DE112011105140T5

DE112011105140T5 - Blade-Computersystem

Info

Publication number: DE112011105140T5
Application number: DE112011105140.9T
Authority: DE
Inventors: Arlen L. Roesner; Russ W. Herrell
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2014-01-09
Also published as: GB2506017A; CN103562817A; US9277680B2; US20140002988A1; GB2506017B; WO2012161712A1; GB201315512D0; US20160183413A1

Abstract

Ein Blade-Computersystem umfasst nebeneinander befindliche Computer-Blades (44, 144), ein Konnektivitätsmodul (50, 150, 350), das sich über jedes der Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Computer-Blades (44, 144) erstreckt und daran angeschlossen ist, und mindestens eine erste Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146), die sich rechtwinklig zu der ersten Achse erstreckt und direkt an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist, so dass die mindestens eine Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) Luft über die erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) und in das erste Konnektivitätsmodul (50, 150, 350) ansaugt.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Einige Blade-Computersysteme verwenden eine zentral angeordnete Midplane mit einer integrierten Schaltungsbaugruppe, um die Blades anzuschließen, um Schalter und Managementschaltungen miteinander zu verbinden. Diese Midplanes mit integrierter Schaltungsbaugruppe reduzieren die Flexibilität des Aufbaus und behindern die Luftströmung über die Verbindungsschalter und die Managementschaltungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine seitliche perspektivische Ansicht, die schematisch ein Computersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel abbildet.
2 eine hintere perspektivische Ansicht eines beispielhaften Blade-Systems des Computersystems aus 1.
3 die obere perspektivische Ansicht eines beispielhaften Blades des Blade-Systems aus 2.
4 eine obere perspektivische Ansicht einer beispielhaften Netzteil/Ventilator-Einheit des Blade-Systems aus 2.
5 eine erste perspektivische Ansicht eines beispielhaften Konnektivitätsmoduls des Blade-Systems aus 2.
6 eine zweite perspektivische Ansicht des beispielhaften Konnektivitätsmoduls aus 5.
7 eine seitliche Aufrissansicht des Blade-Systems aus 2, bei dem gewisse Teile durchsichtig gezeigt sind, um die Luftströmung abzubilden.
8 eine obere Draufsicht des Blade-Systems aus 2, bei dem gewisse Teile durchsichtig gezeigt sind, um die Luftströmung abzubilden.
9 eine obere perspektivische Ansicht von zwei Varianten des beispielhaften Blade-Systems aus 2.
10 eine obere perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Blade-Systems aus 2.
11 eine obere perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Blade-Systems aus 2.
12 eine obere perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Blade-Systems aus 2.
13 eine obere perspektivische Ansicht eines Konnektivitätsmoduls des Blade-Systems aus 12.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 bildet schematisch das Computersystem 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel ab. Wie es nachstehend beschrieben wird, stellt das Blade-Computersystem 20 eine direktere unidirektionale Luftströmung zur verbesserten Kühlung seiner Bauteile dar. Das Blade-Computersystem 20 stellt ferner eine gewisse Flexibilität des Aufbaus bereit. Das Computersystem 20 umfasst einen Baugruppenträger 22, Baugruppenträgerschalter 24, eine optische Stütze 26, eine Massenspeichervorrichtung 28, tiefe Blade-Systeme 30 und kurze Blade-Systeme 32.
Der Baugruppenträger 22 umfasst ein Gestell, eine Einhausung oder ein Gehäuse, die konfiguriert sind, um die übrigen Bauteile des Blade-Computersystems 20 zu tragen. Insbesondere ist der Baugruppenträger 22 konfiguriert, um den Baugruppenträgerschalter 24 und die Stütze 26 zu tragen und dabei die austauschbare Massenspeichervorrichtung 28 und die Blade-Systeme 30, 32 zu tragen. Der Baugruppenträger 22 weist eine Vorderseite 34 und eine gegenüberliegende Rückseite 36 auf. Bei dem abgebildeten Beispiel sind die Blades des Blade-Systems 30, 32 von der Vorderseite 34 des Baugruppenträgers 22 aus zugänglich, der neben einem „Kaltgang” eines Datenzentrums positioniert ist. Obwohl der Baugruppenträger 22 abgebildet ist, wie er eine Massenspeichervorrichtung 28 und fünf senkrecht angeordnete Blade-Systeme 30, 32 trägt und einfasst, kann der Baugruppenträger 22 bei anderen Ausführungsformen andere Konfigurationen aufweisen, um eine größere oder kleinere Anzahl dieser Bauteile zu tragen oder einzufassen oder um ein oder mehrere zusätzliche oder alternative Bauteile zu tragen.
Die Baugruppenträgerschalter 24, die auch als Baugruppenträgerverbindungen bezeichnet werden, umfassen eine oder mehrere elektronische Vorrichtungen, die Schaltvorrichtungen für die Blades der Blade-Systeme 30, 32 bereitstellen. Beispiele von derartigen Schaltvorrichtungen umfassen Netzwerk- und Speicherstruktur-Schalter. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst der Baugruppenträgerschalter ein Top-of-Rack-Ethernet-Schalterprodukt, das im Handel bei Hewlett Packard Company (z. B. die Produktreihe Procurve) erhältlich ist. Bei anderen Ausführungsformen können die Baugruppenträgerschalter 24 andere Vorrichtungen umfassen oder andere Konfigurationen aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen können die Baugruppenträgerschalter 24 entfallen.
Die optische Stütze 26 umfasst eine optische Schalttafel oder einen optischen Verteiler, die bzw. der die optische Verbindung zwischen jedem der Blade-Systeme 30, 32 und den Baugruppenträgerschaltern 24 ermöglicht. Bei dem abgebildeten Beispiel erstreckt sich die optische Stütze 26 senkrecht über einen Großteil, wenn nicht über einen wesentlichen Teil, der Höhe des Baugruppenträgers 22, der jedes der Blade-Systeme 30, 32 abdeckt. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst die optische Stütze 26 ein Blechgehäuse, das mehrere Lichtleitfasern und mehrere optische Schalttafelstecker enthält, wie etwa diejenigen, die mit optischen MTP-(„multi-fiber termination push-on”)Kabeln verwendet werden, wie etwa mit denen, die im Handel bei Molex in 222 Wellington Court, Lisle, IL 60532-1682, erhältlich sind. Bei anderen Ausführungsformen kann die optische Stütze 26 andere Arten von Tafeln umfassen oder kann andere Konfigurationen für Zusammenschaltungen auf anderen Baugruppenträgerebenen aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann die optische Stütze 26 entfallen.
Die Massenspeichervorrichtung 28 ist ein Beispiel einer Vorrichtung mit geringer Gesamtbandbreite, die konfiguriert ist, um unter Verwendung einer Kommunikation mit geringer Gesamtbandbreite zu funktionieren. Bei dem abgebildeten Beispiel ist die Massenspeichervorrichtung eine Gruppierung von Speichervorrichtungen (z. B. Festplatten), die in einem integrierten Speicherprodukt enthalten sind, das konfiguriert ist, um von einem oder mehreren der Blade-Systeme 30, 32 verwendet zu werden, oder konfiguriert ist, um damit zu funktionieren. Bei dem abgebildeten Beispiel steht die Massenspeichervorrichtung 28 mit einem oder mehreren Blade-Systemen 30, 32 über elektrische Kommunikationskabel 38, wie etwa Kupferkabel, für die Konnektivität innerhalb des Baugruppenträgers mit geringer Geschwindigkeit bzw. Bandbreite in Verbindung. Bei einer Ausführungsform umfasst die Massenspeichervorrichtung 28 eine Speicherung mit Netzwerkanschluss (NAS) oder eine Speicherung eines Speicherbereichnetzwerks (SAN) zum Hochfahren der Blades der Blade-Systeme 30, 32. Bei anderen Ausführungsformen kann die Massenspeichervorrichtung 28 andere ähnliche Vorrichtungen umfassen.
Die Blade-Systeme 30, 32 umfassen Einheiten oder Systeme, die konfiguriert sind, um Platz und Energieverbrauch zu sparen und dabei die Funktionsbauteile eines Computers bereitzustellen. Jedes Blade-System 30, 32 umfasst ein Gehäuse 40, mehrere Blade-Server oder Blades 44, mindestens eine Netzteil/Ventilator-Einheit 46, und ein oder mehrere Konnektivitätsmodule 50. Die Gehäuse 40 tragen und halten die Blades 44, die Netzteil/Ventilator-Einheit 46 und das oder die Konnektivitätsmodul(e) 50. Die Gehäuse 40 sind konfiguriert, um in dem Baugruppenträger 22 austauschbar montiert zu werden oder darin feldmontierbar zu sein, und umfassen ein oder mehrere Lüftungslöcher, durch die Luft durch die Gehäuse 40 hindurch angesaugt werden kann, und einen oder mehrere Zugangsdeckel, über welche die Blades 44 zugänglich sind.
Die Blades 44, die manchmal als „High-Density-Server” oder „Blade-Server” bezeichnet werden, umfassen dünne modulare elektronische Leiterplatten, die einen oder mehrere Mikroprozessoren und Speicher umfassen. Insbesondere entspricht jedes Blade einer einzelnen, in sich abgeschlossenen Computer-Hauptplatine, einem Prozessor, einem Speicher und einem Konnektivitätsmodul, die konfiguriert sind, um in einem Steckplatz in dem Baugruppenträger 22 befestigt zu werden. Jedes Blade nutzt gemeinsam eine oder mehrere Netzteil/Ventilator-Einheiten 46. Jedes Blade nutzt auch gemeinsam mindestens ein Konnektivitätsmodul 50.
Wie in 1 gezeigt, wird jedes der Blades 44 der Blade-Systeme 30, 32 in einer Nebeneinanderanordnung getragen, so dass jedes der Blades 44 im Wesentlichen in einer senkrechten Ebene enthalten ist. Die Blades 44 sind ferner derart angeordnet, dass jedes Blade eine Hauptabmessung aufweist (die größte der drei Abmessungen jedes Blades), die sich entlang der waagerechten Achse erstreckt. Da die Blades 44 in einer Nebeneinanderanordnung derart angeordnet sind, dass sich ihre Hauptabmessungen entlang einer waagerechten Achse erstrecken, wird die kühlende Luftströmung über diese Blades in einer Richtung von vorne nach hinten (von der Seite 34 zu der Seite 36) verstärkt.
Die Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 umfassen ein oder mehrere Module, das bzw. die von dem Gehäuse 40 an einem Ende der Blades 40 getragen wird bzw. werden. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform das Blade-System 30, 32 eine einzige Netzteil/Ventilator-Einheit umfassen, die alle ihre Blades 44 abdeckt. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein bestimmtes Blade-System 30, 32 mehrere Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 umfassen, die zusammen alle seine Blades 44 abdecken.
Jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 umfasst ein Modul, das als eine einzige, in sich abgeschlossene Einheit konfiguriert ist, die sowohl elektrische Energie als auch eine kühlende Luftströmung für ihre verknüpften Blade-Systeme 30, 32 bereitstellt. Insbesondere stellt jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 elektrische Energie für ihre verknüpften Blades 44 und das Konnektivitätsmodul 50 bereit, die in demselben Gehäuse 44 enthalten sind oder davon getragen werden. Jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 umfasst ferner einen oder mehrere motorisierte Ventilatoren oder Gebläse, die konfiguriert sind, um Luft durch und über Wärme erzeugende Bauteile der Blades 44 und über Wärme erzeugende Bauteile des Konnektivitätsmoduls 50 anzusaugen, um diese Wärme erzeugenden Bauteile abzukühlen.
Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 rechtwinklig zur Achse, an der sich die Hauptabmessung jedes der Blades 44 erstreckt. Jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 ist direkt mit jedem von einer Vielzahl von nebeneinander befindlichen Blades 44 entlang den Enden der Blades 44 verbunden, so dass jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 Luft über die ebenen Flächen der Blades 44 und durch die Ventilatoren der Einheit 44 hindurch ansaugt. Da jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 mit jedem der nebeneinander befindlichen Blades direkt verbunden ist: (1) ist die kühlende Luftströmung über die Blades 44 wirksamer und direkter; und (2) die Flexibilität des Aufbaus ist erhöht.
Erstens ist die Luftströmung über die Blades 44 wirksamer und direkter, da es weniger Behinderungen oder keine störenden Strukturen zwischen der einen oder den mehreren Einheiten 46 und den Blades 44 gibt, um welche die Luft strömen muss, wenn sie von den Einheiten 46 von der Seite 34 zu der Seite 36 angesaugt wird. Beispielsweise kann die Luft über die Blades 44 und entweder in die oder aus der Einheit 46 oder durch das Konnektivitätsmodul 50 hindurch und in die und aus der Einheit 46 strömen, ohne dass die Luft ihren Strömungsweg um die Luftströmung behindernden Strukturen herum, wie etwa um die elektrischen Midplanes oder die Backplanes, die eine ebene Fläche aufweisen, die mehrere Blades abdeckt oder die 25% oder mehr der Gesamtfläche der Luftströmungsöffnungen oder Zwischenräume an den Enden der Blades 44 gegenüber den Einheiten 46 bedeckt oder blockiert, umleiten müsste.
Zweitens verbessert sich die Flexibilität des Aufbaus, da die Blades 44 direkt an den Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 angeschlossen sind. Da jedes Blade-System 30, 32 eine gehäusefeste Midplane oder Backplane auslässt, kann ein einziges Gehäuse 40 für unterschiedliche Produktfamilien verwendet werden, die zwischen den Blades 44 und dem Konnektivitätsmodul 50 eventuell unterschiedlich viel Platz oder unterschiedlich viel Energie benötigen. Beispielsweise können die Blades 44 tiefer gemacht werden, wobei die Einheiten 46 und das Konnektivitätsmodul 50 kürzer gemacht werden. Diverse Kombinationen aus Blade, Netzteil/Ventilator-Einheit 46 und Konnektivitätsmodul 50 können für unterschiedliche Umgebungen (skalierbare Server-Blades gegenüber Speicher-Blades) ausgelegt werden, die alle in das gleiche Gehäuse 40 passen. Das kürzere Blade kann die Kosten senken, indem es die Größe der Leiterplatte reduziert, und gleichzeitig kann eine tiefere Netzteil/Ventilator-Einheit 46 verwendet werden, um die Kosten zu senken, indem ein weniger leistungsstarkes Netzteil verwendet werden kann.
1 bildet ein Beispiel dieser Flexibilität des Aufbaus ab. Wie in 1 gezeigt, umfassen die Blade-Systeme 30 jeweils tiefe Blades, wohingegen das Blade-System 30 kurze Blades 44 umfasst. Mit anderen Worten ist die Hauptabmessung der Blades 44 der Blade-Systeme 30 größer als die Hauptabmessung der Blades 44 des Blade-Systems 32. Ebenso verwenden die Blade-Systeme 30 eine kürzere Netzteil/Ventilator-Einheit 46, wohingegen das Blade-System 32 eine tiefere Netzteil/Ventilator-Einheit 46 verwendet. Bei einer Ausführungsform können die tieferen Blades 44 der Blade-Systeme 30 zusätzliche Bauteile im Vergleich zu den Blades 44 des Blade-Systems 32 verwenden, und die tiefere Netzteil/Ventilator-Einheit 46 des Blade-Systems 32 kann für reduzierte Kosten eine geringere Energieversorgungsdichte aufweisen.
Die Konnektivitätsmodule 50 umfassen in sich abgeschlossene Einheiten, die konfiguriert sind, um den Anschluss jedes der Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades 44 an einen oder mehrere Schalter und/oder verwaltungstechnische Schaltungen zu ermöglichen. Jedes Konnektivitätsmodul 50 ermöglicht die Kommunikation zwischen den Blades 44 des gleichen Blade-Systems 30, 32 sowie die Kommunikation zwischen den Blades 44 von verschiedenen Blade-Systemen 30, 32 innerhalb des Computersystems 20.
Bei dem abgebildeten Beispiel sind die Konnektivitätsmodule 50 ferner konfiguriert, um die Kommunikation zwischen einem oder mehreren Blades 44 der Blade-Systeme 30, 32 und anderen elektronischen Nicht-Blade-Vorrichtungen, wie etwa mit der Massenspeichervorrichtung 28, zu ermöglichen. Bei dem abgebildeten Beispiel stellen die Konnektivitätsmodule 50 eine langsame Angabe geringer Bandbreite zwischen den Blades 44 und anderen elektronischen Nicht-Blade-Bauteilen, wie etwa der Massenspeichervorrichtung 28, über elektrische Leitungen oder Verkabelung 54 bereit. Die Konnektivitätsmodule 50 stellen auch eine schnelle optische Kommunikation mit hoher Bandbreite zwischen den Blades desselben Blade-Systems 30, 32 sowie zwischen den Blades 44 von verschiedenen Blade-Systemen 30, 32 innerhalb desselben Baugruppenträgers bereit. Die Konnektivitätsmodule 50 stellen eine schnelle, optische Kommunikation mit hoher Bandbreite zwischen den Blades 44 innerhalb des Baugruppenträgers 22 und den Blades in anderen Baugruppenträgern bereit.
Bei dem abgebildeten Beispiel ist jedes Konnektivitätsmodul betriebsmäßig an die optische Stütze 26 durch optische Kabel, Fasern oder Bänder 56 angeschlossen, wohingegen die optische Stütze 26 optisch (unter Verwendung optischer Mittel) an die Baugruppenträgerschalter 24 über optische Kabel, Fasern oder Bänder 58 angeschlossen ist. Bei anderen Ausführungsformen kann bzw. können ein oder mehrere der Konnektivitätsmodule 50 andere Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können andere Konnektivitätsmodule eventuell nicht jede der obigen Kommunikationswege bieten.
Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich jedes Konnektivitätsmodul 50 rechtwinklig zu der Achse, an der sich die Hauptabmessung jedes der Blades 44 erstreckt. Jedes Konnektivitätsmodul 50 ist direkt an jedes einer Vielzahl von nebeneinander befindlichen Blades 44 entlang den Enden der Blades 44 angeschlossen. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst jedes Konnektivitätsmodul 50 externe Öffnungen, wobei eine der Öffnungen einen Durchgang zwischen Wärme erzeugenden Bauteilen des Konnektivitätsmoduls 50 und der angrenzenden Netzteil/Ventilator-Einheit 46 bereitstellt. Dadurch kann eine wirksame und direkte Luftströmung über die Konnektivitätsmodule 50 von den Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 bereitstellt werden, um die Wärme erzeugenden Bauteile der Konnektivitätsmodule 50 abzukühlen. Ähnlich wie die direkte Verbindung zwischen den Blades 44 und den Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 ermöglicht die direkte Verbindung zwischen den Blades 44 und den Konnektivitätsmodulen 50 eine verbesserte kühlende Luftströmung und Flexibilität des Aufbaus.
Obwohl 1 die Blades 44 abbildet, die sich jeweils in im Wesentlichen senkrechten Ebenen erstrecken, und ferner die Netzteil/Ventilator-Einheiten 46 und Konnektivitätsmodule 50 abbildet, die sich waagerecht über die Enden dieser Blades 44 erstrecken, können diese globalen Orientierungen bei anderen Ausführungsformen geändert werden. Insbesondere können sich die Blades 44 bei anderen Beispielen alternativ in im Wesentlichen waagerechten Ebenen erstrecken, wobei sich die Netzteil/Ventilator-Einheit 46 und das Konnektivitätsmodul 50 senkrecht über die Enden dieser Blades erstrecken.
2 bis 8 bilden das Blade-System 130 ab, ein bestimmtes Beispiel des Blade-Systems 30, das in 1 gezeigt wird. Das Blade-System 130 umfasst ein Blade-Gehäuse 140 (in 7 gezeigt), die Blades 144A, 144B (die zusammen als Blades 144 bezeichnet werden), die Netzteil/Ventilator-Einheiten 146A1, 146A2, 146B1 und 146B2 (die zusammen als Netzteil/Ventilator-Einheit 146 bezeichnet werden) und ein Konnektivitätsmodul 150. Wie in 7 gezeigt, umfasst das Blade-Gehäuse 140 eine Struktur, die konfiguriert ist, um in dem Baugruppenträger 22, der die Blades 144, die Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 und mindestens ein Konnektivitätsmodul 150 trägt oder einfasst, austauschbar montiert zu werden oder darin feldmontierbar zu sein. Das Gehäuse 140 umfasst ein oder mehrere Lüftungslöcher, durch die Luft durch die Gehäuse 40 hindurch angesaugt werden kann, und eine oder mehrere Zugangsdeckel, über die man auf die Blades 144 zugreifen kann. Wie in 7 gezeigt, bildet das Gehäuse 140 eine Frischluftsammelkammer 200, die eine Öffnung 202 aufweist, die einen Luftströmungsdurchgang von der Sammelkammer 200 in das Konnektivitätsmodul 150 aufweist, wodurch Luft von der Seite 34 durch die Sammelkammer 200 hindurch und in das Konnektivitätsmodul 150 strömen kann. Das Gehäuse 140 umfasst ferner Lufteinlassöffnungen 204 an dem Ende 34 und Luftauslassöffnungen 206 an dem Ende 36, über die Luft jeweils in das Blade-System 34 eintreten und aus dem Blade-System 36 austreten kann.
Wie in 3 gezeigt, umfassen die Blades 144 dünne modulare elektronische Leiterplatten, die einen oder mehrere Mikroprozessoren und Speicher umfassen. Insbesondere ist jedes Blade eine einzelne, in sich abgeschlossene Computer-Hauptplatine 210, die einen oder mehrere Prozessoren 212 (schematisch gezeigt) und einen oder mehrere Speicher 214 (schematisch gezeigt) trägt. Bei anderen Ausführungsformen kann das Blade 144 zusätzliche Speicher- oder Rechenbauteile oder Vorrichtungen umfassen. Bei dem abgebildeten Beispiel weist jedes Blade 144 eine Breite von ungefähr 23,24 cm (9,15 Zoll), eine Höhe (rechtwinklig zur Ebene einer Hauptplatine 210) von ungefähr 4,32 cm (1,7 Zoll) und einen Abstand im Verhältnis zu den anderen Blades 144 von ungefähr 1U bzw. 4,45 cm (1,75 Zoll) auf. Bei anderen Ausführungsformen können die Blades 144 andere Konfigurationen aufweisen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst jedes Blade 144 ferner Netzteilsteckverbinder 216, einen elektrischen Steckverbinder 218 und einen optischen Steckverbinder 220. Die Netzteilsteckverbinder 216 sind elektrisch an die Hauptplatine 210 angeschlossen und werden von dem Blade 144 an bestimmten Stellen getragen, so dass die Steckverbinder 216 gleichzeitig an verschiedene Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 des Blade-Systems 130 angeschlossen sind. Dadurch weist jedes Blade 144 eine redundante elektrische Energiearchitektur auf, welche die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass das Blade 144 nicht mit Strom versorgt wird, wenn eine Netzteil/Ventilator-Einheit 146 nicht mehr betriebsfähig ist, und wobei die Reparatur oder der Austausch einer Netzteil/Ventilator-Einheit 146 ermöglicht wird. Bei anderen Ausführungsformen kann jedes Blade 144 alternativ einen einzelnen Netzteilsteckverbinder 216 zum Anschluss an eine einzelne Netzteil/Ventilator-Einheit 146 umfassen.
Der elektrische Steckverbinder 218 umfasst einen Steckverbinder, der an die Hauptplatine 210 angeschlossen ist und an einer Stelle zum Anschluss an das Konnektivitätsmodul 150 getragen wird. Der elektrische Steckverbinder 218 ist konfiguriert, um die Übertragung elektrischer Signale oder Datensignale zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform stellt der elektrische Steckverbinder 218 eine Kommunikation mit geringerer Gesamtbandbreite mit dem Konnektivitätsmodul 150 bereit.
Der optische Steckverbinder 220 umfasst einen Steckverbinder, der an die Hauptplatine 210 angeschlossen ist und an einer Stelle zum Anschluss an das Konnektivitätsmodul 150 getragen wird. Der optische Steckverbinder 220 ist konfiguriert, um die Übertragung optischer Signale oder optischer Datensignale zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform stellt der optische Steckverbinder 220 eine schnelle Kommunikation mit hoher Bandbreite über optisch aufbereitete Strukturen mit dem Konnektivitätsmodul 150 bereit. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Steckverbinder 218 oder 220 entfallen.
Jedes Blade nutzt gemeinsam eine oder mehrere Netzteil/Ventilator-Einheiten 146. Jedes der Blades 144 nutzt auch gemeinsam mindestens ein Konnektivitätsmodul 150. Wie in 2 gezeigt, wird jedes der Blades 144 des Blade-Systems 130 in einer Nebeneinanderanordnung derart getragen, dass jedes der Blades 144 im Wesentlichen in einer senkrechten Ebene enthalten ist. Die Blades 144 sind ferner derart angeordnet, dass jedes Blade eine Hauptabmessung aufweist (die größte der drei Dimensionen jedes Blades), die sich entlang der waagerechten Achse erstreckt. Da die Blades 144 derart in einer Nebeneinanderanordnung angeordnet sind, dass sich ihre Hauptabmessungen entlang einer waagerechten Achse erstrecken, wird die kühlende Luftströmung über diese Blades in einer Richtung von vorne nach hinten (von der Seite 34 zu der Seite 36) verstärkt.
Die Netzteil-Ventilator-Einheiten 146 umfassen Module, die sowohl elektrische Energie als auch eine kühlende Luftströmung für das Blade-System 130 bereitstellen. Insbesondere stellt jede Netzteil/Ventilator-Einheit 146 elektrische Energie für ihre verknüpften Blades 144 und das Konnektivitätsmodul 150 bereit, die in demselben Gehäuse 144 enthalten sind oder davon getragen werden. 4 bildet die Netzteil/Ventilator-Einheit 146A1 ab. Wie in 4 gezeigt, umfasst jede der Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 eine Einhausung 224, motorisierte Ventilatoren 224, ein Netzteil 228, einen Energieeingangssteckverbinder 230 und einen Energieausgangssteckverbinder 232. Die Einhausung 224 fasst die motorisierten Ventilatoren 226 und das Netzteil 228 ein. Die Einhausung 224 umfasst seitliche Öffnungen 234 und eine Kerbe oder Stufe 236. Die seitlichen Öffnungen 234) stellen Luftströmungsdurchgänge für die Ventilatoren 226 bereit, die es der Einheit ermöglichen, Luft durch und von einem angrenzenden Konnektivitätsmodul 150 anzusaugen. Die Stufe 236 macht Platz für einen elektrischen Anschluss an die Energieversorgung und den Steckverbinder 230. Bei anderen Ausführungsformen kann die Einhausung 224 andere Konfigurationen aufweisen.
Die motorisierten Ventilatoren 226 sind konfiguriert, um Luft durch und über die Wärme erzeugenden Bauteile der Blades 144 und über die Wärme erzeugenden Bauteile des Konnektivitätsmoduls 150 anzusaugen, um diese Wärme erzeugenden Bauteile abzukühlen. Insbesondere sind die Ventilatoren 226 konfiguriert, um Luft von der Seite 34 anzusaugen und Luft aus der Seite 36 des Baugruppenträgers 22 abzulassen (in 1 gezeigt). Das Netzteil 228 umfasst eine Leiterplatte und ein oder mehrere dazugehörige elektrische Bauteile, die konfiguriert sind, um die elektrische Energie, die von dem Energieeingangssteckverbinder 230 empfangen wird, zu konvertieren oder umzuwandeln, und konvertiert diese empfangene Energie auf geeignete Pegel von Spannungen zur Verwendung durch jedes der Blades 144.
Der Energieeingangssteckverbinder 230 umfasst einen elektrischen Steckverbinder über der Stufe 236, der an das Netzteil 228 angeschlossen ist, das konfiguriert ist, um elektrisch an eine Quelle elektrischer Energie angeschlossen zu werden, wie etwa an eine Quelle oder Versorgung von Wechselstromenergie. Wie in 9 gezeigt, sind die Energieeingangssteckverbinder 230 bei dem abgebildeten Beispiel elektrisch an eine Wechselstrom-Busplatte 237 angeschlossen, die sich entlang der Stufe 236 erstreckt und die an eine Wechselstrom-Energiequelle 239 angeschlossen ist (in 7 gezeigt). Die Energieausgangssteckverbinder 232 umfassen elektrische Steckverbinder, die elektrisch an die Leiterplatte des Netzteils 228 angeschlossen sind und die konfiguriert sind, um elektrisch an einen der Baugruppenträger 144 angeschlossen zu werden. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst die Einheit 146 vier Steckverbinder 232, um vier Blades 144 mit Energie zu versorgen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Einheit 146 eine größere oder geringere Anzahl dieser Steckverbinder umfassen, je nach der Anzahl der Blades, die durch die Einheit 146 mit Strom versorgt werden. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst jeder der Steckverbinder 232 einen 12-Volt-Gleichstromausgang. Bei anderen Ausführungsformen kann jeder der Steckverbinder 232 andere Konfigurationen aufweisen.
Wie in 2 gezeigt, umfasst das Blade-System 130 bei dem abgebildeten Beispiel vier Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 an einem axialen Ende der Blades 144. Jede Netzteil/Ventilator-Einheit 146 erstreckt sich rechtwinklig zu der Achse, an der sich die Hauptabmessung jedes der Blades 144 erstreckt. Jede Netzteil/Ventilator-Einheit 146 ist direkt an jedes einer Vielzahl der nebeneinander befindlichen Blades 44 entlang den Enden der Blades 44 derart angeschlossen, dass jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 Luft über die ebenen Flächen der Blades 44 und durch die Ventilatoren der Einheit 44 hindurch ansaugt. Wie es nachstehend mit Bezug auf 7 und 8 ausführlicher beschrieben wird, ist die kühlende Luftströmung über den Blades 44 effizienter und direkter, weil jede Netzteil/Ventilator-Einheit 46 direkt an jedes der nebeneinander befindlichen Blades angeschlossen ist.
Bei dem abgebildeten Beispiel sind die Netzteil/Ventilator-Einheiten 146A1 und 146A2 (die zusammen als Einheiten 146A bezeichnet werden) jeweils elektrisch an jedes der Blades 144A angeschlossen. Jedes der Blades 144A ist unter Verwendung eines der Steckverbinder 216 an eine Einheit 146A1 angeschlossen (in 3 gezeigt) und ist unter Verwendung des anderen der Steckverbinder 216 an die Einheit 146A2 angeschlossen. Die Netzteil/Ventilator-Einheiten 146B1 und 146B2 (die zusammen als Einheiten 146B bezeichnet werden) sind jeweils elektrisch an jedes der Blades 144B angeschlossen. Jedes der Blades 144B ist unter Verwendung eines der Steckverbinder 216 an die Einheit 146B1 angeschlossen (in 3 gezeigt) und ist unter Verwendung des anderen der Steckverbinder 216 an die Einheit 146B2 angeschlossen.
Das Konnektivitätsmodul 150 umfasst eine in sich abgeschlossene Einheit, die konfiguriert ist, um den Anschluss jedes der Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades 144 an einen oder mehrere Schalter und/oder verwaltungstechnische Schaltungen zu ermöglichen. 5 und 6 bilden ein Konnektivitätsmodul 150 ausführlicher ab. Wie in 5 und 6 gezeigt, umfasst das Konnektivitätsmodul 150 ein Gehäuse 240, optische Blade-Steckverbinder 242, Lichtleitfaser-Verbindungsschalter 243 von Blade zu Blade, Lichtleitfaser-Leitungen 244, optische Ausgangsanschlüsse 246, elektrische Blade-Steckverbinder 248, eine elektrische Midplane 250, Leiterplatten-Baugruppen 252 und elektrische Ausgangsanschlüsse 254. Das Gehäuse 240 umfasst eine Einhausung, einen Baugruppenträger oder einen anderen Träger, die bzw. der die Leiterplatten-Baugruppen 252 einfasst und die Steckverbinder 242, 248, die Midplane 250 und die Anschlüsse 246, 254 trägt. Wie in 6 und 7 gezeigt, umfasst das Gehäuse 240 gegenüberliegende Frontöffnungen 255, um die Luftströmung in das Konnektivitätsmodul 150 aus der Sammelkammer 200 über das Konnektivitätsmodul 150 und in eine angrenzende Netzteil/Ventilator-Einheit 146 zu ermöglichen, um die Wärme erzeugenden Bauteile der Leiterplatten-Baugruppen 252 abzukühlen. Bei dem abgebildeten Beispiel weist das Gehäuse 240 eine Hauptabmessung MD auf, die im Wesentlichen gleich den gemeinsamen Hauptabmessungen der einen oder der mehreren Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 ist, und eine Höhe oder Dicke T, so dass das Konnektivitätsmodul 150 neben den Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 hinter und über den Blades 144 platziert werden kann und dabei eine durchgehende, im Wesentlichen ebene Fläche sowohl entlang den Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 als auch dem Konnektivitätsmodul 150 für das Blade-System 30 bereitstellen kann. Bei anderen Ausführungsformen kann das Gehäuse 150 andere Konfigurationen aufweisen.
Die optischen Blade-Steckverbinder 242 erstrecken sich durch das Gehäuse 240 und sind zum optischen Anschließen an jedes der Blades 144 konfiguriert. Die optischen Blade-Steckverbinder 242 befinden sich entlang einem Rand oder einer Seite 257 des Gehäuses 240, so dass das Konnektivitätsmodul 150 optisch an eine Vielzahl von verschiedenen Blades angeschlossen werden kann. Bei dem abgebildeten Beispiel ist das Konnektivitätsmodul 150 zur Verwendung mit acht Blades konfiguriert. Entsprechend umfasst das Konnektivitätsmodul 150 acht optische Steckverbinder 242. Bei anderen Ausführungsformen kann das Konnektivitätsmodul 150 eine größere oder geringere Anzahl dieser optischen Steckverbinder 242 umfassen.
Die Verbindungsschalter 243 umfassen einen Prozessorverbindungsschalter von Punkt zu Punkt, der direkt an jeden der optischen Blade-Steckverbinder 242 angeschlossen ist, um eine direkte optische Kommunikation zwischen den Blades 144 zu ermöglichen. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst jeder der Verbindungsschalter 243 eine direkte Kohärenzdomänenverbindung von CPU zu CPU zwischen den Blades, wie sie etwa derzeit durch die Spezifikation Intel QPI („Quick Path Interconnect”) erlaubt wird. Bei anderen Ausführungsformen können andere Prozessorverbindungsschalter von Punkt zu Punkt verwendet werden, oder die Verbindungsschalter 243 können entfallen.
Die optischen Leitungen 244 umfassen Lichtwellenleiter-Bänder, die an einem Ende optisch an die optischen Steckverbinder 242 angeschlossen sind und an einem anderen Ende optisch an die optischen Anschlüsse 246 angeschlossen sind. Die optischen Ausgangsanschlüsse 246 umfassen optische Außen- oder Innensteckverbinder, die konfiguriert sind, um optisch an die optischen Leitungen 56 angeschlossen zu werden (in 1 gezeigt). Die optischen Ausgangsanschlüsse 246 sind entlang einem Rand oder einer Seite 259 des Gehäuses 240 gegenüber der Seite oder dem Rand 257 verteilt.
Insgesamt sind die optischen Steckverbinder 242, die optischen Leitungen 244 und die optische Anschlüsse 246 mit einer optischen Anordnung versehen, die konfiguriert ist, um die Übertragung optischer Signale von jedem der Blades 144 über die Konnektivitätsmodule 150 an die optischen Leitungen 56 und letztendlich an die Baugruppenträgerschalter 24 zu ermöglichen. Diese optische Anordnung stellt eine schnelle optische Kommunikation mit hoher Bandbreite zwischen den Blades desselben Blade-Systems 30, 32 sowie den Blades 44 von verschiedenen Blade-Systemen 30, 32 in demselben Baugruppenträger bereit. Diese optische Anordnung stellt eine schnelle optische Kommunikation mit hoher Bandbreite zwischen den Blades 44 in dem Baugruppenträger 22 und den Blades in anderen Baugruppenträgern bereit.
Die elektrischen Blade-Steckverbinder 248 umfassen Steckverbinder, die sich entlang dem Rand 257 des Gehäuses 240 befinden und konfiguriert sind, um elektrisch an jedes der Blades 144 angeschlossen zu werden. Bei dem abgebildeten Beispiel ist jeder der elektrischen Blade-Steckverbinder 248 elektrisch an die elektrische Midplane 250 angeschlossen. Bei dem abgebildeten Beispiel, bei dem das Konnektivitätsmodul 150 ist 48 Blades 144 verwendet, umfasst das Konnektivitätsmodul acht entsprechend angeordnete elektrische Blade-Steckverbinder 248. Bei anderen Ausführungsformen umfasst das Konnektivitätsmodul 150 eine größere oder geringere Anzahl dieser elektrischen Blade-Steckverbinder 248.
Die elektrische Midplane 250 umfasst eine Leiterplatten-Baugruppe oder einen Leiterplattenträger an dem Rand 257 des Gehäuses 240. Die elektrische Midplane 250 verbindet elektrisch jeden der Steckverbinder 248 mit jeder der Leiterplatten-Baugruppen 252. Da sich die elektrische Midplane 250 entlang dem Rand 257 des Gehäuses 240, entlang der Hauptabmessung MD des Konnektivitätsmoduls 150 erstreckt, nimmt die elektrische Midplane entlang der Rückseite der Blades 144 eine reduzierte Fläche ein, um eine größere Fläche für den Anschluss der Netzteil/Ventilator-Einheit 144 ebenfalls entlang der Rückseite der Blades 144 bereitzustellen sowie um eine eventuelle Blockierung der Luftströmung durch die Midplane 250 zu reduzieren. Bei dem abgebildeten Beispiel weist die Midplane 250 eine Höhe oder Dicke T von weniger oder gleich ungefähr 3,81 cm (1,5 Zoll) auf.
Die Leiterplatten-Baugruppen 252 umfassen Schaltungen, die von einer elektrischen Struktur oder elektrischen Platte getragen werden, die elektrisch an die Midplane 250 und an die elektrischen Ausgangsanschlüsse 254 angeschlossen ist. Jede Leiterplatten-Baugruppe 252 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 253 und ist konfiguriert, um sowohl verwaltungstechnische als auch Schaltfunktionen bereitzustellen. Insbesondere ist jede Baugruppe 252 konfiguriert, um verwaltungstechnische oder Managementfunktionen auszuführen, wie etwa die Statusüberwachung der Bauteile in jedem Blade 144. Jede Baugruppe 252 ist ferner konfiguriert, um Schaltfunktionen auszuführen. Bei anderen Ausführungsformen kann jede Baugruppe 252 eine größere oder kleinere Anzahl dieser Funktionen aufweisen. Bei dem abgebildeten Beispiel ist jede Baugruppe 252 redundant mit der anderen, so dass ein Versagen einer Baugruppe 252 nicht zu einem vollständigen Abschalten führt. Bei anderen Ausführungsformen kann diese Redundanz entfallen. Bei dem abgebildeten Beispiel exportiert jede Leiterplatten-Baugruppe 252 eine elektrische Struktur für das Management des Gehäuses (auch als Bordadministrator-Managementprozessor bezeichnet) sowie eine geschaltete elektrische Gigabit-Ethernet-Struktur zum Zusammenschalten der Blades im Innern des Gehäuses. Bei anderen Ausführungsformen kann die Baugruppe 252 andere Konfigurationen aufweisen.
Die elektrischen Ausgangsanschlüsse 254 umfassen Kupferkabelsteckverbinder, die konfiguriert sind, damit elektrische Kabel 54 daran befestigt werden können (in 1 gezeigt). Bei dem abgebildeten Beispiel wird jeder Steckverbinder 254 als RJ45-Ethernet-Steckverbinder aus Kupfer gezeigt. Die elektrischen Ausgangsanschlüsse 254 sind entlang einem Rand oder einer Seite 259 des Gehäuses 240 gegenüber der Seite oder dem Rand 257 verteilt.
Insgesamt ermöglichen die elektrischen Ausgangsanschlüsse 254 die Übertragung elektrischer Signale von jedem der Blades 144 über die Konnektivitätsmodule 150 an eine Gruppierung von Speichervorrichtungen, wie etwa an die Massenspeichervorrichtung 28 (in 1 gezeigt). Diese elektrische Kommunikationsanordnung ermöglicht die Kommunikation zwischen einem oder mehreren Blades 44 der Blade-Systeme 30, 32 und anderen elektronischen Nicht-Blade-Vorrichtungen, wie etwa mit der Massenspeichervorrichtung 28. Obwohl das Konnektivitätsmodul 150 abgebildet ist, wie es einen optischen Anschluss an das Netzwerkschalterprodukt 24 unter Verwendung des optischen Steckverbinders 242, der optischen Leitungen 244 und der optischen Anschlüsse 246 umfasst, und wie es lokale Schalt- und Managementfunktionen unter Verwendung der elektrischen Steckverbinder 248, der Leiterplatten-Baugruppen 252 und der elektrischen Ausgangsanschlüsse 254 umfasst, kann das Konnektivitätsmodul 150 bei anderen Ausführungsformen eine der optischen oder elektrischen Anordnungen auslassen.
Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich jedes Konnektivitätsmodul 150 rechtwinklig zur Achse, an der sich die Hauptabmessung jedes der Blades 144 erstreckt. Jedes Konnektivitätsmodul 150 ist direkt an jedes Blade einer Vielzahl der nebeneinander befindlichen Blades 144 entlang den Enden der Blades 144 angeschlossen. Ähnlich wie der direkte Anschluss zwischen den Blades 144 und den Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 ermöglicht der direkte Anschluss zwischen den Blades 144 und den Konnektivitätsmodulen 150 eine verbesserte kühlende Luftströmung und Flexibilität des Aufbaus.
7 und 8 bilden eine Luftströmung durch das Blade-System 130 ab. Wie in 7 gezeigt, wird die Kühlluft von den Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 durch die Sammelkammer 200 durch die Öffnung 202 einer Öffnung 255, über das Konnektivitätsmodul 150 und durch die Öffnung 255 in die Netzteil/Ventilator-Einheit 146 und durch die Ventilatoren 226 angesaugt. Wie in 8 gezeigt, wird die Luft von den Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 durch Lüftungsenden jedes der Blades 144 und aus den offenen Enden jedes der Blades 144 hinaus in die offenen Enden der Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 und durch die Ventilatoren 226 angesaugt.
Wie in 7 und 8 gezeigt, ist die Luftströmung über die Blades 144 wirksamer und direkter, da es weniger Behinderungen oder keine störenden Strukturen zwischen der einen oder den mehreren Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 und den Blades 144 gibt, um welche die Luft strömen muss, wenn sie von den Einheiten 146 von der Seite 34 zu der Seite 36 angesaugt wird. Beispielsweise kann die Luft über die Blades 144 und entweder in die oder aus der Einheit 146 oder durch das Konnektivitätsmodul 150 hindurch und in die und aus der Einheit 146 strömen, ohne dass die Luft ihren Strömungsweg um die Luftströmung behindernden Strukturen herum, wie etwa um die elektrischen Midplanes oder die Backplanes, die eine ebene Fläche aufweisen, die mehrere Blades abdeckt oder die 25% oder mehr der Gesamtfläche der Luftströmungsöffnungen oder Zwischenräume an den Enden der Blades 144 gegenüber den Einheiten 146 bedeckt oder blockiert, umleiten müsste.
9 bildet ein Blade-System 130 und einen Teil des Blade-Systems 132 ab, eine andere Ausführungsform des Blade-Systems 32, das in 1 gezeigt wird. Das Blade-System 132 ist identisch zu dem Blade-System 30 außer mit Bezug auf die Verwendung von anders dimensionierten Bauteilen, die durch die Architektur der Systeme 130 und 132 ermöglicht wird. 9 bildet die Flexibilität des Aufbaus ab, die von den Blade-Systemen 130, 132 geboten wird. Da die Blades 144 direkt an die Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 angeschlossen sind und weil die Blade-Systeme 130 und 132 jeweils eine in der Gehäuse befestigte Midplane oder Backplane umfassen, kann ein einzelnes Gehäuse 140 für unterschiedliche Produktfamilien verwendet werden, die zwischen den Blades 144 und dem Konnektivitätsmodul 150 eventuell unterschiedlich viel Platz oder unterschiedlich viel Energie benötigen. Wie bei dem Blade-System 130 können die Blades 144 beispielsweise tiefer ausgebildet sein, wobei die Einheiten 146 und das Konnektivitätsmodul 150 kürzer ausgebildet sind. Wie bei dem Blade-System 132 kann das Blade 144 kürzer ausgebildet sein, wobei die länger ausgebildeten Einheiten 146 tiefer sind. Diverse Kombinationen aus Blade, Netzteil/Ventilator-Einheit 46 und Konnektivitätsmodul 50 können für unterschiedliche Umgebungen ausgelegt werden (skalierbare Server-Blades gegenüber Speicher-Blades), die alle in das gleiche Gehäuse 40 passen. Das kürzere Blade kann die Kosten senken, indem es die Größe der Leiterplatte reduziert und dabei ermöglicht, dass eine tiefere Netzteil/Ventilator-Einheit 146 verwendet wird, um die Kosten zu senken, indem sie ermöglicht, dass ein weniger leistungsstarkes Netzteil verwendet wird.
10 bildet ein Blade-System 330 ab, eine andere Ausführungsform des Blade-Systems 130. Das Blade-System 330 ist ähnlich wie das Blade-System 130, außer dass das Blade-System 330 die Konnektivitätsmodule 350 anstelle des Konnektivitätsmoduls 150 umfasst. Die Konnektivitätsmodule 350 sind ähnlich wie die Konnektivitätsmodule 150, außer dass jedes Konnektivitätsmodul 350 ein Gehäuse 340 und eine Leiterplatten-Baugruppe 352 jeweils anstelle des Gehäuses 240 und der Baugruppe 252 umfasst.
Das Gehäuse 340 ist ähnlich wie das Gehäuse 240, außer dass das Gehäuse 340 dünner ist, ungefähr halb so hoch oder halb so dick T wie das Gehäuse 240. Wie in 10 gezeigt, sind die Gehäuse 340 der Konnektivitätsmodule 350 übereinander gestapelt (oder nebeneinander befindlich, je nach der Orientierung des Blade-Systems 330). Jedes Konnektivitätsmodul 150 ist an jedes der Blades 144 angeschlossen. Die Konnektivitätsmodule 350 sind redundant, wodurch eines der Module 350 fehlfunktionieren kann oder zum Austausch oder zur Reparatur herausgenommen werden kann, ohne dass das Blade-System 330 betriebsunfähig würde. Bei einigen Ausführungsformen kann das Herausnehmen eines der Module 350 zu geringerer Geschwindigkeit oder geringerer Bandbreite führen, doch die Betriebsfähigkeit wird bewahrt.
Die Leiterplatten-Baugruppe 352 ist ähnlich wie die Leiterplatten-Baugruppe 252 jedoch erheblich kleiner. Die Leiterplatten-Baugruppe 352 ist kleiner, da sie nur für Managementfunktionen (einschließlich der verwaltungstechnischen Managementschaltungen) des Gehäuses verwendet wird. Die doppelte Leiterplatten-Baugruppe 352 in jedem Konnektivitätsmodul 350 stellt eine Redundanz für ununterbrochenen Betrieb trotz Versagen einer der Baugruppen 352 bereit. Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst jede Leiterplatten-Baugruppe 352 eine elektrische Strukturleiterplatten-Baugruppe. Bei anderen Ausführungsformen kann die elektrische Kommunikationsanordnung, die durch die elektrischen Steckverbinder 248, die Leiterplatten-Baugruppen 352 und die elektrischen Anschlüsse 254 bereitgestellt wird, entfallen.
11 bildet ein anderes Beispiel der Flexibilität des Aufbaus ab, die von der Gestaltung und den Bauteilen des Blade-Systems 130 bereitgestellt wird. 11 bildet das Blade-System 430 ab, noch eine andere Ausführungsform des Blade-Systems 130, das als Teil des Computersystems 20 verwendet werden kann, das in 1 gezeigt wird. Das Blade-System 430 umfasst zwei nebeneinander befindliche Blade-Systeme 130 (die gegenüber der Orientierung, die in 2 gezeigt wird, zur Erläuterung um 90 Grad gedreht sind), wobei die beiden koplanaren einfachbreiten Blades durch ein „doppeltbreites” Blade 444 ersetzt werden. Die übrigen Bauteile des Blade-Systems 430, die zuvor mit Bezug auf das Blade-System 130 abgebildet und beschrieben wurden, sind ähnlich nummeriert.
Wie in 11 gezeigt, ist das Blade 444 ähnlich wie das Blade 144, außer dass das Blade 444 doppelt so breit wie das Blade 144 ist. Das Blade 444 umfasst auch vier Netzsteckverbinder 216 (gegenüber zwei Netzsteckverbindern 216 in Blade 144), zwei elektrische Steckverbinder 218 und zwei optische Steckverbinder 220 (gegenüber dem einzelnen elektrischen Steckverbinder 218 und dem einzelnen optischen Steckverbinder 220 in Blade 144). Dadurch kann das Blade 444 Energie von einer oder mehreren der vier Netzteil/Ventilator-Einheiten 146 empfangen und kann für verbesserte Redundanz und gegebenenfalls verstärkte Geschwindigkeit oder Bandbreite mit einem oder mehreren der beiden Konnektivitätsmodule 150 kommunizieren. Da das Blade-System 430 keine gehäusefeste Midplane oder Backplane umfasst, kann das gleiche Gehäuse 140 verwendet werden, um die Bauteile des Blade-Systems 430 unterzubringen oder einzufassen.
12 und 13 bilden ein anderes Beispiel der Flexibilität des Aufbaus ab, die durch die Gestaltung und die Bauteile des Blade-Systems 130 bereitgestellt wird. 12 und 13 bilden ein Blade-System 530 ab, eine andere Ausführungsform des Blade-Systems 130, das als Teil des Computersystems 20 verwendet werden kann, das in 1 gezeigt wird. Das Blade-System 530 umfasst zwei nebeneinander befindliche Blade-Systeme 130 (zur Erläuterung als gegenüber der in 2 gezeigten Orientierung um 90 Grad gedreht abgebildet), wobei die beiden Konnektivitätsmodule 150 durch ein einziges Konnektivitätsmodul 550 ersetzt werden. Die übrigen Bauteile des Blade-Systems 530, die zuvor mit Bezug auf das Blade-System 130 abgebildet und beschrieben wurden, sind ähnlich nummeriert.
Wie in 13 gezeigt, umfasst das Konnektivitätsmodul 550 zwei Konnektivitätsmodule 150, die zusammengefügt oder zusammen befestigt sind, außer dass das Konnektivitätsmodul 550 eine einzige elektrische Midplane 650 anstelle des Paars getrennter Midplanes 250 der beiden Konnektivitätsmodule 150 verwendet. Die Midplane 650 ist ähnlich wie die Midplanes 150, außer dass die Midplane 650 elektrisch an die elektrischen Steckverbinder 2482 ihrer dazugehörigen Leiterplatten-Baugruppen 252 in den beiden Gehäusen 240 der beiden zusammengefügten Konnektivitätsmodule 150 angeschlossen ist. Die Anordnung, die in 12 und 13 gezeigt wird, ermöglicht es, ein Blade-System 530 zu bilden, das 16 elektrisch zusammengeschaltete einfachbreite Blades 144 umfasst.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass daran Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne Geist und Umfang des beanspruchten Gegenstandes zu verlassen. Obwohl beispielsweise eventuell verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, wie sie ein oder mehrere Merkmale umfassen, die einen oder mehrere Vorzüge bereitstellen, wird in Betracht gezogen, dass die beschriebenen Merkmale untereinander austauschbar sind oder miteinander alternativ kombiniert werden können, und zwar in den beschriebenen Ausführungsbeispielen oder in anderen alternativen Ausführungsformen. Da die Technologie der vorliegenden Offenbarung relativ komplex ist, sind nicht alle Änderungen in der Technologie vorhersehbar. Die vorliegende Offenbarung, die mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben und in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt wurde, ist offensichtlich im weitesten Sinne gedacht. Soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, umfassen beispielsweise die Ansprüche, die ein einziges bestimmtes Element vorstellen, auch eine Vielzahl dieser bestimmten Elemente.

Claims

Blade-Computersystem, umfassend: ein Baugruppenträger (22); eine erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) innerhalb des Baugruppenträgers (22), wobei jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) eine Hauptabmessung aufweist, die sich entlang einer ersten Achse erstreckt; ein erstes Konnektivitätsmodul (50, 150, 350), das sich über und senkrecht zur ersten Achse erstreckt, wobei das erste Konnektivitätsmodul (50, 150, 350) an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist, wobei das erste Konnektivitätsmodul (50, 150, 350) konfiguriert ist, um jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) an Schalter anzuschließen; und mindestens eine erste Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146), die sich senkrecht zur ersten Achse erstreckt, wobei die mindestens eine Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) direkt an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist, so dass die mindestens eine Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) Luft über die erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) und in das erste Konnektivitätsmodul (50, 150, 350) ansaugt.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine erste Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) konfiguriert ist, um eine im Wesentlichen unidirektionale Strömung entlang der ersten Achse über die erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) und über das Konnektivitätsmodul (50, 150) herzustellen.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) innerhalb des Baugruppenträgers (22), wobei jedes der zweiten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) eine Hauptabmessung aufweist, die sich entlang der ersten Achse erstreckt; und mindestens eine zweite Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146), die sich senkrecht zur ersten Achse erstreckt, wobei die mindestens eine zweite Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) direkt an jedes der zweiten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der zweiten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist, so dass die mindestens eine zweite Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) Luft über die zweite Vielzahl von nebeneinander befindlichen Blades (44, 144) und in das erste Konnektivitätsmodul (50, 150) ansaugt; wobei jede der mindestens einen ersten Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) eine zweite Abmessung entlang der ersten Achse aufweist; und wobei die mindestens eine zweite Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) eine dritte Abmessung entlang der ersten Achse aufweist, die größer als die erste Abmessung ist.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Baugruppenträgerverbindungsschalter (24), der von dem Baugruppenträger (22) getragen wird und Schalter umfasst, wobei das erste Konnektivitätsmodul (150, 350) Folgendes umfasst: ein Gehäuse (240, 340); eine Vielzahl erster optischer Steckverbinder (242), die an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) direkt angeschlossen sind; optische Ribbons (244), die an die ersten Steckverbinder angeschlossen sind; und externe optische Anschlüsse (246), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen werden, an die optischen Ribbons (244) angeschlossen sind und optisch an den Baugruppenträgerverbindungsschalter (24) angeschlossen sind.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 4, wobei das erste Konnektivitätsmodul (150, 350) ferner Folgendes umfasst: mindestens eine elektrische Midplane (248), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen wird und elektrisch an die erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist; eine erste Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) innerhalb des Gehäuses (240, 340), die an die mindestens eine elektrische Midplane (248) angeschlossen ist, wobei die Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) erste Managementschaltungen umfasst; und erste externe elektrische Anschlüsse (254), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen werden und an die erste Leiterplatten-Baugruppe angeschlossen sind.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine zweite Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) innerhalb des Gehäuses (240, 340), die an die mindestens eine elektrische Midplane (248) angeschlossen ist, wobei die zweite Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) zweite Managementschaltungen umfasst; und zweite externe elektrische Anschlüsse (254), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen werden und an die zweite Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) angeschlossen sind.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Vorrichtung (28) mit geringer Gesamtbandweite; und einen elektrischen Anschluss (54) von der Vorrichtung (28) mit geringer Gesamtbandweite zu den ersten externen elektrischen Anschlüssen (254) des ersten Konnektivitätsmoduls (50, 150, 350)
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 5, ferner umfassend eine direkte CPU-zu-CPU Kohärenzdomainverbindung (243) innerhalb des Gehäuses (240, 340), die erste und zweite Blades (44, 144) der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) verbindet.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein zweites Konnektivitätsmodul (50, 150), das sich über und senkrecht zur ersten Achse erstreckt, wobei sich das zweite Konnektivitätsmodul (50, 150) benachbart zum ersten Konnektivitätsmodul (50, 150) erstreckt, während es an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist, wobei das erste Konnektivitätsmodul (50, 150) konfiguriert ist, um jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) an Schalter anzuschließen.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 9, wobei jedes des ersten Konnektivitätsmoduls (50, 150) und zweiten Konnektivitätsmoduls (50, 150) Folgendes umfasst: ein Gehäuse (240, 340); eine Vielzahl erster optischer Steckverbinder, die direkt an jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen sind; optische Ribbons (244), die an die ersten Steckverbinder angeschlossen sind; und externe optische Anschlüsse (246), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen werden, an die optischen Ribbons (246) angeschlossen sind und optisch an den Baugruppenträgerverbindungsschalter (24) angeschlossen sind.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, wobei jedes der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) an erste und zweite Netzteile der ersten Vielzahl von Netzteil/Ventilator-Einheiten (46, 146) angeschlossen ist.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, wobei eine erste Anzahl der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) an vier der ersten Vielzahl von Netzteil/Ventilator-Einheiten (46, 146) angeschlossen ist, und wobei eine zweite Anzahl der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) an weniger als vier der ersten Vielzahl von Netzteil/Ventilator-Einheiten (46, 146) angeschlossen ist.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, wobei das erste Konnektivitätsmodul (50, 150) Folgendes umfasst: ein Gehäuse (240, 340); mindestens eine elektrische Midplane (248), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen wird und elektrisch an die erste Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen ist; eine erste Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) innerhalb des Gehäuses (240, 340), die an die mindestens eine elektrische Midplane (248) angeschlossen ist, wobei die Leiterplatten-Baugruppe Managementschaltungen umfasst; und erste externe elektrische Anschlüsse (254), die von dem Gehäuse (240, 340) getragen werden und an die erste Leiterplatten-Baugruppe (252, 352) angeschlossen sind.
Das Blade-Computersystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine erste Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) eine Vielzahl von Netzteil/Ventilator-Einheiten (46, 146) umfasst, die elektrisch an das gleiche Blade der ersten Vielzahl von nebeneinander befindlichen Computer-Blades (44, 144) angeschlossen sind.
Verfahren, umfassend die folgenden Schritte: Anschließen einer Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) direkt an eine Vielzahl von Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Blades (44, 144); Anschließen eines Konnektivitätsmoduls (50, 150, 350) direkt an die Vielzahl von Computer-Blades (44, 144) entlang den Enden der Blades (44, 144); und Ansaugen von Luft mit der Netzteil/Ventilator-Einheit (46, 146) über die Vielzahl von Computer-Blades (44, 144) und in das Konnektivitätsmodul (50, 150, 350).