CN104423462A - 机柜伺服器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机柜伺服器，其包含一机柜、多个系统板与一风扇板。多个系统板设置于机柜内，其中每一系统板具有一第一无线传输器；风扇板亦设置于机柜内，其中风扇板具有多个第二无线传输器，多个第二无线传输器与多个第一无线传输器分别建立无线通讯。

Description

机柜伺服器

技术领域

本发明涉及一种伺服器，特别是涉及一种机柜伺服器。

背景技术

传统大型机柜伺服器内部，板子与板子之间的讯号沟通和传输，往往是靠缆线做连接，但是当机柜内部系统数量越多时，缆线和板子数量也越多，机柜的内部可用空间越少，这样的传统机柜的架构设计在往后的发展会导致设计的灵活度降低、热流效率降低、组装和拆卸的复杂度增加，人力和材料的成本上升。

另一方面，传统机柜的架构主要是以缆线做为讯号传输和控制的媒介，所以讯号的规划复杂度也相当高。

为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此，如何能减少板子和缆线使用量并降低讯号设计上的复杂度，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域极需改进的目标。

发明内容

本发明的一态样是在提供一种机柜伺服器，以解决现有技术的问题。

本发明所提供的机柜伺服器包含一机柜、多个系统板与一风扇板。多个系统板设置于机柜内，其中每一系统板具有一第一无线传输器；风扇板亦设置于机柜内，其中风扇板具有多个第二无线传输器，多个第二无线传输器与多个第一无线传输器分别建立无线通讯。

于一实施例中，机柜伺服器还包含多个风扇。这些风扇设置于机柜内，且皆电性连接至风扇板。

于一实施例中，每一系统板具有一控制电路，控制电路用以控制第一无线传输器去发送一第一无线讯号至相应的第二无线传输器，使风扇板得以控制多个风扇中至少一个的转速。

于一实施例中，第一无线传输器为一第一红外线收发器，第二无线传输器为一第二红外线收发器，第一无线讯号为一第一红外线讯号。

于另一实施例中，控制电路基于红外线数据协议（IrDA）以控制第一红外线收发器去发送第一红外线讯号至相应的第二红外线收发器。

于另一实施例中，每一系统板具有一中介模块（interposer）与一基板管理控制器（BMC），控制电路与第一红外线收发器皆设置于中介模块之中，控制电路自基板管理控制器接收一IC讯号并根据IC讯号以基于红外线数据协议去控制第一红外线收发器发送第一红外线讯号。

于另一实施例中，风扇板具有一风扇控制器，风扇控制器用以根据第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制多个风扇中至少一个的转速，并读取多个风扇的状态信息。

于另一实施例中，风扇控制器基于红外线数据协议以控制多个第二红外线收发器去发送多个第二红外线讯号分别至相应的多个第一红外线收发器，其中每一第二红外线讯号含有多个风扇的状态信息。

于又一实施例中，控制电路利用脉冲宽度调制（PWM）以控制第一红外线收发器去发送第一红外线讯号至相应的第二红外线收发器。

于又一实施例中，每一系统板具有一中介模块与一基板管理控制器，控制电路与第一红外线收发器皆设置于中介模块之中，控制电路自基板管理控制器接收一IC讯号并根据IC讯号以利用脉冲宽度调制去控制第一红外线收发器发送第一红外线讯号。

于又一实施例中，风扇板具有一风扇控制器，用以根据第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制多个风扇中至少一个的转速，并读取多个风扇的状态信息。

于另一实施例中，风扇控制器利用脉冲宽度调制以控制多个第二红外线收发器去发送多个第二红外线讯号分别至相应的多个第一红外线收发器，其中每一第二红外线讯号含有多个风扇的状态信息。

于再一实施例中，多个系统板相互平行设置，而风扇板垂直于这些系统板。

综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。藉由上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本发明通过讯号整合，并以无线传输的方式传输讯号，不但简化了传统机柜的架构和减少机柜缆线和板子的使用量，更提高热流效率和降低设计的复杂度和材料成本。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

为使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1是依照本发明一实施例的一种机柜伺服器的架构示意图；

图2是依照本发明另一实施例的一种机柜伺服器于红外线数据协议模式下的电路方块图；

图3是依照本发明又一实施例的一种机柜伺服器于脉冲宽度调制模式下的电路方块图；以及

图4是依照本发明再一实施例的一种机柜伺服器的立体示意图。

附图符号说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：

100、200、300、400：机柜伺服器

110：机柜

120、220、320、420：系统板

122：第一无线传输器

124、224、324：控制电路

130、230、330、430：风扇板

132：第二无线传输器

140、240、340：风扇

222、322、422：第一红外线收发器

226、326：中介模块

228、328：基板管理控制器

232、332：第二红外线收发器

234、334：风扇控制器

具体实施方式

为了使本发明的叙述还包详尽与完备，可参照附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。

图1是依照本发明一实施例的一种机柜伺服器100的架构示意图。如图1所示，机柜伺服器100包含一机柜110、多个系统板120、一风扇板130与多个风扇140。在结构上，系统板120、风扇板130与风扇140皆设置于机柜110内，其中每一系统板120具有一第一无线传输器122，风扇板130具有多个第二无线传输器132，多个风扇140皆电性连接至风扇板130。于使用时，多个第二无线传输器132与多个第一无线传输器122分别建立无线通讯，由第一无线传输器122发送无线讯号至相应的第二无线传输器132，藉以令风扇板130去控制风扇140。应了解到，图1中风扇140位于右侧仅是便于绘示，然此并非用以限制本发明，实务上，风扇140可放置在靠近系统板120的一侧，本领域技术人员应视当时需要弹性选择风扇140实际摆放的形式与具体方位。

如此，本发明是以无线传输的方式来简化机柜的整体架构，相较之下，传统机柜内部使用缆线传输的方法，此方式机柜设计复杂，系统数量增加，板子和缆线使用量也会大大增加。本发明的机柜110内部使用无线传输的方法，将讯号整合后再以无线传输的方式传递，此方式机柜设计简单，并减少板子和缆线的使用量，即使系统板120数量增加，也不会提高设计的复杂度。

实作上，于系统板120中可包括中央处理器（CPU）、储存装置（如：硬盘）、特定PCI插槽和其他电路，系统板120可为模块化密闭系统并支持插拔、维修、替换（免工具），如果需要对其中某个系统板120进行修理，只需要手工把它们抽出来并拔掉线缆即可，十分方便。另外，风扇板130可为印刷电路板组件，单一个风扇板130即可控制多个风扇140，亦可减少板子和缆线使用量。

于图1中，每一系统板120具有一控制电路124，在结构上，控制电路124电性连接第一无线传输器122。于使用时，控制电路124用以控制第一无线传输器122去发送第一无线讯号至相应的第二无线传输器132，使风扇板130得以控制多个风扇140中至少一个的转速。

实务上，第一无线传输器122与第二无线传输器132之间可采用任何的无线传输模式，如：无线电通讯、蓝牙、红外线、Wi-Fi、近场通讯、或是其他常用或开发中的通讯模式。举例来说，第一无线传输器122可为第一蓝牙传输器、第一红外线收发器、第一Wi-Fi模块…等，第二无线传输器132可为第二蓝牙传输器、第二红外线收发器、第二Wi-Fi模块…等。

图2是依照本发明另一实施例的一种机柜伺服器200于红外线数据协议模式（IrDA mode）下的电路方块图。如图2所示，第一红外线收发器222作为第一无线传输器，第二红外线收发器232作为第二无线传输器，控制电路224基于红外线数据协议（IrDA）以控制第一红外线收发器222去发送第一红外线讯号至相应的第二红外线收发器222，藉以令风扇板230去控制风扇240。于本实施例中，红外线数据协议模式符合现行通用的规格，简单易用且实现成本较低。

于图2中，每一系统板220具有中介模块（interposer）226与基板管理控制器（BMC）228。在结构上，控制电路224与第一红外线收发器222皆设置于中介模块226之中，基板管理控制器228可通过IC总线电性连接控制电路222。于使用时，控制电路222自基板管理控制器228接收IC讯号并根据IC讯号以基于红外线数据协议去控制第一红外线收发器发送第一红外线讯号。

实作上，中介模块226可为供电模块，用以接收外部电力并转送给系统板220中的各个电子元件。控制电路224可为控制芯片、微控制器或其他控制元件，基板管理控制器228可连接南桥电路或整合至南桥电路中，本领域技术人员应视当时需要弹性选择。

于图2中，风扇板230具有一风扇控制器234。在结构上，多个第二红外线收发器232皆电性连接至同一个风扇控制器234，单一个风扇控制器234可电性连接至多个风扇240。于使用时，风扇控制器234根据第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制多个风扇240中至少一个的转速，并读取多个风扇240的状态信息（如：风扇存在与否、风扇转速、温度…等信息），另外，风扇控制器234亦可控制风扇240上的发光元件的灯号，其中的发光元件例如可为发光二极管（LED）。实作上，风扇控制器234可为控制芯片、微控制器或其他控制元件，其采用脉冲宽度调制的方式来控制风扇240的转速。

接下来，风扇控制器234基于红外线数据协议以控制多个第二红外线收发器232去发送多个第二红外线讯号分别至相应的多个第一红外线收发器222，其中每一第二红外线讯号含有多个风扇的状态信息（如：风扇存在与否、风扇转速、温度…等信息），藉以使系统板220即时取得风扇240的当前状态，以便执行后续的处理。如此，每一个独立的系统板220在机柜内部都可以达到自我监控温度和控制风扇240的目的。

图3是依照本发明又一实施例的一种机柜伺服器200于脉冲宽度调制模式（PWM mode）下的电路方块图。如图3所示，第一无线传输器为第一红外线收发器322，第二无线传输器为第二红外线收发器332，控制电路324利用脉冲宽度调制（PWM）以控制第一红外线收发器322去发送第一红外线讯号以作为第一无线讯号至相应的第二红外线收发器322，藉以令风扇板330去控制风扇340。于本实施例中，脉冲宽度调制模式以调制方波的占空比，从而实现较有弹性的编码，其最大的优点是让红外线信号都是数字形式的，无需再进行数模转换过程，而且对噪声的抗干扰能力也大大增强。

于图3中，每一系统板320具有中介模块326与基板管理控制器328。在结构上，控制电路324与第一红外线收发器322皆设置于中介模块326之中，基板管理控制器328可通过IC总线电性连接控制电路322。于使用时，控制电路322自基板管理控制器328接收IC讯号并根据IC讯号以利用脉冲宽度调制去控制第一红外线收发器发送第一红外线讯号。

实作上，中介模块326可为供电模块，用以接收外部电力并转送给系统板320中的各个电子元件。控制电路324可为控制芯片、微控制器或其他控制元件，基板管理控制器328可连接南桥电路或整合至南桥电路中，本领域技术人员应视当时需要弹性选择。

于图3中，风扇板330具有一风扇控制器334。在结构上，多个第二红外线收发器332皆电性连接至同一个风扇控制器334，单一个风扇控制器334可电性连接至多个风扇340。于使用时，风扇控制器334根据第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制多个风扇340中至少一个的转速，并读取多个风扇的状态信息（如：风扇存在与否、风扇转速…等信息），另外，风扇控制器334亦可控制风扇340上的发光元件的灯号，其中的发光元件例如可为发光二极管。实作上，风扇控制器334可为复合可编程逻辑装置（CPLD）与计速器（Speed Counter）的组合、或是其他控制元件，其采用脉冲宽度调制的方式来控制风扇340的转速。

接下来，风扇控制器334利用脉冲宽度调制以控制多个第二红外线收发器332去发送多个第二红外线讯号分别至相应的多个第一红外线收发器222，其中每一第二红外线讯号含有多个风扇的状态信息（如：风扇存在与否、风扇转速…等信息），藉以使系统板320即时取得风扇340的当前状态，以便执行后续的处理。

图4是依照本发明再一实施例的一种机柜伺服器400的立体示意图。如图4所示，单一风扇板430对应多个系统板420。在结构上，多个系统板420相互平行设置。由于红外线的直射特性，红外通讯技术不适合传输障碍较多的地方，藉由风扇板430垂直多个系统板420，使各个第一红外线收发器422所发射的第一红外线讯号皆能对准风扇板430。另一方面，直立的风扇板430也比较不易影响风流，从而提升散热效果。

综上所述，关于本发明的优点，在机构方面，于机柜内减少板子和缆线使用量，可以降低机柜内部的设计复杂度和解决传统连接器组装时的公差问题。在热流方面，实际测试数据，移除板子和缆线可以提高5CFM风流和影响2%风扇能率（FAN Duty）。在成本方面，减少板子和缆线使用量，达到降低材料成本和生产上组装和拆卸的复杂度。在电子方面，以单一无线传输整合讯号，可以减少讯号设计上的复杂度。

虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (13)

1.一种机柜伺服器，包含：

一机柜；

多个系统板，设置于该机柜内，其中每一系统板具有一第一无线传输器；以及

一风扇板，设置于该机柜内，其中该风扇板具有多个第二无线传输器，这些第二无线传输器与这些第一无线传输器分别建立无线通讯。

2.如权利要求1所述的机柜伺服器，还包含：

多个风扇，设置于该机柜内，且皆电性连接至该风扇板。

3.如权利要求2所述的机柜伺服器，其中每一系统板具有一控制电路，用以控制该第一无线传输器去发送一第一无线讯号至相应的该第二无线传输器，使该风扇板得以控制这些风扇中至少一个的转速。

4.如权利要求3所述的机柜伺服器，其中该第一无线传输器为一第一红外线收发器，该第二无线传输器为一第二红外线收发器，该第一无线讯号为一第一红外线讯号。

5.如权利要求4所述的机柜伺服器，其中该控制电路基于红外线数据协议IrDA以控制该第一红外线收发器去发送该第一红外线讯号至相应的该第二红外线收发器。

6.如权利要求5所述的机柜伺服器，其中每一系统板具有一中介模块与一基板管理控制器，该控制电路与该第一红外线收发器皆设置于该中介模块之中，该控制电路自该基板管理控制器接收一IC讯号并根据该IC讯号以基于该红外线数据协议去控制该第一红外线收发器发送该第一红外线讯号。

7.如权利要求6所述的机柜伺服器，其中该风扇板具有一风扇控制器，用以根据该第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制这些风扇中至少一个的转速，并读取这些风扇的状态信息。

8.如权利要求7所述的机柜伺服器，其中该风扇控制器基于红外线数据协议以控制这些第二红外线收发器去发送多个第二红外线讯号分别至相应的这些第一红外线收发器，其中每一第二红外线讯号含有这些风扇的状态信息。

9.如权利要求4所述的机柜伺服器，其中该控制电路利用脉冲宽度调制以控制该第一红外线收发器去发送该第一红外线讯号至相应的该第二红外线收发器。

10.如权利要求9所述的机柜伺服器，其中每一系统板具有一中介模块与一基板管理控制器，该控制电路与该第一红外线收发器皆设置于该中介模块之中，该控制电路自该基板管理控制器接收一IC讯号并根据该IC讯号以利用该脉冲宽度调制去控制该第一红外线收发器发送该第一红外线讯号。

11.如权利要求10所述的机柜伺服器，其中该风扇板具有一风扇控制器，用以根据该第一红外线讯号以产生一脉宽调制讯号去控制这些风扇中至少一个的转速，并读取这些风扇的状态信息。

12.如权利要求11所述的机柜伺服器，其中该风扇控制器利用脉冲宽度调制以控制这些第二红外线收发器去发送多个第二红外线讯号分别至相应的这些第一红外线收发器，其中每一第二红外线讯号含有这些风扇的状态信息。

13.如权利要求4所述的机柜伺服器，其中这些系统板相互平行设置，而该风扇板垂直于这些系统板。