НМС для серверных системных плат (стр. 2 из 3)

Что касается параметров процессорной шины и контроллера памяти, то они в Е7505 по сравнению с Е7501 остались без изменений.

Intel E732O и Е7520. С появлением процессоров Xeon с 667- и даже 800-МГц шиной характеристики НМС семейства Е75хх перестали удовлетворять современным требованиям. Кроме того, контроллеры памяти, встроенные в «северные мосты» этих наборов микросхем, не позволяли использовать память DDR2, которую компания Intel стремится сделать отраслевым стандартом. Эти недостатки были устранены в новом поколении НМС — Lindenhurst. Компания Intel представила две модификации этого НМС, получившие после официального анонса названия Е7320 и Е7520.

Новые наборы предназначены для двухпроцессорных серверов на базе процессоров Xeon DP с 800-МГц системной шиной и технологией ЕМ64Т.

Как и прежде, в Xeon-системах компания Intel сохранила топологию общей шины: процессоры разделяют пропускную способность системной шины, которая составляет 6,4 Гбайт/с.

«Северные мосты» обоих НМС оснащены двухканальными контроллерами памяти и позволяют использовать модули одного из трех типов: DDR266, DDR333 или DDR2-400. Максимальная пропускная способность шины памяти составляет 6,4 Гбайт/с (при использовании DDR2-400) и обеспечивает баланс с системной шиной. Необходимо отметить, что максимальный объем ОЗУ — 16 Гбайт при использовании 333- и 400-МГц модулей, при применении DDR266 суммарный объем может быть увеличен вдвое — до 32 Гбайт.

Для подключения контроллеров ввода-вывода (использование термина «южный мост» в данном случае будет не совсем правомерно, так как в Е7520/Е7320 инженеры Intel отошли от «двухполюсной» архитектуры НМС, и контроллеров ввода-вывода может быть несколько) используется привычная уже фирменная шина Hub Interface с пропускной способностью до 266 Мбайт/с и интерфейс PCI Express x8. B MCH E7320 встроен один контроллер PCI Express х8, а в Е7520 — три таких контроллера. Интерфейс PCI Express может быть использован как для подключения других микросхем, так и плат расширения с этим интерфейсом.

В состав наборов микросхем Е7520/Е7320 могут входить следующие контроллеры ввода-вывода:

подключаемая по Hub Interface микросхема 82801ER (ICH-5),

подключаемая по Hub Interface микросхема 6300ESB,

подключаемая по PCI Express x4 или х8 микросхема 6700РХН.

Контроллер ICH-5, хорошо знакомый по НМС для настольных ПК, обеспечивает работу шины РГЛ, двух каналов Serial ATA, предусматривает создание RAID-конфигураций. Характеристики микросхемы 6300ESB практически не отличаются от параметров ICH-5, но этот контроллер ввода-вывода больше подходит для серверных систем, так как в нем предусмотрено дополнительно две 64-бит 66-МГц шины PCI-X, позволяющих подключить до четырех устройств с этим интерфейсом.

Микросхема 6700РХН выполняет функции туннеля PCI Express—PCI-X и оснащена двумя независимыми шинами PCI, каждая из которых может работать в одном из следующих режимов: 32-бит PCI или 64-бит PCI-X с частотой от 33 до 133 МГц. Предусмотрена «горячая» замена PCI-устройств.

В наборах микросхем Е7520/Е7320 реализованы некоторые специализированные технологии, объединенные под общим названием Advanced Platform RAS. Среди них уже знакомые х4 SDDC, а также CRC-коррекция данных, передаваемых по PCI Express, зеркалирование памяти и др.

Intel E8500. Наборы микросхем серии Е7ххх предназначены для построения двухпроцессорных систем. Кроме них, в арсенале Intel есть и модели для создания серверов с четырьмя и более ЦП — они входят в семейство Е8ххх. Однако до последнего времени в этом семействе было только два НМС, предназначенных для процессоров Itanium 2 (о них рассказано ниже), и лишь в 2005 г. компания Intel представила первый набор микросхем для четырех процессоров Xeon. Им стал НМС Е8500.

В этот набор входят микросхемы E85OONB (North Bridge, «северный мост»), Е8500ХМВ (external Memory Bridge, внешний контроллер памяти), а также контроллеры ввода-вывода ICH-5 и 6700РХН, о которых уже было подробно рассказано. «Северный мост» набора оснащен двумя независимыми 667-МГц системными шинами, суммарная пропускная способность которых составляет 8,6 Гбайт/с. Встроенных контроллеров памяти не предусмотрено; они выполнены в виде отдельных микросхем (ХМВ) и подключаются к «северному мосту» по четырем независимым высокоскоростным интерфейсам IMI (Independent Memory Interface, независимая шина памяти) топологии «точка—точка».

Интерфейс IMI несимметричен, пропускная способность от NB .к ХМВ 2,67 Гайт/с, а в обратном направлении 5,33 Гбайт/с.

Контроллеры ХМВ — двухканальные, совместимы с памятью DDR266, DDR333 и DDR2-400. К каждому ХМВ может быть подключено до восьми модулей памяти (по четыре на каждый канал) объемом до 1 Гбайт. Таким образом, суммарный объем ОЗУ системы, построенной на базе НМС Е8500, может достигать 128 Гбайт (4x32 Гбайт).

«Северный мост» оснащен также интерфейсом Hub Interface, тремя PCI Express x8 и одним PCI Express х4: они используются для подключения контроллеров ввода-вывода и плат расширения.

Набор микросхем Е8500 обеспечивает когерентность кэшей всех четырех процессоров (ЦП работают с единым адресным пространством в SMP-режиме), 40-бит адресацию. Предусмотрены и средства RAS, такие, как код коррекции ошибок (ЕСС), зеркалирование и «горячая» замена модулей памяти, автоматическая проверка и восстановление данных в памяти — по запросу или дежурная. Кроме того, в Е8500 реализована технология Memory RAID, функциональные возможности которой аналогичны дисковым RAID-массивам.

ServerWorks GC-HE, GC-SL, GC-LE. Семейство наборов микросхем Grand Champion, предназначенных для Xeon-систем, пользуется у изготовителей системных плат не меньшей популярностью, чем фирменные решения Intel. В него входят четыре модификации, но только три из них предназначены для построения серверов, поэтому вариант Grand Champion WS, позиционируемый, как несложно догадаться по названию, в системные платы для рабочих станций, мы оставим за кадром. Наборы микросхем семейства Grand Champion разработаны уже более двух лет назад, но вследствие консервативности серверного рынка остаются актуальными до сих пор. В настоящее время ServerWorks входит в состав компании Broadcom, которая, судя по всему, не планирует в ближайшем будущем обновлять модельный ряд серверных НМС.

Все наборы микросхем Grand Champion строятся по модульному принципу и составляются по большей части из одинаковых компонентов. Этим они в немалой степени напоминают НМС Intel E8870, о котором будет рассказано ниже. Также, как и Е8870, каждый НМС Grand Champion имеет ключевую микросхему, коммутирующую потоки данных между ЦП, памятью и дополнительными устройствами — CMIC (Memory Interface Controller). К ней подключаются контроллеры памяти REMC, мосты ввода-вывода CIOB (Input/Output Bridge) и аналог «южного моста» — контроллер дополнительных интерфейсов CSB (South Bridge).

Флагман модельного ряда — набор микросхем Grand Champion HE (аббревиатура НЕ обозначает, судя по всему, High-End) предназначен для построения двух-или четырехпроцессорных систем на базе Xeon. Его ядро, микросхема CMIC-HE, имеет 400-МГц системную шину и позволяет подключить до четырех процессоров Intel Xeon MP. Она соединяется с четырьмя контроллерами памяти DDR200 (благодаря технологии чередования каналов они позволяют получить реальную пропускную способность, близкую к теоретическому максимуму — 6,4 Гбайт/с) и дает возможность использовать до 64 Гбайт памяти. Кроме того, CMIC-HE оснащена тремя фирменными 1,6-Гбайт/с интерфейсами IMB (Inter-Module Bus), через которые к микросхеме подключаются контроллеры СIOВ*Х (каждый из них обеспечивает два 64-бит 100-М Гц канала PCI-X), и одним интерфейсом Thin-IMB для связи с микросхемой CSB6. Последняя отвечает за работу 64-бит шины PCI 2.2, трех каналов АТА, контроллера USB (до четырех портов) и некоторых сервисных интерфейсов (клавиатура, мышь, VGA) и функций (мониторинг и управление системой электропитания).

НМС Grand Champion LE (Low-End) используется в системных платах для двухпроцессорных серверов младшего уровня. Микросхема CMIC-LE имеет 533-МГц системную шину, ее пропускная способность 4,3 Гбайт/с. Число каналов памяти уменьшено вдвое, контроллеры позволяют использовать память DDR266, так что производительность подсистемы памяти соответствует системной шине — 4,1 Гбайт/с. Максимальный объем ОЗУ у этого НМС 16 Гбайт.

Расширяемость системы несколько ниже, чем у НМС Grand Champion HE — микросхема CMIC-LE оснащена только двумя интерфейсами 1MB и одним Thin-IMB. Однако пропускная способность интерфейсов 1MB вдвое выше — 3,2-Гбайт/с каждый, а, кроме того, в состав НМС входят более современная версия моста ввода-вывода СЮВ-Х2, обеспечивающая работу двух 64-бит каналов PCI-X с частотой до 133 МГц, и универсальный контроллер СЮВ-Е, отвечающий за работу еще одной 133-МГц шины PCI-X и двух 1-Гбит/с Ethernet-портов. «Южный мост» системы не отличается от используемого в Grand Champion HE, его функции также выполняет микросхема CSB6.

Третий НМС семейства — Grand Champion SL, это упрощенная версия модификации LE. Микросхема CMIC-SL имеет только один 2,1-Гбайт/с канал памяти, максимальный объем ОЗУ ограничен 8 Гбайт. До одного сокращено и количество интерфейсов 1MB, так что в состав НМС может входить только один из двух доступных мостов ввода-вывода.

Наиболее заметное достоинство НМС семейства Grand Champion, помимо масштабируемости и сбалансированности системы, — это средства RAS (Reliability, Availability, Serviceability, надежность, доступность, простота обслуживания), выполняющие функции защиты от ошибок памяти, контроль ЕСС, автоматическое отключение неисправных модулей памяти и даже (в модификации Grand Champion HE) «горячую» замену модулей памяти.

Itanium

Intel E8870. Для самых высокопроизводительных процессоров Intel, Itanium 2, предназначен набор микросхем Е8870, построенный по модульной архитектуре, благодаря чему он обладает такими преимуществами, как масштабируемость (используя компоненты Е8870, можно строить системы самого разного уровня) и высокая степень унификации (в НМС Е8870 использованы компоненты от более простых наборов микросхем, но они не становятся «узким местом» системы). Основная идея, реализованная в Е8870, — организация высокоскоростных каналов, соединяющих основные компоненты системы.