本发明涉及储设备设计,具体涉及一种基于cxl技术的内存拓展板卡、服务器及内存分配方法。
背景技术:
1、cxl(compute express link,计算机快速连接)是基于pcie(peripheralcomponent interconnect express,高速串行计算机扩展总线标准)技术发展而来的一种新型的高速互联技术,旨在提供更高的数据吞吐量和更低的延迟。cxl技术为数据中心和高性能计算环境提供了一种有效的解决方案,它不仅提升了内存的性能和容量,而且通过标准化和低延迟特性,简化了系统集成和管理,最终帮助用户突破了内存墙的限制,实现了更高效的数据处理和应用性能。
2、目前使用cxl技术进行内存拓展时,通常采用传统的金手指内存条,即通过金手指插拔的方式以在基板上插接安装多个内存条,从而实现内存条的集成和拓展设置。但是,由于内存条的金手指插槽具有较大的体积以及占用空间,使得基板上难以插接安装较多的内存条进行拓展,即拓展基板具有体积大且容量小的缺点。并且通过金手指插接安装的内存条不便于内存池的拓展管理。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种基于cxl技术的内存拓展板卡、服务器及内存分配方法,旨在解决使用金手指插接安装内存条的拓展板卡具有体积大且容量小,且不便于内存池的拓展管理的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种基于cxl技术的内存拓展板卡,包括cxl转换模块、至少一个内存拓展控制模块、多个内存池模块以及主控模块。cxl转换模块具有上行端口和下行端口,上行端口用于连接主机设备。一个内存池模块通过至少一个内存拓展控制模块与cxl转换模块下行端口连接设置,内存池模块集成设置有多个内存颗粒。主控模块与下行端口连接设置。
3、有益效果:通过cxl转换模块可以连接一个或者多个内存拓展控制模块,并使内存拓展控制模块连接的内存池模块内集成设置至多16颗或者32颗内存颗粒。由于每个内存颗粒的占用面积远小于传统内存条的占用面积,并且可以避免设置占用面积较大的多个金手指插槽用于插接传统内存条,能够在较小的拓展板卡上集成安装较多的内存颗粒,具有体积小容量大的优点。
4、并且,相关技术中使用内存条的金手指插接安装方案,受限于金手指的连接方案,会严重限制内存颗粒之间的互联及拓扑性能。本技术通过在同一个内存池模块内集成设置(封装)多个内存颗粒,可以对各个内存颗粒之间的连接进行灵活设置,有利于大幅提高内存颗粒之间的互联拓扑性能,如减少内存颗粒之间的延迟互联,便于内存池的拓展管理。以使主控模块能够监控并调控内存池模块的实时运行状态,以均衡多个内存池模块的使用率以及主机模块的内存占用率。
5、其中,本技术实施例提供的基于cxl技术的内存拓展板卡可以作为独立构件存在,也可以使cxl转换模块的上行端口与一个或者多个主机设备连接设置,作为一个主机设备的内存池,或者作为多个主机设备的共享内存池。
6、在一些实施方式中,内存拓展控制模块的数量为多个,一个cxl转换模块具有多个下行端口,一个下行端口与一个内存拓展控制模块连接设置。内存池模块的数量与内存拓展控制模块的数量相同,且每个内存池模块与多个内存拓展控制模块连接设置。主控模块至少用于均衡多个内存池模块的内存使用状态。
7、有益效果:即通过cxl转换模块的连接设置,可以将多个内存拓展控制模块以及对应的内存池模块连接到一起,形成一个高速的、可扩展的互联内存。通过使用cxl转换模块,可以实现更高效的资源共享和协作,提升系统的整体性能。
8、由于主控模块与每个内存池模块之间具有连接关系,通过软件或者相关程序的设置,可以对每个内存池模块的使用情况和实际使用率进行监测,用于内存的动态分配。以使所有的主机设备其内存占用率处于一个较为均衡的状态,以使服务器处于整体稳定和有效地运行状态。
9、在一些实施方式中,内存池模块至少包括第一内存池单元以及第二内存池单元。一个第一内存池单元与一个内存拓展控制模块连接设置。在连接于同一个cxl转换模块的多个内存池模块中,每个内存池模块的第一内存池单元与多个第二内存池单元连接设置。主控模块至少用于均衡多个第一内存池单元和多个第二内存池单元的内存使用状态。
10、有益效果:由于第一内存池单元和第二内存池单元单个的整体内存小于内存池模块的整体内存,通过较小内存池的适配调节,有利于进一步提高多个主机设备内存占用率的均衡调节效果。如使多个主机设备的内存负载占用率的上下波动较小。
11、在一些实施方式中,第一内存池单元集成设置有至少四个内存颗粒,第二内存池单元集成设置有至少四个内存颗粒。
12、内存池模块还包括第三内存池单元、第四内存池单元以及ecc单元。第三内存池单元集成设置有至少四个内存颗粒。在连接于同一个cxl转换模块的多个内存池模块中,每个内存池模块的第二内存池单元与多个第三内存池单元连接设置。第四内存池单元集成设置有至少四个内存颗粒。在连接于同一个cxl转换模块的多个内存池模块中,每个内存池模块的第三内存池单元与多个第四内存池单元连接设置。ecc单元设置于内存拓展控制模块与第一内存池单元之间,以使内存拓展控制模块经ecc单元与第一内存池单元连接设置。
13、有益效果:由于第一内存池单元、第二内存池单元、第三内存池单元和第四内存池单元单个的整体内存小于内存池模块的整体内存,通过较小内存池的适配调节,有利于进一步提高多个主机设备内存占用率的均衡调节效果。如使多个主机设备的内存负载占用率的上下波动较小。
14、并且,通过数据传输过程中的校验位,ecc单元能够对传输的数据进行检测并纠正数据错误,从而提高主机设备(如图1所示)运行的稳定性。
15、在一些实施方式中,基于cxl技术的内存拓展板卡还包括主控基板、结构转接板以及内存拓展板。主控基板至少设有主控模块以及第一插接口,第一插接口与主控模块连接设置。结构转接板设有第一插接端、多个第二插接口以及多个拓展高速连接器,多个第二插接口与第一插接端连接设置,且一个第二插接口与一个拓展高速连接器对应连接。内存拓展板,内存拓展板至少设有cxl转换模块、内存拓展控制模块、内存池模块以及第二插接端,第二插接端至少与下行端口连接设置。第二插接端与第二插接口插接适配,以使上行端口经拓展高速连接器连接主机设备。
16、有益效果:通过主控基板、结构转接板以及内存拓展板的设置,可以通过一个主控模块连接并管理多个内存拓展板上的cxl转换模块以及内存池模块。并且,通过结构转接板的设置,可以根据需要在一个主控基板上拓展插接一个或者多个内存拓展板,从而满足对内存池的不同容量需求。
17、在一些实施方式中,第一插接端与第一插接口为金手指插接组件,第一插接端沿第一直线方向与第一插接口插接安装。第二插接端与第二插接口为金手指插接组件,第二插接端沿第二直线方向与第二插接口插接安装,且第一直线方向与第二直线方向垂直设置。在结构转接板处,多个第二插接口沿第一直线方向间隔分布,且相邻的两个第二插接口之间设有通风口。
18、有益效果:经第二插接端沿第二直线方向插依次接于第二插接口处的多个内存拓展板近似与主控基板平行设置,即可以沿竖直方向(第一直线方向)依次插接安装多个内存拓展板,有利于提高内转拓展板卡的整体集成度。
19、当内存拓展板沿第二直线方向与结构转接板插接安装后,相邻的两个内存拓展板之间靠近结构转接板的一侧设有通风口,便于在相邻的两个内存拓展板之间使空气循环流动。以对内存拓展板上的cxl转换模块、内存拓展控制模块以及内存池模块等电子元件进行散热降温。
20、在一些实施方式中,基于cxl技术的内存拓展板卡包括主控基板,主控基板至少设有主控模块、cxl转换模块、内存拓展控制模块、内存池模块以及主机高速连接器,cxl转换模块经主机高速连接器用于连接主机设备。
21、有益效果:以使主控基板本身可以作为内存池进行拓展应用。
22、在一些实施方式中,内存池模块还包括指示灯,指示灯用于显示内存池模块的运行状态,且被配置为:
23、当内存池模块的内存使用率小于第一预设值时,指示灯点亮且为绿色。当内存池模块的内存使用率大于或者等于第一预设值且小于或者等于第二预设值时,指示灯点亮且为黄色,第二预设值大于第一预设值。当内存池模块的内存使用率大于第二预设值时,指示灯点亮且为红色。当内存池模块具有故障时,指示灯熄灭。
24、有益效果:通过指示灯的设置,可以对内存池模块的运行状态进行快速的检测判断。
25、第二方面,本发明提供了一种服务器,包括至少一个主机设备以及上一方面中的基于cxl技术的内存拓展板卡,主机设备与上行端口连接设置。
26、有益效果:由于服务器包括了上一方面中的基于cxl技术的内存拓展板卡,使得该服务器具备上述基于cxl技术的内存拓展板卡的所有有益效果,在此不再赘述。
27、第三方面,本发明提供了一种基于cxl技术的内存拓展板卡的内存分配方法,包括:
28、控制主控模块检测多个内存池模块的内存使用状态以及主机设备的内存占用状态。将内存使用状态较低的内存池模块分配给内存占用率较高的主机设备。
29、有益效果:通过控制主控模块以对内存模块的内存使用状态和主机设备的内存占用状态进行检测监控,并将内存使用率较低的内存模块分配给内存占用率较高的主机设备,以均衡多个内存池模块的使用率以及主机模块的内存占用率,从而使主机设备其内存占用率处于一个较为均衡的状态,以使服务器处于整体稳定和有效地运行状态。
1.一种基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述内存拓展控制模块(22)的数量为多个,一个所述cxl转换模块(21)具有多个所述下行端口(212),一个所述下行端口(212)与一个所述内存拓展控制模块(22)连接设置;
3.根据权利要求1所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述内存池模块(23)至少包括第一内存池单元(231)以及第二内存池单元(232);
4.根据权利要求3所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述第一内存池单元(231)集成设置有至少四个所述内存颗粒,所述第二内存池单元(232)集成设置有至少四个所述内存颗粒;
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述基于cxl技术的内存拓展板卡还包括:
6.根据权利要求5所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述第一插接端(271)与所述第一插接口(251)为金手指插接组件,所述第一插接端(271)沿第一直线方向与所述第一插接口(251)插接安装;
7.根据权利要求1至4中任一项所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述基于cxl技术的内存拓展板卡包括:
8.根据权利要求1至4中任一项所述的基于cxl技术的内存拓展板卡,其特征在于,所述内存池模块(23)还包括:
9.一种服务器,其特征在于,包括:
10.一种基于cxl技术的内存拓展板卡的内存分配方法,其特征在于,包括: