[发明专利]一种计算机硬件系统

说明书

本发明公开了一种计算机硬件系统，包括：主板，其设有多个连接器，连接器的接口之间通过高速串行总线连接；CPU模块，以外插卡形式连接于对应的连接器的接口；功能插卡，其以外插卡形式连接于对应的连接器的接口，以使得其与CPU模块通过高速串行总线连接；主板设有管理控制器芯片，管理控制器芯片用于调控主板的电源功能、显示功能、散热功能和监控功能中的至少一者。本发明能够适用于对空间要求较为严格且需要多个处理单元的工作场景，降低CPU功能对主板的影响，具有较高的灵活性和较好的适应性，能够降低计算机硬件系统的生产成本。

技术领域

本发明涉及计算机硬件设计技术领域，更具体地说，涉及一种计算机硬件系统。

背景技术

随着信息技术的进步，尤其是人工智能技术的发展，各种应用场景中需要采集的数据种类与规模也日趋增加，图像、视频、语音、位置、姿态等各种传感器都在实时产生大量数据，对于负责对这些数据进行处理的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)来说，其性能的增长却远低于处理需求的增加。

由此人们开始利用GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)等专用的加速设备来完成这些计算密集型的任务，而CPU只需要负责任务调度与数据汇总。当FPGA或GPU等并行计算能力突出的设备参加协同处理时，它们与CPU之间会有频繁且海量的数据交互，一个高带宽低延迟的连接手段已成为硬件架构的核心需求。比较典型的如自动驾驶、车路协同等涉及到感知与决策类边缘计算系统。

在典型的边缘计算场景中，硬件设备包括有CPU系统、传感器采集系统与AI计算系统。业内普遍采用的方案为用工控机或边缘计算服务器实现CPU系统，用FPGA或ASIC专用芯片实现传感器采集系统，用GPU实现AI计算系统。这套CPU+FPGA+GPU的系统实现，在硬件上通常是在一个计算机机箱内搭载FPGA卡与GPU卡的形态，该设置存在CPU升级不便的问题，作为核心器件的CPU占据主板核心位置，CPU周边布置有内存、显示、硬盘、供电和管理接口，PCIe(Peripheral Component Interconnect express，高速串行计算机扩展总线)插槽等IO接口分布在远端。主板功能丰富，计算机的整体结构都围绕主板设计，致使体积庞大。当CPU升级换代时，由于主板上的CPU电路发生了变化，整个主板也要重新设计，并且重新设计机箱结构与散热系统，工作量较大。

综上所述，如何提供一种尺寸要求低且具有灵活的适应性的计算机硬件系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种计算机硬件系统，该计算机硬件系统的尺寸布局合理，整体尺寸较小，且具有较高的布置和设计灵活性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种计算机硬件系统，包括：

主板，其设有多个连接器，所述连接器的接口之间通过高速串行总线连接；

CPU模块，以外插卡形式连接于对应的所述连接器的接口；

功能插卡，其以外插卡形式连接于所述对应的所述连接器的接口，以使得其与所述CPU模块通过所述高速串行总线连接；

所述主板设有所述管理控制器芯片，所述管理控制器芯片用于调控所述主板的电源功能、显示功能、散热功能和监控功能中的至少一者。

优选的，所述功能插卡包括用于信息采集的FPGA卡和用于信息处理的GPU卡中的至少一者。

优选的，所述CPU模块的金手指插接于对应的所述连接器的接口，所述功能插卡的金手指插接于所述连接器的接口。