CN114550759A - 一种用于高密存储设备的背板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及服务器领域，尤其涉及一种用于高密存储设备的背板。所述背板包括：多个用于插接存储器件的连接端子，各个连接端子沿背板长度方向间隔设置，且沿背板长度方向上任意相邻的两个连接端子沿背板宽度方向错开设置以形成与连接端子对应的错开区域；至少一个第一通风口，所述第一通风口设置在所述错开区域。上述一种用于高密存储设备的背板，将用于插接存储器件的端子错位设置，并在所形成的错位区域开设第一通风口，从而优化了背板散热开孔，均衡了各个存储节点的散热能力，有助于提高高密存储设备整机散热能力，可以支持插接更多的存储器，同时降低高密存储设备机箱内部元器件工作温度，进而提升产品的可靠性以及降低噪音，提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域，尤其涉及一种用于高密存储设备的背板。
背景技术
当前随着数据爆发式的增长，客户需要不断扩展自己的存储空间以及性能，对固态硬盘(Solid State Disk，简称SSD)数量需求不断上升，同时整个产业生态也在不断推升SSD的容量和功耗。而目前存储阵列设备通常具有竖置背板，竖置背板的一侧要控制节点的高密连接器，另一面要有对接SSD的端子，背板上有大量的信号和电流，通过所述背板实现信号的交互、电流的通路。为了应对SSD以及中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)等高功耗部件散热，竖置背板就要开设很多孔，形成通风通道。但背板两侧大量物理端子以及信号走线和电流决定了背板开孔的有限性，对于SSD散热改善微乎其微，想提高SSD的数量变的很困难。
图1A是现有的存储系统机箱内部示意图，附图1B为现有存储系统所采用的背板结构示意图，背板上面布满了对接控制器、电源、SSD等模块的端子，背板的白色区域是开孔，用来通风散热，支持的SSD数量越多，散热开孔就越少。散热不行，就没办法实现存储设备的高密设计，支持的SSD数量就偏少。
发明内容
有鉴于此，本申请旨在优化高密存储设备背板的散热风道，在电子设备提高SSD数量的同时实现内部均衡的散热，从而提出了一种用于高密存储设备的背板。
本发明提供了一种用于高密存储设备的背板，所述背板包括：
多个用于插接存储器件的连接端子，各个连接端子沿背板长度方向间隔设置，且沿背板长度方向上任意相邻的两个连接端子沿背板宽度方向错开设置以形成与连接端子对应的错开区域；
至少一个第一通风口，所述第一通风口设置在所述错开区域。
在一些实施例中，多个连接端子排成上下两排，任意相邻的两个连接端子位于不同排。
在一些实施例中，任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向形成间隔，且间隔距离大于等于零。
在一些实施例中，各个存储器件通过转接板插入各连接端子；
所述转接板的一侧间隔的设置有第一金手指和第二金手指，另一侧设置有与存储器件金手指配合的转接端子，所述第一金手指和所述第二金手指之间的间距与任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向的间距相同。
在一些实施例中，所述转接板上设置有选择芯片，背板上每个连接端子中的一个引脚配置为输出选择信号，所述选择芯片根据所述选择信号选通所述第一金手指或所述第二金手指与所述转接端子口导通。
在一些实施例中，所述第一通风口的数量与所述连接端子的数量相同。
在一些实施例中，上排连接端子的上边缘以上和/或下排连接端子的下边缘以下开设有第二通风口。
在一些实施例中，所述第一通风口的形状为矩形，矩形第一通风口的上边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的上边缘齐平，矩形第一通风口的下边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的下边缘齐平。
在一些实施例中，各个连接端子沿背板长度方向等间隔设置。
在一些实施例中，所述存储器件包括机械硬盘和固态硬盘。
上述一种用于高密存储设备的背板至少具备以下有益技术效果：将用于插接存储器件的端子错位设置，并在所形成的错位区域开设第一通风口，从而优化了背板散热开孔，均衡了各个存储节点的散热能力，有助于提高高密存储设备整机散热能力，可以支持插接更多的存储器，同时降低高密存储设备机箱内部元器件工作温度，进而提升产品的可靠性以及降低噪音，提升用户体验。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1A为现有的存储系统机箱内部示意图；
图1B为现有存储系统所采用的背板结构示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种用于高密存储设备的背板结构示意图；
图3为本发明一个实施例提供的带双金手指转接板的SSD模组示意图；
图4为本发明另一个实施例提供的转接板工作原理示意图；
图5为优化后的存储设备整机示意图。
【附图标记说明】
1：背板；2：连接端子；3：第一通风口；
4：转接板；41：第一金手指；42：第二金手指；43：转接端子；
5：固态硬盘。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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。
在一些实施例中，请参照图2所示，本发明提供了一种用于高密存储设备的背板，具体来说背板1包括以下结构：
多个用于插接存储器件的连接端子2，各个连接端子2沿背板长度方向间隔设置，且沿背板长度方向上任意相邻的两个连接端子2沿背板宽度方向错开设置以形成与连接端子2对应的错开区域；
在本实施例中，错开设置是指两个连接端子形成上下错位，例如一个连接端子高于另一个连接端子或者一个连接端子低于另一个连接端子，两个连接端子错开包括以下三种情形：①二者完全错开且形成间隔，即在下的连接端子的上边缘低于在上的连接端子的下边缘；②在上的连接端子的下边缘与在下的连接端子的上边缘齐平；③部分错开，即在下的连接端子的上边缘高于在上的连接端子的下边缘；错开区域是指两个连接端子在沿背板宽度方向上无相交的区域，对于在上的连接端子其对应的错开区域为在上的连接端子的下边缘到在下的连接端子下边缘之间的区域，同理，对于在下的连接端子其对应的错开区域为在下的连接端子的上边缘到在上的连接端子的上边缘之间的区域。
至少一个第一通风口3，所述第一通风口3设置在所述错开区域。在实施过程中第一通风口可以是任意规则的形状，例如圆形、矩形等等，为了保证散热效果最佳可以在不影响背板布线的同时尽可能使第一通风口覆盖错开区域。
上述一种用于高密存储设备的背板至少具备以下有益技术效果：将用于插接存储器件的端子错位设置，并在所形成的错位区域开设第一通风口，从而优化了背板散热开孔，均衡了各个存储节点的散热能力，有助于提高高密存储设备整机散热能力，可以支持插接更多的存储器，同时降低高密存储设备机箱内部元器件工作温度，进而提升产品的可靠性以及降低噪音，提升用户体验。
在一些实施例中，多个连接端子排成上下两排，任意相邻的两个连接端子位于不同排。在本实施例中上排的连接端子的上、下边缘均在同一条直线上，下排连接端子的上、下边缘也均在同一条直线上。
在一些实施例中，任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向形成间隔，且间隔距离大于等于零。
在一些实施例中，请参照图3所示，图3为本发明一个实施例提供的带双金手指转接板的SSD模组示意图，各个存储器件通过转接板4插入各连接端子；
所述转接板4的一侧间隔的设置有第一金手指41和第二金手指42，另一侧设置有与存储器件金手指配合的转接端子43，所述第一金手指41和所述第二金手指42之间的间距与任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向的间距相同。
在本实施例中，转接板的第一金手指和第二金手指并排设置，位于同一排的连接端子插入相同的金手指，第一金手指用于与上排的连接端子配合，第二金手指用于与下排的金手指配合，例如对于某个下排的连接端子，此时第二金手指插入背板的连接端子中，而第一金手指此时处于悬空未连接状态。
在一些实施例中，请参照图4所示，图4为本发明另一个实施例提供的转接板工作原理示意图，所述转接板上设置有选择芯片，背板上每个连接端子中的一个引脚配置为输出选择信号，所述选择芯片根据所述选择信号选通所述第一金手指或所述第二金手指与所述转接端子43导通。
在一些实施例中，所述第一通风口的数量与所述连接端子的数量相同。
具体来说，请再次结合图2所示假设有某一高密存储设备需要设置37个硬盘，在具体实施过程中可以等间隔设置37个硬盘，然后将奇数位的硬盘下拉预设距离，从而形成错位区域，对于上排的硬盘而言在其正下方开设通风口，对于上排的硬盘而言在其正上方开设通风口，由此形成37个分别与每个硬盘对于的37个第一通风口。
在一些实施例中，上排连接端子的上方和/或下排连接端子的下方开设有第二通风口。在本实施例中，第二通风口可以参考以附图1B中各个连接端子上下两端的白色长条形区域。
在一些实施例中，所述第一通风口的形状为矩形，矩形第一通风口的上边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的上边缘齐平，矩形第一通风口的下边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的下边缘齐平。
在一些实施例中，各个连接端子沿背板长度方向等间隔设置。
在一些实施例中，所述存储器件包括机械硬盘和固态硬盘。
在又一个实施例中，为了便于理解本发明的技术方案，下面以包括37个固态硬盘的高密存储设备为例，详细说明其背板的具体结构，具体实施方式如下：
首先将位于背板上的SSD端子交错上下摆放，SSD偶数位靠上边摆放，SSD奇数位靠近下边摆放，SSD端子数量根据实际需要摆放，最大约可摆放38个，白色孔区域是第一通风口，可以看到相比附图1B中通风口的面积明显增大。
SSD端子错开摆放之后，标准的SSD无法适应，由于端子错位，需要设计转接板来适配。如附图3，设计一个双金手指的转接板，分别来对接本背板上错位的SSD端子。转接板另一侧是与背板上SSD端子相同的SSD端子，优选地在实施过程中SSD及相应SSD的端子可以采用EDSFF的E3.S形态。
需要说明的是转接板虽然有两个金手指，但是信号只能从一端出。转接板需要自动识别在背板上的奇数位还是偶数位。在背板SSD端子选择一信号引脚作为错位识别信号，将背板上的奇数位置的识别信号设计为低电平0，偶数位的识别信号设计为高电平1。如附图4，转接板有MUX多路信号选择芯片。MUX芯片根据输入的0还是1去切换信号，当为1时，信号选择上边的金手指，当为1时，信号切换到下边的金手指。这样就实现了上下端子的识别和信号的自动切换。
请参照图5所示，图5为优化后的存储设备整机示意图，假设用户需要将某个上排的硬盘插入下排时，只需要将硬盘从转接板的SSD端子中拔出，再插入下排某个位置的转接板的SSD端子中即可，藉由转接板的设计固态硬盘的金手指直接插入到转接板上SSD端子即可，然后选通插入背板上SSD端子的某个金手指与转接板上的SSD端子导通，对于用户而言用户无需单独区分上下两排固态硬盘，各个位置上的硬盘可以随意切换实现盲插。
上述一种高密存储设备的背板，通过背板SSD端子错位设计，优化了背板散热，此外还采用双金手指转接板设计，转接板集成MUX芯片根据背板SSD端子位置自动识别端子位置进行信号通路切换，增加SSD数量的同时保证高密存储设备内部良好的散热。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于高密存储设备的背板，其特征在于，所述背板包括：
多个用于插接存储器件的连接端子，各个连接端子沿背板长度方向间隔设置，且沿背板长度方向上任意相邻的两个连接端子沿背板宽度方向错开设置以形成与连接端子对应的错开区域；
至少一个第一通风口，所述第一通风口设置在所述错开区域。
2.根据权利要求1所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，多个连接端子排成上下两排，任意相邻的两个连接端子位于不同排。
3.根据权利要求2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向形成间隔，且间隔距离大于等于零。
4.根据权利要求3所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，各个存储器件通过转接板插入各连接端子；
所述转接板的一侧间隔的设置有第一金手指和第二金手指，另一侧设置有与存储器件金手指配合的转接端子，所述第一金手指和所述第二金手指之间的间距与任意两个不同排的连接端子沿背板宽度方向的间距相同。
5.根据权利要求4所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，所述转接板上设置有选择芯片，背板上每个连接端子中的一个引脚配置为输出选择信号，所述选择芯片根据所述选择信号选通所述第一金手指或所述第二金手指与所述转接端子口导通。
6.根据权利要求2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，所述第一通风口的数量与所述连接端子的数量相同。
7.根据权利要求2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，上排连接端子的上边缘以上和/或下排连接端子的下边缘以下开设有第二通风口。
8.根据权利要求2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，所述第一通风口的形状为矩形，矩形第一通风口的上边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的上边缘齐平，矩形第一通风口的下边缘与沿背板长度方向相邻的连接端子的下边缘齐平。
9.根据权利要求1或2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，各个连接端子沿背板长度方向等间隔设置。
10.根据权利要求1或2所述的用于高密存储设备的背板，其特征在于，所述存储器件包括机械硬盘和固态硬盘。
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