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BMC调测载板解读第一期:BMC模块硬件资源介绍

2024-03-14 19:00 https://my.oschina.net/ourbmc/blog/11047308 OurBMC 次阅读 条评论

1 概述

FT-E2KS-BMC-D4-A(以下简称 “BMC” )是飞腾信息技术有限公司(以下简称 “飞腾” )和广东汉为信息技术有限公司(以下简称 “汉为” )联合设计、研发、生产的国产化服务器远程管理控制模块。服务器在使用中往往需要兼具高性能、高可用和高可靠性。如何确保服务器在运行过程中能够被有效管理、及时诊断故障,确保可靠性,是当前服务器发展面临的首要问题。

基于 BMC,可以通过调用传感器监控硬件设备的物理状态(如温度、湿度、电压、电流、风扇转速等),并通过独立连接与系统管理机通信,便于单台系统管理机对多台计算机和服务器批量远程管理监控及操作、事件报警、日志记录及处理、散热控制等,实现对服务器硬件状态管理、健康状态管理、功耗管理、电源管理、故障告警等功能。

2 方案详情

本 BMC 模块基于 “飞腾腾珑E2000S芯片+硬件接口模块+OpenBMC” 方案,支持标准的 IPMI 2.0 协议。

飞腾腾珑 E2000S 采用单核处理器、主频 1.0GHz,兼容 64 位 ARM v8 指令集,典型功耗 1.5W。

BMC 模块采用标准 DDR4 SODIMM 接口,不占用 PCIe 插槽,不需要机箱额外开口引线。模块尺寸为 69.6*48mm,板上包含 1 个螺丝定位孔内径 3.5mm,用于固定 BMC 模块。

主要系统框图如下:

3 电源方案

BMC 模块采用直流 12V 的电压供电,通过服务器端的 SODIMM DDR4 接口供电,在使用前保证 BMC 模块的供电电源处于 BMC 正常的工作范围。

电源框图如下:

4 时钟方案

BMC 模块的时钟框图如下图所示。其中需要注意的是,当 1 路 PCIe x1 作为 EP 使用时,需要服务器提供 100MHz 的差分时钟。

5 位置说明

BMC 模块正面的接口位置标识如下:

BMC 模块背面的接口位置标识如下:

6 散热说明

eBMC-D4 模块上配备了一块散热模块,其具体尺寸如下所示:

7 参数规格

8 接口说明

8.1.PCIe接口

BMC 模块定义了一组 PCIe x1 信号,PCIe1 默认为 EP 模式,连接服务器 CPU PCIe 接口。PERST#、PEWAKE# 默认为总线的 PCIe 复位引脚和 PCIe 唤醒功能管脚,用于接收 HOST 端发出的复位和唤醒信号。

8.2.以太网MAC接口

BMC 模块定义了 1 个 1000MBASE-T 接口,服务器主板端需放置 RJ45 连接器(内置网络变压器及 ESD 器件)或独立的网络变压器,ESD 和 RJ45 连接器。

网络接口的 LED 信号描述如下:

BMC模块定义了 1 个 RMII/NCSI 接口,IO 电平 3.3V。RMIIMDC 、RMIIMDIOIO 电平 3.3V,当 RMII/NCSI 接口配置为 NCSI 功能使用时,RMIIMDC 、RMIIMDIO 可配置为 GPIO37、GPIO38 使用。当使用 RMII 用于连接 PHY 芯片转换为 100M BAST-T 网络接口时,建议将 PHY_RSTN 连接外部  PHY 芯片,用于复位 PHY 芯片。

8.3.USB接口

BMC 模块定义了 2 个 USB 2.0 接口,其中 USB2A_DN、USB2A_DP 支持  VHUB 功能,用于连接主板的 USB 接口实现 KVM 功能。另一路 USB 信号 USB2B_DN、USB2B_DP 用作 HOST 使用,可接入 USB 存储设备。

8.4.VGA接口

BMC 模块定义了 1 个 VGA 接口,VGAVS、VGAHS、DDCCLK、DDCDATIO 电平 3.3V。

8.5.UART接口

BMC 模块定义了 3 个 UART 接口,电平为 3.3V,其中 UART0 为 BMC 卡调试串口,UART1 和 UART2 为数据串口,UART 具体功能如下所示:

8.6.I3C接口

BMC 模块定义了 4 个 I3C 接口,I3C 电平为 3.3V。可用于连接 DDR5 内存条 SPD Hub 芯片,通过此芯片可访问内存条 RCD 芯片、PMIC(电源管理芯片) 及温度传感器,实现内存训练、电源配置及温度检测报警等功能。

8.7.I2C接口

BMC 模块定义了 14 个 I2C 接口,其中 SDA1/SCL1、SDA2/SCL2、SDA3/SCL3,IO 电平为 1.8V,其他 I2C 接口 IO 电平为 3.3V,SDA8/SMBUS1_SDA、SCL8/SMBUS1_SCL、CPU1_SPI _SELECT/SMBUS1_ALT 和 SCL9/SMBUS2_SCL、SDA9/SMBUS2_SDA、GPIO5/SMBUS2_ALT 可复位用为 2 组 SMBUS 接口,可根据需求配置。

8.8.PWM与TACH接口

BMC 模块定义了 6 个 PWM 接口,16 路 TACH 接口,IO 电平为 3.3V。可连接服务器风扇接口,用于散热风扇控制,CPU2_I3C_DONE/PWM8、BMC_SOL_SELECT0/PWM9、BMC_SOL_SELECT1/PWM10、BMC_INTRUDER_N/PWM11 可复用为 PWM 信号。

8.9.JTAG接口

BMC 模块定义了 1 个 JTAG Master 总线接口,IO 电平为 3.3V。JTAG MTMS1、JTAG MTDO1、JTAG MTDI1 在 BMC 模块上拉至 3.3V。可连接服务器 CPLD/FPGA JTAG 接口,实现 BMC 模块远程更新 CPLD/FPGA 功能。

8.10.SPIM接口

BMC 模块定义了 1 个 SPI Master 总线接口,IO 电平为 3.3V。接口定义了 2 路片选信号 SPI1CS0#、SPI1CS1#,可连接两个 SPI 外设。SPI Master 总线可连接服务器 SPI Flash,实现 BMC 模块远程更新服务器 BIOS 功能。

8.11.SGPIO接口

BMC 模块定义了 1 个 SGPIO Master 总线接口,IO 电平为 3.3V。若 SGPIO 功能未使用可配置为通用 GPIO 接口使用。

8.12.ADC接口

BMC模块定义了 16 路 ADC 接口,用于模拟量信号检测。ADC 0-7 路为 E2000S CPU 原生接口,输入电压范围为 0-1.8V,如果检测电压超出范围,需要分压电路进行分压。ADC 8-15 由 ADC 转换芯片实现模拟量采集,检测电压范围为 -5~5V,检测电压超出范围,需要分压电路进行分压。

8.13.GPIO接口

BMC 模块定义了 39 个 GPIO 接口,其中 BMC_GPIO6、BMC_GPIO7,IO 电平为 1.8V,其它 GPIO 接口 IO 电平为 3.3V。可以根据实际使用需求定义这些功能。

9 结语

上述部分介绍了 BMC 模块上部分硬件资源信息,以上接口都通过 BMC 模块上的 DDR4 SODIMM 接口引出,详情可参阅 BMC 模块接口引脚定义,接口详细信息可查阅原理图 PDF 文件。以上所述文件可从 OurBMC社区官网-下载-BMC调测载板基础资料包v1.0 中获取,链接如下:

https://www.ourbmc.cn/#/DownloadProduct

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