一种支持多GPU的通用化4U服务器的制作方法

一种支持多gpu的通用化4u服务器
技术领域
1.本技术涉及服务器领域，尤其是一种支持多gpu的通用化4u服务器。


背景技术：

2.由于受标准4u机箱的尺寸限制，机箱宽度不能无限加宽，现有的4u多卡算力服务器因其多gpu并行排列的结构，gpu模块排布过于密集导致gpu无法获取足够的气流进行散热且gpu产生的废热会影响相邻gpu模块的散热。散热压力大，因此传统的通用atx结构难以满足多卡并行的工作要求。
3.其次，基于现有的传统atx结构搭建的多卡算力服务器，因其尺寸与散热受限，只能采用标准双槽涡轮显卡，对于目前低成本、通用化的需求造成了极大的阻碍。因此，针对上述问题提出一种支持多gpu的通用化4u服务器。


技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种支持多gpu的通用化4u服务器用于解决现有技术中的gpu模块排布过于密集导致gpu无法获取足够的气流进行散热的问题。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种支持多gpu的通用化4u服务器，包括4u机箱主体、前置风墙、pcie转接底板、atx主板、后置抽风风扇以及gpu模块；其中，所述atx主板与gpu模块之间的直连pcie链路上设置一块pcie转接底板，且pcie转接底板安装在4u机箱内的中部；所述gpu模块的数目为五个，且五个gpu模块安装至pcie转接底板；所述前置风墙设置在4u机箱主体的前端，所述后置抽风风扇设置在4u机箱主体的后端；所述4u机箱主体的内部还安装有电源以及电源转换板；所述电源采用双路crps冗余电源，且双路crps冗余电源与电源转换板电连接。
6.进一步地，所述前置风墙由三个横向并列、等间距分布的风扇散热模组构成，且风扇散热模组安装在4u机箱主体的前端处。
7.进一步地，所述4u机箱主体的底部内壁上卧置有ssd系统盘和风扇控制器，且ssd系统盘和风扇控制器位于前置风墙下方。
8.进一步地，所述风扇控制器与风扇散热模组电连接，所述风扇散热模组的4pin控制针脚与atx主板相连接，所述风扇散热模组的供电针脚与电源转换模块相连接；所述ssd系统盘通过sata信号线与主板相连接，所述ssd系统盘的sata供电线与电源转换模块相连接。
9.进一步地，五个所述gpu模块之间横向并列设置，五个gpu模块分别插接在pcie转接底板上对应的pcie x16插槽中、供电8pin接口与电源转换模块相连接。
10.进一步地，所述pcie转接底板卧置于gpu模块下方，所述pcie转接底板的供电针脚、slimline接口分别与电源转换模块、pcie转slimline转接卡相连。
11.进一步地，所述pcie转接底板上部安装四至五个gpu模块，gpu模块通过pcie 3.0x16接口与pcie转接板连接。
12.进一步地，所述atx主板的pcie插槽上安装有pcie转slimline转接卡，所述atx主板的cpu插槽上安装有一至两个cpu模块，cpu模块上安装有cpu散热器。
13.进一步地，所述pcie转slimline转接卡数目为五个，且五个pcie转slimline转接卡之间横向并列，五个所述pcie转slimline转接卡分别插接在atx主板上的pcie插槽内，所述pcie转slimline转接卡的slimline接口通过转接线与pcie转接底板相连接。
14.进一步地，所述atx主板上安装的pcie转slimline转接卡为pcie 3.0x16转接双口slimsas转接卡，且pcie转slimline转接卡连接至pcie转接板后置8～10个slimsas接口。
15.本技术的有益之处在于：该种通用化4u服务器中实现gpu模块与cpu模块分开散热，避免发热元件过于集中互相影响，实现通用化、低成本，与现有技术相比较，使得原本集中在4u机箱主体后部安装于atx主板上、密集排布于4u机箱主体一侧的gpu模块安装到pcie转接底板上，使得gpu模块可以放置到机箱中部，优先获取到前置风墙所提供的散热气流，避免atx主板与pcie转接底板上的gpu模块的散热受到cpu模块的影响，其提高了散热效果。同时新增的pcie转接底板位于4u机箱主体中部，能在4u机箱主体宽度有限的情况下提供更宽的安装空间，以适应多种型号的gpu模块，使得硬件的适配更加灵活，达到低成本，通用化的目的。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1为本技术一种实施例的4u机箱主体内部布局的结构俯视示意图；
18.图2为本技术一种实施例的4u机箱主体内部结构示意图。
19.图中：10、4u机箱主体；20、前置风墙；30、pcie转接底板；40、atx主板；50、后置抽风风扇；60、gpu模块；70、电源；80、电源转换板；90、ssd系统盘；100、风扇控制器；110、pcie转slimline转接卡；120、cpu模块。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
21.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
23.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
24.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
26.请参阅图1-2所示，一种支持多gpu的通用化4u服务器，包括4u机箱主体10、前置风墙20、pcie转接底板30、atx主板40、后置抽风风扇50以及gpu模块60；
27.其中，所述atx主板40与gpu模块60之间的直连pcie链路上设置一块pcie转接底板30，且pcie转接底板30安装在4u机箱内的中部；所述gpu模块60的数目为五个，且五个gpu模块60安装至pcie转接底板30；所述前置风墙20设置在4u机箱主体10的前端，所述后置抽风风扇50设置在4u机箱主体10的后端；
28.具体而言，上述设计使得原本集中在4u机箱主体10后部安装于atx主板40上、密集排布于4u机箱主体10一侧的gpu模块60安装到pcie转接底板30上，使得gpu模块60可以放置到机箱中部，优先获取到前置风墙20所提供的散热气流，避免atx主板40与pcie转接底板30上的gpu模块60的散热受到cpu模块120的影响，其提高了散热效果。同时新增的pcie转接底板30位于4u机箱主体10中部，能在4u机箱主体10宽度有限的情况下提供更宽的安装空间，以适应多种型号的gpu模块60，使得硬件的适配更加灵活，达到低成本，通用化的目的；所述4u机箱主体10的内部还安装有电源70以及电源转换板80；所述电源70采用双路crps冗余电源70，且双路crps冗余电源70与电源转换板80电连接。
29.所述前置风墙20由三个横向并列、等间距分布的风扇散热模组构成，且风扇散热模组安装在4u机箱主体10的前端处，保障机箱整体风道气流稳定，保证所有硬件模块能获取正常工作所需的散热气流。
30.所述4u机箱主体10的底部内壁上卧置有ssd系统盘90和风扇控制器100，且ssd系统盘90和风扇控制器100位于前置风墙20下方。
31.所述风扇控制器100与风扇散热模组电连接，所述风扇散热模组的4pin控制针脚与atx主板40相连接，所述风扇散热模组的供电针脚与电源70转换模块相连接。
32.所述ssd系统盘90通过sata信号线与主板相连接，所述ssd系统盘90的sata供电线与电源70转换模块相连接。
33.五个所述gpu模块60之间横向并列设置，五个gpu模块60分别插接在pcie转接底板30上对应的pcie x16插槽中、供电8pin接口与电源70转换模块相连接。
34.所述pcie转接底板30卧置于gpu模块60下方，所述pcie转接底板30的供电针脚、
slimline接口分别与电源70转换模块、pcie转slimline转接卡110相连。
35.所述pcie转接底板30上部安装四至五个gpu模块60，限制在3槽宽度以内，全高全长，可接受越肩高度的游戏显卡，gpu模块60通过pcie 3.0x16接口与pcie转接板连接。
36.后置的通用atx主板40，主板包含多个pcie物理插槽；所述atx主板40的pcie插槽上安装有pcie转slimline转接卡110，所述atx主板40的cpu插槽上安装有一至两个cpu模块120，cpu模块120上安装有cpu散热器。
37.所述pcie转slimline转接卡110数目为五个，且五个pcie转slimline转接卡110之间横向并列，五个所述pcie转slimline转接卡110分别插接在atx主板40上的pcie插槽内，所述pcie转slimline转接卡110的slimline接口通过转接线与pcie转接底板30相连接。
38.所述atx主板40上安装的pcie转slimline转接卡110为pcie 3.0x16转接双口slimsas转接卡，且pcie转slimline转接卡110连接至pcie转接板后置8～10个slimsas接口，单个链路带宽pcie 3.0x8。
39.机箱后面板，外置风扇笼，可设置后置抽风风扇50辅助排风，排除机箱内废热。
40.其中存储为支持raid1冗余的2个2.5寸ssd系统盘90。
41.pcie转slimline转接卡110为全长pcie 3.0x16可引出2个slimline接口的pcie扩展板卡。
42.pcie转接底板30具备5个pcie x16物理接口，每个接口间距为三槽位，且pcie扩展底板通过slimline接口与主板相连，保证gpu模块60可以通过pcie链路与cpu进行数据交互，所述pcie扩展底板还具备5个pcie接口处的供电能力，符合pcie协议对物理接口的供电要求5*75w。
43.4u机箱主体10采用4u通用机箱尺寸规格，拥有可容纳多gpu及其转接底板、atx主板40、pcie转接板及延长线、cpu模块120、电源70模块、散热模块的空间。
44.显卡散热为下压式散热或涡轮散热，机箱pcie接口处外置出风风扇，设置在机箱外。
45.风扇控制器100承载风扇工作所需电流，分摊主板风扇针脚的供电压力，转发主板的pwm风扇控制信号。
46.电源70为双路crps冗余电源70，提供5个gpu模块60的供电、双路cpu模块120供电及其周边硬件模块的供电，包括开关电源70、带有gpio引脚的电源70控制模块、用于将crps电源70的纯12v直流输出转化为atx2.0供电标准的电源70转换模块。
47.整体的技术方案：4u尺寸的长方体机箱主体10适配多种部件的通用机箱；通用的atx主板40：pcie插槽间距、硬件布局适应多卡使用场景，适配散热；多gpu模块60并行安装所需的pcie转接底板30，满足多gpu模块60满负荷工作的散热模块；基于多卡工作环境，需要满足：多显卡安装布局；散热模块及其控制系统；基于具体的硬件布局，对服务器内/外部结构进行改造：防撞杆、联接方式、背板改造、吸盘、插线防拔、硬盘托架、硬盘盒、风扇散热说明、扩展卡支架。
48.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。