CN213991478U - 支持多颗大功率芯片的机柜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了支持多颗大功率芯片的机柜结构，包括：机柜、间隔设于机柜中的多个托盘、放置于托盘上的单元机箱、安装在单元机箱中的芯片，每个托盘的左右两侧与机柜之间均安装有滑轨组件，托盘沿滑轨组件在机柜中前后直线移动，机柜和单元机箱均设有散热风道和至少一个风机，风机驱动空气经过散热风道。本实用新型利用散热风道的特殊结构设计和风机的驱动作用，使得热空气可以沿着散热风道快速排出单元机箱和机柜，散热良好、运行稳定。

Description

支持多颗大功率芯片的机柜结构

技术领域

本实用新型涉及机柜散热结构技术领域，尤其涉及支持多颗大功率芯片的机柜结构。

背景技术

随着IC设计占用的资源越来越大，采用多颗高性能FPGA芯片协调工作进行仿真验证的需求越来越强烈。受制于PCB尺寸和工艺限制，多颗高性能FPGA必须采用分布式结构，PCB板各功能模块之间的电连接，各单元机箱之间的电连接以及系统与外部的电连接均需要数量极多的端口，而且端口型号各不相同，常规固定式安装结构不能更换单元机箱，灵活性差、使用不方便。而且由于FPGA芯片是大功率芯片，其工作时会产生较多热量，常规的散热孔设计无法满足多颗FPGA协同工作的散热需求。

因此，如何设计灵活性高且散热效果好的机柜结构是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出支持多颗大功率芯片的机柜结构，该机柜结构能方便的对单元机箱进行更换且散热良好。

本实用新型采用的技术方案是，设计支持多颗大功率芯片的机柜结构，包括：机柜、间隔设于机柜中的多个托盘、放置于托盘上的单元机箱、安装在单元机箱中的芯片，机柜和单元机箱均设有散热风道和至少一个风机，风机驱动空气经过散热风道。

优选的，每个托盘的左右两侧与机柜之间均安装有滑轨组件，托盘沿所述滑轨组件在机柜中前后直线移动。

优选的，机柜的前侧设有前柜门、后侧设有后柜门，机柜的底部和前柜门上分布有第一进风槽，机柜的顶部和后柜门上设有分布有第一出风槽，第一进风槽、第一出风槽以及机柜的内腔形成第一散热风道。

优选的，机柜的顶部设有用于将机柜内的空气向外排出的第一排风风机。

优选的，单元机箱的前侧设有前通风板、后侧设有后通风板，前通风板上分布有第二进风槽，后通风板上分布有第二出风槽，第二进风槽、第二出风槽以及单元机箱的内腔形成第二散热风道。

优选的，单元机箱内部设有用于将单元机箱外的空气向内吸入的吸风风机和/或用于将单元机箱内的空气向外排出的第二排风风机。

优选的，单元机箱的左右两侧设有侧通风板，侧通风板上也分布有第二进风槽。

优选的，后通风板上设有与其所在单元机箱中芯片电连接的多个端口，不同单元机箱之间通过线缆插接在对应的端口上进行连接。

优选的，机柜的后侧安装有用于供电的PDU插座，单元机箱的电源线从后通风板引出并插接在PDU插座上。

优选的，机柜的前侧设有安装有与芯片连接的显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、机柜和单元机箱上均设有散热风道和风机，利用散热风道的特殊结构设计和风机的驱动作用，使得热空气可以沿着散热风道快速排出单元机箱和机柜，散热良好、运行稳定；

2、单元箱体放置于托盘上，结合托盘与机柜之间的可抽拉设计，方便维护和根据功能需求更换单元箱体，灵活性更高。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中机柜结构的前侧示意图；

图2是本实用新型中机柜结构的后侧示意图；

图3是本实用新型中FPGA模块所在单元机箱的后侧示意图；

图4是本实用新型中Debug模块所在单元机箱的后侧示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提出的机柜结构支持多颗大功率芯片协同工作，具体包括：机柜1、间隔设于机柜1中的多个托盘4、放置于托盘4上的单元机箱2、安装在单元机箱2中的芯片，托盘4可以由上至下排列在机柜1中，实际应用时托盘4的数量和排列方式可以按照需求设计。每个托盘4的左右两侧与机柜之间均安装有滑轨组件，托盘4沿滑轨组件在机柜1中前后直线移动，通过托盘4与机柜1之间的可抽拉设计，方便维护和根据功能需求更换单元箱体2，灵活性更高。

在优选实施例中，机柜结构使用在硬件仿真加速器中，一个设备单元由四块单板和调试子系统板组成，每块单板集成6个FPGA芯片形成一个FPGA模块21，每块单板安装在单个单元机箱2内，调试子系统板为一个Debug模块22，其单独安装在一个单元机箱2内，调试子系统板和四块单板安装在机柜1内，可根据运算需求灵活增加设备单元，以满足性能需求。

为满足大功率芯片工作时的散热需要，机柜1和单元机箱2均设有散热风道和至少一个风机，通过风机驱动空气经过散热风道，使热量被迅速排出单元机箱2和机柜1，确保设备单元散热良好、运行稳定。

具体来说，机柜1由前后两侧均为敞口的柜体、安装在柜体前侧的前柜门11和安装在柜体后侧的后柜门12构成，为方便单元机箱2的更换和接线，前柜门11和后柜门12均可活动打开。机柜1的底部和前柜门11上分布有第一进风槽，机柜1的顶部和后柜门12上设有分布有第一出风槽，第一进风槽、第一出风槽以及机柜1的内腔形成第一散热风道，机柜1的顶部设有用于将机柜内的空气向外排出的第一排风风机，冷空气从机柜1底部和前柜门11上的第一进风槽进入机柜1中，热空气从机柜1的顶部和后柜门12排出，机柜1中气流有序稳定，散热效率高。

单元机箱2由六块板件围成方形箱体，单元机箱前侧的板件为前通风板，单元机箱2后侧的板件为后通风板，应当理解的是，本实用新型中机柜1和单元机箱2处于同一坐标空间中，描述中使用到的“前”、“后”等方位用词是对应统一的，即前通风板与前柜门11的朝向对应，两者均位于机柜1的前侧，后通风板与后柜门12的朝向对应，两者均位于机柜2的后侧。

前通风板上分布有第二进风槽，第二进风槽为长条形进风槽，第二进风槽由左至右排布在前通风板上呈格栅状，以增大通风面积、降低进风阻力。后通风板上分布有第二出风槽，第二进风槽、第二出风槽以及单元机箱2的内腔形成第二散热风道。较优的，单元机箱2左右两侧的板件为侧通风板，侧通风板上也分布有第二进风槽，以进一步加大通风面积。

如图2至4所示，单元机箱2内部设有位于前侧的吸风风机和位于后侧的第二排风风机23，吸风风机用于将单元机箱2外的冷空气向内吸入，第二排风风机23用于将单元机箱2内的热空气向外排出，吸风风机和第二排风风机23的设置使单元机箱2前后侧的空气压差明显以形成对流，热空气沿着第二散热风道快速排出单元机箱2外部。在本实用新型提供的一实施例中，单元机箱2的前侧设置三个吸风风机，单元机箱2的后侧设置三个第二排风风机23，实际应用时可以仅设计前侧的吸风风机或者后侧的第二排风风机23。

较优的，如图3、4所示，后通风板上设有与其所在单元机箱2中芯片电连接的多个端口，FPGA模块21和 Debug模块22的后通风板上的端口设置不同，各单元机箱2之间通过线缆插接在对应的端口上进行连接，拔插快捷、操作非常方便，线缆采用高速serdes线缆，数据传输效率高。

进一步的，如图1、2所示，机柜1的后侧安装有用于供电的PDU插座5，单元机箱2的电源线从后通风板引出并插接在PDU插座5上，每排插座可提供高达32A电流，为设备单元的高功耗需求提供保障，PDU插座5沿托盘4的排列方向设置，便于电源线就近插接在PDU插座5的插孔上。机柜1的前侧设有安装有显示屏3，显示屏3位于前柜门11的上部，通过网线与设备单元相连，用于显示设备单元的信息与配置设备相关参数。再进一步的，机柜1底部安装有4个滑轮6，方便移动整个机柜结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.支持多颗大功率芯片的机柜结构，包括：机柜、间隔设于所述机柜中的多个托盘、放置于所述托盘上的单元机箱、安装在所述单元机箱中的芯片；其特征在于，所述机柜和所述单元机箱均设有散热风道和至少一个风机，所述风机驱动空气经过所述散热风道。

2.根据权利要求1所述的机柜结构，其特征在于，每个所述托盘的左右两侧与所述机柜之间均安装有滑轨组件，所述托盘沿所述滑轨组件在所述机柜中前后直线移动。

3.根据权利要求1所述的机柜结构，其特征在于，所述机柜的前侧设有前柜门、后侧设有后柜门，所述机柜的底部和所述前柜门上分布有第一进风槽，所述机柜的顶部和所述后柜门上设有分布有第一出风槽，所述第一进风槽、第一出风槽以及所述机柜的内腔形成第一散热风道。

4.根据权利要求3所述的机柜结构，其特征在于，所述机柜的顶部设有用于将所述机柜内的空气向外排出的第一排风风机。

5.根据权利要求1所述的机柜结构，其特征在于，所述单元机箱的前侧设有前通风板、后侧设有后通风板，所述前通风板上分布有第二进风槽，所述后通风板上分布有第二出风槽，所述第二进风槽、第二出风槽以及所述单元机箱的内腔形成第二散热风道。

6.根据权利要求5所述的机柜结构，其特征在于，所述单元机箱内部设有用于将所述单元机箱外的空气向内吸入的吸风风机和/或用于将所述单元机箱内的空气向外排出的第二排风风机。

7.根据权利要求5所述的机柜结构，其特征在于，所述单元机箱的左右两侧设有侧通风板，所述侧通风板上也分布有所述第二进风槽。

8.根据权利要求5所述的机柜结构，其特征在于，所述后通风板上设有与其所在单元机箱中芯片电连接的多个端口，不同所述单元机箱之间通过线缆插接在对应的端口上进行连接。

9.根据权利要求5所述的机柜结构，其特征在于，所述机柜的后侧安装有用于供电的PDU插座，所述单元机箱的电源线从所述后通风板引出并插接在所述PDU插座上。

10.根据权利要求1至9任一项所述的机柜结构，其特征在于，所述机柜的前侧设有安装有与所述芯片连接的显示屏。

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