CN110858092B - 一种伺服系统 - Google Patents

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CN110858092B CN201811351407.3A CN201811351407A CN110858092B CN 110858092 B CN110858092 B CN 110858092B CN 201811351407 A CN201811351407 A CN 201811351407A CN 110858092 B CN110858092 B CN 110858092B
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Abstract

本发明公开一种伺服系统，包含：一机壳、安装于机壳内的一主机板、以及安装于机壳内的一子机板。主机板包含一个或多个中央处理器插座、以及一个或多个存储芯片插座。主机板与子机板之间，通过信号通信进行耦接。子机板，包含一个或多个输入/输出连接器，配置为直接外部连接于机壳外部。主机板不包含配置为直接外部连接于机壳外部的任一输入/输出连接器。

Description

一种伺服系统
技术领域
本发明涉及一种伺服系统，特别是涉及一种伺服系统的输入/输出连接器设计。
背景技术
伺服系统内的空间通常是有限的。由于空间有限，用于伺服系统的传统主机板占用机壳内几乎所有长度。在组配伺服系统时，因为传统主机板几乎对应于机壳的长度，使得在组配时可能会产生许多问题。例如，输入/输出接口通常位于伺服系统中传统主机板的后侧，因此很难将传统主机板顺利放置在伺服系统的机壳中，此状况绘示于图1中。
图1绘示传统的伺服系统100，例如传统的机架安装式伺服系统，以及上述提到的困难置放情形。伺服系统100包括传统主机板102。传统主机板102是主板，包含一个或多个中央处理器插座104，以及一个或多个存储芯片插座106。传统主机板102包括输入/输出接口108，其后边缘102a包含输入/输出连接器110。当考虑到输入/输出连接器110的附加长度时，传统主机板102可比机壳112稍长一点。传统主机板102的长度，为用于最大化元件区域，例如一个或多个中央处理单元插座104，一个或多个存储芯片插座106等。如此，装配问题则为其代价。例如，图1绘示出当传统主机板102插入于机壳112，必须以笨拙地倾斜方式置入。纵然如此，此笨拙的倾斜是必要的，如此输入/输出接口108、以及传统主机板102后侧的输入/输出连接器110，可以延伸通过机壳112的后面板114。笨拙的倾斜在组配过程中若造成困难，则会对传统主机板102造成损坏。在某些情况下，有一个或多个指示器(未显示)，例如LED指示灯，可以在输入/输出连接器110之间且/或在输入中，同样也可能会损坏。
另外，从可维护性的观点来看，将其中输入/输出接口108与传统主板102整合在一起，以改变输入/输出接口108、或者输入/输出接口108上一个或多个输入/输出连接器110，是不可能的(或者至少是很困难的)。若在可以改变输入/输出接口108或一个或输入/输出连接器110的程度上，这种改变通常需要关闭伺服系统。
因此，能提出克服上述缺点的伺服装置是十分重要的。
发明内容
本发明的各种实施例包含用于将输入/输出连接器)与主机板分离的装置。
根据本发明一第一实施例的一种伺服系统，包含：一机壳、一主机板、以及一子机板。主机板是伺服系统的主板，主机板包含一个或多个中央处理器插座、以及一个或多个存储芯片插座。主机板不包含配置为直接外部连接于机壳外部的任一输入/输出连接器。主机板与子机板之间，通过信号通信进行耦接。子机板，包含一个或多个输入/输出连接器，此一个或多个输入/输出连接器配置为直接外部连接于机壳外部。
在一些实施例中，主机板与子机板间，通过一热插拔连接器进行信号耦接。在一些实施例中，热插拔连接器为一直下式连接器、或者一直角连接器。
在一些实施例中，主机板、子机板、或其两者，包含一导位销。例如，子机板可包含此导位销。
在一些实施例中，输入/输出连接器包含：一视频连接器、一行端口连接器、一序列端口连接器、一网络接口(Network interface controller，NIC)连接器、且/或一通用串行总线连接器(Universal serial bus connector，USB connector)。
在一些实施例中，子机板上包含伺服系统中所有输入/输出连接器。
在一些实施例中，机壳包含一前面板与一后面板，其中一个或多个输入/输出连接器通过后面板上一个或多个孔隙(Aperture)。
在一些实施例中，机壳包含一前面板与一后面板，其中一个或多个输入/输出连接器对齐填平后面板上一个或多个孔隙。
在一些实施例中，机壳包含一前面板与一后面板，其中相对于后面板上一个或多个孔隙，一个或多个输入/输出连接器为内凹于机壳内。
在一些实施例中，主机板的一长度，大约为机壳的一长度的90％或更短。
在一些实施例中，机壳不包含对齐主机板上任一连接器的外部孔隙。
根据本发明一第二实施例的一种机板系统，其包含：一主机板，包含一个或多个中央处理器插座、以及一个或多个存储芯片插座，主机板不包含配置为直接外部连接于机壳内安装的机板系统(或者，机板系统的其他部分)的任一输入/输出连接器。机板系统又包含一子机板，通过一机板连接器与主机板进行信号连接。子机板包含一个或多个输入/输出连接器，其配置为直接外部连接于一机壳内安装的机板系统(或者，机板系统的其他部分)。
在一些实施例中，机板连接器为一热插拔连接器。机板连接器也可为一直下式连接器、或者一直角连接器。
在一些实施例中，主机板、子机板、或其两者，包含一导位销。例如，子机板可包含此导位销。
在一些实施例中，输入/输出连接器包含：一视频连接器、一行端口连接器、一序列端口连接器、一网络接口(Network interface controller，NIC)连接器、且/或一通用串行总线连接器(Universal serial bus connector，USB connector)。
通过以下参考附图以及各实施例的描述，可更进一步理解本发明揭露内容、优点以及相关附图。这些附图仅描绘了示例性实施例，因此不应被视为对各种实施例或权利要求的范围的限制。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下：
附图说明
图1为用于多种实施例中的传统主机板的示意图；
图2A为本发明所揭露的多个观点的伺服系统的立体视角示意图；
图2B为图2A中根据本发明所揭露的多个观点的伺服系统的分解示意图；
图2C为本发明所揭露的多个观点的伺服系统中，对应图2A中横截线2C-2C的横截面示意图；
图2D为图2A中根据本发明所揭露的多个观点的伺服系统中，对应图2A中横截线2D-2D的横截面示意图；
图2E为本发明所揭露的多个观点的示例性公接头直角连接器220示意图；
图2F为本发明所揭露的多个观点的示例性母座直角连接器(直角接口)示意图。
符号说明
100：传统伺服系统
102：传统主机板
102a：边缘
104：中央处理器插座
106：存储芯片插座
108：输入/输出接口
110：输入/输出连接器
112：机壳
114：后面板
200：伺服系统
202：主机板
204：中央处理单元插座
206：存储芯片插座
212：机壳
212a：底面板
212b：前面板
212c：后面板
212d：侧面板
212e：孔隙
216：子机板
218：输入/输出连接器
220：机板连接器
220a：公接头
220b：母座
224：导位销
228：区域
230：区域
2C-2C、2D-2D：横截线
L1、L2；L3：长度
具体实施方式
所附附图中描述了各种实施例，其中在所有附的附图中使用相同的附图标记，来表示相似或等同的元件。附图未按比例绘制，并且仅用于说明本发明。其中所阐述了许多具体细节、关系和方法，用以提供完整的理解。然而，相关领域的普通技术人员，可容易地在没有一个或多个细节的情况下或者利用结合其他方法来实践各种实施例。在其他情况下，未详细示出传统的结构或操作，其用以避免模糊各种实施例的绘示内容。各种实施例不受限于所示出的动作或事件的排序，因为一些动作可以以不同的顺序发生且/或与其他动作或事件同时发生。
就此而言，例如在摘要，发明内容和详细描述部分中公开揭露，但未在权利要求中明确阐述的元件和限制不应通过暗示、推论、或其他方式，单独地或共同地并入权利要求中。出于本详细描述的目的，除非特别声明，否则单数包括复数，反之亦然。“包括”一词的意思是“包括但不限于此”。此外，近似的词语，例如“大约”、“几乎”、“基本上”、“概略地”等，在本文中可用于表示“在”、“接近”、或“接近3-5％”、或“在可接受的制造公差范围内”，或其中任何逻辑上的组合。
如上面关于图1所述，传统主机板的背面板常用于设置传统主机板设计中输入/输出连接器。虽然这种放置很常见，由于对应于机壳的伺服系统的主机板长度，其置入过程中常会导致组配问题。组配时，输入/输出连接器需要在机壳的后面板进行一适配(fit)动作。因此，组配的第一步是将传统主机板调整至一个难处理的角度(awkward angle)，以便易于在机壳的后面板上进行输入/输出连接器的适配(fit)安装。
为了缓解上述挑战，本发明的实施例提出一设计，其是从主机板上移除输入/输出连接器。通过从主机板上移除输入/输出连接器，主机板便可以在机壳内装配，而不必很困难地调整主机板的角度。所移除的输入/输出连接器，取而代之地，是设置于子机板，此子机板耦接于主机板。
图2A-图2D绘示根据本发明的具有主机板202和子机板216的伺服系统200。具体而言，图2A绘示根据本发明的伺服系统200的立体视角示意图。图2B绘示根据本发明伺服系统200的分解示意图。图2C绘示根据本发明伺服系统200中，对应图2A中横截线2C-2C的横截面示意图。图2D绘示图2A中根据本发明伺服系统200中，对应图2A中横截线2D-2D的横截面示意图。
请同时参照图2A、图2B、图2C、和图2D，伺服系统200包括主机板202和子机板216，其组配在机壳212内。机壳212可以是任何类型的伺服机壳，例如刀锋伺服系统中机架安装式机壳。机壳212包括：底面板212a、前面板212b、和后面板212c，其中至少主机板202连接到底板212a。机壳212还可包括侧面板212d。后面板212c可以有一个或多个孔隙212e，以露出输入/输出连接器218，如图2A和图2B所示(详见后续说明)。如图2C所示，机壳的长度212为L1。
请继续参照图2A、图2B、图2C、和图2D，主机板202是伺服系统200的主机板。主机板202包括一个或多个中央处理单元插座204(用于一个或多个中央处理单元)、以及一个或多个存储芯片插座206(用于一个或多个存储芯片)。主机板202可以包括传统主机板的各种其他元件。但是，主机板202上没有任何输入/输出连接器，以配置为直接外接连接机壳212的外部。因为主机板202没有任何输入/输出连接器配置为直接外接连接机壳212的外部，机壳212没有任何孔隙与主机板202上连接器对齐。由于主机板202没有任何输入/输出连接器配置为直接外接连接机壳212的外部，主机板202的长度可以比传统主机板的长度短。通过较短的长度设计，主机板202的长度L2(图2C)与机壳的机壳212的长度L1(图2C)相比，允许主机板202在装配过程中直接放入机壳212。例如，主机板的长度L2可以是长度L1的约95％，约90％，约80％，约70％，约60％，或约50％。在装配过程中，能够将主机板202直接放入机壳212内，解决了与传统主板组配计算机系统中必要的难处理的角度，此主机板例如前述的主机板102。此设计也解决其他难处理的角度造成的问题。
在本发明一个或多个实施例中，排除由输入/输出连接器110增加的附加长度，主机板202可以与传统主机板102(图1)的长度相同。其中，无需输入/输出连接器110的额外长度，也无需输入/输出连接器延伸出机壳，主机板202的长度L2可以与机壳212内部的长度L1基本相同。更进一步，主机板202可直接放入机壳212内。
子机板216信号耦接到主机板202，子机板216包括输入/输出连接器218。输入/输出连接器218配置为直接外部连接伺服系统200，直接外部连接到机壳212外部。在一个或多个实施例中，子机板216具有所有输入/输出连接器218，以用于直接外部连接到伺服系统200外部。在一个或多个实施例中，子机板216将所有输入/输出连接器218连接到伺服系统200外部。子机板216安装在机壳212内，输入/输出连接器218与在机壳212的后面板212c的孔隙212对齐。如图2C所示，输入/输出连接器218可以延伸超出机壳212的后面板212c之外。或者，输入/输出连接器218可以与后面板212c齐平，甚至于后面板212c上往机壳212内部内凹。
在一个或多个实施例中，子机板216可以通过耦接到主机板202，直接连接到机壳212，或固定在主机板202与机壳212。例如，子机板216可以使用任何类型的机械紧固件连接到底面板212a、后面板212c、或两者。在一个或多个具体实施例中，子机板216可包括支架或面板(未显示出)，辅助将子机板216连接到底板212a、后面板212c，或连接到前述两者。
类似于主机板202，子机板216的长度，可允许子机板216直接放入机壳212内(不需前述的难处理角度)。在一个或多个实施例中，一旦子机板216直接放入机壳212，子机板216可以水平滑动，以便输入/输出连接器218可正确地定位于相对于机壳212的后面板212c的位置。或者，通过放入方式将子机板216置于机壳212内，输入/输出连接器218可以定位在所需的位置。如此，输入/输出连接器218可正确地内凹位于相对于机壳212的后面板212c的位置。
输入/输出连接器218可以是伺服系统中的任何类型的输入/输出连接器。例如，输入/输出连接器218可以包括一个或多个视频连接器、一个或多个平行端口连接器、一个或多个序列端口连接器、一个或多个网络接口(Network interface controller，NIC)连接器，一个或多个通用串行总线(USB)连接器，或其中任一组合。
主机板202和子机板216通过一个或多个机板连接器执行信号耦接。如图2B和图2C所示，主机板202通过机板连接器220连接到子机板216。子机板216可以包括机板连接器220的公接头220a，主机板202可以包括相应的机板连接器220的母座220b。另一种方式中，主机板202也可以包括公接头220a，而子机板216可以包括对应的母座220b。
机板连接器220可以是任何类型的机板连接器。例如，机板连接器可以是任何板对板连接器，例如用于伺服器、网络和存储应用的背板互连的板对板连接器。机板连接器220可配置为高速信号连接器。当机板连接器220配置为高速信号时，可以包括损耗补偿器。在一个或多个实施例中，机板连接器220可以是热插拔连接器，以允许子机板216与另一子机板216交换，而不需要关闭伺服系统200。
在一个或多个实施例中，机板连接器220可以配置为直下式机板连接器。作为直下式机板连接器，通过朝向主机板202压下子机板216，以建立主机板202与子机板216之间的连接。选择性地，机板连接器220可以是直角板连接器。作为直角板连接器，主机板202与子机板216之间的连接是通过滑动子机板所建立的。在连接主机板202与子机板216时，这样的连接便于滑动输入/输出连接器218通过机壳212的后面板212c。这种连接还进一步，排除子机板216相对于机壳212装配时的旋转角度的需要。这种类型的机板连接器220，也只能用于子机板216的长度L3小于机壳212的长度L1时。
图2E绘示直角板连接器的示例性公接头220a。图2F绘示直角板连接器的一个示例对应的母座220b。更具体地说，由图2E公接头220a和图2F的母座220b形成的机板连接器，可为Amphenol ICC的AirMax连接器。
主机板202、子机板216、或两者，都有一个或多个导位销，在组配过程中帮助主机板202与子机板216的排列。例如，图2D绘示子机板216包括导位销224的实施例，主机板202包括相应的插座226。或者，子机板216可以包括插座226，主机板202可以包括导位销224。图2D还绘示主机板202上方子机板216上的各种输入/输出连接器218。
如图2C所示，在一个或多个实施例中，子机板216下方的区域228且/或主机板202上方的区域230，可供系统200内的一个或多个附加元件使用。例如，开放运算计画(Opencompute project，OCP)卡可设在区域228内，以及基板管理控制器(BMC)、复杂可编程逻辑设备(Complex programmable logic device，CPLD)或另一元件可以在区域230内。
在一个或多个实施例中，可以优化输入/输出接脚。一种优化可以包括根据电源信号、总线种类(例如，Smbus、以太网络、USB等)、或边带信号(Sideband signal)来区分输入/输出接脚。然后可以安排输入/输出接脚中共用接地接脚，以最小化接脚计数和印刷电路板(PCB)走线。边带信号所需的引脚数量也可最小化，以较少的接脚来获得相同的功能。
虽然前面已经描述了本发明的各种实施例，但可理解地，它们仅以示例的方式呈现，而非限制本发明的技术内容与权利范围。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以根据本文的公开内容对所公开的实施例进行许多改变。因此，本发明的广度和范围不应受任何上述实施例的限制。相反地，本发明的范围应根据以附上的权利要求及其等同物来限定。
尽管通过一个或多个实施方式说明和描述了本发明，但是在阅读和理解本说明书和附附图之后，本领域技术人员可根据本发明的内容进行转换、修改、或实施。另外，本发明若干实施方式中的特定特征，可根据需求或效果，而与一个或多个其他公开的特征可组合，然而此结合依然属于本发明所揭露的范围内。
前述的用语仅用于描述实施例，并不用于限制本发明的实施。例如，单数形式“一”，“一个”和“该”也可包括多个形式，除非上下文另有明确说明。此外，在说明书且/或权利要求中使用“包括”、“具有”或其他相关的用语，这些用语代表与“包含”类似的方式。
除非另外定义，否则本文使用的所有用语(包括技术和科学用语)具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，诸如在常用词典中定义的用语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非明确地如此定义，否则将不被理解为想象或过于扩张的定义。

Claims (7)

1.一种伺服系统，其特征在于，包含：
机壳，包含前面板与后面板，该后面板具有一个或多个孔隙；
主机板，安装在该机壳内，该主机板包含一个或多个中央处理器插座、以及一个或多个存储芯片插座；以及
子机板，安装在该机壳内，该子机板包含一个或多个输入/输出连接器，该一个或多个输入/输出连接器配置为直接外部连接于该机壳外部，该一个或多个输入/输出连接器与该后面板的该一个或多个孔隙对齐；
其中，该主机板不包含配置为直接外部连接于该机壳外部的任一输入/输出连接器，该子机板可在该机壳内水平滑动，以使该子机板连接于该主机板，并便于该一个或多个输入/输出连接器可正确地定位于相对于该后面板的位置，
其中，该主机板与该子机板间，通过热插拔连接器进行信号耦接，且该热插拔连接器为直角连接器。
2.如权利要求1所述的伺服系统，其中该主机板、该子机板、或其两者包含导位销。
3.如权利要求2所述的伺服系统，其中该子机板包含该导位销。
4.如权利要求2所述的伺服系统，其中该些输入/输出连接器包含：视频连接器、行端口连接器、序列端口连接器、网络接口(Network interface controller，NIC)连接器、且/或一通用串行总线连接器(Universal serial bus connector，USB connector)。
5.如权利要求1所述的伺服系统，其中该一个或多个输入/输出连接器延伸通过该一个或多个孔隙。
6.如权利要求1所述的伺服系统，其中该一个或多个输入/输出连接器对齐填平该一个或多个孔隙。
7.如权利要求1所述的伺服系统，其中相对于该一个或多个孔隙，该一个或多个输入/输出连接器为内凹于该机壳内。
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