CN208338126U - Gpu服务器和机柜 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种GPU服务器和机柜。GPU服务器包括机箱、可拆卸安装于所述机箱的主板、装配于所述主板的转接板和安装于所述转接板的GPU组件，所述GPU组件靠近所述机箱进风的一端，所述主板通过所述转接板对所述GPU组件供电。所述主板设有CPU组件，所述CPU组件位于靠近所述机箱出风的一端，所述CPU组件通过所述转接板与所述GPU组件模块实现通信连接。GPU组件通过转接板安装于主板上，并与CPU组件实现通讯连接，GPU组件与CPU组件的通讯连接便捷。GPU组件通过转接板与主板连接，并通过主板为GPU组件供电，GPU组件的供电连接方式便捷，便于调整GPU组件在机箱内的布局。转接板可安装一个或多个GPU组件，GPU组件的装配量大，整机性能强。

Description

GPU服务器和机柜

技术领域

本申请属于计算机技术领域，涉及一种GPU服务器和机柜。

背景技术

GPU(图形处理器，Graphics Processing Unit)是用于智能数据分析的计算单元。在相关技术中，单个1U机箱最多能够安装4个GPU。在机箱内安装有独立的供电转接板，该供电转接板通过电缆连接至GPU，以提供GPU正常运行所需的电能。由于，GPU采用供电转接板及电缆进行供电连接，其连接方式复杂，所需的安装空间大。

并且，供电转接板与GPU通过电缆进行连接，需将GPU与供电转接板相互靠近，安装空间大。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种GPU服务器和机柜。它具有GPU组件挂载数量多，计算能力强的特点。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请提供的第一方面，公开了一种GPU服务器，包括机箱、可拆卸安装于所述机箱的主板、装配于所述主板的转接板和安装于所述转接板的GPU组件，所述GPU组件靠近所述机箱进风的一端，所述主板通过所述转接板对所述GPU组件供电，所述主板设有CPU组件，所述CPU组件位于靠近所述机箱出风的一端，所述CPU组件通过所述转接板与所述GPU组件模块实现通信连接。

可选地，所述CPU组件设有两个，两个所述CPU组件互相通信连接，每一所述CPU组件设有相对应通信连接的至少一转接板。

可选地，所述转接板包括转接主体、设于转接主体上的至少一个PCIe连接器、安装于所述转接主体端部的高速板对板连接器和电源连接器，所述GPU组件插接连接于对应的所述PCIe连接器，所述高速板对板连接器与所述主板插接连接实现通信连接，所述电源连接器与所述主板插接连接并对所述GPU组件供电。

可选地，所述转接板设有四根。

可选地，每一所述转接板安装有两个所述GPU组件。

可选地，所述主板包括线路板、装配于所述机箱出风的一端并通信连接至所述线路板的电源端口、第一数据接入端口和第二数据接入端口，所述第一数据接入端口与其中一个所述CPU组件互相通信连接，所述第二数据接入端口与另一个所述CPU组件互相通信连接，所述转接板插接连接于所述线路板。

可选地，所述主板还包括设于所述线路板的至少一SATA接口。

可选地，所述服务器还包括安装于所述主板或所述机箱的导风罩，所述导风罩呈管状结构且位于所述转接板与所述CPU组件之间，所述导风罩将流经所述GPU组件与所述转接板的空气引导至所述CPU组件处。

可选地，所述导风罩包括聚风部和凸设于所述聚风部的导风部，所述聚风部的进风口的截面积大于所述导风部的出风口的截面积，所述聚风部的进风口朝向所述GPU组件，所述导风部的出风口朝向所述CPU组件。

可选地，所述服务器还包括安装于所述机箱进风的一端的辅助风扇，所述辅助风扇与所述转接板一一对应，用于加速所述GPU组件处的空气流动。

可选地，所述服务器还包括用于检测所述GPU组件温度的温控装置，所述温控装置与所述主板通信连接，所述主板根据所述温控装置控制所述辅助风扇的转速。

可选地，所述机箱为1.5U系统机箱。

可选地，所述机箱包括呈薄壁结构的箱体、可拆卸安装于所述箱体或所述主板的支架，所述主板可拆卸安装于所述箱体，所述转接板固定于所述支架。

本申请提供的第二方面，公开了一种机柜，包括柜体、安装于所述柜体的第一背板、第二背板、系统风扇和如上所述的GPU服务器，所述第一背板和所述第二背板分别通信连接于所述主板，所述系统风扇朝向所述机箱进风的一端。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

GPU组件通过转接板安装于主板上，并与CPU组件实现通讯连接，GPU组件与CPU组件的通讯连接便捷。GPU组件通过转接板与主板连接，并通过主板为GPU组件供电，GPU组件的供电连接方式便捷，便于调整GPU组件在机箱内的布局。转接板可安装一个或多个GPU组件，GPU组件的挂载量大，整机性能强。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的GPU服务器的部件分布示意图。

图2是本申请一示例性实施例示出的具有GPU服务器的机柜的部件分布示意图。

图3是本申请一示例性实施例示出的GPU模组与主板的连接结构示意图。

图4是本申请一示例性实施例示出的GPU模组与主板的侧视结构示意图。

图中，机箱10；主板20；CPU组件21；散热片211；线路板22；第一数据接入端口23；第二数据接入端口24；电源端口25；SATA接口26；内存储器27；导风罩30；聚风部31；导风部32；转接板40；GPU组件50；辅助风扇60；系统风扇70；第一背板80；第二背板90。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

如图1和图2所示，在一实施例中，GPU服务器包括机箱10，可拆卸安装于机箱10的主板20、装配于主板20的转接板40和安装于转接板40的GPU组件50，其中，GPU组件50靠近机箱10进风的一端，主板20通过转接板40对GPU组件50供电。主板20设有CPU(中央处理器，Central Processing Unit/Processor)组件，CPU组件21位于靠近机箱10出风的一端，CPU组件21通过转接板40与GPU组件50模块实现通信连接。

机箱10为薄壁中空结构件，其内部形成有容纳空间，主板20安装于机箱10并位于该容纳空间内。在机箱10的一端具有进风开孔，用于引导空气进入机箱10内。在机箱10的另一端设有出风开孔，用于将空气排出，其中流经机箱10的部分空气与机箱10内的电子元气部件进行热交换。

转接板40与主板20插接连接并通过转接板40传递数据、信号及电能等，CPU组件21将数据压缩并传递给GPU组件50。GPU组件50运算分析后得到结构化的数据，并将结构化的数据通过转接板40传输至CPU组件21，以实现CPU组件21与GPU组件50之间的通信连接。

GPU组件50通过转接板40安装于主板20上，并与CPU组件21实现通讯连接，GPU组件50与CPU组件21的通讯连接便捷。GPU组件50通过转接板40与主板20连接，并通过主板20为GPU组件50供电，GPU组件50的供电连接方式便捷，便于调整GPU组件50在机箱10内的布局。转接板40可安装一个或多个GPU组件50，GPU组件50的挂载量大，整机性能强。

在一实施例中，CPU组件21设有两个，两个CPU组件21互相通信连接，每一个CPU组件21设有相对应通信连接的至少一根转接板40。

主板设有两CPU组件21，其计算能力强。两CPU组件21之间互相通信连接，数据可通过其中一者传递至另一者，数据传输效率高，数据接收和传递方式灵活。每一CPU组件21对应至少一转接板40，CPU组件21内的数据能通过转接板40传递至相应地GPU组件50，通过GPU组件50进行分析，数据处理效率高。CPU组件21能与一根或多根转接板40通信连接，增加了与CPU组件21通信连接的GPU组件50组件数量，扩大了GPU组件50的挂载量大，提高了整机的数据处理能力。

在一可选地实施方式中，转接板40设有四根，每一CPU组件21分别与两根转接板40通信连接。相应地，每根转接板40上安装的GPU组件50通过转接板40与相应的CPU组件21通信连接。转接板40设为四根，可扩展的GPU组件50装机容量大。每一CPU组件21所对应的GPU组件50数量调整方便。

在一可选地实施方式中，每一转接板40安装有两个GPU组件50。两个GPU组件50安装于一根转接板上，占据主板空间小，挂载量大，提高了产品分布密度，减小了机箱10及主板20的尺寸。

在上述的实施方式中，主板20设有两CPU组件21，每一CPU组件21与两转接板40相对应，每根转接板40上安装有两个GPU组件50，相邻转接板40之间互相间隔设置以提高散热效率及装配的便捷性。即GPU服务器包括安装于机箱10内的两个CPU组件21和八个GPU组件50，每一CPU组件21与四个GPU组件50通过转接板40进行通信连接，主板20还能通过转接板40为GPU组件50供电。

在一可选地实施例中，机箱10为1.5U系统机箱。其中，U为应用于服务器及工控机的机箱10的高度单位，1U＝1.75英寸＝44.45mm。在1.5U系统机箱内安装两个CPU组件21和八个GPU组件50，产品密度高，整机性能强。

在一实施例中，转接板40包括转接主体、设于转接主体上的至少一个PCIe连接器、安装于转接主体端部的高速板对板连接器和电源连接器，GPU组件50插接连接于对应的PCIe连接器，高速板对板连接器与主板20插接连接实现通信连接，电源连接器与主板20插接连接并对GPU组件50供电。

转接主体呈长条状或板状结构，PCIe连接器设于转接主体的侧壁处。当PCIe连接器设有两个及以上时，PCIe连接器之间间隔预设距离。GPU组件50插接连接至PCIe连接器，并通过PCIe连接器进行数据的传递。例如，在转接主体上设有两个PCIe连接器，两个GPU组件50分别插接至相应地PCIe连接器的插槽中。

高速板对板连接器和电源连接器设于转接主体的端部，相应地，在主板20上设有与高速板对板连接器和电源连接器相对应插接连接的电气元件，以使数据信息能通过高速板对板连接器及PCIe连接器传递至GPU组件50，电能通过电源连接器及PCIe连接器传递至GPU组件50。

在一实施例中，主板20包括线路板22、装配于机箱10出风的一端并通信连接至线路板22的电源端口25、第一数据接入端口23和第二数据接入端口24。第一数据接入端口23与其中一个CPU组件21互相通信连接。第二数据接入端口24与另一个CPU组件21互相通信连接，转接板40插接连接于线路板22。

线路板22可拆卸安装于机箱10内，第一数据接入端口23和第二数据接入端口24位于机箱10的出风一端。第一数据接入端口23和第二数据接入端口24设为连接接头结构，其通过线缆与CPU组件21通信连接；或第一数据接入端口23和第二数据接入端口24设为位于线路板22的PCIe连接器并与CPU组件21通信连接。第一数据接入端口23和第二数据接入端口24灵活设置，可提高主板的安装紧凑性，降低对机箱10的尺寸要求。

转接板40通过高速板对板连接器插接连接于线路板22，以使CPU组件21与GPU组件50通信连接。转接板40与线路板22的连接方便，安装位置稳定，通信连接的信号稳定性好。

如图4所示，在一可选地实施例中，主板20还包括设于线路板22的至少一SATA接口26。

在主板20上设置SATA接口26，可扩展GPU服务器的额外存储功能，以使服务器在多组GPU组件50计算节点功能外，还支持多SATA接口26。

例如，在主板20上设有5个SATA接口26，每个SATA接口26支持下述功能：

a)设置1个mSATA接口，支持SATA Gen3数据传输。

b)设置2个SATA Rev.2.5接口，支持SATA Gen3数据传输。

c)设置2个SATA DOM接口，可选通过第7pin或者额外插座的方式供电。

主板20上扩展多个SATA接口26，能使GPU服务器使用更加灵活，功能更加齐全，用户体验好。

如图2和图3所示，在一实施例中，服务器还包括安装于主板20或机箱10的导风罩30，导风罩30呈管状结构且位于转接板40与CPU组件21之间，导风罩30将流经GPU组件50与转接板40的空气引导至CPU组件21处。

转接板40与CPU组件21凸出线路板22的表面，且位于线路板22的同一侧，导风罩30位于转接板40与CPU组件21之间。在导风罩30内形成有通风通道，该通风通道的进风口朝向GPU组件50与转接板40，通风通道的出风口朝向CPU组件21。其中，CPU组件21包括CPU、贴合于CPU的散热片211和与CPU间隔设置的内存储器27，导风罩30引导空气流向散热片211及内存储器27处，以降低CPU与内存储器27处的温度，提高热交换效率。导风罩30能定向引导空气流动的方向及路径，散热方向控制效果好。

系统风扇70运行后，空气沿机箱10进风的一端进入并加速GPU组件50及转接板40处的空气流通速度，以使GPU组件50及转接板40与空气热交换。完成热交换的空气沿转接板40之间的间隙进入到导风罩30中，导风罩30将空气引导至CPU组件21处，从而降低CPU组件21的温度，保持GPU服务器的平稳运行。

在一可选地实施方式中，导风罩30与线路板22固连连接，如导风罩30通过紧固件、卡扣连接或插接连接等方式固定于线路板22。导风罩30固定于线路板22上，能引导空气自转接板40向CPU组件21方向流动，并且有效避开线路板22上的其他元器件，装配方便，准确度高。导风罩30对主板20一体移动，整体安装方便。

在一可选地实施方式中，导风罩30与机箱10可拆卸连接，如导风罩30通过紧固件、卡扣连接或插接连接等方式固定于机箱10。导风罩30固定于机箱10上，增加了主板20与机架10之间的支撑部位，提高主板20的安装稳定性，及机箱10的整体强度。导风罩30安装于机箱10上，导风罩30与主板20的配合更加灵活，相对位置调整方便。

在一可选地实施例中，导风罩30包括聚风部31和凸设于聚风部31的导风部32，聚风部31的进风口的截面积大于导风部32的出风口的截面积，聚风部31的进风口朝向GPU组件50，导风部32的出风口朝向CPU组件21。

导风部32自聚风部31向相应的出风方向延伸，以使出风口朝向待散热的CPU组件21处。CPU组件21之间间隔设置，每一导风部32的出风口与CPU组件21相对应，以使空气沿散热片211和/或内存储器27之间的通道处。例如，内侧存储器设有两条且相互平行，导风罩30设有至少二个导风部32，一个导风部32的出风口朝向两内存储器27之间形成散热通道，以使内存储器27能快速散热。和/或，其它导风部32的出风口朝向CPU上贴合的散热片211，以使散热片211的热量能快速散发，降温速度快。

导风罩30的截面积自聚风部31向导风部32方向逐渐变小，以使空气沿导风罩30汇聚并加速从出风口输出，风速高，散热效率高。设置多个导风部32将空气引导分流至相应的散热部位，并避免导风罩30的空气输送至非散热区，能源利用率高。

如图2所示，在一实施例中，服务器还包括安装于机箱10进风的一端的辅助风扇60，辅助风扇60与转接板40一一对应，用于加速GPU组件50处的空气流动。

辅助风扇60安装于主板20或机箱10，并朝向转接板40及GPU组件50方向。辅助风扇60与转接板40对应设置，其针对对应的转接板40及GPU组件50散热，散热效率高。

例如，主板20上安装有间隔设置的四根转接板40，每一转接板40上安装有两间隔设置的GPU组件50。相应地，在主板20或机箱10上安装有四个辅助风扇60，每个辅助风扇60对应一根转接板40，辅助风扇60运行以加速转接板40及GPU组件50处的空气流动。系统风扇70运行也能加速转接板40及GPU组件50处的空气流动，空气流经辅助风扇60后沿转接板40之间的间隙处进入到导风罩30中，并沿导风罩30输送至相应地CPU组件21处，风速高，散热效率高。

在一实施例中，服务器还包括用于检测GPU组件50温度的温控装置，温控装置与主板20通信连接，主板20根据温控装置控制辅助风扇60的转速。

温控装置用于检测GPU组件50处的实时温度，并将该温度信息发送给主板20，主板20根据温度信息控制相应地辅助风扇60开始运行或提高转速或停止运行。辅助风扇60加速相应GPU组件50周边的空气流速，以调节相应GPU组件50的工作温度。

例如，主板20上安装有四根转接板40，每根转接板40上安装有两GPU组件50。当八个GPU组件50均处于工作状态时，四个辅助风扇60均处于运行状态以稳定GPU组件50的工作温度。当其中两根转接板40上的GPU组件50处于工作状态，而另外两个转接板40上的GPU组件50处于休眠状态时，工作状态的GPU组件50相对应的两个辅助风扇60处于运行状态，另两个辅助风扇60处于停止运行状态或处于低转速状态。

辅助风扇60的转速可调，并能通过主板20控制其工作状态，有利于降低GPU服务器的整体噪音，降低能耗。辅助风扇60可根据GPU组件50的工作状态调整，针对性强，散热效果好。

在一实施例中，机箱10包括呈薄壁结构的箱体、可拆卸安装于箱体或主板20的支架，主板20可拆卸安装于箱体，转接板40固定于支架。

箱体为中空结构，支架的两端通过紧固件或卡扣连接于箱体的内部侧壁上。支架与箱体可拆卸连接，提高了箱体的整体强度。转接板40固定于支架上，使转接板40与主板20之间的安装位置稳定，转接板40与主板20之间的插接部位所受的分力小，接触效果好，通信稳定性好。

在一可选地实施方式中，转接板40设有四个并呈一字形排列，在转接板40上设有安装孔。紧固件穿过安装孔并将转接板40固定于支架上，GPU组件50、转接板40和支架构成一个整体安装至主板20。转接板40通过支架连接并定位，安装效率高，安装位置准确。

如图1和图2所示，在一实施例中，机柜包括柜体、安装于柜体的第一背板80、第二背板90、系统风扇70和GPU服务器，第一背板80和第二背板90分别与GPU服务器的主板20通信连接，主板20分别从第一背板80和第二背板90上获取数据信息。系统风扇70朝向机箱10进风的一端，用于加速柜体及GPU服务器内的空气流动，提高机柜及GPU服务器的散热效率。

将上述实施例的GPU服务器运用于机柜中，其中，GPU服务器中的CPU组件21从第一背板80和/或第二背板90处获取数据。CPU组件21与GPU组件50相匹配，两CPU组件21之间互相通信连接，数据信息能沿两CPU组件21或其中一CPU组件21输出，并通过两CPU组件21之间的通信连接将数据传递至相应的GPU组件50，GPU组件50的数据传递方便，处理效率高，故障率小。

第一背板80与其中一CPU组件21通信连接，第二背板90与另一CPU组件21通信连接。两CPU组件21互相通信连接，当第一背板80或第二背板90其中一者出现故障掉线时，数据可切换至正常传输的第一背板80或第二背板90进行数据传递，保障数据不会丢失。第一背板80和第二背板90互为热备，提高数据传输的稳定性及数据处理效率，系统运行稳定性好。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种GPU服务器，其特征在于，包括机箱、可拆卸安装于所述机箱的主板、装配于所述主板的转接板和安装于所述转接板的GPU组件，所述GPU组件靠近所述机箱进风的一端，所述主板通过所述转接板对所述GPU组件供电，所述主板设有CPU组件，所述CPU组件位于靠近所述机箱出风的一端，所述CPU组件通过所述转接板与所述GPU组件模块实现通信连接。

2.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述CPU组件设有两个，两个所述CPU组件互相通信连接，每一所述CPU组件设有相对应通信连接的至少一转接板。

3.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述转接板包括转接主体、设于转接主体上的至少一个PCIe连接器、安装于所述转接主体端部的高速板对板连接器和电源连接器，所述GPU组件插接连接于对应的所述PCIe连接器，所述高速板对板连接器与所述主板插接连接实现通信连接，所述电源连接器与所述主板插接连接并对所述GPU组件供电。

4.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述转接板设有四根。

5.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，每一所述转接板安装有两个所述GPU组件。

6.根据权利要求2所述的GPU服务器，其特征在于，所述主板包括线路板、装配于所述机箱出风的一端并通信连接至所述线路板的电源端口、第一数据接入端口和第二数据接入端口，所述第一数据接入端口与其中一个所述CPU组件互相通信连接，所述第二数据接入端口与另一个所述CPU组件互相通信连接，所述转接板插接连接于所述线路板。

7.根据权利要求6所述的GPU服务器，其特征在于，所述主板还包括设于所述线路板的至少一SATA接口。

8.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述服务器还包括安装于所述主板或所述机箱的导风罩，所述导风罩呈管状结构且位于所述转接板与所述CPU组件之间，所述导风罩将流经所述GPU组件与所述转接板的空气引导至所述CPU组件处。

9.根据权利要求8所述的GPU服务器，其特征在于，所述导风罩包括聚风部和凸设于所述聚风部的导风部，所述聚风部的进风口的截面积大于所述导风部的出风口的截面积，所述聚风部的进风口朝向所述GPU组件，所述导风部的出风口朝向所述CPU组件。

10.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述服务器还包括安装于所述机箱进风的一端的辅助风扇，所述辅助风扇与所述转接板一一对应，用于加速所述GPU组件处的空气流动。

11.根据权利要求10所述的GPU服务器，其特征在于，所述服务器还包括用于检测所述GPU组件温度的温控装置，所述温控装置与所述主板通信连接，所述主板根据所述温控装置控制所述辅助风扇的转速。

12.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述机箱为1.5U系统机箱。

13.根据权利要求1所述的GPU服务器，其特征在于，所述机箱包括呈薄壁结构的箱体、可拆卸安装于所述箱体或所述主板的支架，所述主板可拆卸安装于所述箱体，所述转接板固定于所述支架。

14.一种机柜，其特征在于，包括柜体、安装于所述柜体的第一背板、第二背板、系统风扇和如权利要求1至13任一项所述的GPU服务器，所述第一背板和所述第二背板分别通信连接于所述主板，所述系统风扇朝向所述机箱进风的一端。