CN109213285A - 一种边缘计算服务器架构 - Google Patents

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胡雷钧
宗艳艳
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Abstract

本发明公开了一种边缘计算服务器架构，包括分别水平设置于机箱前端上部和下部的计算板和电源模块，在计算板和电源模块之间设有若干个竖直设置的竖直模块，所述的若干个竖直模块中两侧的两模块分别为网络控制器模块和南桥/BMC模块，网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块为IO模块和或存储模块，在机箱后端设有若干个风扇，每个风扇均通过第一连接器与风扇板连接，计算板通过第二连接器与中板连接，每个竖直模块的高速信号电路通过第三连接器与中板连接。本发明设计增大了中板的开孔率，开孔率可以达到40％左右，提高了整个系统的散热能力，计算板的深度做到尽可能小,深度可以做到300mm以内，从而使机箱的深度可以控制在450mm以内。

Description

一种边缘计算服务器架构
技术领域
本发明涉及一种边缘计算服务器架构。
背景技术
边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算是相对于云计算而言的，其本质上是一种分布式计算。
边缘计算将数据资料的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由数据中心服务器(云端)下放到边缘计算服务器上，降低终端与云端的通讯带宽。
边缘计算服务器一般有如下特点：
1)有较大机率部署在环境恶劣的地区，需要服务器能够支持较宽泛的温度，一般要求环温可以支持从-5℃到50℃。
2)边缘计算服务器部署的位置空间紧张，一般要求服务器机箱深度做到450mm以内，满足安装于600mm机柜之内的要求。
因此边缘服务器设计时需要有合理的散热设计，同时具有较紧凑的外形，以满足高环境温度和紧凑空间的需求。
当前使用的边缘计算服务器大多采用是IO模块和计算模块平行设计的形式，即计算模块和IO模块同为横插或竖插的形式，如图1所示为一种计算模块和IO模块同为横插形式的一种实现方式。这种实现方式有如下的缺点：
1)由于计算板与IO模块之间有大量的高速信号和杂线信号通信，而所有IO模块都需要通过中板与计算板连接，这样会使得中板上有大量的高速信号和杂线信号走线。另外在这种架构下，由于计算板和IO模块的电源需求在中板上比较分散，在中板上需要保留较大的空间用于电源的走线。中板上大量的高速信号，杂线信号和电源信号导致中板的开孔率低(一般低于30％)，中板上器件布局和走线设计难度高，系统散热设计差。
2)计算模块上有大量的器件，如CPU，内存，南桥，BMC,网络控制器，PCIe交换芯片等，导致主板器件布局和走线设计难度高，计算板深度大(一般为500mm以上)，导致机箱深度难以做到最短(一般为700mm以上)。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种边缘计算服务器架构，解决边缘计算服务器设计中散热性能差以及机箱深度过大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种边缘计算服务器架构，包括分别水平设置于机箱前端上部和下部的计算板和电源模块，在计算板和电源模块之间设有若干个竖直设置的竖直模块，所述的若干个竖直模块中两侧的两模块分别为网络控制器模块和南桥/BMC模块，网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块为IO模块和或存储模块，在机箱后端设有若干个风扇，每个风扇均通过第一连接器与风扇板连接，计算板通过第二连接器与中板连接，每个竖直模块的高速信号电路通过第三连接器与中板连接，每个竖直模块的供电电路通过第四连接器与中板连接，风扇板通过第一金手指连接器与电源背板连接，中板通过第二金手指连接器与电源背板连接，电源背板通过第三金手指连接器与电源模块连接。
网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块支持两种模块，两种模块支持混插，可以全部是存储模块，也可以全部是IO模块，也可是存储模块和IO模块混插。
所述第二连接器和第三连接器位于中板的上部，所述第四连接器位于中板的下部，中板的中间部位设有散热孔。纵向上每个第二连接器和第三连接器彼此靠近，缩短中板上信号线的走线，以尽可能增大开孔率。
所述风扇为双转子风扇。
所述第二连接器为10个，所述第三连接器为10个，所述第四连接器为10个，所述第一金手指连接器为1个，所述第二金手指连接器为1个，第三金手指连接器为1个。
所述计算板的厚度为1U，所述电源模块厚度为1U，所述每个存储模块宽度为2U，IO模块宽度为1U。
如上所述，本发明实施例提供的一种边缘计算服务器架构，具有以下有益效果：计算板和IO模块采用垂直设计，以及将原应在计算板上的网络控制器和南桥/BMC从计算板上分离出去，成为独立的南桥/BMC模块和网络控制器模块。这样的设计可以使中板上信号和电源走线占用尽可能少的空间，增大了中板的开孔率，开孔率可以达到40％左右，提高了整个系统的散热能力，计算板的深度做到尽可能小,深度可以做到300mm以内，从而使机箱的深度可以控制在450mm以内。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。
图1是现有边缘计算服务器较常见的架构示意图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的后视图。
图4是本发明的连接关系示意图。
图5是中板的结构示意图。
图6是本发明的计算板布局图。
其中：7、风扇，8、第一连接器，9、风扇板，10、第二连接器，11、中板，12、第三连接器，13、第四连接器，14、第一金手指连接器，15、电源背板，16、第二金手指连接器，17、第三金手指连接器，18、散热孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图2-6所示，一种边缘计算服务器架构，包括分别水平设置于机箱前端上部和下部的计算板和电源模块，在计算板和电源模块之间设有若干个竖直设置的竖直模块，所述的若干个竖直模块中两侧的两模块分别为网络控制器模块和南桥/BMC模块，网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块为IO模块和或存储模块，在机箱后端设有若干个风扇7，每个风扇7均通过第一连接器8与风扇板9连接，计算板通过第二连接器10与中板11连接，每个竖直模块的高速信号电路通过第三连接器12与中板11连接，每个竖直模块的供电电路通过第四连接器13与中板11连接，风扇板9通过第一金手指连接器14与电源背板15连接，中板11通过第二金手指连接器16与电源背板15连接，电源背板15通过第三金手指连接器17与电源模块连接。
网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块支持两种模块，两种模块支持混插，可以全部是存储模块，也可以全部是IO模块，也可是存储模块和IO模块混插。
所述第二连接器10和第三连接器12位于中板11的上部，所述第四连接器13位于中板11的下部，中板11的中间部位设有散热孔18。纵向上每个第二连接器10和第三连接器12彼此靠近，缩短中板11上信号线的走线，以尽可能增大开孔率。
所述风扇7为双转子风扇。
所述第二连接器10为10个，所述第三连接器12为10个，所述第四连接器13为10个，所述第一金手指连接器14为1个，所述第二金手指连接器16为1个，第三金手指连接器17为1个。
所述计算板的厚度为1U，所述电源模块厚度为1U，所述每个存储模块宽度为2U，IO模块宽度为1U。
计算板和IO模块采用垂直设计，以及将原应在计算板上的网络控制器和南桥/BMC从计算板上分离出去，成为独立的南桥/BMC模块和网络控制器模块。这样的设计可以使中板上信号和电源走线占用尽可能少的空间，增大了中板的开孔率，开孔率可以达到40％左右，提高了整个系统的散热能力，计算板的深度做到尽可能小,深度可以做到300mm以内，从而使机箱的深度可以控制在450mm内。

Claims (5)

1.一种边缘计算服务器架构，其特征在于：包括分别水平设置于机箱前端上部和下部的计算板和电源模块，在计算板和电源模块之间设有若干个竖直设置的竖直模块，所述的若干个竖直模块中两侧的两模块分别为网络控制器模块和南桥/BMC模块，网络控制器模块和南桥/BMC模块之间的竖直模块为IO模块和或存储模块，在机箱后端设有若干个风扇，每个风扇均通过第一连接器与风扇板连接，计算板通过第二连接器与中板连接，每个竖直模块的高速信号电路通过第三连接器与中板连接，每个竖直模块的供电电路通过第四连接器与中板连接，风扇板通过第一金手指连接器与电源背板连接，中板通过第二金手指连接器与电源背板连接，电源背板通过第三金手指连接器与电源模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种边缘计算服务器架构，其特征在于：所述第二连接器和第三连接器位于中板的上部，所述第四连接器位于中板的下部，中板的中间部位设有散热孔。
3.根据权利要求1所述的一种边缘计算服务器架构，其特征在于：所述风扇为双转子风扇。
4.根据权利要求1或2所述的一种边缘计算服务器架构，其特征在于：所述第二连接器为10个，所述第三连接器为10个，所述第四连接器为10个，所述第一金手指连接器为1个，所述第二金手指连接器为1个，第三金手指连接器为1个。
5.根据权利要求1或2所述的一种边缘计算服务器架构，其特征在于：所述计算板的厚度为1U，所述电源模块厚度为1U，所述每个存储模块宽度为2U，IO模块宽度为1U。
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