[发明专利]一种基于网络互联的AI边缘计算一体机架构

说明书

本发明公开了一种基于网络互联的AI边缘计算一体机架构，包括AI边缘计算控制板和加速卡扩展底板，所述AI边缘计算控制板和AI加速卡扩展底板通过标准PCIE X4接口及金手指连接，所述加速卡扩展底板通过PCIE X16及PCIE X16金手指连有AI加速卡和网络交换卡。本发明针对现有技术存在的上述不足，解决了原来基于标准服务器的成本高、扩展的加速卡数量有限、算力有限的问题，提高了使用的灵活性，使用一台服务器作为AI服务器一体机控制核心的情况下，可以使扩展的加速卡数量提高64倍，并且使单个加速卡节省高速连接器、信号增强芯片、PCIE非通名桥器件，单卡成本大大减少。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体为一种基于网络互联的AI边缘计算一体机架构。

背景技术

目前市面上广泛使用的边缘计算服务器机柜扩展PCIE加速卡，小型工控整机AI加速卡方案大多数都采用标准PCIE X16接口及标准PCIE X16信号做为加速卡连接及扩展接口标准，存在以下弊端：

1.标准的服务器板载有限的PCIE X16接口，大多数只有1-4个PCIE X16扩展槽，一台服务器上可以用于扩展的PCIE X16加速卡数量有限，限制了边缘计算的算力；

2.标准的服务器PCIE X16接口服务器中央处理器及IO扩展PCIE控制器只有控制模式，不能作为END PORT被管理，不能用于直接连接另一个同样是只能配置成主模式加速卡，如果要实现两颗PCIE控制器的互联，需要在加速卡或服务器上增加PCIE非透明桥，成本比较高，并且非透明桥由于和服务器或加速卡使用的是非同源时钟，经常会造成数据传输不稳定问题，而且非透明桥价格非常贵，增加了成本；

3.以往如果要扩展大量的加速卡，用PCIE总线连接的方式，如果要扩展更多的加速卡计算单元的话需要用复杂的背板结构，PCIE总线速率非常高(2.5Gbps-16Gbps)，需要使用很多高速连接器和信号重建或信号放大芯片，价格非常贵，成本非常高。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于网络互联的AI边缘计算一体机架构，解决了原来基于标准服务器的成本高、扩展的加速卡数量有限、算力有限的问题，提高了使用的灵活性，使用一台服务器作为AI服务器一体机控制核心的情况下，可以使扩展的加速卡数量提高64倍，并且使单个加速卡节省高速连接器、信号增强芯片、PCIE非通名桥器件，单卡成本大大减少。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于网络互联的AI边缘计算一体机架构，包括AI边缘计算控制板和加速卡扩展底板，所述AI边缘计算控制板和AI加速卡扩展底板通过标准PCIE X4接口及金手指连接，所述加速卡扩展底板通过PCIE X16及PCIE X16金手指连有AI加速卡和网络交换卡。

优选的，所述AI边缘计算控制板集成中央处理器及所属存储卡，AI边缘计算控制板至少板载一个1Gbps管理网口和一个10Gbps业务数据网口。

优选的，所述AI边缘计算控制板连接有内存接口、SATA/SAS硬盘接口、板载网卡芯片、USB 2.0/3.0接口和至少一个用于连接AI加速卡扩展底板的标准PCIE X4/X8/16扩展接口。

优选的，所述AI加速卡扩展底板通过标准PCIE X4总线在底板扩展1-2路10Gbps四通道SERDES信号，每一路10Gbps四通道SERDES信号在扩展底板上通过PCIE X16连接器及金手指连接一张具有一个万兆上行网络的网络交换卡。

优选的，所述网络交换卡有8个1GbpsMDI接口，每个MDI接口通过AI加速卡PCIEX16连接器及金手指连接1张AI边缘计算加速卡。

优选的，所述AI边缘计算加速卡通过PCIE X16及金手指引出的MDI信号连接网路交换卡。