CN111145797B - 固态驱动装置和包括固态驱动装置的计算机服务器系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种固态驱动装置和包括固态驱动装置的计算机服务器系统，所述固态驱动装置包括：第一模块，第一模块具有包含易失性主存储器器件和控制器器件的第一区域以及包含第一非易失性存储器器件的第二区域；第二模块，设置在第一模块上并且具有包含第二非易失性存储器器件的第三区域，第二模块连接到第一模块；以及散热构件，随着与第一模块和第二模块竖直并置而设置在第二模块上。散热构件具有朝向第一模块凸出并且与第一区域直接热接触的凸出部分，以及具有与第三区域直接热接触的主表面的板状部分。

Description

固态驱动装置和包括固态驱动装置的计算机服务器系统
本申请要求于2018年11月5日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0134682号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
本发明构思涉及一种固态驱动装置和包括该固态驱动装置的计算机服务器系统。
背景技术
作为替代相关技术的硬盘驱动器的下一代存储装置，固态驱动装置已经引起关注。固态驱动装置是具有低功耗和高存储密度的基于非易失性存储器的存储装置。此外，固态驱动装置可以以高速输入和输出大量的数据。因此，预期对固态驱动装置的需求将增加。
此外，固态驱动装置的数据存储容量必须大，以支持高性能计算机服务器系统。为此，即为了增加固态驱动装置的容量，固态驱动装置的模块的数量增加。因此，由固态驱动装置产生的热量增加。然而，由于形状因子限制，在提高散热效率方面存在限制。
发明内容
根据本发明构思的一个方面，一种固态驱动装置包括：第一模块，包括易失性主存储器器件、控制器和第一非易失性存储器器件；第二模块，设置在第一模块上并且连接到第一模块；以及散热构件，设置在第二模块上，使得第二模块置于散热构件和第一模块之间。第一模块具有包含易失性主存储器器件和控制器的第一区域以及包含第一非易失性存储器器件的第二区域。当在固态驱动装置的平面图中观察时，第二模块与第一模块的第二区域叠置，第二模块包括第二非易失性存储器器件并且具有包含第二非易失性存储器器件的第三区域。散热构件具有板状部分和凸出部分。凸出部分相对于板状部分朝向第一模块凸出，并且与第一模块的第一区域直接热接触，板状部分与第一模块和第二模块的相应部分竖直地并置并且与第二模块的第三区域直接热接触。
根据本发明构思的另一方面，一种固态驱动装置包括：散热构件，具有下表面和从下表面的主部分凸出的突起，由此突起的远端和下表面的主部分设置在固态驱动装置中的不同水平处；第一模块，具有多个第一半导体芯片，所述多个第一半导体芯片中的至少一部分与散热构件的突起的远端直接热接触；以及第二模块，与散热构件和第一模块间隔开并且置于散热构件与第一模块之间。第二模块具有多个第二半导体芯片，所述多个第二半导体芯片中的至少一部分与散热构件的下表面的主部分直接热接触。
根据本发明构思的又一方面，一种固态驱动装置包括：第一模块；第二模块，竖直地堆叠在第一模块上并且物理连接且电连接到第一模块；以及散热器，设置在第二模块上，并物理连接到第一模块和第二模块，第二模块置于散热器与第一模块之间。第一模块具有第一区域和在第一模块中位于第一区域的旁边的第二区域，第一模块包括固态驱动装置的第一电路板、在第一区域中安装到第一电路板上的至少一个半导体器件以及在第二区域中安装到第一电路板上的至少一个半导体器件。当在固态驱动装置的平面图中观察时，第二模块与第二区域叠置，并且第二模块包括固态驱动装置的第二电路板和在第三区域中安装到第二电路板的至少一个半导体器件。散热器具有板状部分和凸出部分。凸出部分相对于板状部分朝向第一模块凸出，当在固态驱动装置的平面图中观察时与第一区域中安装到第一电路板的所述至少一个半导体器件叠置，并且具有散热器与第一模块的第一区域直接热接触的远端。板状部分与第一模块和第二模块的相应部分竖直地并置，与在第三区域中安装到第二电路板的所述至少一个半导体器件叠置，并且具有其中散热器与第三区域直接热接触的主表面，并且突起的远端和散热器的板状部分的主表面设置在固态驱动装置中的不同水平处。
根据本发明构思的又一方面，一种计算机服务器系统包括：外壳，具有相对的端部，并且在相对的端部中的一个处设置有附加卡(AIC)形状因子机架；冷却风扇，设置在外壳的相对的端部中的另一个处，并定向为将空气沿第一方向从外壳的相对的端部中的所述另一个吹向外壳的相对的端部中的所述一个；AIC形状因子卡适配器，设置在AIC形状因子机架中；以及固态驱动装置，安装在AIC形状因子卡适配器上。固态驱动装置包括彼此并置并且物理连接的第一模块、第二模块和散热构件。第一模块包括易失性主存储器器件、控制器和第一非易失性存储器器件，第一模块具有包含易失性主存储器器件和控制器的第一区域以及包含第一非易失性存储器器件的第二区域。第二模块置于散热构件与第一模块之间，当在第一模块、第二模块和散热构件并置的方向上观察时，第二模块与第一模块的第二区域叠置，并且第二模块包括第二非易失性存储器器件并具有包含第二非易失性存储器器件的第三区域。散热构件具有板状部分和凸出部分，凸出部分相对于板状部分朝向第一模块凸出并且与第一模块的第一区域直接热接触，并且板状部分与第一模块和第二模块的相应部分并置并且与第二模块的第三区域直接热接触。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，发明构思的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是根据本发明构思的固态驱动装置的示例的透视图；
图2是图1的固态驱动装置的分解透视图；
图3A是图1的固态驱动装置的散热构件的平面图；
图3B是图1的固态驱动装置的第二模块的平面图；
图3C是图1的固态驱动装置的第一模块的平面图；
图4是图1的固态驱动装置的散热构件当沿图2的方向IV观察时的视图；
图5A是沿图2中的线V-V'截取的散热构件的截面图；
图5B、图5C和图5D是根据发明构思的固态驱动装置的散热构件的其他示例的截面图；
图6A是沿图1中的线I-I'截取的截面图；
图6B是沿图1中的线II-II'截取的截面图；
图6C是沿图1中的线III-III'截取的截面图；
图7A至图8C示出了根据本发明构思的固态驱动装置的另一示例，其中：
图7A是固态驱动装置的散热构件的平面图，
图7B是固态驱动装置的第二模块的平面图，
图7C是固态驱动装置的第一模块的平面图，
图8A是沿与图1的线I-I'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图，
图8B是沿与图1的线II-II'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图，以及
图8C是沿与图1的线III-III'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图；
图9A至图10C示出了根据本发明构思的固态驱动装置的另一示例，其中：
图9A是固态驱动装置的散热构件的平面图，
图9B是固态驱动装置的第二模块的平面图，
图9C是固态驱动装置的第一模块的平面图，
图10A是沿与图1的线I-I'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图，
图10B是沿与图1的线II-II'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图，以及
图10C是沿与图1的线III-III'相同的方向截取的固态驱动装置的截面图；以及
图11是采用根据本发明构思的固态驱动装置的计算机服务器系统的拆解视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的示例。注意，在以下的描述中，序数单独地用于将相似的元件或特征彼此区分开，并因此不是限制性的，例如，不应被理解为暗示组件具有与序数对应的元件或特征的数量。
根据本发明构思的固态驱动装置的第一示例在图1至图3C中示出。
参照图1和图2，固态驱动装置10可包括：第一模块100；第二模块200，设置在第一模块100上；以及散热器300(下文中称为散热构件)，与第一模块100和第二模块200竖直地并置。根据示例，盖400设置在第一模块100的一个表面上。
第一模块100和第二模块200可通过诸如螺栓的结合构件B固定到散热构件300，并且垫圈W可设置在第一模块100、第二模块200和散热构件300之间，以使这些构件彼此间隔开。
根据示例，稍后将描述的热界面材料(TIM1-5)设置在第一模块100、
第二模块200、散热构件300和盖400之间的接触的部分上。
固态驱动装置10可被配置为满足形状因子(form factor)标准，诸如2.5英寸硬盘(HDD)、1.8英寸HDD、3.5英寸HDD、作为下一代形状因子(NGFF)的M.2、迷你串行高级技术附件(mSATA)或附加卡(AIC)。将描述满足AIC形状因子的示例。
参照图3C，第一模块100可包括第一电路板110、安装在第一电路板110上的多个半导体芯片以及连接器150。
第一电路板110可以是单层或多层电路板。例如，第一电路板110是印刷电路板(PCB)。印刷电路板可包括在其表面或内部形成的电路迹线，以及用于在电路迹线之间的连接的过孔。电路迹线可以是用于多个半导体芯片彼此的互连的印刷电路图案。第一电路板110可在一个方向上延长。第一电路板110可设置有端子140，端子140设置在第一电路板110的一侧并且提供用于到外部装置的连接，并且连接器150可设置在第一电路板110的另一侧。连接器150可包括用于连接到第二模块200的连接端子。多个半导体芯片可包括主存储器器件121、控制器器件122和非易失性存储器器件131。
第一模块100可具有第一区域120和第二区域130。第一区域120可与散热构件300直接热接触，以通过热传导来散热，并且主存储器器件121和控制器器件122可包含(即，可包括)在第一区域120中。当在平面图中观察时，第一电路板110可具有不与第二电路板210叠置的区域。
第二区域130可与散热构件300间隔开，即，可被设置为不与散热构件300接触，使得来自第二区域130的热量通过辐射或对流散发。非易失性存储器器件131可在第二区域130中安装到第一电路板110。另一方面，如稍后将描述的，根据示例，第二区域130的一部分与散热构件300直接热接触使得通过传导从第二区域的所述部分散热。
虽然第一区域120可通过与散热构件接触来与散热构件300热接触，但第一区域120也可通过热界面材料来与散热构件300热接触以改善热传导效率。换言之，根据具体实施方式的两个元件/区域的直接热接触可仅在元件/区域彼此接触时或者在热界面材料(TIM)插入在元件/区域之间并设置为与元件/区域中的每个接触时发生。如本领域所理解的，热界面材料本身是促进热传递的材料。根据本发明构思的可在固态驱动器中使用的热界面材料的示例包括润滑脂、导热粘合剂、矿物油、间隙填料腻子、由相变材料形成的凝胶或垫或者颗粒填充环氧树脂。市售润滑脂的示例包括ShinEtsu G750、ShinEtsu G751、ShinEtsu G765和Berquist TIC-7500。可使用包括Thermax HF60110-BT、ChromericsT725、Chromerics T443、Chromerics T454、Thermagon T-pcm905c、Berquist 200U、Berquist HiFlow 225-U或Berquist HiFlow 225-UT的相变材料的示例。作为导热粘合剂，可使用Chromerics therm-A-form T642等。然而，热界面材料的材料不限于这些示例。
在示例中，主存储器器件121和散热构件300通过热界面材料TIM1而彼此直接热接触，并且控制器器件122和散热构件300通过热界面材料TIM3而彼此直接热接触。
主存储器器件121可设置为在第一电路板110的第一区域120上与控制器器件122相邻。主存储器器件121可以是例如易失性存储器半导体器件，诸如，动态随机存取存储器(DRAM)。主存储器器件121可用作临时存储从控制器器件122接收的数据或者临时存储从非易失性存储器器件131读取的数据的缓冲器。此外，主存储器器件121可用于驱动软件(S/W)，所述软件(S/W)用于非易失性存储器器件131的有效管理。
在示例中，七个主存储器器件121设置在第一电路板110的上表面上，七个(相同数量的)主存储器器件121设置在第一电路板110的下表面上。
控制器器件122可在非易失性存储器器件131和主机(例如，采用固态驱动装置的计算机服务器)之间提供接口和协议。控制器器件122可通过高速外围组件互连(PCIe)、经由以太网的远程直接存储器访问(RDMA)、串行高级技术附件(SATA)、光纤通道、串行附连SCSI(SAS)或高速非易失性存储器(NVMe)或者通过诸如以太网或通用串行总线(USB)的标准协议在非易失性存储器器件131和主机之间提供接口。控制器器件122还可为非易失性存储器器件131执行损耗均衡、垃圾收集、坏块管理和纠错码(ECC)。
第一模块100可通过连接器150可拆卸地附着到第二模块200。连接器150可插入到设置在第二模块200中的插座250中。在此示例中，设置多个连接器150和插座250，例如，第一连接器151和第二连接器152以及与其对应的第一插座251和第二插座252。因此，第一模块100和第二模块200可彼此电连接。
可在第一电路板110的第二区域130上设置至少一个非易失性存储器器件131，即，可设置一个或多个非易失性存储器器件131。此外，根据示例，第一电路板110具有多个第二区域130。例如，第一电路板110的上表面包括在每个区域上设置有一个或多个非易失性存储器器件131的多个第二区域130。根据另一示例，非易失性存储器器件131可分别(单独地或成组地)设置在第一电路板110的上表面和下表面上。
在示例中，十个非易失性存储器器件131设置在第一电路板110的上表面上，十个(相同数量的)非易失性存储器器件131设置在第一电路板110的下表面上。
非易失性存储器器件131可以是固态驱动装置10的存储介质。非易失性存储器器件131可以是例如NAND闪存、电阻随机存取存储器(RRAM)、磁阻RAM(MRAM)、相变RAM(PRAM)或铁电RAM(FRAM)。非易失性存储器器件131可经由至少一个通道连接到控制器器件122。非易失性存储器器件131可包括单个非易失性存储器芯片或多个堆叠的非易失性存储器芯片。
如上所述，热界面材料(TIM)可设置在非易失性存储器器件131上。例如，当非易失性存储器器件131设置在第一电路板110的下表面上并且盖400结合到该下表面时，非易失性存储器器件131可通过热界面材料TIM5与盖400直接热接触。
此外，诸如芯片电阻器、芯片电容器、电感器、开关、温度传感器、DC-DC转换器、电压调节器、用于产生时钟信号的石英晶体等的无源器件或有源器件可安装在第一电路板110上。
端子140可设置在第一电路板110的侧边缘上。端子140可将固态驱动装置10连接到主机以发送和接收信号和/或接收电力。端子140可具有多条布线。端子140可基于诸如以高速外围组件互连(PCIe)、以太网上的远程直接存储器访问(RDMA)、串行高级技术附件(SATA)、光纤通道、串行附连SCSI(SAS)或高速非易失性存储器(NVMe)或者可提供诸如以太网或通用串行总线(USB)的标准接口为例的协议。
根据示例，盖400覆盖第一模块100的一个表面。盖400可覆盖第一模块100以保护第一模块100免受外部冲击。此外，盖400由具有相对高导热率的材料形成，使得通过辐射或对流从第一模块100传递的热可有效地从盖400的表面排出到空气中。此外，盖400可通过热界面材料TIM2和/或TIM5来与第一模块100直接热接触。
盖400的一侧可设置有用于将固态驱动装置10固定到稍后将描述的计算机服务器系统的外壳的引导件500，并且引导件500可通过诸如螺栓的结合构件连接到外壳。
参照图3B，第二模块200可包括：第二电路板210；多个半导体芯片，安装在第二电路板210上；以及插座250。第二模块200是附加到第一模块100(例如，设置在第一模块100上)的模块，以增加固态驱动装置10的容量。为此，可将非易失性存储器器件221安装到第二电路板210，但发明构思不限于具有非易失性存储器装置作为数据存储介质的第二模块200。此外，在第二模块200包括非易失性存储器器件的情况下，另一个(或另一些)半导体芯片也可安装到第二电路板210。
在任意情况下，第二模块200与第一模块100间隔开预定距离，并且可覆在第一模块100上，即，可与第一模块100竖直地并置。第二模块200可设置在散热构件300与第一模块100之间。第二模块200可通过插座250连接到第一模块100。第二模块200可具有比第一模块100的面积小的面积(例如，占用区域(footprint))。
第二电路板120可以是与第一模块100的第一电路板110相同方式的单层或多层电路板。例如，第二电路板210可以是印刷电路板(PCB)。固态驱动装置10的与第二电路板210在同一平面中的区域RA包括在第一模块100的第一区域120上方通过第二电路板210的开口。散热构件300的凸出部分320延伸通过区域RA的开口并且与第一电路板110的第一区域120直接热接触。
如平面图所示，在其中非易失性存储器器件221安装到第二电路板210的第三区域220不与第一电路板110的第一区域120叠置。根据另一示例，非易失性存储器器件221安装在第二电路板210的下表面上。
参照图3A和图4，散热构件300可覆在第一模块100和第二模块200上，并且可覆盖第二模块200。散热构件300可存储从第一模块100和第二模块200发出的热，并且可将热传递到空气以降低第一模块100和第二模块200的温度。考虑到热存储和传递特性，散热构件300可由单一材料形成，或者可以是由不同材料形成的构件的组合。散热构件300可由金属、碳基材料、聚合物材料或它们的组合来形成，但是散热构件300的材料不限于这些材料的示例。优选地，散热构件300由具有相对高导热率的诸如铜、铝合金、不锈钢合金或镁合金的金属形成。
散热构件300可包括具有上表面310A和下表面310B的基板310。参照图3A，散热构件300的上表面310A可在其中设置有沿着散热构件300的纵向方向D延伸的凹槽330，以提高散热效率。参照图4，散热构件300的凸出部分320(或称为“突起”)从基板310的下表面310B的(主)部分323凸出。下表面310B的主部分323(即，下表面的除了凸出部分320之外的部分)可以是平坦表面(或称为“主表面”)。凸出部分320的远端部分设置在与下表面310B的主部分323的水平不同的水平上。远端部分可由表面321(在下文中称为“凸出表面”)构成，并且凸出表面321可以是平行于下表面310B的主部分323的平坦表面。远端部分(例如，凸出表面321)可与第一模块100直接热接触，并且下表面310B的主部分323可与第二模块200直接热接触。例如，凸出表面321可设置为与第一模块100的第一区域120接触，并且主部分323可设置为与第二模块200的第三区域220接触。散热构件300的凸出部分320的凸出表面321和下表面310B的主部分323可相对于彼此竖直间隔开，并且考虑产生来自第一模块100和第二模块200的热传递的期望速率而设置成与第一模块100和第二模块200的区域直接热接触。
参照图4，可在凸出部分320的两侧形成一个或更多个气孔322，并且可提供在散热构件300的纵向方向D上侧向延伸通过凸出部分320的空气通道。气孔322，即，空气通道可形成为具有各种截面形状。例如，气孔322可具有圆形、椭圆形或多边形的各种截面。如图5A中示出的，作为示例，气孔322的截面是四边形的。在如图5B中示出的示例中，凸出部分320A的气孔322a是穿过凸出部分320A并在凸出部分的底部敞开的通道。因此，气孔322A的截面也可以是四边形。可在散热构件300、300A的上表面中形成凹槽330、330A并且可在散热构件300、300A的下表面上形成凸出部分320、320A，以提高散热效率。
在如图5C中示出的示例中，凸出部分320B的气孔322B也是通道，但在此示例中，凸出部分320B的每个气孔322B(通道)在凸出部分320B的顶部是敞开的。
图5D示出了具有实心凸出部分320C的散热构件300C的示例。更具体地，凸出部分320C至少在散热构件的下表面310B的主部分323的水平下方是实心的。然而，可在散热构件300C的上表面中形成凹槽330C，以提高散热效率。
在诸如上述图5A的示例中，散热构件300的表面面积通过提供气孔322而有效增大以提高散热效率，并且散热构件300的散热效率通过流过气孔322的气体的流动而增大。气孔322可设置成面向第二模块200的一侧，使得从外部穿过气孔322的冷空气的流动可自然地导向第二模块200。因此，可提高安装在第二模块200上的非易失性存储器器件221的散热效率。如稍后将更详细描述的，在固态驱动装置10安装在计算机服务器系统中的情况下，当散热构件300的纵向方向D与冷却风扇的吹送方向对准时，冷却效率可进一步提高。
以下将参照图6A至图6C描述第一模块100和第二模块200的热的释放。
参照图6A，借助于热界面材料TIM1，散热构件300与设置在第一模块100的上表面上的主存储器器件121A直接热接触。参照图6B，借助于热界面材料TIM3，散热构件300与设置在第一模块100的上表面上的控制器器件122直接热接触。因此，从设置在第一模块100的上表面上的主存储器器件121A和控制器器件122发出的热可通过散热构件300快速地散发。
还参照图6A，设置在第一模块100的下表面上的主存储器器件121B借助于热界面材料TIM2而与盖400直接热接触以发出热。
参照图6C，借助于热界面材料TIM4，散热构件300与设置在第二模块200的上表面上的非易失性存储器器件221A直接热接触。因此，从第二模块200的非易失性存储器器件221A发出的热可快速地散发。设置在第二模块200的下表面上的非易失性存储器器件221B和设置在第一模块100的上表面上的非易失性存储器器件131A不与散热构件300接触，但在此示例中，非易失性存储器器件221B和非易失性存储器器件131A设置在气孔322的前面从而通过流过气孔322的空气来冷却。设置在第一模块100的下表面上的非易失性存储器器件131B可通过热界面材料TIM5而与盖400直接热接触以发出热。
因此，在根据本发明构思的固态驱动装置10的此示例的情况下，散热构件300、第一模块100和第二模块200彼此直接热接触。设置在第二模块200的下表面上的非易失性存储器器件221B和设置在第一模块100的上表面上的非易失性存储器器件131A可通过流过凸出部分320中的气孔322的空气来冷却。因此，固态驱动装置10的散热效率高。
图7A至图8C中示出根据本发明构思的固态驱动装置的另一示例。如从它们在附图中的描述将清楚的，与上述示例中的特征和方面类似的此示例的特征和方面为简洁起见可不再被详细描述或者可仅被简要描述。
参照图7A至图7C，固态驱动装置包括第一模块1100、第二模块1200和散热构件1300。参照图8A至图8C，盖1400可设置在第一模块1100的一个表面上。主存储器器件1121可设置为在第一模块1100的第一区域1120中与第一电路板1110上的控制器器件1122相邻。
散热构件1300具有凸出部分1320。凸出部分1320具有与第一模块1100的第一区域1120竖直地并置的第一凸出部1320A，以及与第一模块1100的第二区域1130的一部分竖直地并置的第二凸出部1320B。
第二模块1200在第二电路板1210的平面中具有开口区域RA1或“开口”，其中开口的一部分RA1A与第一区域1120重叠，并且开口的第二部分RA1B与第二区域1130重叠。其中第二模块1200的非易失性存储器器件1221安装到第二电路板1210的第三区域1220可分成两个部分1220A和1220B。
图8A和图8B示出了固态驱动装置的此示例具有与前述示例中的固态驱动装置的截面类似的相应截面。另一方面，参照图8C，散热构件1300的第二凸出部1320B与安装在第一模块1100的上表面上的非易失性存储器器件1131A直接热接触。安装在第一电路板1110的下表面上的非易失性存储器器件1131中的非易失性存储器器件1131B可与盖1400直接热接触。
图9A至图10C中示出根据发明构思的固态驱动装置的另一示例。如从它们在附图中的描述将清楚的，与上述示例中的特征和方面类似的此示例的特征和方面为简洁起见可不再被详细描述或者可仅被简要描述。
参照图9A至图9C，固态驱动装置的此示例包括第一模块2100、第二模块2200和散热构件2300。参照图9A至图10C，盖2400可设置在第一模块2100的一个表面上。主存储器器件2121可设置为在第一模块2100的第一区域2120中与控制器器件2122相邻。
散热构件2300包括凸出部分2320，凸出部分2320具有与第一模块2100的第一区域2120竖直地并置的第一凸出部2320A和与第一模块2100的第二区域2130的一部分竖直地并置的第二凸出部2320B。
第二模块2200可具有在第二电路板2210的平面中的开口区域RA2或“开口”，并且开口区域RA2包括与第二区域2130并置的开口RA2B以及与第一区域2120并置的开口RA2A。第二电路板2210可具有矩形形状，即，可在一个方向上延长。在其中第二模块2200的非易失性存储器器件2221安装在第二电路板2210上的第三区域2220可在第二电路板2210的纵向方向上延长。因此，如图10C中示出的，第二模块2200的非易失性存储器器件2221可与散热构件2300直接热接触。安装在第二电路板2210的下表面上的非易失性存储器器件2221B可通过空气冷却，而安装在第二电路板2210的上表面上的非易失性存储器器件2221A可与散热构件2300直接热接触以由此冷却。安装在第一电路板2120的上表面上的非易失性存储器器件2131A可与散热构件2300的凸出部分2320的第二凸出部2320B直接热接触。安装在第一电路板2120的下表面上的非易失性存储器器件2131B可与盖2400直接热接触。
在此示例中，在第一模块2100与散热构件2300之间存在大面积的直接热接触。因此，此示例的固态驱动装置具有高散热效率。
现在将参照图11详细描述根据本发明构思的采用固态驱动装置的计算机服务器系统。为此目的，参照图1至图5A示出并描述的固态驱动装置10将用作示例，但类似的计算机服务器系统可采用根据本发明构思的任意固态驱动装置。
计算机服务器系统1可包括外壳40、冷却风扇30、形状因子卡适配器和固态驱动装置10。满足上述形状因子的机架可设置在外壳40的内部空间的一端。在示例中，机架可满足附加卡(AIC)形状因子，并且固态驱动装置10或多个固态驱动装置10可安装在AIC形状因子机架中。主板20可设置在外壳40中。中央处理单元(CPU)21和多个形状因子卡适配器可设置在主板20上，并且固态驱动装置10可分别安装在形状因子卡适配器中。冷却风扇30设置在外壳40的另一端，使得从冷却风扇30吹出的空气可被强制在空气吹送方向WD上从外壳40的一端流到外壳的设有包含固态驱动装置10的机架的一端。由冷却风扇30吹送的空气可在空气吹送方向WD上通过CPU 21，以冷却固态驱动装置10。每个固态驱动装置10的散热构件300的纵向方向D与空气吹送方向WD一致，使得空气可容易地通过散热构件300的凸出部分320中的空气通道322在纵向方向D上流动(参见图4)。因此，可提高固态驱动装置10的冷却效率。
如以上详细描述的，在根据本发明构思的固态驱动装置和包括固态驱动装置的计算机服务器系统中，固态驱动装置的多个模块各自与散热构件直接热接触。因此，根据本发明构思的固态驱动装置和计算机服务器的散热效率相对高。
尽管以上已经示出和描述了本发明构思的示例，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的真实精神和范围的情况下可修改或改变这些示例。

Claims (21)

1.一种固态驱动装置，包括：
第一模块，包括易失性主存储器器件、控制器和第一非易失性存储器器件，第一模块具有包含易失性主存储器器件和控制器的第一区域以及包含第一非易失性存储器器件的第二区域；
第二模块，设置在第一模块上并且连接到第一模块，当在固态驱动装置的平面图中观察时，第二模块与第一模块的第二区域叠置，第二模块包括包含第二非易失性存储器器件的第三区域，第二非易失性存储器器件设置在第二模块的第三区域的上表面和下表面上；以及
散热构件，设置在第二模块上，使得第二模块置于散热构件与第一模块之间，散热构件具有板状部分和凸出部分，
其中，凸出部分沿第一方向相对于板状部分朝向第一模块凸出，具有沿垂直于第一方向的第二方向延伸通过凸出部分的至少一个空气通道，并且与第一模块的第一区域直接热接触，
所述至少一个空气通道由气孔形成，并且在面向第二模块的边缘的位置处敞开，使得气孔沿第二方向面向第二模块的一侧，外部空气沿第二方向流过气孔，
板状部分与第一模块和第二模块的相应部分竖直地并置，并且与设置在第二模块的第三区域的上表面上的第二非易失性存储器器件直接热接触，并且
设置在第二模块的第三区域的下表面上的第二非易失性存储器器件沿第二方向位于气孔的前面，并且不与散热构件接触。
2.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中，当在固态驱动装置的平面图中观察时，第一模块具有不与第二模块的任意部分竖直地并置的区域。
3.根据权利要求2所述的固态驱动装置，其中，第一模块的不与第二模块的任意部分竖直地并置的所述区域包括第一模块的第一区域。
4.根据权利要求3所述的固态驱动装置，其中，第一模块的不与第二模块的任意部分竖直地并置的所述区域还包括第一模块的第二区域的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的固态驱动装置，其中，凸出部分与第一模块的不与第二模块的任意部分竖直并置的所述区域的全部或接近全部直接热接触。
6.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中，散热构件与易失性主存储器器件和控制器直接热接触。
7.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中，散热构件在第二方向上延长。
8.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中，第二模块具有比第一模块的占用区域小的占用区域。
9.根据权利要求1所述的固态驱动装置，所述固态驱动装置包括置于散热构件与第一区域和/或第三区域之间的热界面材料以提供散热构件与第一区域和/或第三区域的直接热接触。
10.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中，所述固态驱动装置具有对应于附加卡形状因子的长度和宽度。
11.一种固态驱动装置，所述固态驱动装置包括：
散热构件，具有下表面和沿第一方向从下表面的主部分凸出的突起，由此突起的远端和下表面的主部分设置在固态驱动装置中的不同水平处；
第一模块，具有多个第一半导体芯片，所述多个第一半导体芯片中的至少一部分与散热构件的突起的远端直接热接触；以及
第二模块，与散热构件和第一模块间隔开并且置于散热构件与第一模块之间，第二模块具有多个第二半导体芯片，所述多个第二半导体芯片中的设置在第二模块的上表面上的第二半导体芯片与散热构件的下表面的主部分直接热接触，
其中，突起具有沿垂直于第一方向的第二方向延伸通过突起的至少一个空气通道，
所述至少一个空气通道由气孔形成，并且在面向第二模块的边缘的位置处敞开，使得气孔沿第二方向面向第二模块的一侧，外部空气沿第二方向流过气孔，并且
所述多个第二半导体芯片中的设置在第二模块的下表面上的第二半导体芯片沿第二方向位于气孔的前面，并且不与散热构件接触。
12.根据权利要求11所述的固态驱动装置，其中，所述多个第一半导体芯片包括易失性主存储器器件、控制器和第一非易失性存储器器件，并且所述多个第二半导体芯片包括第二非易失性存储器器件。
13.根据权利要求12所述的固态驱动装置，其中，易失性主存储器器件和控制器与散热构件的突起的远端直接热接触。
14.根据权利要求11所述的固态驱动装置，其中，当在固态驱动装置的平面图中观察时，第一模块具有不与第二模块的任意部分竖直地并置的区域。
15.根据权利要求11所述的固态驱动装置，其中，散热构件的突起的远端由平行于散热构件的下表面的主部分的表面构成。
16.一种固态驱动装置，所述固态驱动装置包括：
第一模块，具有第一区域和在第一模块中位于第一区域的旁边的第二区域，并且第一模块包括固态驱动装置的第一电路板、在第一区域中安装到第一电路板的至少一个半导体器件以及在第二区域中安装到第一电路板的至少一个半导体器件；
第二模块，竖直地堆叠在第一模块上，并且物理连接且电连接到第一模块，当在固态驱动装置的平面图中观察时，第二模块与第一模块的第二区域叠置，第二模块包括固态驱动装置的第二电路板和在第三区域中分别安装到第二电路板的上表面和下表面的至少一个半导体器件；以及
散热器，设置在第二模块上并且物理连接到第一模块和第二模块，第二模块置于散热器和第一模块之间，
其中，散热器具有板状部分和凸出部分，
凸出部分沿第一方向相对于板状部分朝向第一模块凸出，具有沿垂直于第一方向的第二方向延伸通过凸出部分的至少一个空气通道，当在固态驱动装置的平面图中观察时，与第一区域中安装到第一电路板的所述至少一个半导体器件叠置，并且具有散热器与第一模块的第一区域在其处直接热接触的远端，
所述至少一个空气通道由气孔形成，并且在面向第二模块的边缘的位置处敞开，使得气孔沿第二方向面向第二模块的一侧，外部空气沿第二方向流过气孔，
板状部分与第一模块和第二模块的相应部分竖直地并置，与第三区域中安装到第二电路板的上表面上的所述至少一个半导体器件叠置，并且具有散热器与第三区域在其处直接热接触的主表面，
第三区域中安装到第二电路板的下表面上的所述至少一个半导体器件沿第二方向位于气孔的前面，并且不与散热构件接触，并且
凸出部分的远端和散热器的板状部分的主表面设置在固态驱动装置中的不同水平处。
17.根据权利要求16所述的固态驱动装置，其中，散热器在第一区域和第三区域中接触半导体器件。
18.根据权利要求16所述的固态驱动装置，所述固态驱动装置还包括热界面材料，热界面材料在第一区域和第三区域中置于散热器与半导体器件之间并且与散热器和半导体器件接触，由此散热器在第一区域和第三区域中与半导体器件直接热接触。
19.根据权利要求16所述的固态驱动装置，其中，在第一区域中安装到第一电路板的所述至少一个半导体器件包括易失性主存储器器件和控制器，在第二区域中安装到第一电路板的所述至少一个半导体器件包括至少一个非易失性存储器器件，并且在第三区域中分别安装到第二电路板的上表面和下表面的所述至少一个半导体器件包括至少一个非易失性存储器器件。
20.一种计算机服务器系统，所述计算机服务器系统包括：
外壳，具有相对的端部，并且在相对的端部中的一个处设置有附加卡形状因子机架；
冷却风扇，设置在外壳的相对的端部中的另一个处，并定向为将空气沿第一方向从外壳的相对的端部中的所述另一个吹向外壳的相对的端部中的所述一个；
附加卡形状因子卡适配器，设置在附加卡形状因子机架中；以及
固态驱动装置，安装在附加卡形状因子卡适配器上，
其中，固态驱动装置包括彼此并置并且物理连接的第一模块、第二模块和散热构件，
第一模块包括易失性主存储器器件、控制器和第一非易失性存储器器件，第一模块具有包含易失性主存储器器件和控制器的第一区域以及包含第一非易失性存储器器件的第二区域，
第二模块置于散热构件与第一模块之间，当在第一模块、第二模块和散热构件并置的方向上观察时，第二模块与第一模块的第二区域叠置，并且第二模块包括包含第二非易失性存储器器件的第三区域，第二非易失性存储器器件设置在第二模块的第三区域的上表面和下表面上，
散热构件具有板状部分和凸出部分，凸出部分沿垂直于第一方向的第二方向相对于板状部分朝向第一模块凸出，具有沿第一方向延伸通过凸出部分的至少一个空气通道，并且与第一模块的第一区域直接热接触，
所述至少一个空气通道由气孔形成，并且在面向第二模块的边缘的位置处敞开，使得气孔沿第一方向面向第二模块的一侧，空气从冷却风扇沿第一方向流过气孔，
板状部分与第一模块和第二模块的相应部分并置，并且与设置在第二模块的第三区域的上表面上的第二非易失性存储器器件直接热接触，并且
设置在第二模块的第三区域的下表面上的第二非易失性存储器器件沿第一方向位于气孔的前面，并且不与散热构件接触。
21.根据权利要求20所述的计算机服务器系统，其中，固态驱动装置沿第一方向延长。
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