CN105230144B - 半宽板的集中机箱架构 - Google Patents

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Abstract

通过迁移线路板到连接平面(LC到PC)接口至所述连接平面的中心，线路板间通道(LC间通道)能够通过避免流通对流冷却空气的散热通道被平分的方式进行布线，提高了双立柱机箱的散热效率。将LC到CP接口置于连接平面中心的一种方法为反转一列线路板。将LC到CP接口置于连接平面中心的另一种方法为使用非统一的线路板。将LC到CP接口置于连接平面中心的另外的优点是缩短了在垂直相邻的线路板之间延伸的LC间通道，从而降低交换时延而提升了服务器性能。

Description

半宽板的集中机箱架构
技术领域
本发明通常涉及计算机技术，在个别实施例中涉及半宽板的集中机箱架构。
背景技术
现代服务器通常设计在模块化机箱上，以便在需要更大容量时，可以允许添加额外的线路板。模块化机箱经常是为容纳活跃的冷却部件(例如，风扇等)而设计，以调节安装在内的线路板的温度。实际上，冷却效率在机箱设计中是一个重要考虑因素，因为能提供有效冷却的机箱设计可以使服务器实现更好的性能。例如，具有热能效率的机箱设计可以通过占空比更小或更低的活跃冷却部件实现降低能耗和/或更安静的服务器运行，同时提高散热以提高服务器寿命。因此，需要具有更有效/高效冷却的线路板的机箱设计。
发明内容
本发明实施例描述了半宽板的集中机箱架构，基本实现了技术上的优势。
根据一个实施例，提供了一种机箱架构。在本例中，所述机箱架构包括连接平面，由第一互连立柱和第二互连立柱组成。所述第一互连立柱与所述第二互连立柱在所述连接平面上平行。所述第一互连立柱和所述第二互连立柱中垂直相邻的互连之间的间隔小于单个线路板宽度的一半。所述机箱架构还包括安装在所述连接平面的多个线路板。所述多个线路板排列在安装于所述第一互连立柱的第一列线路板中和安装于所述第二互连立柱的第二列线路板中。
根据另一实施例，提供了用于双立柱机箱架构的连接平面。在本例中，所述连接平面包括印刷电路板(PCB)连接平面和多个固定于所述PCB连接平面的线路板到连接平面(LC到CP)互连。所述多个LC到CP互连包括第一LC到CP互连立柱和第二LC到CP互连立柱。所述第二LC到CP互连立柱平行于所述第二LC到CP互连立柱，以形成成对的垂直相邻的LC到CP互连。每对垂直相邻的LC到CP互连中各自的互连之间的间隔小于单个线路板宽度的一半。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了进行数据通信的无线网络图；
图2A-B示出了传统机箱架构；
图3A-B示出了实施例机箱架构；
图4示出了另一实施例机箱架构；
图5示出了又一实施例机箱架构；
图6示出了一种实施例通信设备的方块图。
除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
具体实施方式
下文将详细论述本发明实施例的制作和使用。应了解，本文所揭示的概念可以在多种具体环境中实施，且所论述的具体实施例仅作为说明而不限制权利要求书的范围。进一步的，应理解，可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。此处使用的术语“服务器”是指任何能够用于提供服务(例如，路由，计算，连接网络等)的硬件和/或软件部件和/或模块。除非另有规定，所述术语“服务器”应该解释为不排除任何类型或类别设备。
现代服务器设计中的一个趋势是使用支持两列相邻线路板的机箱架构，此处称为双立柱机箱。安装在双立柱机箱中的线路板通常称为“半宽板”，因为它们的宽度通常是相当的单立柱机箱中的线路板的一半。传统双立柱机箱架构通常用于将所有线路板以相同朝向安装在连接平面上，例如，所有线路板都直立安装。此外，线路板通常都有位于所述半宽板一侧的接口，例如，左侧。因此，相同朝向的线路板增加了垂直相邻的线路板之间的水平间隔。该水平间隔增加导致的一个后果是垂直相邻的线路板之间的线路板间(LC间)通道加长，降低了服务器性能(例如，时延增加等)。该水平间隔增加导致的另一个后果是LC间通道平分了将对流冷却空气流通至线路板的散热通路，从而降低了机箱的散热效率。
本发明各方面通过迁移线路板到连接平面(LC到PC)接口到所述连接平面的中心，缩小了垂直相邻的线路板之间的水平间隔。在一个实施例中，这通过反转一列线路板实现，使得线路板不再是相同朝向(例如，一立柱中的线路板直立而另一立柱的线路板颠倒)。这使得线路板统一性得以维持。或者，非统一线路板可以用于将所述LC到CP接口迁移于所述连接平面中心，同时维持相同朝向，例如，而无需反转任何线路板。缩小所述垂直相邻的线路板之间的水平间隔的一个益处是能够缩短在垂直相邻的线路板之间延伸的LC间通道，使得服务器性能得以提升，尤其是节省了在线路板之间交换报文所需的时间。缩小垂直相邻的线路板间的水平间隔的额外益处是所述LC间通道的布线能够全部通过所述连接平面的中心结构，以避免平分散热通路，通过减少气流限制和对流冷却空气通过所述连接平面时的压力下降来提高所述机箱的散热效率。以下更详细解释源于本发明实施例的这些和其他优点。
图1示出了包含由多个交换机120互联的多个服务器110的网络100。所述服务器110可以包括任何类型的计算设备，包括数据库服务器、文件服务器、邮件服务器、打印服务器、网络服务器、游戏服务器、应用服务器等。所述服务器110中的一个或多个可以安装在装有多个互连的服务器板或线路板的机箱中。在某些示例中，单个机箱中可安装多个服务器。在其他示例中，单个服务器可以跨多个机箱安装。
图2A示出了用于安装服务器的传统机箱架构200。如图所示，所述传统机箱架构200包括安装在连接平面230的线路板211，221的两个立柱210、220，及包住所述线路板211和221的外壳250。所述线路板211、221是半宽板，用于提供服务器/计算功能。所述线路板211、221包括散发热量到周围空气的散热器212、222以及连接到(或接口到)所述连接平面230的接口213、223。所述连接平面230可以包括线路板到连接平面(LC到CP)互连231、232，以及散热通路241、242，对流冷却空气通过所述散热通路从活跃冷却部件260流通至所述线路板211、221。图2B是所述连接平面230的前视图，描述了在垂直相邻的LC到CP互连231、232之间延伸的LC间通道233。
所述传统机箱架构200的一个缺点是为了提供立柱间的连通性，所述LC到CP互连231、232的放置/位置会导致所述LC间通道233平分所述散热通路241、242。所述传统机箱架构200的另一个缺点是所述LC到CP互连231、232的放置/位置会使得LC间通道233相对较长。这些缺点降低了所述机箱的散热效率及降低整体服务器性能。
本发明各方面通过迁移LC到CP互连至所述连接平面的中心，缩小了垂直相邻的LC到CP互连之间的水平间隔。图3A示出了实施例机箱架构300，其中LC到CP互连331、332位于连接平面330的中心结构。显然地，如图所示，所述实施例机箱架构300包括安装在连接平面330的线路板311、321的两个立柱310、320，以及包住所述线路板311和321的外壳350。所述线路板311、321包括散发热量到周围空气的散热器312、322以及连接到所述连接平面330的接口313、323。所述连接平面330包括散热通路341、342，其中对流冷却气流通过所述散热通路从活跃冷却部件360流通至所述线路板311、321。图3B是所述连接平面330的前视图。如图所示，所述散热通路在所述连接平面330和所述外壳350之间形成。如图所示，将所述LC到CP互连331、332放置于所述连接平面330的中心使得所述散热通路341基本是连续的，因为所述连接平面330无需因为要向所述LC间通道333提供路径而对所述散热通路341进行平分。对于散热通路342来说也是如此。此外，将所述LC到CP互连331、332放置于中心使得LC间通道333大大地缩短，因为所述垂直相邻的LC到CP互连331、332之间的水平间隔缩小了。在某些实施例中，所述垂直相邻的LC到CP互连331、332之间的水平间隔可以小于单个线路板宽度的一半，从而使得所述LC间通道333也小于单个线路板宽度的一半。在其他实施例中，所述垂直相邻的LC到CP互连331、332之间的水平间隔可以小于单个线路板宽度的四分之一，从而使得所述LC间通道333也小于单个线路板宽度的四分之一。
显然地，所述实施例机箱架构300用于，相对于所述立柱320中的线路板321而言，反转所述立柱310中的线路板311，使得所述线路板311、321保持统一配置。在立柱310、320中使用统一配置线路板的能力可以有益的，因为该能力允许线路板在所述立柱310、320之间互换。然而，本发明各方面也可以在使用相同朝向的非统一线路板的机箱实现，如图4所示的实施例机箱架构400。所述实施例机箱架构300、400描述为有后平面配置。然而，本发明的方面也可以适用于使用中平面配置的机箱架构，如图5所示的实施例机箱架构500。
图6示出了实施例处理设备600的方块图，所述处理设备可以用于运行和/或制造一个或多个此处描述的实施例机箱架构和/或部件。所述处理设备600可以包括处理器604、存储器606、和多个接口610-614，且所述处理设备600可能会(或可能不会)如图6所示设置。所述处理器604可以是任意能够进行计算和/或其他处理相关任务的部件，所述存储器606可以是任意能够为所述处理器604存储程序和/或指令的部件。所述接口610到614可以是使所述处理设备600能够将数据或控制信息沟通到外部设备或系统的任意部件或者部件集合。
尽管进行了详细的描述，但应理解，可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。此外，本发明的范围不希望限于本文中所描述的特定实施例，所属领域的一般技术人员将从本发明中容易了解到，过程、机器、制造工艺、物质成分、构件、方法或步骤(包括目前存在的或以后将开发的)可执行与本文所述对应实施例大致相同的功能或实现与本文所述对应实施例大致相同的效果。相应地，所附权利要求范围包括这些流程，机器，制造，物质组分，构件，方法，及步骤。

Claims (18)

1.一种机箱架构，其特征在于，包括：
连接平面，包括第一互连立柱和第二互连立柱，其中，所述第一互连立柱与所述第二互连立柱在所述连接平面上平行，所述第一互连立柱和所述第二互连立柱中垂直相邻的互连之间的间隔小于单个线路板宽度的一半；
安装在所述连接平面的多个线路板，其中所述多个线路板排列在安装于所述第一互连立柱的第一列线路板中和安装于所述第二互连立柱的第二列线路板中；
一个或多个活跃冷却部件，用于使对流冷却气流在所述多个线路板上流通，所述连接平面位于所述多个线路板和所述一个或多个活跃冷却部件之间；
一个包住所述连接平面和所述线路板的外壳；
第一散热通路，通过所述第一散热通路，所述对流冷却气流流经所述连接平面并在所述第一列线路板上流通，所述第一散热通路包括在所述连接平面和所述外壳之间形成的连续的腔洞；
第二散热通路，通过所述第二散热通路，所述对流冷却气流流经所述连接平面并在所述第二列线路板上流通，所述第二散热通路包括在所述连接平面和所述外壳之间形成的连续的腔洞。
2.根据权利要求1所述的机箱架构，其特征在于，所述多个线路板共享统一的设计配置，使得不需要修改所述连接平面或者所述线路板，线路板就能够在所述第一列线路板和所述第二列线路板之间互换。
3.根据权利要求2所述的机箱架构，其特征在于，相对于所述第二列线路板的线路板，所述第一列线路板的线路板都是反转的。
4.根据权利要求1所述的机箱架构，其特征在于，所述第一互连立柱和所述第二互连立柱固定于所述连接平面的中心结构。
5.根据权利要求4所述的机箱架构，其特征在于，所述中心结构包括将所述第一互连立柱中的互连与所述第二互连立柱中垂直相邻的互连连接起来的线路板间(LC间)通道；
其中，每个所述线路板间通道的长度小于单个线路板的宽度。
6.根据权利要求5所述的机箱架构，其特征在于，每条所述线路板间通道的长度小于单个线路板宽度的一半。
7.根据权利要求1所述的机箱架构，其特征在于，所述第一散热通路和所述第二散热通路分别位于所述连接平面的相对的两个侧面。
8.根据权利要求1所述的机箱架构，其特征在于，所述连接平面没有平分所述第一散热通路，且所述连接平面没有平分所述第二散热通路。
9.根据权利要求1所述的机箱架构，所述第一互连立柱和所述第二互连立柱的垂直相邻的互连之间的间隔小于单个线路板宽度的四分之一。
10.一种用于双立柱机箱架构的连接平面，其特征在于，所述机箱架构包括所述连接平面、安装在所述连接平面的多个线路板、一个或多个活跃冷却部件、一个包住所述连接平面和所述线路板的外壳、第一散热通路以及第二散热通路；
所述连接平面包括：
印刷电路板PCB连接平面和多个固定于所述PCB连接平面的线路板LC到连接平面CP互连，多个LC到CP互连包括第一LC到CP互连立柱和第二LC到CP互连立柱，所述第一LC到CP互连立柱平行于所述第二LC到CP互连立柱，以形成成对的垂直相邻的LC到CP互连，其中，每对垂直相邻的LC到CP互连中各自的互连之间的间隔小于单个线路板宽度的一半；
所述多个线路板排列在安装于所述第一LC到CP互连立柱的第一列线路板中和安装于所述第二LC到CP互连立柱的第二列线路板中；
所述一个或多个活跃冷却部件用于使对流冷却气流在所述多个线路板上流通，所述连接平面位于所述多个线路板和所述一个或多个活跃冷却部件之间；
通过所述第一散热通路，所述对流冷却气流流经所述连接平面并在所述第一列线路板上流通，所述第一散热通路包括在所述连接平面和所述外壳之间形成的连续的腔洞；
通过所述第二散热通路，所述对流冷却气流流经所述连接平面并在所述第二列线路板上流通，所述第二散热通路包括在所述连接平面和所述外壳之间形成的连续的腔洞。
11.根据权利要求10所述的连接平面，其特征在于，相对于所述第一LC到CP互连立柱中的LC到CP互连，所述第二LC到CP互连立柱中的LC到CP互连是反转的。
12.根据权利要求10所述的连接平面，其特征在于，多个LC到CP互连用于支持具有统一配置的线路板，使得线路板能够在所述第一LC到CP互连立柱和所述第二LC到CP互连立柱之间互换。
13.根据权利要求12所述的连接平面，其特征在于，相对于第一LC到CP互连立柱支持的线路板，第二LC到CP互连立柱的线路板是反转的。
14.根据权利要求10所述的连接平面，所述第一LC到CP互连立柱和所述第二LC到CP互连立柱固定于所述PCB连接平面的中心结构。
15.根据权利要求10所述的连接平面，所述PCB连接平面的中心结构是连续的并且没有通路。
16.根据权利要求14或15所述的连接平面，其特征在于，所述中心结构包括将每对垂直相邻的LC到CP互连中各自的互连连接起来的线路板间(LC间)通道；
其中，每条线路板间通道的长度小于线路板的宽度。
17.根据权利要求16所述的连接平面，其特征在于，每个所述线路板间通道的长度小于线路板宽度的一半。
18.根据权利要求10所述的连接平面，其特征在于，垂直相邻的LC到CP互连之间的间隔小于单个线路板宽度的四分之一。
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