CN213069668U - 一种提升2u边缘计算服务器业务容量的装置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及边缘计算服务器技术领域，提供了一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构。其中第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽；所述主板上位于所述机箱壳体对外接口面板侧设置有一个或者多个板载PCIe扩展槽；其中，在所述板载PCIe扩展槽包括两个或者两个以上时，所述板载PCIe扩展槽之间间隔指定距离，所述指定距离用于在所述第一PCIe扩展板垂直***所述板载PCIe扩展槽后，容纳第一PCIe扩展板上设置的一个或者多个PCIe卡。本实用新型可以实现在存储容量或PCIe业务容量上均达到业界顶配，减少配置变化引起的重复开发成本，实现高的***兼容性和可扩展性，有效提升产品的竞争力。

Description

一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构

【技术领域】

本实用新型涉及边缘计算服务器技术领域，特别是涉及一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构。

【背景技术】

随着5G、物联网的发展，用户对数据的实时性、流量等需求越来越高，推动了在网络的边缘产生、处理、分析数据这种新型的计算模型，即边缘计算的产生。

由于边缘计算刚刚兴起，很多应用还处于实验室阶段，不同客户应用场景的不同对服务器***性能要求不尽相同，但在***容量上要求却越来越高。比如：银行、多媒体服务商对于大存储有着强烈的诉求；而车站、商场对于视频监控、图像数据处理能力有较高要求。然而，对于边缘机房机柜深度远小于传统数据中心数据机柜深度，为满足在边缘机房的部署边缘计算服务器相对传统服务器设备深度不得不大幅压缩。

不仅如此，边缘计算服务器在宽度和高度上遵循GB/T 19520.1机架式设备面板尺寸，同时需满足OTII行业将PCIe槽位外设接口前置的要求，面板空间也被大幅压缩，形成面板侧存储接口、PCIe插槽外设接口、***控制I/O接口难以兼顾的局面。传统的依靠主板板载PCIe插槽数量获取PCIe扩展容量的做法，即不利于***控制I/O的布局，也不利于兼顾PCIe槽位数量和存储容量。因此，采用一定方法实现边缘计算服务器在存储、PCIe槽位数量等业务容量上扩展能力的提升显得尤为重要。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型实施例要解决的技术问题是传统的依靠主板板载PCIe插槽数量获取PCIe扩展容量的做法，即不利于***控制I/O的布局，也不利于兼顾PCIe 槽位数量和存储容量。

本实用新型实施例采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，包括机箱、主板、第一PCIe扩展板、存储功能模组和功能模组，其中，所述主板、存储功能模组和功能模组均被设置在边缘计算服务器的机箱壳体内，具体的：

所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽；

所述主板上位于所述机箱壳体对外接口面板侧设置有一个或者多个板载 PCIe扩展槽；

其中，在所述板载PCIe扩展槽包括两个或者两个以上时，所述板载PCIe 扩展槽之间间隔指定距离，所述指定距离用于在所述第一PCIe扩展板垂直***所述板载PCIe扩展槽后，容纳第一PCIe扩展板上设置的一个或者多个PCIe卡。

优选的，装置结构还包括第二PCIe扩展板，具体的：

所述第二PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，所述第二 PCIe扩展板相对所述主板水平的设置在机箱内，并通过数据线接口与所述主板建立数据链路。

优选的，所述数据线接口具体为：IDE接口、SATA接口、mSATA接口、M.2 接口、AHCI接口和NVMe接口中的任意一种。

优选的，所述数据线接口与所述第二PCIe扩展板上设置的PCIe插槽的数量一一对应。

优选的，所述存储功能模组包括硬盘笼和一个或者多个存储盘，其中，所述存储盘设置在所述硬盘笼之内，具体的：

所述硬盘笼的侧面还设置有一滑槽，所述主板上设置有至少一个定位件；所述第二PCIe扩展板在完成固定时，其一侧嵌入所硬盘笼的滑槽中，并通过所述定位件与第二PCIe扩展板中的定位孔完成固定组合。

优选的，所述定位件具体为设置在主板上的螺母，以及配套穿过第二PCIe 扩展板中定位孔与所述螺母耦合的螺钉；或者，所述定位件具体为设置在主板上的倒扣。

优选的，所述主板的轮廓为L型，其中L型轮廓的空挡区域用于容纳部分所述存储功能模组和所述第二PCIe扩展板。

优选的，所述第一PCIe扩展板与主板上的板载PCIe扩展槽之间，采用PCIe 协议通信；相应的第一PCIe扩展板上的各PCIe卡通过串口数据传输方式，经由所述板载PCIe扩展槽与主板之间建立数据通信。

优选的，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，具体为3个横向插槽，板载PCIe扩展槽为x32 PCIe连接信号，所述x32 PCIe 连接信号分为第一PCIe扩展板上的1个x16 PCIe连接信号和2个x8 PCIe连接信号。

优选的，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，具体包括：

在所述第一PCIe扩展板上的设置的PCIe插槽为带预设倾斜角的插槽；所述倾斜角使得PCIe卡***所述第一PCIe扩展板上的PCIe插槽后，呈现所述预设倾斜角度。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果在于：

本实用新型可以实现在存储容量或PCIe业务容量上均达到业界顶配，同时降低服务器设计的复杂性，减少配置变化引起的重复开发成本，实现高的***兼容性和可扩展性，有效提升产品的竞争力。

【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，下面描述中的附图仅仅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它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构俯视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构中主板和第一PCIe扩展板组装结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构的接口侧主视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构中第二PCIe扩展板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构中第二PCIe扩展板的安装结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构中第二PCIe扩展板对应硬盘笼上的安装结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构中安装第二PCIe扩展板后关联硬盘笼的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构俯视图；

图9是本实用新型实施例提供的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构俯视图；

图10是本实用新型实施例提供的一种第一PCIe扩展板改进结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的一种第一PCIe扩展板改进结构组装效果示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

采用本实用新型的设计方案，可以实现在存储容量或PCIe业务容量上均达到业界顶配，同时降低服务器设计的复杂性，减少配置变化引起的重复开发成本，实现高的***兼容性和可扩展性，有效提升产品的竞争力。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本实用新型实施例1提供了一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，如图1和图2所示，包括机箱、主板、第一PCIe扩展板、存储功能模组和功能模组，其中，所述主板、存储功能模组和功能模组均被设置在边缘计算服务器的机箱壳体内，具体的：

所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽；以图2为例，其中第一PCIe扩展板上设置的常规的PCIe插槽包括1个位于最上面的全高PCIe插槽和2个位于全高PCIe插槽下面的半高PCIe插槽。而在实际情况中，可以根据相应机箱的厚度(即图2中所示的对应容纳第一PCIe扩展板的高度)，以及业务扩展需求定制包含3个、4个甚至更多个PCIe插槽的第一PCIe扩展板。

所述主板上位于所述机箱壳体对外接口面板侧设置有一个或者多个板载 PCIe扩展槽；如1所示，示例性的给予呈现了包含2个板载PCIe扩展槽的主板结构示意图，由于PCIe卡多为包含有外接端口的卡板，因此，相应的板载PCIe 扩展槽设置方式会以垂直于机箱外接口面(即图2中所示的底部区域所在的机箱面)设计，从而保证在完成第一PCIe扩展板设置，以及第一PCIe扩展板上的PCIe卡组装后，能够形成类似图3所示的外接接口结构。

其中，在所述板载PCIe扩展槽包括两个或者两个以上时，所述板载PCIe 扩展槽之间间隔指定距离(在图2中，通过距离箭头标注了板载PCIe扩展槽之间间隔的位置关系)，所述指定距离用于在所述第一PCIe扩展板垂直***所述板载PCIe扩展槽后，容纳第一PCIe扩展板上设置的一个或者多个PCIe卡(通过图3所示的机箱外接口面示意出相应的指定距离的效果)。

本实用新型可以实现在存储容量或PCIe业务容量上均达到业界顶配，同时降低服务器设计的复杂性，减少配置变化引起的重复开发成本，实现高的***兼容性和可扩展性，有效提升产品的竞争力。

通过上述实施例1内容不难发现，其实现的第一PCIe扩展板的设置方式，采用的是在主板上设置一个或者多个板载PCIe扩展槽来实现，这样的方式具有其结构预先设定好的优势，但是同样也存在灵活性被降低的问题。因此，结合本实用新型实施例1还提供了一种优选的实现方案，如图4所示，装置结构还包括第二PCIe扩展板，具体的：

所述第二PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽(图4所示，给予了PCIe插槽1和PCIe插槽2的示意性结构呈现)，所述第二PCIe扩展板相对所述主板水平的设置在机箱内，并通过数据线接口(图4所示，对应于PCIe 插槽1和PCIe插槽2的设置了数据线接口1和数据线接口2的结构呈现)与所述主板建立数据链路。如图4所示，通常还会在所述第二PCIe扩展板上设置电源接口，所述电源接口用于与主板上的电源接口相连，或者直接与机箱内设置的电源输出端口相连，从而为第二PCIe扩展板上对应PCIe插槽供电。其中，所述数据线接口具体为：IDE接口、SATA接口、mSATA接口、M.2接口、AHCI接口和NVMe接口中的任意一种。如图4所示，所述数据线接口与所述第二PCIe 扩展板上设置的PCIe插槽的数量一一对应。而在可选的实现方案中，也不排除采用一个数据线接口对应多个PCIe插槽的结构设计。

在本实用新型实施例中，存在一种优选的实现方案，如图5、图6和图7所示，所述存储功能模组包括硬盘笼和一个或者多个存储盘，其中，所述存储盘设置在所述硬盘笼之内，具体的：

所述硬盘笼的侧面还设置有一滑槽，所述主板上设置有至少一个定位件；所述第二PCIe扩展板在完成固定时，其一侧嵌入所硬盘笼的滑槽中，并通过所述定位件与第二PCIe扩展板中的定位孔完成固定组合。

如图5、图6和图7所示，所述定位件具体为设置在主板上的螺母，以及配套穿过第二PCIe扩展板中定位孔与所述螺母耦合的螺钉；或者，所述定位件具体为设置在主板上的倒扣。

结合本实用新型实施例，出在一种优选的主板结构设计，如图1和图2所示，所述主板的轮廓为L型，其中L型轮廓的空挡区域用于容纳部分所述存储功能模组和所述第二PCIe扩展板。

如图8和图9所示，对于同一机箱、同一主板结构来说，可以通过动态调整存储功能模组的规格，来实现同一主板结构中，相应第二PCIe扩展板的动态配组，使得本使用新型实施例所提出的组合形式更为丰富，应对不同适用场景需求。具体的：10盘位硬盘笼与机箱箱体的连接部位完全复用于安装6盘位硬盘笼；而PCIe扩展板面板安装依赖机箱底部预留定位件和两侧相邻零件固定； PCI扩展板2安装依靠主板与10盘位硬盘笼之间预留安装螺柱和6盘位硬盘笼侧壁限位结构实现。因此适应不同配置需求而更换后的所有零部件安装位置完全兼容，机箱箱体不变。使用本实用新型技术方案的服务器数据存储功能区域与PCIe槽位扩展功能区域复用，基于同一主板平台，维持机箱主体结构不变， 95％以上结构件完全复用，实现2U边缘计算服务器能够满足不同业务需求下的业务容量最大化。得益于本实用新型实施例提出的业务容量提升方法在2U边缘计算服务器机型中的应用，既可以将PCIe业务接口扩展至8个，也可以将存储业务接口扩展至支持10个2.5inch硬盘。对于边缘计算领域2U机型产品，无论实现8个PCIe插槽或10个2.5inch硬盘接口都属于业界顶配，而且同一机箱实现多配置承载后进一步提升边缘计算2U服务器的业务扩展的灵活性。

在本实用新型实施例中，所述第一PCIe扩展板与主板上的板载PCIe扩展槽之间，采用PCIe协议通信；相应的第一PCIe扩展板上的各PCIe卡通过串口数据传输方式，经由所述板载PCIe扩展槽与主板之间建立数据通信。

除此以外，还可以采用另一种建立数据通信方式，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，具体为3个横向插槽，板载PCIe扩展槽为x32 PCIe连接信号，所述x32 PCIe连接信号分为第一PCIe扩展板上的1 个x16 PCIe连接信号和2个x8 PCIe连接信号。

为了进一步提高机箱内可容纳所述第一PCIe扩展板数量，还提供了一种改进方案思路，如图10和图11所示，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，具体包括：

在所述第一PCIe扩展板上的设置的PCIe插槽为带预设倾斜角的插槽；所述倾斜角使得PCIe卡***所述第一PCIe扩展板上的PCIe插槽后，呈现所述预设倾斜角度。这样的优势在于可以进一步提高第一PCIe扩展板上PCIe卡的集成密度，并且，可以降低上述图2所示的指定距离的长度，从而提高同样主板情况下，可容纳载板PCIe扩展槽的总数量。

实施例2：

如图1和图2所示，为本实用新型实施例提出的一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构实例，所述装置结构包含机箱、安装于机箱内的主板以及PCIe插槽扩展板1、PCIe插槽扩展板2、10盘位&6盘位硬盘存储区域。主板除CPU、DIMM核心计算器件外，仅保留2个x32 PCIe连接器和若干其它供电或数据通信连接器，且考虑存储业务容量的扩展需求主板外形上(主板右下角) 对硬盘存储区域刻意避让，此为存储业务扩展和PCIe插槽数量弹性变化的前提。

PCIe插槽扩展板1直接从主板获取PCIe数据信号和供电，将主板上的1个 PCIe连接器从物理上由1个纵向插槽扩展为3个横向插槽，从信号上x32 PCIe 连接信号分为1个x16和2个x8 PCIe连接信号。同时在空间利用上，由于PCIe 插槽方向的变化，可以将PCIeI/O与主板板载I/O实现了物理上的分层布局，使主板板载按键、I/O及灯孔等器件全部规整、同层、均匀布局得以实现。在边缘计算服务器产品中可同时使用两块PCIe插槽扩展板1，扩展后实现2个x16 和4个x8 PCIe槽位的业务容量。

在此基础上，使用PCIe插槽扩展板2可以使PCIe槽位业务容量进一步提升。PCIe插槽扩展卡2在安装空间和物理结构上完全独立于主板，主板与扩展板间的供电及信号传输通过线缆分别连接到主板端和扩展板端。该服务器中数据存储功能区域与PCIe槽位扩展功能区域复用，不涉及服务器***中包含机箱主体、主板、供电、散热等功能模组的变化。既能保证同一平台服务器机型的存储能力，又能够实现PCIe槽位数量的灵活扩展，可通过极小程度的结构互换，满足客户的不同产品需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，包括机箱、主板、第一PCIe扩展板、存储功能模组和功能模组，其中，所述主板、存储功能模组和功能模组均被设置在边缘计算服务器的机箱壳体内，具体的：

所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽；

所述主板上位于所述机箱壳体对外接口面板侧设置有一个或者多个板载PCIe扩展槽；

其中，在所述板载PCIe扩展槽包括两个或者两个以上时，所述板载PCIe扩展槽之间间隔指定距离，所述指定距离用于在所述第一PCIe扩展板垂直***所述板载PCIe扩展槽后，容纳第一PCIe扩展板上设置的一个或者多个PCIe卡。

2.根据权利要求1所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，装置结构还包括第二PCIe扩展板，具体的：

所述第二PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，所述第二PCIe扩展板相对所述主板水平的设置在机箱内，并通过数据线接口与所述主板建立数据链路。

3.根据权利要求2所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述数据线接口具体为：IDE接口、SATA接口、mSATA接口、M.2接口、AHCI接口和NVMe接口中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述数据线接口与所述第二PCIe扩展板上设置的PCIe插槽的数量一一对应。

5.根据权利要求2所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述存储功能模组包括硬盘笼和一个或者多个存储盘，其中，所述存储盘设置在所述硬盘笼之内，具体的：

所述硬盘笼的侧面还设置有一滑槽，所述主板上设置有至少一个定位件；所述第二PCIe扩展板在完成固定时，其一侧嵌入所硬盘笼的滑槽中，并通过所述定位件与第二PCIe扩展板中的定位孔完成固定组合。

6.根据权利要求5所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述定位件具体为设置在主板上的螺母，以及配套穿过第二PCIe扩展板中定位孔与所述螺母耦合的螺钉；或者，所述定位件具体为设置在主板上的倒扣。

7.根据权利要求5所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述主板的轮廓为L型，其中L型轮廓的空挡区域用于容纳部分所述存储功能模组和所述第二PCIe扩展板。

8.根据权利要求1-7任一所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述第一PCIe扩展板与主板上的板载PCIe扩展槽之间，采用PCIe协议通信；相应的第一PCIe扩展板上的各PCIe卡通过串口数据传输方式，经由所述板载PCIe扩展槽与主板之间建立数据通信。

9.根据权利要求1-7任一所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe插槽，具体为3个横向插槽，板载PCIe扩展槽为x32 PCIe连接信号，所述x32PCIe连接信号分为第一PCIe扩展板上的1个x16 PCIe连接信号和2个x8 PCIe连接信号。

10.根据权利要求1-7任一所述的提升2U边缘计算服务器业务容量的装置结构，其特征在于，所述第一PCIe扩展板上设置有一个或者多个常规的PCIe 插槽，具体包括：

在所述第一PCIe扩展板上的设置的PCIe插槽为带预设倾斜角的插槽；所述倾斜角使得PCIe卡***所述第一PCIe扩展板上的PCIe插槽后，呈现所述预设倾斜角度。

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