发明来习得。通过在所附权 利要求书中特别指出的元件和组合将实现并获得本发明的多个方面。 应当理解，以上概略说明和以下详细说明都仅是示例性和说明性的， 并非是对如权利要求所请求保护的本发明的限制。
附图被并入且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施 例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。本文所例示的实施例是 当前优选的，然而，应当理解本发明并不限于所示出的精确配置和手 段，附图中图1A是配置用于可灵活配置的支持多CPU的超传输交换的计算 机架构的示意图；图1B是配置用于可灵活配置的支持多CPU的超传输交换的计算 机架构的示意图；并且， 图2是例示了用于灵活地配置用于支持多CPU的超传输交换机的过程的流程图。
具体实施方式
本发明的实施例提供了用于可灵活配置的支持多CPU的超传输交换的方法、系统及计算机程序产品。根据本发明的实施例，可以将 可灵活配置的超传输交换机放置在计算架构中。该可灵活配置的超传输交换机可以被配置用于在单CPU配置下使单个CPU适于多个不同 的i/o桥接器。另选的是，该可灵活配置的超传输交换机可以被配置 用于在多CPU配置下使多个不同的CPU适于多个不同的I/O桥接器。 在这一方面，在系统引导期间，可以根据存在一个或更多个CPU 而通过BIOS将可灵活配置的超传输交换机重配置为适应单CPU配置 或多CPU配置。响应于检测到单CPU配置，可以在CPU与多个I/0 桥接器之间建立超传输链接。相比而言，响应于检测到多CPU配置， 可以使得在多CPU配置中的每一个CPU与多个I/O桥接器之间能够进行超传输链接用以优化整个系统性能。为了进一步例示，图1A是可灵活配置的超传输交换数据处理系 统的示意图。如图1A所示，该系统可以包括耦接到存储模块130的 单个CPU 120。 CPU120还可以耦接到第一I/O桥接器140A，该第一 I/O桥接器140A为被驱至外围设备150A (例如，图形卡)的数据提 供通信路径，CPU 120还可以通过超传输(HT )交换机110耦接到第 二I/O桥接器140B。如在第一 I/O桥接器140A的情况下，第二1/0 桥接器140B可以为被驱至外围设备150B (例如，另一图形卡)的数 据提供通信路径来支持SLI图形方案。可以通过BIOS 100重配置可 灵活配置的超传输交换机110，使得能够在升级到多CPU系统的情况 下设置另外的HT链接(HT1、 HT3) 。 BIOS 100可以根据当前系统 中存在多少个CPU而实施HT均衡器300来重配置该系统。HT均衡 器300可以是系统固件或系统主板上的硬件。图1B是可灵活配置的支持多CPU的超传输交换系统^的示意图。 如图IB所示，该系统可以包括耦接到多个存储模块130A、 130B、130C、 130D的多个CPU 120A、 120B、 120C、 120D。这多个CPU 120A、 120B、 120C、 120D还耦接到第一I/O桥接器140A，该第一I/O桥接 器140A为被驱至外围设备150A (例如，图形卡)的数据提供了通信 路径。这多个CPU120A、 120B、 120C、 120D还可以通过超传输(HT) 交换机110耦接到第二 I/O桥接器140B。如在第一 I/O桥接器140A 的情况下，第二I/0桥接器140B可以为被驱至外围设备150B(例如， 另一图形卡)的数据提供通信路径来支持SLI图形方案。可以通过 BIOS 100来重配置可灵活配置的超传输交换机110，使得能够有用于 多CPU计算机架构的附加HT链接(HT1、 HT3)。由此，BIOS 100 可以在引导期间实施HT均衡器逻辑200以使该系统适于多CPU配 置。图2是例示了可灵活配置的支持多CPU的超传输交换的过程的 流程图。在块210开始，可以在系统引导时启动BIOS以适应单CPU 配置或多CPU配置。在块220中，可以确定是否检测到多处理器系统。 如果仅检测到一个CPU,则可以实施块230A来重配置HT交换机。 接着在块240A中，通过设置HT链接来优化与I/O桥接器和CPU的 连接，可以建立单CPU HT链接设置。如果检测到多CPU系统，则 可以实施块230B来重配置HT交换机以使得能够进行新的HT连接。 接着在块240B中，通过设置新的HT链接来优化由于CPU之间的存 储带宽加倍导致的I/O通信量和CPU互连，可以建立多CPU HT链 接设置。在CPU之间加入第二 HT链接可以导致在多处理器配置下性 能增益的提高。本发明实施例可以采取全硬件实施例、全软件实施例或者包含硬 件和软件的实施例的形式。在优选实施例中，可以以软件(其包括但 不限于固件、常驻软件、微代码等)来实施本发明。此外，本发明可 以采取可从计算机可用或计算机可读介质(其提供由计算机或任何指 令执行系统使用或结合其使用的程序代码)读取的计算机程序产品的 形式。出于说明的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是包含、存储、通信、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或结合其使 用的程序的任何装置。该介质可以是电的、磁的、光学的、电磁的、 红外的、或半导体系统(或装置或设备)或者可以是传播介质。计算 机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘以及光 盘。光盘的当前示例包括压缩盘一只读存储器(CD-ROM)、压缩可 读/写盘(CD-R/W)以及DVD。适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括直接或间接 通过系统总线耦接到存储元件的至少一个处理器。存储元件可以包括 在实际执行代码期间采用的本地存储器、大容量存储器以及对至少一 些程序代码提供临时存储以减少在执行期间必须从大容量存储器检索 代码的次数的高速緩冲存储器。输入/输出或者i/o设备(其包括但不 限于键盘、显示器、指向装置等)可以直接地或者通过中间的1/0控 制器耦接到系统。网络适配器也可以耦接到系统，以使得数据处理系机或存储装置。调制解调器、线缆调制解调器以及以太网卡仅是几种 目前可获类型的网络适配器。
权利要求
1、一种超传输交换数据处理系统，该超传输交换数据处理系统包括中央处理单元；至少两个输入/输出桥接器，其中每一个输入/输出桥接器都为被从所述中央处理单元驱至对应的外围设备的数据提供通信路径；以及可灵活配置的超传输交换机，其包括使所述中央处理单元适合于输入/输出桥接器中的全部两者的第一配置、以及使所述中央处理单元适合于输入/输出桥接器中的第一输入/输出桥接器并且使第二中央处理单元适合于输入/输出桥接器中的第二输入/输出桥接器的第二配置。
2、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括基本输入/输出系 统，该基本输入/输出系统包括固件，该固件包括使得能够将所述可灵 活配置的超传输交换机设置为所述第一配置和所述第二配置之一的程 序代码。
3、 根据权利要求2所述的系统，其中，所述程序代码进一步能 够基于检测到是单个中央处理单元耦接到基本输入/输出系统还是多 个中央处理单元耦接到基本输入/输出系统，将所述可灵活配置的超传 输交换机设置为所述第一配置和所述第二配置之一。
4、 根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一配置包括通过 超传输交换机将中央处理单元交换地耦接到输入/输出桥接器中的第 二输入/输出桥接器。
5、 根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二配置包括通过超传输交换机将第二中央处理单元交换地耦接到输入/输出桥接器中 的第二输入/输出桥接器。
6、 根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二配置还包括通 过可灵活配置的超传输交换机将第一中央处理单元交换地耦接到第二 中央处理单元。
7、 根据权利要求1所述的系统，其中，外围设备包括不同的图形卡。
8、 根据权利要求7所述的系统，其中，在可升级链接接口方案 中，外围设备包括相同类型的不同图形卡。
9、 一种超传输交换方法，该超传输交换方法包括以下步骤 检测步骤，在引导时检测是单中央处理单元配置还是多中央处理单元配置；以及，适合步骤，响应于检测到单中央处理单元配置，使超传输交换机 适合于将单个中央处理单元耦接到双输入/输出桥接器，双输入/输出 桥接器中的每一个都为被驱至对应外围设备的数据提供通信路径，否 则，使超传输交换机适合于将多中央处理单元配置中的每一个中央处 理单元耦接到双输入/输出桥接器中的对应 一个输入/输出桥接器。
10、 根据权利要求9所述的方法，该方法还包括以下步骤 运行在耦接到超传输交换机的基本输入/输出系统内的固件；以及，在运行固件时，执行所述检测步骤和适合步骤。
全文摘要
本发明的实施例克服了现有技术中在用于多中央处理单元系统的基于超传输交换方面的缺陷，提供了用于可灵活配置的多中央处理单元支持的超传输交换的方法、系统和计算机程序产品。在本发明的一个实施例中，可以提供超传输交换数据处理系统。该系统可以包括中央处理单元和至少两个输入/输出桥接器。每个输入/输出桥接器可以为被从中央处理单元驱至对应的外围设备的数据提供通信路径。特别地，该系统可以包括可灵活配置的超传输交换机。该交换机可以包括使中央处理单元适于输入/输出桥接器中的全部两者的第一配置，以及使中央处理单元适于输入/输出桥接器中的第一个并使第二中央处理单元适于输入/输出桥接器中的第二个的第二配置。
文档编号G06F15/177GK101231629SQ20081000269
公开日2008年7月30日 申请日期2008年1月14日 优先权日2007年1月26日
发明者丹尼尔·E.·哈利曼, 文赫·B.·卢, 李·H.·威尔森, 科比·L.·沃特森, 马克·W.·穆勒 申请人:国际商业机器公司