一种微型集群服务器硬件架构制造技术

本实用新型专利技术提供一种微型集群服务器硬件架构。该硬件架构包括：集群框体，位于集群框体内部的集群背板、多个单元运算板、12V电源板和5V电源板；其中，多个所述单元运算板、12V电源板和5V电源板均和集群背板相连接。本实用新型专利技术服务器体积小、功耗低，解决了使用空间和功耗问题涉及到的业务平衡问题。通过把嵌入式服务器做小做薄，提出了国产CPU的嵌入式应用，并采用了模块化设计，包括运算板、电源板以及集成有数据总线和电源总线的集群背板，规范分类了运算单元、数据交换单元以及电源单元，应用模组独立，简单低耦合。

【技术实现步骤摘要】
一种微型集群服务器硬件架构
本技术涉及服务器
，尤其涉及一种微型集群服务器硬件架构。
技术介绍
服务器级别的处理器一直都是冯氏架构居多，然而采用冯氏架构的服务器在具备高性能的同时却带来巨大的耗电量，并且服务器的体积大、重量大，针对业务量需求小的场合，该类型服务器的性能与需求不成正比，资源利用率较低，经调查，发现绝大部分服务器利用率不到10%。高性能国产嵌入式处理器具有低功耗、小体积的特点，但当前嵌入式处理器主要应用于手机、平板、机顶盒等产品，对于其在服务器上的应用研究甚少。
技术实现思路
为克服现有的服务器耗电量大、体积大及重量大的问题，本技术提供一种微型集群服务器硬件架构。本技术提供的一种微型集群服务器硬件架构，包括：集群框体，位于集群框体内部的集群背板、多个单元运算板、12V电源板和5V电源板；其中，多个所述单元运算板、12V电源板和5V电源板均和集群背板相连接。进一步地，所述单元运算板包括RK3399处理器、背板插接口、以及均与RK3399处理器相连接的电源管理模块、DDR内存、EMMC存储器、PCIE存储器、USB接口、HDMI接口和PHY网络芯片；其中，电源管理模块和PHY网络芯片还与背板插接口相连接。进一步地，所述集群背板包括RTL8367RB交换控制芯片，所述集群背板用于提供数据总线通道、12V供电通道和5V供电通道。进一步地，所述集群框体采用插框，所述插框包含14个用于插入板卡的卡位。本技术的有益效果：（1）针对传统大型服务器不适合业务需求量较小场景的问题，本技术提出了一种利用嵌入式处理器的微型集群服务器的硬件架构，采用该硬件架构的服务器体积小、功耗低，解决了使用空间和功耗问题涉及到的业务平衡问题。（2）本技术提供的微型集群服务器硬件架构通过把嵌入式服务器做小做薄，提出了国产CPU的嵌入式应用，并采用了模块化设计，包括运算板、电源板以及集成有数据总线和电源总线的集群背板，规范分类了运算单元、数据交换单元以及电源单元，应用模组独立，简单低耦合。附图说明图1为本技术实施例提供的一种微型集群服务器硬件架构的结构示意图；图2为本技术实施例提供的单元运算板的结构示意图；图3为本技术实施例提供的集群背板的结构示意图；图4为本技术实施例提供的集群框体的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术实施例提供一种微型集群服务器硬件架构，包括：集群框体，位于集群框体内部的集群背板、多个单元运算板、12V电源板和5V电源板；其中，多个所述单元运算板（作为示例，图1中为3个单元运算板）、12V电源板和5V电源板均和集群背板相连接。如图2所示，所述单元运算板包括RK3399处理器、背板插接口、以及均与RK3399处理器相连接的电源管理模块、DDR内存、EMMC存储器、PCIE存储器、USB接口、HDMI接口和PHY网络芯片；其中，电源管理模块和PHY网络芯片还与背板插接口相连接。RK3399是瑞芯微推出的一款低功耗、高性能的应用处理器芯片，该芯片基于Big.Little架构，即具有独立的NEON协同处理器的双核Cortex-A72及四核Cortex-A53组合架构，主要应用于计算机、个人互联网移动设备，内置多个高性能硬件处理引擎。如图3所示，所述集群背板包括RTL8367RB交换控制芯片，该交换控制芯片采用千兆12路网络通信，全网变数据隔离。集群背板的作用为负责集群单元运算板的数据汇聚以及电源供应，即所述集群背板用于提供数据总线通道、12V供电通道和5V供电通道。该集群背板的功耗方面的参数为：采用5V供电，峰值功率10W，待机功率6W；尺寸大小为：44cm*5.4cm。本技术实施例的电源模块采用反击式220V转12V、5V双电源供电，电源输出部分采用同步整流稳压，峰值波纹60mV。5V电源容量25W，12V电源容量150W，从而为主控运算板、集群背板提供稳定的动力。如图4所示，所述集群框体采用插框，所述插框包含14个用于插入板卡的卡位。此外，在所述集群框体上还设置有用于与外部设备进行通信的RJ45连接器，以及用于接入220V工频电源的220V工频供电口。需要说明的是，单元运算板根据其功能可以分为AC-DC模块、负载均衡调节模块、集群运算模块和存储模块，模块支持热插拔，卡位通用。针对传统大型服务器不适合业务需求量较小场景的问题，本技术提出了一种利用嵌入式处理器的微型集群服务器的硬件架构，采用该硬件架构的服务器体积小、功耗低，解决了使用空间和功耗问题涉及到的业务平衡问题。此外，本技术提供的微型集群服务器硬件架构通过把嵌入式服务器做小做薄，提出了国产CPU的嵌入式应用，并采用了模块化设计，包括运算板、电源板以及集成有数据总线和电源总线的集群背板，规范分类了运算单元、数据交换单元以及电源单元，应用模组独立，简单低耦合。通过采用本技术提供的微型集群服务器，具有支持IPv6、高性能、高扩展的特点，采用Lubuntu操作系统，可以解决以下问题：1.避免了传统小型网络必须使用大型服务器的尴尬局面，实现了业务需求和性能匹配；2.本技术服务器所采用的芯片，价格低廉，成本低，解决了资金浪费的问题。3.本技术服务器功率只有7.5W，比传统服务器省电50多倍，解决了电力浪费的问题。4.本技术服务器体积小，解决了传统服务器占用空间大，空间浪费的问题。5.本技术服务器重量不到100克，解决了传统服务器重量大的问题。6.本技术服务器所有的模块均为插拔式，需要组网时可以添加新模块来扩充运算能力，集群背板直接集成千兆交换机以及电源总线，无需外部交换机，无需外加网线，无需添加电缆供电，解决了传统服务器集群运算组网困难的问题。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型集群服务器硬件架构，其特征在于，包括：集群框体，位于集群框体内部的集群背板、多个单元运算板、12V电源板和5V电源板；其中，多个所述单元运算板、12V电源板和5V电源板均和集群背板相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型集群服务器硬件架构，其特征在于，包括：集群框体，位于集群框体内部的集群背板、多个单元运算板、12V电源板和5V电源板；其中，多个所述单元运算板、12V电源板和5V电源板均和集群背板相连接。


2.根据权利要求1所述的一种微型集群服务器硬件架构，其特征在于，所述单元运算板包括RK3399处理器、背板插接口、以及均与RK3399处理器相连接的电源管理模块、DDR内存、EMMC存储器、PCIE存储器、USB接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新冈，李亚，卢欣欣，王兰兰，李亚娟，陈梅，
申请(专利权)人：周口师范学院，赛尔网络有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41