Inspur NE3412M5边缘AI和存储平台一览


对于边缘服务器,在本公众号中已经多次介绍过各个厂家的产品。其中最引人注目的当属Inspur符合OTII标准的2U边缘服务器NE5260M5。除了这款OTII边缘服务器之外,Inspur还开发了更具有便携性的边缘服务器NE3412M5,在小巧的机箱内部为网络边缘用户提供计算、存储和AI推理能力。今天,就让我们一起来仔细看看Inspur在NE3412M5上的设计方式。

NE3412M5没有采用塔式服务器的形态,其实物正面看起来更像一个小型的手提箱。在机箱顶部有一个内陷的把手,方便使用者搬运设备。因为这是一台部署在边缘侧的设备,因此在机箱外壳上提供便于移动的把手是最基本的设计要求。

Inspur NE3412M5设备正面

在NE3412M5机箱外壳的背面,四个角上都放置了橡胶脚垫。当设备水平搁置时,这些橡胶脚垫可以提供防滑和防震的功能。边缘设备的部署场景多种多样,因此这些设计细节必不可少。

Inspur NE3412M5设备背面

内陷把手处的面板可以被打开,Inspur在把手周围放置了设备的电源线和网线。这样即可以充分利用设备机箱内部的空间,还可以在盖板关闭时确保设备对外接口不会受到运输震动和撞击的损坏。

Inspur NE3412M5设备把手内部电缆

除了把手处的盖板可以打开外,在将NE3412M5设备水平放置的时候,在机箱左右两侧还各有一个可以开关的盖板。打开其中一侧的盖板,可以看到设备对外提供的各类IO端口。这两个侧边盖板处就相当于传统机架服务器的前后面板。在下图所示的一侧盖板内,设备对外提供了1个带外管理网口、1个VGA端口、2个1GBase-T网口和2个SFP+ 10GbE端口。在SFP+端口的右侧,放置的是电源/复位按钮。在设备最右侧,还有排成两排总共6个的USB 3.0端口。除了这些对外端口之外,在面板上还有很多LED指示灯,用来指示系统的运行状态。

Inspur NE3412M5设备侧门之一

在IO端口和指示灯的上方,还可以看到在设备内部放置了两个大的散热风扇。在散热风扇的左侧,有1个扩展插槽的区域。从本文后面的机箱内部图里,可以看到这个扩展插槽的空间。

在机箱另一侧的第二个盖板下面,对外提供的是另外三个散热风扇的通风通道,以及一个一次电源模块对外的电源和风扇接口。由于NE3412M5是低成本的边缘设备,因此Inspur没有提供备份电源,通过单个一次电源模块为设备供电。在散热风扇的上部,NE3412M5对外提供了一个双宽PCIe扩展插槽,用户在这里可以放置GPU卡,提供边缘侧的AI推理能力。

Inspur NE3412M5设备侧门之二


NE3412M5机箱两侧的这两个盖板在设备运输过程中可以起到保护对外IO接口的作用。在完成设备安装部署之后,这两个盖板可以被拆除。Inspur为NE3412M5配备了螺钉拆卸工具,每个侧方盖板上有12个螺钉,现场安装人员只需要花几分钟时间就可以将总共24个螺钉全部拆卸下来。

Inspur NE3412M5设备侧门的拆卸

塑料盖板并不是NE3412M5设备内部主板唯一的保护层,为了确保这款边缘设备的稳固可靠,Inspur在塑料外壳之下还增加了一层金属盖板。和标准的机架服务器一样,Inspur在金属盖板上张贴了设备维护指南,便于现场维护人员拆解金属盖板之下的电气部件。按Inspur的说法,这款边缘设备在中国的互联网厂家中有着大量的使用。

拆除一侧盖板后的NE3412M5设备内部

通过设备内部金属保护板的一角可以看到,金属保护板与塑料外壳之间形成了一定的分隔区。为了实现设备的通风散热,在塑料外壳上必然会增加一些开孔。由于边缘设备的部署条件往往远不如专门的机房,为了确保设备能够长期稳定地运行,需要在设计上考虑防尘防潮。通过增加内部金属保护板,Inspur给出了其对这一问题的解决方案。

Inspur NE3412M5设备内部保护板一角

拆掉金属保护板,NE3412M5设备内部的主板就展露在了我们面前。在CPU和内存区域,放置了一个大的导风罩。通过右上角的三个散热风扇,有针对性地对这些温度较高的部件进行散热。在导风罩的左侧,放置了PCH芯片和一个M.2存储模块,再往左边就是在机箱外部看到的主板对外引出的各种IO端口。M.2 SSD模块在这里将被用作设备启动盘。在主板下部左侧,放置的是ASPEED AST2500 BMC芯片和SATA连接器;在主板下部右侧,则放置了电源模块引出的电源接头和PCIe信号连接器。

Inspur NE3412M5设备内部主板

下图是导风罩右侧的三个散热风扇的特写,可以看到这里有一个小的风扇框,通过2个螺钉将风扇框固定在机箱内部。风扇通过抽风的方式实现散热功能。

Inspur NE3412M5设备右侧的三个散热风扇

拿掉导风罩,就可以看到CPU和其所带的内存条。受到主板空间的限制,Inspur在NE3412M5上使用的是单个Intel Xeon-SP处理器(支持Skylake和Cascade Lake两代CPU)。每个CPU可以提供6个内存通道/12个DIMM插槽,但同样是由于主板空间的限制,实际总共只提供了8个DIMM插槽。考虑到Xeon CPU功耗较大,除了三个散热风扇外,CPU上仍然放置了一个较大的散热器。

拆除导风罩后的NE3412M5设备主板

在之前的介绍中已经看到,在主板CPU的下方有很多电源电缆和PCIe高速信号电缆。由于电源模块放置在了主板的背面,因此电源和PCIe信号都需要通过电缆在主板正反面进行连接。在主板上面没有使用传统的PCIe x16连接器插槽,而是使用了多个高密高速连接器。

Inspur NE3412M5设备主板下方的电源和高速信号电缆

在下图中可以看到机箱另一侧拆除盖板后的设备内部结构。在最上部有一个金属盒子,用于设备内部的功能扩展。整机的一次电源模块被放置在了机箱这一侧的最下部。在机箱最右侧,放置了2个较大一点的风扇,为功能扩展的金属盒子提供散热气流。

拆除另一侧盖板后的NE3412M5设备内部

这个用于功能扩展的金属盒子是设计上的一个亮点。通过左右两侧的锁扣,金属盒子可以向外拉开。在盒子内部的一侧,可以放置3块3.5英寸硬盘,提供NE3412M5设备的存储能力。在盒子内部的另一侧,主板上的PCIe电缆可以与一张双宽GPU卡或两张单宽GPU卡相连,为设备提供AI推理能力。放在金属盒子右侧的风扇就是专门给这些高功耗设备散热而准备的。

NE3412M5设备内部的硬盘和GPU模块

在NE3412M5机箱的这一侧,可以看到在一次电源模块后部引出的更多供电电缆。这些电源电缆的一部分提供给了硬盘和GPU模块,另一部分则插到了主板的另一面上。

硬盘和GPU模块下部的电源和信号电缆

在一次电源模块的右侧、风扇模块的下面,有一个功能扩展区域,对应的就是在本文开头看到的机箱三个散热一侧的扩展插槽。在这里可以配置一块PCIe插卡,提供额外的IO扩展。

从硬件配置上可以看到,这款边缘服务器和标准服务器在硬件设计上的差别并不是很大,只是整体的配置更低一些而已。因此,Inspur使用了和标准服务器相同的管理软件来管理、配置和监控这些设备。

Inspur对边缘设备的管理系统

总 结

总的来说,Inspur的NE3412M5是很典型的为边缘部署而设计的设备,在整体设计上充分考虑了边缘部署的特点。机箱外壳上不仅提供了隐藏式把手,还将设备电源线在把手处隐藏放置。外部的塑料外壳和内部的金属隔板形成对内部主板、硬盘、GPU和电源模块等部件的双重保护,即可以在运输过程中防撞抗震,还可以提供设备在边缘侧长期运行时的防尘防潮能力。当然,侧面板上可以拆卸的盖子也是不错的设计,对设备外部IO端口起到了很好的保护作用。

IDC对中国边缘市场的预测

根据IDC的数据,2020年中国边缘计算服务器市场规模达到了26.55亿美元,同比增长16.3%。IDC预测,在2019-2024年间,中国边缘计算服务器市场年复合增长率将达到22.0%,高于全球19.6%的平均增速。边缘计算市场空间广阔,相信未来还会看到各个服务器厂家推出更多样的边缘服务器设备。

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