И. Увод
Кристални осцилатор (који се назива КСО) је једна од незаменљивих компоненти у савременим електронским уређајима. У серверским системима, КСО игра улогу "референтног времена", обезбеђујући стабилне и тачне сигнале сата за цео систем. Са ширењем скале центара података и све већом потражњом за високом поузданошћу и високим перформансама, улога КСО у серверима је постала још важнија.
ИИ. Основни принципи кристалних осцилатора
КСО обично користи кристал кварца, који има пиезоелектрични ефекат и може да генерише механичке вибрације када се примени напон. Претварањем механичке вибрације у електрични сигнал са изузетно стабилном фреквенцијом кроз коло, формира се сатни сигнал који је потребан систему. Фреквенција КСО се обично креће од неколико десетина кХз до неколико стотина МХз.
ИИИ. Кључни сценарији примене кристалних осцилатора у серверима
Генерација сата матичне плоче
Сервери захтевају више сигнала такта на матичној плочи да би координирали рад више модула као што су процесори, меморија, ПЦИе магистрале и мрежни контролери. КСО генеришу вишеструке такт сигнале различитих фреквенција преко ПЛЛ (Пхасе-Лоцкед Лооп) кола да би се обезбедила синхронизација између различитих компоненти.
Синхронизација процесора и скупа чипова
ЦПУ и скупови чипова захтевају стабилне референтне фреквенције за{0}}брзину размену података. КСО обезбеђују сигнале језгра такта за ове модуле, а стабилност фреквенције директно утиче на перформансе процесора и конзистентност података.
Мрежни комуникациони сат
Серверске мрежне картице (НИЦ) обично захтевају високо{0}}прецизну временску синхронизацију, посебно у сценаријима апликација као што су високо{1}}трговина на високим фреквенцијама и синхронизација података. КСО обезбеђују високо{3}}прецизне сатове за мрежне ПХИ и МАЦ слојеве и кључне су компоненте за постизање прецизне мрежне синхронизације.
Контрола складиштења и интегритет података
Подсистеми за складиштење података као што су РАИД контролери и НВМе контролери се ослањају на тачне сигнале сата за планирање података и исправљање грешака. Високо{1}}квалитетни КСО-ови могу да побољшају стабилност система за складиштење и интегритет података.
Дистрибутед Тиме Синцхронизатион
У савременим дистрибуираним рачунарским архитектурама (као што су ХПЦ, високо{0}}платформе за трговање са високим фреквенцијама), ПТП (Прецисион Тиме Протоцол) или НТП (Нетворк Тиме Протоцол) се користе за синхронизацију времена. Високо{2}}стабилни КСО (нпр. ОЦКСО) служе као локалне временске референце, помажући да се смањи временско померање и побољша укупна ефикасност координације система.
ИВ. Кључни захтеви спецификације
Када користите КСО у серверским окружењима, следеће кључне техничке спецификације треба да се фокусирају на:
|
Фреквенција (МХз/кХз) |
Категорија фреквенције |
Типични модули апликације |
Опис/Напомене |
|
32,768 кХз |
Ниско{0}}Сат за фреквенцију |
РТЦ (сат са-реалним временом) |
Користи се за одржавање времена када је систем у стању приправности |
|
12 / 24 / 48 МХз |
Општа контролна фреквенција |
УСБ контролер, уграђени контролер итд. |
Уобичајено у периферној комуникацији |
|
14.318 МХз |
Традиционална референтна фреквенција |
БИОС сат, неки старији чипови сата |
Постепено се укида у модерним матичним плочама |
|
25 МХз |
Референца КСО |
Мрежни ПХИ, САТА, УСБ, генератор такта матичне плоче |
Веома честа референтна фреквенција |
|
100 МХз |
Референца матичне плоче |
ЦПУ БЦЛК, ПЦИе такт, ПЛЛ улаз |
Општи извор такта на матичној плочи |
|
125 МХз |
Фреквенција мрежног интерфејса |
Гигабит Етхернет |
СерДес или ПХИ референтни сат |
|
156.250 МХз |
Мрежна{0}}фреквенција велике брзине |
10Г/25Г/40Г/100Г Етхернет интерфејси |
СерДес сат, уобичајен у{0}}брзим НИЦ-овима |
|
200 МХз |
Референтна фреквенција меморије |
ДДР3/ДДР4 контролер |
Стварна ДДР фреквенција је вредност након множења фреквенције |
|
312,5 / 625 МХз |
СерДес Фрекуенци |
Брза{0}мрежа, ПЦИе ПХИ |
Сат серијског преноса комуникације |
|
400–800 МХз |
ДДР5 референтни сат |
ДДР5 меморијски систем |
ДДР5 има вишу фреквенцију и строжије захтеве за тактове |
|
2,5–5.0+ ГХз |
Фреквенција језгра процесора |
Језгро процесора |
Изведено из БЦЛК (нпр. 100 МХз) након множења фреквенције |
ВИ. Закључак
Иако је КСО само мала компонента у серверу, његова улога је кључна. Било да се ради о обради података, мрежној комуникацији или временској синхронизацији, стабилни и поуздани сигнали сата су основа рада система. Уз континуирано побољшање перформанси сервера, захтеви за перформансама за КСО се такође повећавају. Избор одговарајућег КСО решења је један од кључева за обезбеђивање дугорочно-стабилног рада серверских система.
Хангјинг је снабдео велики број купаца у индустрији сервера, са богатим КСО подударањем и решењима, и може да пружи одговарајућу техничку подршку.
