CN104704562B - 高密度、易访问的机架安装式数据存储器的封装件构造 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于机架安装型存储单元的侧向装载封装件。所述封装件使得因维护与维修访问硬盘驱动器(HDD)更容易，并能够增加单个封装件内可以安装的HDD的数量。所述封装件可以包括底板、一对侧板和一对端板。第一排列位于所述封装件内，在所述一对端板之间垂直延伸，且具有由安装到第一印刷电路板的HDD构成的一个或多个堆叠；以及第二排列，在所述一对端板之间垂直延伸，且具有由安装到第二印刷电路板的HDD构成的一个或多个堆叠。所述第一排列中的由HDD构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由HDD构成的所述一个或多个堆叠分离且平行地定位。

Description

高密度、易访问的机架安装式数据存储器的封装件构造
要求优先权
本专利申请要求2012年8月27日提交的、名称为“高密度、易访问的机架安装式数据存储器的封装件构造”的美国临时申请61/693,646的优先权，其特别地通过引用合并于此。
技术领域
各个特征涉及对安装在机架安装型存储单元内的封装件的改进。
背景技术
用于机架安装型存储单元的封装件是公知的。机架安装型存储单元内使用的典型封装件在可从该封装件的“前部”(该侧通常面向用户区域)访问的可移除托架上布置多个(3至14个)硬盘驱动器(HDD)，并且通常被布置为使得从所述封装件的“后部”访问数据及电力电缆。虽然当一个HDD出现故障时这些封装件使得HDD的更换相当容易，但所述封装件内能够安装的HDD数量受限于有多少HDD能够在该前部区域装配。由于这一前部区域有限，当需要在HDD上存储大量数据时所需的封装件数量大大增加。
因此，可能期望提供一种封装件，其具有的构造通过增加该封装件内能够安装的HDD数量来使空间最大化，同时仍然允许容易地更换单独的驱动器。
发明内容
下面给出了一种以上的实现方式的简化概述，以提供对某些实施方式的基本了解。这一概述不是所有预期实现方式的广义概述，目的既不是确定所有实施方式的关键或重要元件，也不是界定任一或所有实施方式的范畴。它的唯一目的是以简化方式介绍一种以上的实施方式的某些概念，作为后面介绍的更详细描述的前序。
根据一个特征，提供了一种用于机架安装式存储单元的封装件。所述封装件包括：底板；一对侧板；一对端板，该底板、该对侧板以及该对端板一体地连接；第一排列，该第一排列在所述一对端板之间垂直延伸，具有由连接到第一连接构件的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个硬盘驱动器均与所述底板共面；以及第二排列，该第二排列在所述一对端板之间垂直延伸，具有由连接到第二连接构件的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个硬盘驱动器均与所述底板共面。所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠可以与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠分离且平行地定位。
根据一个实例，硬盘驱动器的一个或多个堆叠均包括五(5)个2.5英寸硬盘驱动器。
根据一个实例，硬盘驱动器的一个或多个堆叠均包括三(3)个3.5英寸硬盘驱动器。
根据一个实例，所述第一连接构件可以是位于所述封装件内的第一电缆上的边缘连接器，所述第二连接构件可以是位于所述封装件内的第二电缆上的边缘连接器。
根据一个实例，所述第一连接构件可以是位于垂直于所述底板延伸的第一印刷电路板的第一表面或第二相对表面上的一个或多个插口。所述第二连接构件可以是位于垂直于所述底板延伸的第二印刷电路板的第一表面或第二相对表面上的一个或多个插口。
所述封装件还可以包括：在所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠之间被安装至底板的电源；安装在所述底板上且能够通过所述一对端板中的端板被访问的一个或多个输入/输出设备；以及安装在所述底板上的多个冷却风扇。
所述封装件还可以包括一体地连接到所述一对端板与所述一对侧板的顶板。
根据另一特征，提供了一种用于保持封装件的竖直机架安装式存储单元。所述竖直机架安装式存储单元可以包括：直线框架，该直线框架具有由一对前侧部与一对后端部一体地连接的上部和下部；附接至所述上部的内表面的多个上部长形轨道构件，所述多个上部长形轨道构件从所述上部的前端延伸至所述上部的后端；附接至所述下部的内表面的多个下部长形轨道构件，所述多个下部长形轨道构件从所述下部的前端延伸至所述下部的后端，与所述多个上部长形轨道构件共面；以及多个封装件，所述多个封装件与所述多个上部长形轨道构件和多个下部长形轨道构件可滑动地接合，所述多个封装件中的每个封装件均竖直地安装在所述机架安装式存储单元内；其中一排或多排硬盘驱动器安装在所述多个封装件中的每个封装件内，使得所述硬盘驱动器与所述框架的下部共面，以允许当沿水平方向从所述存储单元滑动地拉出所述多个封装件中的一个封装件时易于访问所述硬盘驱动器。
所述多个封装件中的每个封装件可以包括：底板；一对侧板；一对端板，该底板、该对侧板与该对端板一体地连接；第一排列，该第一排列在所述一对端板之间垂直延伸，具有由连接到第一连接构件的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面；以及第二排列，该第二排列在所述一对端板之间垂直延伸，具有由连接到第二连接构件的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面。所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠可以与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠分离且平行地定位。
根据一个实例，硬盘驱动器的一个或多个堆叠均包括五(5)个2.5英寸硬盘驱动器。
根据一个实例，硬盘驱动器的一个或多个堆叠均包括三(3)个3.5英寸硬盘驱动器。
所述竖直机架安装式存储单元，其中第一连接构件可以是位于垂直于所述底板延伸的第一印刷电路板的第一表面或第二相对表面上的一个或多个插口。所述第二连接构件可以是位于垂直于所述底板延伸的第二印刷电路板的第一表面或第二相对表面上的一个或多个插口。
所述封装件还可以包括：在所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠之间安装至底板的电源；安装在所述底板上且能够通过所述一对端板中的端板被访问的一个或多个输入/输出设备；以及安装在所述底板上的多个冷却风扇。
所述封装件还可以包括一体地连接到所述一对端板与所述一对侧板的顶板。
根据一个实例，所述多个封装件中的每个封装件均为4U-60驱动器。
附图说明
图1示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的侧向装载封装件的内视图。
图2示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的封装件的前立体图。
图3示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的封装件的后立体图。
图4示出了根据一个实施例的、用于顶板被移除的机架安装型存储单元的、侧向装载封装件的立体图。
图5示出了顶板覆盖内部结构的图4的封装件。
图6示出了用于在10U机架空间内竖直安装或容纳三(3)个4U-60驱动器的机架安装型存储单元。
图7示出了一(1)个4U-60驱动器水平外延的图6的机架安装型存储单元。
图8示出了安装到用于将所述封装件滑出机架安装型存储单元的滑轨的侧向装载封装件的立体图。
具体实施方式
在本发明的以下详细描述中，阐述若干具体细节以提供对发明的彻底了解。然而，无需这些具体细节也可以实现本发明。在其它实例中，没有详细描述公知的方法、过程和/或部件，为的是不必让本发明的各方面难以理解。
在下面的描述中，使用某些术语来描述一个或多个实施例的某些特征。术语“机架”可以指适于保持并显示装置的任意类型的框架状结构。术语“数据存储驱动器”可以指硬盘驱动器、固态驱动器或用于存储数据的任意类型的驱动器。
通常，硬盘驱动器(HDD)，下文称作“驱动器”，从封装件的顶部或前部安装，然后将其安装到或插入到机架安装型存储单元中。当驱动器从顶部安装时，因维修或更换而访问所述驱动器变得很难，因为进入该封装件的顶部以移除所述驱动器是件麻烦事。而且，驱动器的数量受限于能够有多少驱动器能够从该封装件的前部区域装配。通常常规安装时，所述封装件能够保持二十二(22)或二十四(24)个2.5英寸驱动器或十二(12)个3.5英寸驱动器。
根据一方面，提供了一种用于机架安装型存储单元的侧向装载封装件。所述侧向装载封装件使得因保养和维修而访问HDD更容易，并能够增加可以安装在单个封装件内的HDD的数量。可以利用侧道轨使所述封装件从机架安装型存储单元滑出到访问该封装件内所有HDD所需的距离。图8示出了安装到用于将该封装件滑出机架安装型存储单元的侧轨802、804的侧向装载封装件的立体图。
根据另一方面，提供了一种用于在10U的机架空间内垂直安装或容纳三(3)个封装件(例如4U-60驱动器)的机架安装型存储单元。所述机架安装型存储单元相较于常规单元可以提供更高的密度。所述机架安装型存储单元可以包括用于容纳所述4U-60驱动器的大致直线框架。为了访问所述4U-60驱动器之一，可沿水平方向从该存储单元可滑动地拉出该4U-60驱动器。
图1示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的侧向装载封装件100的内视图。图2示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的封装件的前立体图。图3示出了根据一个实施例的用于机架安装型存储单元的封装件的后立体图。下面的讨论可交替地参考图1至3。
侧向装载封装件100可以包括外壳(参见图2)102，该外壳具有一体地连接到一对侧板120b和一对端板102c的底板102a。顶板102d可以一体地连接到该对侧板102b和该对端板102c，构成了封装件100。封装件100可以包括侧轨(参见图8)，用于为了装载/更换/维修硬盘驱动器(HDD)将该封装件滑出或拉出所述机架安装型存储单元之外，然后将该封装件滑回或推回到机架内。
如图1所示，所述封装件的内部部件可以固定到底板102a，并包括从该封装件的一侧安装的一排或多排硬盘驱动器。根据一个实施例，第一排列104，垂直于所述一对端板102c并在所述一对端板102c之间延伸，具有由2.5英寸驱动器构成的六(6)个堆叠，该第一排列可以通过一个或多个电源108或其它模块而与第二排列106分离(并平行于第二排列)，该第二排列垂直于所述一对端板102c并在所述一对端板102c之间延伸，具有由2.5英寸驱动器构成的六(6)个堆叠。每个堆叠可以包括例如侧向装载(或安装在它们侧面)的五(5)个2.5英寸驱动器，从而提供存储六十(60)个驱动器的封装件。当将驱动器侧向装载到该封装件时，各个驱动器可以连接到连接构件或被容纳在其内。所述连接构件可以是位于各个电缆上的边缘连接器，或者所述连接构件可以是位于印刷电路板105、107的第一表面或第二相对表面上的插口。印刷电路板105、107可以被固定为垂直于所述底板，使得所述驱动器与该底板共面。由此，本文公开的新型封装件使得安装在封装件内的驱动器数量增加，同时还允许为了替换单独的驱动器而更容易地进行访问。根据一个实例，封装件内安装的驱动器数量可以加倍。虽然示出了驱动器的六(6)个堆叠，每个堆叠具有五(5)个驱动器，但这只是举例。还可以具有多于或少于六(6)个驱动器堆叠，每个堆叠具有五(5)个驱动器。
而且，一个或多个输入/输出(I/O)设备110可以安装在所述底板上，并可通过端板102c访问，例如提供高速连接。多个冷却风扇112可以位于I/O设备110和所述驱动器之间。
图4示出了根据一个实施例的用于顶板移除的机架安装型存储单元的侧向装载封装件400的立体图。将封装件400的顶板移除使得可以观察该封装件400的内部结构。图5示出了顶板覆盖内部结构的图4的封装件。下面的讨论可交替参考图4至5。
侧向装载封装件400可以包括外壳402(参见图5)，该外壳具有一体地连接到一对侧板402b和一对端板402c的底板(未示出)。顶板402d可以一体地连接到该对侧板402b和该对端板402c，构成了封装件400。封装件400可以包括侧轨(参见图8)，用于因装载/更换/维修硬盘驱动器(HDD)而将该封装件滑出或拉出机架安装型存储单元之外，然后将该封装件滑回或推回到机架内。
如图4所示，封装件400的内部部件可以固定到所述底板，并包括一排或多排从封装件侧面安装的硬盘驱动器。根据一个实施例，第一排列404，垂直于所述一对端板402c并在所述一对端板402c之间延伸，具有由3.5英寸驱动器构成的五(5)个堆叠，第一排列可以通过一个或多个电源408而与第二排列406分离(并平行于第二排列)，第二排列垂直于所述一对端板402c并在所述一对端板402c之间延伸，具有由3.5英寸驱动器构成的五(5)个堆叠。每个堆叠可以包括例如侧向装载(或安装在其侧面)的三(3)个3.5英寸驱动器，从而提供存储三十(30)个驱动器的封装件。当被侧向装载到封装件400内时，各个驱动器可以连接到被固定为垂直于底板的印刷电路板405、407上的连接器(未示出)或被容纳在该连接器内，使得所述驱动器与该底板共面。由此，本文公开的新型封装件使得封装件内的驱动器数量增加，同时还允许为了单独的驱动器的更换而容易地进行访问。虽然示出了驱动器的五(5)个堆叠，每个堆叠具有三(3)个驱动器，但这只是举例。可以具有多于或少于五(5)个的驱动器的堆叠，每个堆叠具有三(3)个驱动器。
而且，一个或多个输入/输出(I/O)设备410可以安装在底板上，可通过端板402c访问，例如提供高速连接。
图6示出了用于在10U机架空间内竖直安装或容纳三(3)个封装件(例如4U-60驱动器)的机架安装型存储单元，相较于常规的系统提供了更高的密度。根据一个实例，所述机架安装型存储单元所提供的密度可以多出20％。如图所示，存储单元600可以包括大致直线框架602，其具有由一对前侧部602c和一对后侧部(未示出)一体地连接的上部602a和下部602b。该对前侧部602c和该对后侧部在上部602a和下部602b之间竖直地延伸。
多个上部长形轨道构件604可以附接至上部602a的内表面，从上部602a的前部延伸至上部602a的后部。多个下部长形轨道构件(未示出)可以附接至下部602b的内表面，所述多个下部长形轨道构件606(未示出)从下部602b的前部延伸至下部602b的后部，可以与所述多个上部长形轨道构件604共面。多个封装件608可以与所述多个上部长形轨道构件604和所述多个下部长形轨道构件606可滑动地接合，所述一个或多个封装件608竖直地安装在所述机架存储单元600内。
如图7所示，可以从存储单元600水平地向外拉封装件608。一个或多个硬盘驱动器610可以安装到所述多个封装件608的每个封装件，使得硬盘驱动器610与所述框架的下部602b共面，以允许当沿水平方向从存储单元可滑动地拉出所述多个封装件608的各个封装件时易于访问所述一个或多个硬盘驱动器610。
尽管本公开内容将所述封装件和机架安装型存储单元描述为仅包含侧向装载驱动器，但除了所述侧向装载驱动器外，所述封装件和机架安装型存储单元还可以包含前方装载驱动器。
本领域技术人员会进一步理解可以将结合本文公开的实施例所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或两者的结合。为了清楚说明硬件与软件的这种可互换性，以上一般根据它们的功能来描述各种示例性组件、块、模块、电路及步骤。将这一功能实现为硬件还是软件取决于施加于整个系统的特定应用与设计约束。
尽管描述并在附图中示出了某些实例性实施例，但要理解的是，这些实施例只是说明性的、而不是对宽泛的发明进行限制，并且本发明不限于所示、所述的具体结构和布置，因为对本领域技术人员来说可以做各种其它修改。

Claims (17)

1.一种用于机架安装式存储单元的封装件，该封装件包括：
底板，该底板限定一水平平面；
一对平行的侧板，所述侧板限定一竖直平面；
一对端板，所述底板、所述一对侧板以及所述一对端板一体地连接；
安装在所述底板上并且能够通过所述一对端板中的一端板被访问的一个或多个输入/输出设备；
第一排列，该第一排列在所述一对端板之间垂直地延伸，且具有由连接至第一电路板的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第一电路板从所述底板垂直向上延伸并平行于所述侧板，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面；以及
第二排列，该第二排列在所述一对端板之间垂直地延伸，且具有由连接至第二电路板的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第二电路板从所述底板垂直向上延伸并平行于所述侧板，所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面。
2.如权利要求1所述的封装件，其中，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠分离且平行地定位。
3.如权利要求2所述的封装件，该封装件进一步包括在所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠之间被安装到所述底板的电源。
4.如权利要求2所述的封装件，其中，由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个均包括五(5)个2.5英寸硬盘驱动器。
5.如权利要求2所述的封装件，其中，由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个均包括三(3)个3.5英寸硬盘驱动器。
6.如权利要求1所述的封装件，该封装件进一步包括安装在所述底板上的多个冷却风扇。
7.如权利要求1所述的封装件，该封装件进一步包括一体地连接到所述一对端板与所述一对侧板的顶板。
8.一种用于保持封装件的竖直机架安装式存储单元，该竖直机架安装式存储单元包括：
直线框架，该直线框架具有由一对前侧部与一对后端部一体地连接的上部和下部，所述下部限定一水平平面；
附接至所述上部的内表面的多个上部长形导轨构件，所述多个上部长形导轨构件从所述上部的前端延伸至所述上部的后端；
附接至所述下部的内表面的多个下部长形导轨构件，所述多个下部长形导轨构件从所述下部的前端延伸至所述下部的后端并且与所述多个上部长形导轨构件共面；以及
与所述多个上部长形导轨构件和所述多个下部长形导轨构件滑动地接合的多个封装件，所述多个封装件中的每个封装件均竖直地安装在所述机架安装式存储单元内；
其中，一排或多排硬盘驱动器安装在所述多个封装件的每个封装件内，使得所述硬盘驱动器与所述直线框架的所述下部共面，以允许当沿水平方向从所述存储单元滑动地拉出所述多个封装件中的一个封装件时容易地访问所述硬盘驱动器，
其中，所述一排或多排硬盘驱动器连接到一个或多个印刷电路板，所述印刷电路板垂直于所述封装件的底板并平行于所述封装件的一对侧板，所述底板平行于所述水平平面，所述侧板限定一竖直平面并平行于所述多个上部长形导轨构件和所述多个下部长形导轨构件。
9.如权利要求8所述的竖直机架安装式存储单元，其中，所述多个封装件中的每个封装件均包括：
所述底板；
所述一对侧板；
一对端板，所述底板、所述一对侧板以及所述一对端板一体地连接；
第一排列，该第一排列在所述一对端板之间垂直地延伸，且具有由连接至第一印刷电路板的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第一印刷电路板从所述底板垂直向上延伸并平行于所述侧板，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面；以及
第二排列，该第二排列在所述一对端板之间垂直地延伸，且具有由连接至第二印刷电路板的硬盘驱动器构成的一个或多个堆叠，所述第二印刷电路板从所述底板垂直向上延伸并平行于所述侧板，所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠内的每个硬盘驱动器均与所述底板共面。
10.如权利要求9所述的竖直机架安装式存储单元，其中，所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠分离且平行地定位。
11.如权利要求10所述的竖直机架安装式存储单元，该竖直机架安装式存储单元进一步包括在所述第一排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠与所述第二排列中的由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠之间被安装到所述底板的电源。
12.如权利要求10所述的竖直机架安装式存储单元，其中，由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个均包括五(5)个2.5英寸硬盘驱动器。
13.如权利要求10所述的竖直机架安装式存储单元，其中，由硬盘驱动器构成的所述一个或多个堆叠中的每个均包括三(3)个3.5英寸硬盘驱动器。
14.如权利要求9所述的竖直机架安装式存储单元，该竖直机架安装式存储单元进一步包括安装在所述底板上并且能够通过所述一对端板中的端板被访问的一个或多个输入/输出设备。
15.如权利要求8所述的竖直机架安装式存储单元，该竖直机架安装式存储单元进一步包括安装在所述底板上的多个冷却风扇。
16.如权利要求9所述的竖直机架安装式存储单元，该竖直机架安装式存储单元进一步包括一体地连接到所述一对端板与所述一对侧板的顶板。
17.如权利要求8所述的竖直机架安装式存储单元，所述多个封装件中的每个封装件均为4U-60驱动器。
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