一种板卡及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及板卡技术领域，尤其涉及一种板卡及电子设备。


背景技术：

2.随着人工智能技术的发展，算法的复杂度越来越高，进而对硬件的性能要求也越来越高。以ai(artificial intelligence，人工智能)芯片为例，目前人工智能的算法对ai芯片的算力需求越来越大，芯片功耗的增加也随之而来。目前ai芯片的功耗控制精度较低，造成了一定的功耗浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种板卡及电子设备，以解决相关技术中的缺陷。
4.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种板卡，包括：
5.主板；
6.设于所述主板的至少一个运算芯片，其中，所述运算芯片具有电源管理总线接口，所述电源管理总线接口用于调节所述运算芯片的供电参数。
7.结合本实用新型提供的任一实施方式，还包括设于所述主板的电源芯片，所述电源管理总线接口与所述电源芯片电性连接，所述电源管理总线接口用于向所述电源芯片发送第一控制信号，以调节所述运算芯片的供电参数。
8.结合本实用新型提供的任一实施方式，所述供电参数包括工作电压和工作电流中的至少一个。
9.结合本实用新型提供的任一实施方式，所述电源管理总线接口还用于向所述电源芯片发送第二控制信号，以调节所述电源芯片的开关频率。
10.结合本实用新型提供的任一实施方式，还包括设于所述主板的动态随机存储器。
11.结合本实用新型提供的任一实施方式，还包括设于所述主板的连接电路，所述连接电路用于连接所述运算芯片、所述电源芯片和所述动态随机存储器中的至少两个。
12.结合本实用新型提供的任一实施方式，还包括散热片，所述运算芯片、所述电源芯片、所述动态随机存储器和所述连接电路均设于所述主板的第一表面上，所述散热片贴覆于所述主板的第一表面上。
13.结合本实用新型提供的任一实施方式，所述运算芯片包括fpga芯片、gpu芯片或asic芯片。
14.结合本实用新型提供的任一实施方式，所述主板包括印制电路板。
15.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种电子设备，包括本体和至少一个如第一方面所述的板卡，其中，所述板卡与所述本体可拆卸电性连接。
16.根据上述实施例可知，通过在主板上的运算芯片上设置用于调节供电参数的电源管理总线接口，从而能够在板卡处理业务时，即运算芯片进行运算时，运算芯片的供电参数被电源管理总线接口调节，精度较高，可以使供电参数与运算芯片的参数和状态相适应，以
降低运算芯片的功耗。功耗的降低，能够使板卡内的能量密度降低，还能够优化运算芯片内外的电源网络架构，还能够降低板卡的温度，提高运算能力。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
19.图1是本实用新型实施例示出的板卡的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例示出的板卡的结构示意图。
21.其中，101-主板，102-运算芯片，1021-电源管理总线接口，103-电源芯片，104-动态随机存储器，105-连接电路，106-均热板。
具体实施方式
22.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
23.在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
24.应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
25.请参照附图1和附图2，第一方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种板卡，包括：主板101；设于所述主板101的至少一个运算芯片102，其中，所述运算芯片102具有电源管理总线(power management bus，pmbus)接口1021，所述电源管理总线接口1021用于对所述运算芯片102的供电进行调节。
26.其中，其中，板卡可以为pcie(peripheral component interconnect express)加速卡。服务器通过pcie(peripheral component interconnect express)总线拓展加速卡的模式，在大数据和人工智能领域应用非常广泛，这种模式比采用传统的cpu(central processing unit，中央处理器)或者gpu(graphics processing unit，图形处理器)芯片来执行ai算法速度快、性能高。采用ai芯片的pcie加速卡在服务器内可以是并行处理模式，可专门用来处理ai相关运算。
27.主板101可以是电路板，即能够用于附着电路和元器件的载体。例如，主板101可以是印制电路板(printed circuit boards，pcb)，可以通过光刻蚀等技术在印制电路板上形
成电路。印制电路板上可以设置若干焊点，从而可以将运算芯片102等元器件的引脚焊接在对应的焊点上，而焊点间通过电路板上的电路连接，以实现不同的元器件间的连接和通信。
28.运算芯片102可以为板卡的主运算芯片102，其可以包括一个或多个处理核心，用于实现相关的数据处理；运算芯片102可以是任何适于实现相应数据处理的芯片，例如fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)芯片、gpu芯片或者asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)芯片等。本领域技术人员可以根据具体应用场景进行选择并充分实施，本实用新型对此不再赘述。例如，运算芯片102为ai芯片，则其可实现矩阵乘法、卷积运算等相关数据处理。
29.其中，主板101上设有电源芯片103，电源芯片103能够控制外部电源对板卡的供电，例如电源芯片103可以控制外部电源对运算芯片102的供电。因此电源管理总线接口1021可以与电源芯片103电性连接，从而电源管理总线接口1021可以向电源芯片103发送第一控制信号，以调节所述运算芯片102的供电参数。
30.运算芯片102的供电参数可以包括工作电压和工作电流中的至少一个。运算芯片102处理不同的运算任务时，适合不同的供电参数，例如运算任务的负荷较大，则适合较大的供电电压，运算任务的负荷较小，则适合较小的供电电压。运算芯片102工作在适合的供电参数下，能够达到芯片的最佳工作环境，而且功耗保持在较低的水平。可以预先设置运算任务与供电参数的映射关系，从而能够在获取到运算任务时直接确定供电参数，从而使供电参数的调节较为准确。
31.在一个示例中，主板101为印制电路板(printed circuit boards，pcb)，可以通过光刻蚀等技术在印制电路板上形成各种功能电路，例如连接电路105等。印制电路板上可以设置若干焊点，从而可以将运算芯片102、电源芯片103等元器件的引脚焊接在对应的焊点上，而焊点间通过连接电路105连接，以实现不同的元器件间通过连接电路105连接。例如，电源芯片103可以通过连接电路105向运算芯片102供电，而电源管理总线接口1021可以通过连接电路105向运算芯片102发送第一控制信号。另外，主板101上还设有动态随机存储器104，则连接电路105可以将运算芯片102和动态随机存储器104连接，将电源芯片103和动态随机存储器104连接。动态随机存储器104可以是ddr2 sdram或者ddr3 sdram等，动态随机存储器104可以满足运算芯片102运算过程中的闪存或缓存操作。
32.需要注意的是，上述提到的连接电路105是主板101上用于连接元器件的电路的总称，而不同的元器件组合间的连接都是具有各自独立的连接电路105的。
33.根据上述实施例可知，通过在主板101上的运算芯片102上设置用于调节供电参数的电源管理总线接口1021，从而能够在板卡处理业务时，即运算芯片102进行运算时，运算芯片102的供电参数被电源管理总线接口1021调节，精度较高，可以使供电参数与运算芯片102的参数和状态相适应，以降低运算芯片102的功耗，尤其是相对于相关技术中供电参数恒定的情况，功耗降低更加明显。功耗的降低，能够使板卡内的能量密度降低，还能够优化运算芯片102内外的电源网络架构，还能够降低板卡的温度，提高运算能力。
34.本实用新型的一些实施例中，所述电源管理总线接口1021还用于向所述电源芯片103发送第二控制信号，以调节所述电源芯片103的开关频率。也就是说，电源管理总线接口1021可以根据运算芯片102的工作状态，直接控制电源芯片103的开关频率，例如可以降低电源芯片103的开关频率，从而提高电能的转换效率，进一步降低板卡的功耗。相关技术中
电源芯片103的开关频率恒定，或由特定的元器件控制，频率不能适应于运算芯片102的工作状态，造成了功耗的浪费，而本实施例中通过电源管理总线接口1021直接控制电源芯片103的开关频率，能够降低这部分功耗，且节省了元器件。
35.本实用新型的一些实施例中，所述板卡还包括散热片，所述运算芯片102、所述电源芯片103、所述动态随机存储器104和所述连接电路105均设于所述主板101的第一表面上，所述散热片贴覆于所述主板101的第一表面上。散热片可以是多片平行的散热片，该多片散热片可以连接为一个完整的整体；请参照附图2，散热片还可以是均热板106。散热片覆盖在电器元件的表面，能够为电器元件实时散热，避免热量堆积，影响运算效率和业务处理效率，甚至损害运算元件和辅助元件。
36.第二方面，本实用新型至少一个实施例提供了一种电子设备，包括本体和至少一个如第一方面所述的板卡，其中，所述板卡与所述本体可拆卸电性连接。所述板卡可以为pcie快速卡，且该pcie快速卡可与本体可拔插通信连接，从而对服务器性能进行拓展。
37.在一些实施方式中，本实用新型示例的处理设备为服务器，本体指服务器主体。服务器可预留至少一个包括pcie插槽的装配槽，pcie插槽与服务器的处理器通过pcie总线可通信连接。
38.虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何实用新型的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定实用新型的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
39.以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。
40.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
41.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
42.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。