密资料,而且随时都能发动网络袭击,瘫痪整个网络。
因此,国家出台了很多优惠政策,鼓励、扶持国内的IT厂商开发自主的服务器。
面对网络时代如此大的商机,在国家政策的带动下,大批国有的科研机构和IT商家不断的投入到这个广阔的领域里面来。
一批优秀的企业如雨后春笋班涌现出来,如联想、曙光、浪潮、方正等等,产品含概了低端、中端和高端。
在激烈的市场竞争中,这些国有品牌经过几年的努力,已经在国内市 堕玺鎏士堡銮主堡圭兰j耋鎏銮.. .. 。
..场闯出了一片天地。
据专业统计机构统计,2002年国产服务器市场占有率为40%。
同时也要清楚的看到,国产品牌服务器在过去几年的市场增长中,尽管取得了稳步的发展,但是如果想要跟国际品牌在世界范围内竞争,使国产服务器迈出国门,中国厂商将面临巨大的挑战,还要走一段艰辛的路程。
如何才能面对新的挑战,实现新的突破呢?对于国产服务器,要解决两个问题:一个是服务,一个是技术。
国内的这些新兴企业已经认识到服务的重要性,因此提供更好的服务质量已经不是问题。
最重要的就是技术。
技术也分为两个方面:一个是软件,一个是硬件。
比较这些服务器供应商,他们有一个共同的特点,那就是软件实力很强,不仅可以针对自己的应用系统优化操作系统(如,Linux),还可以根据具体应用开发配套软件,美中不足的是缺乏硬件研发能力。
所以这些公司都属于高级的OEM,就是那国外的硬件供应商提供硬件平台,加入具有自主知识产权的软件,并配合个性化的包装,最终成为自己的产品。
这样的发展路线在开始阶段是非常成功的,因为它可以在最短的时间内让产品上市,从而抢占市场。
但是随着时间的推移,它的弊端逐渐的暴露出来。
首先是利润低,大部分利润被那些硬件平台供应商拿走:二是受制于人,一旦供应商不提供相应的硬件平台,那么这款服务器就要退出历史的舞台;三是限制发展空间,不能根据用户的需求随意的扩展硬件平台。
因此,为了占领产业的制高点,真正创出完全自主知识的国产品牌,改善国产服务器的被动局面,就必须发展自己的硬件平台,减少对外国产品的依赖性,这样才能使自身立于不败之地,使竞争真正的处于公平地位。
1.2课题的研究背景与来源 全球经济一体化与知识经济的兴起正在推动世界逐步进入新经济时代,信息产业是新经济的核心。
发展信息产业和实现国家经济与社会信息化离不开服务器、网络信息服务软件及解决方案。
对于服务器,不能局限在过去的那种单一的OEM模式,不仅要抓软件,还要抓硬件。
在不断提供新的、功能更强的软件同时,要把硬件平台的设计水平也提高上来,使国产服务器整体迈上一个新台阶。
在众多的服务器厂商中,曙光公司是一颗耀眼的新星。
它以中科院计算技术研究所、国家智能计算机研究开发中心和国家高性能计算机工程中心为强大技术后盾,是国内唯一一家能够提供从万元到千万元全系列服务器的供应商。
在机遇与挑战并存的时期,曙光公司顺应历史的潮流,做出发展自己 2 监玺鎏王堡盔主鎏圭主垡鎏塞 -.的服务器硬件平台的决定,并把此项任务完全授权给中科院计算所国家高性能计算机工程中心。
国家高性能计算机工程中心积极合作,很快就展开了该项工作。
首先分析曙光公司产品的结构,发现服务器主板绝大多数采用的是PowerPC处理器。
该种处理器是精筒指令集家族中的一员,功耗极低(一般为几W),被广泛的应用在低端、中端、高端服务器上。
再者,未来的服务器结构是全新的以背板技术为基础的刀锋服务器。
这种服务器结构能够提供非常高的集成密度,从而提供更高的带宽和更高的处理速度。
这种结构采用Intel的Pentium处理器是不现实的。
因为它的功耗非常大,一般为50W~80W。
如果服务器中采用10个以上这样的处理器,那么在电源设计和散热设计方面都是非常严峻的挑战。
为了迎合公司的现有产品,并保持高度的可持续发展性,因此决定继续使用PowerPC处理器。
本课题就是来源于此。
处理器是摩托罗拉公司的PPC750CX,采用南北桥架构,最终目标是设计成一个通用的wWw服务器。
1.3技术难点及技术指标1.3.1技术难点 技术难点主要有两个方面:一个是原理设计;一个是高速电路设计,即信号完整性设计。
原理设计是基础。
原理设计需要了解的内容很多,主要是芯片的资料手册、各种总线接口标准、地址分配和底层软件BIOS的设计,具体如下:1.熟悉PowerPC体系结构,阅读PPC750CX的资料。
2.学习计算机体系结构,明白计算机的工作原理,熟悉南北桥芯片、以太 网芯片、时钟芯片、FLASH及其周边的一些器件的资料。
3.学习SDRAM的结构,总线标准及工作原理。
4.学习AGP总线规范。
5.学习PCI 2.2总线规范。
6.学习ISA总线规范。
7.学习IDE、串口、并口以及PS/2的接口规范。
8.协同软件人员编写BIOS和各种外接设备的驱动。
课题中设计的主板,外部总线的工作频率为133M,是一个典型的高速数 3 堕玺鎏三堡盔兰堡主耋售鲨銮 .字电路系统。
对于高速数字电路系统,在保证原理设计正确的基础上,还要进行高速电路设计,即进行信号完整性设计。
高速电路设计的好坏最终决定整个主板设计的成功与否。
高速电路设计包括以下几个方面:1.反射现象抑制。
2.串扰现象抑制。
3,地弹效应抑制。
4.传导干扰抑制。
5.电源分割。
1.3.2技术指标 这款服务器主板要兼容现今电脑市场上的一些流行设备,因此要满足以下技术指标:1.主板的北桥和CPU之间,北桥和SDRAM之间工作频率为133M。
2.AGP总线的工作频率为66M,并满足AGP总线的电气规范。
3.PCI总线的工作频率为33M,并满足PCI总线的电气规范。
4,两个IOM/IOOM自适应以太网接口,可以同时线速工作,并支持网络远程 启动。
5,满足ATX电源标准。
6,独立的监控系统,用以取代服务器正常工作时所需要的键盘、鼠标、显 示器等外部设备。
4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第2章信号线被视为传输线2.1集总参数系统 一般的,在时钟速率低、信号边沿变化缓慢的电路分析中,所涉及的网络都是集总参数的,即所谓的集总参数系统。
电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,即各个元件上。
各点之间的信号是瞬间传递的。
集总参数系统是一种理想化的模型。
它的基本特征可归纳为:1.电路参数都集中在电路元件上。
2.元件之间连线的长短对信号本身的特性没有影响,即信号在传输的过程 中无畸变,信号传输不需要时间。
3.系统中各点的电压和电流均是时间且只是时间的函数。
集总参数系统是实际情况的~种理想化近似。
实际情况是各种参数分布于电路所在空间各处。
当这种分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相比已不能忽略的时候,就不能再用理想化模型来描述网络,而只能用分布参数系统来描述。
2.2典型的分布参数系统——传输线 任何一个电子系统中,都不可避免的大量使用信号连接线,连接线长短不一。
当信号的传输时间大于信号的变化时间,互连线就要用分布参数模型来描述,即传输线模型。
由于传输线的一个基本特征是信号在其上的传输需要时间,因此人们也常常将传输线称之为延迟线。
传输线分为均匀传输线和不均匀传输线。
由于PCB上的每一根走线都是阻抗连续的,也就是说可以把这种走线看成是均匀传输
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