CN206594594U - 一种多板卡并行运算设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多板卡并行运算设备，包括：设置于机箱内的主板，在主板上的第一区域内设有多个热插拔硬盘；在主板的第二区域内设有第一CPU与第二CPU，且第一CPU与主板的第一侧边之间设有第一间距，形成风道，第一CPU与第二CPU之间设有第二间距，形成两条风道，第二CPU与主板的第二侧边之间设有第三间距，形成风道；在主板的第三区域，设有多个用于插入GPU的插槽；且第三区域与第二区域之间设有四组用于散热的风扇，风扇均对应风道，对应第三区域的机箱内，设有多个数字电源，数字电源均与主板电连接。采用本实用新型的技术方案，支持多块GPU板卡的高性能并行运算，提高运算能力，兼顾散热、静音和能耗各方面需求。

Description

一种多板卡并行运算设备

技术领域

本实用新型涉及计算机领域，具体涉及一种多板卡并行运算设备。

背景技术

组建多GPU板卡高性能并行运算设备时，一般采用英伟达公司的K20、K40、K80系列高性能GPU板卡，或者Intel公司的Xeon Phi系列板卡，这些板卡体积有两个插槽位的宽度、功率要求也较大，同时为了减少尺寸体积，一般不搭配板载散热风扇，需要被动散热。所以现有刀片服务器，机架式服务器和塔式服务器等形式的主流服务器，难以满足多板卡GPU高性能并行运算设备对插槽空间、能耗和散热方面要求。

因此，现有技术中存在难以满足多板卡GPU高性能并行运算设备对插槽空间、能耗和散热方面要求的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多板卡并行运算设备，以解决现有技术中存在难以满足多板卡GPU高性能并行运算设备对插槽空间、能耗和散热方面要求的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种多板卡并行运算设备，并采用如下技术方案：

一种多板卡并行运算设备包括：设置于机箱内的主板，在所述主板上的第一区域内设有多个热插拔硬盘；在所述主板的第二区域内设有第一CPU与第二CPU，且所述第一CPU与所述主板的第一侧边之间设有第一间距，形成第一风道，所述第一CPU与所述第二CPU之间设有第二间距，形成第二风道与第三风道，所述第二CPU与所述主板的第二侧边之间设有第三间距，形成第四风道；在所述主板的第三区域，设有多个用于插入GPU的插槽；且所述第三区域与所述第二区域之间设有四组用于散热的风扇，其中，第一组风扇对应所述第一风道设置，第二组风扇对应所述第二风道设置，第三组风扇对应所述第三风道设置，第四组风扇对应所述第四风道设置；对应所述第三区域的所述机箱内，设有多个数字电源，所述数字电源均为所述主板供电；在正对所述主板的机箱侧板上设有多个进风口，在所述机箱的前盖上设有出风口。

进一步地，所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇均包括两个相互串联的热交换冷却风扇。

进一步地，所述的多板卡并行运算设备还包括：温度控制模块，所述温度控制模块与所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇均相连接。

进一步地，所述温度控制模块包括：用于探测所述主板温度的温度传感器，所述温度传感器贴在所述主板上；用于根据所述温度传感器发送的脉冲控制智能风速调节阀，所述智能风速调节阀与所述温度传感器电连接，且所述智能风速调节阀分别设置在所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇的串联回路上。

进一步地，所述热插拔硬盘为2.5寸热插拔SATA3硬盘，且所述热插拔硬盘数量为24个。

进一步地，所述插槽为PCI-E3.0*16插槽，且所述插槽的数量为11个。

进一步地，所述主板为主板配合扩展板。

进一步地，所述数字电源为白金级数据电源，且所述数字电源的数量为4个。

进一步地，所述数字电源上设有开关按钮。

进一步地，所述机箱为4U机箱。

进一步地，所述进风口与所述出风口上均设有防尘网。

本实用新型采用4U机箱内部空间和插槽槽位，主板提供足够双槽宽的PCI-E3.0槽位，满足多达十块的GPU卡组成的高速并行运算设备的需求。在电源供应方面选用4个1600W数字电源。满足系统整体功率和稳定性需要，降低整体能耗水平。在散热处理方面，因GPU板卡为节约尺寸空间而采用被动散热形式，所以采用机箱整体散热方案：用8个92mm转热交换冷却风扇，两个一组串接起来，四组风扇并排置于机箱内部组成鼓风强排结构。同时还采用智能温度管理控制技术，兼顾散热、静音和能耗各方面需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型所提供的多板卡并行运算设备一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示多板卡并行运算设备的正视图；

图3为本实用新型实施例所述的温度控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的多板卡并行运算设备一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示多板卡并行运算设备的正视图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的一种多板卡并行运算设备包括：设置于机箱内的主板100，在所述主板100上的第一区域10内设有多个热插拔硬盘11；在所述主板100的第二区域20内设有第一CPU21与第二CPU22，且所述第一CPU21与所述主板100的第一侧边之间设有第一间距，形成第一风道，所述第一CPU21与所述第二CPU22之间设有第二间距，形成第二风道与第三风道，所述第二CPU22与所述主板100的第二侧边之间设有第三间距，形成第四风道；在所述主板100的第三区域30，设有多个用于插入GPU的插槽31；且所述第三区域30与所述第二区域20之间设有四组用于散热的风扇，其中，第一组风扇40对应所述第一风道设置，第二组风扇41对应所述第二风道设置，第三组风扇42对应所述第三风道设置，第四组风扇43对应所述第四风道设置；对应所述第三区域30的所述机箱内，设有多个数字电源200，所述数字电源均200为所述主板100供电；在正对所述主板100的机箱侧板上设有多个进风口23，在所述机箱的前盖上设有出风口33。

在本实施例的技术方案中，主板为Super X10DRG-O+-CPU主板配合X10DRG-O-PCIE扩展板。可容纳多达11个PCI-E 3.0×16插槽(双幅)，支持同时插入多达10个全长全高的双槽宽Nvidia Tesla K80系列GPU，参见图1所示，拥有双R3(LGA 2011)插座，支持双路22nmE5-2600 v3系列处理器。支持高达1.5TB容量的DDR4，2133MHzECC内存；支持24个2.5寸热插拔SATA3硬盘。在电源供应方面选用4个1600W数字电源。满足系统整体功率和稳定性需要，降低整体能耗水平。在散热处理方面，因GPU板卡为节约尺寸空间而采用被动散热形式，所以采用机箱整体散热方案：用8个92mm转热交换冷却风扇，两个一组串接起来，四组风扇并排置于机箱内部组成鼓风强排结构。同时还采用智能温度管理控制技术，兼顾散热、静音和能耗各方面需求。

采用本实施例的技术方案，通过设置多个用于插入GPU的插槽31，满足高速并行运算设备的需求，同时通过合理布局风扇，解决了GPU与CPU的散热问题，且增加数字电源，满足能耗的需要。

优选地，所述的多板卡并行运算设备还包括：温度控制模块，所述温度控制模块与所述第一组风扇40、所述第二组风扇41、所述第三组风扇42以及所述第四组风扇43均相连接。

图3为本实用新型实施例所述的温度控制模块的结构示意图。

作为优选的实施方式，参见图3，所述温度控制模块包括：用于探测所述主板温度的温度传感器400，所述温度传感器400贴在主板100上；用于根据所述温度传感器100发送的脉冲控制的智能风速调节阀401，所述智能风速调节阀401与所述温度传感器100电连接，且所述智能风速调节阀401分别设置在所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇的串联回路上，例如在图3中的第一风扇403和第二风扇405，与智能风速调节阀401组成的串联回路。

在本实施例的技术方案中，温度传感器400设定不同温度阈值，在主板温度达到上述的一个阈值时，温度传感器400通过发送脉冲的形式控制智能风速调节阀401，智能风速调节阀401串联在每个风扇组的回路上，智能风速调节阀401根据脉冲的不同，调节风扇风速。同样，在主板100的温度达到另一个低温阈值时，温度传感器400发送低脉冲，使得智能风速调节阀401对应另外一个风速，控制风扇进行工作。

采用本实施例的技术方案，可以对根据主板温度调控散热系统，在温度高于一个阈值时，散热系统高速工作，在温度低于低温阈值时，散热系统低速工作，将散热与节约能耗于一体，避免高温，以及避免能耗浪费。

优选地，所述热插拔硬盘11为2.5寸热插拔SATA3硬盘，且所述热插拔硬盘11数量为24个。

优选地，所述插槽31为PCI-E3.0*16插槽，且所述插槽的数量为11个。

优选地，所述主板100为主板配合扩展板。

优选地，所述数字电源200为白金级数据电源，且所述数字电源200的数量为4个，具体参见图2所示，数字电源上设有开关，可根据实际能耗需要控制数字电源参与供电的数量，避免能耗浪费的情况。

优选地，所述机箱为4U机箱。

优选地，所述进风口23与所述出风口33上均设有防尘网(图中未示)。

本实用新型采用4U机箱内部空间和插槽槽位，主板提供足够双槽宽的PCI-E3.0槽位，满足多达十块的GPU卡组成的高速并行运算设备的需求。选用4U机箱和XX主板，满足了插槽槽位的需求，整体布局较为宽裕。同时通过合理布局风扇，解决了GPU与CPU的散热问题，且增加数字电源，满足能耗的需要。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种多板卡并行运算设备，其特征在于，包括：

设置于机箱内的主板，在所述主板上的第一区域内设有多个热插拔硬盘；

在所述主板的第二区域内设有第一CPU与第二CPU，且所述第一CPU与所述主板的第一侧边之间设有第一间距，形成第一风道，所述第一CPU与所述第二CPU之间设有第二间距，形成第二风道与第三风道，所述第二CPU与所述主板的第二侧边之间设有第三间距，形成第四风道；

在所述主板的第三区域，设有多个用于插入GPU的插槽；

且所述第三区域与所述第二区域之间设有四组用于散热的风扇，其中，第一组风扇对应所述第一风道设置，第二组风扇对应所述第二风道设置，第三组风扇对应所述第三风道设置，第四组风扇对应所述第四风道设置；

对应所述第三区域的所述机箱内，设有多个数字电源，所述数字电源均为所述主板供电；

在正对所述主板的机箱侧板上设有多个进风口，在所述机箱的前盖上设有出风口。

2.如权利要求1所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇均包括两个相互串联的热交换冷却风扇。

3.如权利要求2所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，还包括：

温度控制模块，所述温度控制模块与所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇均相连接。

4.如权利要求3所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述温度控制模块包括：

用于探测所述主板温度的温度传感器，所述温度传感器贴在所述主板上；

用于根据所述温度传感器发送的脉冲控制智能风速调节阀，所述智能风速调节阀与所述温度传感器电连接，且所述智能风速调节阀分别设置在所述第一组风扇、所述第二组风扇、所述第三组风扇以及所述第四组风扇的串联回路上。

5.如权利要求1所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述热插拔硬盘为2.5寸热插拔SATA3硬盘，且所述热插拔硬盘数量为24个。

6.如权利要求1所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述插槽为PCI-E3.0*16插槽，且所述插槽的数量为11个。

7.如权利要求1所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述主板为主板配合扩展板。

8.如权利要求1所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述数字电源为白金级数据电源，且所述数字电源的数量为4个。

9.如权利要求8所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述数字电源上设有开关按钮。

10.如权利要求1至9任一项所述的多板卡并行运算设备，其特征在于，所述机箱为4U机箱。