一种2U高密度GPU并行计算服务器的制作方法

本实用新型涉及服务器领域，更具体地说，涉及一种2U高密度GPU并行计算服务器。

背景技术：

随着GPU的可编程性不断增强，GPU的应用已经远远超出了图形渲染的任务。利用GPU完成通用计算的研究逐渐活跃起来，将GPU用于图形渲染以外领域的计算成为GPGPU(General Purpose Computing on Graphics Processing Units，基于GPU的通用计算)。CPU+GPU是一个强大的组合，因为CPU包含几个专为串行处理而优化的核心，而GPU则由数以千计更小、更节能的核心组成，这些核心专为提供强劲的并行性能而设计。程序的串行部分在CPU上运行，而并行部分则在GPU上运行。GPU已经发展到成熟阶段，可轻松执行现实生活中的各种应用程序，而且程序运行速度已远远超过使用多核系统时的情形。未来计算架构将是并行核心GPU与多核CPU共同运行的混合型系统。因此单位空间中集成GPU的密度越高其计算能力将更强大。

现在业界GPU并行服务器密度最高是美国超微公司的GPU并行计算服务器SYS-2028GR-TRH，其在2U空间中可最大集成6个GPU运算单位，相当于3个GPU/U。而随着各种超大型科学计算负载应用的增多，对在2U空间中具有更高密度的GPU并行计算服务器的需求也更加紧迫。现有GPU并行计算服务器每U空间3个GPU的密度不够，无法更好的满足超大型科学计算的需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中GPU并行计算服务器每U空间的GPU密度不够高的现状，提供一种2U高密度GPU并行计算服务器，其实现了在2U空间内放置8个GPU卡，并通过空间散热结构使GPU卡散热快，因此能够长期保持高性能的运转。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种2U高密度GPU并行计算服务器，包括机箱、一个长条形双路主板和四个PCIe I/O扩展单元装置；所述机箱的高度是2U，所述长条形双路主板设置在机箱的中间，所述长条形双路主板包括四个PCIe扩展槽位；四个所述PCIe I/O扩展单元装置分别两两平行地设置在所述长条形双路主板的两侧，每个所述PCIe I/O扩展单元装置包括扩展卡和设置在所述扩展卡上的GPU装配装置；四个所述PCIeI/O扩展单元装置的扩展卡分别与所述长条形双路主板的四个PCIe扩展槽位电性连接，所述GPU装配装置包括一个上端PCIe扩展槽位和一个下端PCIe扩展槽位，所述上端PCIe扩展槽位电性连接插入一个GPU卡，所述下端PCIe扩展槽位电性连接插入一个GPU卡，实现在2U空间内高密度集成八个GPU卡。

优选地，所述机箱还包括用于散热的风扇，所述风扇设置在所述机箱的前后两端。

优选地，还包括电源装置，所述电源装置包括四个交流电源输入端，分别给每个所述PCIe I/O扩展单元装置中连接插入的GPU卡供电。

优选地，每个所述交流电源输入端包括6Pin电源接口和8Pin电源接口。

优选地，所述电源装置给所述长条形双路主板供电。

优选地，所述长条形双路主板上设置有两个中央处理器。

优选地，四个所述PCIe I/O扩展单元装置都设置在2U高度的机箱空间内。

优选地，所述上端PCIe扩展槽位和所述下端PCIe扩展槽位的间距是两个PCIe扩展槽位的宽度。

优选地，每个所述PCIe I/O扩展单元装置还设置有固定挡片，用于固定GPU卡于每个所述PCIe I/O扩展单元装置上。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的2U高密度GPU并行计算服务器的一个整体示意图；

图2是本实用新型的2U高密度GPU并行计算服务器的一个俯视示意图；

图3是本实用新型的PCIe I/O扩展单元装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型的2U高密度GPU并行计算服务器的一个整体示意图。该2U高密度GPU并行计算服务器包括机箱、一个长条形双路主板2和四个PCIe I/O扩展单元装置3。机箱的高度是2U，长条形双路主板2设置在机箱1的中间。常规的主板为正方形，而该实用新型中四个PCIe I/O扩展单元装置3两两平行的设置在主板的两侧，因此需要把主板做成长条形才能使主板在既定的空间内分别和四个PCIe I/O扩展单元装置3连接。四个PCIe I/O扩展单元装置3的高度都是2U，并且都设置在2U高度的机箱1空间内。

该计算服务器还包括用于散热的风扇，风扇设置在机箱1的前后两端，使得GPU卡运行产生的热量能够快速的消散。该计算服务器还包括电源装置，所述电源装置包括四个交流电源输入端，分别给每个PCIe I/O扩展单元装置3中连接插入的GPU卡供电。每个交流电源输入端包括6Pin电源接口和8Pin电源接口，用于满足不同GPU卡上不同型号的电源接口。电源装置还给长条形双路主板2供电，长条形双路主板2上设置有两个中央处理器。

图2是本实用新型的2U高密度GPU并行计算服务器的一个俯视示意图。长条形双路主板2包括四个PCIe扩展槽位21；四个PCIe I/O扩展单元装置3分别两两平行地设置在长条形双路主板2的两侧。PCIe扩展槽位21的规格可以是PCIe 3.0x16扩展槽位或其他规格的扩展槽位。

图3是本实用新型的PCIe I/O扩展单元装置的一个实施例示意图。每个PCIe I/O扩展单元装置3包括扩展卡31和设置在扩展卡31上的GPU装配装置；四个PCIe I/O扩展单元装置3的扩展卡31分别与长条形双路主板2的四个PCIe扩展槽位21电性连接，GPU装配装置包括一个上端PCIe扩展槽位32和一个下端PCIe扩展槽位33，上端PCIe扩展槽位32电性连接插入一个GPU卡，下端PCIe扩展槽位33电性连接插入一个GPU卡，实现在2U空间内由四个所述PCIe I/O扩展单元装置3集成八个GPU卡。GPU装配装置的PCIe扩展槽位的规格可以是PCIe 3.0x16扩展槽位或其他规格的扩展槽位。

上端PCIe扩展槽位32和下端PCIe扩展槽位33的间距是两个或两个以上PCIe扩展槽位的宽度。在GPU卡运行的过程中，GPU卡会产生大量的热量，而如果产生的热量无法及时消散的话，机箱1内的环境温度和GPU卡的温度会急剧提高，而高温的GPU卡工作运算效率会显著变差，进而影响整个计算服务器的运行效率。特别地，在2U空间内设置的8个GPU卡一起工作运行时会产生大量的热量，如果无法及时有效的散热，高温中的GPU卡的运行性能会非常差，因此，上端PCIe扩展槽位32和下端PCIe扩展槽位33的间距就显得尤为重要。一定的间隔距离使得上下两个相邻的GPU卡运行时产生的大量热量不会堆积聚集而有空间消散，再加上机箱1前后两端设置的排风风扇，能够使GPU卡运行产生的热量及时消散，令GPU卡长时间在常温或低温下运行，实现了2U空间内8个GPU卡持续高效的工作运行。每个PCIe I/O扩展单元装置3还设置有固定挡片，在GPU卡连接插入上端PCIe扩展槽位32或下端PCIe扩展槽位33后，用于固定GPU卡于所在的PCIe I/O扩展单元装置3上。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。