[实用新型]一种用于异构计算卡的集群系统

说明书

本实用新型公开了用于异构计算卡的集群系统，该集群系统包括异构计算卡和集群管理系统，异构计算卡是带计算单元的PCB板卡，计算单元可采用CPU、FPGA、GPU、ASIC中的一种或多种；异构计算卡配置用于管理计算单元的主控CPU，主控CPU运行嵌入式Linux；计算单元的计算任务是主控CPU上运行的计算管理任务进行下发和通信；本实用新型可以方便管理几千张计算卡，形成大计算集群系统，计算密度非常高，计算效率和能耗比有极大优势，并且集群使用和维护管理方便、简单。

技术领域：

本实用新型涉及数据中心和超算领域，特别是应用于高密度、低能耗、异构计算的数据中心集群管理系统。

背景技术：

云计算数据中心的基础架构主要包括三个部分，分别是资源池、管理技术和表现层。资源池里面包括了一些基础设施。比如说，服务器，作为计算资源池、存储资源池、网络资源池，或者包括数据库和移动中间件也好，都是资源池。计算资源池的管理一般通过虚拟化对外提供服务，而资源池的物理裸设备还是服务器，目前大量应用X86服务器。X86服务器主要的硬件构成包含如下几个主要部分:中央处理器CPU、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件。一般服务器是标准机架式设备，1U/2U/3U/4U高度居多。

X86服务器一般均衡配置CPU、内存、存储和网络，构成了数据中心的计算、网络和存储资源，对外提供通用服务。但是针对计算密集型应用，仅仅靠服务器CPU是不够的。因此，数据中心通过PCIE卡扩展计算能力，外接CPU、FPGA、GPU或ASIC的PCIE卡。但是一般一台服务器也只能外接1-4张卡，计算密度不高，占用机房空间较大，总体能耗比较高。

实用新型内容：

为了克服现有技术中数据中心提供计算密集型应用时密度不够、机房占用空间大、能耗比高的不足，本实用新型提供了一种用于异构计算卡的集群系统，可以方便管理几千张异构计算卡，形成大的计算集群系统。同时异构计算卡自带主控芯片，计算卡不依赖主机的PCIE总线槽，因此计算密度非常高，计算效率和能耗比有极大优势。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于异构计算卡的集群系统，包括异构计算卡和上位机系统的运维管理系统，多个所述异构计算卡组成异构计算卡集群；

所述异构计算卡自带主控芯片，可以支持多种计算单元，异构计算卡上主控芯片运行Linux操作系统，不依赖主机的PCIE总线槽；

Linux操作系统上运行计算任务管理器，负责和不同运算单元进行通信，计算任务下发，计算结果获取和上报；

所述运维管理系统集中管理异构计算卡集群，对不同异构计算卡进行分组，并且根据不同分组下发不同计算任务，统一协调和管理计算集群。

更进一步地，所述异构计算卡采用32位MIPS主控芯片。

更进一步地，所述计算单元为CPU、FPGA、GPU、ASIC中至少一种。

更进一步地，所述异构计算卡都带有2个10Ge光口，用于计算卡之间的光纤互联。

更进一步地，所述异构计算卡数量为2000张。

更进一步地，所述异构计算卡采用独立12V 8PIN供电口，电源方案支持最大输出4相120A电流，可给20张异构计算卡供电。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：