CN113870907A - 一种存储阵列装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存储阵列装置，存储阵列装置包括：两个主板，均设有主板连接器，两个主板平行且相背设置；IO模块，其设有IO模块连接器；当IO模块设有一个IO模块连接器时，IO模块连接器与一个主板的主板连接器直插连接；当IO模块设有两个IO模块连接器时，两个IO模块连接器分别与两个主板上对应的主板连接器直插连接。本发明提供的存储阵列装置能够降低对存储阵列的成本的要求，还能够节省组装和拆卸的时间，提升工作效率，并实现多种类型的使用，提升结构的使用效率。

Description

一种存储阵列装置

技术领域

本发明涉及存储器设计技术领域，更具体地说，涉及一种存储阵列装置。

背景技术

当前的高端存储阵列通常会包含控制器、背板、电源、风扇以及IO模块。前端服务器或交换机送来业务数据，这些业务数据都会先由IO模块进入存储设备，通过背板再流入控制器处理。如果是系统要输出的业务数据，也是先经过背板进入IO模块，最后由IO模块再发出给前端的服务器/交换机/磁盘阵列。

存储阵列虽然包含器件或模块较多，业务数据是在控制器，背板以及IO模块间流动。背板本身仅仅是提供信号与电流的通路，是一块包含数十层信号或电源层的高速PCB以及数十个信号连接器。背板背身造价较高，且处于系统结构的中心，一旦故障更换，必须要停业务断电更换，无法实现冗余，都系统可靠性影响较大。

综上所述，如何降低背板对成本的影响，以降低整体的成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种存储阵列装置，该存储阵列装置的结构设置合理，能够显著降低整体的成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种存储阵列装置，包括：

两个主板，均设有主板连接器，两个所述主板平行且相背设置；

IO模块，其设有IO模块连接器；

当所述IO模块设有一个所述IO模块连接器时，所述IO模块连接器与一个所述主板的所述主板连接器直插连接；

当所述IO模块设有两个所述IO模块连接器时，两个所述IO模块连接器分别与两个所述主板上对应的所述主板连接器直插连接。

优选的，所述主板连接器沿所述主板的边缘均匀设置；两个所述主板的板面相背设置状态下，二者的所述主板连接器关于两个所述主板的等距平行面为中心对称。

优选的，所述主板设置有用于安装IO模块的安装槽位，若干个所述安装槽位沿所述主板边缘连续设置；每一个所述安装槽位均包括对应上方所述主板的上槽位和对应下方所述主板的下槽位，所述上槽位和所述下槽位正对设置，且均设有所述主板连接器。

优选的，所述上槽位内的所述主板连接器和所述下槽位内的所述主板连接器分别关于所述安装槽位的中线异向偏移预设距离，且二者关于所述安装槽位的中心为中心对称设置。

优选的，所述上槽位和所述下槽位内的所述主板连接器横向间距大于或等于所述IO模块的PCB的厚度。

优选的，一个所述安装槽位内的两个所述主板连接器的纵向最大距离等于所述上槽位或所述下槽位的高度。

优选的，所述IO模块连接器设置于所述IO模块的板面的侧部。

优选的，当所述IO模块设有两个所述IO模块连接器时，两个所述IO模块连接器分别设于所述IO模块板面的两侧，且二者具有高度差，以便与两个所述主板的所述主板连接器位置对应；

当所述IO模块仅设一个所述IO模块连接器时，所述上槽位和所述下槽位的所述IO模块的板面对齐设置且具有纵向间距。

优选的，所有所述安装槽位内的所述主板连接器的设置位置均相同。

本发明提供的存储阵列装置中包括两个相背设置的主板，即其上设置电路和CPU等相背设置，主板连接器设置于主板的边缘位置，IO模块上设置若干个IO模块连接器，IO模块连接器与主板连接器之间不通过设置背板连接，采用直接插接的方式连接二者，避免因背板的更换造成整体成本的提升，不仅能够降低对存储阵列的成本的要求，还能够节省组装和拆卸的时间，提升工作效率。

另外，当IO模块为非共享IO模块时，具有一个IO模块连接器，可以直接连接在一个主板的主板连接器上，当IO模块为共享IO模块时，具有两个IO模块连接器，可以分别连接在两个主板的两个主板连接器上，实现多种类型的使用，提升结构的使用效率。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的存储阵列装置的正视图；

图2为本发明所提供的存储阵列装置的俯视图；

图3为本发明所提供的存储阵列装置的具体实施例一的左视图；

图4为本发明所提供的存储阵列装置的具体实施例二的左视图；

图5为本发明所提供的存储阵列装置的关键参数尺寸示意图；

图6为本发明所提供的上下控制器槽位对应示意图；

图7为本发明所提供的共享IO模块关键参数尺寸的示意图；

图8为本发明所提供的非共享IO模块关键参数尺寸示意图。

图1-图8中，附图标记包括：

1为主板、2为IO模块、3为CPU；

11为主板连接器、12为安装槽位、13为上槽位、14为下槽位、21为IO模块连接器。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种存储阵列装置，该存储阵列装置的结构设置合理，能够显著相抵整体的成本。

请参考图1至图8，本申请提供了一种存储阵列装置，包括主板1和IO模块2。其中，主板1与IO模块2直接连接，可以采用插接，例如在主板1上设置主板连接器11，在IO模块2设置IO模块连接器21，通过将主板连接器11与IO模块连接器21对插，实现主板1与IO模块2的连接。

存储阵列装置包括两个平行且相背设置的主板1，且均设有主板连接器11。

当IO模块2设有一个IO模块连接器21时，IO模块连接器21与一个主板1的主板连接器11直插连接，因此主板1上的不同主板连接器11分别与不同的IO模块连接。

当同一个IO模块2设有两个IO模块连接器21时，则这一个IO模块2的两个IO模块连接器21分别与两个主板1上对应的主板连接器11直插连接。也就是说，第一主板和第二主板平行设置，二者设置CPU的一侧相背离设置，IO模块2上设置第一IO模块连接器和第二IO模块连接器，第一IO模块连接器与第一主板的主板连接器11插接，第二IO模块连接器与第二主板的主板连接器11插接。

主板连接器11和IO模块连接器21为插接接口，可以选用现有技术中的多种类型的插口，现有技术中二者均与背板插接，可以为公母口或者相同的接口，本申请中二者需要采用能够直接插接的相互配合的接口。

本发明提供的存储阵列装置中包括两个相背设置的主板1，即其上设置电路和CPU3等相背设置，主板连接器11设置于主板1的边缘位置，IO模块2上设置若干个IO模块连接器21，IO模块连接器21与主板连接器11之间不需要通过设置背板连接，采用直接插接的方式连接二者，避免因背板的更换造成整体成本的提升，不仅能够降低对存储阵列的成本要求，还能够节省组装和拆卸的时间，提升工作效率。

另外，当IO模块2为非共享IO模块时，具有一个IO模块连接器21，可以直接连接在一个主板1的主板连接器11上，当IO模块2为共享IO模块时，具有两个IO模块连接器21，可以分别连接在两个主板1的两个主板连接器11上，实现多种类型的使用，提升结构的使用效率。

为了实现多种用途，通常在存储阵列装置中的主板1上设置多个IO模块2，主板连接器11在主板1的排布可以根据实际使用需求调整。

在上述实施例的基础之上，主板连接器11沿主板1的边缘均匀设置；两个主板1的板面相背设置状态下，二者的主板连接器11关于两个主板1的等距平行面为中心对称。

请参考图1，主板连接器11在主板1的边缘沿其长度方向依次设置，优选为均匀设置，且两个主板1上的主板连接器11设置完全相同，从而能够提升结构的整齐性，在两个主板1平行且相背设置的状态下，两个主板1同一侧的边缘位置均设置有若干个主板连接器11，位于下方的主板1的主板连接器11与上方的主板1的主板连接器11翻转180度后的位置和状态均相同，即二者关于两主板1的等距平行面中心对称。

通过将两个主板1上的主板连接器11设置为完全相同的布局，并让两个主板1相背设置，能够让主板连接器11关于两主板1的布置中点形成中心对称，一方面方便制造主板1与主板连接器11的连接，另一方面，形成中心对称结构能够方便整齐的设置IO模块2。

在上述实施例的基础之上，主板1设置有用于安装IO模块2的安装槽位12，若干个安装槽位12沿主板1边缘连续设置；每一个安装槽位12均包括对应上方主板1的上槽位13和对应下方主板1的下槽位14，上槽位13和下槽位14正对设置，且均设有主板连接器11。

安装槽位12可以为槽型实体结构，该结构能够方便形成IO模块2的稳定插接，安装槽位12也可以为用于安装主板连接器11的平面安装部。

若干个安装槽位12在主板1边缘连续设置，且由于第一主板和第二主板平行且相背设置，因此，安装槽位12包括上槽位13和下槽位14，上槽位13对应上方的第一主板，下槽位14对应下方的第二主板，二者沿纵向正对设置，形成一个完整的安装槽位12。上槽位13和下槽位14均用于设置主板连接器11，可以在一个槽位中仅设置一个主板连接器11。当IO模块2安装于对应的上槽位13或下槽位14中时，IO模块2的IO模块连接器21与主板1的主板连接器11插接连接。

本实施例中通过在主板1的安装槽位12中设置主板连接器11，方便IO模块2连接于主板1的稳定性和位置整齐性。

除了所有主板连接器11关于主板1的等距在上述实施例的基础之上，上槽位13内的主板连接器11和下槽位14内的主板连接器11分别关于安装槽位12的中线异向偏移预设距离，且二者关于安装槽位12的中心为中心对称设置。

其中，指的是安装槽位12的中线指的是安装槽位12的垂直于主板1方向的一个中线，该中线穿过安装槽位12的中点，将安装槽位12平分为两个相同面积的区域。

一个安装槽位12中的两个主板连接器11可以位于该安装槽位12中线的一侧，或者分别位于中线的两侧，优选为二者与中线均具有预设的横向距离。优选地，该横向距离为IO模块2厚度的一半。

主板连接器11分别关于安装槽位12的中线异向偏移预设距离，目的是当IO模块2的两个IO模块连接器21分别设置在IO模块2的两侧时，可以将IO模块2的主体设置在上述中线的位置，两个IO模块连接器21可以分别插接在对应的主板连接器11中，形成稳定的对接。

可选的，上槽位13和下槽位14内的主板连接器11横向间距大于或等于IO模块2的PCB的厚度。

当同一个安装槽位12中的两个主板连接器11的横向间距恰好等于IO模块2的主体板的厚度时，IO模块连接器21可以直接设置在主体板的两侧，主体板插入安装槽位12后，两个IO模块连接器21恰好能够对接，且若每一个安装槽位12均这样设置，那么IO模块2的结构设置可以更加统一、简便。

当同一个安装槽位12中的两个主板连接器11的横向间距大于IO模块2的主体板的厚度时，IO模块连接器21可以通过其他连接结构设置在主体板的两侧，从而方便在IO模块2安装时，IO模块连接器21能够准确插接与主板连接器11。

上述设置的主要目的在于统一设置IO模块2及其上的IO模块连接器。当然还可以通过其他布局方式实现。

在上述实施例的基础之上，一个安装槽位12内的两个主板连接器11的纵向最大距离等于上槽位13或下槽位14的高度。

可选的，IO模块连接器21设置于IO模块2的板面的侧部。

在一个优选的实施例中，当IO模块2设有两个IO模块连接器21时，两个IO模块连接器21分别设于IO模块2板面的两侧，且二者具有高度差，以便与两个主板1的主板连接器11位置对应。

当IO模块2仅设一个IO模块连接器21时，上槽位13和下槽位14的IO模块2的板面对齐设置且具有纵向间距。

可选的，所有安装槽位12内的主板连接器11的设置位置均相同。

本申请针对上述各个实施例所提供结构进行了尺寸设计，在一个具体的实施例中，请参考图5至图8，IO模块2对应安装槽位12的高度为H，宽度为W，主板1用于与IO模块2连接的一侧的长度为L，主板的PCB厚度为B，IO模块2的PCB厚度为D，根据上述实施例中的设置方式，两个主板1相背设置，二者间距设定为δ。

在主板1上能够设置的安装槽位12的最大量N＝取整(L/W)；

为了保证上下控两个主板1相对于面板中间的水平中线旋转180°后完全对称，必须使得各个安装槽位12位置精确，且主板1上各个安装槽位12的主板连接器12的摆放位置准确。

先确定主板1中心点的位置X0＝L/2，位于中间的安装槽位12的中心点位置是X0，位于其右侧的第m个安装槽位12的中心点位置即为Xm＝X0+m×W；同理，左侧第m个安装槽位12的位置Xm＝X0-m×W。

再确定每个安装槽位12对应的主板连接器11的位置，中心的安装槽位12的主板连接器11摆放的起始位置是XL0＝X0+Δx＝X0+D/2，其中，Δx为起始位置与上述中心点位置X0的差值，右侧的第m个安装槽位12的主板连接器11摆放的起始位置为XLm＝X0+m×W+D/2，左侧的第m个安装槽位12的摆放的起始位置为XLm＝X0-m×W+D/2。

以两个主板1之间的中线为基准，上槽位13或下槽位14分别对应N个槽位，每个槽位宽度为W，高度为H。每个槽位在水平方向上中点位置是：以主板1的中点位置为X0，则右侧第M个槽位的中心点的位置即为Xm＝X0+m×W；同理，左侧第M个槽位的位置Xm＝X0-m×W。

上下两个主板1对应的安装槽位12在水平方向上的布局相同，大小尺寸一致，只是翻转180°，在垂直方向的位置对应。每个上槽位13或下槽位14均可以插入一个非共享IO模块。同时任意一组上下对应的一组上槽位13和下槽位14可以合并作为一个安装槽位12，以便插入一个共享IO模块。共享IO模块具有两个IO模块连接器，可以同时连接两个主板1，所处位置在上下两个上槽位13和下槽位14中间，高度也是H，即一组上槽位13和下槽位14各占用高度空间的一半。

因为IO模块2的板卡通常竖向插入阵列面板上的安装槽位12，所以需要确认IO模块2上的IO模块连接器21在IO模块2的主体板(即板卡)上的位置，保证IO模块2与安装槽位12、主板连接器11完全准确对接。

假设IO模块2的板卡的高度和IO槽位高度都是H，则共享IO模块上位于右侧的IO模块连接器21的位置为YL1＝H/2+(B+δ/2)，同时位于左侧的IO模块连接器21的位置为YL2＝H/2-(B+δ/2)。

针对非共享IO模块，一个IO模块2只有一个IO模块连接器21，其位置为YL3＝B+δ/2，因此只能放在上槽位13或下槽位14，而不能放在中间共享模块槽位位置。

本申请提供的存储阵列装置中通过减少背板、将主板连接器11和IO模块连接器21直接插接，从而可以有效降低装置整体的成本，并降低系统维修难度与工作量，提升系统的可靠性和可维护性。另外，上述关于IO模块2和主板1上安装槽位12的尺寸的设置，能够使得主板1适用于支持双控共享IO模块，也可以支持非共享IO模块，兼容性好，且设置简单，能够适用于高速交换机、双通道链路备份、双控镜像通道等环境，有利于系统方案设计。

除了上述各个实施例中所提供的存储阵列装置的主要结构和连接关系，该存储阵列装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的存储阵列装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种存储阵列装置，其特征在于，包括：

两个主板(1)，均设有主板连接器(11)，两个所述主板(1)平行且相背设置；

IO模块(2)，其设有IO模块连接器(21)；

当所述IO模块(2)设有一个所述IO模块连接器(21)时，所述IO模块连接器(21)与一个所述主板(1)的所述主板连接器(11)直插连接；

当所述IO模块(2)设有两个所述IO模块连接器(21)时，两个所述IO模块连接器(21)分别与两个所述主板(1)上对应的所述主板连接器(11)直插连接。

2.根据权利要求1所述的存储阵列装置，其特征在于，所述主板连接器(11)沿所述主板(1)的边缘均匀设置；两个所述主板(1)的板面相背设置状态下，二者的所述主板连接器(11)关于两个所述主板(1)的等距平行面为中心对称。

3.根据权利要求2所述的存储阵列装置，其特征在于，所述主板(1)设置有用于安装IO模块(2)的安装槽位(12)，若干个所述安装槽位(12)沿所述主板(1)边缘连续设置；每一个所述安装槽位(12)均包括对应上方所述主板(1)的上槽位(13)和对应下方所述主板(1)的下槽位(14)，所述上槽位(13)和所述下槽位(14)正对设置，且均设有所述主板连接器(11)。

4.根据权利要求3所述的存储阵列装置，其特征在于，所述上槽位(13)内的所述主板连接器(11)和所述下槽位(14)内的所述主板连接器(11)分别关于所述安装槽位(12)的中线异向偏移预设距离，且二者关于所述安装槽位(12)的中心为中心对称设置。

5.根据权利要求4所述的存储阵列装置，其特征在于，所述上槽位(13)和所述下槽位(14)内的所述主板连接器(11)横向间距大于或等于所述IO模块(2)的PCB的厚度。

6.根据权利要求4所述的存储阵列装置，其特征在于，一个所述安装槽位(12)内的两个所述主板连接器(11)的纵向最大距离等于所述上槽位(13)或所述下槽位(14)的高度。

7.根据权利要求3至6任一项所述的存储阵列装置，其特征在于，所述IO模块连接器(21)设置于所述IO模块(2)的板面的侧部。

8.根据权利要求7所述的存储阵列装置，其特征在于，当所述IO模块(2)设有两个所述IO模块连接器(21)时，两个所述IO模块连接器(21)分别设于所述IO模块(2)板面的两侧，且二者具有高度差，以便与两个所述主板(1)的所述主板连接器(11)位置对应；

当所述IO模块(2)仅设一个所述IO模块连接器(21)时，所述上槽位(13)和所述下槽位(14)的所述IO模块(2)的板面对齐设置且具有纵向间距。

9.根据权利要求7所述的存储阵列装置，其特征在于，所有所述安装槽位(12)内的所述主板连接器(11)的设置位置均相同。

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