專利名稱：超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及超傳輸交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于超傳輸交換領(lǐng)域，更具體地涉及超傳輸交換計算架構(gòu)中的多個中央處理單元(CPU)。
背景技術(shù)：
盡管CPU性能持續(xù)快速提高，但是輸入/輸出(I/O)總線架構(gòu) 的性能卻嚴(yán)重滯后。高分辨率、3D圖形以及視頻流對微CPU與圖形 CPU之間的帶寬要求越來越高。出現(xiàn)了大量新技術(shù)來滿足這種日益增 加的對附加帶寬的需求?？缮夋溄咏涌?(SLI)是一種開發(fā)用于通 過并行處理將兩塊或更多塊圖形卡鏈接在一起來提高圖形處理能力的 方法。在SLI圖形方案中，使用兩個同樣的圖形卡來控制屏幕。通常， 每個圖形卡控制半個屏幕。利用SLI圖形技術(shù)，通過增加第二塊圖形 卡，可以使計算機系統(tǒng)能夠處理的圖形復(fù)雜量大致加倍。實施SLI圖形方案通常要求數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有一個以上的CPU 以獲得最優(yōu)性能。兩個單獨的CPU通常將向兩個同樣的圖形卡生成兩 個單獨的數(shù)據(jù)流，并且將它們發(fā)送到直接連接到每個生成其半個圖形 通信量的CPU的兩個單獨I/O橋接器(bridge)。遺憾的是，當(dāng)系統(tǒng) 只有一個CPU時，SLI支持無法發(fā)揮其全部潛能。由于在沒有第二個 CPU的情況下所有的I/O都不得不連接到一個CPU,所以支持最小的 單CPU的系統(tǒng)在SLI圖形性能方面將會犧牲很多。傳統(tǒng)上，為了支持多CPU SLI方案，必須提供專用于多CPU方 案的固件和支撐架構(gòu)。更新版的采用超傳輸?shù)奶幚砥骺赡茉陔p處理器 插槽系統(tǒng)中的處理器之間需要兩個超傳輸來提供足夠的存儲性能。相比之下，由于多CPU方案的基礎(chǔ)設(shè)施與單CPU方案的不同， 所以必須提供不同的固件和支撐架構(gòu)來支持單CPU方案。由此，必須在制造時就事先知道是否為多CPU方案，從而來提供適當(dāng)?shù)墓碳椭渭軜?gòu)。然而，很多終端用戶更傾向于購買可以選擇在一個平臺上從單CPU系統(tǒng)升級到多CPU系統(tǒng)的最小配置。然而，不太可能提供支 持多CPU情形所需的全異的固件和架構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例克服了現(xiàn)有技術(shù)在用于多CPU系統(tǒng)的基于超傳輸交換方面的缺陷，提供了全新且非顯而易見的用于可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換的方法、系統(tǒng)和裝置。在本發(fā)明的一個實施例中， 可以提供一種超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括CPU和至少 兩個I/O橋接器。每個I/O橋接器可以為被從CPU驅(qū)至對應(yīng)外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)提供通信路徑。特別地，該系統(tǒng)可以包括可靈活配置的超傳輸交換機。該交換機可以包括使CPU適于I/O橋接器中的全部兩者的第 一配置，以及使CPU適于I/O橋接器中的第一 I/O橋接器并且使第二 CPU適于I/O橋接器中的第二I/O橋接器的第二配置。最后，該系統(tǒng)可以包括超傳輸平衡邏輯器。該邏輯器可以包括使得能夠在引導(dǎo)時檢測是單中央處理單元(CPU)配置還是多CPU配置的程序代碼。該超傳輸平衡邏輯器通?？梢詫崿F(xiàn)為固件，也可以自動地以硬件來實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實施例中，可以包括包含固件的基本I/O系統(tǒng) (BIOS)。所述固件可以包括使得能夠?qū)⒖伸`活配置的超傳輸交換機設(shè)置為第一配置和第二配置中的一個的程序代碼。此外，可以使得該程序代碼基于檢測是耦接到BIOS的單個CPU還是耦接到BIOS的多 個CPU能夠?qū)⒖伸`活配置的超傳輸交換機設(shè)置為第一配置和第二配置中的一個。第一配置可以包括通過超傳輸交換機將CPU交換地耦接到I/O 橋接器中的第二 I/O橋接器。第二配置包括通過超傳輸交換機將第二CPU交換地耦接到1/0橋接器中的第二1/0橋接器。另選的是，第二配置可以包括通過可靈活配置的超傳輸交換機將第一 CPU交辨地耦 接到第二 CPU。在這一方案中可以有任意數(shù)量的附加橋接器和CPU。所描述的 超傳輸交換機可以支持使單個CPU適于兩個I/0橋接器的最小配置， 或者支持其中可以添加一個或更多個附加處理器并且將每個I/O橋接 器分配給單獨的CPU的更大配置。在本發(fā)明的又一實施例中，外圍設(shè) 備可以包括不同的圖形卡。另選的是，在可升級鏈接接口 (SLI)方 案中外圍設(shè)備可以包括同一類型的不同圖形卡。在本發(fā)明的另一實施例中，可以提供一種超傳輸交換方法，該方 法可以包括在引導(dǎo)時檢測是單中央處理單元(CPU )配置還是多CPU 配置；并且響應(yīng)于檢測到單CPU配置，使超傳輸交換機適合于將單個 CPU耦接到雙輸入/輸出(1/0)橋接器，雙輸入/輸出橋接器中的每一 個都為被驅(qū)至對應(yīng)外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)提供通信路徑，否則的話，使超傳 輸交換機適合于將多CPU配置中的每一個CPU耦接到雙I/O橋接器 中的對應(yīng)一個。本發(fā)明的其他方面將部分地在以下說明中得到闡述，并且部分地 將根據(jù)說明而顯見，或者可以通過實踐本發(fā)明來習(xí)得。通過在所附權(quán) 利要求書中特別指出的元件和組合將實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的多個方面。 應(yīng)當(dāng)理解，以上概略說明和以下詳細說明都僅是示例性和說明性的， 并非是對如權(quán)利要求所請求保護的本發(fā)明的限制。


附圖被并入且構(gòu)成本說明書的一部分，附圖例示了本發(fā)明的實施 例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。本文所例示的實施例是 當(dāng)前優(yōu)選的，然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于所示出的精確配置和手 段，附圖中圖1A是配置用于可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換的計算 機架構(gòu)的示意圖；圖1B是配置用于可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換的計算 機架構(gòu)的示意圖；并且， 圖2是例示了用于靈活地配置用于支持多CPU的超傳輸交換機的過程的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明的實施例提供了用于可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換的方法、系統(tǒng)及計算機程序產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以將 可靈活配置的超傳輸交換機放置在計算架構(gòu)中。該可靈活配置的超傳輸交換機可以被配置用于在單CPU配置下使單個CPU適于多個不同 的i/o橋接器。另選的是，該可靈活配置的超傳輸交換機可以被配置 用于在多CPU配置下使多個不同的CPU適于多個不同的I/O橋接器。 在這一方面，在系統(tǒng)引導(dǎo)期間，可以根據(jù)存在一個或更多個CPU 而通過BIOS將可靈活配置的超傳輸交換機重配置為適應(yīng)單CPU配置 或多CPU配置。響應(yīng)于檢測到單CPU配置，可以在CPU與多個I/0 橋接器之間建立超傳輸鏈接。相比而言，響應(yīng)于檢測到多CPU配置， 可以使得在多CPU配置中的每一個CPU與多個I/O橋接器之間能夠進行超傳輸鏈接用以優(yōu)化整個系統(tǒng)性能。為了進一步例示，圖1A是可靈活配置的超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)的示意圖。如圖1A所示，該系統(tǒng)可以包括耦接到存儲模塊130的 單個CPU 120。 CPU120還可以耦接到第一I/O橋接器140A，該第一 I/O橋接器140A為被驅(qū)至外圍設(shè)備150A (例如，圖形卡)的數(shù)據(jù)提 供通信路徑，CPU 120還可以通過超傳輸(HT )交換機110耦接到第 二I/O橋接器140B。如在第一 I/O橋接器140A的情況下，第二1/0 橋接器140B可以為被驅(qū)至外圍設(shè)備150B (例如，另一圖形卡)的數(shù) 據(jù)提供通信路徑來支持SLI圖形方案。可以通過BIOS 100重配置可 靈活配置的超傳輸交換機110，使得能夠在升級到多CPU系統(tǒng)的情況 下設(shè)置另外的HT鏈接(HT1、 HT3) 。 BIOS 100可以根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng) 中存在多少個CPU而實施HT均衡器300來重配置該系統(tǒng)。HT均衡 器300可以是系統(tǒng)固件或系統(tǒng)主板上的硬件。圖1B是可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換系統(tǒng)^的示意圖。 如圖IB所示，該系統(tǒng)可以包括耦接到多個存儲模塊130A、 130B、130C、 130D的多個CPU 120A、 120B、 120C、 120D。這多個CPU 120A、 120B、 120C、 120D還耦接到第一I/O橋接器140A，該第一I/O橋接 器140A為被驅(qū)至外圍設(shè)備150A (例如，圖形卡)的數(shù)據(jù)提供了通信 路徑。這多個CPU120A、 120B、 120C、 120D還可以通過超傳輸(HT) 交換機110耦接到第二 I/O橋接器140B。如在第一 I/O橋接器140A 的情況下，第二I/0橋接器140B可以為被驅(qū)至外圍設(shè)備150B(例如， 另一圖形卡)的數(shù)據(jù)提供通信路徑來支持SLI圖形方案?？梢酝ㄟ^ BIOS 100來重配置可靈活配置的超傳輸交換機110，使得能夠有用于 多CPU計算機架構(gòu)的附加HT鏈接(HT1、 HT3)。由此，BIOS 100 可以在引導(dǎo)期間實施HT均衡器邏輯200以使該系統(tǒng)適于多CPU配 置。圖2是例示了可靈活配置的支持多CPU的超傳輸交換的過程的 流程圖。在塊210開始，可以在系統(tǒng)引導(dǎo)時啟動BIOS以適應(yīng)單CPU 配置或多CPU配置。在塊220中，可以確定是否檢測到多處理器系統(tǒng)。 如果僅檢測到一個CPU,則可以實施塊230A來重配置HT交換機。 接著在塊240A中，通過設(shè)置HT鏈接來優(yōu)化與I/O橋接器和CPU的 連接，可以建立單CPU HT鏈接設(shè)置。如果檢測到多CPU系統(tǒng)，則 可以實施塊230B來重配置HT交換機以使得能夠進行新的HT連接。 接著在塊240B中，通過設(shè)置新的HT鏈接來優(yōu)化由于CPU之間的存 儲帶寬加倍導(dǎo)致的I/O通信量和CPU互連，可以建立多CPU HT鏈 接設(shè)置。在CPU之間加入第二 HT鏈接可以導(dǎo)致在多處理器配置下性 能增益的提高。本發(fā)明實施例可以采取全硬件實施例、全軟件實施例或者包含硬 件和軟件的實施例的形式。在優(yōu)選實施例中，可以以軟件(其包括但 不限于固件、常駐軟件、微代碼等)來實施本發(fā)明。此外，本發(fā)明可 以采取可從計算機可用或計算機可讀介質(zhì)(其提供由計算機或任何指 令執(zhí)行系統(tǒng)使用或結(jié)合其使用的程序代碼)讀取的計算機程序產(chǎn)品的 形式。出于說明的目的，計算機可用或計算機可讀介質(zhì)可以是包含、存儲、通信、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或結(jié)合其使 用的程序的任何裝置。該介質(zhì)可以是電的、磁的、光學(xué)的、電磁的、 紅外的、或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)或者可以是傳播介質(zhì)。計算 機可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁帶、可移除計算機盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、剛性磁盤以及光 盤。光盤的當(dāng)前示例包括壓縮盤一只讀存儲器(CD-ROM)、壓縮可 讀/寫盤(CD-R/W)以及DVD。適于存儲和/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將包括直接或間接 通過系統(tǒng)總線耦接到存儲元件的至少一個處理器。存儲元件可以包括 在實際執(zhí)行代碼期間采用的本地存儲器、大容量存儲器以及對至少一 些程序代碼提供臨時存儲以減少在執(zhí)行期間必須從大容量存儲器檢索 代碼的次數(shù)的高速緩沖存儲器。輸入/輸出或者i/o設(shè)備(其包括但不 限于鍵盤、顯示器、指向裝置等)可以直接地或者通過中間的1/0控 制器耦接到系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)適配器也可以耦接到系統(tǒng)，以使得數(shù)據(jù)處理系機或存儲裝置。調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器以及以太網(wǎng)卡僅是幾種 目前可獲類型的網(wǎng)絡(luò)適配器。
權(quán)利要求
1、一種超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括中央處理單元；至少兩個輸入/輸出橋接器，其中每一個輸入/輸出橋接器都為被從所述中央處理單元驅(qū)至對應(yīng)的外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)提供通信路徑；以及可靈活配置的超傳輸交換機，其包括使所述中央處理單元適合于輸入/輸出橋接器中的全部兩者的第一配置、以及使所述中央處理單元適合于輸入/輸出橋接器中的第一輸入/輸出橋接器并且使第二中央處理單元適合于輸入/輸出橋接器中的第二輸入/輸出橋接器的第二配置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括基本輸入/輸出系 統(tǒng)，該基本輸入/輸出系統(tǒng)包括固件，該固件包括使得能夠?qū)⑺隹伸` 活配置的超傳輸交換機設(shè)置為所述第一配置和所述第二配置之一的程 序代碼。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述程序代碼進一步能 夠基于檢測到是單個中央處理單元耦接到基本輸入/輸出系統(tǒng)還是多 個中央處理單元耦接到基本輸入/輸出系統(tǒng)，將所述可靈活配置的超傳 輸交換機設(shè)置為所述第一配置和所述第二配置之一。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一配置包括通過 超傳輸交換機將中央處理單元交換地耦接到輸入/輸出橋接器中的第 二輸入/輸出橋接器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二配置包括通過超傳輸交換機將第二中央處理單元交換地耦接到輸入/輸出橋接器中 的第二輸入/輸出橋接器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述第二配置還包括通 過可靈活配置的超傳輸交換機將第一中央處理單元交換地耦接到第二 中央處理單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，外圍設(shè)備包括不同的圖形卡。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，在可升級鏈接接口方案 中，外圍設(shè)備包括相同類型的不同圖形卡。
9、 一種超傳輸交換方法，該超傳輸交換方法包括以下步驟 檢測步驟，在引導(dǎo)時檢測是單中央處理單元配置還是多中央處理單元配置；以及，適合步驟，響應(yīng)于檢測到單中央處理單元配置，使超傳輸交換機 適合于將單個中央處理單元耦接到雙輸入/輸出橋接器，雙輸入/輸出 橋接器中的每一個都為被驅(qū)至對應(yīng)外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)提供通信路徑，否 則，使超傳輸交換機適合于將多中央處理單元配置中的每一個中央處 理單元耦接到雙輸入/輸出橋接器中的對應(yīng) 一個輸入/輸出橋接器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括以下步驟 運行在耦接到超傳輸交換機的基本輸入/輸出系統(tǒng)內(nèi)的固件；以及，在運行固件時，執(zhí)行所述檢測步驟和適合步驟。
全文摘要
本發(fā)明的實施例克服了現(xiàn)有技術(shù)中在用于多中央處理單元系統(tǒng)的基于超傳輸交換方面的缺陷，提供了用于可靈活配置的多中央處理單元支持的超傳輸交換的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個實施例中，可以提供超傳輸交換數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括中央處理單元和至少兩個輸入/輸出橋接器。每個輸入/輸出橋接器可以為被從中央處理單元驅(qū)至對應(yīng)的外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)提供通信路徑。特別地，該系統(tǒng)可以包括可靈活配置的超傳輸交換機。該交換機可以包括使中央處理單元適于輸入/輸出橋接器中的全部兩者的第一配置，以及使中央處理單元適于輸入/輸出橋接器中的第一個并使第二中央處理單元適于輸入/輸出橋接器中的第二個的第二配置。
文檔編號G06F15/177GK101231629SQ20081000269
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者丹尼爾·E.·哈利曼, 文赫·B.·盧, 李·H.·威爾森, 科比·L.·沃特森, 馬克·W.·穆勒 申請人:國際商業(yè)機器公司