CN102057343A - 驱动器盒 - Google Patents

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Abstract

一种具有底座和驱动器刀片的机架装载驱动器刀片系统。该底座至少具有一个刀片架以容纳驱动器刀片，其中底座将驱动器刀片纳入到刀片架中且驱动器刀片为水平取向。各个刀片架具有包括至少一个具有一定长度的电缆的底座至刀片电接触，用于使底座和驱动器刀片之间有电连接。各个刀片架具有用于沿着驱动器刀片的长度啮合驱动器刀片的沟槽部分。该底座具有至少一个模块架以容纳共用资源模块，其中各个模块架具有底座至模块电接触，用于使底座和共用资源模块之间有电连接。该驱动器刀片具有用于提供与驱动器刀片上的组件的电连接的印刷电路板。

Description

驱动器盒
发明领域
本发明涉及计算机硬件领域。更具体而言，本发明涉及机架装载硬盘驱动器盒的设计。
背景技术
随着大部分物品成为电子装置，存在继续将计算机制作得越来越小的期望，或者换言之，存在将同等量或更大量的计算能力放置于给定量空间内的期望。作为这一过程的一部分，开发了机架装载设计。
机架装载系统提供亦称作机架的框架，其具有诸如19英寸(48.26cm)或者23英寸(58.42cm)的标准宽度，以及具有不大于32英寸(81.28cm)的深度。在标准宽度的两侧上在机架高度以下提供螺纹孔，以容纳不同机架装载组件。这些组件通常被指定为1U、2U、3U、4U，且高度上也如此类推，其中术语1U用于定义一个机架单元高度。1U通常等于约1.75英寸的机架高度。因此，2U组件为约3.5英寸高，3U组件为约5.25英寸高，以及4U组件为约7英寸高。
可恰好装入机架装载系统的一个组件为刀片系统。刀片设计将计算机的一些方面放置在卡(称作刀片)上，该卡插入到外壳(称作底座)内。通常，该底座设计成容纳诸如4、8、9、16个等的若干刀片。该底座通常提供可通用于该系统中的所有刀片的系统元件，其中如果这些元件由各个刀片单独提供可能是非必要的冗余。
例如，电源、散热、以及网络或总线通信通常由底座提供。这些服务可能以冗余方式提供，但是在不必提供重复的服务的情况下以增强可靠性和运行时间的方式提供。通常不用断开电源或否则不使其它刀片离线的情况下，该设计的刀片部分可从底座移除，且可被取代或者可被扩充。
刀片系统通常由垂直对齐地装入底座的刀片构成，其中刀片与由底座使用背板连接器而提供的服务电接触，其中通过将刀片稳固地推入在底座后面处的背板来形成电接触，且然后通过从背板连接器甚至轻微地拔出刀片来破坏电接触。因此，虽然可移除一个刀片而毗邻刀片不断电，但是单个刀片上的所有组件必须断电以便于甚至于物理上检查该刀片上的任何一组件。
该刀片计算设计可应用于计算系统的不同方面。举例而言，计算机本身可被配置成刀片设计，其中该系统中的各个刀片提供向存储器和中央处理单元提供计算能力。该刀片概念还可应用于具有称作存储刀片的装置的数据存储装置，或者替代地应用于驱动器刀片。
存储刀片通常支承诸如2、4、7、8等的一些数量的单个硬盘驱动器。但是，存储刀片系统支承尽可能多的驱动器总是合乎需求的。问题在于，驱动器的数量不仅受限于装载底座的机架的大小，还受限于如上所述的多个单元深度，其可能不能与驱动器的实际高度较好地对齐。此外，构成刀片的材料仅可以承受那么多重量。因此，存在对于可装入驱动器刀片系统的硬盘驱动器的数量的约束。此外，甚至当一个组件需要被替换时，刀片概念的限制倾向于要求必须关闭给定刀片上的所有组件。
因此，需要至少部分克服如上述那些问题的系统。
发明内容
上述以及其它需求可由具有底座和驱动器刀片的机架装载驱动器刀片系统达到。该底座具有至少一个刀片架以容纳驱动器刀片，其中该底座将该驱动器刀片纳入到刀片架中且驱动器刀片水平取向。各个刀片架具有包括至少一个具有一定长度的电缆的底座至刀片电接触，其用于使底座和驱动器刀片之间有电连接。各个刀片架还具有沟槽部分，用于沿着驱动器刀片的长度将驱动器刀片啮合。该底座具有至少一个模块架以容纳共用资源模块，其中各个模块具有底座至模块电接触，用于使底座和共用资源模块之间有电连接。该驱动器刀片具有印刷电路板，用于提供与驱动器刀片上的组件的电连接。该驱动器刀片至少具有一个硬盘驱动器，且具有用于使得经过至少一条电缆至底座有电连接的驱动器刀片电接触。该驱动器刀片具有沿着驱动器刀片的长度放置的轨线部分，该轨线部分用于啮合该架的沟槽部分。该驱动器刀片可至少部分地从底座移出，而不破坏底座和驱动器刀片之间的电连接。
因此，如上所述的诸多问题由根据本发明的机架装载驱动器刀片系统解决。举例而言，因为驱动器刀片和底座之间的电连接使用电缆取代平面连接器形成，所以该驱动器刀片可在一定程度上移出以容纳对该驱动器刀片上的驱动器的检查，而不打断驱动器刀片上的驱动器的操作。此外，该驱动器刀片的水平配置允许更多数量的驱动器被置入机架装载系统内。
在各个实施例中，该底座具有约19英寸的宽度、约32英寸的长度、以及约7英寸的高度。在一些实施例中，该驱动器刀片可完全地从底座移出，而不破坏底座和驱动器刀片之间的电连接。在一些实施例中，该底座具有5个刀片架。在一些实施例中，该底座具有4个模块架。在一些实施例中的共用资源模块是硬盘驱动器控制器和电源中的至少一个。在一些实施例中，该底座包括用于冷却驱动器刀片的风扇。一些实施例的驱动器刀片具有12个硬盘驱动器。在一些实施例中，该系统总共包含60个硬盘驱动器。在一些实施例中，底座至模块的电接触包括中间平面连接器。在一些实施例中，该驱动器刀片通过底座的正面插入刀片架以及从刀片架移出。一些实施例的共用资源模块通过底座的背面插入模块架以及从模块架移出。在一些实施例中，电缆的长度使得驱动器刀片可至少部分地从底座弹出，且在不破坏底座和驱动器刀片之间的电连接的情况下检查、移除、取代至少一个硬盘驱动器。
附图简述
通过结合附图一起考虑来参考详细描述，本发明的其他优点将变得显而易见，附图不是按比例绘制的，以便更加明确地示出细节，其中在多个视图中，使用相同的附图标记来表示相同的元件，其中：
图1是水平驱动器刀片部分地插入到根据本发明一实施例的机架装载底座的俯视图和截面图。
图2是水平驱动器刀片完全地插入到根据本发明一实施例的机架装载底座的俯视图和截面图。
图3是根据本发明一实施例的机架装载底座的后视图。
具体描述
参考图1，所描绘的是机架装载驱动器刀片系统10的俯视图和截面图，其中水平驱动器刀片14部分地插入到根据本发明一实施例的机架装载底座12内。“水平”意味着驱动器刀片14取向于基本上水平的平面，而非现有技术中的驱动器刀片的标准垂直取向。
该驱动器刀片14包括多个硬盘驱动器16。在本实施例中，该驱动器刀片14具有4行的每行3个的驱动器16，即共12个驱动器16。其它配置和数量的硬盘驱动器16也是可能的。然而在此安排中，驱动器刀片14可被配置成在标准19英寸宽机架内在不大于32英寸的深度处支承12个3.5英寸的驱动器16。在此配置的情况下，如下文中更详细描述地，该驱动器刀片14形成可支承大量的硬盘驱动器16的系统10的一部分。
驱动器刀片14包含用于将驱动器16电连接至一个或多个接口连接器36的电路，其向驱动器16提供信号连接和功率连接两者，且在一些实施例中，其向驱动器16提供控制连接。驱动器16可按照RAID配置或以其他方式按照合乎要求的方式配置。可在驱动器刀片14上设置诸如控制器电路、接口电路、诊断电路、报告电路、以及其它电路的附加电子电路。
在一个实施例中，驱动器刀片14设置有在其两个长边缘之下的轨线部分34，其中轨线部分34装入底座12的配合沟槽部分22。该轨线部分34在轨线部分22内滑动，以向驱动器刀片14提供插入底座12以及从底座12抽出的通路。在一些实施例中，组合的电机以及牵引装置20啮合沟槽部分22或者底座12上的其他配合元件，且将驱动器刀片14移入底座12或者从底座12移出。
底座12的框架部分26经由一个或多个电缆18向仅附连到驱动器14的电组件提供框架，这些电缆18经由接口连接器36连接到驱动器刀片14并经由接口连接器24连接到框架部分26中的电组件。风扇28还物理地装载到底座12，并电连接到框架部分26中的电子器件(在一些实施例中)。
现在参考图3，所描绘的是四个模块在底座12的框架部分26内，其包括2个电源模块30以及2个其它模块23，其可提供诸如驱动器16的控制器的各种不同功能。在一个实施例中，该框架部分26是存储桥架，且该模块是存储桥架箱。在一个实施例中，该模块从底座12的背面插入以及移出，然而驱动器刀片14从底座12的正面插入以及移出。再次参考图1，在一些实施例中，底座12的框架部分26中的模块通过中间平面连接器38与系统10的其它组件电连接。中间平面连接器38可电连接到接口连接24，从而完成从模块23到驱动器刀片14的电连接。
如图3所描绘地，底座12优选为调整大小以支承5个存储刀片14。在一个实施例中，在高度为4U的底座12内提供这一容量，或者换言之其高度约为7英寸。以此方式，在标准机架装载4U空间中该系统10提供60个硬盘驱动器。这是比现有技术的存储刀片系统更大的硬盘驱动器的容量/密度。
现参考图2，描绘驱动器刀片14部分地从底座12移出的系统10。因为驱动器刀片14通过电缆18而非通过背面或中间平面连接器形成到底座12的电连接，所以该驱动器刀片14可从底座12移出一定程度而不断开驱动器刀片14的电连接。在一些实施例中，该电缆18足够长使得驱动器刀片14可从底座12完全移出而不用断开驱动器刀片14和底座12的电连接。
因此，在本发明的这些实施例中，驱动器刀片14上的各个组件可被检查，甚至是个别地断开连接以及替换而不用使整个驱动器刀片14离线。举例而言，如果驱动器刀片14上的驱动器16之一已断电，则可从底座12部分地或者完全地移除驱动器刀片14，且在驱动器刀片14的任何其它驱动器16或者其它电组件不离线的情况下，该刀片驱动器16可被安装、移除、以及被好的驱动器16所替换。在诸实施例中提供了电机20，可提供电子器件以控制驱动器刀片14延伸多远来用于检查驱动器16，以及还可控制诸如多少驱动器刀片14可在给定时间延伸等的动作的其它方面。当所有驱动器刀片14缩回至底座12时，单个底座12的前盖可到位，以针对电磁干扰提供密封。
对本发明的优选实施例的前面描述是出于说明和描述的目的而呈现的。它不旨在穷尽或者将本发明限制在所公开的准确形式。根据上述教示，明显的修改方案或变体也是可以的。选择和描述实施例是为了提供本发明的原理和其实际应用的最佳说明，并由此使本领域普通技术人员在各个实施例中利用本发明，并且构想了适于特定用途的各种修改。当根据公平地、合法地并且公正地适用广度来解释所附权利要求时，所有这样的修改和变体都在如所附权利要求书所确定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种机架装载驱动器刀片系统，包括：
底座，其具有，
至少一个刀片架，用以容纳驱动器刀片，其中所述底座将所述驱动器刀片纳入到所述刀片架中且所述驱动器刀片水平取向，
每个刀片架具有包括至少一个具有一定长度的电缆的底座至刀片电接触，用于使所述底座和所述驱动器刀片之间有电连接，
每个刀片架具有沟槽部分，用于沿着所述驱动器刀片的长度啮合所述驱动器刀片，以及
至少一个模块架，用以容纳公用资源模块，各个模块架具有底座至模块电接触，用于使所述底座和所述共用资源模块之间有电连接，以及
所述驱动器刀片具有，
印刷电路板，用于提供与所述驱动器刀片上的组件的电连接。
至少一个硬盘驱动器，
驱动器刀片电接触，用于形成通过至少一个电缆到所述底座的电连接，以及
沿着所述驱动器刀片的所述长度放置的轨线部分，所述轨线部分用于啮合所述架的所述沟槽部分，
其中所述驱动器刀片可至少部分地从所述底座移出，而不破坏所述底座和所述驱动器刀片之间的所述电连接。
2.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座具有约为19英寸的宽度、约为32英寸的长度、以及约为7英寸的高度。
3.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述驱动器刀片可从所述底座完全地移出而不破坏所述底座和所述驱动器刀片之间的所述电连接。
4.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座具有5个刀片架。
5.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座具有4个模块架。
6.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述共用资源模块是硬盘驱动器控制器和电源中的至少一个。
7.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座还包括用于冷却所述驱动器刀片的风扇。
8.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述驱动器刀片具有12个硬盘驱动器。
9.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述系统共包括60个硬盘驱动器。
10.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座至模块电接触包括中间平面连接器。
11.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述驱动器刀片通过所述底座的正面被插入所述刀片架以及从所述刀片架移出。
12.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述共用资源模块通过所述底座的背面被插入所述模块架以及从所述模块架移出。
13.如权利要求1所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述电缆的长度使得所述驱动器刀片可至少部分地从所述底座弹出，且在不破坏所述底座和所述驱动器刀片之间的所述电连接的情况下检查、移除、以及替换至少一个硬盘驱动器。
14.一种机架装载驱动器刀片系统，包括：
底座，其具有，
5个刀片架，每个刀片架适配成容纳驱动器刀片，其中所述底座将所述驱动器刀片纳入所述刀片架且所述驱动器刀片水平取向，
每个刀片架具有包括至少一个具有一定长度的电缆的底座至刀片电接触，用于使所述底座和所述驱动器刀片之间有电连接，
每个刀片架具有沟槽部分，用于沿着所述驱动器刀片的长度啮合所述驱动器刀片，
4个模块架，每个模块架适配成容纳共用资源模块，各个模块架具有底座至模块电接触，用于使所述底座和所述共用资源模块之间有电连接，其中所述底座至模块电接触包括中间平面连接器，以及
用于冷却所述驱动器刀片的风扇，以及
所述驱动器刀片具有，
印刷电路板，用于提供与所述驱动器刀片上的组件的电连接，
12个硬盘驱动器，
驱动器刀片电接触，用于形成通过至少一个电缆到所述底座的电连接，以及
沿着所述驱动器刀片的所述长度放置的轨线部分，所述轨线部分用于啮合所述架的所述沟槽部分，
其中所述驱动器刀片可至少部分地从所述底座移出，而不破坏所述底座和所述驱动器刀片之间的所述电连接。
15.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述底座具有约为19英寸的宽度、约为32英寸的长度、以及约为7英寸的高度。
16.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述驱动器刀片可从所述底座完全地移出而不破坏所述底座和所述驱动器刀片之间的所述电连接。
17.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述共用资源模块是硬盘驱动控制器和电源中的至少一个。
18.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述驱动器刀片通过所述底座的正面被插入所述刀片架以及从所述刀片架移出。
19.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述共用资源模块通过所述底座的背面被插入所述模块架以及从所述模块架移出。
20.如权利要求14所述的机架装载驱动器刀片系统，其特征在于，所述电缆的长度使得所述驱动器刀片可至少部分地从所述底座弹出，且在不破坏所述底座和所述给定驱动器刀片之间的所述电连接的情况下检查、移除、以及替换所述12个硬盘驱动器中的任何一个。
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