CN101727128A

CN101727128A - 服务器

Info

Publication number: CN101727128A
Application number: CN200810169160A
Authority: CN
Inventors: 李凤琴; 刘士豪
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Anyang Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: CN101727128B

Abstract

本发明公开了一种服务器，其特征在于包括主板、储存卡、第一背板及第二背板。第一背板的特征在于其包括扩展芯片、连接器及多个输出端口。第二背板的特征在于其包括连接器、译码芯片、反向器、开关、缓冲芯片、多个输出端口及电阻。透过服务器的硬盘背板可以扩展服务器系统支持的硬盘数量，同时又可以满足服务器机箱的机构设计的需求。

Description

服务器

技术领域

本发明是有关于一种硬盘背板的设计，且特别是有关于一种可以扩展服务器系统支持的硬盘数量，同时又可以满足服务器机箱的机构设计的需求。

背景技术

目前服务器(server)广为各企业所使用，发展的范围除了结合网际网络(internet)与电信业的应用外，也更深入到一般人的生活中，例如金融、财经、网络银行、网络信用卡的使用…等，这些都必需靠着服务器强大的运算能力，才能做到资料高度保密且不易被破解的程度。

一般而言，现今服务器的种类有很多种，而比较常见的则有机架式服务器(rack server)与塔式服务器(tower server)。其中，机架式服务器大至分有1U、2U及4U系统，而塔式服务器则大至分有5U及6U系统。

对于需要高储存容量的服务器而言，由于主板南桥支持的硬盘数量有限(只能支持六个串行附加硬盘(SAS)或串行先进技术连接硬盘(SATA))，而储存卡也由于自身的限制(通常只能支持二个、四个或八个硬盘)，支持的硬盘数量也难以满足需求。特别是对于2U的机架式服务器而言，服务器系统需要支持十四个串行附加硬盘或串行先进技术连接硬盘时，就无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种服务器，透过其硬盘背板的设计可以扩展服务器系统支持的硬盘数量，同时又可以满足服务器机箱的机构设计的需求。

本发明提供一种服务器，其特征在于包括主板、储存卡、第一背板及第二背板。第一背板包括扩展芯片、M个第一输出端口及第一连接器。第二背板包括第二连接器、译码芯片、第一电阻、反向器、开关、第二电阻、缓冲芯片及多个第二输出端口。

扩展芯片耦接主板或储存卡，其用以接收并处理由主板或储存卡所提供的N笔第一数据信号，藉以输出M笔第二数据信号和M笔第一状态信号，其中N、M为正整数，且M大于N。M个第一输出端口各别接收M笔第二数据信号和M笔第一状态信号，且部分第一输出端口各别连接到硬盘与状态指示灯，而部分第一输出端口的第i个第一输出端口所连接的状态指示灯会依据其所接收的第一状态信号来指示所述第i个第一输出端口是否有连接到硬盘，其中i小于M。第一连接器耦接M个第一输出端口中除了部分第一输出端口以外的其余第一输出端口，其用以提供一导通信号，并接收一第一控制信号，以决定扩展芯片是否各别提供第二数据信号和第一状态信号给其余第一输出端口。

第二连接器耦接主板或储存卡，其用以接收并输出由主板或储存卡所提供的一序列信号与多笔第三数据信号，且还提供一第二控制信号。译码芯片耦接第二连接器，其用以接收并对序列信号进行译码处理，藉以获得多笔第二状态信号。第一电阻的一端耦接至一系统电压，而其另一端则耦接第二连接器以接收第二控制信号。反向器的输入端耦接第二连接器以接收第二控制信号。开关的第一端耦接反向器的输出端，而其控制端则耦接第一连接器以接收导通信号。第二电阻的一端耦接该系统电压，而其另一端则耦接开关的第二端。

缓冲芯片耦接第一连接器与开关的第二端，其用以提供第一控制信号，藉以决定扩展芯片是否各别提供第二数据信号和第一状态信号给其余第一输出端口。多个第二输出端口耦接第一连接器与缓冲芯片，并各别接收多笔第三数据信号和多笔第二状态信号，或者各别接收由缓冲芯片所输出的多笔第一状态信号与由第一连接器所输出的多笔第二数据信号，且多个第二输出端口各别连接到硬盘与状态指示灯，而每一个第二输出端口所连接的状态指示灯会依据其所接收的第一状态信号或第二状态信号来指示其是否有连接到硬盘。

在本发明的一实施例中，当第一背板不存在于服务器，且第二背板存在于服务器时，导通信号为一低电压电平，藉以截止开关，并且禁能缓冲芯片。

在本发明的一实施例中，当第一背板与第二背板同时存在于服务器时，导通信号为一高电压电平，藉以导通开关。

在本发明的一实施例中，当第一背板与第二背板同时存在于服务器时，第一控制信号为一高电压电平，藉以致使扩展芯片不会各别提供第二数据信号和第一状态信号给其余第一输出端口。

在本发明的一实施例中，当第一背板与第二背板同时存在于服务器时，第二控制信号为一低电压电平，藉以禁能缓冲芯片。

在本发明的一实施例中，当第一背板存在于服务器，且第二背板不存在于服务器时，导通信号为一高电压电平，藉以导通开关。

在本发明的一实施例中，当第一背板存在于服务器，且第二背板不存在于服务器时，第一控制信号为一低电压电平，藉以致使扩展芯片各别提供第二数据信号和第一状态信号给其余第一输出端口。

在本发明的一实施例中，当第一背板存在于服务器，且第二背板不存在于服务器时，第二控制信号为一高电压电平，藉以使能缓冲芯片。

在本发明的一实施例中，扩展芯片为编号VSC7155扩展芯片(expander chip)。

在本发明的一实施例中，储存卡为一冗余阵列磁盘(RAID)卡。

在本发明的一实施例中，第一连接器与第二连接器为一微型串行附加硬盘(miniSAS)连接器。

在本发明的一实施例中，译码芯片为一可编程逻辑译码芯片。

在本发明的一实施例中，硬盘的规格能为串行附加硬盘(SAS)及/或串行先进技术连接硬盘(SATA)。

在本发明的一实施例中，状态指示灯为多色发光二极管。

本发明提供一种服务器，其硬盘背板除了可与另一硬盘背板级连(cascade)以作为其补充扩展之外，还可以直接单独与服务器的主板连接使用。因此，利用本发明所提出的服务器不仅可以扩展服务器支持的硬盘数量，同时又可以满足服务器机箱的机构设计。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明几个实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的服务器的示意图。

图2为图1的硬盘背板2HDD的放大示意图。

具体实施方式

本发明所欲达成的技术功效主要是为了要达到扩展服务器系统支持的硬盘数量的目的，同时又可以满足服务器机箱机构设计的需求。而以下内容将针对本案的技术特征来做一详加描述，以提供给本发明领域的技术人员参详。

图1为本发明一实施例的服务器的示意图。请参照图1，服务器100包括主板120、储存卡140及硬盘背板12HDD、2HDD，其中储存卡140例如是一冗余阵列磁盘(RAID)卡。当然，以本领域的技术人员应当知道服务器100还包含有其它部件，例如网络连接装置、光驱等，但以下内容仅会列举出与本发明相关的部件来做说明。

于本实施例中，硬盘背板12HDD包括有扩展芯片162、多个输出端口Port1及连接器164，其中连接器164例如是一微型串行附加硬盘(miniSAS)连接器，而扩展芯片162可以根据使用者的需求而采用不同型号的扩展芯片，实现灵活配置。

以2U机架式服务器系统为例，扩展芯片162耦接主板120或储存卡140，其用以接收并处理由主板120或储存卡140所提供的多笔数据信号DATA1，藉以输出多笔数据信号DATA2和多笔状态信号LED1。例如，本实施例的硬盘背板12HDD可采用VSC7155扩展芯片，其利用一微型串行附加(miniSAS)连接器(未绘示)作为输入端口，借助传输线(cable)接收来自主板120或储存卡140的4笔数据信号DATA1，并各输出14笔数据信号DATA2及状态信号LED1，以达到硬盘数量扩展的目的。

接着，多个输出端口Port1各别接收数据信号DATA2和状态信号LED1，且部分输出端口Port1各别连接到硬盘(未绘示)与状态指示灯(未绘示)，其中硬盘的规格例如是串行附加硬盘(SAS)或串行先进技术连接硬盘(SATA)，而输出端口Port1所连接的状态指示灯会依据其所接收的状态信号LED1来指示输出端口Port1是否有连接到硬盘。

举例而言，以VSC7155扩展芯片为例，硬盘背板12HDD的12个输出端口Port1各别接收来自扩展芯片162中14笔数据信号DATA2的其中12笔信号及由VSC7155扩展芯片直接译码产生的14笔状态信号LED1的其中12笔信号，而输出端口Port1所连接的状态指示灯例如是多色发光二极管。当输出端口Port1连接到硬盘时，发光二极管依据其所接收的状态信号LED1显示例如是绿色，类似地，当输出端口Port1未连接到硬盘时，发光二极管显示例如是红色。

由图1可知，硬盘背板12HDD的连接器164耦接输出端口Port1中除了各别连接到硬盘与状态指示灯的输出端口Port1以外的其余输出端口Port1。例如，连接器164耦接硬盘背板12HDD上12个输出端口Port1以外的其余2个输出端口Port1。连接器164用以提供一导通信号CON，并接收一控制信号REAR_HD_N，以决定扩展芯片162是否各别提供数据信号DATA2和状态信号LED1给上述其余输出端口Port1。

图2为图1的硬盘背板2HDD的放大示意图。请同时参照图1与图2，服务器100的另一硬盘背板2HDD包括连接器182、译码芯片184、电阻R1及R2、反向器186、开关Q、缓冲芯片188(例如是74LCX244缓冲芯片)及多个输出端口Port2，其中连接器182例如是一微型串行附加硬盘(miniSAS)连接器，而译码芯片184例如是一可编程逻辑译码芯片(PIC/CPLD)。

更清楚来说，连接器182耦接主板120或储存卡140，其用以接收并输出由主板120或储存卡140所提供的一序列信号SGPIO与多笔数据信号DATA3，且更提供一控制信号DISABLE_BUF_N。译码芯片184耦接连接器182，其用以接收并对序列信号SGPIO进行译码处理，藉以获得多笔状态信号LED2。

电阻R1的一端耦接至一系统电压VDD，而其另一端则耦接连接器182以接收控制信号DISABLE_BUF_N。反向器186的输入端耦接连接器182以接收控制信号DISABLE_BUF_N。开关Q的一端S耦接反向器186的输出端，而其控制端G则耦接连接器164以接收导通信号CON。电阻R2的一端耦接系统电压VDD，而其另一端则耦接开关Q的另一端D。

请继续参照图1与图2，缓冲芯片188耦接连接器164与开关Q的一端D，其用以提供控制信号REAR_HD_N，藉以决定扩展芯片162是否各别提供数据信号DATA2和状态信号LED1给上述其余输出端口Port1。多个输出端口Port2耦接连接器164与缓冲芯片188，并各别接收多笔数据信号DATA3和多笔状态信号LED2，或者各别接收由缓冲芯片188所输出的多笔状态信号LED1与由连接器164所输出的多笔数据信号DATA2，且多个输出端口Port2各别连接到硬盘(未绘示)与状态指示灯(未绘示)，而每一个输出端口Port2所连接的状态指示灯会依据其所接收的状态信号LED1或LED2来指示其是否有连接到硬盘。

基于上述可知，当硬盘背板12HDD不存在于服务器100，且硬盘背板2HDD存在于服务器100时，导通信号CON为低电压电平，藉以截止开关Q，并且禁能(disable)缓冲芯片188。详细来说，连接器182接收来自主板120或储存卡140的序列信号SGPIO，无法直接驱动状态指示灯，需先经由译码芯片184进行译码而得到多笔状态信号LED2。此时，导通信号CON为低电压电平，藉以截止开关Q，并且禁能缓冲芯片188。因此，每一个输出端口Port2所连接的状态指示灯会依据其所接收的状态信号LED2来指示其是否有连接到硬盘。

然而，当硬盘背板12HDD与2HDD同时存在于服务器100时，导通信号CON为高电压电平，藉以导通开关Q，且控制信号DISABLE_BUF_N为低电压电平，藉以禁能缓冲芯片188。于此同时，控制信号REAR_HD_N为高电压电平，藉以致使扩展芯片162不会各别提供数据信号DATA2和状态信号LED1给上述其余输出端口Port1。

因此，只要硬盘背板2HDD存在于服务器100，无论硬盘背板12HDD是否存在于服务器100，每一个输出端口Port2所接收的信号为数据信号DATA3和状态信号LED2，且每一个输出端口Port2所连接的状态指示灯会依据其所接收的状态信号LED2来指示其是否有连接到硬盘。

相反地，当硬盘背板12HDD存在于服务器100，而硬盘背板2HDD不存在于服务器100时，导通信号CON为高电压电平，藉以导通开关Q，且控制信号DISABLE_BUF_N为高电压电平，藉以使能缓冲芯片188。于此同时，控制信号REAR_HD_N为低电压电平，藉以致使扩展芯片162各别提供数据信号DATA2和状态信号LED1给上述其余输出端口Port1，并分别经由连接器164与缓冲芯片188输出至各输出端口Port2。

因此，每一个输出端口Port2所接收的信号为数据信号DATA2和状态信号LED1，且每一个输出端口Port2所连接的状态指示灯会依据其所接收的状态信号LED1来指示其是否有连接到硬盘。

综上所述，本发明主要是在服务器的硬盘背板上直接加入了一个逻辑和控制电路的设计，除了可以与另一硬盘背板级连(cascade)以作为其补充扩展之外，还可以直接单独与服务器的主板连接使用。配置此逻辑和控制电路的硬盘背板可对其所接收的信号进行判断与隔离，以输出所欲的数据信号和状态信号给输出端口。因此，利用本发明所提出的服务器不仅可以扩展服务器系统支持的硬盘数量，同时又可以满足服务器机箱的机构设计。

虽然本发明已以多个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种服务器，其特征在于其包括：

一主板；

一储存卡；

一第一背板，其包括：

一扩展芯片，耦接该主板或该储存卡，其用以接收并处理由该主板或该储存卡所提供的N笔第一数据信号，藉以输出M笔第二数据信号和M笔第一状态信号，其中N、M为正整数，且M大于N；

M个第一输出端口，各别接收所述M笔第二数据信号和所述M笔第一状态信号，且部分第一输出端口各别连接到硬盘与状态指示灯，而所述部分第一输出端口的第i个第一输出端口所连接的状态指示灯会依据其所接收的第一状态信号来指示所述第i个第一输出端口是否有连接到硬盘，其中i小于M；以及

一第一连接器，耦接所述M个第一输出端口中除了所述部分第一输出端口以外的其余第一输出端口，用以提供一导通信号，并接收一第一控制信号，以决定该扩展芯片是否各别提供第二数据信号和第一状态信号给所述其余第一输出端口；以及

一第二背板，其包括：

一第二连接器，耦接该主板或该储存卡，用以接收并输出由该主板或该储存卡所提供的一序列信号与多笔第三数据信号，且还提供一第二控制信号；

一译码芯片，耦接该第二连接器，用以接收并对该序列信号进行译码处理，藉以获得多笔第二状态信号；

一第一电阻，其一端耦接至一系统电压，而其另一端则耦接该第二连接器以接收该第二控制信号；

一反向器，其输入端耦接该第二连接器以接收该第二控制信号；

一开关，其第一端耦接该反向器的输出端，而其控制端则耦接该第一连接器以接收该导通信号；

一第二电阻，其一端耦接该系统电压，而其另一端则耦接该开关的第二端；

一缓冲芯片，耦接该第一连接器与该开关的第二端，用以提供该第一控制信号，藉以决定该扩展芯片是否各别提供第二数据信号和第一状态信号给所述其余第一输出端口；以及

多个第二输出端口，耦接该第一连接器与该缓冲芯片，用以各别接收所述多笔第三数据信号和所述多笔第二状态信号，或者各别接收由该缓冲芯片所输出的多笔第一状态信号与由该第一连接器所输出的多笔第二数据信号，且所述多个第二输出端口各别连接到硬盘与状态指示灯，而每一个第二输出端口所连接的状态指示灯会依据其所接收的第一状态信号或第二状态信号来指示其是否有连接到硬盘。

2.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，当该第一背板不存在于该服务器，且该第二背板存在于该服务器时，该导通信号为一低电压电平，藉以截止该开关，并且禁能该缓冲芯片。

3.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，当该第一背板与该第二背板同时存在于该服务器时，该导通信号为一高电压电平，藉以导通该开关。

4.如权利要求3所述的服务器，其特征在于，当该第一背板与该第二背板同时存在于该服务器时，该第一控制信号为一高电压电平，藉以致使该扩展芯片不会各别提供第二数据信号和第一状态信号给所述其余第一输出端口。

5.如权利要求4所述的服务器，其特征在于，当该第一背板与该第二背板同时存在于该服务器时，该第二控制信号为一低电压电平，藉以禁能该缓冲芯片。

6.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，当该第一背板存在于该服务器，且该第二背板不存在于该服务器时，该导通信号为一高电压电平，藉以导通该开关。

7.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，当该第一背板存在于该服务器，且该第二背板不存在于该服务器时，该第一控制信号为一低电压电平，藉以致使该扩展芯片各别提供第二数据信号和第一状态信号给所述其余第一输出端口。

8.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，当该第一背板存在于该服务器，且该第二背板不存在于该服务器时，该第二控制信号为一高电压电平，藉以使能该缓冲芯片。

9.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，该扩展芯片为编号VSC7155扩展芯片。

10.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，该储存卡为一冗余阵列磁盘卡。

11.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，该第一连接器与该第二连接器为一微型串行附加硬盘连接器。

12.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，该译码芯片为一可编程逻辑译码芯片。

13.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述硬盘的规格能为串行附加硬盘及/或串行先进技术连接硬盘。