一种主板和GPU集成供电的电源背板及电源系统的制作方法

本实用新型涉及服务器技术领域，特别涉及一种主板和GPU集成供电的电源背板及电源系统。

背景技术：

随着人工智能(AI)的发展，GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)等协同处理模块越来越多地运用在服务器上，造成功率预算猛增，对服务器供电模块的功率、性能的要求与日俱增。

现有技术中，通过在服务器的主板上插入更多的PSU设备(Power Supply Unit，电源供应模块)，并在主板上增加给GPU供电的电源连接器数量来满足供电需求，如图1所示，并排增加插在主板上的PSU设备(如PSU1和PSU2)数量，同时增加主板上给GPU供电的电源连接器接口。然而，主板上直接插入连接PSU设备，随着PSU设备的数量增多，会占用主板较多的空间，减少服务器的拓展能力；并且主板上需要额外设计多个给GPU供电的连接器(GPU电源连接器)，占用主板平面区域且影响走线。

因此，如何能够减少PSU设备占用主板的空间，提高服务器的拓展能力，优化主板上的走线和器件布局，是现今亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种主板和GPU集成供电的电源背板及电源系统，以利用电源背板减少PSU设备占用主板的空间，优化主板上的走线和器件布局。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种主板和GPU集成供电的电源背板，包括：电路板、第一预设数量的PSU连接器、第二预设数量的主板电源连接器和第三预设数量的GPU电源连接器；

其中，每个所述PSU连接器的输出端通过所述电路板与各自对应的主板电源连接器的输入端和GPU电源连接器的输入端连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为各自对应的主板电源连接器的输出端连接的一个主板和各自对应的每个GPU电源连接器的输出端连接的一个GPU供电。

可选的，每个所述PSU连接器的输出端通过所述电路板与各自对应的第四预设数量的主板电源连接器的输入端连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为各自对应的第四预设数量的主板电源连接器的输出端连接的一个主板供电；其中，所述第二预设数量为第一预设数量与第四预设数量之积。

可选的，每个所述PSU连接器的输出端通过所述电路板分别与所述第三预设数量的GPU电源连接器连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为所述第三预设数量的GPU电源连接器的输出端各自连接的一个GPU供电。

可选的，所述第一预设数量为1。

可选的，所述第二预设数量和所述第四预设数量均为3。

可选的，所述第三预设数量为2。

可选的，所述主板电源连接器和所述GPU电源连接器均设置在所述电路板的正面，所述PSU连接器设置在所述电路板的背面。

此外，本实用新型还提供了一种主板和GPU集成供电的电源系统，包括：如上述任一项所述的主板和GPU集成供电的电源背板、主板、GPU和第一PSU设备；

其中，所述第一PSU设备通过所述电源背板与所述主板和所述GPU连接，用于为所述主板和所述GPU供电。

可选的，该系统还包括：第二PSU设备；

其中，所述第二PSU设备与所述主板连接，用于为所述主板供电和通过所述电源背板为所述GPU供电。

可选的，所述第一PSU设备和所述第二PSU设备的数量均为1时，所述第一PSU设备和所述第二PSU设备垂直叠放在所述主板上。

本实用新型所提供的一种主板和GPU集成供电的电源背板，包括：电路板、第一预设数量的PSU连接器、第二预设数量的主板电源连接器和第三预设数量的GPU电源连接器；

其中，每个所述PSU连接器的输出端通过所述电路板与各自对应的主板电源连接器的输入端和GPU电源连接器的输入端连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为各自对应的主板电源连接器的输出端连接的一个主板和各自对应的每个GPU电源连接器的输出端连接的一个GPU供电；

可见，本实用新型可以将PSU设备连接在电源背板上，使PSU设备不需插入到主板，减少了占用主板的空间，优化了服务器的空间布局，提高服务器的拓展能力；并且可以将GPU供电和主板供电集成到电源背板上，方便管理，减少了主板上额外设计的GPU电源连接器，优化了主板上的走线和器件布局。此外，本实用新型还提供了一种主板和GPU集成供电的电源系统，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的主板与PSU设备连接的示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种主板和GPU集成供电的电源背板的结构框图；

图3为本实用新型实施例所提供的另一种主板和GPU集成供电的电源背板的结构示意图；

图4为图3中的电源背板的连接结构示意图；

图5为图3中的电源背板的正面2D结构图；

图6为本实用新型实施例所提供的一种主板和GPU集成供电的电源系统的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图2，图2为本实用新型实施例所提供的一种主板和GPU集成供电的电源背板的结构框图。该电源背板可以包括：电路板10、第一预设数量的PSU连接器20、第二预设数量的主板电源连接器30和第三预设数量的GPU电源连接器40；

其中，每个PSU连接器20的输出端通过电路板10与各自对应的主板电源连接器30的输入端和GPU电源连接器40的输入端连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为各自对应的主板电源连接器30的输出端连接的一个主板和各自对应的每个GPU电源连接器40的输出端连接的一个GPU供电。

可以理解的是，本实施例的目的可以为利用电源背板的设置，使PSU连接器20连接的PSU设备可以通过电源背板向各自对应的主板和GPU供电，从而使PSU设备不需直接插入到主板，并且将GPU电源连接器40设置在电源背板的电路板10上，使GPU供电和主板供电集成到电源背板上，方便管理，减少了主板上额外设计的GPU电源连接器40。

具体的，本实施例中的第一预设数量可以为电路板10上的用于与PSU设备连接的PSU连接器20的数量，即每个PSU连接器20的输入端均可以与各自对应的一个PSU设备一对一连接；本实施例中的第二预设数量可以为电路板10上的用于与主板连接的主板电源连接器30的数量，即每个PSU连接器20可以通过对应连接的主板电源连接器30与一个主板连接，从而使PSU连接器20连接的PSU设备可以为主板供电；本实施例中的第三预设数量可以为电路板10上的用于与GPU连接的GPU电源连接器40的数量，即每个PSU连接器20可以通过对应连接的GPU电源连接器40与GPU连接，从而使PSU连接器20连接的PSU设备可以为GPU供电。

需要说明的是，本实施例是以PSU设备通过电源背板为一个主板供电为例进行的展示，也就是说，电路板10上每个PSU连接器20通过对应连接的一个或多个主板电源连接器30与一个主板连接，如1个PSU连接器20可以通过对应连接3个主板电源连接器30与1个主板连接，即第一预设数量的PSU连接器20各自对应连接的GPU电源连接器40的数量为第二预设数量；而电路板10上每个PSU连接器20通过对应连接的一个或多个GPU电源连接器40与一个或多个GPU连接，如1个PSU连接器20可以通过对应连接2个GPU电源连接器40与2个GPU连接。对于PSU设备通过电源背板为多个主板供电的情况，可以采用与本实施例相似的方式对应进行设置，本实施例对此不做任何限制。

对应的，对于本实施例中电路板10上的每个PSU连接器20各自对应连接的主板电源连接器30和GPU电源连接器40的具体数量，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如每个PSU连接器20的输出端通过电路板10与各自对应的第四预设数量的主板电源连接器30的输入端连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为各自对应的第四预设数量的主板电源连接器30的输出端连接的一个主板供电，即电路板10上的主板电源连接器30的数量(第二预设数量)为PSU连接器20的数量(第一预设数量)与每个PSU连接器20单独自连接的主板电源连接器30的数量(第四预设数量)之积；为了使每个PSU连接器20连接的PSU设备可以为全部GPU电源连接器40各自连接的GPU供电，每个PSU连接器20的输出端通过电路板10分别与第三预设数量的GPU电源连接器40连接，用于利用各自输入点连接的一个PSU设备，为第三预设数量的GPU电源连接器40的输出端各自连接的一个GPU供电。只要保证电路板10上的每个PSU连接器20可以与各自对应的主板电源连接器30和GPU电源连接器40连接，本实施例对此不做任何限制。

具体的，对于本实施例中电路板10上的PSU连接器20、主板电源连接器30和GPU电源连接器40的具体设置数量，即第一预设数量、第二预设数量和第三预设数量的具体数值设置，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如图3所示，电路板10上可以设置一个PSU连接器20和与该PSU连接器20连接的3个主板电源连接器30和2个GPU电源连接器40，使该PSU连接器20连接的PSU设备(电源模块)可以为3个主板电源连接器30连接的1个主板和2个GPU电源连接器40连接的2个GPU供电，即第一预设数量、第二预设数量和第三预设数量分别为1、3和2，本实施例对此不做任何限制。同样的，对于上述第四预设数量的具体数值设置，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如图3所示，第一预设数量为1时，第四预设数量与第二预设数量相同均为3，本实施例对此同样不做任何限制。

同样的，对于本实施例中的电路板10、PSU连接器20、主板电源连接器30和GPU电源连接器40的具体设备类型，可以由设计人员自行设置，本实施例对此不做任何限制。

进一步的，为了方便用户对电源背板的使用和供电管理，本实施例中的主板电源连接器30和GPU电源连接器40可以均设置在电路板10的正面，PSU连接器20可以设置在电路板10的背面。如图3、图4和图5所示，电路板10(板卡)正面有3个主板电源连接器30，可以直接连接电路板10和主板，2个GPU电源连接器40，可以通过线缆与GPU相连。电路板10背面有1个PSU连接器20，连接1个PSU设备(如1600WPSU)和电路板10。使用时220V交流电可以通过PSU设备后转变成12V直流电，通过PSU连接器20进入电路板10，经过电路板10线路转接到主板电源连接器30和GPU电源连接器40，给主板和GPU提供12V的电压。从而将PSU设备由现有的直接插入连接主板，变为通过电源背板与主板连接，使主板连接的PSU设备不需如图1所示并排插入，而可以如图4所示在主板上垂直叠放，减少了占用主板的空间。

需要说明的是，本实施例中主板电源连接器30不仅可以将PSU连接器20连接的PSU设备输出的直流电输出到主板，还可以将主板输出的直流电输出到GPU连接器连接的GPU，即主板上插入的PSU设备可以通过电源背板上的GPU连接器为GPU供电。

本实施例中，本实用新型实施例可以将PSU设备连接在电源背板上，使PSU设备不需插入到主板，减少了占用主板的空间，优化了服务器的空间布局，提高服务器的拓展能力；并且可以将GPU供电和主板供电集成到电源背板上，方便管理，减少了主板上额外设计的GPU电源连接器40，优化了主板上的走线和器件布局。

请参考图6，图6为本实用新型实施例所提供的一种主板和GPU集成供电的电源系统的结构框图。该电源系统可以包括：如上述实施例所提供的主板和GPU集成供电的电源背板100、主板200、GPU300和第一PSU设备400；

其中，第一PSU设备400通过电源背板100与主板200和GPU300连接，用于为主板200和GPU300供电。

可以理解的是，本实施例中的第一PSU设备400可以为与电源背板100上的PSU连接器直接连接的PSU设备，本实施例中第一PSU设备400可以直接通过电源背板100对对应连接的主板200和GPU300供电，使得第一PSU设备400不需直接插入连接到主板200上，减少了占用主板200的空间。

具体的，对于本实施例中第一PSU设备400、主板200和GPU300的具体数量，可以由设计人员或用户自行设置，如图3所示，1个第一PSU设备400可以通过电源背板100为1个主板200和2个GPU300供电。本实施例对此不做任何限制。

对应的，对于电源背板100与主板200和GPU300的具体连接方式，可以由设计人员自行设置，如图3所示，电源背板100上的主板电源连接器可以直接与主板200连接，电源背板100上的GPU电源连接器可以通过线缆与GPU300连接，本实施例对此不受任何限制。

可选的，该本实施例所提供的电源系统还可以包括如现有技术般直接插入连接在主板200上的PSU设备(第二PSU设备)，对应的，与主板200连接的第二PSU设备可以不仅可以为主板200供电，还可以通过与主板200连接的电源背板100为GPU300供电。

进一步的，为了方便用户对服务器中使用的PSU设备的管理，本实施例中的第一PSU设备400和第二PSU设备可以采用垂直叠放的方式设置在主板200上，如图3所示，第一PSU设备400和第二PSU设备的数量均为1时，第一PSU设备400设置在插入连接在主板200上的第二PSU设备的正上方，即第一PSU设备400和第二PSU设备垂直叠放在主板200上。

本实施例中，本实用新型实施例可以将第一PSU设备400连接在电源背板100上，使第一PSU设备400不需插入到主板200，减少了占用主板200的空间，优化了服务器的空间布局，提高服务器的拓展能力；并且可以将GPU300供电和主板200供电集成到电源背板100上，方便管理，减少了主板200上额外设计的GPU电源连接器，优化了主板200上的走线和器件布局。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种主板和GPU集成供电的电源背板及电源系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。