服务器全配件详细介绍

2025-09-23 by 昊之云

服务器作为高可靠性、高性能的计算设备,其组成件涵盖核心运算、存储、网络、供电、结构支撑等多个模块,各组件协同保障服务器稳定运行,以下是全组成件的详细拆解:

一、核心运算组件

1. 中央处理器(CPU)

  • 类型与规格:主流为 Intel 至强(Xeon)与 AMD 霄龙(EPYC)系列,按定位分等级 ——Intel 至强有铂金(最高端,如第四代 Sapphire Rapids 铂金 8480+,60 核 120 线程,350W TDP)、金牌(中高端,如第五代 Emerald Rapids 金牌 6548Y,32 核 64 线程)、银牌(中端,如银牌 4410Y,16 核 32 线程)、铜牌(入门级,如铜牌 3415Y,8 核 16 线程);AMD 霄龙分 EPYC 9004(霄龙 7004)系列(高端,如 EPYC 9654,96 核 192 线程)、EPYC 7003 系列(中端)、EPYC 7002 系列(入门)。

  • 核心功能:承担服务器的指令运算、数据处理核心任务,支持多线程、虚拟化(Intel VT - x/AMD - V)、睿频加速(Intel Turbo Boost/AMD Precision Boost)等技术,适配数据库、云计算、高性能计算等不同负载场景。

2. 内存(RAM)

  • 类型与规格:以 DDR4、DDR5 RDIMM(Registered DIMM,带寄存器)为主,支持 ECC(错误检查与纠正)技术;DDR4 频率常见 2666MHz、3200MHz,单条容量 16GB、32GB、64GB、128GB;DDR5 频率 4800MHz、5600MHz,单条容量最高达 256GB;部分高端服务器支持 LRDIMM(Load - Reduced DIMM,低负载 DIMM),可扩展更大内存容量(如单路支持 TB 级内存)。

  • 核心功能:作为 CPU 与硬盘间的高速数据缓存,暂存运算数据与指令,ECC 技术保障数据传输准确性,高频率与大容量特性满足高并发、大内存需求场景(如虚拟化服务器、内存数据库)。

二、存储组件

1. 硬盘(存储介质)

  • 机械硬盘(HDD):企业级 SATA HDD(接口速率 6Gbps,容量 4TB、8TB、12TB、16TB、20TB,转速 7200 转 / 分钟,缓存 256MB/512MB)、SAS HDD(接口速率 12Gbps,容量 4TB - 18TB,转速 10000 转 / 分钟,适合高 IOPS 需求的数据库存储),主打大容量、低成本,用于冷数据归档、备份存储。

  • 固态硬盘(SSD):企业级 SATA SSD(接口速率 6Gbps,容量 240GB - 8TB,读写速度 500MB/s - 600MB/s)、NVMe SSD(PCIe 3.0/4.0/5.0 接口,如 PCIe 4.0 NVMe SSD 容量 1TB - 32TB,顺序读写速度超 3000MB/s - 7000MB/s,随机 IOPS 达百万级),适配热数据存储(如数据库索引、虚拟化系统盘),大幅降低数据访问延迟。

  • 存储级内存(SCM):如 Intel Optane SSD,兼具内存的高速与硬盘的持久性,读写速度接近内存,适合超高性能存储场景(如实时分析、高频交易系统)。

2. 阵列卡(RAID 卡)

  • 类型与规格:主流为 LSI MegaRAID 系列,按接口分 SAS/SATA RAID 卡(支持 SAS 与 SATA 硬盘)、NVMe RAID 卡(支持 NVMe SSD);按缓存分无缓存、1GB、2GB、4GB、8GB 缓存版本(缓存搭配超级电容 / 电池,防止断电数据丢失);支持 RAID 0(性能优先,无冗余)、RAID 1(镜像冗余,容量减半)、RAID 5(单盘容错,兼顾性能与冗余)、RAID 6(双盘容错)、RAID 10(RAID 1+0,高性能 + 高冗余)等阵列级别。

  • 核心功能:管理多块硬盘组建磁盘阵列,提升存储性能(如 RAID 0 聚合读写速度)与数据安全性(如 RAID 5/6 可恢复硬盘故障数据),部分高端卡支持缓存降级、在线扩容等功能。

3. 背板(硬盘背板)

  • 类型与规格:按支持硬盘数量分 12 盘位、24 盘位、48 盘位背板;按接口分 SAS/SATA 背板(兼容 SAS 与 SATA 硬盘)、NVMe 背板(支持 NVMe SSD,多采用 PCIe Switch 架构);部分带 CPLD(复杂可编程逻辑器件)点灯功能(通过指示灯显示硬盘工作状态:正常、故障、重建),支持 UBMP04 管理协议(实现 NVMe 硬盘的远程管理)。

  • 核心功能:作为硬盘与主板 / 阵列卡的连接桥梁,简化硬盘安装与布线,保障硬盘数据稳定传输,同时提供硬盘状态监控与管理接口。

三、网络通信组件

1. 网卡(NIC)

  • 类型与规格:按速率分千兆网卡(1Gbps,如 Intel I210)、万兆网卡(10Gbps,如 Intel X520)、25G 网卡(如 Intel XXV710、Mellanox MCX512A)、40G 网卡(如 Mellanox MCX414A)、100G 网卡(如 Intel E810、Mellanox MCX516A)、200G 网卡(如 Mellanox MCX653105A);按接口分 RJ45(铜缆)、SFP+(光模块 / 铜缆模块)、QSFP28(100G 光模块);支持 PCIe 3.0/4.0/5.0 总线,部分带 RDMA(远程直接内存访问)技术(如 Mellanox ConnectX 系列,降低网络延迟)、多队列技术(RSS,提升并发处理能力)。

  • 核心功能:实现服务器与网络设备(交换机、路由器)的数据交互,高速率网卡满足大规模数据传输需求(如云计算、分布式存储),RDMA 技术适配高性能计算集群场景。

2. HBA 卡(主机总线适配器)

  • 类型与规格:主流为 FC HBA 卡(光纤通道 HBA 卡),速率 16Gbps、32Gbps(如 Emulex LPE16002、Qlogic QE2720),支持 FC - AL、FCoE(光纤通道以太网)协议;适配 PCIe 总线,部分支持多端口(如双端口 HBA 卡,实现链路冗余)。

  • 核心功能:连接服务器与光纤存储阵列(如 SAN 存储),实现高速、稳定的块存储数据传输,常用于企业级存储网络架构

四、供电与散热组件

1. 电源(PSU)

  • 类型与规格:企业级冗余电源(常见 1+1、2+1 冗余,保障单电源故障时服务器不宕机),功率 300W - 3000W(如华为 1600W、台达 2000W 电源);转换效率分 80PLUS 白金(转换效率 94% 以上)、金牌(90% 以上)、银牌(85% 以上);支持热插拔(在线更换故障电源)、宽幅电压(100V - 240V AC),部分带数字电源管理(通过 IPMI 协议监控电源状态)。

  • 核心功能:将市电转换为服务器各组件所需的直流电压(如 12V、5V、3.3V),冗余设计与高转换效率保障供电稳定、节能,热插拔功能提升运维便利性。

2. 散热系统

  • CPU 散热器:主流为风冷散热器(铜底 + 铝鳍片 + 热管设计,如 6 热管、8 热管散热器,适配 1U/2U/4U 机箱高度)、液冷散热器(水冷头 + 冷排 + 水泵,如一体化水冷、冷板式液冷,适合高功耗 CPU(300W+ TDP),散热效率更高)。

  • 系统风扇:120mm/92mm 规格风扇,支持 PWM 智能调速(根据温度自动调节转速,平衡散热与噪音),多风扇冗余设计(如 4 风扇冗余,单风扇故障不影响整体散热)。

  • 散热风道:机箱内设计定向风道(如前进后出、下进上出),配合风扇与散热器形成气流循环,带走 CPU、内存、硬盘、显卡等组件产生的热量,避免局部过热。

五、结构与扩展组件

1. 机箱

  • 类型与规格:按高度分 1U(4.445cm,紧凑设计,适合高密度部署,如机架式服务器)、2U(8.89cm,扩展能力中等,支持多硬盘与扩展卡)、4U(17.78cm,扩展能力强,可容纳多电源、多 GPU、大量硬盘,如 4U48 盘存储服务器)、塔式机箱(立式,适合小型机房或单机部署);材质为镀锌钢板,部分带防尘网(防止灰尘进入影响散热)、门锁(物理防盗);支持机架式安装(符合 EIA - 310 标准)。

  • 核心功能:固定服务器各组件,提供物理防护,同时规划散热风道,保障组件稳定运行,不同高度适配不同部署场景(高密度数据中心选 1U/2U,存储密集型选 4U)。

2. 主板(服务器主板)

  • 类型与规格:按 CPU 插槽分 LGA 4189(Intel 第四代至强)、LGA 3647(Intel 前三代至强)、SP3(AMD 霄龙);支持单路、双路、四路 CPU(双路主板为主流,如 Intel W790、AMD TRX50,四路主板用于高端计算场景);内存插槽数量 16 - 48 条(支持 DDR4/DDR5 ECC RDIMM);PCIe 插槽(PCIe 3.0/4.0/5.0,支持 x16、x8、x4 通道,用于扩展网卡、阵列卡、GPU);存储接口(SATA 6Gbps、SAS、U.2 NVMe 接口,连接硬盘 / SSD);管理接口(BMC 接口,用于远程管理)。

  • 核心功能:作为各组件的连接中枢,实现 CPU、内存、存储、扩展卡等组件的信号传输与协同工作,支持多 CPU、大内存扩展,保障服务器的扩展性与稳定性。

3. GPU(图形处理单元)

  • 类型与规格:服务器级 GPU 以 NVIDIA Tesla、AMD Radeon Instinct 系列为主;NVIDIA Tesla V100(32GB HBM2 显存,5120 CUDA 核心,用于深度学习训练)、A100(40GB/80GB HBM2e 显存,6912 CUDA 核心,支持 Tensor Core 加速)、H100(80GB HBM3 显存,支持 Hopper 架构,AI 算力大幅提升);AMD Radeon Instinct MI25(16GB HBM2 显存,用于高性能计算);支持 PCIe 4.0/5.0 x16 接口,部分支持多 GPU 协同(如 NVIDIA NVLink 技术,实现 GPU 间高速数据交互)。

  • 核心功能:承担图形渲染、深度学习、高性能计算等并行运算任务,如 AI 模型训练、科学计算(流体力学、量子模拟)、视频编解码,为高并发并行任务提供算力支撑。

六、管理与安全组件

1. BMC(基板管理控制器)

  • 类型与规格:集成于服务器主板,支持 IPMI 2.0/Redfish 协议;提供独立管理网口,可通过 Web 界面、命令行(如 ipmitool)远程操作;支持功能:远程开机 / 关机 / 重启、硬件状态监控(CPU 温度、内存健康、电源状态、风扇转速)、固件升级(BIOS、BMC 固件)、远程控制台(KVM over IP,实现远程桌面操作)、告警通知(邮件、SNMP 陷阱,硬件故障时及时提醒)。

  • 核心功能:实现服务器的远程管理与运维,无需现场操作,降低运维成本,提升故障响应效率,保障服务器 7x24 小时稳定运行。

2. 安全组件

  • TPM 芯片(可信平台模块):TPM 2.0 芯片,集成于主板,用于存储加密密钥(如硬盘加密密钥、系统登录密钥),支持硬件级加密,防止密钥被窃取,保障数据安全。

  • 安全启动(Secure Boot):BIOS/UEFI 功能,仅允许加载经过数字签名的系统引导程序与驱动,防止恶意软件篡改引导过程,提升系统启动安全性。

  • 硬件防火墙(可选):部分高端服务器集成小型硬件防火墙模块,支持基础的端口过滤、流量控制,增强服务器网络安全防护能力。

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