CN102253918B - 计算机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种计算机系统，适用于连接至多个外接伺服器。计算机系统包括背板模块、电源供应模块、基板管理控制器、控制模块及多个图形处理单元。主机板模块具有多个第一接口及多个第二接口，多个第二接口适于分别连接多个外接伺服器。电源供应模块耦接主机板模块，以对计算机系统进行供电。控制模块设于主机板模块上，控制模块管理多个第一接口与多个第二接口的对应关系，并控制电源供应模块对多个第一接口供电。多个图形处理单元分别耦接多个第一接口。每一图形处理单元通过对应的第二接口对应的扩展外接伺服器的运算能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机系统，且特别涉及一种支援伺服器的计算机系统。
背景技术
随着电脑系统技术的迅速发展，图形处理单元(Graphics Processing Unit，简称GPU)可以分担中央处理单元的图形、影像处理等运算繁杂的工作，使得中央处理单元有更多时间处理其他运算程序，从而提升整体电脑系统的运算速度。
现今的电脑或伺服器通常是一个主机板上具有中央处理单元、硬盘、存储器等硬件，并且每一个主机板仅搭配一个显示卡或一个图形处理单元。如此一来，当伺服器需要大量图形运算处理时，仅能依靠伺服器上所搭配的图形处理单元与中央处理单元作运算处理，藉以分担伺服器的运算压力，无法选择配置的图形处理单元数量。此外，若主机板上的图形处理单元损毁时，使用者仅能以更换显示卡或者更换整个主机板的方式来维持电脑系统的运作，其扩展性能也比较差。
发明内容
本发明提供一种计算机系统，可用以扩展外接伺服器的运算能力。
本发明提出一种计算机系统，适用于连接至多个外接伺服器。计算机系统包括背板模块、电源供应模块、基板管理控制器、控制模块及多个图形处理单元。主机板模块具有多个第一接口及多个第二接口，多个第二接口适于分别连接多个外接伺服器。电源供应模块耦接主机板模块，以对计算机系统进行供电。控制模块设于主机板模块上，控制模块管理多个第一接口与多个第二接口的对应关系，并控制电源供应模块对多个第一接口供电。多个图形处理单元分别耦接多个第一接口。每一图形处理单元通过对应的第二接口对应的扩展外接伺服器的运算能力。
在本发明的一实施例中，计算机系统还包括系统开机按钮，控制电源供应模块对计算机系统进行供电。
在本发明的一实施例中，计算机系统还包括基板管理控制器(BaseboardManagement Controller，BMC)，其设于主机板模块上，用以监控及管理计算机系统进行的工作状态。
在本发明的一实施例中，此主机板板模块包括网络接口控制器(NetworkInterface Controller、NIC)，其耦接基板管理控制器。基板管理控制器通过网络接口控制器接收远端控制指令，并执行远端控制指令。
在本发明的一实施例中，此远端控制指令为远端开机指令、远端关机指令或远端查询指令。
在本发明的一实施例中，计算机系统还包括多个风扇，多个风扇分别耦接背板模块上的多个风扇接口。基板管理控制器通过多个风扇接口控制多个风扇的转速。
在本发明的一实施例中，计算机系统还包括多个温度感测器，分别设置于多个图形处理单元以及主机板模块上。基板管理控制器耦接多个温度感测器，并依据多个温度感测器的温度信息控制多个风扇的转速。
在本发明的一实施例中，多个图形处理单元分别具有启动按钮，当图形处理单元的启动按钮被按下时，则图形处理单元发出启动信号至控制模块。
在本发明的一实施例中，任一外接伺服器连接至其中一个第二接口时，产生连接信号至控制模块。控制模块根据连接信号激活对应的第一接口。每一图形处理单元在其启动按钮被按下，且对应的第一接口处于激活状态时，发出该启动信号。
在本发明的一实施例中，每一图形处理单元耦接一电源转换电路。多个电源转换电路电性连接至电源供应器。控制模块依据任一图形处理单元的的启动信号对应的发出电源致能信号，致能对应的电源转换电路对对应的图形处理单元进行供电，使对应的图形处理单元启动。
在本发明的一实施例中，多个图形处理单元分别具有状态指示单元。当对应的的第一接口未被激活时，状态指示单元指示停用状态；当对应的的第一接口处于激活状态时，状态指示单元指示备用状态；当图形处理单元启动时，则状态指示单元指示使用状态。
基于上述，本发明实施例的计算机系统，可对应的连接伺服器与图形处理单元，以通过图形处理单元扩展伺服器的运算能力。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的计算机系统耦接外接伺服器的系统示意图。
主要元件符号说明：
20_1～20_x：外接伺服器； 100：计算机系统；
110：主机板模块； 111：控制模块；
113：基板管理控制器； 115：网络接口控制器；
120_1～120_n：图形处理单元； 130：电源供应器；
140：电源背板； CN_1～CN_x：连接信号；
GC_1～GC_n：第一接口； SC_1～SC_x：第二接口；
FC_1～FC_n：风扇接口； GP_1～GP_n：图形处理器；
SB：系统开关机按钮； SI_1～SI_n：状态指示单元；
SN_1～SN_n：感测器； FAN_1～FAN_n：风扇；
PE_1～PE_n：电源致能信号； OB_1～OB_n：启动按钮；
OP_1～OP_n：启动信号； PCC_1～PCC_n：电源转换电路。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的计算机系统耦接伺服器的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，计算机系统100包括主机板模块110、多个图形处理单元120_1～120_n、电源供应模块(即电源供应器130与电源背板140)及系统开关机按钮SB，其中n为正整数，并且电源供应模块在此以电源供应器130配合电源背板140为例，但不以此为限。通过电源背板140为电源供应器130电性连接主机板模块110的一种可选连接方式，电源供应器130亦可直接电性连接主机板模块110进而对计算机系统100进行供电。系统开关机按钮SB用以控制电源供应器130是否对计算机系统100进行供电，进而控制计算机系统100是否开启。
主机板模块110上设置有控制模块111、基板管理控制器(BaseboardManagement Controller，BMC)113、网络接口控制器(Network InterfaceController，NIC)115、第一接口GC_1～GC_n、第二接口SC_1～SC_x、风扇接口FC_1～FC_n及电源转换电路PCC_1～PCC_n，其中x和n为正整数。基板管理控制器113用以监控及管理计算机系统100的工作状态。控制模块111则通过系统开关机按钮SB来启动或关闭。电源转换电路PCC_1～PCC_n会电性连接至电源供应器130，以接收电源供应器130输出的电能。
第一接口GC_1～GC_n及第二接口SC_1～SC_x分别耦接控制模块111，网络接口控制器115耦接基板管理控制器113，基板管理控制器113耦接控制模块111。每一图形处理单元包括一图形处理器、一感测器、一启动按钮及一状态指示单元。以图形处理单元120_1来说，其包括图形处理器GP_1、感测器SN_1、启动按钮OB_1及状态指示单元SI_1，其中感测器SN_1为一温度感测器。图形处理单元120_2包括图形处理器GP_2、感测器SN_2、启动按钮OB_1及状态指示单元SI_1，其中感测器SN_2同样为一温度感测器。图形处理单元120_3～120_n可参照上述说明类推，在此则不再赘述。
控制模块111接收电源供应器130输出的电能，再利用电源供应器130的电能对第一接口GC_1～GC_n供电。并且，控制模块111会管理第一接口GC_1～GC_n及第二接口SC_1～SC_x的对应关系。例如，当n等于2x时，每一个第二接口会对应(如SC_1～SC_x)会对应至二个第一接口(如GC_1～GC_n)，亦即第二接口SC_1对应至第一接口GC_1～GC_2，第二接口SC_2对应至第一接口GC_3～GC_4，以下则以此类推。
此外，第一接口GC_1～GC_n分别耦接至图形处理单元120_1～120_n，第二接口SC_1～SC_x分别连接外接伺服器20_1～20_x。依据第一接口GC_1～GC_n与第二接口SC_1～SC_x的对应关系，外接伺服器20_1～20_x会分别电性连接至图形处理器GP_1～GP_n中对应的部份，并且通过对应的图形处理单元扩展外接伺服器20_1～20_x的运算能力。换言之，图形处理器GP_1～GP_n会通过对应的第二接口SC_1～SC_x对应的扩展外接伺服器20_1～20_x的运算能力。并且，图形处理单元120_1～120_n会通过第一接口GC_1～GC_n分别耦接至电源转换电路PCC_1～PCC_n。
进一步来说，当外接伺服器20_1连接第二接口SC_1时，会产生连接信号CN_1至控制模块111。此时，控制模块111会依据连接信号CN_1激活第一接口GC_1～GC_2并对第一接口GC_1～GC_2进行供电。当第一接口GC_1～GC_2被激活而处于激活状态时，与第一接口GC_1～GC_2耦接的图形处理单元120_1～120_2的状态指示单元SI_1～SI_2会分别指示图形处理单元120_1～120_2为一备用状态；反之，当第一接口GC_1～GC_2未被激活时，与第一接口GC_1～GC_2耦接的图形处理单元120_1～120_2的状态指示单元S1_1～SI_2会分别指示图形处理单元120_1～120_2为一停用状态。其中，状态的指示可通过发光元件来实现，例如发光二极体，直观的告知用户图形处理单元的工作状态。
当图形处理单元120_1～120_2处于备用状态时，则可通过按下启动按钮OB_1～OB_2分别控制图形处理单元120_1～120_2进行工作，此时图形处理单元120_1～120_2会被开启而发出启动信号OP_1～OP_2至控制模块111，并且状态指示单元SI_1～SI_2会指示图形处理单元120_1～120_2处于使用状态。
当控制模块111接收到启动信号OP_1时，会发出电源致能信号PE_1，以致能电源转换电路PCC_1通过第一接口GC_1开始供电至图形处理单元120_1，致使图形处理单元120_1启动而开始工作。藉此，控制模块111可通过电源转换电路PCC_1控制电源供应器130是否对第一接口GC_1进行供电。依据上述，当控制模块111接收到启动信号OP_2时，同样会发出电源致能信号PE_2，以致能电源转换电路PCC_2通过第一接口GC_2开始供电至图形处理单元120_2，致使图形处理单元120_2启动而开始工作，其余则以此类推，则不在此赘述。藉此，控制模块111可通过电源转换电路PCC_2～PCC_n控制电源供应器130是否对第一接口GC_2～GC_n进行供电。此时，外接伺服器20_1会通过第二接口SC_1、控制模块111及第一接口GC_1～GC_2耦接至图形处理单元120_1～120_2，并且通过图形处理单元120_1～120_2扩展外接伺服器20_1的运算能力，同时图形处理单元并不占用伺服器的空间，扩展的方便性亦有提升。
依据上述，当外接伺服器20_2连接第二接口SC_2时，同样会产生外接伺服器20_1与第二接口SC_1时相似的反应，其细节可参照上述说明，在此则不再赘述，并且以此可类推其余外接伺服器(如20_3～20_n)分别连接至其余第二接口(如SC_3～SC_n)的反应。
值得一提的是，上述实施例是以一个外接伺服器对应一个第二接口。一般而言，一个外接伺服器通常具有一个以上的主机板，若外接伺服器具有两个以上的主机板时，则一个外接伺服器可以对应两个以上的第二接口。也就是说，在其他实施例中，一个外接伺服器可以对应两个以上的第二接口，而对应的第二接口数则依据所使用的外接伺服器而定，本发明不以此为限。
另一方面，若图形处理器GP_1～GP_n为一显示卡，则第一接口GC_1～GC_n可以分别为一插槽，以供图形处理单元120_1～120_n安插以连接王机板模块110与图形处理单元120_1～120_n。若图形处理单元120_1～120_n的接脚为周边装置连接快递(peripheral component interconnection express，PCIE)接脚，则第一接口GC_1～GC_n为一周边装置连接快递插槽。并且，第二接口SC_1～SC_x会为一周边装置连接快递连接埠，并通过外部周边装置连接快递缆线电性连接伺服器20_1～20_x。
风扇接口FC_1～FC_n分别耦接至图形处理单元120_1～120_n上的风扇FAN_1～FAN_n，以让基板管理控制器113通过风扇接口FC_1～FC_n控制风扇FAN_1～FAN_n的转速，进而调整图形处理器GP_1～GP_n的温度。并且，基板管理控制器113会耦接至图形处理单元120_1～120_n上的感测器SN_1～SN_n，并且依据感测器SN_1～SN_n所传递的温度信息及一风扇控制表对应的调整风扇FAN_1～FAN_n的转速，其中感测器SN_1～SN_n所传递的温度信息为分别量测图形处理器GP_1～GP_n的温度的结果，并且基板管理控制器113可通过内集成电路(inter-integrated circuit，12C)接口读取温度感测器SN_1～SN_n的温度信息。
此外，在其他实施例中，风扇FAN_1～FAN_n可统一配置于计算机系统100的一边，并且同步对图形处理器GP_1～GP_n及主机板模块110进行降温的动作。此时，风扇FAN_1～FAN_n并非一对一的对应至图形处理器GP_1～GP_n。并且，还可在主机板模块110上配置温度感测器，以量测主机板模块110的温度信息。接着，可依据图形处理器GP_1～GP_n的温度、主机板模块110的温度及风扇控制表调整风扇FAN_1～FAN_n的转速。
网络接口控制器115会连接至网络(例如无线网络或有线网络)，以通过网络接收来自远端的远端控制指令。基板管理控制器113会通过网络接口控制器115接收远端控制指令，并执行远端控制指令。举例来说，若远端控制指令为远端开机指令，则基板管理控制器113会依据远端开机指令控制电源供应器130对计算机系统100进行供电，以使计算机系统100处于开机状态。若远端控制指令为远端关机指令，则基板管理控制器113会依据远端开机指令控制电源供应器130停止对计算机系统100进行供电，以使计算机系统100处于关机状态。若远端控制指令为远端查询指令，则基板管理控制器113会将其记录计算机系统100的运行状态(例如日志信息)通过网络回传至远端。藉此，可达成远端遥控的功能。
综上所述，本发明实施例的计算机系统，可对应的连接外接伺服器及图形处理单元，以通过图形处理单元扩展伺服器的运算能力。并且，基板管理控制器依据感测器所量测到图形处理单元的温度对应的调整风扇的转速。再者，计算机系统可接收远端控制指令，并依据远端控制指令控制计算机系统进行开机、关机或状态查询，以达到远端遥控的功能。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求书所保护的范围为准。
Claims (8)
1.一种计算机系统，适用于连接至多个外接伺服器，其特征在于，该计算机系统包括：
一主机板模块，具有多个第一接口及多个第二接口,所述多个第二接口适于分别连接所述多个外接伺服器；
一电源供应模块，耦接该主机板模块，以对该计算机系统进行供电；
一控制模块，设于该主机板模块上，该控制模块管理所述多个第一接口与所述多个第二接口的对应关系，并控制该电源供应模块对所述多个第一接口供电，其中任一所述多个外接伺服器连接至所述多个第二接口的其中之一时，产生一连接信号至该控制模块，该控制模块根据该连接信号激活对应的第一接口；以及
多个图形处理单元，分别耦接所述多个第一接口,每一所述多个图形处理单元通过对应的所述多个第二接口对应的扩展所述多个外接伺服器的运算能力，其中每一所述多个图形处理单元分别具有一启动按钮，当任一该图形处理单元对应的第一接口处于激活状态且该启动按钮被按下时，该图形处理单元发出一启动信号至该控制模块。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，还包括一系统开关机按钮，用以启动或关闭该控制模块，以及控制该电源供应模块对该计算机系统进行供电。
3.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，还包括一基板管理控制器，设置于该主机板模块上，用以监控及管理该计算机系统的工作状态。
4.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，该主机板模块还包括一网络接口控制器，其耦接该基板管理控制器，该基板管理控制器通过该网络接口控制器接收一远端控制指令，并执行该远端控制指令。
5.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，还包括，多个风扇，所述多个风扇分别耦接该主机板模块上的多个风扇接口，该基板管理控制器通过所述多个风扇接口控制所述多个风扇的转速。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其特征在于，还包括多个温度感测器，分别设置于所述多个图形处理单元以及该主机板模块上，该基板管理控制器耦接所述多个温度感测器，并依据所述多个温度感测器的温度信息控制所述多个风扇的转速。
7.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于每一所述多个图形处理单元耦接一电源转换电路，所述多个电源转换电路电性连接至该电源供应模块，该控制模块依据任一所述多个图形处理单元的该启动信号对应的发出一电源致能信号，致能对应的电源转换电路对对应的图形处理单元进行供电，使对应的图形处理单元启动。
8.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，每一所述多个图形处理单元分别具有一状态指示单元，当对应的第一接口未被激活时，该状态指示单元指示一停用状态；当对应的第一接口处于激活状态时，该状态指示单元指示一备用状态或一使用状态。
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