CN117369597A - 一种主板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扩展卡散热技术领域，特别是涉及一种主板，该主板包括多个扩展卡的接口R个扩展卡的接口，第r个扩展卡的接口T_r包括扩展卡在主板上的投影区域SH_r，且SH_r不包括T_r的区域；所述主板还包括D个第一通孔和F个第二通孔，扩展卡在主板上的投影区域中包括一个第一通孔和一个第二通孔，在每个投影区域中包括一个第一通孔和一个第二通孔，不同扩展卡中的第一通孔位于同一条直线上且第二通孔位于同一条直线上，在将扩展卡插入接口时，扩展卡中的散热器与主板下的进出液主管分别通过第一通孔和第二通孔连接，使散热器的安装简便，同时使散热系统的布局更加整洁。

Description

一种主板

技术领域

本发明涉及扩展卡散热技术领域，特别是涉及一种主板。

背景技术

扩展卡包括显卡、网卡、声卡等，扩展卡中集成有芯片，为了保证芯片的正常工作，需要对芯片进行散热。

目前扩展卡的散热一般选用冷板式液冷散热器，冷板式液冷散热器包括冷板、以及连通冷板的入口的进液管和连通冷板出口的出液管，进液管和出液管直接连通冷却装置进行散热。冷板贴合扩展卡上的芯片，冷板与冷却装置之间通过进出液管道连接，冷却装置与芯片不直接接触。所有扩展卡插入接口之后，由于冷却装置与每个冷板之间都需要进液管和出液管，管道的布局杂乱，并且由于在将扩展卡插入接口之后，还需要另外将冷却装置分别连通冷板的进出液管，导致散热器的安装步骤复杂，不易安装。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种主板，所述主板包括R个扩展卡的接口{T₁,T₂,…,T_r,…,T_R}，其中T_r为第r个扩展卡的接口，r的取值范围为1到R，R为扩展卡的接口数量；T_r包括扩展卡在主板上的投影区域SH_r，且SH_r不包括T_r的区域。

所述主板还包括D个第一通孔{H1₁,H1₂,…,H1_d,…,H1_D}和F个第二通孔{H2₁,H2₂,…,H2_f,…,H2_F}，其中，H1_d为第d个第一通孔，d的取值范围为1到D，D为第一通孔的数量，H2_f为第f个第二通孔，f的取值范围为1到F，F为第二通孔的数量；其中F＝D。

H1_d和H2_f位于SH_r中，且第p个第一通孔H1_p和第q个第二通孔H2_q不位于SH_r中，其中，p的取值范围为1到D且d≠p，q的取值范围为1到F且f≠q。

H1_d、H1_p和第e个第一通孔H1_e处于同一条直线，其中e的取值范围为1到D，且e≠p≠d。H2_f、H2_q和第w个第二通孔H2_w处于同一条直线，其中w的取值范围为1到F，且w≠q≠f。

本发明与现有技术相比具有明显的有益效果，借由上述技术方案，本发明提供的一种主板可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种主板，该主板包括多个扩展卡的接口，扩展卡在主板上的投影区域中包括一个第一通孔和一个第二通孔，不同扩展卡中的第一通孔位于同一条直线上且第二通孔位于同一条直线上，在将扩展卡插入接口时，扩展卡中的散热器与主板下的进出液主管分别通过第一通孔和第二通孔连接，使散热系统和扩展卡达到一键拔插的目的，使散热器的安装简便，同时使散热系统的布局更加整洁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种扩展卡的散热系统及主板的结构示意图；

图2为本发明另一个实施例提供的一种主板的结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，其示出了一种扩展卡的散热系统，扩展卡的接口位于主板100上，所述散热系统包括N个散热器{R₁,R₂,…,R_i,…,R_N}、一个进液主管330和一个出液主管340，其中，R_i为第i个扩展卡P_i的散热器，P_i如图1中的扩展卡200，P_i具有扩展卡接口H_i，H_i如图1中的扩展卡接口210。其中，i的取值范围为1到N，N为散热器的数量。

可选的，扩展卡为PCIE扩展卡、PCI扩展卡、OAM扩展卡等。优选的，扩展卡为PCIE扩展卡。可选的，PCIE扩展卡为显卡、网卡或声卡等。优选的，PCIE扩展卡为显卡。

可选的，扩展卡的接口110为PCIE接口。可选的，PCIE接口的规格为PCIe X1、PCIeX4、PCIe X16或PCIe X32等。需要说明的是，PCIE接口为主板100上的PCIE插槽，PCIE扩展卡插入插槽连接主板。

需要说明的是，扩展卡接口为扩展卡P_i的引脚。当扩展卡为PCIE扩展卡时，扩展卡接口为PCIE扩展卡的金手指。当扩展卡为OAM扩展卡时，展卡接口为OAM扩展卡的连接器。

优选的，散热器为冷板式液冷散热器。散热器贴合扩展卡，一个扩展卡具有一个散热器，扩展卡的数量决定散热器的数量，也即系统中散热器的数量N的最大值为主板上的PCIE接口的总数量。

进一步，R_i包括容纳冷却媒质的冷板300、连接冷板入口的进液管310和连接冷板出口的出液管320，其中，冷板300与P_i中的热源接触，所述进液管310的端部具有第一流体连接器的第一连接件QL_i，出液管320具有第二流体连接器的第二连接件QR_i，QL_i如图1中的第一连接件311，QR_i第二连接件321。

可选的，冷却媒质为去离子水、纯水、丙二醇中的一种或者多种混合而成的混合液。

可选的，进液管310和出液管320连接冷却装置构成循环散热系统。当散热系统为服务器内的散热系统时，进液主管和出液主管通过冷却液分配装置(CoolantDistribution Units，CDU)连接冷却塔，构成循环散热系统。当散热器为普通计算机内的散热系统时，进液主管和出液主管连接冷排，构成循环散热系统。优选的，所述散热系统应用于服务器，所述进液主管和出液主管通过冷却液分配装置连接冷却塔。

需要说明的时，冷板300是热源的热量最集中的位置，冷板具有导热性质，冷板与热源接触，冷板中的液体吸收热源传导的热量，随着液体的流动，吸收了热量的液体从出液管流出冷板，而从进液管进入冷板的新的低温液体将继续吸收热量，从而形成使循环流动的冷却媒质将热源传导的热量带走，进而达到散热的目的。

可选的，热源为GPU芯片、网卡芯片或者DSP芯片等。优选的，热源为GPU芯片。

可选的，流体连接器为锁紧型流体连接器或盲插型流体连接器。

优选的，第一流体连接器和第二流体连接器的类型相同。

优选的，流体连接器为盲插型流体连接器，其中盲插型流体连接器包括插头和插座。其中，第一流体连接器的第一连接件QL_i为插头，也可以是插座。第二流体连接器的第二连接件QR_i为插头，也可以是插座。需要说明的是，盲插型流体连接器又被称为无泄漏盲插快速接头，其在插合和断开时，能够保持密封且无泄漏。

可选的，进液管310和出液管320位于扩展卡接口H_i的同一侧，或者进液管310和出液管320位于扩展卡接口的不同侧。优选的，进液管310和出液管320位于扩展卡接口H_i的同一侧。

进一步，所述进液主管330和出液主管340均位于主板100的下方，进液主管330的延伸方向上间隔设有M个第三连接件{QF₁,QF₂,…,QF_j,…,QF_M}，QF_j为第j个与QL_i适配的第三连接件(图中未示出)，j的取值范围为1到M，M大于等于N；所述出液主管340的延伸方向上间隔设有M个第四连接件{QB₁,QB₂,…,QB_j,…,QB_M}，QB_j为第j个与QR_i适配的第四连接件(图中未示出)。

可选的，QF_j通过进液支管BR_j连通进液主管，BR_j为QF_j的进液支管331；QR_i通过出液支管BH_j连通出液主管，BH_j为QR_i的出液支管341。

其中，第一连接件331和第三连接件构成第一流体连接器，第二连接件321和第四连接件构成第二流体连接器。具体的，当第一连接件为插头时，第三连接件为与第一连接件适配的插座；当第一连接件为插座时，第三连接件为与第一连接件适配的插头。同理，当第二连接件为插头时，第四连接件为与第二连接件适配的插座；当第二连接件为插座时，第四连接件为与第二连接件适配的插头。

其中，采用流体连接器能够保证散热器的进出液管的第一连接件和第二连接件分别与进出液主管上相应的第三连接件和第四连接件插合和断开时，保证密封无泄露。同时，在散热器的数量小于第三连接件和第四连接件的数量时，未连接另一部分连接件的第三连接件和第四连接件也能够保持密封不泄露，保证用户能够根据需求自由接入对应数量的扩展卡。

作为一个优选实施例，QF_j和第j+1个第三连接件QF_j+1之间的第一距离d1_j等于S_k与第k+1个扩展卡的接口S_k+1之间的宽度D_k。也即，间隔宽度d1_j为相邻两个扩展卡接口之间的宽度D_k，第三连接件的间隔标准匹配扩展卡接口的间隔标准，结构分布更加规整。

作为一个优选实施例，QB_j和第j+1个第四连接件QB_j+1之间的第二距离d2_j等于d1_j。

作为一个优选实施例，第一距离d1_j为扩展卡接口之间的最小标准距离。可选的，最小标准距离为扩展卡的接口宽度。第三连接件之间的间隔距离为最小标准距离，或者第四连接件之间的间隔距离为最小距离，能够使其匹配所有采用标准扩展卡接口的主板，由于主板上相邻扩展卡接口的距离为最小标准距离的X倍，X的取值为正整数，因此当主板上相邻扩展卡接口的距离大于最小标准距离时，用户可以按照实际的距离连通进出液主管上的相应连接件。

可以理解的是，多个扩展卡共用同一个进液主管和出液主管，简化了散热系统的布局，使散热系统的布局更加整洁且进一步的减少了系统的硬件资源消耗。

进一步，QL_i与H_i的相对位置等于QF_j与第k个扩展卡的接口S_k的相对位置，且QR_i与H_i的相对位置等于QB_j与S_k的相对位置。

作为一个优选实施例，相对位置为相对于参照点的方向和距离。可选的，参照点为当H_i插入S_k时H_i和S_k的任意一个重合的位置点。相对位置相等为相对的方向和距离分别相等。相对位置相等能够保证在H_i对准S_k时，QL_i对准QF_j且QR_i对准QB_j。

进一步，当H_i对准第k个扩展卡的接口S_k时，QL_i在主板上的投影点与QF_j在主板上的投影点重合，且QR_i在主板上的投影点与QB_j在主板上的投影点重合。

需要说明的是，本发明的目的在于，当扩展卡插入扩展卡的接口时，扩展卡上散热器的进液管和出液管需要同时分别与主板下方的进液主管和出液主管连通。因此当扩展卡对准扩展卡接口时，第一连接件同时对准进液主管的第三连接件，且第二连接件同时对准出液主管的第四连接件。也即第一连接件与第三连接件的投影点重合且第二连接件与第四连接件的投影点重合。

作为一个优选实施例，在主板上设有第一通孔和第二通孔，第一通孔用于使散热器的进液管或者BR_j穿过，第一通孔的位置为当H_i对准S_k时进液管的QL_i在主板上的投影点的位置；第二通孔用于使散热器的出液管或者BH_j穿过，第二通孔的位置为当H_i对准S_k时出液管的QR_i在主板上的投影点的位置。

需要说明的是，在主板和机箱外壳之间具有一间隙，将进出液主管置于主板下的间隙中，不仅能够充分的利用该间隙，而且能够进一步使散热系统在机箱中的布局更加整洁。

可选的，当H_i对准S_k时，进液主管和出液主管位于S_k的同一侧，或者进液主管和出液主管位于S_k的不同侧。可以理解的是，进液主管和散热器的进液管连通，出液主管与散热器的出液管连通，因此，进液主管和出液主管的相对位置与散热器的进液管和出液管的位置适配。

进一步，当H_i插入S_k时，QL_i穿过主板上QL_i投影点的位置与QF_j连接且QR_i穿过主板上QR_i投影点的位置与QB_j连接，使得冷却煤质通过进液主管和R_i的进液管流入冷板，并通过R_i的出液管和出液主管流出。

可以理解的是，当H_i插入S_k的同时，QL_i与QF_j连接且QR_i与QB_j连接，使得在将扩展卡插入接口的同时，散热器的进出液管和进出液主管接通，达到一键拔插的效果。

作为一个优选实施例，进液主管的长度满足：大于(M-1)×d1_j且小于主板的宽度U，主板的宽度U为垂直于扩展卡接口的延伸方向的宽度。同理，出液主管的长度满足：大于(M-1)×d2_j且小于主板的宽度U。

可选的，进液主管和出液主管的长度可以相同，进液主管和出液主管的长度也可以不同。优选的，进液主管和出液主管的长度相同。

作为一个优选实施例，所述进液主管和出液主管均包括固定管段和可调管段，其中，固定管段的长度L1满足：L1≥(M-1)×d1_j且L1＜U，所述可调管段为长度可调节的管道。

作为一个优选实施例，所述可调管段为柔性管。可选的，柔性管为波纹管、柔性橡胶软管。

需要说明的是，对于进液主管的固定管段，进液主管的固定管段的延伸方向与扩展卡的接口的延伸方向垂直，在每个扩展卡对准接口时，散热器的第一连接件同时对准进液主管的第三连接件且散热器的第二连接件同时对准出液主管的第四连接件；在用户需要插入扩展卡时，将扩展卡插入主板上任意一个扩展卡的接口时，均能够同时将散热器的进液管连通进液主管且出液管连通出液主管。

本发明实施例提供的一种扩展卡的散热系统，该系统包括散热器和进出液主管，进出液主管具有间隔分布的连接件，进出液主管位于主板下，其中散热器与扩展卡中的热源接触，散热器的进出液管具有相应的连接件，进出液管的连接件与扩展卡接口的位置等于进出液主管的连接件与扩展卡接口的相对位置，进而使扩展卡插入接口时，散热器的进出液管和进出液主管也同时接通，达到一键拔插的效果，解决了目前现有技术中需要将扩展卡插入之后再分别接通散热器进出液管的复杂步骤。并且由于进出液主管位于主板下，且散热器的进出液管与进出液主管分别穿过主板连接，能够使管道的布局更加整洁。

基于与实施例一相同的发明构思，本发明实施例二还提供了一种主板。

实施例二

一种主板，该主板包括R个扩展卡的接口{T₁,T₂,…,T_r,…,T_R}，其中T_r为第r个扩展卡的接口，r的取值范围为1到R，R为扩展卡的接口数量；T_r包括扩展卡在主板上的投影区域SH_r，且SH_r不包括扩展卡接口T_r的区域。

请参阅图1和图2，主板100包括扩展卡的接口110，扩展卡在主板上的投影区域220，在投影区域220中包括第一通孔120和第二通孔130。需要说明的是，T_r为接口110的标识符。SH_r为投影区域220的标识符。H1_d为第一通孔120的标识符，H2_f为第二通孔130的标识符。

作为一个优选实施例，投影区域SH_r的长度为扩展卡的长度减去扩展卡接口的长度。扩展卡的长度取决于扩展卡的规格。扩展卡的可选方案以及优选方案与实施例一相同，请参阅实施例一中的相关描述。优选的，当扩展卡为PCIE扩展卡时，扩展卡的接口为PCIE显卡接口，扩展卡为PCIE显卡。其中，例如PCIEx4接口的长度为39mm，PCIEx8接口的长度为56mm，PCIEx16接口的长度为89mm。PCIE显卡的规格包括全长卡和半长卡；其中，全长卡的最大长度为312.00mm，半长卡的最大长度为167.65mm。

作为一个优选实施例，投影区域SH_r的长度为扩展卡的最大长度减去扩展卡接口的长度。其中扩展卡的最大长度为扩展卡最大规格的标准长度。例如，PCIE显卡的全长卡的最大长度为312.00mm。

作为一个优选实施例，投影区域SH_r的宽度等于扩展卡的接口宽度。

具体的，投影区域SH_r包括第一投影区域SH1_r和第二投影区域SH2_r。需要说明的是，扩展卡的尺寸大于扩展卡接口的尺寸，且扩展卡的扩展卡接口不处于扩展卡的端部，因此扩展卡在通过扩展卡接口对准扩展卡接口插入之后，扩展卡在主板上的投影区域被扩展卡接口分为第一投影区域SH1_r和第二投影区域SH2_r。

进一步，主板还包括D个第一通孔{H1₁,H1₂,…,H1_d,…,H1_D}和F个第二通孔{H2₁,H2₂,…,H2_f,…,H2_F}，其中，H1_d为第d个第一通孔，d的取值范围为1到D，D为第一通孔的数量，H2_f为第f个第二通孔，f的取值范围为1到F，F为第二通孔的数量；其中F＝D。

可选的，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f的孔径可以相同，也可以不同。优选的，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f的孔径相同，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f的孔径等于配套的第三连接件或者第四连接件的最大外径。

作为一个优选实施例，第一通孔中设有第三连接件，第四通孔中设有第四连接件，其中第三连接件和第四连接件为流体连接器的插头或者插座，第三连接件和第四连接件可以相同，也可以不同。可选的，第一通孔与第三连接件之间焊接固定，第四通孔与第四连接件之间焊接固定。其中，第三连接件与第四连接件在实施例一中已经详细说明，不再赘述。

作为一个优选实施例，请参阅图2，投影区域SH_r包括第一投影区域SH1_r和第二投影区域SH2_r，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f分别位于不同的投影区域。优选的，第一通孔H1_d位于第一投影区域SH1_r，第二通孔H2_f位于第二投影区域SH2_r。

作为一个优选实施例，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f同时位于同一个投影区域。可选的，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f位于SH1_r或者SH2_r。

进一步，H1_d和H2_f位于SH_r中，且第p个第一通孔H1_p和第q个第二通孔H2_q不位于SH_r中，其中，p的取值范围为1到D且d≠p，q的取值范围为1到F且f≠q。需要说明的是，在SH_r中包括一个第一通孔和一个第二通孔，第一通孔用于为扩展卡的散热器的进液管和进液主管提供连通通路，第二通孔用于为扩展卡的散热器的出液管和出液主管提供连通通路，以使散热系统和扩展卡实现一键拔插的效果以及使散热系统中管道的分布更加整洁。

进一步，H1_d、H1_p和第e个第一通孔H1_e处于同一条直线，其中e的取值范围为1到D，且e≠p≠d；H2_f、H2_q和第w个第二通孔H2_w处于同一条直线，其中w的取值范围为1到F，且w≠q≠f。所有第一通孔处于同一条直线上，以及所有第二通孔处于同一条直线上，能够使管道的布局更加合理简洁。

综上所述，本发明实施例提供了一种主板，该主板包括多个扩展卡的接口，扩展卡在主板上的投影区域中包括一个第一通孔和一个第二通孔，不同扩展卡中的第一通孔位于同一条直线上且第二通孔位于同一条直线上，在将扩展卡插入接口时，扩展卡中的散热器与主板下的进出液主管分别通过第一通孔和第二通孔连接，使散热系统和扩展卡达到一键拔插的目的以及使散热系统的布局更加整洁。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种主板，其特征在于，所述主板包括R个扩展卡的接口{T₁,T₂,…,T_r,…,T_R}，其中T_r为第r个扩展卡的接口，r的取值范围为1到R，R为扩展卡的接口数量；T_r包括扩展卡在主板上的投影区域SH_r，且SH_r不包括T_r的区域；

所述主板还包括D个第一通孔{H1₁,H1₂,…,H1_d,…,H1_D}和F个第二通孔{H2₁,H2₂,…,H2_f,…,H2_F}，其中，H1_d为第d个第一通孔，d的取值范围为1到D，D为第一通孔的数量，H2_f为第f个第二通孔，f的取值范围为1到F，F为第二通孔的数量；其中F＝D；

H1_d和H2_f位于SH_r中，且第p个第一通孔H1_p和第q个第二通孔H2_q不位于SH_r中，其中，p的取值范围为1到D且d≠p，q的取值范围为1到F且f≠q；

H1_d、H1_p和第e个第一通孔H1_e处于同一条直线，其中e的取值范围为1到D，且e≠p≠d；H2_f、H2_q和第w个第二通孔H2_w处于同一条直线，其中w的取值范围为1到F，且w≠q≠f。

2.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述投影区域SH_r包括第一投影区域SH1_r和第二投影区域SH2_r，第一通孔H1_d位于第一投影区域SH1_r，第二通孔H2_f位于第二投影区域SH2_r。

3.根据权利要求2所述的主板，其特征在于，第一通孔H1_d和第二通孔H2_f位于SH1_r或者SH2_r。

4.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，第一通孔中设有第三连接件，第四通孔中设有第四连接件，其中第三连接件和第四连接件为流体连接器的插头或者插座。

5.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述SH_r的长度为扩展卡的长度减去扩展卡接口的长度。

6.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述SH_r的长度为扩展卡的最大长度减去扩展卡接口的长度。

7.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，SH_r的宽度等于扩展卡的接口宽度。

8.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述H1_d和H2_f的孔径相同。

9.根据权利要求6所述的主板，其特征在于，所述孔径等于配套的第三连接件或者第四连接件的最大外径。

10.根据权利要求1所述的主板，其特征在于，所述扩展卡的接口为PCIE接口。