展望未来 解密曙光CB50-A刀片内部结构

龙芯处理器内部结构

　　从曙光4月23日龙芯刀片服务器发布会上获知，首款自主知识产权的曙光双路SMP龙芯计算刀片CB50-A服务器隆重推出。至此，中国国产服务器全线自主化目标全面实现。

　　曙光龙芯刀片服务器产品的推出，不仅打破了国外厂商对服务器关键技术的长期垄断，在结构上得以创新与突破，而且实现了完全自主的应用。在这个有着重要意义产品身上，笔者与曙光方面工程师深入了解，全面解密由中国全线自主创新的龙芯刀片服务器产品。

曙光龙芯刀片服务器

    据了解，该服务器产品的主板由曙光公司设计，CPU则采用中国独立自主研制的LoongSon3A CPU，能够兼容MIPS指令系统。BIOS采用曙光公司基于PMON的二次独立开发的曙光龙芯BIOS，操作系统采用红旗公司的redflag linux，能够兼容主流linux应用软件，是一款具有完全独立的自主知识产权的服务器产品。

　　特别是CB50-A龙芯刀片服务器使用的龙芯3A处理器，采用65nm工艺制程，原生四核架构，主频1GHz，内含两条HT超传输总线和两个DDR2/3内存控制器，架构上与目前主流的x86架构处理器可以相媲美。

龙芯处理器内部结构

    另外，从处理器内部结构可以看到Core0~Core3四个原生处理器内核，以及Scache0~Scache3四个二级缓存，同时采用两条HT1.0超传输总线，值得关注的是龙芯3的Xbar1~Xbar2设计，对于熟悉x86处理器的用户，这个设计理念相当于PCI-E、北桥沟通的控制器，同时支持两组DDR2/3内存控制器。 

主板路线图

    据曙光龙芯刀片服务器工程师介绍，龙芯刀片服务器CB50-A拥有优良的性能。它采用双处理器SMP架构，共有8个处理器核心，单颗龙芯3A的最大功耗为15W，理论峰值为16Gflops，每颗CPU单瓦特能效比1.06Gflops/W，是目前X86 CPU的2倍以上。且两路SMP龙芯计算刀片的单板最大功耗不超过110W，甚至低于某些单个主流X86 CPU的功耗，能够支持最大64GB内存。

内部组件模块解析

    在通用性方面，CB50-A龙芯刀片具备良好的通用性，能够满足具有源代码和自主知识产权的应用软件容易平滑移植的需求，可以广泛的应用于高性能计算领域和信息服务领域。曙光CB50-A系统的推出，将给中国用户带来更多的选择，不仅能够有效提高我国信息系统的安全水平，而且将有力推动中国IT自主技术和产业链的发展。

　　值得一提的是，龙芯刀片服务器产品CB50-A还具有重要的曙光特色——CB50-A与曙光自主研发TC2600刀片系统的融合。基于CB50-A高效能刀片系统而组建的高性能计算机系统，将着眼于从基础的核心元器件到大规模的复杂机群架构，从最底层的核心软件到上层的高级应用软件都将实现自主研发的模式，能够有效的打造属于中国独立自主的高性能计算机产业链。

管理模块

电源模块

　　龙芯CB850-A与TC2600的相结合，不仅能使CB50-A在网络、电源、管理、IO等方面具有全冗余设计，提高系统的可靠性。而且将使CB50-A龙芯刀片构成的HPC兼容曙光5000高性能计算机架构，能够无缝使用曙光GridView高性能计算机管理软件，具备了调度系统、资源管理系统、监控系统、报警系统、报表系统、checkpoint、部署系统等功能。每个机柜最多可达到拥有120个Loongson 3A处理器，480个处理器核心，最大处理能力高达1920Gflops，最大功率不超过8KW，具有很高的计算密度和能效比。

　　总的来说，曙光双路SMP龙芯计算刀片CB50-A服务器不仅具有安全、绿色、高效节能等特性优势，而且具有通用性的CPU和OS使得龙芯服务器产品可以无缝平滑的运行X86 CPU linuxOS上应用程序。无论是刀片服务器硬件、底层软件、处理器还是操作系统，都具有完全国产化的特点。

未来龙芯产品路线

未来龙芯产品路线

　　对于产品而言，不断延续龙芯产品持续为用户提供更加完善的产品才能发展。在未来产品发展路线图可以看出，本次发布的双路SMP龙芯刀片服务器的产品寿命为4年，而未来曙光将会推出基于龙芯处理器的Twins高密度刀片，双路和Twins机架服务器等，甚至今年年底就会推出四路SMP刀片和四路SMP机架服务器，此外还有为特殊单位定制的保密服务器产品。

龙芯未来服务器路线图

　　作为硬件厂商，曙光机架服务器自然是市场上的主力军，未来龙芯产品将覆盖所有常见机架类产品，甚至包括twins机架高密度服务器。

机架服务器产品

　　而除了机架产品，作为高性能计算领域领导厂商，08年成功推出个人高性能计算机PHPC100后，随着龙芯的推出，曙光将进一步推广个人高性能计算领域，将推出采用了20个龙芯四核处理器的曙光PHPC200，这款产品不仅在性能上有所改变，同时能耗上的优势十分突出。

个人高性能计算

　　另外，曙光5000A发布之初，下一代曙光6000超级计算机的设计就已经有计划将部分采用龙芯刀片，采用龙芯处理器的高性能计算的节点TC3600已经推出，随着龙芯相关产品的加入，用户会很快看到采用国产龙芯处理器的高性能计算机强势登场。此外，由龙芯完全自主研发，在安全领域推出龙芯高性能防火墙，采用龙芯3A处理器的高性能防火墙未来会受到国内企业的进一步青睐。

高性能计算