CN214504307U - 服务器及服务器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种服务器和服务器系统，服务器包括一服务器机箱，服务器机箱具有用以供进入服务器机箱的一内容置部的一前窗以及在内容置部内的一坞接站。服务器更包括透过一耦接组件耦接于坞接站的一PCIe模块。PCIe模块在一坞接位置自内容置部向外地突出通过前窗。PCIe模块是可移动至数个解坞接位置同时维持耦接于坞接站。

Description

服务器及服务器系统

技术领域

本实用新型涉及一种服务器，其具有可动地耦接于一服务器机架的一周边部件互连接口PCIe(Peripheral Component Interconnect express)模块。此PCIe模块是可移动于多个位置同时维持耦接于所述服务器机架并是可移动至一坞接位置，PCIe模块于所述坞接位置自所述服务器机架向外地突出。

背景技术

服务器是专用的计算机系统(computer system)，其包括使用服务器机箱(serverchassis)集成到单一单元中的众多电子组件。常见的所有服务器具有主板的某些形式，主板包括中央处理单元(central processing unit，CPU)、内存装置插槽(例如DDR3、DDR4、DRAM)、PCIe插槽及与其他部件(例如硬盘驱动器、电源及接口设备)的连接器(例如USB埠、LAN和其它I/O埠)。与「摩尔定律」一致的趋势是：在服务器中使用更小且更密集的装置。此允许在服务器中包含更多装置，同时增加了运算能力与内存，然不会增加服务器的占用(footprint)。

由于服务器中装置数量的增加，使功率密度增加。服务器中的热也会增加，因此需要更加积极的散热。加剧的因素是服务器中装置数量的增加限制了冷却空气朝向装置的流动。

因此，为了维持最佳温度，风扇、通气管道、散热器等将结合于机箱设计中。举例来说，图1绘示具有一机箱102的一现有服务器100。机箱102具有以虚线表示的一前窗104以及位于前窗104中的PCIe模块106。通气孔108与机箱通气孔110亦示出。通气孔108与机箱通气孔110允许空气进入机箱内部，从而冷却机箱中的部件。然而，PCIe模块106仅呈现一小的表面区域以用于定位可引入外部空气的通气孔108。此外，机箱通气孔110中的一些(例如通气孔110a)可由机箱中部分的PCIe模块106局部地阻挡。

因此，急需有效的且可适应服务器中不断增加的密度与数量的设备的一种新冷却解决方案，其为本实用新型的目的。

实用新型内容

术语实施例和类似术语旨在广义地意指本公开和后文的申请专利范围的所有主题。应当理解，含有此些术语的陈述不应限制本文所述的主题或限制后文的申请专利范围的含义或范围。本文所涵盖的本公开实施例由后文的申请专利范围所限定，而非此处新型内容。本处实用新型内容是本公开的各方面的上位概述，并介绍一些将在如后的具体实施方式进一步描述的概念。本处实用新型内容并非旨在确立所要求保护的主题的关键或必要的特征。本处实用新型内容也不旨在独自地用于确立所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题应当参考本公开的整份说明书、任一或所有的附图以及各权利要求的适当部分来理解。

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种服务器和服务器系统。

本实用新型的第一实施方式为一种服务器，其包括一服务器机箱，服务器机箱具有一前窗以供进入服务器机箱的一内容置部。服务器机箱于内容置部内具有一坞接站。服务器更包括透过一耦接组件耦接于坞接站的一PCIe模块。PCIe模块在一坞接位置自内容置部向外地突出通过前窗。PCIe模块是可移动至数个解坞接位置且同时维持耦接于坞接站。选择性地，耦接组件包含一弹性组件，此弹性组件用以将PCIe模块自任一解坞接位置复回至坞接位置。举例来说，弹性组件为一弹簧。

在服务器的一些实施方式中，PCIe模块是可自坞接位置移动至其一解坞接位置，PCIe模块于解坞接位置自前窗突出的程度低于PCIe模块于坞接位置突出的程度。选择性地，当PCIe模块位于坞接位置时的流动通过服务器机箱的一冷却气流入至内容置部的流速高于当PCIe模块位于解坞接位置时的流动通过服务器机箱的冷却气流入至内容置部的流速。选择性地，当PCIe模块位于坞接位置时的冷却空气的流速高出1％～50％。

选择性地，PCIe模块包含一转接板和一转接托架，此转接板和转接托架用以固持一或多个PCIe卡。选择性地，转接板包含一前部，此前部具有供空气流至内容置部的数个通气孔，其中当PCIe模块位于坞接位置时。前部和此些通气孔是位于内容置部外。当PCIe模块位于解坞接位置时，前部的至少一部分和通气孔的至少一部分是位于内容置部内。

选择性地，耦接组件包括一销以及一支撑件。销的一第一端安装于坞接站的一表面。销的一第二端插入至支撑件所提供的一槽。支撑件安装于转接托架的一侧壁。一弹簧位于所述槽内并用以提供抵靠销和支撑件的一恢复力。此恢复力提供与将PCIe模块自坞接位置移动至解坞接位置的一解坞接力相反的一反力。当PCIe模块位于解坞接位置，恢复力可将PCIe模块自解坞接位置移动至坞接位置。

在其他的实施方式，服务器更包括位于内容置部的一主板滑具。此主板滑具的一前部包括PCIe模块耦接于坞接站的一部分。选择性地，服务器，内容置部中更包含一可动内部电缆。可动内部电缆将PCIe模块连接至主板滑具，可动内部电缆具有至少与坞接位置和解坞接位置相对应的一可动范围。选择性地，一外部电缆连接于位于主板滑具内的一电连接器，电连接器在前窗附近。外部电缆用以连接于一服务器开关，且PCIe模块是相对于外部电缆可动。

本实用新型的第二实施方式为一种服务器系统，其包括数个在一服务器机架的服务器以及一服务器开关。各服务器包含一服务器机箱，服务器机箱具有一前窗以供进入服务器机箱的一内容置部。服务器机箱于内容置部内具有一坞接站。一电连接器，位于前窗附近且不可动地耦接于服务器机箱。服务器更包括透过一耦接组件耦接于坞接站的一PCIe模块。PCIe模块在一坞接位置自内容置部向外地突出通过前窗。PCIe模块是可移动至数个解坞接位置且同时维持耦接于坞接站。服务器系统更包括数个外部电缆。各外部电缆连接于所述些服务器的电连接器的不同者。所有的外部电缆均连接于服务器开关。各外部电缆连接于各服务器的电连接器及连接于服务器开关。

选择性地，服务器各者是堆栈于服务器机架中，且其前窗是共平面。选择性地，各PCIe模块是可独立移动。此外，各PCIe模块可相对于其对应的电连接器移动。

本实用新型提供一种服务器和服务器系统，可有效地且可适应服务器中不断增加的密度与数量的设备，并冷却服务器。

以上实用新型内容并不旨在代表本公开的各实施例或各方面。反而，前述实用新型内容仅提供一些于此阐述的新颖层面和特征的范例。当结合附图和所附申请专利范围时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将显见于如下对代表性实施例和用以实现本公开态样的详细说明中。

附图说明

为了对本实用新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下，其中：

图1示出一现有技术的服务器；

图2为依据一些实施方式的服务器的透视图；

图3为图2所示的服务器的另一透视图；

图4为图2所示的服务器的二侧视图；

图5A示出依据一些实施方式的PCIe模块；

图5B示出图5A所述的PCIe模块置入一坞接位置；

图5C标出位于坞接位置的PCIe模块；

图6A为依据一些实施方式的一耦接组件的第一视图；

图6B为图6A所示的耦接组件的第二视图；

图7标出依据一些实施方式的彼此堆栈于上的二服务器200；

图8A为依据一些实施方式的一服务器系统的侧视示意图；以及

图8B为图8A所示的服务器系统的第二侧视示意图。

本揭露可理解为各种不同的变化与替代形式。一些代表性实施例已藉由多个附图的示例来展现，且将于此处详细描述它们。然而，应理解的是，本实用新型并不局限于所公开的特定形式。更确切地说，本实用新型的精神与范围以随附的申请专利范围加以定义，本实用新型自当涵盖落在本实用新型的精神与范围内的所有变化、同等物与替代物。

附图标记说明

100:服务器；

102:机箱；

104:前窗；

106:PCIe模块；

108:通气孔；

110:机箱通气孔；

110a:通气孔；

200:服务器；

202:服务器机箱；

204:前窗；

206:PCIe模块；

208:通气孔；

210:前部；

212:前板；

214:顶板；

216:通气孔；

300:内容置部；

302:坞接站；

304:空间；

306:散热器；

307:可动内部电缆；

308:箭头；

310:动态随机存取储存器；

311:电连接器；

312:主板滑具；

314:前部；

316:风扇；

318:冷却气流；

400:解坞接位置；

402:坞接位置；

404:箭头；

500:PCIe转接托架；

502:转接板；

503:PCIe卡；

504:支撑件；

506:紧固件；

507:槽；

508:销；

509:侧壁；

510:第一端；

511:方向；

512:第二端；

513:表面；

604:弹簧；

700:外部电缆；

702:电连接器；

704:第二连接器；

706:人手；

708:外部电缆；

800:服务器系统；

802:服务器开关；

804:服务器机架；

806:电连接器；以及

808:外部电缆。

具体实施方式

本实用新型可有许多不同形式实施。代表性实施例于图式中绘示出并将于此处详细描述。本文是本实用新型原理的示例或说明，目的并非用以于将本实用新型的广泛层面限制于所示的实施例。在此程度上，所公开的组件和限制，例如在摘要、实用新型内容和具体实施方式的部分中公开但未在申请专利范围明确阐述的，应不意味或经推断而单独地或共同地并入申请专利范围中。为了详细说明，除非特别声明，否则单数(singular)包括复数(plural)，反之亦然。并且「包括」一词代表「包括但不限于此」。此外，近似的词语，举例如「大约(about)」、「几乎(almost)」、「实质上(substantially)」、「近似(approximately)」等，在本文中可用于表示「于(at)」、「接近(near)」、「接近于(near at)」或「在3～5％内」、或「在可接受的制造公差范围内」、或其上述任何合乎逻辑的组合。

本实用新型是着重在服务器和用于冷却服务器的方案。服务器包括自服务器突出的一PCIe模块。此允许增加进入服务器的空气，且更在服务器中提供空间以使空气流动并冷却其中的各项部件。然而，自服务器突出的模块有时难以接近服务器机箱的前部。尤其在将多个服务器堆栈在一服务器机架中的情况下更是如此。因此，将PCIe模块设置成可移动以助于进入机箱前部。

图2为依据一些实施方式的服务器200的透视图。服务器200包括具有前窗204的机架202，类似于现有技术中的服务器100(图1所示)的前窗104。PCIe模块206是绘示位于在前窗204中的一坞接(docked)位置。与现有技术中的服务器100相反，PCIe模块206在所示的坞接位置自服务器200突出。通气孔208位于PCIe模块206的前部210上。位于PCIe模块206的前板212和顶板214上的通气孔208将环境空气提供至服务器机箱202的内部。

图3是服务器200的另一透视图。在此视图中，机箱202的顶面板是移除的，以露出内容置部300。内容置部300提供容纳服务器200各部件的空间。主板滑具(motherboardsled)312与相关部件(例如散热器306、动态随机存取储存器(DRAM)310和电连接器311)可容纳在内容置部300中。PCIe模块206是显示为放置于内容置部300内的一坞接站302(以虚线表示)。在此实施方式中，坞接站302作为主板滑具312前部314的一部分容纳。PCIe模块206于所示坞接位置自内容置部300向外地突出。

在一些实施方式中，冷却气流318被提供至机架202。举例来说，一组风扇316可被包括作为服务器200的部件，以将冷却气流318吸入内容置部300中。如箭头308所示，PCIe模块206的移动定义坞接位置和空间304。由风扇316吸入的冷却气流318通过通气孔208或通气孔216(图2所示)进入内容置部300。冷却气流318可在PCIe模块206周围流动并进入空间304。此为PCIe模块206和其他部件(例如散热器306和动态随机存取储存器310)提供冷却作用。

当PCIe模块206处于坞接(docked)位置时，与PCIe模块处于解坞接(undocked)位置时相比，冷却气流318具有更高的流速。在解坞接位置中，PCIe模块206自前窗204突出的程度相较在坞接位置中时更低。因此，在解坞接位置中减少了呈现给周围外部空气的通气孔208的数量。在一些实施方式中，当PCIe模块206处于坞接位置时的冷却气流速相较当PCIe模块206处于坞接位置时高1％～50％。举例来说，可使用一风洞和标准测试法AMCA-210来测试冷却气流318。

可动内部电缆307亦显示为透过电连接器311将PCIe模块206连接于主板滑具312。可动内部电缆307的移动范围与PCIe模块206的箭头308所示的移动范围相对应。

图4绘示服务器200的二侧视图。上部分视图中示出PCIe模块206位于解坞接位置400。下部分视图中，PCIe模块206显示为位于坞接位置402。如箭头404所示，可将PCIe模块206推入前窗204至解坞接位置400。依箭头308指示的反向移动可将PCIe模块206移动复回至坞接位置402。坞接位置402与解坞接位置400之间的递增移动(incremental movement)提供多个可能的解坞接位置。在解坞接位置中，PCIe模块206i自前窗204向外地突出的距离小于PCIe模块在坞接位置402中向外突出的距离。

虽然PCIe模块206可位于多个位置，但PCIe模块206仍维持耦接于服务器机架202。因此，PCIe模块206在所有位置(包括坞接位置402和解坞接位置400)都能保持为服务器200的一整合连接单元。图5A至图5C绘示出用以将PCIe模块206耦接于服务器机架202的耦合组件的实施方式。

图5A绘示PCIe模块206，其包括一PCIe转接托架500和一转接板502。一或多个PCIe卡503可固持于PCIe模块206中。为清楚起见，是以轮廓示出PCIe转接托架500。一支撑件504透过一紧固件506附接于PCIe转接托架500的侧壁509。图中更示出支撑件504的槽507。

图5B绘示PCIe模块206置入于坞接站302中。坞接站302包括一销508，销508透过其第一端510安装于坞接站302的表面513上。可透过任何方法来安装销508。举例来说，使用一紧固件进行附接、使用一黏着剂进行黏合、焊接、透过一过盈配合(friction fit)插入或螺转入表面513上的孔。支撑件504的槽507对准于销508以沿方向511设置。

图5C绘示PCIe模块206位于坞接站302中。销508的第二端512插入支撑件504的槽507中。

图6A～图6B绘示图5A～图5C所示的支撑件504的二细部图。如图6A中的箭头308、404所示，销508相对于支撑件504移动。图中亦绘示出槽507中的弹簧604推压销508。弹簧604提供使支撑件504沿箭头308的方向移动的恢复力。此恢复力与箭头404的方向的一解坞接力相反。解坞接力与恢复力的方向相反。因此，藉由方向404上的解坞接力，支撑件504移动至图6A所示的解坞接位置。一旦去除了方向404上的解坞接力，支撑件504即沿箭头308的方向移动至图6B所示的位置。由于支撑件504透过紧固件506附接于PCIe模块206，因此，PCIe模块206与支撑件504可一同移动。

虽然于文中是以销和槽的耦接组件进行说明，但根据一些实施方式，亦可使用其他类耦接组件。耦接组件可包括任何能够将PCIe模块206自坞接位置移动至多个解坞接位置的耦接组件。在一些实施方式中，耦接组件可包括如轨道与凹槽、销与槽、齿条与齿轮、缸与活塞、或一抽拉滑动件。

此外，虽然本文以弹簧进行说明，但亦可使用任何能够储存及释放机械能之弹性组件以提供恢复力。举例来说，弹性组件可为一弹性带、一板片弹簧(leaf spring)或一液压活塞。

图7绘示彼此堆栈的二服务器200。图中亦绘示一外部电缆700连接于电连接器702。外部电缆700可提供与服务器开关(未示出)的连接。电连接器702连接于机架202且不相对于机架202移动。电连接器702可例如直接安装于一主板滑具(例如图3所示的主板滑具312)。电连接器702接近前窗204。较难以接近电连接器702或类似的第二连接器704的原因是突出的PCIe模块206局限了第二连接器704周围的空间。然而，可移动PCIe模块206以协助电连接器702和第二连接器704的连接。举例来说，操作者可用其人手706将PCIe模块206的底部推入，接着将第二条外部电缆708连接于第二连接器704。此将施加前文所述的解坞接力并压缩图6A的弹簧604。当人手706停止向内推动PCIe模块206时，弹簧604解压缩以恢复使PCIe模块206回到坞接位置。

图8A绘示服务器系统800的侧视示意图，服务器系统800包括多个服务器200和服务器开关802。服务器200与服务器开关802被堆栈设置在服务器机架804中。服务器200的前窗204对齐且共平面(coplanar)。PCIe模块206于坞接位置自共平面的前窗204中突出。服务器200更包括连接于服务器机箱202的电连接器806。多条外部电缆808连接于电连接器806，各服务器200配有一条电缆。各外部电缆808连接于服务器开关802。在一些实施方式中，各服务器200包括一个以上的电连接器，其可经由外部电缆808连接于服务器开关802。

图8B绘示出运作中的服务器系统800。PCIe模块206可从图8A所示的突出的坞接位置移动至中间的PCIe模块206所示的解坞接位置。解坞接位置有助于连接前窗204附近的电连接器806。

本文所使用的用语的目的仅在于描述特定实施例，而不旨在限制本实用新型。如本文所使用的，除非上下文中另外清楚地指出，否则单数形式的「一」和「该」之用语也包括复数形式。此外，在说明书及/或申请专利范围中使用的用语「包含(include)」、「具有(have)」或其它类似的用语，旨在于涵盖类似「包括(comprise)」的用语的意思。

除非另外定义，否则本文使用的所有用语(包含技术和科学的用语)具有与本实用新型所属技术领域中的通常知识所理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在那些常用的字典中定义的用语应被解释为与其在相关领域中使用的内容及含义一致，且除非在此明确定义，否则不会被理解为一理想化的或过度形式化的意思。

虽然上文已描述说明本实用新型的各种实施例，然应理解，其仅以示例用的方式呈现，而非作为限制。在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可根据本文的内容对所公开的实施例进行多种改变。因此，本实用新型的广义度和范围理应不受上文所述任何实施例的限制。反而，本实用新型的范围应根据下文的申请专利范围及其均等范围来界定。

尽管已透过一或多个实施方式说明和描述本实用新型，然在阅读和理解本新型说明书和所附图式后，本领域中的技术人员可思及或了解等效的改变及修订。此外，尽管可能仅以数个实施方式中的一者公开了本实用新型的特定特征，若对于任何所预期和有利的给定或特定的应用，则此特征可与其他实施方式的一或多个的其他特征组合。

Claims (10)

1.一服务器，其特征在于，包括：

一服务器机箱，具有一前窗以供进入该服务器机箱的一内容置部，该服务器机箱于该内容置部内具有一坞接站；以及

一PCIe模块，透过一耦接组件耦接于该坞接站，该PCIe模块在一坞接位置自该内容置部向外地突出通过该前窗，该PCIe模块是可移动至多个解坞接位置同时维持耦接于该坞接站。

2.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，该PCIe模块是可自该坞接位置移动至该些解坞接位置的其中之一，该PCIe模块于该解坞接位置自该前窗突出的程度低于该PCIe模块于该坞接位置突出的程度。

3.如权利要求2所述的服务器，其特征在于，当该PCIe模块位于该坞接位置时的流动通过该服务器机箱的一冷却气流入至该内容置部的流速高于当该PCIe模块位于该解坞接位置时的流动通过该服务器机箱的该冷却气流入至该内容置部的流速。

4.如权利要求2所述的服务器，其特征在于，该PCIe模块包含一转接板和一转接托架，该转接板和该转接托架用以固持一或多个PCIe卡。

5.如权利要求4所述的服务器，其特征在于，该转接板包含一前部，该前部具有供空气流至该内容置部的多个通气孔，其中当该PCIe模块位于该坞接位置时，该前部和该些通气孔是位于该内容置部外，且其中当该PCIe模块位于该解坞接位置时，该前部的至少一部分和该些通气孔的至少一部分是位于该内容置部内。

6.如权利要求4所述的服务器，其特征在于，该耦接组件包括：

一销；

一支撑件，安装于该转接托架的一侧壁，该支撑件包含一槽，其中该销的一第一端安装于该坞接站的一表面，且该销的一第二端插入至该槽；以及

一弹簧，位于该槽内并用以提供抵靠该销和该支撑件的一恢复力，该恢复力提供与将PCIe模块自该坞接位置移动至该解坞接位置的一解坞接力相反的一反力。

7.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，更包括位于该内容置部的一主板滑具，该主板滑具的一前部包括该PCIe模块耦接于该坞接站的一部分。

8.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，更包括位于该内容置部并将该PCIe模块连接至该主板滑具的一可动内部电缆，该可动内部电缆具有至少与该坞接位置和该些解坞接位置相对应的一可动范围。

9.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，更包括：

一外部电缆，连接于位于该主板滑具内的一电连接器，该电连接器在该前窗附近，该外部电缆用以连接于一服务器开关，且该PCIe模块是相对于该外部电缆可动。

10.一服务器系统，其特征在于，包括：

多个在一服务器机架的服务器，各该服务器包含：

(i)一服务器机箱，具有一前窗以供进入该服务器机箱的一内容置部，该服务器机箱于该内容置部内具有一坞接站；

(ii)一电连接器，位于该前窗附近且不可动地耦接于该服务器机箱；及

(iii)一PCIe模块，透过一耦接组件耦接于该坞接站，该PCIe模块在一坞接位置自该内容置部向外地突出通过该前窗，该PCIe模块是可移动至多个解坞接位置同时维持耦接于该坞接站；

一在该服务器机架内的服务器开关；以及

多个外部电缆，该些外部电缆的每一者连接于该些服务器的该些电连接器的不同者，且所有的该些外部电缆均连接于该服务器开关。

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