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硬件工程

加速卡和服务器里,和算力芯片并列的是供电、时钟、高速链路和遥测。这些子系统在芯睿微电子自己的板卡和整机上设计、选型和测试。

正在焊接的电路板

产品与子系统

子系统 E80 A100 A200 S420 S880
小电流降压与 LDO标配标配标配标配标配
多相数字电源与功率级—标配标配随卡随卡
12V 热插拔 / 电子保险丝—标配标配标配标配
冗余母线与 ORing———标配标配
48V 转 12V————项目配置
时序、电压监控与复位标配标配标配标配标配
PCIe 参考时钟与扇出宿主提供标配标配标配标配
再驱动 / 重定时——长通道长通道标配
温度、电流、电压采样标配标配标配标配标配
I2C / PMBus 缓冲与电平转换标配标配标配标配标配

多相与负载点电源

ZR-A100、ZR-A200 的核心电压通常在 0.7–1.0V。150W 卡电流为几十安培,350W 卡可以到一百安培以上。板上使用多相控制器和功率级,做均流、温度回退和 PMBus 上报。存储等中间轨另用同步降压。

辅助与低噪声电源

时钟、管理和部分接口使用 3.3V、1.8V 以及更低的模拟电压。同步降压之后用 LDO 把开关噪声隔开。ZR-E80 只有这一级,输入是 M.2 的 3.3V,不再做大电流多相。

输入保护

加速卡的 12V 来自插槽和 8-pin。上电浪涌、热插拔和短路由电子保险丝或热插拔控制器限制。ZR-A200 的两只 8-pin 分别采样。服务器的风扇和转接板支路同样串保护。

时序与复位

核心、存储和辅助轨有固定上电顺序。电压监视器在过压、欠压和掉电时把板子收进已知状态,再释放复位。状态通过 PMBus 送到主机 SMBus。

服务器配电

ZR-S420 按四张 150W 卡加双路平台估算,常见配置是 2000W 级模块 1+1。ZR-S880 按八张 350W 卡估算,使用多只 3000W 级模块,工作容量覆盖满载。冗余切换用热插拔控制器配合理想二极管或 ORing。需要时,机柜侧 48V 再转到板内 12V。

参考时钟

PCIe 4.0 和 5.0 使用 100MHz 参考时钟。加速卡在金手指附近缓冲;服务器转接板和交换板负责扇出。ZR-E80 的参考时钟由 M.2 宿主提供。

高速链路

卡上走线短时,PCIe 从金手指直接到主芯片。ZR-A200 到了 PCIe 5.0,经过转接卡、线缆或交换芯片时,长通道加再驱动器或重定时器。这项工作做在 S420 和 S880 的转接与交换板上。

遥测

每张加速卡采集 12V 输入电流、功率级温度和进风或板温。服务器再加上出风温度和风扇转速。电流检测、温度传感和多通道采样是这一层的主要器件,数据进 BMC 或卡上的管理控制器。

管理总线

I2C、SPI 和 PMBus 经过缓冲、二选一开关和电平转换,避免一块卡拖住整条主机总线,也让 1.8V 和 3.3V 器件可以放在同一逻辑总线上。服务器管理口是独立 1GbE,调试保留 USB。