DE112008003655T5

DE112008003655T5 - Modulare Datenverarbeitungskomponenten und -Systeme

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Publication number: DE112008003655T5
Application number: DE112008003655T
Authority: DE
Inventors: Jong-souk Corvalis Yeo; Stanley R. Palo Alto Williams; Chandrakant D. Palo Alto Patel; Duncan R. Palo Alto Stewart
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2011-01-05
Also published as: KR101434239B1; WO2009096974A1; JP2011511361A; CN101983364A; KR20100114118A; US20100321880A1; CN101983364B; US8351204B2

Abstract

Ein Datenverarbeitungsmodul, das Folgendes umfasst:
ein Gehäuse, das ein Äußeres definiert;
zumindest eine Schaltungsplatine, die zumindest eine in dem Gehäuse befindliche elektronische Komponente umfasst; und
zumindest eine erste und eine zweite optische Schnittstelle, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und wirksam mit der zumindest einen elektronischen Komponente verbunden sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGEN
Obwohl die vorliegenden Erfindungen nicht hierauf beschränkt sind, ist ein Blade-Server ein Beispiel einer Datenverarbeitungsvorrichtung, bei der ein metallbasierter (z. B. kupferbasierter) Datentransfer problematisch sein kann. Blade-Server sind umfassende Rechensysteme, die Prozessoren und andere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs – application specific integrated circuits), Speicher, Speichervorrichtungen und dazugehörige Elektronik alle auf einer Schaltungsplatine umfassen. Ein oder mehrere Server-Blades können zusammen mit Serveranwendungs-Blades, Netzwerkschalter-Blades, Speichervorrichtungs-Blades, Verwaltungs-Blades, Lokales-Netz-Blades (LAN-Blades, LAN = local area network) und sonstigen Blades (blade = Blatt, Klinge) in einer Einfassung enthalten sein. Eine ASIC kann einen oder mehrere Datenprozessoren umfassen, der bzw. die parallel zu einer oder mehreren ASICs auf derselben Schaltungsplatine Datenverarbeitungsvorgänge durchführt bzw. durchführen und mit den ASICs anderer Schaltungsplatinen in dem System kommunizieren kann bzw. können. Das hintere Ende der Blades umfasst häufig Verbinder, die mit Rückwandverbindern an dem Gehäuse in der Einfassung zusammenpassen, wenn die Blades in die Einfassung eingefügt werden. Bezüglich einer Kühlung umfassen viele Bladeserver-Einfassungen Ventilatoren oder sonstige Gebläse, die einen Luftstrom erzeugen. Üblicherweise strömt die Luft von dem vorderen Ende der Blades zu dem hinteren Ende und über die elektronischen Komponenten.
Die Datenkommunikation zwischen den Blades erfolgt oft durch metallbasierte Rückwanddatenverbindungen. Ein Problem, das mit metallbasierten Rückwanddatenverbindungen zusammenhängt, rührt daher, dass eine Zunahme des Datentransfers größere Rückwanddatenverbinder erfordern kann, was den Luftstrom, der zum Kühlen benötigt wird, beeinträchtigen kann. Auch mit der Verwendung von metallbasierten Datenverbindungen zwischen Komponenten, z. B. zwischen einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU – central processing unit), einem Speicher und einer Speichervorrichtung, sind Probleme verbunden. Im Einzelnen müssen die Komponenten so nahe wie möglich beieinander platziert sein, um eine effizient funktionierende Einheit zu bilden. Dies führt üblicherweise dazu, dass jedes Blade alle der Komponenten umfasst, die nötig sind, damit es als effizient funktionierende Einheit agiert.
Eine vorgeschlagene Lösung einiger der oben beschriebenen Probleme besteht darin, eine optische Kommunikation zwischen Schaltungsplatinen zu verwenden. Beispielsweise kann jede Platine ein Array von Lichtsendern und Detektoren umfassen, die miteinander kommunizieren können. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ermittelt, dass eine derartige optische Kommunikation zwischen Platinen eine Herausforderung darstellen kann. Beispielsweise können ein mechanischer Ausrichtungsfehler während der Installation, der Betrieb des Festplattenlaufwerks und die Luftturbulenz, die mit der Kühlung zusammenhängt, zu Erschütterungen der Schaltungsplatine führen, die optische Freiraum-Übertragungsstrecken nachteilig beeinflussen oder die Verwendung von kostspieligen mechanischen Kopplungskomponenten erfordern. Auch kann eine optische Freiraum-Kommunikation durch den Staub, der mit einer Luftkühlung verbunden ist, nachteilig beeinflusst werden und kann ein mühsames optisches oder dynamisches Lenken des Strahls erfordern, um die Beabstandung und Erschütterung, die zwischen einzelnen Platten auftritt, zu kompensieren. Es wurden auch bereits optische Rückwandverbindungen vorgeschlagen. Um jedoch optische Rückwandverbindungen unterzubringen, muss die zugeordnete Einfassung einen durch die Rückwand hindurch geführten optischen Pfad aufweisen, was teuer sein kann, da es kostspielige Kopplungskomponenten erfordert, und was bezüglich der Übertragungsstreckenbilanz und des Stromverbrauchs ineffizient ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen geliefert.
1 ist eine schematische Ansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Ansicht eines Datenverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Ansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Rückansicht des in 8 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Einfassung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Vorderansicht des in 8 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls, bei dem sich die Optische-Schnittstelle-Abdeckung in der offenen Position befindet.
12 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Einfassung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Einfassung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
14 ist eine perspektivische Rückansicht einer Einfassung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
15 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
16 ist eine Vorderansicht eines Datenverarbeitungssystems, das eine Mehrzahl von in 15 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodulen umfasst.
17 ist eine Vorderansicht des in 15 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
18 ist eine Seitenansicht des in 15 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
19 ist eine Rückansicht des in 15 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
20 ist eine Seitenansicht des in 15 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
21 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
22 ist eine Vorderansicht des in 21 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
23 ist eine Rückansicht des in 21 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
24 ist eine Vorderansicht eines Datenverarbeitungssystems, das eine Mehrzahl der in 21 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule umfasst.
25 ist eine Draufsicht auf ein Datenverarbeitungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
26 ist eine Seitenansicht eines der in 25 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule.
27 ist eine Seitenansicht eines der in 25 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule.
28 ist eine Unteransicht eines der in 25 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule.
29 ist eine Seitenansicht einer Einfassung, die eine Mehrzahl der in 25 veranschaulichten Datenverarbeitungssysteme beherbergt.
30 ist eine Teilschnittansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
31 ist eine Teilschnittansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
32 ist eine Teilschnittansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
33 ist eine perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
34 ist eine Rückansicht des in 33 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
35 ist eine Seitenansicht des in 33 veranschaulichten Datenverarbeitungsmoduls.
36 ist eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Datenverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der besten derzeit bekannten Modi zum Ausführen der Erfindungen. Die vorliegende Beschreibung ist nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen, sondern erfolgt lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung der allgemeinen Prinzipien der Erfindungen. Es sei angemerkt, dass ausführliche Erörterungen von Aspekten von elektronischen Komponenten, System und Vorrichtungen, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindungen nicht erforderlich sind, der Einfachheit halber weggelassen wurden. Die vorliegenden Erfindungen sind ferner auf eine große Bandbreite von elektronischen Komponenten, Systemen und Vorrichtungen anwendbar, einschließlich derjenigen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden oder erst noch entwickelt werden.
Wie beispielsweise in 1 veranschaulicht ist, umfasst ein Datenverarbeitungsmodul 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 12, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 14 und zumindest zwei optische Datenschnittstellen 16, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind. Die optischen Datenschnittstellen 16 können dazu verwendet werden, Daten von einem Modul 10 an ein anderes zu transferieren. Wie nachstehend unter Bezugnahme auf 7–36 ausführlicher erörtert wird, können die vorliegenden Datenverarbeitungsmodule dazu konfiguriert sein, in einer Einfassung angebracht zu sein, die dazu konfiguriert ist, eine Mehrzahl von Modulen zu halten, oder sie können dazu konfiguriert sein, an einem oder mehreren anderen Modulen befestigt zu sein, um Datenverarbeitungssysteme zu bilden. In beiden Fällen werden die optischen Datenschnittstellen 16 benachbarter Datenverarbeitungsmodule 10 miteinander ausgerichtet, wenn die Gehäuse 12 in der Einfassung angebracht werden oder mechanisch miteinander verbunden werden. Andere Verbindungen, die dem Datenverarbeitungsmodul 10 zugeordnet sein können, z. B. Stromanschlüsse und Rückwanddatenverbindungen, werden nachfolgend erörtert.
Es ist zu beachten, dass eine Mehrzahl von Modulen 10 mit zwei optischen Datenschnittstellen 16 in eindimensionalen Stapeln, z. B. einem horizontalen Stapel (2) oder einem vertikalen Stapel, angeordnet sein kann, um ein modulares Datenverarbeitungssystem 18 mit einer oder ohne eine Einfassung 20 zu bilden. Unter Bezugnahme auf 3 weist ein exemplarisches Datenverarbeitungsmodul 10a ein Gehäuse 12a, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 14 und vier optische Datenschnittstellen 16 auf. Eine Mehrzahl von Datenverarbeitungsmodulen 10a kann in einem eindimensionalen Stapel oder einem zweidimensionalen Stapel, z. B. dem in 4 veranschaulichten horizontalen und vertikalen Stapel, mit einer oder ohne eine Einfassung angeordnet sein, um ein modulares Datenverarbeitungssystem 18a zu bilden. Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 10b, das in 5 veranschaulicht ist, umfasst ein Gehäuse 12b, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 14 (nicht gezeigt) und sechs optische Datenschnittstellen 16 (drei der sechs sind nicht gezeigt). Eine Mehrzahl von Datenverarbeitungsmodulen 10b kann in ein-, zwei- oder dreidimensionalen Stapeln, z. B. dem in 6 veranschaulichten dreidimensionalen Stapel, mit einer oder ohne eine Einfassung angeordnet sein, um ein modulares Datenverarbeitungssystem 18b zu bilden. Die vorliegenden Datenverarbeitungsmodule können eine große Bandbreite an internen und externen Konfigurationen, eine große Bandbreite an optischen Schnittstellen, mehr als eine optische Schnittstelle, die dem Äußeren einer Seite (oder mehr als einer Seite) eines Gehäuses zugeordnet ist bzw. sind, eine große Bandbreite an Kühlungskonfigurationen umfassen und können in denjenigen Fällen, in denen Einfassungen verwendet werden, mit einer großen Bandbreite an Einfassungen kombiniert werden.
Mit modularen Datenverarbeitungsmodulen, die optische Daten zwischen denselben ermöglichen, sind eine Vielzahl von Vorteilen verbunden. Beispielsweise, jedoch nicht beschränkt hierauf, können die vorliegenden Datenverarbeitungsmodulgehäuse ohne die Verwendung kostspieliger Kopplungskomponenten miteinander ausgerichtet werden, da die optischen Schnittstellen nahe beieinander platziert werden können, und zwar derart, dass die Ausrichtung aufrechterhalten wird. Außerdem können die Vorteile einer von Platine zu Platine erfolgenden optischen Kopplung erzielt werden, d. h. der Datentransfer mit hoher Bandbreite, der mit metallbasierten Verbindern einer vernünftigen Größe nicht ohne die Kosten, die mit einem einfassungsbasierten optischen Pfad einher gehen, erreicht werden kann. Die vorliegenden optischen Datenverbindungen ermöglichen auch die Disaggregation bzw. Aufteilung von Rechenkomponenten, z. B. müssen eine CPU, ein Speicher und eine Speichervorrichtung nicht auf derselben Schaltungsplatine getragen werden oder konzentriert sein. Eine derartige Disaggregation liefert beim Entwerfen von Systemen und beim Modifizieren vorhandener Systeme mehr Flexibilität.
Wie beispielsweise in den 7–14 veranschaulicht ist, umfasst ein exemplarisches Datenverarbeitungsmodul 100 ein Gehäuse 102, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 104 und ein Paar optischer Schnittstellen 106, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind. Eine Mehrzahl der Datenverarbeitungsmodule 100 kann kombiniert werden, um ein Datenverarbeitungssystem 108 in z. B. einer Einfassung 110 zu bilden. Mit anderen Worten sind die exemplarischen Datenverarbeitungsmodule 100 für ein einfassungsbasiertes (oder „gestellbasiertes”) Skalieren konfiguriert. Die Kapazität des skalierbaren Datenverarbeitungssystems 108 kann erhöht werden, indem einfach zusätzliche Datenverarbeitungsmodule 100 in der Einfassung 110 positioniert werden. Unter Bezugnahme auf 30–35 werden nachfolgend verschiedene Optionen für die interne Konfiguration der vorliegenden Datenverarbeitungsmodule, einschließlich der in 7–14 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule 100, sowie die Besonderheiten der optischen Datenverbindungen, die die Module direkt miteinander sowie mit der Kühlung der Module verbinden, beschrieben.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodulgehäuse 102 und die exemplarische Datenverarbeitungsmoduleinfassung 110 sind dazu konfiguriert, selbstjustierend zu sein, wodurch gewährleistet ist, dass, wenn die Module 100 in die Einfassung eingefügt werden, eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Module (einschließlich der optischen Schnittstellen 106) relativ zu der Einfassung und relativ zueinander erfolgen wird. Zu diesem Zweck umfasst das exemplarische Gehäuse 102 Wände 112 und 114, Wände 116 und 118, die sich von einer der Wände 112 und 114 zu der anderen erstrecken, eine vordere Wand 120 und eine hintere Wand 122. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Wände 112 und 114 planar, und die Wände 116 und 118 sind ganz oder teilweise entweder nicht-planar oder nicht senkrecht zu den Wänden 112 und 114. Die exemplarischen Wände 116 und 118 umfassen planare Abschnitte 124 und gekrümmte Abschnitte 126. Die Einfassung 110 umfasst ein externes Gehäuse 128 und eine Mehrzahl von inneren Behältnissen 130, die Formen aufweisen, die der des Modulgehäuses 102 entsprechen. Demgemäß und unter Bezugnahme auf 10 umfassen die inneren Behältnisse 130 bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel Wände 132 und 134, die bis auf die Schlitze 148 und 150 (nachstehend erörtert) planar sind, und Wände 136 und 138, die planare Abschnitte 140 und gekrümmte Abschnitte 142 umfassen. Ferner sollte man beachten, dass die äußeren Abmessungen der Modulgehäuse 102 zusätzlich zu entsprechenden Formen im Wesentlichen dieselben sind wie die inneren Abmessungen der Einfassungsbehältnisse 110, um eine enge Passung zu gewährleisten. Eine derartige Anordnung gewährleistet eine ordnungsgemäße Ausrichtung in der X- und der Y-Richtung (7). Die exemplarischen Modulgehäuse 102 und Einfassungsbehältnisse 130 sind ferner dazu dimensioniert, eine Selbstjustierung der Module 100 (einschließlich der optischen Schnittstellen 106) relativ zu der Einfassung 110 in der Z-Richtung zu ermöglichen. Im Einzelnen weisen die Gehäuse 102 und die Einfassungsbehältnisse 130 jeweils eine vordere Abmessung D1 auf, die größer ist als eine hintere Abmessung D2, so dass die Gehäuse und Behältnisse von vorne nach hinten abfallen. Folglich nehmen die Modulgehäusewände 116 und 118 die Einfassungsbehältniswände 136 und 138 in Eingriff, wenn die Module 100 so weit eingefügt wurden, dass die Module (und die optischen Schnittstellen 106) ausgerichtet sind. Die exemplarische Einfassung 110 umfasst ferner eine lösbare mechanische Verriegelung (nicht gezeigt), die verhindert, dass sich eine Bewegung der Module 100 aus den Einfassungsbehältnissen 100 heraus bewegt, nachdem sie vollständig in die Einfassung eingefügt wurden.
Mit anderen Worten erfüllen die Modulgehäuse 102 und die Einfassungsbehältnisse 130 auf Grund ihrer Formen und Größen zusammen die Funktion, die optischen Schnittstellen 106 miteinander auszurichten.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 100 kann auch Optische-Schnittstelle-Abdeckungen 144 und 146 umfassen. Derartige Abdeckungen können entfernbar sein, oder die Abdeckungen 144 und 146 können, wie bei dem in 7–14 veranschaulichten Ausführungsbeispiel, durch die Verwendung von beispielsweise Schlitzen in der Gehäusewand und passenden Sprossen auf der Abdeckung (nicht gezeigt) oder anderen geeigneten Hilfsmitteln feste Bestandteile des Gehäuses 102 sein. Die Einfassungsbehältnisse 130 umfassen Schlitze 148 und 150, die die Abdeckungen aufnehmen. Die Abdeckungen 144 und 146 sind relativ zu dem Gehäuse 102 zwischen einer ersten Position (8 und 9), in der sie die optischen Schnittstellen 106 abdecken und schützen, und einer zweiten Position (11), in der die optischen Schnittstellen nicht abgedeckt sind, verschiebbar. Die Einfassung 110 kann dazu konfiguriert sein, die Abdeckungen 144 und 146 in die zweite Position zu bewegen, und bei der exemplarischen Implementierung umfassen die Behältnisschlitze 148 und 150 jeweilige sich nach innen erstreckende Vorsprünge 152, die die Abdeckungen in Eingriff nehmen, wenn das Modul in die Einfassung eingefügt wird.
Unter Bezugnahme auf 12 umfassen die Behältnisse 130 ferner Öffnungen 154 und 156, die so positioniert sind, dass sie mit den optischen Schnittstellen 106 ausgerichtet sind, wenn das zugeordnete Modul 100 vollständig in die Einfassung 110 eingefügt wurde. Das Koppeln optischer Schnittstellen von benachbarten Modulen 100 kann durch die Verwendung einer optischen Kopplungsvorrichtung bewerkstelligt werden, z. B. einer oder mehrerer Linsen, eines oder mehrerer Mikrolinsenarrays, einer Muffenkupplung durch eine Freiraumregion oder ein Glasfenster, Hohler-Luftkern-Lichtleiter und/oder anderer herkömmlicher Kopplungstechniken. Somit kann zwischen den Öffnungen 154 und 156 benachbarter Behältnisse 130 einfach eine Freiraumregion 158 oder ein Glasfenster sein. Alternativ dazu kann zwischen den Öffnungen 154 und 156 benachbarter Behältnisse 130 ein Linsenarray 160 positioniert sein, wie in 13 veranschaulicht ist.
Bezüglich der Kühlung werden die exemplarischen Module 100 durch Luft gekühlt, die durch die Gehäuse 102 strömt. Zu diesem Zweck und unter Bezugnahme auf 8, 9 und 14 umfassen die vordere und die hintere Wand 120 und 122 Öffnungen 162 und 164, und das hintere Ende der Einfassung 110 umfasst eine Mehrzahl von Ventilatoren 166. Die Ventilatoren 166 saugen mittels der Öffnungen 162 der vorderen Wand Luft in die Modulgehäuse 102. Die Luft wandert durch das Innere der Modulgehäuse 102, über die darin befindlichen Schaltungsplatinen und verlässt anschließend die Modulgehäuse durch die Öffnungen 164 in der hinteren Wand. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel bedeckt eine Abschirmung 168 die Öffnung 162 der vorderen Wand jedes Moduls 100. Andere Vorrichtungen, die verwendet werden können, um Luft durch die Datenverarbeitungsmodule 100 zu zwingen, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, eine zentrale Hochdruckpumpe mit großer Strömungsgeschwindigkeit wie z. B. eine Kinetische-Verschiebungs- oder Verdrängungsvorrichtung (z. B. einen Radialventilator oder eine Kolbenvorrichtung) mit Durchführungen, die die Luft zu den Öffnungen 162 der vorderen Wand der einzelnen Module 100 lenken.
Die exemplarischen Module umfassen ferner Daten- und Leistungsverbinder 170 und 172 (9). Die Daten- und Leistungsverbinder 170 und 172 passen mit entsprechenden Rückwandverbindern (nicht gezeigt) an dem Chassis in der Einfassung zusammen, wenn die Module 100 in die Einfassung 110 eingefügt werden.
Unter Bezugnahme auf 15–20 umfasst ein exemplarisches Datenverarbeitungsmodul 200 ein Gehäuse 202, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 204 und ein Paar optischer Schnittstellen 206, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind. Eine Mehrzahl der Datenverarbeitungsmodule 200 kann ohne die Verwendung einer Einfassung kombiniert werden, um ein Datenverarbeitungssystem 208 zu bilden. Mit anderen Worten sind die beispielhaften Datenverarbeitungsmodule 100 für ein modulbasiertes Skalieren konfiguriert. Ein derartiges modulbasiertes Skalieren ist besonders vorteilhaft, da es die Vorlaufkosten, die mit einer Einfassung verbunden sind, besonders mit einer Einfassung, die größer ist als derzeit erforderlich, eliminiert. Beim modulbasierten Skalieren kann die Kapazität durch die Verwendung zusätzlicher Datenverarbeitungsmodule 200 einfach nach Wunsch erhöht werden. Verschiedene Optionen für die interne Konfiguration der vorliegenden Datenverarbeitungsmodule, einschließlich der in 15–20 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule 200, sowie die Besonderheiten der optischen Datenverbindungen, die die Module direkt miteinander sowie mit der Kühlung der Module verbinden, sind nachfolgend unter Bezugnahme auf 30–35 beschrieben. Ferner ist zu beachten, dass die exemplarischen Gehäuse 202 verschlossen und abgedichtet sind, wodurch Probleme in Bezug auf Staub ausscheiden.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodulgehäuse 202 umfasst Wände 212 und 214, Wände 216 und 218, die sich von einer der Wände 212 und 214 zu der anderen erstrecken, eine vordere Wand 220 und eine hintere Wand 222. Das Modulgehäuse 202 kann auch dazu konfiguriert sein, selbstjustierend zu sein, wodurch gewährleistet ist, dass, wenn Module 200 miteinander verbunden werden, eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Module (einschließlich der optischen Schnittstellen 206) relativ zueinander in der X-, der Y- und der Z-Richtung erfolgt. Zu diesem Zweck umfasst das Gehäuse 202 Strukturen, die die Funktionen eines Befestigens benachbarter Module 200 aneinander, eines Ausrichtens der Module zueinander und eines Positionierens der optischen Schnittstellen 206 in unmittelbarer Nähe zueinander erfüllen. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 202 Sprossen 224 und komplementäre Schlitze 226, die die Module 200 (bei der veranschaulichten Orientierung) vertikal ausrichten und die Module in unmittelbarer Nähe zueinander halten. Die Sprossen 224 und die Schlitze 226 ermöglichen, dass die Module 200 miteinander gekoppelt werden, indem die hinteren Enden der Sprossen eines Moduls in vordere Enden der Schlitze eines anderen Moduls eingefügt werden und indem anschließend zumindest eines der Module relativ zu dem anderen verschoben wird, bis die hinteren Enden der Sprossen und Schlitze miteinander ausgerichtet sind. Bezüglich der Ausrichtung benachbarter Module 200 (und optischer Schnittstellen 206) in der Schieberichtung (oder z-Richtung) kann jegliche geeignete Vorrichtung verwendet werden, die in der Lage ist, die Module in der ausgerichteten Orientierung relativ zueinander zu arretieren. Beispielsweise ist die vordere Wand 220 des Gehäuses 202 bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel mit einer drehbaren Verriegelung 228 (oder einem anderen geeigneten Verriegelungsmechanismus) versehen, und die hintere Wand 222 ist mit Anschlägen 230 versehen, um eine Ausrichtung in der Schieberichtung herzustellen und aufrechtzuerhalten. Bei anderen exemplarischen Implementierungen können ähnliche Anschläge an dem hinteren Ende des Schlitzes 226 und/oder dem vorderen Ende der Sprosse 224 positioniert sein.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200 umfasst ferner Optische-Schnittstelle-Abdeckungen 232 und 234. Derartige Abdeckungen können entfernbar sein, oder die Abdeckungen 232 und 234 können ein fester Bestandteil des Gehäuses 202 sein, wie sie dies bei dem in 15–20 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind. Die Gehäusewand 212 umfasst einen Schlitz 236, der dahin gehend konfiguriert ist, die Abdeckung 232 sowie die Abdeckung 234 eines benachbarten Moduls 200 aufzunehmen. Die Abdeckungen 232 und 234 sind in entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Gehäuse 202 zwischen einer ersten Position (18 und 20), in der sie die optischen Schnittstellen 206 abdecken und schützen, und einer zweiten Position, in der die optischen Schnittstellen nicht abgedeckt, verschiebbar. Im Einzelnen ist die Abdeckung 232 dahin gehend konfiguriert, in der Richtung eines Pfeils A, d. h. in Richtung der hinteren Wand 222, verschoben zu werden, und die Abdeckung 234 ist dahin gehend konfiguriert, in der Richtung eines Pfeils B, d. h. in Richtung der vorderen Wand 220, verschoben zu werden. Die Abdeckungen 232 und 234 sind zu der geschlossenen Position hin vorgespannt und werden durch Kontaktnasen 238 und 240, die sich von den Gehäusewänden 212 und 214 aus nach außen erstrecken, in die offenen Positionen bewegt. Die Kontaktnasen 238 und 240 nehmen die Abdeckungen in Eingriff, wenn die Module 200 auf die oben beschriebene Weise verschiebbar verbunden werden, und drücken die Abdeckungen in ihre offenen Positionen.
Bezüglich der Kühlung wird das exemplarische Modul 200 mittels eines Kühlmantels, der sich in dem Gehäuse 202 befindet, fluidgekühlt. Zu diesem Zweck umfasst das exemplarische Modul 200 Fluideinlass- und -auslassverbinder 242 und 244. Kühlmäntel werden nachstehend im Zusammenhang mit den 30–35 ausführlicher beschrieben. Das exemplarische Modul 200 umfasst ferner Daten- und Leistungsverbinder 246 und 248 19). Die Daten- und Leistungsverbinder 246 und 248 passen mit entsprechenden flexiblen Daten- und Leistungsverbindern (nicht gezeigt) zusammen.
Ein weiteres exemplarisches Datenverarbeitungsmodul wird in den 21–24 allgemein durch das Bezugszeichen 200a dargestellt. Das Datenverarbeitungsmodul 200a ist im Wesentlichen ähnlich dem Datenverarbeitungsmodul 200, und ähnliche Elemente sind durch ähnliche Bezugszeichen dargestellt. Hier umfasst das Datenverarbeitungsmodul 200a jedoch vier optische Schnittstellen 206. Die optischen Schnittstellen sind dem Äußeren einer jeweiligen der vier Wände 212–218 des Gehäuses 202a zugeordnet. Als solches kann eine Mehrzahl der Module 200a kombiniert werden, um ein zweidimensionales Datenverarbeitungssystem 208a (24) zu bilden.
Um zu gewährleisten, dass die Module 200a (und die zusätzlichen zwei optischen Schnittstellen 206) ordnungsgemäß ausgerichtet sind, ist das Gehäuse 202a mit einem zweiten Satz von Sprossen 224a und komplementären Schlitzen 226a versehen, die die Module 200a (bei der veranschaulichten Orientierung), die in der y-Richtung gestapelt sind, horizontal ausrichten und die Module in unmittelbarer Nähe zueinander halten. Auch hier ermöglichen die Sprossen 224a und die Schlitze 226a, dass die Module 200a miteinander gekoppelt werden, indem die hinteren Enden der Sprossen eines Moduls in vordere Enden der Schlitze eines anderen Moduls eingefügt werden und indem anschließend zumindest eines der Module relativ zu dem anderen verschoben wird, bis die hinteren Enden der Sprossen und Schlitze miteinander ausgerichtet sind. Die vordere Wand 220 des Gehäuses 202 kann mit einer zweiten drehbaren Verriegelung 228a (oder einem anderen geeigneten Verriegelungsmechanismus) versehen sein, und die hintere Wand 222 kann mit einem Anschlag 230a versehen sein, um eine Ausrichtung in der Schieberichtung herzustellen und aufrechtzuerhalten.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200a umfasst ferner Optische-Schnittstelle-Abdeckungen 232a und 234a für die optischen Schnittstellen, die dem Äußeren der Gehäusewände 216 und 218 zugeordnet sind. Derartige Abdeckungen können entfernbar sein, oder die Abdeckungen 232a und 234a können ein fester Bestandteil des Gehäuses 202a sein, wie sie das bei dem in 21–24 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind. Die Wand 218 umfasst einen Schlitz 236a, der dazu konfiguriert ist, die Abdeckung 234a sowie die Abdeckung 232a eines benachbarten Moduls 200a aufzunehmen. Die Abdeckungen 232a und 234a sind in entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Gehäuse 202 zwischen einer ersten Position, in der sie die optischen Schnittstellen 206 abdecken und schützen, und einer zweiten Position, in der die optischen Schnittstellen nicht abgedeckt sind, verschiebbar. Im Einzelnen ist die Abdeckung 232a dahin gehend konfiguriert, in Richtung der hinteren Wand 222 verschoben zu werden, und die Abdeckung 234 ist dazu konfiguriert, in Richtung der vorderen Wand 220 verschoben zu werden. Die Abdeckungen 232a und 234a sind zu der geschlossenen Position vorgespannt und werden durch Kontaktnasen 238a und 240a in die offenen Positionen bewegt. Die Kontaktnasen 238a und 240a nehmen die Abdeckungen 232a und 234a in Eingriff, wenn die Module 200a auf die oben beschriebene Weise verschiebbar verbunden werden.
Ferner sollte beachtet werden, dass Modulgehäuse, die den vorliegenden Erfindungen zugeordnet sind, nicht auf allgemein rechteckige Formen beschränkt sind und stattdessen eine beliebige Form, die geeignet ist, aufweisen können. Beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, umfassen die in den 25–29 veranschaulichten exemplarischen Datenverarbeitungsmodule 300 jeweils ein Gehäuse 302, eine oder mehrere Schaltungsplatinen 304 und ein Paar optischer Schnittstellen 306, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind. Die Gehäuse 302 sind so geformt, dass eine Mehrzahl der Module 300 kombiniert werden kann, um ein ringförmiges Datenverarbeitungssystem 308 zu bilden. Das ringförmige Datenverarbeitungssystem 308 kann auf einem Träger 309 getragen werden, der entfernbar in einer Einfassung 310 angebracht ist (wie gezeigt ist). Alternativ dazu können die Module dahin gehend konfiguriert sein, beispielsweise auf die oben unter Bezugnahme auf 15–20 beschriebene Weise mechanisch miteinander verbunden zu sein. Verschiedene Optionen für die interne Konfiguration der vorliegenden Datenverarbeitungsmodule, einschließlich der in 25–29 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule 300, sowie die Besonderheiten der optischen Datenverbindungen, die die Module direkt miteinander und mit der Kühlung der Module verbinden, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 30–35 beschrieben.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodulgehäuse 302 umfasst Seitenwände 312 und 314, eine obere und eine untere Wand 316 und 318, die sich von einer der Wände 312 und 314 zu der anderen erstrecken, eine gekrümmte vordere Wand 320 und eine gekrümmte hintere Wand 322. Bezüglich der Ausrichtung umfasst der entfernbare Träger 309 eine relativ kurze Innenwand 311, die an die vorderen Wände 320 des Gehäuses angrenzt, und niederdrückbare Verriegelungen 313, die an die hinteren Wände 322 des Gehäuses angrenzen.
Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 300 umfasst ferner Optische-Schnittstelle-Abdeckungen 324 und 326. Derartige Abdeckungen können entfernbar sein, oder die Abdeckungen 324 und 326 können ein fester Bestandteil des Gehäuses 302 sein, wie sie es bei dem in 25–29 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind. Die Gehäusewand 312 umfasst einen Schlitz 328, der dahin gehend konfiguriert ist, die Abdeckung 324 sowie die Abdeckung 326 eines benachbarten Moduls 300 aufzunehmen. Die Abdeckungen 324 und 326 sind in entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Gehäuse 302 zwischen einer ersten Position (26 und 27), in der sie die optischen Schnittstellen 306 abdecken und schützen, und einer zweiten Position, in der die optischen Schnittstellen nicht abgedeckt sind, verschiebbar. Im Einzelnen ist die Abdeckung 324 dazu konfiguriert, in Richtung der hinteren Wand 322 verschoben zu werden, und die Abdeckung 326 ist dazu konfiguriert, in Richtung der vorderen Wand 320 verschoben zu werden, wenn ein Modul 300 neben einem anderen positioniert wird, indem das Modul in die Richtung des Pfeils C bewegt wird (25). Die Abdeckungen 324 und 326 sind zu der geschlossenen Position hin vorgespannt und werden durch Kontaktnasen 330 und 332, die sich von den Gehäusewänden 312 und 314 aus nach außen erstrecken, in die offenen Positionen bewegt. Die Kontaktnasen 330 und 332 nehmen die Abdeckungen 324 und 326 in Eingriff, wenn die Module 300 relativ zueinander verschiebbar positioniert werden, und drücken die Abdeckungen in ihre offenen Positionen.
Bezüglich der Kühlung wird das exemplarische Modul 300 durch einen Kühlmantel, der sich in dem Gehäuse 302 befindet, fluidgekühlt. Zu diesem Zweck umfasst das Modul 300 Fluideinlass- und -auslassverbinder 334 und 336. Kühlmäntel werden nachstehend im Zusammenhang mit 30–35 ausführlicher beschrieben. Das exemplarische Modul 300 umfasst ferner Daten- und Leistungsverbinder 338 und 340 (28). Die Modulverbinder 334–340 passen mit entsprechenden Verbindern (nicht gezeigt) auf dem Einfassungsträger 309 zusammen, wenn die Module in ihre Position geschoben werden.
Die exemplarische Einfassung 310 beherbergt drei Datenverarbeitungssysteme 308, und Daten können von einem Modul 300 in einem System an ein Modul in einem anderen transferiert werden. Zu diesem Zweck und unter Bezugnahme auf 25 und 28 umfasst die vordere Wand 320 jedes Moduls 300 eine optische Schnittstelle 342, und die Einfassung 310 umfasst einen optischen Kern 344, der aus einer Mehrzahl von trennbaren Abschnitten besteht, die zusammen mit den Trägern 309 aus der Einfassung herausgezogen werden können. Die Enden jedes Abschnitts des optischen Kerns 344 umfassen eine Freiraumverbindung, die die optische Kopplung der Optischer-Kern-Abschnitte miteinander ermöglicht.
Ferner ist zu beachten, dass in den Fällen, in denen weniger als alle der in 25 veranschaulichten Datenverarbeitungsmodule 300 benötigt werden, um die Datenverarbeitungsanforderungen des Systems 308 zu erfüllen, ein oder mehrere der Datenverarbeitungsmodule durch (nicht gezeigte) Platzhaltermodule ersetzt werden können. Derartige Platzhaltermodule, einschließlich eines Gehäuses 302 und mit einem Paar optischer Schnittstellen 306 (und Abdeckungen 324 und 326), sind dazu konfiguriert, auf dieselbe Weise wie die Datenverarbeitungsmodule in das ringförmige System zu passen. Die optischen Schnittstellen 306 jedes Platzhaltermoduls sind derart miteinander verbunden, dass optische Signale einfach durch die Platzhaltermodule gelangen.
Wie oben angesprochen wurde, können die vorliegenden Datenverarbeitungsmodule eine große Bandbreite an internen Konfigurationen und optischen Schnittstellen aufweisen. Die folgenden exemplarischen Konfigurationen und optischen Schnittstellen werden im Zusammenhang mit Datenverarbeitungsmodulen 200 und 200a beschrieben. Trotzdem sind die im Zusammenhang mit dem Datenverarbeitungsmodul 200 beschriebenen Konfigurationen und optischen Schnittstellen mit geringfügigen Variationen (z. B. der Verwendung von vier optischen Schnittstellen anstatt zwei) auf das Datenverarbeitungsmodul 200a anwendbar, die im Zusammenhang mit dem Datenverarbeitungsmodul 200a beschriebenen Konfigurationen und optischen Schnittstellen sind auf das Datenverarbeitungsmodul 200 anwendbar, und die im Zusammenhang mit den Datenverarbeitungsmodulen 200 und 200a beschriebenen Konfigurationen und optischen Schnittstellen sind auf die oben beschriebenen Datenverarbeitungsmodule 100 und 300 sowie auf die nachstehend beschriebenen Datenverarbeitungsmodule 200b und 400 anwendbar.
Wie beispielsweise in 30 veranschaulicht ist, umfasst das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200 ein Gehäuse 202, eine Schaltungsplatine 204 mit verschiedenen ASICs und/oder anderen Komponenten, die allgemein durch das Bezugszeichen 250 dargestellt sind, und ein Paar optischer Schnittstellen 206, die dem Äußeren des Moduls zugeordnet sind. Die optischen Schnittstellen 206 umfassen jeweils optoelektronische Komponenten 254 (z. B. Emitter, Detektoren, Linsen und eine zugeordnete Schaltungsanordnung) und eine Lichtleitung 256, die sich anhand der Gehäuseaperturen 252 von den optoelektronischen Komponenten bis hin zu der Oberfläche des Gehäuses 202 erstreckt. Geeignete Emitter umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, LEDs und VCSELs. Geeignete Lichtleitungen umfassen hohle Lichtleiter mit großem Kern, Lichtwellenleiterbündel und -bänder, eine große Linse und Mikrolinsenarrays. Alternativ dazu umfassen die optischen Schnittstellen 206, wie beispielsweise in 31 veranschaulicht ist, optoelektronische Komponenten 254a (z. B. Emitter, Detektoren, Linsen und eine zugeordnete Schaltungsanordnung), die in der Gehäuseapertur 252 angebracht sind und durch ein Bandkabel 258 oder einen anderen geeigneten elektrischen Verbinder mit der Schaltungsplatine 204 verbunden sind.
Unter Bezugnahme auf 32 umfasst das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200a ein Gehäuse 202a, vier Schaltungsplatinen 204 mit verschiedenen ASICs und/oder anderen Komponenten, die allgemein durch das Bezugszeichen 250 dargestellt sind, und vier von optischen Schnittstellen 206, die dem Äußeren des Moduls zugeordnet sind. Die Schaltungsplatinen 204 sind anhand von Flex-Schaltungen 260 miteinander verbunden. Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200a steht ferner dafür, dass bei demselben Modul verschiedene Arten optischer Schnittstellen verwendet werden können. Hier umfassen zwei der optischen Schnittstellen Optoelektronik 262, eine Lichtleitung 264 und ein Mikrolinsenarray 266. Die anderen zwei optischen Schnittstellen umfassen Optoelektronik 268 und Lichtwellenleiterbündel 270.
Ferner ist zu beachten, dass die den Detektoren zugeordneten Wellenleiter etwas größer sein können als die den Emittern zugeordneten Wellenleiter, um eine Ausrichtungstoleranz zu liefern. Ferner ist zu beachten, dass Datenverarbeitungsmodule gemäß den vorliegenden Erfindungen entweder als Bestandteil der veranschaulichten optischen Schnittstellen oder als Bestandteil separater Schnittstellen eine optische Durchgangsmodulverbindung umfassen können, um jegliche Modulkommunikation zu erleichtern.
Bezüglich der Kühlung wird das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 100 gekühlt, indem Luft durch das Gehäuse 102 gepresst wird, wie oben im Zusammenhang mit 7–14 beschrieben ist, während die Datenverarbeitungsmodule 200, 200a und 300 durch die Verwendung eines Kühlmantels fluidgekühlt werden. Derartige Kühlmäntel können eine Luftkühlung, ein stark wärmeleitfähiges Material, das in Kontakt mit einer Rückwand-Flüssigkeitskühlung steht, verwenden, oder sie können Flüssigkeitskühltechniken wie z. B. fühlbare Kühllast oder Zweiphasen-Flüssigkeitskühlung verwenden. Unter speziellerer Bezugnahme auf 30 umfasst das exemplarische Modul 200 einen inneren Kühlmantel 272, der mit dem Fluideinlass 242 und dem Fluidauslass 244 verbunden ist (19 und 20). Der Kühlmantel 272 ist an der Gehäusewand 214 befestigt und umfasst demgemäß eine Öffnung 274 für die Lichtleitung 256. Wie in 32 veranschaulicht ist, kann alternativ dazu ein Kühlmantel 276 ohne eine derartige Öffnung entlang der Mittellinie des Gehäuses 202a angebracht sein.
Kühlmäntel können auch außen an einem Datenverarbeitungsmodulgehäuse angebracht sein. Ein Beispiel eines derartigen Moduls ist das in 33–35 veranschaulichte exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200b. Das exemplarische Datenverarbeitungsmodul 200b ist im Wesentlichen ähnlich dem oben beschriebenen Datenverarbeitungsmodul 200, und ähnliche Elemente sind durch ähnliche Bezugszeichen dargestellt. Hier jedoch ist ein Kühlmantel 278 außen an der Gehäusewand 214b befestigt. Das Gehäuse oder zumindest die Wand 214b kann auch aus wärmeleitfähigem Material gebildet sein. Die Sprossen 224 können als Bestandteil des Kühlmantels 278 hergestellt sein. Außerdem erstreckt sich die optische Schnittstelle 206 mittels einer Apertur, die sich durch den Kühlmantel erstreckt und mit der Gehäuseapertur 252 ausgerichtet ist, zu der Außenoberfläche des Kühlmantels 278 (30). Die Optische-Schnittstelle-Abdeckung 234 ist verschiebbar an dem Kühlmantel 278 angebracht, und die Kontaktnase 238 ist an dem Kühlmantel angebracht.
Die oben beschriebenen Datenverarbeitungsmodule umfassen einen einzelnen Kühlmantel. Trotzdem sollte man beachten, dass Datenverarbeitungsmodule gemäß den vorliegenden Erfindungen auch mit einer Mehrzahl von Kühlmänteln in dem Gehäuse, außen an dem Gehäuse oder einer Kombination derselben versehen sein können. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann ein bzw. können mehrere Kühlmäntel verwendet werden, um die eine Wand oder die mehreren Wände eines Datenverarbeitungsmoduls zu bilden.
Obwohl die vorliegenden Erfindungen oben unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, werden Fachleuten ohne weiteres zahlreiche Modifikationen und/oder Zusätze zu den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen einleuchten.
Beispielsweise, aber nicht beschränkt hierauf, können Datenverarbeitungsmodule gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl optischer Schnittstellen umfassen, die dem Äußeren einer der Seiten des Moduls oder mehr als einer der Seiten zugeordnet sind, und die Optische-Schnittstelle-Abdeckungen können entfernbar sein. Das in 36 veranschaulichte exemplarische Datenverarbeitungsmodul 400 umfasst ein Gehäuse 402, eine oder mehrere (nicht gezeigte) Schaltungsplatinen und sechzehn optische Schnittstellen 406, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind (vier pro Seite auf vier Seiten). Eine Mehrzahl der Datenverarbeitungsmodule 400 kann unter Verwendung von Gehäusekontaktnasen 410 und Aperturen 412, die eine Presspassung bilden und die Module ausrichten, ohne die Verwendung einer Einfassung kombiniert werden, um ein Datenverarbeitungssystem 408 zu bilden. Verschiedene Verriegelungsanordnungen können ebenfalls verwendet werden, um die Module aneinander zu befestigen. Die exemplarischen Module 400 umfassen ferner entfernbare Optische-Schnittstelle-Abdeckungen 414, die dazu verwendet werden können, die Seiten des Gehäuses abzudecken, manche mit Aperturen (nicht gezeigt) und andere mit Kontaktnasen 416). Die Abdeckungen 414 können von den Seiten der Gehäuse, die optische Schnittstellen 406 umfassen, die aneinander angrenzen, beseitigt werden. Die exemplarischen Datenverarbeitungsmodule können auf die oben beschriebene Weise luft- oder fluidgekühlt sein und können ferner die oben beschriebenen Daten-, Leistungs- und Kühlfluidverbinder umfassen.
Es ist beabsichtigt, dass sich der Schutzumfang der vorliegenden Erfindungen auf alle derartigen Modifikationen und/oder Zusätze erstreckt.
ZUSAMMENFASSUNG
Datenverarbeitungsmodule, die ein Gehäuse und optische Schnittstellen, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind, umfassen, und Systeme, die dieselben umfassen.

Claims

Ein Datenverarbeitungsmodul, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das ein Äußeres definiert; zumindest eine Schaltungsplatine, die zumindest eine in dem Gehäuse befindliche elektronische Komponente umfasst; und zumindest eine erste und eine zweite optische Schnittstelle, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und wirksam mit der zumindest einen elektronischen Komponente verbunden sind.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, bei dem das Gehäuse ein geschlossenes Gehäuse umfasst, wobei das Datenverarbeitungsmodul ferner Folgendes umfasst: eine Fluidkühlvorrichtung; einen Fluideinlass, der wirksam mit der Fluidkühlvorrichtung verbunden ist; und einen Fluidauslass, der wirksam mit der Fluidkühlvorrichtung verbunden ist.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, bei dem das Gehäuse zumindest eine erste und eine zweite Luftstromöffnung umfasst, die gegenüberliegen den Enden des Gehäuses zugeordnet sind.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: eine erste und eine zweite verschiebbare Abdeckung, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und zwischen abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle abdecken, und nicht abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle nicht abdecken, bewegbar sind.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 4, bei dem sich die erste und die zweite Abdeckung, wenn sie sich von der abgedeckten Position in die nicht abgedeckte Position bewegen, in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, bei dem das Gehäuse ein vorderes Ende, das eine Höhe eines vorderen Endes definiert, und ein hinteres Ende, das eine Höhe eines hinteren Endes, die geringer ist als die Höhe des vorderen Endes, definiert, umfasst.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, bei dem das Gehäuse eine erste Seite, eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite, einen der ersten Seite zugeordneten ersten mechanischen Verbinder und einen der zweiten Seite zugeordneten zweiten mechanischen Verbinder umfasst; und der erste und der zweite mechanische Verbinder komplementäre mechanische Verbinder sind.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 7, das ferner Folgendes umfasst: eine Arretiervorrichtung, die, wenn sie arretiert ist, eine Bewegung in einer Richtung verhindert, die durch den ersten und den zweiten Verbinder ermöglicht wird.
Ein Datenverarbeitungsmodul gemäß Anspruch 1, bei dem Gehäuse eine erste und eine zweite Gehäuseapertur umfasst; und die erste und die zweite optische Schnittstelle optoelektronische Kompomenten, die durch die zumindest eine Schaltungsplatine getragen werden, und eine erste und eine zweite Lichtleitung, die sich mittels der ersten und der zweiten Gehäuseapertur von den optoelektronischen Komponenten zu dem Äußeren des Gehäuses erstrecken, umfassen, oder die erste und die zweite optische Schnittstelle optoelektronische Komponenten umfassen, die neben der ersten und der zweiten Gehäuseapertur positioniert sind und in räumlicher Beziehung zu der zumindest einen Schaltungsplatine angeordnet sind, oder die erste und die zweite optische Schnittstelle optoelektronische Komponenten umfassen, die durch eine erste und eine zweite Schaltungsplatine getragen werden und die optoelektronischen Komponenten und die erste und die zweite Schaltungsplatine neben der ersten und der zweiten Gehäuseapertur positioniert sind.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem, das Folgendes umfasst: zumindest ein erstes und ein zweites Datenverarbeitungsmodul, wobei sowohl das erste als auch das zweite Datenverarbeitungsmodul Folgendes umfasst ein Gehäuse, das ein Äußeres definiert und einen ersten mechanischen Verbinder und einen zweiten mechanischen Verbinder umfasst, zumindest eine Schaltungsplatine, die zumindest eine in dem Gehäuse befindliche elektronische Komponente umfasst, und zumindest eine erste und eine zweite optische Schnittstelle, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und mit der zumindest einen elektronischen Komponente wirksam verbunden sind; wobei der erste und der zweite mechanische Verbinder und die erste und die zweite optische Schnittstelle derart konfiguriert und angeordnet sind, dass eine optische Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls mit einer anderen optischen Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls ausgerichtet sein wird und sich in unmittelbarer Nähe derselben befinden wird, wenn die Datenverarbeitungsmodule anhand des ersten und des zweiten mechanischen Verbinders mechanisch miteinander verbunden werden.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 10, bei dem der erste mechanische Verbinder jedes Datenverarbeitungsmoduls ein Paar Sprossen umfasst und der zweite mechanische Verbinder jedes Datenverarbeitungsmoduls ein Paar Schlitze umfasst.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 11, bei dem das Gehäuse jedes Datenverarbeitungsmoduls Längsenden definiert, wobei das modulare Datenverarbeitungssystem ferner Folgendes umfasst: zumindest einen Endanschlag, der einem der Längsenden des Gehäuses jedes Datenverarbeitungsmoduls zugeordnet ist.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 10, bei dem der erste und der zweite mechanische Verbinder eine Bewegung des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls in einer vorbestimmten Richtung ermöglichen, wobei das modulare Datenverarbeitungssystem ferner Folgendes umfasst: eine Arretiervorrichtung, die die jeweiligen Positionen des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls relativ zueinander in der vorbestimmten Richtung festlegt.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 10, bei dem das Gehäuse jedes Datenverarbeitungsmoduls gegenüberliegende erste und zweite Seiten und gegenüberliegende dritte und vierte Seiten umfasst; die erste und die zweite optische Schnittstelle jedes Datenverarbeitungsmoduls der ersten beziehungsweise der zweiten Seite zugeordnet sind; jedes Datenverarbeitungsmodul eine dritte und eine vierte optische Schnittstelle umfasst, die der dritten beziehungsweise der vierten Seite des Gehäuseäußeren zugeordnet sind; und das Gehäuse jedes Datenverarbeitungsmoduls einen dritten mechanischen Verbinder und einen vierten mechanischen Verbinder umfasst; wobei der dritte und der vierte mechanische Verbinder und die dritte und die vierte optische Schnittstelle derart konfiguriert und angeordnet sind, dass eine optische Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls mit einer anderen optischen Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls ausgerichtet sein wird und sich in unmittelbarer Nähe derselben befinden wird, wenn die Datenverarbeitungsmodule anhand des dritten und des vierten mechanischen Verbinders mechanisch miteinander verbunden werden.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 10, bei dem das Gehäuse jedes Datenverarbeitungsmoduls ein geschlossenes Gehäuse umfasst; und jedes Datenverarbeitungsmodul eine Fluidkühlvorrichtung, einen wirksam mit der Fluidkühlvorrichtung verbundenen Fluideinlass und einen wirksam mit der Fluidkühlvorrichtung verbundenen Fluidauslass umfasst.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 10, bei dem jedes Datenverarbeitungsmodul eine erste und eine zweite verschiebbare Abdeckung, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und zwischen abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle abdecken, und nicht abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle nicht abdecken, bewegbar sind.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 16, bei dem das Gehäuse jedes Datenverarbeitungsmoduls gegenüberliegende erste und zweite Seiten umfasst; die erste Seite jedes Datenverarbeitungsmoduls einen Schlitz umfasst; und die erste optische Schnittstelle und die erste verschiebbare Abdeckung jedes Datenverarbeitungsmoduls in dem Schlitz angeordnet sind.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem, das Folgendes umfasst: eine Einfassung, die eine Mehrzahl von Behältnissen umfasst; und zumindest ein erstes und ein zweites Datenverarbeitungsmodul, wobei sowohl das erste als auch das zweite Datenverarbeitungsmodul Folgendes umfasst ein Gehäuse, das ein Äußeres definiert, zumindest eine Schaltungsplatine, die zumindest eine in dem Gehäuse befindliche elektronische Komponente umfasst, und zumindest eine erste und eine zweite optische Schnittstelle, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und mit der zumindest einen elektronischen Komponente wirksam verbunden sind; wobei die Einfassungsbehältnisse und die Datenverarbeitungsmodule jeweils derart konfiguriert sind, dass eine optische Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls mit einer anderen optischen Schnittstelle eines Datenverarbeitungsmoduls ausgerichtet sein wird und sich in unmittelbarer Nähe derselben befinden wird, wenn die Datenverarbeitungsmodule in benachbarte Einfassungsbehältnisse eingefügt werden.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 18, bei dem die Behältnisse jeweils eine erste und eine zweite Öffnung umfassen, die so angeordnet sind, dass die erste und die zweite optische Schnittstelle jedes Datenverarbeitungsmoduls mit der ersten und der zweiten Öffnung ausgerichtet wird, wenn die Datenverarbeitungsmodule in Einfassungsbehältnisse eingefügt werden.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 19, bei dem zwischen der ersten und der zweiten Öffnung ein freier Raum vorliegt.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 19, bei dem der ersten und der zweiten Öffnung eine optische Kopplungsvorrichtung zugeordnet ist.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 18, bei dem die Einfassungsbehältnisse ein vorderes Ende, das eine Höhe eines vorderen Endes definiert, und ein hinteres Ende, das eine Höhe eines hinteren Endes, die geringer ist als die Höhe des vorderen Endes, definiert, umfassen; und das Gehäuse ein vorderes Ende, das die Höhe des vorderen Endes definiert, und ein hinteres Ende, das die Höhe des hinteren Endes definiert, umfasst.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 18, bei dem dem jedes Datenverarbeitungsmodul eine erste und eine zweite verschiebbare Abdeckung, die dem Äußeren des Gehäuses zugeordnet sind und zwischen abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle abdecken, und nicht abgedeckten Positionen, in denen die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung die erste und die zweite optische Schnittstelle nicht abdecken, bewegbar sind; und jedes Einfassungsbehältnis einen ersten und einen zweiten Schlitz umfasst, die dazu konfiguriert sind, die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung aufzunehmen.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 18, bei dem jedes Einfassungsbehältnis einen ersten und einen zweiten sich nach innen erstreckenden Vorsprung umfasst, die dahin gehend konfiguriert sind, die erste und die zweite verschiebbare Abdeckung in Eingriff zu nehmen, wenn ein Datenverarbeitungsmodul in das Einfassungsbehältnis verschoben wird.
Ein modulares Datenverarbeitungssystem gemäß Anspruch 18, bei dem das Gehäuse jedes der Datenverarbeitungsmodule zumindest eine erste und eine zweite Öffnung umfasst, die gegenüberliegenden Enden des Gehäuses zugeordnet sind; und die Einfassung ein Gebläse umfasst, das dahin gehend konfiguriert ist, einen Luftstrom von der ersten Öffnung zu der zweiten Öffnung jedes Gehäuses zu erzeugen.