[发明专利]超级并行计算机系统组件的自动标识方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及到高性能计算、并行计算机的监控和管理技术领域，特指一种适用于超级并行计算机系统组件的自动标识方法及装置。

背景技术

高性能计算已经成为继理论和实验之后推动科技创新和经济发展的第三大支柱力量。应用水平的持续提高和应用领域的不断拓展对高性能计算能力提出了巨大需求。作为高性能计算的载体，超级并行计算机当前的计算能力已经跨越千万亿次，正在从万万亿次向十万万亿次甚至百万万亿次推进。

超级并行计算机系统规模的持续扩张带来的直接影响就是系统组件数量的大幅增长。在2012年11月公布的第40期世界超级并行计算机系统TOP500排名榜上， 位列第一位的Cray Titan超级并行计算机系统的计算结点数量达到了18688个；位列第二位的IBM Sequoia超级并行计算机的计算结点数量更是达到了惊人的98304个；第三位的Fujitsu K超级并行计算机的计算结点数量为88128个。

海量系统组件给超级并行计算机系统的管理和维护带来了极大困难。超级并行计算机系统在启动或维护管理过程中需要知道每个系统组件的逻辑编号、物理位置以及二者之间的对应关系。在典型的超级并行计算机系统中，系统组件的逻辑编号通常由高速互连系统和操作系统来确定并使用，而高速互连系统和操作系统并不具备实时感知系统组件的物理位置信息的能力；监控管理系统能够实时感知系统组件的物理位置信息，但并不具备将物理位置与逻辑编号对应的能力，因此需要一种装置将系统组件的物理位置信息和逻辑编号作为全局共享信息，从而便利超级并行计算机系统的管理和维护。

传统的方法是在每个系统组件上设置多针跳线或类似装置，在将组件安装到系统之前通过手工方式预先设定好唯一标识。操作系统可访问到该标识，并通过该标识来确定组件的逻辑编号。这种方法的缺陷就在于：每次更换系统组件都需要人工重新设置标识，不仅效率低下，并且容易出错，同时给后期的维护管理带来极大麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种通用性好、可简化人工操作、降低人为出错几率、提高系统维护效率、增强系统实用性的超级并行计算机系统组件的自动标识方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种超级并行计算机系统组件的自动标识方法，流程为：

（1）系统管理控制器实时监测系统组件的在线状态；

（2）在系统组件接入系统后，首先读取该系统组件的标识寄存器，获得当前的标识信息ID_pre；同时，根据该系统管理控制器的已知全局唯一标识和接入系统组件的物理位置计算该系统组件的正确全局唯一标识ID；

（3）对比当前的标识信息ID_pre和正确全局唯一标识ID的值，若二者相同则不需要更新组件标识；若不同，则通过系统管理控制器与相应的组件控制器之间的通信接口将正确全局唯一标识ID写入系统组件的标识寄存器。

本发明进一步提供一种用来实现上述自动标识方法的装置，它包含一个以上系统管理控制器、位于每个系统组件上独立的组件控制器和标识寄存器、以及位于系统管理控制器上的系统组件自动标识模块，每个系统管理控制器管理控制多个系统组件，所述系统管理控制器通过通信接口与系统组件上的组件控制器相连；每个标识寄存器均保存有对应系统组件在系统中的全局唯一标识；所述系统组件自动标识模块根据系统管理控制器的全局唯一标识以及系统组件的物理位置确定系统组件的全局唯一标识，并通过系统通信接口将组件标识写入相应的标识寄存器。

作为本发明的进一步改进：

所述系统组件的组件控制器可通过PCIE、LPC或SPI接口与CPU连接以使CPU访问到标识寄存器。

所述通信接口为边界扫描接口或I2C接口，所述系统管理控制器与所述组件控制器之间的通信接口通过紧耦合方式进行连接，或通过线缆松耦合方式进行连接。

所述系统管理控制器、通信接口、系统组件的组件控制器以及标识寄存器均采用Standby供电方式供电。

所述标识寄存器的位宽B根据系统中的系统组件总数量Number来确定，B和Number之间满足2^B≥Number的关系。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明采用了通过嵌入式系统管理器对每个系统组件进行自动标识的技术方案，实现系统组件的自动标识，并且支持更换系统组件后的标识自动更新功能，极大地简化了人工操作，降低了人为出错几率，提高了系统维护效率，增强了系统的实用性。