一种多显卡集成装置的制作方法

本实用新型涉及电路板设计领域，特别是涉及一种多显卡集成装置，用于大型展示屏幕的显示控制和高清视频输出。

背景技术：

随着GPU(Graphics Processing Unit图形处理器)技术的不断发展，其硬件构架，处理能力都日臻完善，GPU能够越来越多的分担原来仅能使用CPU完成的任务。在当今应用上，多GPU集成高清输出产品被大量使用在监控领域，如大规模视频图像数据解码上墙、调度指挥。另外，像视频会议、信息显示系统，也需要使用该类产品。因此，构建一种高效、稳定的多GPU集成高清输出产品显得越发重要。

以往视频的编解码需要占用大量的CPU计算资源，视频清晰度越高，所需要的CPU计算能力越强，而GPU的视频处理方面的能力也在不断的增强，不但可以分担大部分的CPU计算压力，还可以极大增强整个系统的视频处理能力。虽然GPU可以在很多应用场景上表现出良好的计算能力，然而一般计算机的结构设计和板卡设计，往往并未考虑多GPU的集成使用，因此我们很难利用现有的硬件架构去搭建一个在性能，空间和功耗方面都有良好表现的多GPU计算机系统。

现代的GPU芯片都是采用PCI Express总线接口与CPU和系统其他部分进行数据交互，标准的PCI Express总线接口采用金手指与接口的方式对接，PCI Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16。而显卡往往采用全高的PCI-E X16的接口。

因此如果想在一个计算机内实现多GPU的集成，那么必须采用至少3U(约132mm)高度的机箱，然后选择有足够多接口的主机板才能够实现，而这样的系统往往没有统一的散热风道，每个GPU都包含自己的散热器和风扇，而一块显卡上风扇的故障，可能导致这块显卡因温度过高而损坏，从而影响整个系统的工作。此外，GPU与主板之间的接口，也常会在长途运输过程中因晃动而损坏。

因此，最终这类产品的特点就是体积大，造价高，产品结构不稳定，系统易出故障，难于维护。

技术实现要素：

本实用新型公布了一种多显卡集成装置，所述装置包括主板、多个显卡，所述主板具有多个显卡接口，所述多个显卡分别安装在对应的多个显卡接口上。

优选的，所述装置进一步包括安装在所述主板上的CPU，所述显卡接口通过总线与所述CPU相连。

优选的，所述显卡接口为5个。

更优选的，所述主板上的显卡接口为48pin卧式O型接口。

优选的，所述每个显卡上集成有GPU芯片，显卡插口和DVI-I输出接口。

更优选的，所述每个显卡上的DVI-I输出接口的数量为2个。

更优选的，所述显卡插口为48pin O型插口。

优选的，所述装置进一步包括安装在所述主板上的散热片。

优选的，所述散热片位于所述显卡接口附近，所述散热片为分离式片体。

优选的，所述装置进一步包括机箱，所述散热片通过安装在机箱上的散热风扇进行散热。

本实用新型的优点是具有多个GPU接口，所述接口采用卧式接口设计，使得GPU可以横向插入，大大减小了机箱的高度，散热方式采用散热片进行集中散热，增强了主板整体的散热能力，可以通过多个风扇进行散热，不会出现因个别风扇故障，导致相应GPU温度过高的问题，同时集中式散热更易于平时的维护管理。

附图说明

通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型的一个优选实施例结构图。

图2为本实用新型的一个优选实施例的侧视结构图。

图3为本实用新型的一个优选实施例散热方式图。

图4为本实用新型的实体工程结构图。

上述图中，1为散热片，2为总线，3为机箱，4为散热风扇，5为显卡，6为显卡插口，7为第一DVI-I高清输出接口、8为第二DVI-I高清输出接口。

具体实施方式

本实用新型公布了一种多显卡集成装置，所述装置包括主板、多个显卡(5)，所述主板具有多个显卡接口，所述多个显卡分别通过显卡插口(6)安装在对应的多个显卡接口上，所述主板采用散热片(1)的方式进行集中散热。所述显卡可以选用两个，也可以选用三个、四个……。但结合制造成本和成像效果综合考虑，本实用新型采用五个显卡时效果最佳。

本实用新型在充分考虑其系统稳定的前提下，通过改变硬件形态改变了传统GPU和主板的结构关系，使得由本实用新型主板所组成的服务器可同时使用6块显卡(除了5个独立显卡，还有主板自身带有的集成显卡一个)，最大可集成12路DVI-I输出。

具体的，对于主板的显卡接口，不同于传统的竖式接口设计，本实用新型采用卧式接口设计(传统为竖式设计)，即主板上的5个GPU接口，均采用48pin卧式O型接口，所述GPU接口支持显卡的横向接入，从而减少了机箱高度，通过卧式接口设计，使得GPU的固定方式更加稳定，接口不易因晃动而损坏。

对于显卡接口的设计，由于每块GPU芯片可同时支持2路DVI-I高清输出，所以每块显卡拥有两个视频输出接口，第一DVI-I高清输出接口(7)和第二DVI-I高清输出接口(8)，本实用新型最多可实现6块GPU同时使用，所以所述主板最多可集成12路DVI-I高清输出接口，为了配合主板上显卡接口的设计，本实用新型的显卡插口(6)同样是采用48pin O型插口，可横向接入主板，并且不再单独为每块显卡配备散热风扇，而是在所述主板上每块显卡接口附近装有多块分离式散热片体，多块显卡集成后，会在显卡下方形成统一的散热通道，散热片可由机箱配备的多个风扇进行统一的主动散热，这种方式既可避免由于单点显卡风扇的故障从而导致显卡工作过热，又可大大提高散热的效率，使得系统更加稳定可靠。

如附图1所示，本实用新型中所述主板具有5个显卡接口，接口均为48pinO型插孔结构，接口一端支持显卡横向接入，另一端通过PCI Express总线(2)的方式与CPU相连，主板全部接入显卡后，装配成的产品高度约为1U(约44mm)。这样，一方面减小了产品的体积，另一方面也使系统结构更加紧凑稳定。所述装置进一步包括安装在所述主板上的散热片(1)。图2为当所述显卡(5)安装在所述主板上的侧视图。

如附图3所示，为主板的散热过程，所述主板可通过机箱(3)上的风扇(4)对散热片(1)进行主动散热，可选的，通过吹风方式进行散热，优点是风压大，散热效果好，缺点是产生紊流，风压易受阻损失。可选的，通过吸风方式进行散热，优点是产生层流，气流稳定散热均匀，缺点是风压小散热效果不如吹风方式。优选的上述两种散热方式结合使用。

需指出的是，本实用新型在结构改变的同时，所述CPU的控制过程亦随之调整，通过设计了一套高效的基于多级映射的多副本分布式散列机制，使得大规模分布式存储系统可以很好的做到内容的平均散列，高可扩展，从而确保了6块显卡的同时使用。根据本实用新型制作的多显卡集成装置的工程结构图如图4所示。

以上，仅为本实用新型示例性的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。