CN120560457A - 服务器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种服务器，涉及服务器技术领域，服务器包括多个电源供应单元和多个主板计算节点、第一汇流排和中背板。一个电源供应单元设置于一个主板计算节点上，主板计算节点包括第一电源扩展接口，电源供应单元与第一电源扩展接口电连接。第一汇流排与多个主板计算节点的第一电源扩展接口电连接。中背板包括第二电源扩展接口，第一汇流排还与第二电源扩展接口电连接。第一汇流排充当服务器的电力分配中枢，多个电源供应单元提供的电能在第一汇流排上实现均流、之后再将电能分配到对应负载，第一汇流排结构简单，有利于降低成本、有效实现热管理、提高电流均衡度。

Description

服务器

技术领域

本申请涉及服务器技术领域，尤其涉及一种服务器。

背景技术

在服务器架构中，其供电结构通常以电源板为中心，电力分配通常是由电源供应单元依次传输至主板、电源板和中背板，最后再分别供应至风扇和硬盘等负荷。然而，在高密度多节点服务器架构中，以电源板为中心的供电架构主要存在成本高昂、热管理失效、均流失衡三个主要问题，影响服务器的可靠性。

发明内容

本申请提供了一种服务器，基于热电协同优化的供电架构，以解决相关技术中成本高昂、热管理失效、均流失衡的问题。

本申请中，服务器包括多个电源供应单元和多个主板计算节点、第一汇流排和中背板。

其中，一个电源供应单元设置于一个主板计算节点上，主板计算节点包括第一电源扩展接口，电源供应单元与第一电源扩展接口电连接。第一汇流排与多个主板计算节点的第一电源扩展接口电连接。中背板包括第二电源扩展接口，第一汇流排还与第二电源扩展接口电连接。

本申请的上述实施例中，第一汇流排即为一种导电金属条，例如铜排或者铝排。多个电源供应单元分别通过对应的第一电源扩展接口与第一汇流排电连接，中背板通过第二电源扩展接口与该第一汇流排电连接，也即该第一汇流排充当服务器的电力分配中枢，多个电源供应单元提供的电能在第一汇流排上实现均流、之后再将电能分配到对应负载。第一汇流排结构简单、导电性能优异，工作状态下发热问题轻微，通过设置第一汇流排，可以取消相关技术中的电源板，降低了硬件成本以及后期运维成本，并且，还有利于优化服务器内风道布局，增强散热效率，有效实现热管理，并减少散热系统成本。第一汇流排自身阻抗较小，各节点至该第一汇流排的供电路径相同，有利于保证较好的均流效果。

在一些实施例中，主板计算节点还包括第三电源扩展接口，电源供应单元还与第三电源扩展接口电连接。服务器还包括第二汇流排，第二汇流排与多个主板计算节点的第三电源扩展接口电连接。中背板还包括第四电源扩展接口，第二汇流排还与第四电源扩展接口电连接。

在一些实施例中，多个主板计算节点沿第一方向堆叠形成第一堆叠结构和第二堆叠结构，第一堆叠结构与第二堆叠结构沿第二方向排列，第一方向与第二方向相交叉。

沿第三方向，第一汇流排和第二汇流排均设置于多个主板计算节点的同一侧，第三方向与第一方向和第二方向相垂直。

第一汇流排包括依次相连的第一部分、第二部分和第三部分，第一部分与第一堆叠结构中的主板计算节点、以及中背板电连接，第三部分与第二堆叠结构中的主板计算节点、以及中背板电连接。

第二汇流排包括依次相连的第四部分、第五部分和第六部分，第四部分与第一堆叠结构中的主板计算节点、以及中背板电连接，第六部分与第二堆叠结构中的主板计算节点、以及中背板电连接。

在一些实施例中，第一汇流排和第二汇流排的形状均为U型。

在一些实施例中，沿第二方向，第一部分位于第四部分与第六部分之间，第六部分位于第一部分与第三部分之间。沿第一方向，第二部分位于第五部分的靠近中背板的一侧。

在一些实施例中，第二部分包括相连的第一段和第二段，第二段相较于第一段更靠近第三部分，第一段沿第二方向延伸，第二段向靠近多个主板计算节点的方向弯折。

第五部分包括相连的第三段和第四段，第四段相较于第三段更靠近第六部分，第三段沿第二方向延伸，第四段向远离多个主板计算节点的方向弯折。

在一些实施例中，中背板还包括支撑件，支撑件和第二电源扩展接口设置于中背板的同一侧。沿第三方向，支撑件设置于多个主板计算节点的一侧。第一汇流排和第二汇流排均固定于支撑件上，且均位于支撑件的靠近多个主板计算节点的一侧。

在一些实施例中，支撑件包括内凹槽，第五部分与第六部分的连接处的至少部分位于内凹槽内。

在一些实施例中，支撑件还包括多个镂空部，沿第三方向，多个镂空部贯穿支撑件。

在一些实施例中，第一电源扩展接口为母线夹，第二电源扩展接口为母线夹。

在一些实施例中，主板计算节点还包括电路板以及设置于电路板上的电源连接器、第一端子、第二端子和第一电源扩展接口，在电路板内，电源连接器与第一端子电连接，第二端子与第一电源扩展接口电连接。电源供应单元与电源连接器电连接。主板计算节点还包括主板汇流排，主板汇流排一端与第一端子电连接，另一端与第二端子电连接。

在一些实施例中，服务器包括四个电源供应单元、四个主板计算节点以及一个中背板。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种服务器的电力拓扑架构图；

图2为本申请实施例提供的一种服务器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种汇流排的局部放大图；

图4为本申请实施例提供的一种电源扩展接口的局部放大图；

图5为本申请实施例提供的一种主板计算节点的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电源连接器的局部放大图；

图7为本申请实施例提供的一种服务器的背视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

多节点服务器是指在一个物理机箱（或机架单元）内集成多个独立服务器节点的硬件架构。每个节点具备独立的计算、存储和网络资源（如处理器、内存、硬盘等），但共享部分基础设施（如电源、散热系统、机箱框架等），从而实现高密度部署、灵活扩展与资源集约化管理。高密度多节点服务器是一种高密度计算解决方案，旨在实现数据中心的空间利用率和能源效率的最大化。其核心架构与优势可以概括为：模块化独立设计、高效散热与冗余电源、智能配电与互联架构。

其中，模块化独立设计对应为，每个节点均为一个完整的计算单元，通常包括核心计算组件（例如包括中央处理器CPU）、存储子系统、网络子系统、管理子系统、供电与散热系统，支持独立运行或协同工作，灵活适配不同业务负载，例如虚拟化、高性能计算集群、存储集群等。每个计算单元前端通常做热插拔设计，支持在线维护与快速更换，有利于降低运维复杂度。

高效散热功能基于其多级散热体系，例如前置高效风扇墙和节点级辅助风扇支持风冷散热和冷板散热配置，有利于确保高负载下系统稳定运行。

电源通常采用N+N冗余设计，例如电源供应单元数量为N即可满足负载需求的情况下，高密度多节点服务器通常配置有2N个电源供应单元，以便于故障切换。通常，冗余电源设计支持80Plus铂金/钛金认证（电源能效等级中的高端标准）。

在相关技术中，还通常采用中背板作为高速通信枢纽，用以连接各节点并拓展外围模块（如硬盘背板、风扇控制板）。并且，采用高可靠性电源板对冗余电源进行电力分配，以确保各子系统（CPU、存储子系统、网络子系统）的稳定供电以及均流效率。

例如，在常规的2U（机架单元）多节点架构设计中，电流传输路径为：电源供应单元、主板计算节点、电源板、中背板、风扇板和硬盘背板、风扇和硬盘。其中，电源供应单元与主板计算节点之间、主板计算节点与电源板之间、电源板与中背板之间，通常采用板对板（Board-to-Board）或板到金手指（Board to Gold Finger）连接方式，以实现高效、稳定的电力传输，而中背板与风扇板和硬盘背板之间则采用线对板（Wire-to-Board）连接方式，以便于灵活布线和维护。

上述供电架构中，以电源板为核心实现了服务器内的电力分配，然而，在高密度多节点服务器，该供电架构主要存在成本高昂、热管理失效、均流失衡三个主要问题。

这是由于，电源板是由印刷电路板制造工艺（Printed Circuit BoardFabrication Process，PCB工艺）制备形成的，以电源板的导电材料为铜为例，常规的PCB工艺形成的电源板中，在1oz铜厚（约为35µm）的线路上，每毫米线宽的安全载流量约为1A。然而，在高密度多节点服务器中，电源板需承载高达300A的总电流，这使得电源板需使用10层以上高层数的PCB设计，硬件成本高昂。服务器内的电力分配在电源板上高度集成化，还容易导致单点故障牵连全局，故障时需整体更换电源板，运维成本也较高。

电源板作用电力分配的核心，长期承载较大工作电流，铜损导致电源板温升较为严重，电源板面积较大、横亘在主板计算节点与中背板之间还会阻塞服务器内散热风道，降低了服务器内散热系统的散热效率、增加了服务器的散热负担。

并且，考虑电源板上走线设计以及走线之间的相互避让关系，电源板上各节点对应的供电路径长度、线径难以做到完全一致，也即会使得不同的供电路径的阻抗不同，供电路径阻抗不同会导致电流分配偏差较大，进而会造成供电裕度浪费、能效下降，还会造成局部温升加速，影响器件可靠性。若在电源板设计过程中考虑厚铜工艺与高精度阻抗控制优化供电路径阻抗，则会进一步增加PCB工艺复杂度和工艺压力、增加硬件成本。

基于此，本申请的实施例提供了一种服务器，如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种服务器的电力拓扑架构图。

如图1所示，该服务器包括多个电源供应单元1和多个主板计算节点2、第一汇流排31和中背板4。

其中，一个电源供应单元1设置于一个主板计算节点2上，主板计算节点2包括第一电源扩展接口21，电源供应单元1与第一电源扩展接口21电连接。第一汇流排31与多个主板计算节点2的第一电源扩展接口21电连接。

中背板4包括第二电源扩展接口41，第一汇流排31还与第二电源扩展接口41电连接。

第一汇流排31即为一种导电金属条，用于集中、分配和传输电能，通常由铜、铝或其合金制成，具有良好的导电性和机械强度，例如铜排或者铝排。

本申请的上述实施例中，多个电源供应单元1分别通过对应的第一电源扩展接口21与第一汇流排31电连接，中背板4通过第二电源扩展接口41与该第一汇流排31电连接，也即，该第一汇流排31充当服务器的电力分配中枢，多个电源供应单元1提供的电能在第一汇流排31上、之后再将电能分配到对应负载。

示例性的，第一电源扩展接口21与第一汇流排31之间、第二电源扩展接口41与该第一汇流排31采用热插拔设计，在不关闭系统或不切断电源的情况下，可以接入或移除对应组件，支持在线维护与快速更换，有利于维护和扩展系统功能而不中断服务，有利于降低运维复杂度。

本申请实施例中，通过设置第一汇流排31，可以取消相关技术中的电源板，通过第一汇流排31高效、可靠的集中供电，满足服务器在能耗、密度和可靠性等方面的严苛需求。与相关技术中的电源板相比，第一汇流排31结构简单、制备成本较低，有利于实现标准化生产及配件。

在第一汇流排31发生故障的情况下，可以快速更换，不会因单点故障牵连全局，有利于降低运维成本。

并且，通过合理选配第一汇流排31的规格，可以使得第一汇流排31具有较大的载流量。或者说，与电源板相比，第一汇流排31增加较小的尺寸规格便可增加较大的载流量，第一汇流排31载流量越大、工作状态下发热问题约轻微。即使在第一汇流排31处于高负载发热的情况下，第一汇流排31直接暴露在空气中，导电材料未被绝缘基材包裹、第一汇流排31可直接向空气散热，散热效率较高、温升问题轻微。而且，第一汇流排31结构简单、占用面积较小，与电源板相比更有利于优化服务器内的风道布局，在服务器内不会造成风道阻塞，进一步增强了散热效率，使得服务器的热管理压力较小，有利于降低散热系统的成本。

另外，第一汇流排31自身阻抗较小，在各主板计算节点2上电源供应单元1至第一汇流排31的供电路径均取决于主板计算节点2的设计。在各主板计算节点2采用标准化、模块化工艺的情况下，不同主板计算节点2上，电源供应单元1至第一电源扩展接口21的供电路径相同，也即，本申请有利于保证各电源供应单元1至第一汇流排31的供电路径相同。结合第一汇流排31自身阻抗较小的特定，在多个电源供应单元1并行供电的情况下，从电源供应单元1至第一汇流排31处的各供电路径相同，有利于保证电流均匀地分配到每一个路径上，电流分配偏差较低，均流效果较好，有利于保证服务器供电系统的安全性和稳定性。在突发高负载的情况下，例如中央处理器（CPU）加速，本申请供电方案不会造成响应延迟、不会造成电压暂降，有利于避免CPU保护性降频。

例如，在某相关技术中，电源板使用10层以上高层数的PCB设计，叠加厚铜工艺与高精度阻抗控制，仅主板与电源板相关PCB部分的成本便已超1000元/台，约占整机物料成本的15%~20%，远超理想方案中10%的上限值。其总功耗超过6000W，铜损导致的电源板板级温升达20℃~35℃。电源板的安装还截断了30%~40%的进风面积，扰乱了气流路径，使得散热效率下降约25%。电源板的自身发热、风道阻塞以及紧邻的其它发热组件（例如主板计算节点2上的主板芯片组温度约为80℃~95℃、中背板4的温度约为60℃~75℃、服务器内硬盘背板的温度约为50℃~65℃）的高温环境叠加，形成局部热区，温度超过100℃，这会导致电解电容寿命衰减加速、服务器内金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）等功率器件结温超限，引发降频或宕机。并且，在电源板上的走线需互相避让，难以精准保证电源板至各节点的供电路径相同，这导致电源板上电流分配偏差达10%~15%，在节点突发高负载使，响应延迟大于100μs、电压暂降约5%~8%。

而本申请通过采用第一汇流排31作为电力分配中枢，降低了生产成本以及约10%的电力损耗，避免了局部高温热点，减少15%的散热系统成本，整机系统成本降低预估超过5%，并且通过铜排阻抗匹配可以实现±2%的电流均衡度，避免了动态响应不足的问题。

在一些实施例中，主板计算节点2还包括第三电源扩展接口22，电源供应单元1还与第三电源扩展接口22电连接。服务器还包括第二汇流排32，第二汇流排32与多个主板计算节点2的第三电源扩展接口22电连接。中背板4还包括第四电源扩展接口42，第二汇流排32还与第四电源扩展接口42电连接。

示例性的，服务器内部供电系统采用直流供电，第一汇流排31和第二汇流排32其中一个用于接直流供电系统中的正电、另一个用于接直流供电系统中的负电，或者说，其中一个带电，另一个用于接地。

例如，在一个主板计算节点2上，第一电源扩展接口21用于接电、第三电源扩展接口22用于接地，二者分别与电源供应单元1的正负极电连接，以形成供电回路。第一电源扩展接口21与第一汇流排31电连接，从而将电能传输至第一汇流排31上。在第一汇流排31的供电下游，中背板4上的第二电源扩展接口41与第一汇流排31电连接，从而将电能进一步传输至中背板4上。类似的，第四电源扩展接口42、第二汇流排32和第三电源扩展接口22电连接，形成共同的接地回路，进而确保供电回路的完整。

与第一汇流排31类似的，第二汇流排32结构简单、制备成本较低，与第一汇流排31共同作用，彻底取消相关技术中的电源板，有利于解决相关技术中“成本高昂、热管理失效、均流失衡”的问题，实现了对服务器供电系统的优化。

在一些实施例中，如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种服务器的结构示意图。

多个主板计算节点2沿第一方向Z堆叠形成第一堆叠结构A1和第二堆叠结构A2，第一堆叠结构A1与第二堆叠结构A2沿第二方向X排列，第一方向Z与第二方向X相交叉。

沿第三方向Y，第一汇流排31和第二汇流排32均设置于多个主板计算节点2的同一侧，第三方向Y与第一方向Z和第二方向X相垂直。

可以理解的是，服务器内多个主板计算节点2阵列排布，有利于节省空间、增加计算节点数量、提高服务器运算能力。主板计算节点2可以采用标准化、模块化工艺形成，每个主板计算节点2上，第一电源扩展接口21和第三电源扩展接口22的所在位置相同，基于此，阵列排布后的多个主板计算节点2上的第一电源扩展接口21和第三电源扩展接口22也形成阵列排布，排布整齐有利于实现与汇流排的电连接。

如图2所示，第一汇流排31包括依次相连的第一部分311、第二部分312和第三部分313，第一部分311与第一堆叠结构A1中的主板计算节点2、以及中背板4电连接，第三部分313与第二堆叠结构A2中的主板计算节点2、以及中背板4电连接。

第二汇流排32包括依次相连的第四部分321、第五部分322和第六部分323，第四部分321与第一堆叠结构A1中的主板计算节点2、以及中背板4电连接，第六部分323与第二堆叠结构A2中的主板计算节点2、以及中背板4电连接。

基于主板计算节点2的标准化、模块化工艺，以及其在服务器内的阵列排布，连接第一电源扩展接口21的第一汇流排31，和连接第三电源扩展接口22的第二汇流排32，可采取相类似的设计及工艺要求，例如，在某实施例中第一汇流排31和第二汇流排32的性能参数为：持续工作电流≥272A，铜材厚度为3mm，沿第一方向Z的高度为73.8mm。连接过程中注意第一汇流排31与第二汇流排32的避让、防止短路即可。在实际生产和组装过程中，为便于区分，可将第一汇流排31与第二汇流排32设置不同的颜色标识，例如第一汇流排31为灰色，表征带电，第二汇流排32为黑色，表征接地。

示例性的，如图2所示，第一汇流排31和第二汇流排32的形状均为U型。或者说，根据不同视角，在主板计算节点2的堆叠平面（X-Z平面）上，第一汇流排31和第二汇流排32的正投影为门形。

第一汇流排31和第二汇流排32在X-Z平面上的正投影为门形，对于沿第三方向Y的风道，其遮挡面积可以忽略不记，不会造成风道阻塞，与相关技术相比，更有利于主板计算节点2的散热，不会因为遮挡主板计算节点2的散热风道而导致主板计算节点2局部温升严重、进而引发系统降频或宕机。基于第一汇流排31和第二汇流排32的U型结构，服务器更容易进行散热管理，有利于进一步优化服务器内的散热系统，降低散热成本。

在一些实施例中，如图2所示，沿第二方向X，第一部分311位于第四部分321与第六部分323之间，第六部分323位于第一部分311与第三部分313之间。沿第一方向Z，第二部分312位于第五部分322的靠近中背板4的一侧。

根据前文可知，主板计算节点2采用标准化、模块化工艺形成，有利于降低生产成本、降低生产复杂度，并且提高主板计算节点2的适配度，基于此，沿第二方向X，第一电源扩展接口21和第三电源扩展接口22交替排布，为实现多个第一电源扩展接口21与同一个第一汇流排31的电连接、以及多个第三电源扩展接口22与同一个第二汇流排32的电连接，第一汇流排31与第二汇流排32在X-Z平面上的正投影会存在交叉。

为了保证第一汇流排31与第二汇流排32之间的电隔离、防止空气背击穿，第一汇流排31与第二汇流排32之间需要保证一定间距间隔。

以第一汇流排31为例，第一汇流排31的宽度为其沿第三方向Y的尺寸大小，第一汇流排31的厚度为第一部分311沿第二方向X的尺寸大小（或者第二部分312沿第一方向Z的尺寸大小，或者第三部分313沿第二方向X的尺寸大小）。为降低生产成本、提高适配性，第二汇流排32与第一汇流排31可以采用相同的尺寸设计。

由于汇流排的厚度小于其宽度尺寸，沿第一方向Z第二部分312与第五部分322错位排布的方案下，第一汇流排31与第二汇流排32在服务器内占据的总空间，小于二者沿第三方向Y错位排布所占据的总空间。

也即，本申请的上述设置方案，可以充分利用主板计算节点2沿第一方向Z堆叠所占据的空间，避免为实现第一汇流排31与第二汇流排32之间的电隔离而增加服务器沿第三方向Y的尺寸。

示例性的，第二汇流排32用于接地，第二汇流排32位于第一汇流排31的大部分的外侧，还可以起到一定的屏蔽作用。

在一些实施例中，结合图2~图3所示，图3为本申请实施例提供的一种汇流排的局部放大图。其中，图3视角对应为“从主板计算节点指向汇流排方向”的视角。

第二部分312包括相连的第一段3121和第二段3122，第二段3122相较于第一段3121更靠近第三部分313，第一段3121沿第二方向X延伸，第二段3122向靠近多个主板计算节点2的方向弯折。

第五部分322包括相连的第三段3221和第四段3222，第四段3222相较于第三段3221更靠近第六部分323，第三段3221沿第二方向X延伸，第四段3222向远离多个主板计算节点2的方向弯折。

结合图3可以理解的是，第二段3122与第三部分313相连，若第二段3122不弯折，其与第三部分313相连的路径会与第二汇流排32发生冲突。或者，需要第四段3222进行较大角度的弯折以进行避让，弯折角度过大会影响汇流排的机械可靠性，并且还有可能因阻抗不均造成局部发热问题。

本申请中，第二段3122和第四段3222分别向不同的方向弯折，以二者均具有较小的弯折角度，实现第一汇流排31与第二汇流排32之间的避让，进而保证汇流排的相应功能。第二段3122和第四段3222均具有较小的弯折角度，不仅有利于工艺实现，还有利于避免弯折角度过大造成弯折处阻抗不均进而引发局部发热的问题，有利于保证汇流排自身的阻抗均匀性、提高均流能力。

在一些实施例中，如图3所示，中背板4还包括支撑件5，支撑件5和第二电源扩展接口41设置于中背板4的同一侧。沿第三方向Y，支撑件5设置于多个主板计算节点2的一侧。

如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种电源扩展接口的局部放大图。

在一些实施例中，第一电源扩展接口21和第二电源扩展接口41均为母线夹，支持全负载热插拔，并且有利于热插拔操作的实现，在主板计算节点2、第一汇流排31或者中背板4发生故障的情况下，有利于实现快速更换。

示例性的，母线夹内设置有PIN脚，用于实现与汇流排的电连接。母线夹内相邻两个PIN脚之间的间距为5.8mm，母线夹被配置为载流能力≥200A，总传输功率≥2400W。

第一电源扩展接口21、第三电源扩展接口22、第二电源扩展接口41和第四电源扩展接口42可采用相同配置的母线夹，有利于实现较高复用、简约化设计。

结合图3所示可以理解的是，支撑件5可以为计算机数字控制（ComputerNumerical Control，CNC）精密压铸件，兼顾成本、效率与精密需求。第一汇流排31和第二汇流排32均可以通过螺丝固定于支撑件5上，且均位于支撑件5的靠近多个主板计算节点2的一侧。

结合图2和图3所示，第一堆叠结构A1中的主板计算节点2通过各自的第一电源扩展接口21夹持第一汇流排31的第三部分313、第二堆叠结构A2中的主板计算节点2通过各自的第一电源扩展接口21夹持第一汇流排31的第一部分311，从而实现多个主板计算节点2与第一汇流排31的电连接。同理，第一堆叠结构A1中的主板计算节点2通过各自的第三电源扩展接口22夹持第二汇流排32的第六部分323、第二堆叠结构A2中的主板计算节点2通过各自的第三电源扩展接口22夹持第二汇流排32的第四部分321，从而实现多个主板计算节点2与第二汇流排32的电连接。

类似的，中背板4上设置有两个第二电源扩展接口41，其中一个夹持第三部分313，另一个夹持第一部分311。中背板4上还设置有两个第四电源扩展接口42，其中一个夹持第六部分323，另一个夹持第四部分321。

在一些实施例中，如图3所示，支撑件5沿第三方向Y具有一定厚度，以起到对汇流排的固定支撑作用。为实现第一汇流排31与第二汇流排32的避让、且不增加服务器的尺寸，支撑件5包括内凹槽51，第五部分322与第六部分323的连接处的至少部分位于内凹槽51内。

也即，局部减小支撑件5的厚度，以供第二汇流排32走线安装，进而使得第一汇流排31上，第二部分312与第三部分313的连接处向远离支撑件5的方向弯转一个较小的角度，即可实现第一汇流排31与第二汇流排32的避让，既能保证支撑件5对第一汇流排31与第二汇流排32的支撑固定效果，又可以避免增加服务器尺寸，还可以保证第一汇流排31与第二汇流排32之间的电隔离。

在一些实施例中，如图3所示，支撑件5还包括多个镂空部52，沿第三方向Y，多个镂空部52贯穿支撑件5。

镂空部52的设置，可以确保服务器内风道畅通，不会背支撑件5阻塞。当气流通过镂空部52时，流速因风道截面积较小而增加，形成局部低压区，卷吸周围空气增强气流，起到空气导流的作用，加速空气沿着第三方向Y流动，提高散热系统的散热效率，使得服务器更容易进行散热管理，避免局部温升严重、避免引发系统降频或宕机，有利于降低散热系统成本。

在一些实施例中，如图5~图6所示，图5为本申请实施例提供的一种主板计算节点的结构示意图，图6为本申请实施例提供的一种电源连接器的局部放大图。

主板计算节点2还包括电路板20以及设置于电路板20上的电源连接器23、第一端子24、第二端子25和第一电源扩展接口21，在电路板20内，电源连接器23与第一端子24电连接，第二端子25与第一电源扩展接口21电连接。电源供应单元1与电源连接器23电连接。主板计算节点2还包括主板汇流排26，主板汇流排26一端与第一端子24电连接，另一端与第二端子25电连接。

也即，在主板计算节点2上，供电路径依次为：电源供应单元1、电源连接器23、第一端子24、主板汇流排26、第二端子25、第一电源扩展接口21。该供电路径较长（尤其第一端子24与第二端子25之间）、供电电流较大，若全部供电路径均设置在电路板20内，则电路板20的工艺压力和成本压力较大，并且会伴随较为严重的发热问题。

本申请中，通过在电路板20外部设置主板汇流排26，可将97%的功率负荷转移至主板汇流排26上，电路板20内导电层的层数可以优化减少至少2层，可以降低约25%的制造成本。

并且，本申请仅将电力传输路径的一部分分离至电路板20外部，信号传输路径仍在电路板20内，基于此，实现了信号与电力的传输路径的分离，有利于减小干扰、避免温升，例如在某产品中，温升较传统设计可以降低10摄氏度。

在本申请的上述供电路径上存在明显可视的节点，在供电路径存在故障的情况下，可以分段检查以便快速确定故障点的位置，进而进行对应的检修维护，有利于缩减修复时间、提升可维护性，例如在某产品中，平均修复时间（Mean Time To Repair，MTTR）缩短30%。

电源供应单元1（Power Supply Uni，PSU）用于将外部交流电转换成服务器内部所需直流电。冗余电源设计可以理解为，服务器支持两个电源供应单元1热插拔冗余，其中一个故障时，另一个无缝接管，确保服务器不中断运行。示例性的，电源供应单元1还可与基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）集成，实现远程监控、功率控制、节能策略等。

在一些实施例中，电源供应单元1输出12V、270A电能至电源连接器23，如图6所示，电源连接器23包括阵列排布的功率端子和信号端子，例如功率端子包括2排18列PIN脚，相邻两个PIN脚的间距为2.54mm，每个PIN脚的载流量≥33A。信号端子包括2排10列PIN脚，相邻两个PIN脚的间距为1.27mm，每个PIN脚的载流量≥1A。该电源连接器23总承载功率约为3564W。

结合图5可以理解的是，电源供应单元1设置在电路板20的后端，第一电源扩展接口21和第三电源扩展接口22设置在电路板20的前端，传输路径较远。

本申请中，电源连接器23在电路板20上经过短距离传输，将系统电能传输至第一端子24处，再通过主板汇流排26高效传输至第二端子25处，最后再次在电路板20上经过短距离传输，将系统电能传输至第一电源扩展接口21和第三电源扩展接口22处，从而实现了电能从电路板20后端至前端的传输。

结合图5，电路板20上还设置有两个CPU芯片27，从电路板20后端至前端，传输路径必然跨越该两个CPU芯片27，若传输路径仍依托电路板20内部走线，不仅会造成电路板20的工艺压力和成本压力较大，其较为严重的发热问题还会影响CPU芯片27，局部温升严重造成系统宕机等。

而本申请利用主板汇流排26，在电路板20上方的跨越了两个CPU芯片27对应的区域。例如，主板汇流排26可以采用L形铜排结构，两端分别焊接在电路板20上的距离CPU芯片27较远的端子处，主板汇流排26立于电路板20上，使得供电路径与CPU芯片27之间有较大的空间隔离，主板汇流排26良好的散热能力，即使存在轻微发热问题，也可及时散发至空气中，热量不会积攒在电路板20内引发电路板20整体温升，进而可以有效避免对CPU芯片27的影响。示例性的，主板汇流排26被配置为工作电流≥227A，主板汇流排26可以采取自身厚度17.5mm、板载高度17.5mm的结构参数设计。

在一些实施例中，结合图1和图2所示，服务器包括四个电源供应单元1、四个主板计算节点2以及一个中背板4。

示例性的，如图7所示，图7为本申请实施例提供的一种服务器的背视图。图7对应为一种2U4N多节点服务器，也即在2U标准机箱高度内集成四个独立的主板计算节点2，四个独立的主板计算节点2可以依次记为Node0、Node1、Node2、Node3，对应的四个电源供应单元1依次记为PSU0、PSU1、PSU2、PSU3。四个电源供应单元1采用2+2冗余配置保证供电可靠性，每个电源供应单元1可独立支持一个主板计算节点2，单个电源供应单元1宽度为68mm，额定功率可配置为3200W，典型工况下转换效率≥96%，可实现高效节能，或者还可以灵活配置、按需供电，节点间供电可进行均流切换，优化能源使用效率。

对于每个独立的主板计算节点2，还可以包括两个高速串行计算机扩展总线标准接口（Peripheral Component Interconnect Express，PCIe），依次记为PCIe1和PCIe2，该接口可用于连接显卡、网卡、固态硬盘（Solid State Drive，SSD）、声卡等扩展设备。每个主板计算节点2还包括一个符合OCP3.0规范（Open Compute Project 3.0）的网卡扩展接口OCP0，可安装专用的高速以太网卡或光纤网卡。

每个主板计算节点2上通常还会设置单元识别按钮（Unit IdentificationButton，UID按钮）61、微型USB接口62、复位按钮63和标准化网络接口64。其中，UID按钮61可用于快速定位和管理服务器的硬件功能。微型USB接口62可用于将服务器的调试信号引接至外部，以查看日志或者执行调试命令。复位按钮63可用于重启服务器。标准化网络接口64可以是RJ45网络接口，可用于以太网网络连接。

以上对本申请所提供的一种服务器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种服务器，其特征在于，包括：

多个电源供应单元和多个主板计算节点，一个电源供应单元设置于一个主板计算节点上；所述主板计算节点包括第一电源扩展接口，所述电源供应单元与所述第一电源扩展接口电连接；

第一汇流排，与所述多个主板计算节点的第一电源扩展接口电连接；

中背板，包括第二电源扩展接口，所述第一汇流排还与所述第二电源扩展接口电连接。

2.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述主板计算节点还包括第三电源扩展接口，所述电源供应单元还与所述第三电源扩展接口电连接；

所述服务器还包括第二汇流排，所述第二汇流排与所述多个主板计算节点的第三电源扩展接口电连接；

所述中背板还包括第四电源扩展接口，所述第二汇流排还与所述第四电源扩展接口电连接。

3.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于，所述多个主板计算节点沿第一方向堆叠形成第一堆叠结构和第二堆叠结构，所述第一堆叠结构与所述第二堆叠结构沿第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向相交叉；

沿第三方向，所述第一汇流排和所述第二汇流排均设置于所述多个主板计算节点的同一侧，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向相垂直；

所述第一汇流排包括依次相连的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分与所述第一堆叠结构中的主板计算节点、以及所述中背板电连接，所述第三部分与所述第二堆叠结构中的主板计算节点、以及所述中背板电连接；

所述第二汇流排包括依次相连的第四部分、第五部分和第六部分，所述第四部分与所述第一堆叠结构中的主板计算节点、以及所述中背板电连接，所述第六部分与所述第二堆叠结构中的主板计算节点、以及所述中背板电连接。

4.根据权利要求3所述的服务器，其特征在于，所述第一汇流排和所述第二汇流排的形状均为U型。

5.根据权利要求3所述的服务器，其特征在于，沿所述第二方向，所述第一部分位于所述第四部分与所述第六部分之间，所述第六部分位于所述第一部分与所述第三部分之间；

沿所述第一方向，所述第二部分位于所述第五部分的靠近所述中背板的一侧。

6.根据权利要求3所述的服务器，其特征在于，所述第二部分包括相连的第一段和第二段，所述第二段相较于所述第一段更靠近所述第三部分；所述第一段沿所述第二方向延伸，所述第二段向靠近所述多个主板计算节点的方向弯折；

所述第五部分包括相连的第三段和第四段，所述第四段相较于所述第三段更靠近所述第六部分；所述第三段沿所述第二方向延伸，所述第四段向远离所述多个主板计算节点的方向弯折。

7.根据权利要求3所述的服务器，其特征在于，所述中背板还包括支撑件，所述支撑件和所述第二电源扩展接口设置于所述中背板的同一侧；

沿所述第三方向，所述支撑件设置于所述多个主板计算节点的一侧；

所述第一汇流排和所述第二汇流排均固定于所述支撑件上，且均位于所述支撑件的靠近所述多个主板计算节点的一侧。

8.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述支撑件包括内凹槽；

所述第五部分与所述第六部分的连接处的至少部分位于所述内凹槽内。

9.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述支撑件还包括多个镂空部，沿所述第三方向，所述多个镂空部贯穿所述支撑件。

10.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述第一电源扩展接口为母线夹；所述第二电源扩展接口为母线夹。

11.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述主板计算节点还包括电路板以及设置于所述电路板上的电源连接器、第一端子、第二端子和所述第一电源扩展接口；在所述电路板内，所述电源连接器与所述第一端子电连接，所述第二端子与所述第一电源扩展接口电连接；

所述电源供应单元与所述电源连接器电连接；

所述主板计算节点还包括主板汇流排，所述主板汇流排一端与所述第一端子电连接，另一端与所述第二端子电连接。

12.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述服务器包括四个所述电源供应单元、四个所述主板计算节点以及一个所述中背板。