CN108628790A - 非易失性存储器驱动器 - Google Patents

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Abstract

示例在此涉及非易失性存储器(NVM)驱动器。在一个示例中，NVM驱动器包括：壳体，以支撑一个或多个印刷电路组件(PCA)，该壳体包括前部部分、后部部分和散热器；设置在所述壳体内的PCA，该PCA包括连接器、一个或多个NVM芯片和附接至该一个或多个NVM芯片控制器。该PCA在壳体中居中，NVM驱动器通过壳体的后部部分被热插拔到织物附着式内存池中或是本地的服务器，并且热插拔到织物附着式内存池中的NVM驱动器通过壳体的前部部分能够触及。

Description

非易失性存储器驱动器
背景技术
服务器计算机包括限定外壳的壳体，外壳中提供有一个或多个处理器、存储器设备、输入/输出(I/O)设备以及存储设备。服务器可包括多个可插拔存储驱动器，多个可插拔存储驱动器可被安装为例如并排布置，其中每个可插拔驱动器的前部部分可通过服务器外壳的前部或后部能够由用户触及。利用这种布置，用户可从服务器外壳移除前部可插拔驱动器或将前部可插拔驱动器插入到服务器外壳中。存储设备可包含不同类型的存储介质，包括非易失性存储器。非易失性存储器(NVM)是一种类型的计算机存储器，其即使在已电力循环(关闭并再次开启)之后仍可寻回所存储的信息。
附图说明
图1例示NVM驱动器的示例。
图2例示NVM驱动器的示例的元件。
图3例示NVM驱动器的示例的元件。
图4例示NVM驱动器的另一示例。
图5例示织物附着式内存池(fabric attached memory pool)的示例。
图6例示用于获得NVM驱动器的流程图的示例
具体实施方式
本公开中示出的存储驱动器的示例是非易失性存储器(NVM)可热插拔驱动器，其可被热插入到由多个服务器共享的网络织物附着式内存池中或从由多个服务器共享的网络织物附着式内存池热移除，或可被热插入到用于本地存储的服务器计算机中或从用于本地存储的服务器计算机热移除。可热插拔存储驱动器是在服务器计算机保持通电的同时可被插入织物附着式内存池或从织物附着式内存池移除的存储驱动器。NVM存储驱动器指代具有NVM存储介质(例如，芯片、磁或光存储介质)以存储数据的任何存储设备。
刀片式外壳是将多个模块电子电路板容纳在各自机架中的机架壳体，已知为刀片式服务器。每个刀片本身为通常专用于单个应用的服务器。刀片包含处理器、存储器、集成式网络控制器、(例如光纤通道主机总线适配器(HBA)以及其他输入/输出(IO)端口。热插拔(也称为热交换)是在计算机运行的同时下对计算机系统添加和移除设备并使操作系统自动识别变化的能力。当系统部件失效时这是有用的，因为其使得新的设备能够在无系统停机的情况下被安装。
图1示出存储类存储器驱动器的示例，特别是非易失性存储器(NVM)驱动器100。NVM驱动器100包括能够支撑一个或多个印刷电路组件(PCA)的壳体101。壳体101包括前部部分101A和后部部分101B以及散热器106。PCA 102被设置在壳体101内。PCA包括连接器103、建立在印刷电路板(PCB)上作为PCA的一部分的数个NVM芯片104以及附接至NVM芯片104的控制器105。PCA 102在壳体101中可居中，如图1所示。NVM驱动器100可通过壳体101的后部部分101B被热插拔到织物附着式内存池中或本地至服务器。此外，在热插拔到织物附着式内存池中之后NVM驱动器101可通过壳体100的前部部分101A而可触及。为了最大存储容量，NVM驱动器100可使得最大量的介质(NVM)能够被附接至控制器105。
对于包括在壳体101中居中的PCA 102的织物附着式内存池，NVM驱动器100的示例呈现进行优化的新形态因素，用于在驱动器100的每侧上均匀冷却并允许对称热剖面。在一些示例中，控制器可为NVM介质控制器。
图2示出NVM驱动器200的示例的元件。特别地图2显示壳体201包括散热器206和PCA 202。NVM驱动器200呈现特别的形态因素，其中PCA 202在壳体201中居中，允许NVM驱动器200内的均匀冷却。壳体限定内腔或外壳。
在一些示例中，PCA包括电触盘，电触盘包括用于涌浪电流控制和静电放电保护的先断后插(last mate-first break)特征。当初次打开时，涌浪电流是由电子设备引起的最大、瞬时输入电流。静电放电是由接触、短路、或介质击穿导致的两个带电物体之间的突然电流。
在一些示例中，NVM芯片包括闪存、只读存储器(ROM)、忆阻器、MRAM(磁阻式RAM)、F-RAM(铁电式RAM)和ReRAM(电阻式RAM)。闪存是可被电擦除和再编程的电子(固态)非易失性计算机存储介质。只读存储器(ROM)是用在计算机和其他电子设备中的一类非易失性存储器。ROM中储存的数据仅能具有难度地被缓慢修改，或根本不能被修改，于是其主要用于存储固件(与特定硬件紧密联系的软件，并且不可能需要频繁更新)或插入式托架中的应用软件。MRAM(磁阻式随机访问存储器)涉及使用磁荷替代由DRAM(动态随机访问存储器)使用的电荷来存储数据位的方法。铁电式RAM(FeRAM、F-RAM或FRAM)是结构类似于DRAM但使用铁电层替代介质层以实现非易失性的随机访问存储器。记忆电阻器(忆阻器)是非线性无源双端电气元件，其被认为是除了原始的基本电路元件：电阻器、电容器和感应器之外的第四基本电子电路元件。类似电阻器，其产生并保持电流在设备上安全流动，但其还能够记住流动穿过其的最后的电荷。其不同于常规电阻器，因为其即使当没有电流或电压存在时也能够“记住”电荷，从而即使当设备被关闭时也允许信息存储。
图3示出作为示例NVM驱动器的一部分的示例PCA 302的三个视图。特别地，图3示出PCA 302包括连接器303、五个NVM芯片304和控制器305。连接器303包括可在升级时传送I/O和允许下降的电力的连接器SFF-8639。在另一示例中，连接器303可包括带有热插拔的高速卡片边缘式接口。
图4示出另一示例NVM驱动器400。NVM驱动器400包括连接器403、主或主机PCA 402以及第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA 402B。主PCA402包括控制器405和多个NVM芯片404。第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA 402B借助柔性印刷电路板410被互连。柔性印刷电路板可被限定为可弯曲的印刷电路板。柔性印刷电路板410可将两个平行的印刷电路组件(例如第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA 402B)连接成堆叠构造。由柔性PCB 410连接的扩展板PCA 402A和PCA 402B可是共享网络总线的分立设备，其中每个分立设备可主有(host)控制器和NVM芯片。因此，第一扩展PCA 402A可包括多个NVM芯片和不可见的控制器，并且第二扩展PCA 402B可包括多个NVM芯片和不可见的另一控制器。在另一示例中，包括连接器接口的主板可主有控制器(不可见)，并且其他板(例如402A和402B)可充当容量扩展器并主有额外的NVM芯片。此外，第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA 402B包括电触盘，其包括浪涌电压控制特征和静电放电保护特征。因此，NVM芯片的密度可通过利用在PCA的PCB的层叠工艺期间集成的一个或多个柔性印刷电路410连接多个PCA而增加。
在另一示例中，NVM驱动器400可包括附接到第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA402B的一个或多个夹层连接器，该一个或多个夹层连接器将PCA 402与第一扩展PCA 402A和第二扩展PCA 402B互连。
图5示出织物附着式内存池500作为例如NVM模块、刀片式服务器或机架式服务器。池500包括外壳501。织物附着式内存池500可包括在本公开中以直列布置示出的NVM驱动器的示例。NVM驱动器的直列布置允许更有效使用用于将NVM驱动器安装在织物附着式内存池500的壳体501的外壳中的可用空间，使得无需采用更昂贵的低型部件(例如非常低型的存储器模块)来增加存储驱动器的可用空间。池500包括6×6矩阵的NVM驱动器，但基于容量需要510可以是任何其他矩阵尺寸。
图6示出用于获得非易失性存储器(NVM)驱动器的流程图600的示例。示意图600包括用于获得壳体以支撑一个或多个印刷电路组件(PCA)的步骤610，壳体包括前部部分和后部部分。
示意图600包括用于通过向印刷电路板附接至少连接器、一个或多个NVM芯片和附接至一个或多个NVM芯片的控制器以管理对NVM芯片的访问和与网络的通信而获得PCA的步骤620。
示意图600包括用于在壳体的中心建立PCA的步骤630。在壳体中居中的PCA可通过实现对称热剖面而提高NVM驱动器的热性能。在其他示例中，示意图600可包括用于通过壳体的后部部分将NVM驱动器热插拔到织物附着式内存池中的进一步步骤。
在另一示例中，示意图600可包括用于通过壳体的前部部分触及热插拔在织物附着式内存池中的NVM驱动器的进一步步骤。在另一示例中，示意图600可包括用于获得一个或多个扩展PCA以及用于利用一个或多个柔性电缆将PCA与一个或多个扩展PCA互连的进一步步骤，其中每个扩展PCA包括一个或多个NVM芯片。
在另一示例中，示意图600可包括用于获得一个或多个扩展PCA以及利用一个或多个夹层连接器将PCA与一个或多个扩展PCA互连的进一步步骤，其中每个扩展PCA包括一个或多个NVM芯片。
在另一示例中，示意图600可包括用于在非易失性存储器NVM驱动器内建立热插拔特征的步骤。在另一示例中，示意图600可包括用于对NVM驱动器建立浪涌电压控制特征的步骤，浪涌控制特征包括一个或多个先断后插特征。
在一些示例中，用于获得NVM驱动器的上述流程图600可被用于获得织物附着式内存池。织物附着式内存池可通过使用外壳、根据示意图600获得多个NVM驱动器并将一个或多个获得的非易失性存储器NVM驱动器集合到外壳中而获得。
此外，用于描述在此例示的图的结构特征的相对术语绝不限制可想到的实施方式。当然无法描述部件或方法的每一可想到的组合，但本领域普通技术人员将意识到许多进一步的组合及排列是可能的。因此，本发明旨在包含落入包括所附权利要求的本申请的范围内的所有这种变更、修改以及改变。另外，在本公开或权利要求记载“一”、“某一”、“第一”或“另一”元件、或其等同物处，应被解释为包括一个或一个以上这种元件，既不需要也不排除两个或更多这种元件。

Claims (20)

1.一种非易失性存储器(NVM)驱动器，所述驱动器包括：
壳体，用于支撑一个或多个印刷电路组件(PCA)，所述壳体包括前部部分、后部部分和散热器；
设置在所述壳体内的PCA，所述PCA包括：
连接器；
一个或多个NVM芯片；和
附接至所述一个或多个NVM芯片的控制器，
其中所述PVA在所述壳体中居中，
其中所述NVM驱动器通过所述壳体的所述后部部分被热插拔到织物附着式内存池中或是本地的服务器，并且
其中热插拔到所述织物附着式内存池中的所述NVM驱动器通过所述壳体的所述前部部分是能触及的。
2.根据权利要求1所述的NVM驱动器，其中所述PCA包括电触盘，所述电触盘包括用于浪涌电流控制和静电放电保护的先断后插特征。
3.根据权利要求1所述的NVM驱动器，其中所述一个或多个NVM芯片包括以下技术中的一个或多个：
闪存；
只读存储器(ROM)；
忆阻器；
MRAM(磁阻式RAM)；
F-RAM(铁电式RAM)；以及
ReRAM(电阻式RAM)。
4.根据权利要求1所述的NVM驱动器，其中所述控制器是NVM介质控制器。
5.根据权利要求1所述的NVM驱动器，进一步包括一个或多个扩展PCA，其中每个扩展PCA包括一个或多个NVM芯片，并且一个或多个扩展PCA由至少一个NVM控制器来控制。
6.根据权利要求5所述的NVM驱动器，进一步包括一个或多个夹层连接器，所述一个或多个夹层连接器将所述PCA与所述一个或多个扩展PCA互连。
7.根据权利要求5所述的NVM驱动器，进一步包括附接至所述一个或多个扩展PCA的一个或多个柔性印刷电路，所述一个或多个柔性印刷电路将所述PCA与所述一个或多个扩展PCA互连。
8.根据权利要求5所述的NVM驱动器，其中所述一个或多个扩展PCA包括电触盘，所述电触盘包括浪涌电压控制特征和静电放电保护特征。
9.根据权利要求1所述的NVM驱动器，其中所述NVM是织物附着式内存池的一部分。
10.根据权利要求9所述的NVM驱动器，其中所述织物附着式内存池是刀片式服务器或机架式服务器。
11.一种用于获得非易失性存储器(NVM)驱动器的方法，该方法包括：
获得壳体以支撑一个或多个印刷电路组件(PCA)，所述壳体包括前部部分和后部部分；
通过将以下部件附接至印刷电路板而获得PCA：
连接器；
一个或多个NVM芯片；和
附接至所述一个或多个NVM芯片的控制器，以及
在所述壳体的中心建立所述PCA。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括通过所述壳体的所述后部部分将所述NVM驱动器热插拔到织物附着式内存池中。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括通过所述壳体的所述前部部分触及热插拔在所述织物附着式内存池中的所述NVM驱动器。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
获得一个或多个扩展PCA，其中每个扩展PCA包括一个或多个NVM芯片；和
利用一个或多个柔性电缆将所述PCA与所述一个或多个扩展PCA互连。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
获得一个或多个扩展PCA，其中每个扩展PCA包括一个或多个NVM芯片；和
利用一个或多个夹层连接器将所述PCA与所述一个或多个扩展PCA互连。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述非易失性存储器NVM驱动器内建立热插拔特征。
17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括对所述NVM驱动器建立浪涌电压控制特征，所述浪涌控制特征包括一个或多个先断后插特征。
18.一种用于制造NVM模块的方法，该方法包括：
获得外壳；
获得一个或多个根据权利要求11所述的非易失性存储器(NVM)驱动器；
将一个或多个获得的非易失性存储器NVM驱动器集合到所述外壳内。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在所述NVM模块内建立热插拔特征。
20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在所述NVM模块内建立浪涌电压控制特征。
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