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基于Romley平台的X86服务器主板开发

作　者: 张锋
导　师: 王洪君; 牛占林
学　校: 山东大学
专　业: 集成电路工程
关键词: Romley CPLD 管理网络
分类号: TP368.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

计算机的系统分别有各个部件组成：主板、背板、外插卡、处理器、内存、硬盘等最为重要。而其中的主板和背板作为最基础性的板卡部件,起到把其他部件组合在一起的作用。Intel公司在2011年推出了基于Sandy Bridge处理器和C600芯片组为主体架构的Romley平台,该平台的芯片工艺制程达到22nm,处理器更是达到了135W高功耗高运算能力、同时满足24跟内存的扩展需求。本文结合新平台技术的升级,并同时结合产品在市场的定位需求,我们有针对性的开发了一个Romley平台的X86主板。该主板的核心是使用2颗Sandy Bridge EP处理器,支持24个DIMM,并同时支持DIMM报警管理、BMC管理、PCIe全长全高扩展、4网口应用等众多特性。1)本文首先对X86系统中所实现的功能和硬件方案做了梳理,对于设计中的软硬件接口做了充分的定义,在各个功能和硬件设计方案中,分析制定出了包含处理单元、管理单元、时序控制单元、网络单元、存储单元等具体细节,同时明确了设计的方向2)在接下来的一章中介绍了X86核心功能的处理器和内存的设计原理和思路,介绍了处理器和内存的相关技术参数、设计难点、设计调试过程中出现的问题3)在该章中介绍了系统管理的应用和设计思路,在系统的高级管理特性中,突出体现了部件报警、事件告警、日志报警、日志存储等相关功能,同时对于报警功能的软件方面做了大量的工作,通过调试、总结、再设计的循环方式,完善系统管理的特性。4)接下来介绍了系统时序控制的原理,时序的关系、CPLD的软件代码,从软件的角度完成系统的时序控制功能5)接下来介绍完成了网络功能的应用和存储模块的设计,并从网络功能的选取、网络选择的优缺点、网络的应用范围几个方面做了细致的分析。6)论文最后论文对于该主板的研究的内容进行了总结。提炼出了该板卡设计中的设计精华和思路,并对该产品在服务器市场中的应用前景做了展望和预期。

全文目录

中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章引言  10-12
  1.1 市场现状  10
  1.2 课题的设计内容  10-11
  1.3 本文主要内容  11-12
第二章设计基础知识介绍  12-17
  2.1 服务器的基础介绍  12-13
  2.2 硬件设计流程图  13-15
  2.3 设计的基础框架  15-17
第三章 ROMLEY EP平台服务器主板总体设计方案  17-26
  3.1 产品立项  17-19
  3.2 硬件设计方案  19-26
    3.2.1 X86处理器和内存设计  19-20
    3.2.2 管理模块设计方案  20-21
    3.2.3 主板时序控制设计方案  21-22
    3.2.4 网络设计方案  22-24
    3.2.5 存储设计方案  24
    3.2.6 硬件设计方案小结  24-26
第四章 X86主模块、存储模块的设计和调试  26-36
  4.1 X86主模块的硬件设计  26-33
    4.1.1 CPU VR模块设计  26-29
    4.1.2 内存的供电方案  29
    4.1.3 高速线设计  29-30
    4.1.4 Sideband设计  30-32
    4.1.5 时钟设计  32-33
  4.2 存储硬盘背板的设计  33-36
    4.2.1 温度检测  34-35
    4.2.2 硬盘状态LED显示模块  35-36
第五章管理模块的设计和调试  36-41
  5.1 风扇设计  36
  5.2 温度监控设计  36-37
  5.3 内存报警设计  37-38
  5.4 UID设计  38-39
  5.5 串口设计  39-41
第六章主板时序控制的设计和调试  41-55
  6.1 CPLD的时序设计  41-42
  6.2 CMOS电路设计  42
  6.3 南桥上电过程  42-43
  6.4 VR的电源开启和关闭  43-44
  6.5 Reset和PWRGOOD的时序  44-55
第七章网络模块设计的软硬件开发和调试  55-61
  7.1 82576网络芯片的功能  55
  7.2 82576网络芯片的上电时序  55-56
  7.3 NCSI的设计原理  56-59
  7.4 82576 EB的FW文件  59-61
第八章信号测试  61-69
  8.1 HW信号测试  61-63
  8.2 Power Margin测试  63-67
  8.3 SI Signal测试  67-69
第九章总结  69-70
附1：主板实物图  70
附2：背板实物图  70-71
附3：PCIE转接卡实物图  71-72
参考文献  72-74
致谢  74-75
学位论文评阅及答辩情况表  75

基于Romley平台的X86服务器主板开发

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