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一种模块化边缘服务器结构

阅读：754发布：2023-05-29

专利汇可以提供一种模块化边缘服务器结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种模块化边缘服务器结构，包括：主控板模块；主控板模块上设置有管理模块的容置区及连接器、内存条的容置区及插接口、CPU的容置区及连接器、电源模块的容置区及连接器、散热模块的容置区及连接器、硬盘的容置区及连接器、扩展模块的容置区及连接器、I/O模块的容置区及连接器和南桥。所述南桥与I/O模块具有信号线连接，管理模块与散热模块的连接器通过信号线连接，散热模块的连接器用于连接风扇。管理模块与电源模块的连接通过信号线连接；管理模块与硬盘的连接器通过信号线连接；管理模块与扩展模块的连接器通过信号线连接，扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块等。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种模块化边缘服务器结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种模块化边缘服务器结构，包括：机箱外壳和主控板模块；
其特征在于：主控板模块上设置有管理模块的容置区及连接器、内存条的容置区及插接口、CPU的容置区及连接器、电源模块的容置区及连接器、散热模块的容置区及连接器、硬盘的容置区及连接器、扩展模块的容置区及连接器、I/O模块的容置区及连接器和南桥；
所述南桥与I/O模块具有信号线连接，负责I/O总线之间的通信，所述I/O模块含有VGA接口、USB接口、电口网络连接端口，负责主控板模块与上一层结构或外界的数据通信；
管理模块与散热模块的连接器通过信号线连接，散热模块的连接器用于连接风扇，管理模块用于控制风扇的开关以及转速；
管理模块与电源模块的连接通过信号线连接，用于控制电源模块的开关；
管理模块与硬盘的连接器通过信号线连接，用于控制硬盘的运行；
管理模块与扩展模块的连接器通过信号线连接，扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块；管理模块能够读取网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块的工作状态参数并控制扩展模块连接器的开关；以及用于进行数据交换；
电源模块的连接器与管理模块、散热模块的连接器、硬盘的连接器、扩展模块的连接器、I/O模块连接器、内存条插接口、CPU连接器和南桥通过电源线连接；
所述扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块；根据应用需求，还可以适配更多种类的扩展模块；
网络功能模块用于配置实现包括网络交换机、VPC网络、WIFI路由器无线传输等功能或方案；
存储功能模块用于配置实现包括全闪存存储、ARM分布式存储、X86分布式存储等功能或方案；
视频功能模块用于配置实现包括视频直播、高频交易等功能或方案；
GPU/FPGA模块用于配置实现包括摄像头视频AI计算、CPU/GPU/FPGA异构加速、云游戏等功能或方案；
所述扩展模块、风扇、电源、硬盘均可拆卸连接在对应的连接器上；
所述机箱外壳内部设置有主控板模块，机箱外壳的前后两端都开有安装孔，用于供扩展模块、I/O模块、风扇、电源的安装和取出。
2.根据权利要求1所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述电源模块依据负载大小的不同而选择由单个电源或是2个电源组成。
3.根据权利要求2所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述扩展模块的连接器支持热插拔。
4.根据权利要求3所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述散热模块包括
1至4个风扇。
5.根据权利要求4所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述硬盘为1至2个。
6.根据权利要求5所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述内存条插接口排成数量相同的两列，其中一列存在至少6个内存条插接口。
7.根据权利要求6所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：I/O模块包括VGA接口、USB接口和电口网络连接端口。
8.根据权利要求7所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述机箱外壳通过螺丝钉完全固定安装于服务器机箱中，或采用伸缩滑轨安装于服务器机箱中，或采用刀片式整体插拔安装方式安装于服务器机箱中。
9.根据权利要求8所述的一种模块化边缘服务器结构，其特征在于：所述机箱外壳为19英寸。

说明书全文

一种模块化边缘服务器结构

技术领域

[0001] 本实用新型涉及服务器结构技术领域，特别涉及一种具有高可用、高扩展、高密度、低能耗、便于集中管理、基于模块化布局的结构的边缘服务器。

背景技术

[0002] 物联网的发展推动形成万物互联、万物感知的智能社会，然而，当前网络的构建和部署对于物联网等新业务特性并不能很好地兼容。为了满足物联网高速发展所需的高带宽、低时延的要求，并减轻网络负荷，需要将原本位于数据中心的服务和功能“下沉”到移动网络的边缘，在移动网络边缘提供计算、存储、网络和通信资源。边缘计算系统也因此应声而出。

[0003] 但边缘服务器作为高性能计算设备，不仅对运维管理、交换性能要求特别高，而且目前市面上的边缘服务器，普遍呈现标准不统一、扩展性能差等缺点，且成本居高不下，很难满足用户的个性化需求。

[0004] 因此，面对物联网环境下越来越复杂的应用环境和多元化的应用需求，基于全平台模块化布局的结构设计，如何提供一种具有高可用、高扩展、高密度、低能耗、便于集中管理的边缘服务器，多方位最大限度地满足用户的个性化需求越来越必要。实用新型内容

[0005] 本实用新型针对现有技术的缺陷，提供了一种模块化边缘服务器结构，解决了现有技术中存在的缺陷。

[0006] 为了实现以上实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

[0007] 一种模块化边缘服务器结构，包括：机箱外壳和主控板模块；

[0008] 主控板模块上设置有管理模块的容置区及连接器、内存条的容置区及插接口、CPU的容置区及连接器、电源模块的容置区及连接器、散热模块的容置区及连接器、硬盘的容置区及连接器、扩展模块的容置区及连接器、I/O模块的容置区及连接器和南桥。

[0009] 所述南桥与I/O模块具有信号线连接。管理模块与散热模块的连接器通过信号线连接，散热模块的连接器用于连接风扇，管理模块用于控制风扇的开关以及转速。

[0010] 管理模块与电源模块的连接通过信号线连接，用于控制电源模块的开关；

[0011] 管理模块与硬盘的连接器通过信号线连接，用于控制硬盘的运行；

[0012] 管理模块与扩展模块的连接器通过信号线连接，扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块；管理模块能够读取网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块的工作状态参数并控制扩展模块连接器的开关；以及用于进行数据交换。

[0013] 电源模块的连接器与管理模块、散热模块的连接器、硬盘的连接器、扩展模块的连接器、I/O模块连接器、内存条插接口、CPU连接器和南桥通过电源线连接。

[0014] 所述扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块和GPU/FPGA模块。根据应用需求，还可以适配更多种类的扩展模块。

[0015] 网络功能模块用于配置实现包括网络交换机、VPC网络、WIFI路由器无线传输等功能或方案。

[0016] 存储功能模块用于配置实现包括全闪存存储、ARM分布式存储、X86分布式存储等功能或方案。

[0017] 视频功能模块用于配置实现包括视频直播、高频交易等功能或方案。

[0018] GPU/FPGA模块用于配置实现包括摄像头视频AI计算、CPU/GPU/FPGA异构加速、云游戏等功能或方案。

[0019] 所述扩展模块、风扇、电源、硬盘均可拆卸连接在对应的连接器上。

[0020] 所述机箱外壳内部设置有主控板模块，机箱外壳的前后两端都开有安装孔，用于供扩展模块、I/O模块、风扇、电源的安装和取出。

[0021] 作为优选，所述电源模块依据负载大小的不同而选择由单个电源或是2个电源组成；

[0022] 作为优选，所述扩展模块的连接器支持热插拔。

[0023] 作为优选，所述散热模块包括1至4个风扇。

[0024] 作为优选，所述硬盘为1至2个。

[0025] 作为优选，所述内存条插接口排成数量相同的两列，其中一列存在至少6个内存条插接口。

[0026] 作为优选，I/O模块包括VGA接口、USB接口和电口网络连接端口。

[0027] 作为优选，所述机箱外壳通过螺丝钉完全固定安装于服务器机箱中，或采用伸缩滑轨安装于服务器机箱中，或采用刀片式整体插拔安装方式安装于服务器机箱中。

[0028] 作为优选，所述机箱外壳为19英寸。

[0029] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

[0030] 1.具有高可用、高扩展、高密度、基于模块化技术特征的边缘服务器底板结构。

[0031] 2.有效整合计算、网络、存储、视频、GPU/FPGA、管理等各种资源配置，实现灵活部署和有效扩展等诸多特性。

[0032] 3.可以在同一张主控板模块上实现多种扩展模块的热拔插安装，扩展模块可以是网络模块、存储模块、视频模块、GPU/FPGA模块，也可以配置I/O模块、管理控制模块和散热模块，满足不同用户的各种应用需求。

[0033] 4.通过管理控制模块实现对各功能模块系统运行状态的监视监控，方便用户操作维护，十分简单。附图说明

[0034] 图1是本实用新型实施例主控板模块布局示意图；

[0035] 图2是本实用新型实施例服务器外壳的前端配置不同扩展模块后的示意图；

[0036] 图3是本实用新型实施例服务器外壳的后端配置散热模块、I/O模块以及电源模块后的示意图。

[0037] 图中标记：10为主控板模块，101为管理模块，102、106为硬盘容置区，103、104、105为扩展模块容置区，107、109为内存条插接口，108为CPU容置区，110～113为散热模块容置区，114为I/O模块容置区，115、116为电源容置区，117～119为扩展模块。

具体实施方式

[0038] 为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本实用新型做进一步详细说明。

[0039] 如图1所示，一种模块化边缘服务器，包括：机箱外壳和主控板模块10；

[0040] 主控板模块10上设置管理模块容置区101、内存条插接口107、109、CPU容置区108和南桥；CPU容置区108可以安装不同型号的CPU，以满足并兼容各类应用。

[0041] 主控板模块10上还设置有电源模块的容置区115、116及连接器，散热模块容置区110～113及连接器，硬盘的容置区102、106及连接器，扩展模块的容置区103～105及连接器，I/O模块容置区114及连接器。

[0042] 本实施例中在主控板模块10上配置了2个电源，电源模块可以依据负载大小的不同而选择由单个电源组成，或是由2个电源组成，并且以负载均衡冗余方式工作，在考虑能源节省的基础上有效提高服务器系统的供电安全性和可靠性。

[0043] I/O模块含有1个VGA接口、2个USB接口、2个电口网络连接端口，不同用户可以根据需求来选择连接端口类型与数量，来实现主控板模块与上一层结构或外界的数据通信。

[0044] 所述散热模块包括4个风扇，可自动调节转速为机箱提供散热。

[0045] 所述管理控制模块，用于控制及监视主控板模块上各模块运行状态，包括启用/断开扩展模板，控制风扇转速与启停，控制电源模块的开关。

[0046] 所述内存条插接口的连接器可实现超大限度的内存扩展。内存条插接口排成数量相同的两列，其中一列存在至少6个内存条插接口。

[0047] 在主控板模块上也配置了用于安装和连接硬盘的2个连接器，

[0048] 所述南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如 PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。

[0049] 本实施例可以接插3个同类或不同种类的扩展模块117～119，扩展模块包括：网络功能模块、存储功能模块、视频功能模块、GPU/FPGA模块等，根据应用需求，还可以适配更多种类的扩展模块。优选扩展模块的连接器为PCIEX8连接器接口。

[0050] 网络功能模块用于配置实现包括网络交换机、VPC网络、WIFI路由器无线传输等功能或方案。

[0051] 存储功能模块用于配置实现包括全闪存存储、ARM分布式存储、X86分布式存储等功能或方案。

[0052] 视频功能模块用于配置实现包括视频直播、高频交易等功能或方案。

[0053] GPU/FPGA模块用于配置实现包括摄像头视频AI计算、CPU/GPU/FPGA异构加速、云游戏等功能或方案。

[0054] 所述主控板模块10作为模块化布局结构的基板，统一对各模块进行资料配置。而管理控制模块则负责对主控板模块10上所配置的各模块运行状态进行监视监控，用户可以很方便地通过管理控制模块对各模块进行操作维护，十分简单。

[0055] 本实施例中的各种模块的连接器均支持热插拔，例如扩展模块的连接器、风扇的连接器、扩展模块的连接器、电源模块的连接器、I/O模块的连接器。方便用户更换。

[0056] 所述机箱外壳内部安装主控板模块10，机箱外壳的前后两端都设有安装孔，用于供扩展模块、风扇、I/O模块、电源的插入和取出。

[0057] 所述机箱外壳可以通过螺丝钉完全固定安装于服务器机箱中，或采用伸缩滑轨安装于服务器机箱中，或采用刀片式整体插拔安装方式安装于服务器机箱中。

[0058] 在本实施例中，服务器机箱为19英寸机箱，可以很好地适应业内目前大量使用的19英寸机架，兼容性更佳。

[0059] 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的实施方法，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

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