CN209879413U - 一种支持多gpu卡的服务器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种支持多GPU卡的服务器结构，包括机箱、服务器主控模块、前置GPU卡模组、后置GPU卡模组、前置GPU卡底板、后置GPU卡底板、电源模块和电源转接板，前置GPU卡模组和后置GPU卡模组分成前后两阵列置于机箱的内部上层空间，两块GPU卡底板可支持多GPU卡的安装，服务器主控模块和电源模块安装在机箱的内部下层空间，电源模块为整机集中供电，GPU卡底板通过PCIE桥接模块互连以及与服务器主控模块信号相连，使一个服务器主控模块与多个GPU协同工作，本实用新型的结构紧凑，布局合理，可支持多个GPU卡协同工作，满足服务器对空间的需求，加大了空间利用率。此外，还增设风扇模组，提高散热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及服务器技术领域，更具体地说，是涉及一种支持多GPU卡的服务器结构。
背景技术
随着AI(人工智能)的飞速发展，图像识别、语音识别等人工智能技术的应用得到广泛普及，GPU服务器作为核心计算力提供设备，其结构与性能面临重大考验。
现有技术中的GPU服务器通常以4GPU(即图形加速卡)或8GPU为主，机箱采用2U或4U结构设计，此类服务器性能强大的同时，对散热以及空间的要求也随之提高，传统的2U或4U机箱已不能满足新型服务器对空间的需求，也无法满足高性能服务器对散热的要求，在结构上存在很大局限性，从而会导致服务器集成性较差、散热效果不佳、使用寿命缩短等诸多问题，因此迫切需要开发一款新的服务器结构，来满足上述需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种支持多GPU卡的服务器结构。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种支持多GPU卡的服务器结构，包括机箱、服务器主控模块、前置GPU卡模组、后置GPU卡模组、前置GPU卡底板、后置GPU卡底板、电源模块和电源转接板，所述服务器主控模块和电源模块分别安装在机箱的下层空间，所述服务器主控模块包括主板托盘和服务器主板，所述服务器主板安装在主板托盘上，所述服务器主板的两个PCIE插槽上对应安装有第一PCIE桥接模块和第二PCIE桥接模块，所述前置GPU卡模组、后置GPU卡模组、前置GPU卡底板和后置GPU卡底板分别安装在机箱的上层空间，所述前置GPU卡模组和后置GPU卡模组分别由若干张GPU卡组成，所述前置GPU卡模组中的每张GPU卡分别插接在前置GPU卡底板的相应GPU卡插槽中，所述后置GPU卡模组中的每张GPU卡分别插接在后置GPU卡底板的相应GPU卡插槽中，所述前置GPU卡底板的两个PCIE插槽上对应安装有第三PCIE桥接模块和第四PCIE桥接模块，所述后置GPU卡底板的两个PCIE插槽上对应安装有第五PCIE桥接模块和第六PCIE桥接模块，所述前置GPU卡底板上的第三PCIE桥接模块通过线缆与后置GPU卡底板上的第五PCIE桥接模块相连接，所述前置GPU卡底板上的第四PCIE桥接模块通过线缆与服务器主板上的第一PCIE桥接模块相连接，所述后置GPU卡底板上的第六PCIE桥接模块与服务器主板上的第二PCIE桥接模块相连接，所述电源模块与电源转接板相对接，所述电源转接板通过线缆分别与前置GPU卡底板和后置GPU卡底板的供电接口相连接。
作为优选的实施方式，所述第一PCIE桥接模块、第二PCIE桥接模块、第三PCIE桥接模块、第四PCIE桥接模块、第五PCIE桥接模块和第六PCIE桥接模块分别设置为PCIE转接卡。
作为优选的实施方式，所述前置GPU卡模组和后置GPU卡模组分别由8张GPU卡组成，所述前置GPU卡底板和后置GPU卡底板上的GPU卡插槽分别设有8个。
作为优选的实施方式，所述前置GPU卡模组位于前置GPU卡底板上的第三PCIE桥接模块与第四PCIE桥接模块之间，所述后置GPU卡模组位于后置GPU卡底板上的第五PCIE桥接模块与第六PCIE桥接模块之间。
作为优选的实施方式，所述服务器主控模块位于机箱的下层空间的前端区域，所述电源模块位于机箱的下层空间的后端区域。
作为优选的实施方式，所述电源模块设置为冗余电源。
作为优选的实施方式，所述机箱的上层空间中设有位于前置GPU卡模组与后置GPU卡模组之间的内置风扇模组，所述电源转接板位于内置风扇模组的下方。
作为优选的实施方式，所述内置风扇模组包括前后两排风扇，前排风扇朝向前置GPU卡模组，后排风扇朝向后置GPU卡模组，每排分别设有四个风扇。
作为优选的实施方式，所述机箱的背面还设有后置风扇模组，所述后置风扇模组分别设有四个风扇。
作为优选的实施方式，所述前置GPU卡底板和后置GPU卡底板的供电接口分别位于其板体上表面的端部一侧，远离GPU卡插槽。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的结构紧凑，布局合理，前置GPU卡模组和后置GPU卡模组分成前后两阵列置于机箱的内部上层空间，两块GPU卡底板可支持多GPU卡的安装，服务器主控模块和电源模块安装在机箱的内部下层空间，电源模块为整机集中供电，GPU卡底板通过PCIE桥接模块互连以及与服务器主控模块信号相连，使一个服务器主控模块与多个GPU协同工作，满足新型服务器对空间的需求，加大了空间利用率。
2、本实用新型的内置风扇模组合理地布置在前置GPU卡模组和后置GPU卡模组之间，能够为整机散热，提高了服务器的散热性能，保证多块GPU卡能够稳定高性能协同运转。此外，还预留了后置风扇模组，进一步提高散热性能。
3、本实用新型的多块GPU卡安装在GPU卡底板的上表面，充分利用平面资源，结构紧凑，供电接口安装在GPU卡底板上表面的前方一侧，与GPU保持一定距离，可避免温度及信号干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的支持多GPU卡的服务器结构的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的支持多GPU卡的服务器结构的分解图；
图3是本实用新型实施例提供的服务器主控模块的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的前后GPU卡底板部位的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的机箱的背部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1和图2，本实用新型的实施例提供了一种支持多GPU卡的服务器结构，包括机箱1、服务器主控模块2、前置GPU卡模组3、后置GPU卡模组4、前置GPU卡底板5、后置GPU卡底板6、电源模块7和电源转接板8等部件，下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。
在本实施例中，机箱1可以优选采用19英寸的服务器机箱，该机箱1设有5U空间，上层为3U空间，下层为2U空间。具体安装时，服务器主控模块2和电源模块7可以分别安装在机箱1的下层空间，服务器主控模块2位于机箱1的下层空间的前端区域，电源模块7位于机箱1的下层空间的后端区域，前置GPU卡模组3、后置GPU卡模组4、前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6可以分别安装在机箱1的上层空间。
如图3所示，服务器主控模块2(即服务器节点)包括主板托盘21和服务器主板22，服务器主板22安装在主板托盘21上，服务器主板22可以通过主板托盘21从机箱1的前端开口处插装到机箱1的内部，安装方便。其中，服务器主板22可以采用目前市面上常见的服务器的主板，现有的主板通常包含有CPU、散热器、芯片、接口插槽等部件。
在本实施例中，服务器主板22的两个PCIE插槽上对应安装有第一PCIE桥接模块9和第二PCIE桥接模块10，第一PCIE桥接模块9和第二PCIE桥接模块10可以分别设置为PCIE转接卡。
如图2所示，前置GPU卡模组3和后置GPU卡模组4可以分别由若干张GPU卡组成，在本实施例中，前置GPU卡模组3和后置GPU卡模组4的GPU卡数量分别优选设置为8张，一共16张。
相应的，如图4所示，前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6上的GPU卡插槽分别设有8个，此外，前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6上还分别设有2个PCIE插槽，前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6均支持10卡，且底板上的10个插槽分别横向排列在板体的上表面。
前置GPU卡模组3中的每张GPU卡分别插接在前置GPU卡底板5的相应GPU卡插槽中，后置GPU卡模组4中的每张GPU卡分别插接在后置GPU卡底板6的相应GPU卡插槽中。在本实施例中，多块GPU卡安装在GPU卡底板的上表面，充分利用了平面资源，结构紧凑。
如图4所示，前置GPU卡底板5的两个PCIE插槽上对应安装有第三PCIE桥接模块11和第四PCIE桥接模块12，后置GPU卡底板6的两个PCIE插槽上对应安装有第五PCIE桥接模块13和第六PCIE桥接模块14，前置GPU卡模组3位于前置GPU卡底板5上的第三PCIE桥接模块11与第四PCIE桥接模块12之间，后置GPU卡模组4位于后置GPU卡底板6上的第五PCIE桥接模块13与第六PCIE桥接模块14之间。
第三PCIE桥接模块11、第四PCIE桥接模块12、第五PCIE桥接模块13和第六PCIE桥接模块14分别设置为PCIE转接卡。
连接时，前置GPU卡底板5上的第三PCIE桥接模块11通过线缆与后置GPU卡底板6上的第五PCIE桥接模块13相连接，前置GPU卡底板5上的第四PCIE桥接模块12通过线缆与服务器主板22上的第一PCIE桥接模块9相连接，后置GPU卡底板6上的第六PCIE桥接模块14与服务器主板22上的第二PCIE桥接模块10相连接，从而形成整个服务器信号数据导通，实现信号数据交互。
电源模块7与电源转接板8的接口相对接，电源转接板8通过线缆分别与前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6的供电接口相连接。较佳的，前置GPU卡底板5和后置GPU卡底板6的供电接口17可以分别位于其板体上表面的前端一侧，远离GPU卡插槽，与GPU保持一定距离，可避免温度及信号干扰。
在本实施例中，电源模块7可以优选设置为冗余电源，可实现不断电关机情况下更换电源模块，同时降低电源故障停机成本，实现服务器***的高可用性。
如图1和图2所示，机箱1的上层空间中还可以设有位于前置GPU卡模组3与后置GPU卡模组4之间的内置风扇模组15，电源转接板8位于内置风扇模组15的下方，电源模块7为内置风扇模组15供电。其中，内置风扇模组15可以包括前后两排风扇，前排风扇朝向前置GPU卡模组3，后排风扇朝向后置GPU卡模组4，每排分别设有四个风扇。其中，内置风扇模组合理地布置在前置GPU卡模组和后置GPU卡模组之间，能够为整机散热，提高了服务器的散热性能，在有限结构空间内保证散热，保证多块GPU卡能够稳定高性能协同运转。
此外，如图2和图5所示，机箱1的背面后窗还可以设有后置风扇模组16，电源模块7为后置风扇模组16供电，后置风扇模组16分别设有四个风扇，用于整个机箱的排风，更好的解决整机散热，进一步提高散热性能。
综上所述，本实用新型的结构紧凑，布局合理，前置GPU卡模组和后置GPU卡模组分成前后两阵列置于机箱的内部上层空间，两块GPU卡底板可支持多GPU卡的安装，服务器主控模块和电源模块安装在机箱的内部下层空间，电源模块为整机集中供电，GPU卡底板通过PCIE桥接模块互连以及与服务器主控模块信号相连，使一个服务器主控模块与多个GPU协同工作，满足新型服务器对空间的需求，加大了空间利用率。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：包括机箱(1)、服务器主控模块(2)、前置GPU卡模组(3)、后置GPU卡模组(4)、前置GPU卡底板(5)、后置GPU卡底板(6)、电源模块(7)和电源转接板(8)，所述服务器主控模块(2)和电源模块(7)分别安装在机箱(1)的下层空间，所述服务器主控模块(2)包括主板托盘(21)和服务器主板(22)，所述服务器主板(22)安装在主板托盘(21)上，所述服务器主板(22)的两个PCIE插槽上对应安装有第一PCIE桥接模块(9)和第二PCIE桥接模块(10)，所述前置GPU卡模组(3)、后置GPU卡模组(4)、前置GPU卡底板(5)和后置GPU卡底板(6)分别安装在机箱(1)的上层空间，所述前置GPU卡模组(3)和后置GPU卡模组(4)分别由若干张GPU卡组成，所述前置GPU卡模组(3)中的每张GPU卡分别插接在前置GPU卡底板(5)的相应GPU卡插槽中，所述后置GPU卡模组(4)中的每张GPU卡分别插接在后置GPU卡底板(6)的相应GPU卡插槽中，所述前置GPU卡底板(5)的两个PCIE插槽上对应安装有第三PCIE桥接模块(11)和第四PCIE桥接模块(12)，所述后置GPU卡底板(6)的两个PCIE插槽上对应安装有第五PCIE桥接模块(13)和第六PCIE桥接模块(14)，所述前置GPU卡底板(5)上的第三PCIE桥接模块(11)通过线缆与后置GPU卡底板(6)上的第五PCIE桥接模块(13)相连接，所述前置GPU卡底板(5)上的第四PCIE桥接模块(12)通过线缆与服务器主板(22)上的第一PCIE桥接模块(9)相连接，所述后置GPU卡底板(6)上的第六PCIE桥接模块(14)与服务器主板(22)上的第二PCIE桥接模块(10)相连接，所述电源模块(7)与电源转接板(8)相对接，所述电源转接板(8)通过线缆分别与前置GPU卡底板(5)和后置GPU卡底板(6)的供电接口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述第一PCIE桥接模块(9)、第二PCIE桥接模块(10)、第三PCIE桥接模块(11)、第四PCIE桥接模块(12)、第五PCIE桥接模块(13)和第六PCIE桥接模块(14)分别设置为PCIE转接卡。
3.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述前置GPU卡模组(3)和后置GPU卡模组(4)分别由8张GPU卡组成，所述前置GPU卡底板(5)和后置GPU卡底板(6)上的GPU卡插槽分别设有8个。
4.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述前置GPU卡模组(3)位于前置GPU卡底板(5)上的第三PCIE桥接模块(11)与第四PCIE桥接模块(12)之间，所述后置GPU卡模组(4)位于后置GPU卡底板(6)上的第五PCIE桥接模块(13)与第六PCIE桥接模块(14)之间。
5.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述服务器主控模块(2)位于机箱(1)的下层空间的前端区域，所述电源模块(7)位于机箱(1)的下层空间的后端区域。
6.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述电源模块(7)设置为冗余电源。
7.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述机箱(1)的上层空间中设有位于前置GPU卡模组(3)与后置GPU卡模组(4)之间的内置风扇模组(15)，所述电源转接板(8)位于内置风扇模组(15)的下方。
8.根据权利要求7所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述内置风扇模组(15)包括前后两排风扇，前排风扇朝向前置GPU卡模组(3)，后排风扇朝向后置GPU卡模组(4)，每排分别设有四个风扇。
9.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述机箱(1)的背面还设有后置风扇模组(16)，所述后置风扇模组(16)分别设有四个风扇。
10.根据权利要求1所述的一种支持多GPU卡的服务器结构，其特征在于：所述前置GPU卡底板(5)和后置GPU卡底板(6)的供电接口分别位于其板体上表面的端部一侧，远离GPU卡插槽。
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