專利名稱：多處理器系統及其管式計算機模塊的制作方法
技術領域：
本發明為一種多處理器系統，應用于處理電子數據，特別是一種具有無切 割氣流的信道的多處理器系統。
背景技術：
刀鋒架構(Blade Architecture)的高度模塊化特性，為刀鋒服務器帶來高 密度化、管理方便、易于擴充與適合特殊應用等優點； 一般而言，刀鋒架構是 高效能運算(High Performance Computing, HPC)系統的最佳選擇之一。不過， 由于高效能運算系統產生較一般系統更多的熱量，高密度化的刀鋒架構并不利 于提供高散熱效率。而目前部分系統采用高散熱效率的液冷系統，雖然有效提 高了散熱效率，但是卻也使成本上揚、制造復雜度也跟著提升。如圖1所示，為現有技術中采用刀鋒架構的個人超級計算機l，此類型系統 乃供執行小規模、高度復雜的計算工作。如圖所示，機箱10內的前段空間皆用 于安裝數片主板ll，且所有主板ll間隔地排列于該前段空間中，同時各主板ll 將前段空間切割為數個切割空間作為氣流通道，如同常見的刀鋒架構。后段空 間包含位于下半部、帶有風扇的電源供應器12，上半部另設有數個主風扇13做 為主要的散熱氣流產生來源；由機箱10前側吸入的氣流14將分別通過各個切割 空間，再經過主風扇13由機箱10背側排出。前述架構的最大問題，在于狹窄的切割空間對于散熱是很大的障礙；噪音 的產生可視為空氣分子與物體的碰撞所造成的，狹窄的空間、凹凸不平的通道 表面會造成較多的紊流，產生更多的風切聲。而為了讓氣流在狹窄的切割空間 順暢流動、同時要達到足夠的風壓穿過每一片散熱鰭片lll之間的通道，必須使 用的高轉速小型風扇，也會造成高分貝的運作噪音。發明內容針對上述問題，本發明提出一種多處理器系統及其管式計算機模塊，能于 系統中保留貫穿、無切割氣流的信道，使系統能以較佳的空間配置架構，達到 最佳的散熱效率并同時大幅降低噪音。根據本發明所揭露的一種多處理器系統，包含有機架本體、若干個主板、 若干個散熱模塊以及散熱風扇，機架本體的相鄰的四個側面分別為側板，而于 上下兩側形成相對的第一開口與第二開口，每一主板具有至少一個處理器，并 分別裝設于側板上，而使第一開口與第二開口之間形成無切割氣流的信道，配
合散熱模塊分別對應裝設于主板的處理器上，使得裝設于機架本體的第一開口 的散熱風扇，可以導引空氣直接穿過通道，而不受到主板上的組件所阻擋，不僅提高散熱效率，同時更降低了噪音的產生。另外，本發明所揭露的管式計算機模塊，包含機架本體與若干個主板，機 架本體相鄰的四個側面分別具有側板，而于上下兩側形成相對的第一開口與第 二開口，使每一主板分別裝設于側板上，而于第一開口與第二開口之間形成無 切割氣流的信道，使系統能以較佳的空間配置架構，達到最佳的散熱效率并同 時大幅降低噪音；同時更可配合管式計算機模塊兩兩相互堆棧、連結，而形成 更大型的計算機系統。有關本發明的特征與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下-
圖1為現有刀鋒架構的個人超級計算機的示意圖 圖2A為本發明的多處理器系統的示意圖 圖2B為本發明的多處理器系統于幵啟狀態的示意圖 圖3為本發明的管式計算機模塊的機架本體的示意圖 圖4為本發明的多處理器系統的側向剖面示意圖 圖5為本發明的多處理器系統的另一實施例示意圖 圖6為本發明的多處理器統的底座詳細構造示意圖具體實施方式
根據本發明所揭露的多處理器系統及其管式計算機模塊，其中多處理系統 請參閱圖2A、圖2B所示，為包含有管式計算機模塊2、若干個散熱模塊31與 兩散熱風扇32、 33 (見圖4,圖中繪示為兩個，但也可僅設計為單一個，容后 詳述)，其中，管式計算機模塊2包含有機架本體20、與四個主板211、 221、 231、 241，請同時配合參閱圖3，機架本體20的相鄰的四個側面分別供四個側 板21、 22、 23、 24裝設，而于另外兩個相對的側面形成第一開口 25與第二開 口 26，因此，在第一開口 25與第二開口 26之間就形成了貫穿機架本體20的通 道27。主板2U、 221、 231、 241分別裝設于側板21、 22、 23、 24上，因為主 板211、 221、 231、 241是平貼于側板21、 22、 23、 24上裝設，不同于現有(見 圖1)乃是利用直立插設的方式，故機架本體20中間的信道27自然形成無切割 氣流的通道27。因此架構乃是針對刀鋒架構的個人超級計算機加以突破，故主板211、 221、 231、 241上具有若干個處理器，以圖中主板211為例，其具有兩個處理器2111、 2112，處理器2111、 2112上裝設有散熱模塊31，當然，此一架構也可運用于低 階的處理器系統，也就是說主板211僅具有單一顆處理器，故此并不會限定本
發明的運用。散熱模塊31可為單一散熱鰭片(見圖2B)，亦可為結合有散熱風 扇或其余任何具散熱功能的模塊，用以帶走處理器2111、 2112運作所產生的熱如圖2B、圖4所示，為了方便主板211、 221、 231、 241裝設，側板21、22、 23、 24以單側邊樞接于機架本體20裝設為佳，使側板21、 22、 23、 24可 以相對于機架本體20轉動，而方便主板211、 221、 231、 241或其上的組件裝 卸；樞接的方式，可如圖中所繪示，以左/右單側邊樞接，而可供水平轉動開啟， 當然亦可改以上/下兩側邊樞接，供垂直方向轉動開啟。主板211、 221、 231、 241上面具有的導線、連接線等可以拉至樞接一側邊，避免干擾側板21、 22、23、 24的轉動與開啟，或是直接將導線、連接線設計于樞接的側邊亦可。 當然，也可以采用其它種方式的組裝、甚至側板兩兩連接(如側板21、 22相連接、側板23、 24相連接)，于裝設在機架本體20前，在沿著中央的折線彎 折90度來裝設，以方便攜帶。同時，機架本體20的第一開口 25可配合頂蓋41裝設、第二開口 26可配 合底座42裝設，底座42內可供其余相關組件容置裝設(如為電源供應器、監 控面板等)，而頂蓋41設計具有若干個穿孔411，而配合散熱風扇32、 33裝設， 散熱風扇32、 33的數量、大小、轉速的選擇，借由多處理器系統的需求來加以 設計，也可僅選擇單一個、較大出風量的風扇，或是以數組方式排列更多小型 的風扇。配合頂蓋41的穿孔411而可將熱能帶走，而散熱風扇32、 33的供電， 可借配線由底座42來供應，而配線的方式可以采用沿著機架本體20的支柱配 置；或是借由整合的配線管由一側或是中央垂直穿越，如圖6所示，以盡量減 少中央空間的阻擋與切割。因此，當散熱風散32、 33驅動氣流時，因為機架本體20中央是貫穿且無 切割氣流的通道27 (見圖3)，故氣流90可以通過而帶走散熱模塊31的熱能， 且降低與主板211及其上的相關組件(如散熱模塊31等)的切割、阻擋，而大 幅降低噪音的產生，且因為氣流90可以迅速通過，自然可以提升散熱的效率。散熱風扇32、 33的部分可整合至頂蓋41內，騰出的空間可以供多處理器 系統的硬盤設置，而硬盤的設置以貼附于機架本體20上為佳，可避免減少氣流 90的切割以及阻擋。另外，也可直接將硬盤整合于風扇32、 33的間的空隙，亦 可共同整合于頂蓋41內，而使整體高度降低。另一方面，可借由增設支架而將 硬盤設置于主板211、 221、 231、 241上、底座42的空間內。一般說來，多處理器系統的電源供應器62、 63多配置有離心式風扇，請參 閱圖6，離心式風扇會將空氣由側面進風、頂面出風，故可以配合于底座四周開 設有若干個氣孔421 (見圖2A、圖2B)，可供空氣進風之用，而頂面出風產生的 氣流會沿著機架本體20往上，而與上方的散熱風扇32、 33所生成的氣流，產 生加成的效果。所以，電源供應器62、 63的上方也不宜受到其它組件的阻擋，
才能產生最大的散熱效果并降低噪音，如同前述的硬盤，需閃過離心是風扇的 出風路徑來設置為佳。且多處理器系統的各種切換模塊64亦可裝設于底座42的上半部，譬如為 電源切換模塊、輸入輸出接口切換模塊或是NVIDIA SLI (Scalable Link Interface)的接口，使多處理器系統發揮更大的效能。另一方面，也可以配合將另一組管式計算機模塊5連接于管式計算機模塊2 的第一開口25，請參閱圖5，同時配合底座42與頂蓋41設置于上下兩側，而 可擴充為裝設八個主板的多處理器系統，當然，，管式計算機模塊5并不限定于 裝設在第一開口25，也可以裝設于第二開口 26或是任一側面上，同樣也可達到擴充的目的。借此相互堆棧組裝，即可大幅提高多處理器系統的擴充性，而不 會有現有架構(見圖l)難以擴充的弊病。同時，亦可將頂蓋41予以去除，并 配合將其設置于譬如為一般辦公室空調系統的風管的末端，而提供更大的散熱 效果。雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任 何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾， 因此本發明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種管式計算機模塊，其特征在于，該模塊包含一機架本體，相鄰的四個側面分別具有一側板，而形成相對的一第一開口與一第二開口；及若干個主板，每一該主板具有至少一處理器，并分別裝設于該些側板，而使該第一開口與該第二開口之間形成無切割氣流的通道。
2. 根據權利要求1所述的管式計算機模塊，其特征在于，該側板以一側邊樞接于該機架本體上。
3. 根據權利要求1所述的管式計算機模塊，其特征在于，該機架本體更包含有一頂蓋，該頂蓋裝設于該第一開口，且具有若干個穿孔，且該頂蓋可供至 少一散熱風扇裝設。
4. 根據權利要求3所述的管式計算機模塊，其特征在于，該主板的處理器 鄰近于該散熱風扇裝設。
5. 根據權利要求1所述的管式計算機模塊，其特征在于，該機架本體更包 含有一底座，裝設于該第二開口，而供若干個電源供應器裝設，且該底座具有 若干個氣孔，供該電源供應器的風扇進氣散熱。
6. 根據權利要求1所述的管式計算機模塊，其特征在于，該機架本體更連接有另一機架本體。
7. 根據權利要求6所述的管式計算機模塊，其特征在于，該另一機架本體連接于其中的一側面或該第一開口、該第二開口的其一。
8. —種多處理器系統，其特征在于，該系統包含有-一機架本體，相鄰的四個側面分別具有一側板，而形成相對的一第一開口 與一第二開口；若干個主板，每一該主板具有至少一處理器，并分別裝設于該些側板，而 使該第一開口與該第二開口之間形成無切割氣流的通道；若干個散熱模塊，分別對應裝設于該些主板的該些處理器；以及 一散熱風扇，裝設于該機架本體的該第一開口，導引一空氣穿過該通道。
9. 根據權利要求8所述的多處理器系統，其特征在于，該側板以一側邊樞 接于該機架本體上。
10. 根據權利要求8所述的多處理器系統，其特征在于，該機架本體更包含 有一頂蓋，該頂蓋裝設于該第一開口并供該散熱風扇裝設，且具有若干個穿孔。
11. 根據權利要求IO所述的多處理器系統，其特征在于，該主板的處理器 鄰近于該散熱風扇裝設。
12. 根據權利要求8所述的多處理器系統，其特征在于，該機架本體更包含 有一底座，裝設于該第二開口，而供若干個電源供應器裝設。
13. 根據權利要求12所述的多處理器系統，其特征在于，該底座具有若干 個氣孔，供該電源供應器的風扇進氣散熱。
14. 根據權利要求8所述的多處理器系統，其特征在于，該機架本體更連接 有另一機架本體。
15. 根據權利要求14所述的多處理器系統，其特征在于，該另一機架本體 連接于其中的一側面或該第一開口、該第二開口的其一。
全文摘要
本發明公開了一種多處理器系統及其管式計算機模塊，將多處理器系統設計為具有管式計算機模塊，使其中央具有貫穿、無切割氣流的信道，而主板裝設于信道的四周，使系統能以較佳的空間配置架構，達到最佳的散熱效率并同時大幅降低噪音。
文檔編號G06F1/20GK101118457SQ20061002960
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月1日 優先權日2006年8月1日
發明者莫辰爾 申請人:泰安電腦科技(上海)有限公司;泰安電腦科技股份有限公司