CN215068038U - 一种边缘智能服务器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种采用ARM架构的四路边缘智能服务器装置，集成四个ARM智能系统模块，因而处理计算能力4倍的提高，同时通过改进盒底与盒盖的设计，可以直接固定系统模块，无需采用传统的电路主板与机箱底板固定的方式，传统的主板与机箱固定的方式是采用螺丝和塑料卡子，无螺丝的固定方式安装更简单，成本更低，采用ARM架构的四路边缘智能服务器装置相比x86结构的边缘计算服务器，体积更小，更加省电，功耗更低，比x86服务器和普通ARM服务器更加适合人工智能应用。

Description

一种边缘智能服务器装置

技术领域

本实用新型涉及边缘智能服务器技术领域，具体涉及一种四路边缘智能服务器装置。

背景技术

以ARM CPU为计算单元的系统模块在边缘计算中的应用越来越广泛，比如树莓派和NVIDIA的Jetson系列模块，这些模块可以看作是一台小型的计算机，一个模块里包含ARMCPU、内存、GPU以及多种接口，如电源接口、网络接口、USB接口、HDMI显示器接口等，一般来说，这些模块的ARM CPU与Intel的i7或Xeon CPU相比，处理能力要稍胜一筹，但是功耗更低，更加省电，整个模块也比x86计算机的体积更紧凑，体积更小，因此特别适合处理能力要求不高的边缘计算场景。然而随着人工智能的应用越来越广泛，对边缘计算的性能要求也越来越高。

现有的边缘计算产品都是基于单个系统模组进行裁剪开发，裁剪掉不需要的接口，增加需要的接口，比如减少USB接口数量，增加网络接口和I/O开关量接口，或把其他功能模块集成进来，因此体积也做得越来越大，结构也越来越复杂，成本也越来越高，但是处理能力却没有跟上越来越复杂的人工智能应用的需求。

众所周知，x86服务器可以提高系统的计算能力和I/O处理能力，特别是多路x86服务器，处理能力更加强大无比，然而x86服务器是基于大的主板、大的CPU、大的电源和大的机箱组成，体积难以缩小，能耗也难以降低。因此，一种基于ARM CPU，体积小巧，扩展能力强的多路边缘智能服务器才能满足越来越复杂的人工智能应用的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用ARM架构的四路边缘智能服务器装置，集成四个ARM智能系统模块，因而处理计算能力4倍的提高，同时通过改进盒底与盒盖的设计，可以直接固定系统模块，无需采用传统的电路主板与机箱底板固定的方式，传统的主板与机箱固定的方式是采用螺丝和塑料卡子，无螺丝的固定方式安装更简单，成本更低，采用ARM架构的四路边缘智能服务器相比x86结构的边缘计算服务器，体积更小，更加省电，功耗更低，本实用新型选用的系统模块是ARM智能系统模块，不仅提供6核以上ARM CPU的计算能力，也提供384核心以上的GPU算力和大量张量计算核，也与现今的ARM服务器有区别，因此也比x86服务器和普通ARM服务器更加适合人工智能应用。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型提出一种四路边缘智能服务器装置，所述四路边缘智能服务器装置由盒底、盒盖和四个ARM智能系统模块组成，四个ARM智能系统模块一字并排放置在盒底里，盒盖与盒底紧密配合，刚好将所有系统模块盖牢固定在底盒里，所述ARM智能系统模块包括基于6核以上ARM CPU的系统模组和风扇散热单元、电路载板和接口单元，以及塑料底板，系统模组除了带有6核以上ARM CPU外，还带有384核心以上的GPU和48个以上的张量核心，电路载板相当于x86计算机的电脑主板，接口单元直接焊接在电路载板上，接口包括千兆比特以上的网络接口和电源接口，以及NVMe规格的PCIe SSD接口，电路载板安装在塑料底板上，所述盒底是盛放四个ARM智能系统模块的容器，四边向上垂直折起，左右两边折起的高度等于或略高于系统模块的高度加上盒底板材的厚度，前后两边折起高度较低，等于ARM智能系统模块塑料底板的高度，所述盒盖是盒底的上盖，四边向下折起，盒盖前边向下折，并且按照ARM智能系统模块的接口外形切除多余的部分，使得ARM智能系统模块的接口刚好可以露出来，盒盖后边垂直向下折，折到靠近ARM智能系统模块塑料底板的高度时再向里水平折5毫米左右，盒盖两边垂直向下折，直接折到与盒底的底部平齐，可与底盒的左右两边刚好扣上。

具体的说，ARM智能系统模块提供智能服务器所需要的计算能力，包括6个核心以上的ARM CPU通用计算能力和384核心以上的GPU算力以及48个以上的张量核心的张量计算能力，张量计算是深度学习的基础，所述四路边缘智能服务器是指有4个单独的CPU，每个CPU是一路，由于散热的问题，一个CPU不宜集成太多的核心，因此采用4个系统模块也即4路CPU设计是合理的提高边缘服务器算力的方式，所述四路边缘智能服务器还需要与外部接口的能力，每个ARM智能系统模块都提供一个电源接口和一个以上的网络接口，USB接口和HDMI显示接口，以及NVMe规格的PCIe SSD接口，通过电源接口给ARM智能系统模块供电，也即给智能服务器进行供电，通过网络接口与外界进行TCP/IP网络通信，因此可以将4个ARM智能系统模块组成一个集群，每个ARM智能系统模块还可以通过HDMI可以连接显示器，特别的，本实用新型提出一种四路边缘智能服务器装置需要组合4个ARM智能系统模块，进行多路计算，提供4倍算力，与单个模块的系统显著不同。

一般的，服务器都有个机箱，机箱用来安装和容纳电路主板、CPU、内存、接口板卡和电源等，机箱一般由镀锌板、钢板、铝材制作。本实用新型提出一种四路边缘智能服务器装置的外壳也是个容器，也用制作机箱的板材制作，包括两部分，一个是盒底，另一个是盒盖，用来把ARM智能系统模块包围起来，构成一个整体，因此边缘智能服务器装置需要盒底和盒盖，盒底和盒盖合在一起盖牢，构成一个容器。

具体的说，盒底的四边向上垂直折起，前边和后边垂直高度低，等于ARM智能系统模块的塑料底板的高度，盒底的左右两边则较高，高度要大于等于模块放入底盒后的高度，盒底的前后距离等于ARM智能系统模块的塑料底板的前后距离，因此可以防止ARM智能系统模块前后移动，盒底的左右宽度等于4倍的单个ARM智能系统模块的塑料底板的的宽度，具体的说，盒盖的四边向下垂直折起，左右的形状和高度相同，高度要大于等于模块的高度加上两倍板材的厚度，使得左右两边刚好与盒底的底部平齐，盒盖前后距离等于盒底的前后距离，盒盖内部的左右宽度等于盒底的左右宽度，使得可以刚好与盒底盖牢，盒盖的前后边形状不同，前边的形状根据模块的接口形状进行切割，而不是采用冲孔方式，以便于贴牢ARM智能系统模块的接口上边，同时向下的突出部分还能贴近ARM智能系统模块的接口的左右轮廓边缘，盒盖的后边向下垂直折，直到ARM智能系统模块的塑料底板的位置，然后向里水平折进5毫米，折进的5毫米边刚好压牢在ARM智能系统模块的塑料底板上，盒盖的前后边形状的特殊设计是本实用新型提出一种四路边缘智能服务器装置的重要特点。

在实际应用中，需先选定一种ARM智能系统模块，然后根据模块的大小长宽高以及模块的接口形状确定盒盖和盒底的形状和尺寸。

本实用新型的有益效果是，用一种简单的方式搭建一个四路边缘智能服务器装置，首先可以4倍的提供算力，同时结构可靠，成本低廉，有利于边缘智能应用的开发和推广，多模块设计则可以选择安装两个、三个、四个模块，适应不同应用场景，提高产品使用的灵活性。

附图说明

附图1是本实用新型的一实施例的整体示意图；

附图2是本实用新型的一实施例的模块示意图；

附图3是本实用新型的一实施例的盒底示意图；

附图4是本实用新型的一实施例的盒盖示意图；

附图5是本实用新型的一实施例的盒盖后面折边示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一实施例作更详细的说明。附图1通过图解表示出根据本实用新型的一种四路边缘智能服务器的技术及方案。

如附图1所示，该服务器由4个ARM智能系统模块和一个盒底和一个盒盖组成，ARM智能系统模块、盒底、盒盖三者缺一不可，其中11、12、13、14是4个ARM智能系统模块，15是盒底，16是盒盖，4个ARM智能系统模块放置于盒底内，把盒盖16和盒底15合上后，就把4个ARM智能系统模块盖在了盒底内，只露出模块前面的接口，盒盖的左右两边与盒底的左右两边刚好盖牢压紧，4个ARM智能系统模块也固定在盒盖和盒底包围而成的盒子里面，不会前后左右上下移动，4个ARM智能系统模块与盒底没有螺丝连接，也没有采用塑料卡子固定，整个设计结构简单清晰。

ARM智能系统模块的结构如附图2所示，ARM智能系统模块是边缘智能服务器的核心，提供6个ARM CPU进行通用计算的功能和384核心的GPU以及张量计算功能，同时提供外部接口，如网络接口、电源接口、USB接口等。本实施例直接选用NVIDIA的Jetson Xavier NX模块，该模块集成有系统模组，电路板和塑料底板组成，如附图2所示，模块前面21是接口部分，有电源接口、网络接口、USB接口、HDMI接口、DP接口，22是电路板，24是Jetson XavierNX系统模组和风扇单元，接口21已经焊接在电路板上，系统模组24也安装在电路板22上，电路板22通过螺丝钉安装在塑料底板23上，塑料底板的特点是前面与电路板基本平齐，后面部分的比电路板多出10毫米，本实施例就是利用这多出的10毫米和前面的接口上表面使得盒盖可以向下盖好时，盒盖的后边压在10毫米的塑料底板上，盒盖的前边压在接口上表面，且盒盖的前边的伸出部分也能贴到接口轮廓的左右两边，目的是压住ARM智能系统模块，防止ARM智能系统模块上下移动。

盒底的结构如附图3所示，盒底的内部面积大小可以刚好容纳4个ARM智能系统模块一字排列，ARM智能系统模块的接口位置在前，多出的10毫米塑料底板位置在后，盒底的前后有垂直向上的折边31和33，前面折边31和后面折边33的高度刚好是Jetson Xavier NX系统模块底板的高度，为5毫米，前面折边31和后面折边33之间的距离也是Jetson XavierNX系统模块塑料底板的前后距离，为90.5毫米，因此可以防止ARM智能系统模块的前后移动，起到Jetson Xavier NX系统模块前后位置固定的需要。盒底右边的折边32和左边的折边34较高，右边的折边32和左边的折边34的垂直高度大于Jetson Xavier NX系统模块的高度，如盒子采用的板材厚度为1毫米，Jetson Xavier NX系统模块的高度为35毫米，那么折边32和折边34的高度就应该是36毫米或更高一些，这样才能把Jetson Xavier NX系统模块盖在盒子里。折边32和折边34的的前后位置稍微切去2毫米，可以方便盒盖盖下来。

盒盖的结构如附图4所示，盒盖的前面41按照Jetson Xavier NX系统模块的接口上边缘的形状进行切割，盒盖的右边和左边42一样，垂直向下折边，高度为37毫米，盒盖的上面留有通风孔，方便Jetson Xavier NX系统模块的风扇排风散热。

盒盖的后面如附图5所示，垂直折下到一定位置后向前水平折边，向下垂直折边为51，向前水平折边为52，向前水平折边52的向前宽度为5毫米，盒盖盖上盒底后，要使得水平折边为52刚好压在Jetson Xavier NX系统模块后面多出的10毫米塑料底板上，如盒子采用的板材厚度为1毫米，塑料底板高度5毫米，Jetson Xavier NX系统模块含塑料底板的高度为35毫米，盒盖的左右折边的高度为37毫米，则盒盖的后面向下垂直折边51的高度为32毫米，如需将盖合后的盒盖和盒底固定，也可以打两个螺丝孔在盒盖和盒底两边对应的位置，用螺丝固定盒盖和盒底。

但本实用新型并不受上述实施例的限制，模块可以选用其他系统模组，可以不使用Jetson Xavier NX模块自带的塑料底板，自己定制一个塑料底板，使得塑料底板的前面完全与电路板平齐，效果会更好，因此本实用新型的保护范围不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于：所述一种四路边缘智能服务器装置由盒底、盒盖和4个ARM智能系统模块组成，4个ARM智能系统模块并排放置在盒底里，盒盖与盒底配合盖在一起，将模块盖牢在盒底里，所述ARM智能系统模块包含基于6核心以上ARM CPU的系统模组，系统模组带有384核心以上的GPU和48个以上的张量核心，ARM智能系统模块带有网络接口和电源接口，所述盒底是盛放ARM智能系统模块的容器，四边向上垂直折起，左右两边折起的高度等于或高于ARM智能系统模块放入盒底后的高度，前后两边折起高度等于ARM智能系统模块的塑料底板的高度，所述盒盖是盒底的上盖，四边向下折起，盒盖前边向下折，并且按照ARM智能系统模块的接口外形切除多余的部分，使得ARM智能系统模块的接口刚好可以露出来，盒盖后边向下折，折到靠近ARM智能系统模块的塑料底板的高度时再向里折5毫米左右，盒盖两边向下折，下折后与盒底的底面平齐并与盒底的左右两边扣上。

2.根据权利要求1所述的一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于盒底的向上折起，向上折起的前边和后边高度等于ARM智能系统模块塑料底板的高度，使得ARM智能系统模块放入后前后不能移动，使得ARM智能系统模块可以比较容易放入盒底中。

3.根据权利要求1所述的一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于包含4个ARM智能系统模块，每个ARM智能系统模块的电路板上都安装有6核以上ARM CPU，且带有384核心以上的GPU和48个以上的张量核心的系统模组，并且电路板上焊接上了网络接口和电源接口。

4.根据权利要求1所述的一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于安装ARM智能系统模组的电路板安装在塑料底板上，塑料底板的前边与上面的电路板平齐，以便网络接口和电源接口露出，塑料底板的后边比电路板宽10毫米。

5.根据权利要求1所述的一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于盒盖的前边向下折，可以刚好压住网络接口和电源接口上边缘，使得ARM智能系统模块不能上下移动，使得ARM智能系统模块上下方向位置固定，同时向下的突出部分还能贴近ARM智能系统模块的接口的左右轮廓边缘，使得ARM智能系统模块不能左右移动，使得ARM智能系统模块左右方向位置固定。

6.根据权利要求1所述的一种四路边缘智能服务器装置，其特征在于盒盖的后边向下折，折到靠近模块塑料底板的高度时再向里水平折5毫米左右，使得向里水平折5毫米边可以刚好压住ARM智能系统模块的塑料底板后面宽出的10毫米中间，使得模块不能上下移动，使得模块上下方向位置固定，并通过摩擦力使得模块不能左右移动，使得模块左右方向位置固定。

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