专利名称：一种支持rs780e冗余设计的双桥片主板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种双桥片主板，具体涉及ー种支持RS780E冗余设计的双桥片主板。
背景技术：
龙芯3号系列CPU包括4核心3A，8核心3B，8核心或者16核心3C的CPU，以及后续开发的其他系列的CPU。龙芯3A CPU已经量产，其他两种CPU还处于研发阶段。龙芯3号CPU是ー款通用的多核的CPU，采用MIPS架构，完全可以实现Intel和AMDX86架构CPU的功能，尽管在性能方面比X86CPU还稍微落后ー些，但在绝大部分领域可以完全代替X86CPU。尽管龙芯3A和3B CPU已经面世，但一直没有解决“用”的关键问题，即一直没有找到与龙芯CPU配套且能正常工作的南北桥chipsets和外围设备。为解决龙芯CPU的实用问题，曾经探讨了“龙芯3CPU+SIS公司chipsets”，“龙芯3CPU+NVIDIA公司chipsets”的可能性，并研发了主板样品，但最终没有成功。龙芯3系列CPU限于技术保护，无法分享X86CPU成功的经验，因此存在bug在所难免。龙芯3号系列CPU的出现打破了中国高性能服务器领域无芯的尴尬局面，把中国的IT行业带上了一个新的高度。但接下来面临ー个严峻的问题就是CPU的产业化问题，如果解决不好产业化的问题，那龙芯CPU仍是ー个不能实用只是概念意义的CPU，只能停留在实验室里。由于龙芯3号系列CPU面世的时间短，各种配套的应用方案有待设计和创造。怎样保证龙芯CPU平台可靠稳定的运行是摆在龙芯CPU发展道路上的ー个课题。X86平台有各种各样成熟的机制来保证X86平台稳定运行，而龙芯CPU平台目前可以说是刚刚起步阶段。
实用新型内容针对现有技术存在的不足，本实用新型提供ー种支持RS780E冗余设计的双桥片主板，本实用新型设计的双桥片主板的架构平台，从冗余设计方面来保证龙芯CPU的可靠稳定运行，保证可靠数据和业务在遭受意外情况下仍能正常运行。本实用新型同样也适用于X86CPU平台。本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的:ー种支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其改进之处在于，所述双桥片主板包括CPU-南北桥系统1、CPU-南北桥系统2和监控电路；所述CPU-南北桥系统I和CPU-南北桥系统2对称设置在所述监控电路的两侧；所述CPU-南北桥系统I包括依次连接CPUl、北桥I和南桥I ;所述北桥I包括芯片RS780E ;所述南桥I包括芯片SB710 ;所述北桥I通过A-Link bus与南桥I连接；所述CPU-南北桥系统2包括依次连接CPU2、北桥2和南桥2 ;所述北桥2包括芯片RS780E ;所述南桥2包括芯片SB710 ;所述北桥2通过A-Link bus与南桥2连接。本实用新型提供的一种优选的技术方案是:所述双桥主板包括非易失存储介质和远程控制終端设备；所述非易失存储介质分别与南桥I和南桥2连接；所述远程控制终端设备与所述监控电路连接。本实用新型提供的ー种较优选的技术方案是:所述远程控制终端设备通过百兆或千兆以太网与监控电路连接。本实用新型提供的第二优选的技术方案是:所述CPU-南北桥系统I包括串ロ 1、串ロ 2和网ロ I ;所述串ロ I与所述龙芯CPUl连接；所述网ロ I通过PCIE总线与所述北桥I连接；所述串ロ 2与所述南桥I连接；所述CPU-南北桥系统2包括串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2 ;所述串ロ 3与所述CPU2连接；所述网ロ 2与通过PCIE总线所述北桥2连接；所述串ロ 4与所述南桥2连接；所述CPUl和CPU2为龙芯3号系列的CPU，包括龙芯3A、3B和3C。本实用新型提供的另ー较优选的技术方案是:所述串ロ 1、串ロ 2、网ロ 1、串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2分别与所述监控电路连接。本实用新型提供的第三优选的技术方案是:所述CPU-南北桥系统I包括上下电控制、复位电路I ;所述CPU-南北桥系统2包括上下电控制、复位电路2 ;所述上下电控制、复位电路I和上下电控制、复位电路2分别与所述监控电路连接。本实用新型提供的第四优选的技术方案是:所述CPUl通过HTlbus与北桥I连接；所述CPU2通过HTlbus与北桥2连接。本实用新型提供的第五优选的技术方案是:所述CPUl通过HTObus与所述CPU2连接。本实用新型提供的第六优选的技术方案是:所述北桥I和北桥2均包括AMDchipsetRS780、RS780C、RS780D、RS780G、RS780M、RS780MC、RX781、RS785G 和 RD790 ;所述南桥 I 和南桥 2 均包括 AMD chipset SB700、SB750 和 SB600。本实用新型提供的ー种较优选的技术方案是:从所述CPUl至少引出一条线GPIOl连接至所述监控电路；从所述北桥I至少引出一条线GP102连接至所述监控电路；从所述南桥I上至少引出一条线GP103连接至所述监控电路；从所述CPU2至少引出一条线GP104连接至所述监控电路；从所述北桥2至少引出一条线GP105连接至所述监控电路；从所述南桥2上至少引出一条线GP106连接至所述监控电路。本实用新型提供的另ー较优选的技术方案是:所述监控电路采用基板管理控制器芯片搭建或采用单片机芯片搭建；所述监控电路采用辅助电源供电；所述监控电路的默认状态是上电状态。本实用新型提供的再一较优选的技术方案是:所述远程控制终端设备包括远程控制台。与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果是:1、2套“CPU-南北桥系统”互为冗余、备份，当ー套“CPU-南北桥系统”出现故障或者出现异常，监控电路立即关掉这套系统，并立即开启另ー套“CPU-南北桥系統”，保证了关键业务在最短的时间内得到恢复运行，增强了支持RS780E冗余设计的双桥片主板运行的健壮性。2、通过引出CPU的GPIO引线和串ロ，并在基本输入输出系统(Basic InputOutput SyStem，BIOS)程序内编写相关的功能，实现了 BIOS阶段的监控；常规的系统，只能实现在操作系统(Operating System, OS)阶段监控。3、实现了支持RS780E冗余设计的双桥片主板中最主要的三款芯片，即CPU、北桥、南桥都能被监控。4、每款芯片的监控都采用双途径设计，保证了监控信息的准确性:例如CPUl采用GPIOl和串ロ I两种途径。5、共享的“硬盘或flash等非易失性存储介质”设计，为2套“CPU-南北桥系统I”和“CPU-南北桥系统2”之间的业务信息的传递提供最准确的信息保证。6、‘远程控制终端设备’能够时时得到2套“CPU-南北桥系统”的运行情況。
图1是本实用新型提供的支持RS780E冗余设计的双桥片主板原理图。
具体实施方式
如图1所示，图1是本实用新型提供的支持RS780E冗余设计的双桥片主板原理图；双桥片主板包括CPU-南北桥系统1、CPU-南北桥系统2和监控电路；CPU-南北桥系统I和CPU-南北桥系统2对称设置在监控电路的两侧；CPU-南北桥系统I包括依次连接龙芯CPU1、北桥I和南桥I ;北桥I通过A-Linkbus与南桥I连接；CPU-南北桥系统2包括依次连接龙芯CPU2、北桥2和南桥2 ;所述北桥2通过A-Link bus与南桥2连接；A_Link bus是AMD公司对PCIE bus进行改进发展而成的连接南北桥的总线。这里的南北桥是指AMD公司研发的一系列南北桥。北桥包括AMDchipsetRS780, RS780C, RS780D, RS780E, RS780G, RS780M, RS780MC, RX781, RS785G, RD790。南桥包括 AMD chipset SB700, SB710, SB750, SB600。龙芯CPUl和龙芯CPU2均包括数据采集卡和内存插槽。龙芯CPUl通过HTlbus与北桥I连接；龙芯CPU2通过HTlbus与北桥2连接。龙芯CPUl通过HTObus与龙芯CPU2连接。HT(Hyper Transport)bus:AMD CPU的总线，或者龙芯CPU的总线。上述CPU是指AMD公司的拥有HT bus的CPU，或者中科院研发的龙芯系列CPU，包括龙芯3A，3B, 3C。从龙芯CPUl至少引出一条线GPIOl连接至监控电路；从北桥I至少引出一条线GP102连接至监控电路；从南桥I上至少引出一条线GP103连接至监控电路；从龙芯CPU2至少引出一条线GP104连接至监控电路；从北桥2至少引出一条线GP105连接至监控电路；从南桥2上至少引出一条线GP106连接至监控电路。GPIOCGeneralPurposeInput Output),指通用输入/输出。2套CPU-南北桥系统互为冗余、互为备份，其内部连接方式和外部连接方式相同。双桥片主板还包括非易失存储介质和远程控制终端设备；非易失存储介质分别与南桥I和南桥2连接；远程控制終端设备包括远程控制台，监控电路通过百兆或千兆以太网络与远程的終端相连，可以时时向远端控制台发送监控信息。[0044]CPU-南北桥系统I包括串ロ 1、串ロ 2和网ロ I;串ロ I与龙芯CPUl连接；网ロ I通过PCIE总线与北桥I连接；串ロ 2与南桥I连接；CPU-南北桥系统2包括串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2;串ロ 3与龙芯CPU2连接；网ロ 2与通过PCIE总线北桥2连接；串ロ 4与南桥2连接。串ロ 1、串ロ 2、网ロ 1、串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2分别与监控电路连接。CPU-南北桥系统I还包括上下电控制、复位电路I ;所述CPU-南北桥系统2还包括上下电控制、复位电路2 ;上下电控制、复位电路I和上下电控制、复位电路2分别与监控电路连接。上下电控制、复位电路均由监控电路来控制。监控电路可以米用BMC (Baseboard Management Controller,基板管通控制器)芯片(例如Aspeed公司的AST2300，或者AST2050)搭建，也可以采用简单的单片机(MCU)芯片搭建。此电路需要用standby (辅助电源)供电，即2套CPU-南北桥系统还未开机的情况下，监控电路必须有电。监控电路通过百兆或千兆以太网络与远程的終端相连，可以时时向远端控制台发送监控信息。硬盘或flash等非易失性存储介质为2套CPU-南北桥系统共享。本实用新型提供的支持RS780E冗余设计的双桥片主板工作原理如下:2套CPU-南北桥系统互为冗余、备份，当ー套系统出现故障或者出现异常，监控系统立即关掉这套系统，并立即开启另ー套系统，保证了关键业务在最短的时间内得到恢复运行，增强了系统运行的健壮性。(I)限制条件:2套CPU-南北桥系统同时间只能I套在工作。初始状态:2套系统都没有工作，现在准备给CPU-南北桥系统I上电，使其开始工作。(2)监控电路控制上下电控制、复位电路I中的上电信号线，给CPU-南北桥系统I上电。CPUl 开始基本输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)运行，并在BIOS运行阶段控制CPUl的GP101发规则的脉冲信号给监控电路，表明CPU-南北桥系统I运行正常，并同时控制串ロ I给监控电路在约定的时间间隔内发送约定的信号代码(例如FE);如果监控电路同时检测到GP101和串ロ I的信号正常，那么不会干预CPU-南北桥系统I的启动过程；如果检测任意一路信号出现异常，就会控制上下电控制、复位电路I进行关机下电，并立即控制上下电控制、复位电路2，使CPU-南北桥系统2进行工作。如果此时，监控电路通过监控GP104和串ロ 3发现CPU-南北桥系统2工作也出现了异常，就会通知远程控制终端设备整个CPU-南北桥系统已经崩溃。(3) BIOS启动完成，进入操作系统(Operating System, OS)阶段后，使能GP102，GP103,网ロ 1，串ロ 2给监控电路发送事先约定好的信号代码；而在BIOS启动阶段使能的GP101，串ロ I仍继续工作。如果发现任意一个检测接ロ出现问题，就会控制上下电控制、复位电路I进行关机下电，并立即控制上下电控制、复位电路2，使CPU-南北桥系统2进行工作。如果此时，监控电路通过监控GP104和串ロ 3发现CPU-南北桥系统2工作也出现了异常，就会通知远程控制终端设备整个CPU-南北桥系统已经崩溃。本实用新型提供的支持RS780E冗余设计的双桥片主板包括的2套CPU-南北桥系统互为冗余、备份，当ー套系统出现故障或者出现异常，监控系统立即关掉这套系统，并立即开启另ー套系统，保证了关键业务在最短的时间内得到恢复运行，增强了系统运行的健壮性。最后应当说明的是: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，尽管參照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.ー种支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述双桥片主板包括CPU-南北桥系统1、CPU-南北桥系统2和监控电路；所述CPU-南北桥系统I和CPU-南北桥系统2对称设置在所述监控电路的两侧； 所述CPU-南北桥系统I包括依次连接CPUldb-1和南桥I ;所述北桥I包括芯片RS780E ;所述南桥I包括芯片SB710 ;所述北桥I通过A-Link bus与南桥I连接； 所述CPU-南北桥系统2包括依次连接CPU2、北桥2和南桥2 ;所述北桥2包括芯片RS780E ;所述南桥2包括芯片SB710 ;所述北桥2通过A-Link bus与南桥2连接。
2.如权利要求1所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述双桥主板包括非易失存储介质和远程控制终端设备；所述非易失存储介质分别与南桥I和南桥2连接；所述远程控制终端设备与所述监控电路连接。
3.如权利要求2所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述远程终端设备通过百兆或千兆以太网与监控电路连接。
4.如权利要求1所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述CPU-南北桥系统I包括串ロ 1、串ロ 2和网ロ I ;所述串ロ I与所述CPUl连接；所述网ロ I通过PCIE总线与所述北桥I连接；所述串ロ 2与所述南桥I连接； 所述CPU-南北桥系统2包括串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2 ;所述串ロ 3与所述CPU2连接；所述网ロ 2与通过PCIE总线所述北桥2连接；所述串ロ 4与所述南桥2连接； 所述CPUl和CPU2为龙芯3号系列的CPU，包括龙芯3A、3B和3C。
5.如权利要求4所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述串ロ1、串ロ 2、网ロ 1、串ロ 3、串ロ 4和网ロ 2分别与所述监控电路连接。
6.如权利要求1所述 的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述CPU-南北桥系统I包括上下电控制、复位电路I ;所述CPU-南北桥系统2包括上下电控制、复位电路2 ;所述上下电控制、复位电路I和上下电控制、复位电路2分别与所述监控电路连接。
7.如权利要求1所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述CPUl通过HTlbus与北桥I连接；所述CPU2通过HTlbus与北桥2连接。
8.如权利要求1所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述CPUl通过HTObus与所述CPU2连接。
9.如权利要求1所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述北桥I和北桥 2 均包括 AMD chipset RS780、RS780C、RS780D、RS780G、RS780M、RS780MC、RX781、RS785G 和 RD790 ;所述南桥 I 和南桥 2 均包括 AMD chipset SB700、SB750 和 SB600。
10.如权利要求4-9中任一项所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，从所述CPUl至少引出一条线GPIOl连接至所述监控电路；从所述北桥I至少引出一条线GP102连接至所述监控电路；从所述南桥I上至少引出一条线GP103连接至所述监控电路； 从所述CPU2至少引出一条线GP104连接至所述监控电路；从所述北桥2至少引出一条线GP105连接至所述监控电路；从所述南桥2上至少引出一条线GP106连接至所述监控电路。
11.如权利要求1、2、3、5和6中任一项所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述监控电路采用基板管理控制器芯片搭建或采用单片机芯片搭建；所述监控电路采用辅助电源供电；所述监控电路的默认状态是上电状态。
12.如权利要求2和3中任一项所述的支持RS780E冗余设计的双桥片主板，其特征在于，所述远程监控终端 设备包括远程控制台。
专利摘要本实用新型涉及一种支持RS780E冗余设计的双桥片主板，包括CPU-南北桥系统1、CPU-南北桥系统2和监控电路；CPU-南北桥系统1和CPU-南北桥系统2对称设置在监控电路的两侧；CPU-南北桥系统1和CPU-南北桥系统2结构相同；均包括依次连接龙芯3A CPU1、北桥和南桥；北桥包括芯片RS780E；南桥包括芯片SB710；北桥通过A-Link bus与南桥连接。本实用新型设计的双桥片主板的架构平台，从冗余设计方面来保证龙芯3A CPU的可靠稳定运行，保证可靠数据和业务在遭受意外情况下仍能正常运行。本实用新型同样也适用于X86CPU平台。
文档编号G06F1/16GK202948360SQ201220248648
公开日2013年5月22日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者邵宗有, 郑臣明, 沙超群, 李丰旺, 尹宁宁 申请人:曙光信息产业股份有限公司