插件化的IPMC板卡管理系统硬件设计

虽然目前作为服务器管理核心的IPMC的设计日趋成熟,但是IPMC仍然是以直接焊接在服务器主板之上的“一体化”形式设计,在硬件更新维护方面具有极高的复杂度。在此背景之下,本文提出“硬件插件化”思想,将IPMC以金手指的硬件接口形式制作成可插入式的板卡,该板卡不仅可以解决上述所提到的问题,还具备千兆以太交换功能。板卡硬件主要由Cortex-M4内核的单片机MSP432E401Y和二层以太交换芯片KSZ9897R构成,为解决板卡间以太网通信的硬件冗余问题,本设计采用了无变压器以太网电路互连。经HFSS软件对过孔参数的仿真优化及板卡间高速信号的眼图以及S参数测试,结果表明本文所设计的插件化板卡硬件在传输千兆速率信号时,最大电压损耗为3.5 dB,回波损耗皆大于10 dB,完全满足IEEE802.3标准对于以太网信号的损耗要求。

基于Kintex UltraScale+器件的200 G网络加速卡硬件电路设计

设计了一款基于PCIe Gen3接口、用于服务器以及数据中心的网络加速板卡的硬件设计方案。硬件是由PCIe Gen3×8以及8个zSFP+28 Gbps串行通道互连系统的光模块堆叠而成,使用了Xilinx公司的Kintex UltraScale+器件。硬件最高可以支持200 G(8×25 G)光通信的网络加速。提供了200 G网络加速卡系统时钟以及电源的设计方案,并对BGA芯片扇出至PCIe端以及zSFP+光模块端传输线进行仿真,验证了背钻技术在M6高频板材下能够满足25 GHz高速信号的设计需求。

基于以太交换的IPMC软件设计与实现

目前大多数IPMC设计所选用的BMC芯片的以太网接口有限,只能与服务器共享LAN控制器来实现远程硬件管理和以太网数据传输功能,可靠性不高,且不支持多端口远程管理。针对以上问题,设计了具有以太交换功能的IPMC板卡,该板卡以MSP432E401Y作为主控芯片,利用LAN接口传输IPMI指令,配合二层以太交换芯片KSZ9897R实现服务器多端口远程管理以及数据传输功能。设计中用AES-128算法对IPMI消息进行加密处理,确保数据传输安全可靠。软件测试结果表明,所设计的基于以太交换的IPMC板卡,可以通过LAN接口安全可靠地传输IPMI指令,且满足多端口远程管理和数据传输的需求。