CN109343669B - 一种主板***及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主板***及服务器，主板***包括了多个独立计算几点的子节点，这些子节点沿一个方向依次排布，电源设置于子节点的端部且位于相邻的两个子节点之间，在相邻的子节点之间设置有隔离风道以及在电源上设置了隔离罩，隔离罩具有进风口和出风口，且进风口朝向隔离风道的间隙的端口。这样，就通过隔离风道和电源的隔离罩将子节点所在空间分隔开，相邻子节点之间热风串扰大大降低，从而使得相邻子节点之间的热风回流大大降低，提高***的散热性能。

Description

一种主板***及服务器

技术领域

本发明涉及计算机设备领域，特别涉及一种主板***及服务器。

背景技术

随着计算机技术的不断发展，服务器朝着高密度、低功耗及高处理能力的方向发展，双节点服务器技术也正是为此应运而生。

双节点服务器是在一个机箱中，放置两个计算节点，每个计算节点独立运行，提高了服务器的运算能力，实现两台服务器的效能，同时也节省了机柜空间。散热设计是双节点服务器设计中的一个重点，不良的散热会导致主板上的部件的失效，严重时甚至会导致电源关机，使得服务器的性能以及稳定性受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主板***及服务器，优化多节点服务器的散热设计。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种主板***，包括：

多个子节点，每个所述子节点为独立的计算节点，多个子节点沿第一方向依次排布；

沿第二方向设置于所述子节点端部的电源，且所述电源设置于相邻的两个子节点之间，所述第一方向与所述第二方向正交；

相邻的所述子节点之间设置有沿所述第二方向延伸的隔离风道，所述隔离风道包括第一隔离墙、第二隔离墙以及所述第一隔离墙和所述第二隔离墙之间间隙；

设置于所述电源上的隔离罩，所述隔离罩具有贯通的第一端口和第二端口，所述第一端口朝向所述隔离风道的间隙的端口。

可选地，还包括多个散热单元，各散热单元沿所述第二方向分别对应设置于各子节点的端部一侧，所述散热单元包括风扇。

可选地，所述子节点、所述电源和所述散热单元沿第二方向依次排布。

可选地，各所述散热单元包括双马达风扇。

可选地，各子节点还包括控制单元，各所述控制单元接收来自各所述子节点对应的散热单元的转速信号，并根据转速信号对对应的散热单元进行转速控制。

可选地，所述控制信号为PWM信号，通过所述PWM信号的占空比对散热单元进行转速控制，且当所述占空比为0时，将对应的转速控制在非零的预设转速值。

可选地，还包括密封装置，所述密封装置设置于所述隔离风道的顶部，以用于所述隔离风道与机箱上盖之间的密封。

可选地，所述密封装置从所述隔离风道的一端延伸至所述电源隔离罩远离所述隔离风道的一端。

可选地，所述密封装置为密封条。

一种服务器，包括上述任一的主板***，以及所述第一隔离墙和所述第二隔离墙顶部的机箱上盖，由所述机箱上盖及隔离风道将相邻的子节点分隔为相互隔离的空间。

本发明实施例提供的主板***及服务器，主板***包括了多个独立计算几点的子节点，这些子节点沿一个方向依次排布，电源设置于子节点的端部且位于相邻的两个子节点之间，在相邻的子节点之间设置有隔离风道以及在电源上设置了隔离罩，隔离罩具有进风口和出风口，且进风口朝向隔离风道的间隙的端口。这样，就通过隔离风道和电源的隔离罩将子节点所在空间分隔开，相邻子节点之间热风串扰大大降低，从而使得相邻子节点之间的热风回流大大降低，提高***的散热性能。

进一步地，可以在隔离风道顶部设置密封装置，该密封装置用于隔离风道与机箱上盖之间的密封，这样，可以增强机箱上盖与隔离风道的密闭性，进一步降低相邻子节点之间热风串扰，提高***的散热性能。

进一步地，为每个子节点配置散热单元，且设置于子节点的端部，防止热风回流，同时提高各子节点的散热效率。

进一步地，各子节点的散热单元采用独立控制的方式，根据各子节点的控制信号进行转速控制，优化各子节点的控制，使得各子节点的散热分别达到最优控制。

此外，在对，各子节点的散热单元进行独立控制时，控制信号采用PWM信号，且当PWM信号的占空比为0时，将对应的转速控制在非零的预设转速值。这样，可以使得故障或关机状态的子节点对应的散热单元仍处于工作状态，避免热风回流进入机箱而流入正常工作的子节点，进一步提高***的散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例主板***的布局示意图；

图2示出了根据本发明实施例的主板***俯视结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的主板***中散热单元的转速控制的示意图；

图4示出了根据本发明实施例的主板***的转速控制中PWM信号与转速的对应关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术中的描述，在双节点服务器中放置两个计算节点，实现两台服务器的效能，同时也节省了机柜空间，但散热设计是双节点服务器设计中的一个重点，不良的散热会导致主板上的部件的失效，严重时甚至会导致电源关机，使得服务器的性能以及稳定性受到影响。

为此，本申请提出了一种主板***，主板***包括了多个独立计算节点的子节点，这些子节点沿一个方向依次排布，电源设置于子节点的端部且位于相邻的两个子节点之间，在相邻的子节点之间设置有隔离风道以及在电源上设置了隔离罩，隔离罩具有进风口和出风口，且进风口朝向隔离风道的间隙的端口。这样，就通过隔离风道和电源的隔离罩将子节点所在空间分隔开，相邻子节点之间热风串扰大大降低，从而使得相邻子节点之间的热风回流大大降低，提高***的散热性能。

为了更好地理解本申请实施例的技术方案和技术效果，首先对本申请实施例的主板***的布局进行描述。参考图1所示，主板***包括多个子节点100、200，这些子节点沿第一方向X依次排布，电源300沿第二方向Y设置于子节点端部100、200，且电源300设置于相邻的两个子节点100、200之间，第一方向X与所述第二方向Y正交。

在本申请的技术方案中，主板***包括了多个子节点，每个子节点为一个独立的计算节点，也就是说，一个子节点相当于一台服务器，通常地，一个子节点至少包括主板、处理器和存储部件。

在一个典型的实施例中，如图1所示，主板***包括第一子节点100和第二子节点200，为2U双节点***，第一子节点100中包括第一主板以及其上设置的第一处理器单元110和第一存储单元120，第一存储单元包括硬盘121和内存122。同样地，第二子节点200中包括第二主板以及其上设置的第二处理器单元210和第二存储单元220，第二存储单元220包括硬盘221和内存222。在该实施例中，处理器、硬盘及内存的数量可以根据需要来选择设置，其中，第二方向Y的远端为机箱的后端，对于第一子节点100和第二子节点200，沿第二方向近端至远端的方向，处理器、硬盘和内存可以依次排布。电源300设置于第一子节点100和第二子节点200沿第二方向Y远端的端部，处于第一子节点100和第二子节点200之间。

对于上述的这种多节点***的排布方式，还可以进一步在子节点远端设置散热单元310、320，散热单元310、320的数量与子节点的数量相匹配，也就是每一个子节点沿第二方向的端部一侧都设置一散热单元，散热单元包括风扇。为每个子节点配置散热单元，且设置于子节点的端部，防止热风回流，同时提高各子节点的散热效率。

风扇的数量和排布方式可以根据需要来设置，优选地，散热单元可以为双马达风扇，为子节点提供可靠的散热，避免风扇故障导致热风回流，进而影响***的性能。在一个典型的实施例中，如图1所示，在第一子节点100的远端设置有第一散热单元310，第一散热单元310包括双马达电扇，也就是两个电扇，即第一电扇311和第二电扇312。同样地，在第二子节点200的远端设置有第二散热单元320，第二散热单元320包括双马达电扇，也就是两个电扇，即第一电扇321和第二电扇322。

在多节点***中，各子节点为一个独立的计算节点，相邻子节点存在热风串扰，导致本节点散热需求增加，有时会影响子节点的散热性能。尤其是将散热单元设置于子节点远端的端部时，若存在散热单元故障，热风更会通过故障的散热单元回流至***。

基于此，在该主板***中，参考图2所示，设置有隔离风道400以及隔离罩500，其中，隔离风道400设置于相邻的所述子节点之间且沿所述第二方向Y延伸，隔离风道400包括第一隔离墙410、第二隔离墙420以及所述第一隔离墙410和所述第二隔离墙420之间间隙430。隔离罩500设置于所述电源300上，所述隔离罩500具有贯通第一端口510和第二端口520，所述第一端口510朝向所述隔离风道400的间隙430的端口。

在本申请实施例中，隔离风道400的顶端安装有机箱上盖(图未示出)，当安装有机箱上盖之后，机箱上盖与隔离风道400将相邻的子节点分隔为独立的空间，隔离风道400具有间隙430，间隙430形成风道。而隔离罩500一方面将电源300罩住，另一方面具有贯通的第一端口510和第二端口520，从而也形成风道，该隔离罩的风道的端口朝向了隔离风道400的间隙430，从而形成了电源300的风道，同时，通过隔离风道400的隔离墙将相邻的子节点分隔为独立的空间，使得子节点之间不会受到彼此以及电源带来的热风的串扰，从而使得相邻子节点之间的热风回流大大降低，提高***的散热性能。

在具体的应用中，第一隔离墙410、第二隔离墙420可以依据子节点的形状设置，在一个具体的示例中，子节点所在的电路板区域为矩形，第一隔离墙410、第二隔离墙420可以为相互平行的直板，可以采用金属或塑料制备而成，第一隔离墙410、第二隔离墙420之间的间隙430可以根据具体的需要来设置。隔离罩500可以包括顶板和侧板，第一端口510和第二端口520可以是侧板上相对的开口，开口的大小可以不同，朝向隔离风道400的第一端口510可以具有与隔离风道的间隙430相适配的大小，第二端口520可以具有与电源尺寸向适配的大小。

更优地，还可以在隔离风道400的顶部设置密封装置(图未示出)，以用于所述隔离风道400与机箱上盖之间的密封。也就是说，在当隔离风道400的顶端安装机箱上盖(图未示出)后，通过密封装置使得机箱上盖与隔离风道顶部的缝隙变小或者不存在缝隙。该密封装置用于隔离风道与机箱上盖之间的密封，这样，可以增强机箱上盖与隔离风道的密闭性，进一步降低相邻子节点之间热风串扰，提高***的散热性能。

更优地，密封装置从隔离风道400的一端延伸至电源隔离罩500远离隔离风道400的一端，也就是说，从隔离风道400一直延伸到电源隔离罩500上，更好地增强密闭性。在具体的应用中，密封装置可以为密封条，例如可以为橡胶密封条。

在本申请的实施例中，可以为各节点对应的散热单元提供独立的转速控制。具体的，由各子节点为其对应的散热单元提供转速控制，参考图3所示，每个子节点100、200中都设置有控制单元，该控制单元可以设置于子节点的处理器中，子节点的处理器与其相应的散热单元通讯连接，其控制单元接收来自与子节点对应的散热单元的转速信号，并根据转速信号对对应的散热单元进行转速控制。采用独立控制的方式，可以根据各子节点的控制信号进行转速控制，优化各子节点的控制，使得各子节点的散热分别达到最优控制。

此外，可以通过电源分配板(PDB,Power distribution Board)600为这些电扇提供电源，电源例如可以为标准电压12V。

在一个典型的实施例中，参考图4所示，第一子节点100分别通讯连接第一散热单元的第一电扇311和第二电扇312，第二子节点200分别通讯连接第二散热单元的第一电扇321和第二电扇322，这些电扇311、312、321、322可以由PDB600板提供12V的电压。在具体的应用中，第一子节点100的控制单元接收来自于第一散热单元的第一电扇311和第二电扇312的转速信号，例如TACH信号，根据该转速信号对第一散热单元的第一电扇311和第二电扇312的转速进行控制，例如增大或者减少转速。同样地，第二子节点200的控制单元接收来自于第二散热单元的第一电扇321和第二电扇322的转速信号，例如TACH信号，根据该转速信号对第二散热单元的第一电扇321和第二电扇322，例如增大或者减少转速。

而在具体的转速控制中，可以采用PWM(脉冲宽度调制)的控制信号，不同的PWM信号为具有不同占空比的信号，不同的占空比对应不同的转速，控制单元向电扇反馈某一占空比的PWM信号，则电扇按照该PWM信号对应的转速运转。

此外，本申请实施例中，还对PWM信号进行进一步的调整，当占空比为0时，将对应的转速控制在非零的预设转速值。参考图4所示，PWM信号的占空比与风扇的预设关系可以为线性关系，随着占空比的增大，预设的风扇转速值将增大，同时，在占空比为0时，将预设转速设置在一个非零的预设值，例如3000转，使得风扇一直处于工作状态，这样，可以使得故障或关机状态的子节点对应的散热单元仍处于工作状态，避免热风回流进入机箱而流入正常工作的子节点，进一步提高***的散热性能。

在具体的应用中，PWM信号可以由PWM电路来提供，每个子节点中都设置有PWM电路，为该子节点提供PWM的控制信号，在PWM电路中，可以设置下拉电路，使得PWM电路能够输出占空比为0的控制信号。

以上对本申请实施例进行了详细的描述，此外，为了进一步说明本申请实施例的效果，本申请还提供了一实施例的实验效果，对于具有双节点的***，通过增加隔离风道和隔离罩，当第二子节点关机并将散热单元停转后，由停运的第二子节点进入工作的第一子节点风量减少50％，且第一子节点前部的冷风占第一子节点总出风的比例由80％提高到90％，避免了散热性能的大幅降低，同时，相应的热风回流减少57％。此外，通过增加密封条，使得隔离风道与机箱上盖之间的间隙由1mm减小到0.5mm，有助于进一步增强隔离效果。

此外，本申请还提供了一种服务器，包括上述的主板***，以及第一隔离墙和第二隔离墙顶部的机箱上盖，由机箱上盖及隔离风道将相邻的子节点分隔为相互隔离的空间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种主板***，其特征在于，包括：

多个子节点，每个所述子节点为独立的计算节点，多个子节点沿第一方向依次排布；

沿第二方向设置于所述子节点端部的电源，且所述电源设置于相邻的两个子节点之间，所述第一方向与所述第二方向正交；

相邻的所述子节点之间设置有沿所述第二方向延伸的隔离风道，所述隔离风道包括第一隔离墙、第二隔离墙以及所述第一隔离墙和所述第二隔离墙之间间隙；

设置于所述电源上的隔离罩，所述隔离罩具有贯通的第一端口和第二端口，所述第一端口朝向所述隔离风道的间隙的端口；

多个散热单元，各散热单元沿所述第二方向分别对应设置于各子节点的端部一侧，所述散热单元包括风扇。

2.根据权利要求1所述的主板***，其特征在于，所述子节点、所述电源和所述散热单元沿第二方向依次排布。

3.根据权利要求1所述的主板***，其特征在于，各所述散热单元包括双马达风扇。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的主板***，其特征在于，各子节点还包括控制单元，各所述控制单元接收来自各所述子节点对应的散热单元的转速信号，并根据转速信号对对应的散热单元进行转速控制。

5.根据权利要求4所述的主板***，其特征在于，所述控制信号为PWM信号，通过所述PWM信号的占空比对散热单元进行转速控制，且当所述占空比为0时，将对应的转速控制在非零的预设转速值。

6.根据权利要求1所述的主板***，其特征在于，还包括密封装置，所述密封装置设置于所述隔离风道的顶部，以用于所述隔离风道与机箱上盖之间的密封。

7.根据权利要求6所述的主板***，其特征在于，所述密封装置从所述隔离风道的一端延伸至所述电源隔离罩远离所述隔离风道的一端。

8.根据权利要求6或7所述的主板***，其特征在于，所述密封装置为密封条。

9.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的主板***，以及所述第一隔离墙和所述第二隔离墙顶部的机箱上盖，由所述机箱上盖及隔离风道将相邻的子节点分隔为相互隔离的空间。

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