4.1. Процессорный блок

Одним из двух главных конструктивных узлов системы Continuum Series 400 является процессорный блок, выполненный в виде небольшого "чемодана". В системе имеются два идентичных процессорных блока, монтирующиеся на основании и снабженные механизмом принудительного запирания, который выравнивает и фиксирует блоки на специальном основании. В процессорном блоке размещается плата "ЦП-память", вентиляторы системы охлаждения и источник питания.

Модуль платы "ЦП-память". Плата "ЦП-память" представляет собой материнскую плату, содержащую логическую секцию (оснащенные кэш-памятью модули ЦП PA-RISC, а также модули памяти), и модуль контроллера консоли (с последовательными интерфейсами для связи с консолью, RSN и источником бесперебойного питания).

Секция логики. Кристалл PA-RISC представляет собой высокопроизводительный ЦП, который обеспечивает выполнение функций целочисленной и плавающей арифметики и управления памятью на одной интегральной схеме. На кристалле реализована также логика управления раздельными внешними кэшами команд и данных большого объема.

Модули "ЦП/кэш" работают на частоте 96 МГц (PA-7100) и 180 МГц (PA-8000) и реализованы в однопроцессорном и двухпроцессорном исполнении. В каждом процессорном блоке при однопроцессорном исполнении размещается один логический (два физических) ЦП, а при двухпроцессорном исполнении - два логических (четыре физических) ЦП. При построении однопроцессорных и двухпроцессорных систем в зависимости от требований заказчика возможно формирование различных конфигураций:

• для PA-7100, с версией малого кэша 512 Кбайт (256 кэш команд и 256 кэш данных), либо с версией большого кэша 2 Мбайт (1 + 1);
• для PA-8000 кэш 2 Мбайт (1 + 1).

Каждая плата "ЦП-память" (рис. 2) содержит две работающие синхронно части (C-side и D-side), которые путем сравнения друг с другом обеспечивают обнаружение ошибок на плате. Расположенные в разных процессорных блоках платы-партнеры работают в режиме пошаговой блокировки. Появление неисправности на любой из плат вызывает переключение этой платы в нерабочее состояние. Подсистема ЦП и интерфейс системной шины полностью дублируются и сравниваются.

Рисунок 2.

В конструкции платы "ЦП-память" используется небольшое число СБИС, которые существенно сокращают общее количество устанавливаемых на нее компонентов. На одну материнскую плату могут устанавливаться разные типы модулей ЦП и динамической памяти.

Модуль контроллера консоли. Каждый модуль контроллера консоли работает независимо от остальной части платы "ЦП-память", на которой он расположен. Этот модуль выполняет функции центрального управления всей системы:

• поддерживает три асинхронных порта, размещенных на задней стороне процессорного блока: порт системной консоли, порт RSN и логический порт для связи с источником бесперебойного питания или с принтером консоли;
• cлужит в качестве центральной точки сбора данных в процессе обслуживания и диагностики системы;
• управляет и наблюдает за работой основного источника питания;
• обеспечивает интерфейс консольных команд;
• содержит аппаратные схемы календаря/времени и память с батарейным питанием (NVRAM), в которой хранятся данные для загрузки системы;
• содержит постоянную память (ID PROM), которая хранит такую информацию, как номер модели, серийный номер и т.п.

Кроме того, в состав контроллера консоли входит постоянная память (PROM), организованная в виде нескольких разделов данных, которые содержат коды программ (фирменное программное обеспечение) диагностики платы, а также операций платы, выполняемых ею при работе в оперативном режиме и режиме горячего резерва. Эти коды программ диагностики и операций (как для оперативного режима, так и для режима горячего резерва) прожигаются на плате на заводе-изготовителе.

Контроллер консоли содержит также организованную в виде нескольких разделов данных постоянную память (PROM), в которой хранится информация о конфигурации порта консоли (количество бит в символе, скорость в бодах, стоповые биты и четность), а также определенные установки по ответам системы. Специальный раздел данных перепрограммируемого ПЗУ хранит информацию о том, где система должна искать загрузочное устройство, когда она пытается загрузиться автоматически. Заданные по умолчанию установки могут быть изменены путем ввода соответствующей информации и перепрограммирования этого раздела.

Контроллеры консоли логически образуют пару (но не работают в режиме пошаговой блокировки), так что в этом смысле одна из плат всегда находится в оперативном режиме, в то время как другая - в состоянии горячего резерва. Контроллер консоли, работающий в оперативном режиме, является активным на шине контроллера консоли и взаимодействует с другими компонентами системы. Резервный контроллер консоли также расматривается как активный на шине контроллера консоли, но не может взаимодействовать с остальной частью системы; он изолирован от всех внешних устройств за исключением шины контроллера консоли.

Если происходит отказ контроллера консоли, работающего в оперативном режиме, аппаратура автоматически выполняет операцию "переключения" на резервный. На новом оперативном контроллере консоли инициализируются все порты и операции ввода/вывода продолжаются. Переключение на горячий резерв может быть инициировано вручную путем объявления или удаления оперативного контроллера консоли.

Модули памяти. Модули памяти устанавливаются на материнскую плату. В моделях с PA-7100 и PA-8000 используются разные модули памяти, но для обоих типов систем предлагаются модули памяти емкостью по 128 или по 512 Мбайт. В один логический процессорный блок может быть установлено до четырех модулей памяти - максимально в системе может быть восемь модулей. При этом все используемые модули должны иметь одну и ту же емкость - совмещение модулей емкостью 128 и 512 Мбайт не допускается.

Надежность и устойчивость к сбоям подсистемы памяти.

В компьютерах компании Stratus реализованы действительно устойчивые к сбоям подсистемы памяти. Помимо использования метода дублирования, аппаратура способна обнаруживать многие сбои, которые не в состоянии выявить альтернативные конструкции, в основном полагающиеся только на определение четности данных, либо на ECC-коды.

Кроме того, как уже отмечалось, в серии Continuum используются мощные методы тестирования статических и динамических отказов памяти, что гарантирует обнаружение любых типов неисправностей.

Минимальный объем памяти системы, построенной на базе PA-7100 составляет 128 Мбайт. В моделях 412 и 422 поддерживается максимально 512 Мбайт памяти. Модели 415 и 425 поддерживают до 2 Гбайт памяти. Максимальная пропускная способность данных модуля памяти составляет 192 Мбайт/с, независимо от количества модулей, установленных в логическом процессорном блоке. Используется технология EDO DRAM емкостью 16-Мбит с временем доступа 60 нс. Шина данных имеет ширину 64 бита и работает на частоте 24 Мгц.

Системы на базе PA-8000 (модели 418/428) поддерживают от 128 Мбайт до 4 Гбайт памяти. Поскольку пока доступны модули только емкостью 128 и 512 Мбайт, максимальный объем памяти может достигать 2 Гбайт. После начала поставок в 1998 г. модулей памяти емкостью 1 Гбайт полная конфигурация памяти достигнет 4 Гбайт. Максимальная пропускная способность модуля памяти составляет 768 Мбайт/с. Если в логическом процессорном блоке установлено более одного модуля памяти, то общая максимальная пропускная способность увеличивается до 964 Мбайт/с. Такое увеличение максимальной пропускной способности достигается благодаря использованию механизма расслоения памяти. Задействуется технология EDO RAM емкостью 64-Мбит с временем доступа 50 нс. Шина данных имеет ширину 128 бит и работает на частоте 60 Мгц.

Предыдущий раздел - Содержание - Следующий раздел