一种云计算超融合一体机设备的制作方法

1.本实用新型公开涉及服务器技术领域，尤其涉及一种云计算超融合一体机设备。


背景技术：

2.云计算技术是信息化发展的方向之一，也是企业信息化建设中提升信息化水平的常用手段，越来越多的企业开始建设自己的云计算平台，这就需要使用大量的云计算服务器设备负责云平台的数据存储和计算。
3.目前，企业搭建云计算平台大多采用传统服务器设备。传统服务器设备未针对云计算平台特性进行优化，硬件资源不能充分满足云计算平台需求，存在性能较低、散热较差、资源浪费等情况。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本实用新型公开实施例提供了一种云计算超融合一体机设备。所述技术方案如下：
5.该云计算超融合一体机设备设置有机箱，所述机箱设置有对称安装的前面板和后面板；
6.硬盘模块，安装在所述机箱的前面板上；
7.电源模块，安装在所述机箱的后面板上；
8.主板，安装在所述机箱内部，且位于所述硬盘模块与所述电源模块之间；
9.风扇模块，通过风扇板连接器安装于主板上，且位于所述硬盘模块与所述主板之间；
10.pcie模块，安装在所述主板上，位于所述风扇模块和后面板之间，插装有多片pcie gpu卡；
11.cpu模块，安装在所述主板上，位于所述风扇模块和所述pcie模块之间，所述cpu模块与pcie gpu卡之间通过多条pcie3.0 x16连接。
12.在一个实施例中，所述硬盘模块采用nvme硬盘时，硬盘模块u.2接口配合nvme硬盘连接线缆连接。
13.在一个实施例中，所述电源模块采用2200w电源时，电源模块采用16a ac 电源线。
14.在一个实施例中，所述电源模块采用2000w电源时，电源模块采用10a ac 电源线。
15.在一个实施例中，所述硬盘模块、风扇模块、主板、pcie模块、电源模块沿所述机箱主体的长度方向从机箱的前面板到后面板顺序排布。
16.在一个实施例中，所述主板为t字型，用于增加一体机设备内部空间利用率。
17.在一个实施例中，所述风扇模块由多组风扇组成，每组风扇由上下两个 15000转的转子组成。
18.在一个实施例中，所述风扇模块设置有上下两组转子，用于形成对gpu 降温的风道。
19.在一个实施例中，所述机箱包括具有一敞开端的箱体，以及与所述敞开端匹配的箱盖。
20.本实用新型公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
21.1、该云计算超融合一体机设备可用于搭建企业云计算平台的服务器设备，提升高性能云计算效率，提升云计算平台的稳定性，提高硬件资源的利用率。
22.2、该云计算超融合一体机设备支持8个全高全长双宽gpu卡，支持balanced、common、cascade拓扑，有效应对不同云计算应用场景下的性能调优需求，有效提高硬件资源利用率。
23.3、该云计算超融合一体机设备的硬盘模块、风扇模块、主板、pcie模块、电源模块排布方式，可有效提升散热效率，提高设备稳定性。
24.4、该云计算超融合一体机设备采用pcie线缆方式连接cpu和gpu资源，可灵活调整cpu的连接带宽和连接数量，灵活的计算架构可以让一颗或两颗 cpu管理8颗gpu。
25.5、该云计算超融合一体机设备的cpu模块，支持两颗英特尔至强可扩展处理器，在面向云计算任务时，可提供单节点高大960 tensor tflops 的峰值计算能力，比传统双路cpu服务器高200倍以上。
26.6、该云计算超融合一体机设备包括灌装的“某云”平台系统软件，可直接用于搭建企业云计算平台，提高搭建效率。
27.当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
29.图1是本实用新型实施例提供的cpu与gpu模块连接拓扑图。
30.图2(a)是本实用新型实施例提供的机箱的结构示意图；
31.图2(b)是本实用新型实施例提供的机箱的前面板结构示意图；
32.图2(c)是本实用新型实施例提供的机箱的后面板结构示意图；
33.图3是本实用新型实施例提供的主板的结构示意图。
34.图4是本实用新型实施例提供的风扇模块的结构示意图。
35.图5是本实用新型实施例提供的云计算平台系统架构图。
36.图6是本实用新型实施例提供的各模块逻辑连接图。
37.图7是本实用新型实施例提供的pcie模块gpu板逻辑连接图。
38.附图标记：
39.1、第一vga接口；2、硬盘模块；3、系统电源按键；4、第一uid按键和指示灯；5、系统复位按键；6、系统状态指示灯；7、系统串口；8、usb3.0 接口；9、第一gpu模块；10、pcie x16插槽；11、第二gpu模块；12、第一电源模块；13、第二电源模块；14、第二uid按键和指示灯；15、d-com串口；16、bmc管理网口和两个usb3.0接口；17、10ge光口；18、后置vga接口；19、第三电源模块；20、第四电源模块；21、第一cpu模块；22、第二 cpu模块；23、第一pcie x8 slimline接口；24、第二pcie x8 slimline 接口；25、风扇板连接器；26、第一电源模块接
口；27、第二电源模块接口； 28、bus bar连接器；29、sata接口；30、m.2riser连接器；31、pcie riser 电源线接口；32、sd卡连接器；33、第三电源模块接口；34、第四电源模块接口；35、pch芯片组；36、第二vga接口；37、sfp 接口；38、bmc管理专口和两个usb3.0接口；39、bmc debug接口；40、uid按钮；41、机箱；42、风扇模块；43、主板。
具体实施方式
40.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
41.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本实用新型所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.如图1至图7所示，该云计算超融合一体机设备，包括具有对称安装的前面板和后面板的机箱41、位于机箱41前面板的硬盘模块2、位于机箱41后面板的电源模块、位于机箱41内部的主板和风扇模块42、位于主板上的第一gpu 模块9、第二gpu模块11和cpu模块。本公开实施方式提供的一种云计算超融合一体机设备各模块之间的逻辑连接图见图6，pcie模块gpu板逻辑连接图见图7。
44.图1中，cpu为中央处理器，pcie switch为pci总线控制器；gpu为图形处理器。图6中，pcie为pci总线；slimline为高速连接器插槽；ddr4为内存；raid riser card为硬盘raid升级卡；socket ekl-ep，lbg-2pch， ast2500：均为主板芯片型号；flash为闪存；front vga为前端vga接口。图7中，geneva 8gpu board block diagram为8块图形图形处理器板载逻辑图；upstream为向上数据流；downstream为向下数据流；power connector 为电源连接器；pcie x16 slot为x16带宽总线插槽；lane reversal为通道反转。
45.本公开实施方式提供的云计算超融合一体机设备，如图2(b)所示，硬盘模块2位于机箱41前面板，最多可支持24块硬盘。其他i/o接口分布于前面板上，分别是第一vga接口1，系统串口7，两个usb3.0接口8；系统电源按键和指示灯3，uid按键和指示灯4，系统复位按键5，系统状态指示灯6。
46.如图2(c)所示，第一gpu模块9插槽、第二gpu模块11插槽位于机箱 41后面板，当配置双宽gpu卡时，共支持8片全高全长的pcie gpu卡，当配置单宽gpu卡时，共支持16片pcie gpu卡。此外标准全高pcie x16插槽10 支持标准pcie外插卡，如网卡、hba卡、ib卡等可以用于io拓展。cpu和 gpu之间的连接拓扑以balance的模式进行连接，每个cpu与单独的一个pcieswitch连接，共有两个pcie switch模块，每个模块与四块gpu连接，连接方式参见图1
和图7。
47.在机箱后面板上除pcie插槽外，还设置了后置vga接口18；两个10ge 光口17，支持nc-si功能，可以通过业务网口访问bmc管理系统；bmc管理网口和两个usb3.0接口16，丰富的io接口配合友好的bmc web ui可大幅提升运维效率；d-com串口15，用于监控管理debug使用；uid按键和指示灯 14；以及第一电源模块12、第二电源模块13、第三电源模块19以及第四电源模块20。
48.如图2(a)(b)(c)所示，本公开实施方式提供的云计算超融合一体机设备，其硬盘模块2、风扇模块42、主板43、第一gpu模块9、第二gpu模块 11、第一电源模块12、第二电源模块13、第三电源模块19以及第四电源模块 20沿所述机箱41主体的长度方向从机箱41的前面板到后面板顺序排布。
49.如图4所示，本公开实施方式提供的云计算超融合一体机设备采用8组热插拔高效系统风扇，每组风扇由上下两个15000转转子组成，支持n 1冗余模式。
50.本公开实施方式提供的云计算超融合一体机设备采用如图3所示的t字型主板43。
51.第一cpu模块21、第二cpu模块22位于主板43上，cpu的第一pcie x8 slimline接口23以及第二pcie x8 slimline接口24。
52.除第一cpu模块21、第二cpu模块22外，如图3所示主板上还设置有风扇板连接器25、m.2riser连接器30、pcie riser电源线接口31、第一电源模块接口33、第二电源模块接口34、第三电源模块接口26、第四电源模块接口 27、两个sd卡连接器32、pch芯片组35、uid按钮40、bmc debug接口39、 bmc管理专口和两个usb3.0接口38、两个sfp 接口37、第二vga接口36、三个sata接口、bus bar连接器28。
53.本公开实施方式提供的云计算超融合一体机设备可作为搭建云应用计算平台的底层服务器设备，可用于云应用虚拟主机的计算、存储、显示、网络资源池，从而实现计算虚拟化、分布式存储和网络虚拟化等功能。应用本公开的云计算超融合一体机设备搭建的“某云”云计算平台架构见图6。
54.由该云计算超融合一体机设备所提供服务建设的“某云”云应用计算平台已在某集团有限公司全面推广应用，取得了良好的应用效果，具有广阔的应用前景，具体应用效果可参考经济效益分析报告。
55.该云计算超融合一体机设备产品样品照片见图5。
56.以该云计算超融合一体机设备为基础搭建的“某云平台”已通过某市技术产权交易有限公司组织的科学技术成果鉴定，专家鉴定结果为“国际先进”。
57.以该云计算超融合一体机设备为基础搭建的“某云平台”已通过某市科学技术信息研究所组织的科技查新，查新结论为“国内外均未见与该查新项目上述综合技术特征相同的云平台项目的文献报道”。
58.以该云计算超融合一体机设备为基础搭建的“某云平台”已获得某市软件行业协会颁发的“软件产品证书”。
59.该云计算超融合一体机设备产品已获得“国家级强制性产品认证证书”。
60.cpu模块与gpu之间通过2条pcie3.0 x16连接，连接逻辑见图1cpu与gpu 模块连接拓扑图，保证cpu和gpu之间的数据通信带宽，避免出现数据通信瓶颈；当采用nvme硬盘时，通过u.2接口配合nvme硬盘连接线缆连接；风扇模块通过风扇板连接器连接于主板上；当配
置2200w电源时采用16a ac电源线连接，当配置2000w电源时采用10a ac电源线连接。
61.各模块详细规格描述见表1。
[0062][0063][0064]
表1各模块详细规格
[0065]
采用t字型主板可增加一体机设备内部空间利用率，使gpu显卡位置合理分布，合理分配各模块之间的间隔，打通空气流动通道，有效提高散热效率。
[0066]
风扇模块由多组风扇组成，每组风扇由上下两个15000转的转子组成，共支持8组热插拔高效系统风扇，支持n 1冗余模式。采用上下转子风扇模块可对每块gpu建立独立风道，提高gpu散热效率。同时当减少gpu配置数量时，可同时减少对应位置风扇模块的部署或降低风扇转速，降低一体机能耗。风扇模块结构见图4。
[0067]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
[0068]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。