CN210983137U - 一种服务器硬件系统架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及服务器技术领域，提供一种服务器硬件系统架构，包括主板、GPU板、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch；主板上设有第一CPU和第二CPU，所述第一CPU和第二CPU通过UPI连接，所述GPU板上设有八个GPU；每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4DIMM，从而在服务器硬件系统架构中减少Retimer的数目和NVLink Switch的数目，降低成本，节省资源。

Description

一种服务器硬件系统架构

技术领域

本实用新型属于服务器技术领域，尤其涉及一种服务器硬件系统架构。

背景技术

目前，市场上存在的基于SXM3的两路8GPU服务器主要为以两颗Intel Purley平台CPU搭配NVIDIA自行研发的8GPU Box HGX-2为主，如图5所示，两颗CPU各出1组PCIe Gen3X16信号到交换层的两颗PCIe Switch，两颗PCIe Switch下行各出4组PCIe Gen3 X16信号到HGX-2上8颗GPU上，其中一个PCIe Switch下行出一组PCIe Gen3 X4到HGX-2上管理6颗NVLink Switch的PCIe Switch上，其具有如下缺陷：

(1)根据8GPU系统拓扑的要求，两颗CPU之间与8颗GPU之间需要两颗PCIe Switch作为交换层，PCIe Switch本身可以起到Retimer的中继作用，HGX-2之所以在GPU上行加Retimer是为了灵活满足不同设计方案，实际上在两路8GPU的系统中，在PCIe Switch和8颗GPU以及管理PCIe Switch之间加9颗Retimer属于资源浪费；

(2)HGX-2上使用6颗NVLink Switch芯片来完成8颗GPU之间的NVLikn互联，达到2400GB/s的带宽，实际上6颗NVLink Switch芯片可以提供4800GB/s的带宽，HGX-2之所以使用6颗NVSwitch是因为便于扩展成16GPU互联系统。当拓扑为8GPU时，只需要3颗NVLinkSwitch便可以达到2400GB/s的互联带宽，6颗NVLink Switch对于8GPU服务器系统来说显然是一种浪费；

(3)HGX-2是NVIDIA开发的8GPU Box整机系统，整体高度为3U。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种服务器硬件系统架构，旨在解决现有技术中的服务器硬件架构资源浪费，成本较高，而且服务器整体高度较高的问题。

本实用新型所提供的技术方案是：一种服务器硬件系统架构，包括主板、GPU板、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch；

其中，所述主板上设有第一CPU和第二CPU，所述第一CPU和第二CPU通过UPI连接，所述GPU板上设有八个GPU；

每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4 DIMM。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构还包括四个冗余供电单元。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构还包括左电源板和右电源板，所述左电源板和右电源板的结构相同，均由54V电源连接器和高密度连接器组成；

其中，所述左电源板承载四个所述供电单元的其中两个，所述右电源板承载四个所述供电单元的另两个，且所述左电源板、右电源板分别与54V转12V电源板连接。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构还包括四个与每一个所述PCIESW连接的PCIE Riser卡，所述PCIE Riser卡包括PCIE X16 slot和对应的高密度连接器；

所述PCIE X16 slot用于插入X16网卡。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构还包括一风扇板，所述风扇板上设有54V电源连接器和三个风扇连接器，每一个所述风扇连接器连接一个风扇，所述54V电源连接器与所述GPU板连接，用于获取所述风扇用54V电源。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构还包括与所述主板连接的PCH以及与所述PCH连接的BMC；

所述PCH连接有M.2接口和SUB接口，所述BMC连接有PHY芯片和VGA接口。

作为一种改进的方案，所述服务器硬件系统架构的整机长度为580mm，宽度为450mm。

在本实用新型中，服务器硬件系统架构包括主板、GPU板、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch；主板上设有第一CPU和第二CPU，所述第一CPU和第二CPU通过UPI连接，所述GPU板上设有八个GPU；每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4 DIMM，从而在服务器硬件系统架构中减少Retimer的数目和NVLink Switch的数目，降低成本，节省资源。

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是本实用新型提供的服务器硬件系统架构的示意图；

图2是本实用新型提供的主板与GPU板的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电源拓扑结构示意图；

图4是本实用新型提供的主板与GPU板之间的PCIE互联拓扑图；

图5是现有技术提供的基于SXM3的两路8GPU服务器的结构示意图；

其中，1、主板，2、GPU板，3、第一CPU，4、第二CPU，5、供电单元，6、左电源板，7、右电源板，8、54V电源连接器，9、风扇板，10、PCIE Riser卡，11、硬板背板，12、54V转12V电源板。

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，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1是本实用新型提供的服务器硬件系统架构的示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型相关的部分。

服务器硬件系统架构包括主板1、GPU板2、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch，其中，NVLink Switch记为图1中的NVLink Fabric；；

其中，所述主板1上设有第一CPU 3和第二CPU 4，所述第一CPU 3和第二4CPU通过UPI连接，所述GPU板2上设有八个GPU，其中，该GPU的型号为NVIDIA GPU模块SXM3，图1中以SXM3标记；

每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4 DIMM。

在该实施例中，如图1和图3所示，服务器硬件系统架构还包括四个冗余供电单元5；

其中，服务器硬件系统架构还包括左电源板6和右电源板7，所述左电源板6和右电源板7的结构相同，均由54V电源连接器8和高密度连接器组成；

该左电源板6承载四个所述供电单元5的其中两个，所述右电源板7承载四个所述供电单元5的另两个，且所述左电源板6、右电源板7分别与54V转12V电源板连接。

在该实施例中，左电源板6由54V电源连接器8和高密连接器组成，主要作用是将两颗54V PSU接入供给GPU板，并通过线缆将54V电引入54V转12V电源板12，为主板供电；同时将GPU板上Switch出的PCIe信号引入到PCIe Riser板上，为网卡提供PCIe信号；

右电源板7由54V电源连接器8和高密连接器组成；主要作用是将两颗54V PSU接入供给GPU板，并通过线缆将54V电引入54V转12V电源板12，为主板供电。同时将GPU板上Switch出的PCIe信号引入到PCIe Riser板上，为网卡提供PCIe信号；

其中，该54V转12V电源板12主要有电源连接器和54V转12V电源模块组成，作用是将54V电转换为12V电供给主板。

在该实施例中，服务器硬件系统架构还包括一风扇板9，所述风扇板9上设有54V电源连接器和三个风扇连接器，每一个所述风扇连接器连接一个风扇，所述54V电源连接器与所述GPU板连接，用于获取所述风扇用54V电源。

其中，该风扇连接器的型号为8086连接器，当然也可以采用其他型号的连接器，在此不再赘述。

在本实用新型中，如图2所示，服务器硬件系统架构还包括四个与每一个所述PCIESW连接的PCIE Riser卡10，所述PCIE Riser卡10包括PCIE X16slot和对应的高密度连接器；

所述PCIE X16 slot用于插入X16网卡。

在本实用新型中，结合图1所示，服务器硬件系统架构还包括与所述主板连接的PCH以及与所述PCH连接的BMC；

所述PCH连接有M.2接口和SUB接口，所述BMC连接有PHY芯片和VGA接口。

当然，上述服务器硬件系统架构还包括硬板背板11，主要作用是为SATA和NVME提供接口。

在图1和图2的基础上，如图3所示，电源拓扑结构为：

服务器硬件系统架构采用4个54V PSU供电，支持3+1冗余，其中左右各两个54VPSU插入到左电源板、右电源板上，左电源板、右电源板通过54V电源连接器将54V电供给GPU板，通过线缆将54V电连接到54V转12V电源板上，为主板提供12V电，GPU板上54V电通过线缆提供到风扇板上，为风扇板的3颗8086风扇提供54V电。

在图1和图2的基础上，如图3所示，主板与GPU板之间的PCIE互联拓扑结构为：

主板与GPU板之间通过线缆连接4组PCIe x16信号，GPU板通过ExaMax高密连接器与左电源板、右电源板互联，左电源板、右电源板通过高密连接器分别于两块PCIe Riser板互联，为4张x16网卡提供PCIe信号。

在本实用新型中，服务器硬件系统架构的整机长度为580mm，宽度为450mm，在前面板上，下面1U空间分布4颗SATA和4颗NVMe盘，中间由UI接口组成，包括RJ45，USB接口，VGA，UID灯以及OCP3.0，一侧的挂耳(ear)上由开机键和复位键组成。在后面板上，左右各有两个54V PSU，和两张x16网卡，中间由3颗8086风扇组成。

在本实用新型中，服务器硬件系统架构包括主板、GPU板、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch；主板上设有第一CPU和第二CPU，所述第一CPU和第二CPU通过UPI连接，所述GPU板上设有八个GPU；每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4 DIMM，从而在服务器硬件系统架构中减少Retimer的数目和NVLink Switch的数目，降低成本，节省资源，而且整个正极高度降低，以适应更多的产品使用。

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 (7)

1.一种服务器硬件系统架构，其特征在于，包括主板、GPU板、四个PCIE SW以及三个NVLink Switch；

其中，所述主板上设有第一CPU和第二CPU，所述第一CPU和第二CPU通过UPI连接，所述GPU板上设有八个GPU；

每个所述GPU分别通过NVLink与三个所述NVLink Switch连接，每两个所述GPU均通过对应的PCIE X16与其中一个PCIE SW连接，每两个PCIE SW与其中一个CPU连接，每一个所述CPU搭载16个DDR4 DIMM。

2.根据权利要求1所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构还包括四个冗余供电单元。

3.根据权利要求2所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构还包括左电源板和右电源板，所述左电源板和右电源板的结构相同，均由54V电源连接器和高密度连接器组成；

其中，所述左电源板承载四个所述供电单元的其中两个，所述右电源板承载四个所述供电单元的另两个，且所述左电源板、右电源板分别与54V转12V电源板连接。

4.根据权利要求3所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构还包括四个与每一个所述PCIE SW连接的PCIE Riser卡，所述PCIE Riser卡包括PCIE X16slot和对应的高密度连接器；

所述PCIE X16 slot用于插入X16网卡。

5.根据权利要求4所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构还包括一风扇板，所述风扇板上设有54V电源连接器和三个风扇连接器，每一个所述风扇连接器连接一个风扇，所述54V电源连接器与所述GPU板连接，用于获取所述风扇用54V电源。

6.根据权利要求5所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构还包括与所述主板连接的PCH以及与所述PCH连接的BMC；

所述PCH连接有M.2接口和SUB接口，所述BMC连接有PHY芯片和VGA接口。

7.根据权利要求1所述的服务器硬件系统架构，其特征在于，所述服务器硬件系统架构的整机长度为580mm，宽度为450mm。

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