CN110865701A - 服务器系统及用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种服务器系统及用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法，即能够在服务器系统中实现无缆线连接的系统与方法。服务器系统包含主机板(MB)模块、配电板(PDB)模块、供电单元(PSU)模块、网络接口控制器(NIC)模块、风扇模块、图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台。服务器系统的这些元件是通过数个电路板互相连接。这些电路板包含但不限于主机板、连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、数个NVLink桥接器、以及HGX基板。

Description

服务器系统及用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法
技术领域
本发明涉及一种电脑服务器系统，且特别是涉及一种无缆线服务器系统。
背景技术
现代的电脑系统包括许多电子电路板和元件。习惯上，这些电子电路板或至少一些电子元件是通过多个缆线互相连接。然而，通过缆线连接的方式需要连接器。随着服务器系统变得更加复杂，且伴随者使用更多电子电路板和元件，很难在服务器系统中找到大量用来连接缆线的连接器。而且，缆线容易因移动服务器系统中的部件，而不小心受到撞击。因此，维护和验证这些缆线连接会变得有挑战性。
发明内容
根据本发明的各种实施例的系统和方法，通过在服务器系统中实现无缆线连接的方式，提供对前述问题的解决方案。服务器系统包含主机板(MB)模块、配电板(PDB)模块、供电单元(PSU)模块、网络接口控制器(NIC)模块、风扇模块、图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台。这些服务器系统的元件是通过数个电路板互相连接。这些电路板包含但不限于主机板、连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、数个NVLink桥接器(例如NVLink板)、以及HGX基板。
在本发明的一方面，一种用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法包含分别将配电板(PDB)模块、电源连接板、以及多个NVLink桥接器插在服务器系统的第一侧、第二侧、以及后侧；服务器系统包含主机板(MB)模块、多个供电单元(PSU)模块、多个网络接口控制器(NIC)模块、多个风扇模块、多个图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台，其中服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器、以及HGX基板互相连接。从服务器系统的前侧插入图形运算单元模块，每一个图形运算单元模块包含连接板。连接电源连接板至每一个图形运算单元的对应的连接板。从服务器系统的后侧安装风扇隔间模块，以及从服务器系统的前侧安装主机板模块。连接主机板至配电板。连接风扇板至电源连接板。将供电单元模块插入服务器系统的后侧。连接供电单元模块至交流电源，以对服务器系统供电。
在本发明的其他方面，一种用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法。分别将配电板(PDB)模块、电源连接板、以及多个NVLink桥接器插在服务器系统第一侧、第二侧、以及后侧。服务器系统包含主机板(MB)模块、多个供电单元(PSU)模块、多个网络接口控制器(NIC)模块、多个风扇模块、多个图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台。服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器、以及HGX基板互相连接。从服务器系统的前侧插入图形运算单元模块，每一个图形运算单元模块包含连接板。连接电源连接板至每一个图形运算单元的对应的连接板。从服务器系统的后侧安装风扇隔间模块，以及从服务器系统的前侧安装主机板模块。连接主机板至配电板。连接风扇板至电源连接板。将供电单元模块插入服务器系统的后侧。连接供电单元模块至交流电源，以向服务器系统供电。
在本发明的其他方面，提供一种非暂态(non-transitory)电脑可读取存储媒体。当无缆线服务器系统的处理器执行指令时，处理器进行的操作包含分别将配电板(PDB)模块、电源连接板、以及多个NVLink桥接器插在服务器系统的第一侧、第二侧、以及后侧；服务器系统包含一主机板(MB)模块、多个供电单元(PSU)模块、多个网络接口控制器(NIC)模块、多个风扇模块、多个图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台，其中服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器、以及HGX基板互相连接。从服务器系统的前侧插入图形运算单元模块，每一个图形运算单元模块包含连接板。连接电源连接板至每一个图形运算单元的对应的连接板。从服务器系统的后侧安装风扇隔间模块，以及从服务器系统的前侧安装主机板模块。连接主机板至配电板。连接风扇板至电源连接板。将供电单元模块插入服务器系统的后侧。连接供电单元模块至交流电源，以对服务器系统供电。
在本发明的第三方面，提供一种非暂态(non-transitory)电脑可读取存储指令。当无缆线服务器系统的处理器执行指令时，处理器进行主要的操作。配电板(PDB)模块、电源连接板、以及多个NVLink桥接器插在服务器系统的第一侧、第二侧、以及后侧；服务器系统包含一主机板(MB)模块、多个供电单元(PSU)模块、多个网络接口控制器(NIC)模块、多个风扇模块、多个图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器(HGX)平台，其中服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器、以及HGX基板互相连接。从服务器系统的前侧插入图形运算单元模块，每一个图形运算单元模块包含连接板。连接电源连接板至每一个图形运算单元的对应的连接板。从服务器系统的后侧安装风扇隔间模块，以及从服务器系统的前侧安装主机板模块。连接主机板至配电板。连接风扇板至电源连接板。将供电单元模块插入服务器系统的后侧。连接供电单元模块至交流电源，以对服务器系统供电。
本发明的其他特征及优点将在下文的内容中进行阐述，且部分地将根据该内容而显而易见，或可通过对本文中揭示的原理的实施而获得。本发明的特征及优点可通过仪器及所附权利要求中特别指出的组合的方式得以实现及获得。
附图说明
从以下参考所附的附图的示范实施例的描述，将对本发明及其优点和附图有更佳的了解。这些附图仅描绘示范实施例，因此不应被视为对各实施例或权利要求的范围的限制，其中：
图1A至图1C为本发明的一实施方式的一种例示性的无缆线服务器系统的示意图；
图2A至图2V为本发明的一实施方式的图1A的无缆线服务器系统的个别组装步骤的示意图；以及
图3为本发明的一实施方式的组装无缆线服务器系统的例示的方法的示意图。
符号说明
100A 服务器系统
101 主机板模块
102 配电板模块
103 网络接口控制器模块
104 HGX平台
105 供电单元模块
106 风扇隔间模块
106-1 风扇
107 前板
108 主机板
109 连接板
110 配电板
111 风扇板
112 电源连接板/桥接器
113 PCIe扩充板
114 HGX(即英伟达(NVIDIA)的服务器平台)基板
115 NVLink(即英伟达(NVIDIA)开发并推出的一种总线及其通信协议)桥接器/板
116 NVlink桥接器/板
117-1、117-2 ExaMax电源连接器
118 AirMax电源连接器
119 导销
120 风扇电源连接器
121 电源连接器
122 导销
123 图形运算单元模块
201 ExaMax连接器
202 PCIe express连接器
203 ExaMax连接器
204 导销
205 导向座
206 电源连接器
208 导引座
209 AirMax电源连接器
210 电源连接器
211 风扇电源连接器
212 PSU连接器
300 方法
302、304、306、308、310、312、314、316 步骤
具体实施方式
本发明可以不同的方式实施。代表性的实施例在附图中绘示出，并于本文中详细描述。这些实施例为本发明的原理描述或例示，但并不旨在限制其较广的层面。在这种程度上，例如在摘要、发明内容、以及实施方式中揭露的但未于权利要求中明确描述的元件以及限制条件，不应通过暗示、推论或其他方式单独地或共同地并入权利要求中。为达详细描述的目的，除非有特别排除，单数应该包含多，反之亦然，且「包含」一词表示「包含但不限于」。此外，例如「约」、「几乎」、「实质上」、「大致」等类似的近似用语可用在本文中表示如「在」、「接近」、「接近于」、「3％-5％内的」、或「在可接受的制造公差内」、或任何逻辑的组合。
本发明的数个实施例提供了在服务器系统中实现无缆线连接的系统与方法。服务器系统包含主机板(MB)模块、配电板(PDB)模块、供电单元(PSU)模块、网络接口控制器(NIC)模块、风扇模块、图形运算单元(GPU)模块、以及大规模GPU加速器平台(以下称HGX平台)。服务器系统的中这些元件是通过数个电路板互相连接。这些电路板包含主机板、连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连扩充板(以下称PCIe)、数个NVLink桥接器、以及HGX基板。
图1A为本发明的一实施例的一种无缆线服务器系统100A的示意图。在本实施例中，服务器系统100A包含主机板模块101、配电板模块102、供电单元模块105、网络接口控制器模块103、风扇隔间模块106、图形运算单元模块123(例如HGX2模块)、以及HGX平台104。供电单元模块105配置以从交流电源接收交流电，并提供电力至服务器系统100A中的多个元件。HGX平台104是用于人工智能(AI)与高效能运算(high-performance computing；HPC)的云端伺服平台。网络接口控制器模块103配置使服务器系统100A连接至电脑网络。如图2N及图2O所示，网络接口控制器模块103与HGX2模块(例如图形运算单元模块)是通过高速连接器(即ExaMax连接器203)互相连接。如图2E所示，图形运算单元模块通过连接板109互相连接。在本实施例中，如图2G所示，风扇模块是通过电源连接板112连接。如图2K所示，图形运算单元模块123与NVLink桥接器是通过ExaMax连接器201连接。如图2L所示，图形运算单元模块123与连接板109是通过AirMax电源连接器118连接。如图2G所示，风扇板111与电源连接板112是通过风扇电源连接器120连接。
在一些实施方式中，图形运算单元模块123或现场可编程逻辑栅阵列(FieldProgrammable Gate Array；FPGA)可通过PCIe切换器连接至服务器系统100A的处理器。PCIe切换器实现多个I/O装置、图形运算单元模块123或现场可编程逻辑栅阵列、以及处理器达到高速串列点对点连接，用于优化通往主机的端点流量(end-point traffic)的整合、扇出(fan-out)、及对等通讯(peer-to-peer communication)。
图1B及图1C为本发明的一实施例的数个电路板连接一实施例的无缆线服务器系统100A的多个元件的示意图。在本实施例中，数个电路板包含主机板108、连接板109、配电板110、风扇板111、电源连接板或桥接器112、PCIe扩充板113、数个NVLink桥接器或板115、以及HGX基板114。主机板108、连接板109、配电板110、以及风扇板111在前板107至服务器系统100A的后侧的范围内彼此相邻设置。主机板108配置以提供系统控制，例如基板管理控制器(baseboard management controller；BMC)。配电板110配置以提供主电力分配与管理。NVLink桥接器115可为HGX2提供信号传输。连接板109可在配电板110及PCIe扩充板113中传输信号与电力。PCIe扩充板113可支援100G网络接口卡。例如，PCIe扩充板113可为PCIeGEN3/4。电源连接板112可传输并管理送至所有系统的主电源。风扇板111可以管理送至服务器系统100A中风扇的电力，并控制风扇的速度。
在本实施例中，如图2J所示，主机板108与配电板模块102通过高密度电源连接器连接。PCIe扩充板113放置在前板107与电源连接板或桥接器112之间。如图2M所示，PCIe扩充板113与连接板109通过PCIe express连接器202连接。多个NVLink桥接器或板115位于靠近服务器系统100A的后侧，且配置以在HGX2模块内传输信号而不提供电力。电源连接板112及HGX基板114(例如GPU板)位于PCIe扩充板113与数个NVLink桥接器或板115之间。
图2A至图2I为本发明的一实施方式的图1A的无缆线服务器系统100A的个别组装步骤。图2A为配电板模块102、电源连接板112、以及NVlink板或桥接器116分别插设在服务器系统100A的侧壁以及后侧上。在本实施例中，配电板模块102插设在第一侧壁，电源连接板112插设在第二侧壁，且NVlink板或桥接器116插设在服务器系统100A的后侧。配电板模块102通过连接器连接至电源连接板112。配电板模块102与电源连接板112之间的连接关系将于图2B进一步说明。如图2B所示，配电板模块102是通过高速正交连接器(例如ExaMax电源连接器117-1及117-2)连接至电源连接板112。
图2C进一步绘示电源连接板112的连接器。在本实施例中，电源连接板112还包含正交连接器(例如AirMax连接器118)、导销119、风扇电源连接器120、电源连接器121、以及导销122。连接板109的AirMax连接器118连接至电源连接板112的AirMax连接器。导销119配置以帮助连接板109与电源连接板112之间的连接。连接板109与电源连接板112之间的连接关系在图2P进一步地说明。在图2P中，AirMax连接器118，连同导销204与导向座205一起用来连接连接板109与电源连接板112。
如图2Q所示，在图1A的实施例中，服务器系统100A具有三个风扇板111。如图2R所示，每一个风扇板111通过电源连接器206连接至电源连接板112。
图2D绘示两个图形运算单元模块123从服务器系统100A的前侧插入。每一个图形运算单元模块123包含连接板109以连接至电源连接板112。图2E进一步绘示连接板109与位于服务器系统100A的第二侧的电源连接板112之间的连接关系。
图2F绘示主机板模块101从服务器系统100A的前侧插入，同时风扇隔间模块106从服务器系统100A的后侧插入。如图2T所示，主机板模块101可通过电源连接器210连接至配电板模块102。在本实施例中，风扇隔间模块106包含数个风扇(例如风扇106-1)。风扇隔间模块106可从服务器系统100A的后侧插入，且往左移动而与电源连接板112连接。如图2U所示，风扇板111与电源连接板112是通过风扇电源连接器211互相连接。
图2G绘示风扇板111从服务器系统100A的后侧插入。风扇板111通过风扇板111上的风扇电源连接器120以及电源连接板112上的电源连接器121(例如AirMax连接器)连接至电源连接板112。在一些实施例中，如图2S所示，电源连接板112的电源连接器121也可用来连接至配电板模块102的AirMax电源连接器209。在本实施例中，导销122与导引座208(图2S所示)可用来帮助电源连接板112与配电板模块102之间的连接。
图2H绘示多个供电单元模块105从服务器系统100A的后侧插入。在本实施例中，供电单元模块105通过配电板模块102中的PSU连接器212(如图2V所示)互相连接。
图2I进一步绘示服务器系统100A包含主机板模块101、图形运算单元模块123、配电板模块102、供电单元模块105、风扇隔间模块106、电源连接板112以及连接板。
如图2A至图2V所绘示，数个电路板可用于在服务器系统100A中建立无缆线拓朴。以上讨论旨在说明本发明的原理与各种实施例。一旦完全理解上述的揭露内容，许多变化和修改将变得显而易见。
图3为本发明的一实施方式的组装无缆线服务器系统的例示的方法300。应可了解到，例示的方法300为了说明的目的可以单独存在，或根据本发明的其他方法可包含额外的、较少的、或替代的步骤以相似或选择的步骤进行、或同时进行。例示性的方法300始于步骤302，将电源连接板、数个NVLink桥接器、以及配电板模块分别插在服务器系统的第一侧壁、第二侧壁、以及后侧。如图2A与图2B所示，配电板模块通过高速正交连接器连接电源连接板。
在一些实施方式中，服务器系统包含主机板模块、供电单元模块、网络接口控制器模块、风扇模块、图形运算单元模块、以及大规模GPU加速器平台。服务器系统的元件通过主机板、连接板、配电板、风扇板、电源连接板、PCIe扩充板、数个NVLink桥接器、以及HGX基板户相连接。
在步骤304中，如图2D所示，将图形运算单元模块从服务器系统的前侧插入。每一个图形运算单元模块包含连接板。在步骤306中，如图2E所示，将电源连接板连接至每一个图形运算单元模块的对应的连接板。
在步骤308中，如图2F所示，将风扇隔间模块以及主机板模块安装在服务器系统上。风扇隔间模块包含数个风扇模块。在步骤310中，将主机板连接至配电板。
在步骤312中，如图2G所示，风扇板连接至电源连接板。在一些实施方式中，风扇板通过风扇板的风扇电源连接器与电源连接板的电源连接器连接至电源连接板。
在步骤314中，如图2G所示，供电单元模块插入服务器系统的后侧。在步骤316中，供电单元模块连接至交流电源，以向服务器系统供电。
尽管上文已描述本发明的各种实施例，但应理解到，所述实施例仅为例示性方式而非限制方式呈现。可根据本文中的揭示内容对所揭示实施例做出众多改变，此并不背离本发明的精神或范围。因此，本发明的广度及范围不应受上述实施例中的任一者限制。更确切来说，本发明的保护范围应根据所附权利要求及其等效内容来界定。

Claims (6)

1.一种服务器系统，其特征在于，该服务器系统包含：
主机板(MB)模块；
多个供电单元(PSU)模块；
多个网络接口控制器(NIC)模块；
多个风扇模块；
多个图形运算单元(GPU)模块；以及
大规模GPU加速器(HGX)平台，
其中该服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器以及HGX基板互相连接。
2.如权利要求1所述的服务器系统，其中该配电板模块通过多个高速正交连接器连接该电源连接板。
3.如权利要求1所述的服务器系统，其中该风扇板上的每一个风扇电源连接器连接至该电源连接板上对应的电源连接器。
4.一种用于组装无缆线服务器系统的电脑实施方法，包含：
分别将配电板(PDB)模块、电源连接板以及多个NVLink桥接器插在该服务器系统的第一侧、第二侧以及后侧；该服务器系统包含主机板(MB)模块、多个供电单元(PSU)模块、多个网络接口控制器(NIC)模块、多个风扇模块、多个图形运算单元(GPU)模块以及大规模GPU加速器(HGX)平台，其中该服务器系统的元件是通过主机板、多个连接板、配电板、风扇板、电源连接板、快速周边组件互连(PCIe)扩充板、多个NVLink桥接器以及HGX基板互相连接；
从该服务器系统的前侧插入该些图形运算单元模块，每一该些图形运算单元模块包含连接板；
连接该电源连接板至每一该些图形运算单元的对应的该连接板；
从该服务器系统的该后侧安装风扇隔间模块，以及从该服务器系统的该前侧安装该主机板模块；
连接该主机板至该配电板；
连接该风扇板至该电源连接板；
将该供电单元模块插入该服务器系统的该后侧；以及
连接该供电单元模块至交流电源，以对该服务器系统供电。
5.如权利要求4所述的电脑实施方法，其中该配电板模块通过多个高速正交连接器连接该电源连接板。
6.如权利要求4所述的电脑实施方法，其中该风扇板上的每一个风扇电源连接器连接至该电源连接板上对应的电源连接器。
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