小型化边缘服务器系统计算和IO解耦的主板模块化设计技术规范

小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 分布式存储技术与产业分析报告 1 [编号ODCC-2022-04001] 小型化边缘服务器系统计算和IO 解耦的主板模块化设计技术规范 开放数据中心标准推进委员会 2022-09发布 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 I 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 编制说明 本报告由英特尔牵头撰写，在撰写过程中得到了多家单位的大力支持，在此特别感谢以下参编单位和参编人员： 参编单位（排名不分先后）： 英特尔、北京百度网讯科技有限公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、京东科技信息技术有限公司、中国信息通信研究院（云大所数据中心团队）、工业富联&电子科技大学、浪潮电子信息产业有限公司、新华三技术有限公司、英业达科技有限公司、中国移动研究院、西安三星电子研究所 参编人员（排名不分先后）： 吕文清、张骏、郭利文、吴敏、姜峰、陆科进、陈羿函、梁勇顺、吴佳鸿、罗颖姗、邹宁、卞峰伟、周宏兴、黄承华、段明华、秦超、马双、朱清怡、陈刚、董勋、杜海、刘通、刘逸流、吴秋材、陈炜、袁华勇、彭超、谢逸民、陈国锋、王贵林、蔡岳霖、房文义、常金凤、吴美希、孙波、姬忠一、刘香男、闫泽澍、陈向明、黄超凡、汪新新、邱国书、李锴、冯方、豆坤 项目经理： 张骏jun.z.zhang@intel.com II 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 前言 融合了5G、AI及IoT等技术的边缘计算，未来将深入影响零售、交通、制造、消费等各行各业的发展。边缘计算涉及到海量的终端设备、边缘节点，是数据采集、数据汇聚、数据集成、数据处理的前端，而这些设备往往存在异构性，来自于不同的生产厂商、数据接口、数据结构、传输协议、底层平台等。因此，搭建边缘计算标准体系，加强边缘计算的技术标准和规范建设，出台规范和引导产业发展的相关标准迫在眉睫。 开放数据中心技术委员会边缘计算工作组在2021年4月份正式发布了边缘计算白皮书。白皮书提出了边缘计算标准体系框架建议，具体由“边缘计算基础设施”、“边缘计算平台”、“边缘计算服务”、“边缘计算应用”、“边缘计算安全”等五个子体系构成。 2021年9月，开放数据中心委员会边缘计算工作组正式发布《边缘计算小型化边缘服务器系统参考构架及规范》白皮书，将服务器平台计算和IO进行架构解耦设计，计算模块重用，IO模块根据具体的系统形态比如Box,HCI,和Minitank等进行优化设计，可以实现短、平、快的产品开发模式，便捷灵活的IO模块组合，适配不同业务室内、外需求，进而满足跨界终端客户的需求。 《小型化边缘服务器系统计算和IO解耦的主板模块化设计技术规范》基于该白皮书，其目的是定义小型化边缘服务器系统计算和IO解耦的主板模块的一系列外形的要求。本规范体现了处理器、内存条和其它服务器处理器相关功能的在当今业界普遍使用，但不仅限于这些功能设计注意事项，并考虑了基于单节点和多节点的系统架构。通过允许多代计算核心（CPU/内存）设计实现规范，以实现重用多代的机箱和系统级组件。实施本规范和设计方法可以减少设计和验证周期、更广泛的产品组合和更快的开发周期时间，而且为每个设计的模块增强重用和利用机会。 本规范根据边缘计算小型化服务器的应用特点，依据不同的功能模块进行划分，分割为5大主要功能模块：“CPUBaseBoard模块”、“CarrierBoard模块”、“BMC模块”、“IO模块”、“其它模块”，并定义了各个模块间通用和关键的属性和设计要求以符合小型化边缘服务器的产品。 II 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 目录 版权声明I 编制说明II 前言III 1.适用范围1 1.1.不在规格范围内的项目1 1.2.典型的ODCC标准不适用部分1 2.规范性引用文件2 3.综述2 4.术语3 5.小型化边缘服务器系统模块化设计综述3 6.CPUBaseBoard模块概念和定义4 6.1.CPUBaseBoard模块类型定义5 6.2.CPUBaseBoard模块外形尺寸定义7 6.3.常见的外围设备位置要求9 6.4.CPUBaseBoard模块Type1类型10 6.5.CPUBaseBoard模块Type2类型14 6.6.CPUBaseBoard模块Type3类型23 7.CarrierBoard模块概念和定义29 7.1.CPUCarrierBoard模块概念和定义29 7.1.1.CPUCarrierBoard模块类型定义30 7.1.2.CPUCarrierBoard模块外形尺寸定义32 I 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 7.1.3.常见的外围设备位置要求32 7.1.4.CPUCarrierBoard模块Type2A类型32 7.1.5.CPUCarrierBoard模块Type3A类型35 7.2.PCIE/CXLCarrierBoard模块概念和定义38 7.2.1.PCIE/CXLCarrierBoard模块Type2B.a类型定义39 7.2.2.PCIE/CXLCarrierBoard模块Type2B.b类型定义41 8.I/O模块功能定义42 8.1.STANDARDNICCARD模块概念和定义42 8.2.DC-SCM2.0模块概念和定义42 8.3.IOM模块概念和定义42 8.4.BMC模块概念和定义45 9.典型小型边缘服务器参考方案46 9.1.StorageServer参考方案146 9.2.StorageServer参考方案248 9.3.IndoorServer参考方案49 9.4.OutdoorServer参考方案51 10.参考应用案例53 10.1.参考案例1：智慧水务边缘计算应用53 10.2.参考案例2：智慧营业厅应用55 11.致谢56 V 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 图目录 图5-1边缘服务器各个模块概况图4 图6-1CPUBaseBoard模块“类型”6 图6-2CPUBaseBoard模块功能划分概况7 图6-3CPUBaseBoard模块Type1外形尺寸图8 图6-4CPUBaseBoard模块Type2外形尺寸图8 图6-5CPUBaseBoard模块Type3外形尺寸图9 图6-6NICCard/DC-SCM“or”IOM尺寸位置参考10 图6-7CPUBaseBoard模块Type1+IOMDiagram示意图11 图6-8CPUBaseBoard模块Type1+DC-SCMDiagram示意图11 图6-9CPUBaseBoard模块Type1参考示意图12 图6-10CPUBaseBoard模块Type2+CPUCarrier+IOMDiagram示意图15 图6-11CPUBaseBoard模块Type2+CPUCarrier+DC-SCMDiagram示意图.16 图6-12CPUBaseBoard模块Type2参考示意图17 图6-13CPUBaseBoard模块Type3+IOMDiagram示意图24 图6-14CPUBaseBoard模块Type3+DC-SCMDiagram示意图24 图6-15CPUBaseBoard模块Type3+CPUCarrierBoard+IOMDiagram示意图 ....................................................................25 图6-16CPUBaseBoard模块Type3+CPUCarrierBoard+DC-SCMDiagram示意图26 图6-17CPUBaseBoard模块Type3参考示意图27 图7-1CPUCarrierBoard模块“类型”31 图7-2CPUCarrierBoard模块功能划分概况32 图7-3CPUCarrierBoard模块Type2A参考示意图34 V 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 图7-4CPUCarrierBoard模块Type2A安装参考示意图35 图7-5CPUCarrierBoard模块Type3A参考示意图37 图7-6CPUCarrierBoard模块Type3A安装参考示意图38 图7-7PCIE/CXLCarrierBoard模块Type2B.a参考示意图40 图7-8PCIE/CXLCarrierBoard模块Type2B.a安装参考示意图41 图7-9PCIE/CXLCarrierBoard模块Type2B.b参考示意图42 图8-1IOM模块Diagram示意图43 图8-2IOMTypeA模块外形尺寸示意图44 图8-3IOMTypeB模块外形尺寸示意图44 图8-4BMCIO接口定义架构图45 图8-5BMC模块安装示意图46 图9-1StorageSeverSKU1Explosive示意图47 图9-2StorageSeverSKU1布局示意图47 图9-3StorageSeverSKU1模块示意图47 图9-4StorageSeverSKU2Explosive示意图48 图9-5StorageSeverSKU2布局示意图48 图9-6StorageSeverSKU2模块示意图49 图9-7IndoorSeverExplosive示意图49 图9-8IndoorSever布局示意图50 图9-9IndoorSever模块示意图50 图9-10边缘服务器在智慧酒店中的应用50 图9-11OutdoorSeverExplosive示意图51 图9-12OutdoorSever布局示意图51 V 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 图9-13OutdoorSever模块示意图52 图9-14智慧交通+车路协同解决方案52 图9-15OutdoorSever之路侧单元应用方案53 图10-1智慧水务边缘计算应用方案架构53 图10-2智慧营业厅应用方案架构55 表目录 表4-1术语和定义3 表6-1PCIEx16MCIO参考信号定义13 表6-2J10HSIO扩展口参考信号定义18 表6-3J11HSIO扩展口参考信号定义21 表6-4UPI/PCIEx16MCIO参考信号定义28 V 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-04001 1.适用范围 本技术规范提供小型化边缘服务器系统计算和IO解耦的主板模块化设计，定义了优化的高密度外形尺寸的技术规范。 任何寻求基于此规范的硬件产品的ODCC认可的供应商必须是符合本规范中描述的任何和所有功能或要求。 1.1.不在规格范围内的项目 ComputeCore(CPU/内存/电源转换/SMP走线) JTAG/Debug接插件 CPU，内存，散热片，液冷等其他散热方案 可靠性要求和设计细节 BOM要求 冷却系统接插件(风扇等等) 1.2.典型的ODCC标准不适用部分 本规范是一个基本规范，需要其他小型化边缘服务器技术规范才能完全定义设计。不包括以下ODCC规范的部分，因为它们不是适用于本规范。 服务器机架兼容性 热设计 系统电源、I/O、扩展 板载电源 环境法规/要求 软件支持 系统固件 硬件管理 安全 1 小型化边缘服务器系统计算和IO解耦ODCC-2022-