CN109739315B

CN109739315B - 一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器

Info

Publication number: CN109739315B
Application number: CN201910006094.6A
Authority: CN
Inventors: 吕振山; 蔡积淼
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2039-01-03
Also published as: CN109739315A

Abstract

本发明公开的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，包括机箱、M.3、风扇、主板、标准电源、Switch标卡和Ruler SSD，所述M.3外侧设有M.3外壳，M.3固定在M.3外壳内，所述Ruler SSD外侧设有Ruler SSD外壳，Ruler SSD固定在Ruler SSD外壳内，M.3外壳和Ruler SSD外壳外形尺寸相同，机箱前部设有滑道，M.3外壳和Ruler SSD外壳均与滑道配合，滑道后端设有背板，M.3和Ruler SSD后端均与背板连接，M.3外壳和Ruler SSD外壳外形尺寸相同，二者可以共用一个机箱，通用性好，降低了成本。

Description

一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器

技术领域

本发明涉及服务器设计领域，具体地说是一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器。

背景技术

M.3”是三星发布的全新形态SSD(如图2所示)，针对NAND颗粒做了最优布局，容量可达4-16TB,是M.2的2-4倍容量，但最大功耗只有16w；并且支持Dual Port(2 Port x2Lane,1 Port x 4Lane)和Hot-swap功能(面板安装)。

“Ruler SSD”是Intel发布的全新形态SSD(如图3所示)，专为服务器、数据中心打造，号称可以在1U空间内提供1PB(1000TB)的惊人容量；外形方正、狭长，彻底摆脱了以往2.5/3.5寸硬盘、PCI-E扩展卡、M.2/U.2固态盘的样子，充分考虑服务器存储需求，比如支持热插拔、更多SMBus针脚支持NVMe管理、更多针脚用于独立掉电保护、+12V供电电路，最大功耗预计会超过50W，它可以为服务器带来最大可能的容量，以及最低可能的散热和供电需求。

由于这两种SSD尺寸小、容量大、且功耗小的特点，是以后储存型服务器发展的趋势，在不久的将来必然会取代目前流行的2.5/3.5寸硬盘和M.2/U.2固态盘，但是现在没有一种服务器能够兼容这两种SSD。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，在一个服务器内能够兼容M.3和Ruler SSD这两种SSD，通用性好。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，包括机箱、M.3、风扇、主板、标准电源、Switch标卡和Ruler SSD，所述M.3外侧设有M.3外壳，M.3固定在M.3外壳内，所述Ruler SSD外侧设有Ruler SSD外壳，Ruler SSD固定在Ruler SSD外壳内，M.3外壳和Ruler SSD外壳外形尺寸相同，机箱前部设有滑道，M.3外壳和Ruler SSD外壳均与滑道配合，滑道后端设有背板，M.3和Ruler SSD后端均与背板连接。

进一步地，所述背板包括有M.3背板和Ruler SSD背板，M.3背板和Ruler SSD背板的外形尺寸和固定孔位完全一致。

进一步地，M.3背板正面设有M.3连接器，Ruler SSD背板正面设有Ruler SSD连接器，M.3或Ruler SSD后端均设有金手指，M.3后端的金手指与M.3连接器连接，Ruler SSD后端的金手指与Ruler SSD连接器连接；

所述M.3背板正面还设有设有第一散热孔和第一螺丝孔，M.3背板背面设有第一信号连接器和第一供电连接器，Ruler SSD背板正面还设有设有第二散热孔和第二螺丝孔，Ruler SSD背板背面设有第二信号连接器和第二供电连接器，第一螺丝孔和第二螺丝孔位置相同。

进一步地，所述M.3外壳和Ruler SSD外壳均可与滑道之间设有锁紧机构。

进一步地，所述锁紧机构包括外壳按钮、卡扣凸台、弹簧、联动件、转轴和卡扣，所述外壳按钮与外壳之间转动连接，外壳按钮上设有偏心凸轮，联动件通过转轴与外壳之间转动连接，偏心凸轮外圆柱面与联动件接触，卡扣凸台位于卡扣左端，卡扣凸台与联动件后端连接，所述机箱内设有安装架，弹簧和卡扣位于安装架内，卡扣与安装架之间滑动连接，弹簧左端与安装架内壁接触，弹簧右端与卡扣接触，所述滑道内设有固定孔，卡扣端部与固定孔配合。

进一步地，所述卡扣上设有椭圆形限位柱，安装架上设有长条孔，椭圆形限位柱与长条孔配合。

进一步地，所述风扇上设有风扇连接器和把手，把手侧面设有卡点，风扇模组支架上设有凸点，卡点和凸点配合。

进一步地，所述Switch标卡采用PM8544芯片，Switch标卡上设有金手指和第三信号连接器，Switch标卡通过x16的金手指和主板连接，第三信号连接器通过背板信号线连接M.3背板上的第一信号连接器或者是Ruler SSD背板上的第二信号连接器。

进一步地，所述Switch标卡与机箱之间设有PCIE模组，Switch标卡上的金手指插接到PCIE模组的插接器上，PCIE模组下端设有Riser卡金手指3，主板上设有PCIE插槽，Riser卡金手指与PCIE插槽连接。

进一步地，标准电源通过背板供电线连接M.3背板上的第一供电连接器或者是Ruler SSD背板上的第二供电连接器。

本发明的有益效果是：

1、本发明中M.3外侧设有M.3外壳，M.3固定在M.3外壳内，Ruler SSD外侧设有Ruler SSD外壳，Ruler SSD固定在Ruler SSD外壳内，M.3外壳和Ruler SSD外壳外形尺寸相同，二者可以共用一个机箱，通用性好，降低了成本。

2、本发明中所述背板包括有M.3背板和Ruler SSD背板，M.3背板和Ruler SSD背板的外形尺寸和固定孔位完全一致，使得机箱兼容两种背板，通用性好。

3、本发明中风扇上设有风扇连接器和把手，通过手拉把手便可将风扇单体提出风扇模组支架，实用性好，把手侧面设有卡点，风扇模组支架上设有凸点，卡点和凸点配合，卡点和凸点都是弹性的，安装时可直接将风扇压进风扇模组支架，操作简单方便，系统散热通过风扇墙的方式，通过把手的配合实现风扇热插拔、免工具运维。

4、本发明中机箱前部设有滑道，M.3外壳和Ruler SSD外壳均与滑道配合，滑道后端设有背板，M.3和Ruler SSD后端均与背板连接，安装时将M.3或Ruler SSD从机箱前部推进滑道内，直至M.3或Ruler SSD后部的金手指插入背板上的连接器，即安装到位，M.3外壳和Ruler SSD外壳均可与滑道之间设有锁紧机构，通过锁紧机构锁紧，可靠性好。

5、本发明中偏心凸轮转轴与外壳按钮转轴重合，偏心凸轮外圆柱面到转轴的距离不同，需要取出M.3或Ruler SSD时，偏心凸轮顺时针转动，直至偏心凸轮到转轴半径大的圆弧面与联动件接触，此时联动件绕转轴逆时针转动，联动件带动卡扣向左移动，卡扣端部与固定孔分离，可将M.3或Ruler SSD取出；需要安装M.3或Ruler SSD时，将M.3或Ruler SSD插入到滑道中，直至后端的金手指与对应的连接器连接，之后逆时针转动外壳按钮，直至偏心凸轮到转轴半径小的圆弧面与联动件接触，此时联动件在弹簧的作用在绕转轴顺时针转动，联动件带动卡扣向右移动，卡扣深入到固定孔中，实现M.3或Ruler SSD的固定锁紧，拆卸时只需要按压外壳前部的按钮即可解锁，然后拔出，实现免工具热插拔维护。

6、本发明中卡扣上设有椭圆形限位柱，安装架上设有长条孔，椭圆形限位柱与长条孔配合，能够防止卡扣弹出壳体，可靠性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明M.3示意图；

图3为本发明Ruler SSD示意图；

图4为本发明前窗滑道示意图；

图5为本发明M.3安装示意图；

图6为本发明M.3解锁原理示意图一；

图7为本发明M.3解锁原理示意图二；

图8为本发明Ruler SSD安装示意图；

图9为本发明M.3背板正面示意图；

图10为本发明M.3背板反面示意图；

图11为本发明Ruler SSD背板正面示意图；

图12为本发明Ruler SSD背板反面示意图；

图13为本发明风扇单体结构示意图一；

图14为本发明风扇单体结构示意图二；

图15为本发明单体安装示意图；

图16为本发明Switch标卡示意图；

图17为本发明机箱背板走线示意图；

图18为本发明Switch标卡安装示意图一；

图19为本发明Switch标卡安装示意图二。

图中：1、机箱，2、M.3，2-1、滑道，2-2、固定孔，4、风扇，5、主板，6、标准电源，7、Switch标卡，7-1、PCIE挡片，7-2、旋转挡片，7-3、Riser卡金手指，7-4、PCIE插槽，8、PCIE模组，9、M.3外壳，10、外壳按钮，10-1、卡扣凸台，10-2、弹簧，10-3、联动件，10-4、转轴，10-5、卡扣，10-6、椭圆形限位柱，10-7、偏心凸轮，10-8、安装架，11、第一螺钉，12、背板供电线，13、Ruler SSD外壳，14、背板信号线，15、第二螺钉，16、Ruler SSD，17、M.3连接器，18、第一散热孔，19、第一螺丝孔，20、第一信号连接器，21、第一供电连接器，22、Ruler SSD连接器，23、第二散热孔，24、第二螺丝孔，25、第二信号连接器，26、第二供电连接器，27、风扇连接器，28、把手，28-1、卡点，28-2、凸点，29、PM8544芯片，30、第三信号连接器，31、金手指。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为方便描述，现定义坐标系如图1所示。

如图1至图19所示，一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，包括机箱1、M.32、风扇4、主板5、标准电源6、Switch标卡7和Ruler SSD16，所述M.32外侧设有M.3外壳9，M.32通过第一螺钉11固定在M.3外壳9内，所述Ruler SSD16外侧设有Ruler SSD外壳13，Ruler SSD16通过第二螺钉15固定在Ruler SSD外壳13内，由于M.3和Ruler SSD的固定孔位不同，需要设计两种外壳，分别通过四颗螺丝加以固定，M.3外壳9和Ruler SSD外壳13外形尺寸相同，机箱1前部设有滑道2-1，M.3外壳9和Ruler SSD外壳13均与滑道2-1配合，滑道2-1后端设有背板3，M.32和Ruler SSD16后端均与背板3连接。安装时将M.32或Ruler SSD16从机箱前部推进滑道2-1内，直至M.32或Ruler SSD16后部的金手指插入背板3上的连接器，即安装到位，M.3外壳9和Ruler SSD外壳13外形尺寸相同，可以共用一个机箱，通用性好，降低了成本。

所述机箱1为12U标准19英寸，机箱尺寸：宽x高x深＝446x87.5x780mm，机箱1前窗设有双层共计六十六个滑道2-1，既机箱1前窗支持双层共计六十六个M.32或Ruler SSD16，M.32或Ruler SSD16支持热插拔和前维护，机箱1后窗处支持两个标准电源6和Switch标卡7，主板I/O布置在后窗，采用后维护；机箱1内部包含四个热插拔风扇4和一个双CUP主板5。

如图1所示，所述背板3设有三个，背板3包括有M.3背板和Ruler SSD背板，M.3背板和Ruler SSD背板的外形尺寸和固定孔位完全一致，由于M.3和Ruler SSD后部的金手指位置不同，需要设计两种背板，既M.3背板和Ruler SSD背板，M.3背板和Ruler SSD背板的外形尺寸和固定孔位设计成完全一致，使得机箱兼容两种背板，通用性好。

如图8至图12所示，M.3背板正面设有M.3连接器17，Ruler SSD背板正面设有RulerSSD连接器22，M.32或Ruler SSD16后端均设有x16金手指31，M.32后端的金手指31与M.3连接器17连接，Ruler SSD16后端的金手指31与Ruler SSD连接器22连接，M.3连接器17和Ruler SSD连接器22均设有二十二个，既每个机箱1可以支持66个M.3兼容Ruler SSD；所述M.3背板正面还设有设有若干个第一散热孔18和四个第一螺丝孔19，M.3背板背面设有六个第一x8信号连接器20和一个第一供电连接器21，Ruler SSD背板正面还设有设有若干个第二散热孔23和四个第二螺丝孔24，Ruler SSD背板背面设有六个第二x8信号连接器25和一个第二供电连接器26，第一螺丝孔19和第二螺丝孔24位置相同。

如图4、图6和图7所示，所述M.3外壳9和Ruler SSD外壳13均可与滑道2-1之间设有锁紧机构。所述锁紧机构包括外壳按钮10、卡扣凸台10-1、弹簧10-2、联动件10-3、转轴10-4和卡扣10-5，所述外壳按钮10与外壳之间转动连接，外壳按钮10上设有偏心凸轮10-7，联动件10-3通过转轴10-4与外壳之间转动连接，转轴10-4位于联动件10-3中间位置，偏心凸轮10-7外圆柱面与联动件10-3接触，卡扣凸台10-1位于卡扣10-5左端，卡扣凸台10-1与联动件10-3后端连接，联动件10-3后端设有通孔，卡扣凸台10-1深入到通孔中，所述外壳内设有安装架10-8，弹簧10-2和卡扣10-5位于安装架10-8内，卡扣10-5与安装架10-8之间滑动连接，弹簧10-2左端与安装架10-8内壁接触，弹簧10-2右端与卡扣10-5接触，所述滑道2-1内设有固定孔2-2，卡扣10-5端部与固定孔2-2配合，偏心凸轮10-7转轴与外壳按钮10转轴重合，偏心凸轮10-7外圆柱面到转轴的距离不同，需要取出M.3或Ruler SSD时，偏心凸轮10-7顺时针转动，直至偏心凸轮10-7到转轴半径大的圆弧面与联动件10-3接触，此时联动件10-3绕转轴10-4逆时针转动，联动件10-3带动卡扣10-5向左移动，卡扣10-5端部与固定孔2-2分离，可将M.3或Ruler SSD取出；需要安装M.3或Ruler SSD时，将M.3或Ruler SSD插入到滑道2-1中，直至后端的金手指与对应的连接器连接，之后逆时针转动外壳按钮10，直至偏心凸轮10-7到转轴半径小的圆弧面与联动件10-3接触，此时联动件10-3在弹簧10-2的作用在绕转轴10-4顺时针转动，联动件10-3带动卡扣10-5向右移动，卡扣10-5深入到固定孔2-2中，实现M.3或Ruler SSD的固定锁紧，拆卸时只需要按压外壳前部的按钮即可解锁，然后拔出，实现免工具热插拔维护。

如图6所示，所述卡扣10-5上设有椭圆形限位柱10-6，安装架10-8上设有长条孔，椭圆形限位柱10-6与长条孔配合，能够防止卡扣10-5弹出壳体，可靠性好。

如图13至图15所示，所述风扇4上设有风扇连接器27和把手28，通过手拉把手便可将风扇单体提出风扇模组支架，实用性好，把手28侧面设有卡点28-1，风扇模组支架上设有凸点28-2，卡点28-1和凸点28-2配合，卡点28-1和凸点28-2都是弹性的，安装时可直接将风扇4压进风扇模组支架，操作简单方便。系统散热通过风扇墙的方式，包含四个8056风扇4，风扇4固定在支架上，通过把手28的配合实现风扇热插拔、免工具运维。

如图16所示，所述Switch标卡7采用PM8544芯片29，Switch标卡7上设有金手指31和第三x8信号连接器30，Switch标卡7通过x16的金手指31和主板5连接，扩展出四十八个PCIE信号资源，第三x8信号连接器30通过背板信号线14连接M.3背板上的第一x8信号连接器20或者是Ruler SSD背板上的第二x8信号连接器25，第三x8信号连接器30设有六个，使用六个第三x8信号连接器30输出，输出的PCIE信号通过线缆连接至背板上的x8信号连接器，可以支持二十二个M.3或者Ruler SSD，三块背板需要三个Switch标卡。

如图18和图19所示，所述Switch标卡7与机箱之间设有PCIE模组8，Switch标卡7与PCIE挡片7-1连接，Switch标卡7和PCIE挡片7-1组成的模块PCIE模组8上，既Switch标卡7上的金手指31插接到PCIE模组8的插接器上，最后再通过旋转挡片7-2将Switch标卡7固定，此为现有技术，在此不做过多赘述，PCIE模组8下端设有Riser卡金手指7-3，主板5上设有PCIE插槽7-4，Riser卡金手指7-3与PCIE插槽7-4连接。

如图17所示，标准电源6通过背板供电线12连接M.3背板上的第一供电连接器21或者是Ruler SSD背板上的第二供电连接器26，背板供电通过主板上的三个供电连接器完成。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims

1.一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，包括机箱（1）、M.3（2）、风扇（4）、主板（5）、标准电源（6）、Switch标卡（7）和Ruler SSD（16），其特征是，所述M.3（2）外侧设有M.3外壳（9），M.3（2）固定在M.3外壳（9）内，所述Ruler SSD（16）外侧设有Ruler SSD外壳（13），Ruler SSD（16）固定在Ruler SSD外壳（13）内，M.3外壳（9）和Ruler SSD外壳（13）外形尺寸相同，机箱（1）前部设有滑道（2-1），M.3外壳（9）和Ruler SSD外壳（13）均与滑道（2-1）配合，滑道（2-1）后端设有背板（3），M.3（2）和Ruler SSD（16）后端均与背板（3）连接；

所述M.3外壳（9）和Ruler SSD外壳（13）均可与滑道（2-1）之间设有锁紧机构；所述锁紧机构包括外壳按钮（10）、卡扣凸台（10-1）、弹簧（10-2）、联动件（10-3）、转轴（10-4）和卡扣（10-5），所述外壳按钮（10）与外壳之间转动连接，外壳按钮（10）上设有偏心凸轮（10-7），联动件（10-3）通过转轴（10-4）与外壳之间转动连接，偏心凸轮（10-7）外圆柱面与联动件（10-3）接触，卡扣凸台（10-1）位于卡扣（10-5）左端，卡扣凸台（10-1）与联动件（10-3）后端连接，所述机箱（1）内设有安装架（10-8），弹簧（10-2）和卡扣（10-5）位于安装架（10-8）内，卡扣（10-5）与安装架（10-8）之间滑动连接，弹簧（10-2）左端与安装架（10-8）内壁接触，弹簧（10-2）右端与卡扣（10-5）接触，所述滑道（2-1）内设有固定孔（2-2），卡扣（10-5）端部与固定孔（2-2）配合。

2.根据权利要求1所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，所述背板（3）包括有M.3背板和Ruler SSD背板，M.3背板和Ruler SSD背板的外形尺寸和固定孔位完全一致。

3.根据权利要求1所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，M.3背板正面设有M.3连接器（17），Ruler SSD背板正面设有Ruler SSD连接器（22），M.3（2）或Ruler SSD（16）后端均设有金手指（31），M.3（2）后端的金手指（31）与M.3连接器（17）连接，Ruler SSD（16）后端的金手指（31）与Ruler SSD连接器（22）连接；

所述M.3背板正面还设有第一散热孔（18）和第一螺丝孔（19），M.3背板背面设有第一信号连接器（20）和第一供电连接器（21），Ruler SSD背板正面还设有第二散热孔（23）和第二螺丝孔（24），Ruler SSD背板背面设有第二信号连接器（25）和第二供电连接器（26），第一螺丝孔（19）和第二螺丝孔（24）位置相同。

4.根据权利要求1所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，所述卡扣（10-5）上设有椭圆形限位柱（10-6），安装架（10-8）上设有长条孔，椭圆形限位柱（10-6）与长条孔配合。

5.根据权利要求1所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，所述风扇（4）上设有风扇连接器（27）和把手（28），把手（28）侧面设有卡点（28-1），风扇模组支架上设有凸点（28-2），卡点（28-1）和凸点（28-2）配合。

6.根据权利要求1所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，所述Switch标卡（7）采用PM8544芯片（29），Switch标卡（7）上设有金手指（31）和第三信号连接器（30），Switch标卡（7）通过x16的金手指31和主板（5）连接，第三信号连接器（30）通过背板信号线（14）连接M.3背板上的第一信号连接器（20）或者是Ruler SSD背板上的第二信号连接器（25）。

7.根据权利要求6所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，所述Switch标卡（7）与机箱之间设有PCIE模组（8），Switch标卡（7）上的金手指（31）插接到PCIE模组（8）的插接器上，PCIE模组（8）下端设有Riser卡金手指（7-3），主板（5）上设有PCIE插槽（7-4），Riser卡金手指（7-3）与PCIE插槽（7-4）连接。

8.根据权利要求7所述的一种兼容M.3和Ruler SSD的服务器，其特征是，标准电源（6）通过背板供电线（12）连接M.3背板上的第一供电连接器（21）或者是Ruler SSD背板上的第二供电连接器（26）。