一種多板卡並行運算設備的製作方法

2023-05-29 15:19:22

本實用新型涉及計算機領域，具體涉及一種多板卡並行運算設備。

背景技術：

組建多GPU板卡高性能並行運算設備時，一般採用英偉達公司的K20、K40、K80系列高性能GPU板卡，或者Intel公司的Xeon Phi系列板卡，這些板卡體積有兩個插槽位的寬度、功率要求也較大，同時為了減少尺寸體積，一般不搭配板載散熱風扇，需要被動散熱。所以現有刀片伺服器，機架式伺服器和塔式伺服器等形式的主流伺服器，難以滿足多板卡GPU高性能並行運算設備對插槽空間、能耗和散熱方面要求。

因此，現有技術中存在難以滿足多板卡GPU高性能並行運算設備對插槽空間、能耗和散熱方面要求的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種多板卡並行運算設備，以解決現有技術中存在難以滿足多板卡GPU高性能並行運算設備對插槽空間、能耗和散熱方面要求的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種多板卡並行運算設備，並採用如下技術方案：

一種多板卡並行運算設備包括：設置於機箱內的主板，在所述主板上的第一區域內設有多個熱插拔硬碟；在所述主板的第二區域內設有第一CPU與第二CPU，且所述第一CPU與所述主板的第一側邊之間設有第一間距，形成第一風道，所述第一CPU與所述第二CPU之間設有第二間距，形成第二風道與第三風道，所述第二CPU與所述主板的第二側邊之間設有第三間距，形成第四風道；在所述主板的第三區域，設有多個用於插入GPU的插槽；且所述第三區域與所述第二區域之間設有四組用於散熱的風扇，其中，第一組風扇對應所述第一風道設置，第二組風扇對應所述第二風道設置，第三組風扇對應所述第三風道設置，第四組風扇對應所述第四風道設置；對應所述第三區域的所述機箱內，設有多個數字電源，所述數字電源均為所述主板供電；在正對所述主板的機箱側板上設有多個進風口，在所述機箱的前蓋上設有出風口。

進一步地，所述第一組風扇、所述第二組風扇、所述第三組風扇以及所述第四組風扇均包括兩個相互串聯的熱交換冷卻風扇。

進一步地，所述的多板卡並行運算設備還包括：溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與所述第一組風扇、所述第二組風扇、所述第三組風扇以及所述第四組風扇均相連接。

進一步地，所述溫度控制模塊包括：用於探測所述主板溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器貼在所述主板上；用於根據所述溫度傳感器發送的脈衝控制智能風速調節閥，所述智能風速調節閥與所述溫度傳感器電連接，且所述智能風速調節閥分別設置在所述第一組風扇、所述第二組風扇、所述第三組風扇以及所述第四組風扇的串聯迴路上。

進一步地，所述熱插拔硬碟為2.5寸熱插拔SATA3硬碟，且所述熱插拔硬碟數量為24個。

進一步地，所述插槽為PCI-E3.0*16插槽，且所述插槽的數量為11個。

進一步地，所述主板為主板配合擴展板。

進一步地，所述數字電源為白金級數據電源，且所述數字電源的數量為4個。

進一步地，所述數字電源上設有開關按鈕。

進一步地，所述機箱為4U機箱。

進一步地，所述進風口與所述出風口上均設有防塵網。

本實用新型採用4U機箱內部空間和插槽槽位，主板提供足夠雙槽寬的PCI-E3.0槽位，滿足多達十塊的GPU卡組成的高速並行運算設備的需求。在電源供應方面選用4個1600W數字電源。滿足系統整體功率和穩定性需要，降低整體能耗水平。在散熱處理方面，因GPU板卡為節約尺寸空間而採用被動散熱形式，所以採用機箱整體散熱方案：用8個92mm轉熱交換冷卻風扇，兩個一組串接起來，四組風扇並排置於機箱內部組成鼓風強排結構。同時還採用智能溫度管理控制技術，兼顧散熱、靜音和能耗各方面需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。

圖1為本實用新型所提供的多板卡並行運算設備一種具體實施方式的結構示意圖；

圖2為圖1所示多板卡並行運算設備的正視圖；

圖3為本實用新型實施例所述的溫度控制模塊的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域技術人員所理解的通常意義。

請參考圖1和圖2，圖1為本實用新型所提供的多板卡並行運算設備一種具體實施方式的結構示意圖；圖2為圖1所示多板卡並行運算設備的正視圖。

在一種具體實施方式中，本實用新型所提供的一種多板卡並行運算設備包括：設置於機箱內的主板100，在所述主板100上的第一區域10內設有多個熱插拔硬碟11；在所述主板100的第二區域20內設有第一CPU21與第二CPU22，且所述第一CPU21與所述主板100的第一側邊之間設有第一間距，形成第一風道，所述第一CPU21與所述第二CPU22之間設有第二間距，形成第二風道與第三風道，所述第二CPU22與所述主板100的第二側邊之間設有第三間距，形成第四風道；在所述主板100的第三區域30，設有多個用於插入GPU的插槽31；且所述第三區域30與所述第二區域20之間設有四組用於散熱的風扇，其中，第一組風扇40對應所述第一風道設置，第二組風扇41對應所述第二風道設置，第三組風扇42對應所述第三風道設置，第四組風扇43對應所述第四風道設置；對應所述第三區域30的所述機箱內，設有多個數字電源200，所述數字電源均200為所述主板100供電；在正對所述主板100的機箱側板上設有多個進風口23，在所述機箱的前蓋上設有出風口33。

在本實施例的技術方案中，主板為Super X10DRG-O+-CPU主板配合X10DRG-O-PCIE擴展板。可容納多達11個PCI-E 3.0×16插槽(雙幅)，支持同時插入多達10個全長全高的雙槽寬Nvidia Tesla K80系列GPU，參見圖1所示，擁有雙R3(LGA 2011)插座，支持雙路22nmE5-2600 v3系列處理器。支持高達1.5TB容量的DDR4，2133MHzECC內存；支持24個2.5寸熱插拔SATA3硬碟。在電源供應方面選用4個1600W數字電源。滿足系統整體功率和穩定性需要，降低整體能耗水平。在散熱處理方面，因GPU板卡為節約尺寸空間而採用被動散熱形式，所以採用機箱整體散熱方案：用8個92mm轉熱交換冷卻風扇，兩個一組串接起來，四組風扇並排置於機箱內部組成鼓風強排結構。同時還採用智能溫度管理控制技術，兼顧散熱、靜音和能耗各方面需求。

採用本實施例的技術方案，通過設置多個用於插入GPU的插槽31，滿足高速並行運算設備的需求，同時通過合理布局風扇，解決了GPU與CPU的散熱問題，且增加數字電源，滿足能耗的需要。

優選地，所述的多板卡並行運算設備還包括：溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與所述第一組風扇40、所述第二組風扇41、所述第三組風扇42以及所述第四組風扇43均相連接。

圖3為本實用新型實施例所述的溫度控制模塊的結構示意圖。

作為優選的實施方式，參見圖3，所述溫度控制模塊包括：用於探測所述主板溫度的溫度傳感器400，所述溫度傳感器400貼在主板100上；用於根據所述溫度傳感器100發送的脈衝控制的智能風速調節閥401，所述智能風速調節閥401與所述溫度傳感器100電連接，且所述智能風速調節閥401分別設置在所述第一組風扇、所述第二組風扇、所述第三組風扇以及所述第四組風扇的串聯迴路上，例如在圖3中的第一風扇403和第二風扇405，與智能風速調節閥401組成的串聯迴路。

在本實施例的技術方案中，溫度傳感器400設定不同溫度閾值，在主板溫度達到上述的一個閾值時，溫度傳感器400通過發送脈衝的形式控制智能風速調節閥401，智能風速調節閥401串聯在每個風扇組的迴路上，智能風速調節閥401根據脈衝的不同，調節風扇風速。同樣，在主板100的溫度達到另一個低溫閾值時，溫度傳感器400發送低脈衝，使得智能風速調節閥401對應另外一個風速，控制風扇進行工作。

採用本實施例的技術方案，可以對根據主板溫度調控散熱系統，在溫度高於一個閾值時，散熱系統高速工作，在溫度低於低溫閾值時，散熱系統低速工作，將散熱與節約能耗於一體，避免高溫，以及避免能耗浪費。

優選地，所述熱插拔硬碟11為2.5寸熱插拔SATA3硬碟，且所述熱插拔硬碟11數量為24個。

優選地，所述插槽31為PCI-E3.0*16插槽，且所述插槽的數量為11個。

優選地，所述主板100為主板配合擴展板。

優選地，所述數字電源200為白金級數據電源，且所述數字電源200的數量為4個，具體參見圖2所示，數字電源上設有開關，可根據實際能耗需要控制數字電源參與供電的數量，避免能耗浪費的情況。

優選地，所述機箱為4U機箱。

優選地，所述進風口23與所述出風口33上均設有防塵網(圖中未示)。

本實用新型採用4U機箱內部空間和插槽槽位，主板提供足夠雙槽寬的PCI-E3.0槽位，滿足多達十塊的GPU卡組成的高速並行運算設備的需求。選用4U機箱和XX主板，滿足了插槽槽位的需求，整體布局較為寬裕。同時通過合理布局風扇，解決了GPU與CPU的散熱問題，且增加數字電源，滿足能耗的需要。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的範圍當中。