一种模块化高密度分布式服务器的制作方法

1.本实用新型涉及服务器技术领域，特别涉及一种模块化高密度分布式服务器。


背景技术：

2.现今，arm芯片处理能力、计算能力越来越强，不断出现多核、多gpu、高主频芯片，对接的ddr基本可以和普通x86系统相等，视频编解码能力可以做到1080p/60、h.265，工艺可以达到14nm甚至更小，功耗越来越低。然而在实际使用中仍存在以下几点问题：
3.1、随着终端用户业务越来越多，机房扩建或重建则困难重重，电损耗越来越大，芯片日升月异，对前端服务器的要求越来越高，目前市面上的大部分芯片难以达到这些需求；
4.2、目前市面上大部分的服务器主要还是采用x86处理器 显卡的设计，虚拟多个业务推流，单芯片集中式设计，由于采用单芯片集中式设计，不管白天晚上、不管是否有业务存在，主芯片都必须时时刻刻工作，耗电且减少寿命。而且无法随着主芯片工艺、ddr工艺提高来提升整机的业务密度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种模块化高密度分布式服务器，arm业务板和小交换板构成分布式服务器，处理能力强，每个arm系统独立运行，又可以相互通讯，pcie金手指采集速度快，采集的数据通过pcie金手指传输至底板进行数据处理，具有高速采集和传输的特点，arm业务板可垂直插拔进行更换升级，提高接口的稳定性与扩容性，不用增加机箱的高度，更好利用机柜的空间，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种模块化高密度分布式服务器，包括机箱和机箱内部的硬件系统，所述硬件系统由arm业务板、小交换板、主交换板、控制板、底板、电源桥接板、串口选通板、电源适配器和风扇组成，机箱两侧分别安装有用于从机柜抽拉的导轨，机箱表面分别设置有相对应的插拔口。
8.进一步的，所述arm业务板、小交换板、主交换板、控制板、电源桥接板、串口选通板、电源适配器和风扇输出端和输入端分别与底板电性连接，arm业务板由不少于一个的arm主芯片构成，arm主芯片分别通过pcie金手指与底板连接，并与小交换板、arm业务板与底板相互垂直插接，控制板、电源桥接板、串口选通板和电源适配器电性连接。
9.进一步的，所述小交换板由不少于一个的网络交换芯片构成，小交换板通过pcie金手指与底板连接，并与arm业务板、主交换板、控制板和电源桥接板电性连接，主交换板由不少于一个的网络交换芯片构成，主交换板通过mam3.0金手指与底板连接，并与小交换板、控制板和电源桥接板电性连接。
10.进一步的，所述控制板由不少于一个的控制芯片构成，控制板通过mam3.0金手指与底板连接，并与arm业务板、小交换板、主交换板、电源桥接板、和风扇电性连接，电源桥接板集成两个电源板对板插座并与电源适配器电性连接。
11.进一步的，所述电源桥接板通过金手指与底板连接，并与arm业务板、小交换板、主交换板、控制板、串口选通板、电源适配器和风扇电性连接，电源适配器采用1 1冗余设计，通过电源桥接板和底板分别为arm业务板、小交换板、主交换板、控制板、串口选通板、电源适配器和风扇供电，电源适配器与控制板通过信号传输链接。
12.进一步的，所述串口选通板由不少于一个的编程芯片构成，串口选通板通过mam3.0金手指与底板连接，且一端与arm业务板电性连接，另一端与底板上的4pin插座电性连接，4pin插座设置有两个，通过4pin插座与电脑连接进行rs232通讯。
13.进一步的，所述控制板分别通过rs485通讯线与arm业务板进行信号传输链接，通过串行信号控制移位锁存器的输出，移位锁存器输出端分别与arm业务板和小交换板电性连接，从而控制arm业务板和小交换板的上下电，分别按照业务需求分配arm业务板和小交换板。
14.进一步的，所述控制板分别通过高低电平检测arm业务板的插入和机箱可用的arm业务板数量，控制板分别通过高低电平对主交换板进行复位控制，并分别通过pwm控制器控制风扇的转速，风扇通过高低电平反馈自身的状态，控制板分别通过高低电平控制电源适配器的主电压v的输出与关闭，电源适配器通过高低电平反馈自身的状态。
15.进一步的，所述不少于一个的arm业务板分别通过千兆网络与小交换板通过信号传输连接，不少于一个的小交换板分别通过千兆网络与主交换板通过信号传输连接，主交换板上安装有不少于一个的rj45接口，rj45接口分别通过导线与机箱外部的网络设备电性连接。
16.进一步的，所述arm业务板设置有三个，小交换板设置有一个，arm业务板之间分别相互通过信号传输连接，arm业务板和小交换板构成分布式服务器。
17.进一步的，所述arm业务板由不少于一个的arm主芯片构成，arm主芯片分别通过pcie金手指与底板连接，并与小交换板、arm业务板与底板水平插接，控制板、电源桥接板、串口选通板和电源适配器电性连接。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1.本实用新型提出的模块化高密度分布式服务器，arm业务板和小交换板构成分布式服务器，处理能力强，每个arm系统独立运行，又可以相互通讯，pcie金手指采集速度快，采集的数据通过pcie金手指传输至底板进行数据处理，具有高速采集和传输的特点，arm业务板可垂直插拔进行更换升级，提高接口的稳定性与扩容性，不用增加机箱的高度，更好利用机柜的空间。
20.2.本实用新型提出的模块化高密度分布式服务器，分别采用arm主芯片搭建分布式整机系统，核心的处理、计算能力可以达到x86水平，arm主芯片指令执行速度更快，寻址方式灵活简单，执行效率高，指令长度固定，可随着arm芯片的升级快速开发arm业务板，提升整机的处理、计算能力。
21.3.本实用新型提出的模块化高密度分布式服务器，电源适配器采用1 1冗余设计，通过多重备份来增加系统的可靠性，当系统发生故障时，减少系统的故障时间，通过串行信号控制移位锁存器的输出，从而控制arm业务板和小交换板的上下电，可以根据业务需求打开或者关闭对应的arm系统，减少电损耗，延长机器寿命。
22.4.本实用新型提出的模块化高密度分布式服务器，通过导轨可从机柜抽拉出机
箱，插拔所有模块，有效利用机柜空间，工艺更加精湛，体积更小。
附图说明
23.图1为本实用新型的实施例一整体结构俯视图；
24.图2为本实用新型的系统模块框架图；
25.图3为本实用新型的系统内部控制通讯示意图；
26.图4为本实用新型的系统ip网络框架图；
27.图5为本实用新型的实施例二整体结构俯视图。
28.图中：1、机箱；2、arm业务板；3、小交换板；4、主交换板；5、控制板；6、底板；7、电源桥接板；8、串口选通板；9、电源适配器；10、风扇；11、导轨；12、4pin插座；13、移位锁存器。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一
31.请参阅图1-4，一种模块化高密度分布式服务器，包括机箱1和机箱1内部的硬件系统，硬件系统由arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、底板6、电源桥接板7、串口选通板8、电源适配器9和风扇10组成，arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、电源桥接板7、串口选通板8、电源适配器9和风扇10输出端和输入端分别与底板6电性连接，arm业务板2由不少于一个的arm主芯片构成，arm主芯片分别通过pcie金手指与底板6连接，pcie金手指采集速度快，采集的数据通过pcie金手指传输至底板6进行数据处理，具有高速采集和传输的特点，并与小交换板3、arm业务板2与底板6水平插接，插接方便，控制板5、电源桥接板7、串口选通板8和电源适配器9电性连接，提高接口的稳定性与扩容性，不用增加机箱1的高度，更好利用机柜的空间，分别采用arm主芯片搭建分布式整机系统，核心的处理、计算能力可以达到x86水平，arm主芯片本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35％，却能保留32位系统的所有优势，体积小、低功耗、低成本、高性能，支持thumb(16位)/arm(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件，大量使用寄存器，指令执行速度更快，寻址方式灵活简单，执行效率高，指令长度固定，小交换板3由不少于一个的网络交换芯片构成，小交换板3通过pcie金手指与底板6连接，并与arm业务板2、主交换板4、控制板5和电源桥接板7电性连接，主交换板4由不少于一个的网络交换芯片构成，主交换板4通过mam3.0金手指与底板6连接，并与小交换板3、控制板5和电源桥接板7电性连接，控制板5由不少于一个的控制芯片构成，控制板5通过mam3.0金手指与底板6连接，并与arm业务板2、小交换板3、主交换板4、电源桥接板7、和风扇10电性连接，电源桥接板7集成两个电源板对板插座并与电源适配器9电性连接，电源桥接板7通过金手指与底板6连接，并与arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、串口选通板8、电源适配器9和风扇10电性连接，电源适配器9采用1 1冗余设计，电源适配器9设置为两个，分别分担50％的负载，如果有一台电源适配器9出现问题，另一台电源适配器9承担所有负载，并通过多重备份来增加系统的可
靠性，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间，通过电源桥接板7和底板6分别为arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、串口选通板8、电源适配器9和风扇10供电，电源适配器9与控制板5通过信号传输链接，串口选通板8由不少于一个的编程芯片构成，串口选通板8通过mam3.0金手指与底板6连接，且一端与arm业务板2电性连接，另一端与底板6上的4pin插座12电性连接，4pin插座12设置有两个，通过4pin插座12与电脑连接进行rs232通讯，控制板5分别通过rs485通讯线与arm业务板2进行信号传输链接，通过串行信号控制移位锁存器13的输出，移位锁存器13输出端分别与arm业务板2和小交换板3电性连接，从而控制arm业务板2和小交换板3的上下电，分别按照业务需求分配arm业务板2和小交换板3，控制板5分别通过高低电平检测arm业务板2的插入和机箱1可用的arm业务板2数量，控制板5分别通过高低电平对主交换板4进行复位控制，并分别通过pwm控制器控制风扇10的转速，风扇10通过高低电平反馈自身的状态，控制板5分别通过高低电平控制电源适配器9的主电压12v的输出与关闭，电源适配器9通过高低电平反馈自身的状态，不少于一个的arm业务板2分别通过千兆网络与小交换板3通过信号传输连接，不少于一个的小交换板3分别通过千兆网络与主交换板4通过信号传输连接，主交换板4上安装有不少于一个的rj45接口，rj45接口分别通过导线与机箱1外部的网络设备电性连接，arm业务板2设置有三个，小交换板3设置有一个，arm业务板2之间分别相互通过信号传输连接，arm业务板2和小交换板3构成分布式服务器，机箱1两侧分别安装有用于从机柜抽拉的导轨11，机箱1表面分别设置有相对应的插拔口，整体高密度集成，通过导轨11可从机柜抽拉出机箱1，插拔所有模块，有效利用机柜空间，工艺更加精湛，体积更小。
32.实施例二
33.请参阅图2-5，一种模块化高密度分布式服务器，包括机箱1和机箱1内部的硬件系统，硬件系统由arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、底板6、电源桥接板7、串口选通板8、电源适配器9和风扇10组成，arm业务板2设置有三个，小交换板3设置有一个，arm业务板2之间分别相互通过信号传输连接，arm业务板2和小交换板3构成分布式服务器，处理能力强，每个arm系统独立运行，又可以相互通讯，arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、电源桥接板7、串口选通板8、电源适配器9和风扇10输出端和输入端分别与底板6电性连接，arm业务板2由不少于一个的arm主芯片构成，arm主芯片分别通过pcie金手指与底板6连接，pcie金手指采集速度快，采集的数据通过pcie金手指传输至底板6进行数据处理，具有高速采集和传输的特点，并与小交换板3、arm业务板2与底板6相互垂直插接，arm业务板2可垂直插拔进行更换升级，控制板5、电源桥接板7、串口选通板8和电源适配器9电性连接，提高接口的稳定性与扩容性，不用增加机箱1的高度，更好利用机柜的空间，分别采用arm主芯片搭建分布式整机系统，核心的处理、计算能力可以达到x86水平，arm主芯片本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35％，却能保留32位系统的所有优势，体积小、低功耗、低成本、高性能，支持thumb(16位)/arm(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件，大量使用寄存器，指令执行速度更快，寻址方式灵活简单，执行效率高，指令长度固定，可随着arm芯片的升级快速开发arm业务板2，提升整机的处理、计算能力，小交换板3由不少于一个的网络交换芯片构成，小交换板3通过pcie金手指与底板6连接，并与arm业务板2、主交换板4、控制板5和电源桥接板7电性连接，主交换板4由不少于一个的网络交换芯片构成，主交换板4通过mam3.0金手指与底板6连接，并与小交换板3、控制板5和电源
桥接板7电性连接，控制板5由不少于一个的控制芯片构成，控制板5通过mam3.0金手指与底板6连接，并与arm业务板2、小交换板3、主交换板4、电源桥接板7、和风扇10电性连接，电源桥接板7集成两个电源板对板插座并与电源适配器9电性连接，电源桥接板7通过金手指与底板6连接，并与arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、串口选通板8、电源适配器9和风扇10电性连接，电源适配器9采用1 1冗余设计，电源适配器9设置为两个，分别分担50％的负载，如果有一台电源适配器9出现问题，另一台电源适配器9承担所有负载，并通过多重备份来增加系统的可靠性，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间，通过电源桥接板7和底板6分别为arm业务板2、小交换板3、主交换板4、控制板5、串口选通板8、电源适配器9和风扇10供电，电源适配器9与控制板5通过信号传输链接，串口选通板8由不少于一个的编程芯片构成，串口选通板8通过mam3.0金手指与底板6连接，且一端与arm业务板2电性连接，另一端与底板6上的4pin插座12电性连接，4pin插座12设置有两个，通过4pin插座12与电脑连接进行rs232通讯，控制板5分别通过rs485通讯线与arm业务板2进行信号传输链接，通过串行信号控制移位锁存器13的输出，移位锁存器13输出端分别与arm业务板2和小交换板3电性连接，从而控制arm业务板2和小交换板3的上下电，分别按照业务需求分配arm业务板2和小交换板3，控制板5分别通过高低电平检测arm业务板2的插入和机箱1可用的arm业务板2数量，控制板5分别通过高低电平对主交换板4进行复位控制，并分别通过pwm控制器控制风扇10的转速，风扇10通过高低电平反馈自身的状态，控制板5分别通过高低电平控制电源适配器9的主电压12v的输出与关闭，电源适配器9通过高低电平反馈自身的状态，不少于一个的arm业务板2分别通过千兆网络与小交换板3通过信号传输连接，不少于一个的小交换板3分别通过千兆网络与主交换板4通过信号传输连接，主交换板4上安装有不少于一个的rj45接口，rj45接口分别通过导线与机箱1外部的网络设备电性连接，可以根据业务需求打开或者关闭对应的arm系统，减少电损耗，延长机器寿命，机箱1两侧分别安装有用于从机柜抽拉的导轨11，机箱1表面分别设置有相对应的插拔口，整体高密度集成，通过导轨11可从机柜抽拉出机箱1，插拔所有模块，有效利用机柜空间，工艺更加精湛，体积更小。
34.综上所述，本模块化高密度分布式服务器，arm业务板2和小交换板3构成分布式服务器，处理能力强，每个arm系统独立运行，又可以相互通讯，pcie金手指采集速度快，采集的数据通过pcie金手指传输至底板6进行数据处理，具有高速采集和传输的特点，arm业务板2可垂直插拔进行更换升级，提高接口的稳定性与扩容性，不用增加机箱1的高度，更好利用机柜的空间，分别采用arm主芯片搭建分布式整机系统，核心的处理、计算能力可以达到x86水平，arm主芯片指令执行速度更快，寻址方式灵活简单，执行效率高，指令长度固定，可随着arm芯片的升级快速开发arm业务板2，提升整机的处理、计算能力，电源适配器9采用1 1冗余设计，通过多重备份来增加系统的可靠性，当系统发生故障时，减少系统的故障时间，通过串行信号控制移位锁存器13的输出，从而控制arm业务板2和小交换板3的上下电，可以根据业务需求打开或者关闭对应的arm系统，减少电损耗，延长机器寿命，通过导轨11可从机柜抽拉出机箱1，插拔所有模块，有效利用机柜空间，工艺更加精湛，体积更小。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范
围之内。