突破一:创新体系结构和协同芯片组
许振新 发表于:13年01月24日 00:15 [原创] DOIT.com.cn
突破一:创新体系结构和协同芯片组
天梭K1的核心技术突破之一,就是设计开发了“双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构”、与商业处理器兼容的两级目录Cache一致性协议,整体开发了多处理器CC-NUMA体系结构,研制成功关键应用主机两大核心部件之一处理器协同芯片组,突破了欧美国家对计算机“系统紧耦合技术”的封锁。
众所周知,芯片组可以称得上是计算机的“灵魂”和“躯干”,它能力的大小决定了计算机系统整体扩展性和I/O等关键技术表现。通常,普通计算机仅有4颗以下处理器,而天梭需要支持32颗处理器,有256个内存插槽,规模和复杂度都数十倍于普通计算机。
芯片组主要涉及2项核心技术:体系结构和缓存一致性。关键应用主机体系结构要解决的核心问题是处理器和内存的互联,天梭K1有32颗处理器,256个内存插槽,将如此规模的单元互联起来,既要保证数据一致,又要将协同开销降到最低,以取得更好的性能,这是计算机领域的世界性难题。计算机的运行过程中,各个单元中的数据必须保持一致,以避免逻辑错误。缓存一致性技术就是确定了体系结构以后,各个单元之间数据同步的规则。由于关键应用主机系统规模庞大,处理器、内存等单元之间的通讯需要通过第三方协同芯片来实现,亦即数据先传输到协同芯片的缓存,然后再传输到单元模块去。天梭K1系统有数百个数据同步单元,建立一套复杂的缓存一致性规范是十分庞杂的工程,全球具有该项技术开发能力的公司不到5家。
浪潮集团最终设计完成了“双翼可扩展多处理器紧耦合共享存储器体系结构”,成为国际上唯一一个只需要一级跳步的64路互联系统,目前该技术已经申请中国和美国专利。