DE112017000207T5

DE112017000207T5 - Akustische Dämpfung in Datenspeichergehäusen

Info

Publication number: DE112017000207T5
Application number: DE112017000207.9T
Authority: DE
Inventors: Thomas Albrecht; Darya AMIN-SHAHIDI; Toshiki Hirano; Hussam Zebian
Original assignee: Western Digital Technologies Inc
Current assignee: Western Digital Technologies Inc
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-23
Also published as: US20170221526A1; US10403328B2; CN108475516A; WO2017132389A1; CN108475516B

Abstract

Für den verbessereten Betrieb von Datenspeichervorrichtungen und -systemen sind verschiedene Systeme und Geräte hierin bereitgestellt. In einem ersten Beispiel umfasst eine Datenspeicheranordnung ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um zumindest eine Datenspeichervorrichtung und eine Lüfteranordnung aufzunehmen, die konfiguriert ist, Luftströmung innerhalb des Gehäuses bereitzustellen, um zumindest eine Datenspeichervorrichtung zu belüften. Eine Vielzahl an Schallwellen strahlt in die Datenspeichervorrichtung von einem oder mehreren Lüftern der Lüfteranordnung während des Betriebs aus. Eine akustische Dämpfungsvorrichtung wird im Gehäuse positioniert und konfiguriert, um zumindest einen ersten Teil der Vielzahl an akustischen Wellen von zumindest einer Datenspeichervorrichtung abzulenken und eine Teil der Schallwellenenergie von zumindest einem zweiten Teil der Vielzahl an Schallwellen zu absorbieren.

Description

FACHGEBIET
Aspekte der Erfindung beziehen sich auf das Fachgebiet der Datenspeicherung und der Schalldämpfung in Datenspeichergehäusen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Computer- und Netzwerksysteme wie Datenspeichersysteme, Serversysteme, Cloudsysteme, PCs und Arbeitsplatzssysteme umfassen üblicherweise Datenspeichervorrichtungen zur Speicherung und zum Abrufen von Daten. Diese Datenspeichervorrichtungen können Festplattenlaufwerke (HDDs), Solid-State-Storage-Drives (SSDs), Bandspeichervorrichtungen, optische Speichervorrichtungen und hybride Speichervorrichtungen umfassen, die sowohl rotierende als auch feste Datenspeicherelemente und andere Massenspeichervorrichtungen umfassen.
Da die Anzahl und die Fähigkeiten von Computersystemen und Netzwerken steigen, werden immer bessere Speicherkapazitäten benötigt. Datenzentren, Cloud-Computing-Vorrichtungen und andere Datenverarbeitungssysteme in großem Maß haben ferner den Bedarf an digitalen Datenspeichersystemen erhöht, die in der Lage sind, immense Datenmengen zu übertragen und zu speichern. Datenzentren können eine große Menge an Datenspeichervorrichtungen in verschiedenen rackmontierten und hochdichten Speicherkonfigurationen aufzunehmen.
Ein Ansatz zur Bereitstellung von ausreichend Datenspeicher in Datenspeicherzentren ist die Verwendung von Anordnungen unabhängiger Datenspeichervorrichtungen. Viele Datenspeichervorrichtungen können in einem Elektronikgehäuse aufgenommen werden. Ein Elektronikgehäuse ist eine modulare Einheit, die unabhängige Datenspeichervorrichtungen in einer Anordnung, Computerprozessoren, Router und andere elektronische Ausrüstung aufnehmen und betreiben kann. Die Datenspeichervorrichtungen werden innerhalb des Elektronikgehäuses in unmittelbarer Nähe aufgenommen und betrieben, sodass viele Datenspeichervorrichtungen in ein bestimmtes Volumen eingepasst werden können. Der Betrieb mehrerer Datenspeichervorrichtungen in unmittelbarer Nähe innerhalb des Elektronikgehäuses kann zu Hitzeproblemen und vorzeitigem Ausfall von Datenspeichervorrichtungen führen.
Elektronikgehäuse umfassen üblicherweise Lüfter oder andere Kühlungsvorrichtungen. Wenn ein Lüfter in einem Elektronikgehäuse mit zwei oder mehr Lüftern ausfällt, wird der ausgefallene Lüfter zum Weg mit dem geringsten Widerstand gegen Luftströmung und lenkt kühlende Luftströmung weg von der Datenspeichervorrichtung. Manche Elektronikgehäuse umfassen Anordnungen mit aufklappbaren Lüftungsschlitzen, die an der Auslassseite des Lüfters angebracht sind. Wenn ein Lüfter ausfällt, schließen sich die Lüftungsschlitze aufgrund der Schwerkraft oder eines aktiven Servomechanismus und verhindern den Rückstrom durch den ausgefallenen Lüfter. Diese Lüftungsschlitzanordnungen sind üblicherweise außerhalb der Datenspeicheranordnung oder des Elektronikgehäuses montiert, um die Nutzung des Innenraumes für die elektronischen Komponenten zu maximieren. Außen montierte Rückstromlüftungsschlitze fügen Masse zum Gehäuse hinzu und können Kabel, Ladekabel und Wände in der Nähe des Gehäuses stören. Des Weiteren umfassen Designs mit Lüftungsschlitzen viele bewegliche Teile, die zu reduzierter Verlässlichkeit der Elektronikgehäuse führen können.
Während Dichte und Arbeitspensum der Datenspeichervorrichtungen steigen, können in einzelnen Datengehäusen erhöhte Ausfallraten aufgrund von erhöhter Dichte und höheren Betriebstemperaturen festgestellt werden. Außerdem kann dichtes Bepacken von Datenspeichervorrichtungen innerhalb des Gehäuses, wie etwa in rackmontierten Moduleinheiten, zu raueren schwingenden und thermischen Umgebungen für Datenspeichervorrichtungen führen. Diese raue Umgebung, wie z. B. aufgrund von mechanischen Schwingungen des Lüfters, akustischen Störungen, strömungsbedingten Störungen oder anderen akustischen Störungen, können die Verlässlichkeit und Lesbarkeit der Datenspeichervorrichtungen, die rotierende magnetische Medien enthalten, beeinflussen. In Systemen mit dutzenden Festplatten und Lüftern zur Kühlung, können die Lüfter während des Lesens und Schreibens in die Festplatten Schwingungsstörungen verursachen, wobei Festplatten, die am nächsten zum Lüfter liegen, am meisten vom Lüftungsgeräusch beeinflusst werden.
ÜBERBLICK
Um verbesserten Betrieb von Datenspeichervorrichtungen und -systemen bereitzustellen, werden verschiedene Systeme und Vorrichtungen hierin bereitgestellt. In einem ersten Beispiel umfasst eine Datenspeicheranordnung ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um zumindest eine Datenspeichervorrichtung aufzunehmen und eine Lüfteranordnung, die konfiguriert ist, um Luftströmung innerhalb des Gehäuses bereitzustellen, um zumindest eine Datenspeichervorrichtung zu belüften. Eine Vielzahl an Schallwellen strahlt von einem oder mehreren Lüftern der Lüfteranordnung in Betrieb in die Datenspeichervorrichtung aus. Eine akustische Dämpfungsvorrichtung, die im Gehäuse positioniert und konfiguriert ist, um zumindest einen ersten Teil der Vielzahl an Schallwellen von der zumindest einen Datenspeichervorrichtung weg abzulenken und einen Teil der Schallwellenenergie von zumindest einem zweiten Teil der Vielzahl an Schallwellen zu absorbieren.
In einem weiteren Beispiel umfasst ein Datenspeichersystem einen hierin beschriebenen Baugruppenträger, der eine Datenspeichervorrichtung aufnimmt, wobei der Baugruppenträger eine erste Öffnung an einer ersten Seite und eine zweite Öffnung an einer zweiten Seite, die der ersten entgegegesetzt ist, aufweist. Eine Lüfteranordnung, die an das Gehäuse gekoppelt ist und konfiguriert ist, um Luftströmung zum Durchströmen des Baugruppenträgers von der ersten Seite zur zweiten Seite und um die Datenspeichervorrichtung zu verursachen, um die Datenspeichervorrichtung zu kühlen. Eine akustische Dämpfungsvorrichtung, die im Baugruppenträger enthalten ist und konfiguriert ist, einen ersten Teil einer ersten Vielzahl an Schallwellen, die durch die Lüfteranordnung generiert werden, von der Datenspeichervorrichtung abzulenken und Schallwellenenergie des zweiten Teils der ersten Vielzahl an Schallwellen zu absorbieren.
In einem weiteren Beispiel umfasst ein Datenspeichersystem eine Datenspeichervorrichtung und ein Gehäuse, das die Datenspeichervorrichtung enthält. Das Gehäuse hat eine erste Öffnung auf einer ersten Seite und eine zweite Öffnung auf einer zweiten Seite, auf der entgegengesetzten Seite von der ersten Seite. Eine Lüfteranordnung ist an das Gehäuse gekoppelt und konfiguriert, um Luftströmung durch das Gehäuse von der ersten Seite zur zweiten Seite zu ziehen. Die Datenspeichervorrichtung behindert die Luftströmung durch das Gehäuse durch einen ersten Strömungswiderstandswert. Ebenfalls im Gehäuse enthalten ist eine akustische Dämpfungsvorrichtung zwischen der Datenspeichervorrichtung und der Lüfteranordnung, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung eine Vielzahl an Oberflächenkonturen aufweist, die konfiguriert sind, um eine erste Vielzahl an Schallwellen, die vom Lüfter generiert werden, von der Datenspeichervorrichtung abzulenken. Die akustische Dämpfungsvorrichtung verhindert Luftströmung durch das Gehäuse durch einen zweiten Strömungswiderstandswert. Der weite Strömungswiderstandswert ist kleiner als der erste Strömungswiderstandswert.
Figurenliste
Viele Aspekte der Offenbarung können mit Bezug auf die Zeichnungen besser verstanden werden. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht unbedingt umfangreich, denn der Fokus liegt eher auf der klaren Illustration der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. In den Zeichnungen zeigen gleiche Referenznummern außerdem zusammengehörende Teile aus unterschiedlichen Perspektiven. Obwohl einige Ausführungsformen in Verbindung mit diesen Zeichnungen beschrieben sind, ist die Offenbarung nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Im Gegenteil lautet die Absicht, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken.

1 ist ein Systemdiagramm, das ein Datensystem zeigt.
2 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung.
3 zeigt ein Elektronikgehäuse, das die akustische Dämpfungsvorrichtung aus 2 enthält.
4 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung.
5 zeigt eine Explosionszeichnung einer Datenspeichervorrichtungseinschubanordnung, die die akustische Dämpfungsvorrichtung aus 4 enthält.
6 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung, die in einem Elektronikgehäuse enthalten ist.
7 zeigt ein schematisches Diagramm eines Datensystems ohne akustische Dämpfung.
8 zeigt ein schematisches Diagramm eines Datensystems ohne akustische Dämpfung.
9 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung.
10 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung, die in einem Elektronikgehäuse enthalten ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Datenspeichervorrichtungen, wie Festplattenlaufwerke (HDDs), Solid-State-Storage-Drives (SSDs) und hybride Speichervorrichtungen, die sowohl rotierende als auch feste Datenspeicherelemente und andere Massenspeichervorrichtungen umfassen, können in verschieden angeordneten Konfigurationen, wie z. B. in rackmontierten Gehäusen, die dutzende einzelne Laufwerke aufnehmen, umfasst sein. Die Kühlungs- oder Ventilationslüfter können in den Gehäusen zum Leiten einer Luftströmung über die verschiedenen Festplatten enthalten sein. Leistungsversorgungsgeräte können ebenfalls enthalten sein, um den verschiedenen Speichervorrichtungen Leistung bereitzustellen, um Eingangsleistung von einem Versorger oder einer Gebäudeinfrastruktur in eine für die Speichervorrichtungen verwendbare Form zu konvertieren.
Laufwerke, die rotierende Medien enthalten, wie u.a. rotierende magnetische Medien von Festplattenlaufwerken oder hybride Plattenlaufwerke, umfassen auch einige elektromechanische Elemente zur Positionierung von Schreib-/Leseköpfen über den rotierenden Medien. Diese elektromechanischen Elemente umfassen Anker, Motoren, Aktuatoren, Schwingpulen, Servos und andere Elemente, die durch Schwingungen des Laufwerks selbst oder von schwingender Umgebung, in der sie umfasst sind, beeinflusst werden können. Diese schwingende Umgebung kann Schwingungen oder akustische Störungen umfassen, die von den Ventilationslüftern ausgelöst werden, sowie von den Laufwerken selbst. Zum Beispiel kann ein Laufwerk, das viele zufällige Schreib-/Leseoperationen ausführt, aufgrund der schnellen Bewegungen des dazugehörigen elektromechanischen Elements im Laufwerk mehr Schwingung für die umliegende Umgebung des Laufwerks hervorrufen. Andere Komponenten innerhalb des Speichergehäuses, wie z. B. Lüfter, können die Schingungspegel innerhalb des dazugehörigen Gehäuses ebenfalls beeinflussen. Die Beispiele hierin beschäftigen sich mit einigen Systemen, Software, Vorrichtungen und Verfahren zur Modifikation der Schwingungsstörungsumgebung von Speichergehäusen. Insbesondere können Geschwindigkeit und Phasenverhältnisse von Ventilationslüftern modifiziert werden, um die akustischen Störungen der Datenspeichervorrichtungen in einem Gehäuse zu reduzieren.
Als erstes Beispiel einer Datenspeichervorrichtung ist 1 dargestellt. 1 ist ein Systemdiagramm, das System 100 zeigt. System 100 umfasst ein Datenspeichersystem 110 und ein oder mehrere Host-Systeme 140. Das Datenspeichersystem 110 und das Host-System 140 kommunizieren über die Speicherverbindung 130. Das Datenspeichersystem 110 kann in einer Umgebung, die eine oder mehrere Datenspeicheranordnungen umfasst, wie z. B. eine Rackmount-Computerumgebung, beinhaltet sein.
In 1 weist das Datenspeichersystem 110 eine Anordnung auf, die ein Steuerungssystem 111, Sensoren 112, einen Baugruppenträger oder ein Gehäuse 113, eine Vielzahl an Lüfteranordnungen 115 - 117, Schalldämpfungssystem 118 und eine Vielzahl an Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 umfasst. Jede der Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 kann eine oder mehr rotierende Speichermedien, wie z. B. in den detaillierten Ansichten für die Datenspeichervorrichtung 124, die rotierende Medien 125 und Lese-/Schreibköpfe/- Ankeranordnungen 126 umfasst, gezeigt. In manchen Beispielen umfassen einzelne der Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 Solid-State-Storage-Medien und können rotierende Medien weggelassen werden, oder können Kombinationen von rotierenden Medien und Solid-State-Storage-Medien umfassen.
Das Steuerungssystem 111 ist kommunikativ mit den Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 und den Sensoren 112 gekoppelt. Obwohl das Steuerungssystem 111 in diesem Beispiel als innerhalb des Datenspeichersystems 110 gezeigt ist, soll verstanden werden, dass das Steuerungssystem 111 in anderen Beispielen in andere Elemente außerhalb des Datenspeichersystems 110 umfasst sein kann. Ferner können Elemente des Steuerungssystems 111 in einzelnen der Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 umfasst sein.
Im Betrieb erhält das Datenspeichersystem 110 Schreib- oder Lesetransaktionen über die Speicherverbindung 130 vom Host-System 140 ausgegeben werden, wie z. B. Schreiboperationen 131 oder Leseoperationen 132. In Reaktion auf Leseoperationen können individuelle Datenspeichervorrichtungen aus Datenspeichersystemen 110 Daten, die in verbundenen Medien zum Transfer in das Host-System 140 gespeichert sind, erhalten. In Reaktion auf Schreiboperationen können individuelle Datenspeichervorrichtungen im Datenspeichersystem 110 Daten auf die zugeordneten Speicher schreiben. Dies soll so verstanden werden, dass weitere Komponenten der Datenspeichersysteme 110 und Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 in 1 aus Gründen der Klarheit ausgespart sind, wie z. B. Transaktionswarteschleifen, Baugruppenträger, Zwischenverbindungssysteme, Lese-/Schreibköpfe, Medien, Anker, Vorverstärker, Empfänger, Prozessoren, Verstärker, Motoren, Servos, Gehäuse und andere elektrische oder mechanische Elemente.
Das Datenspeichersystem 110 weist eine Vielzahl an Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 auf. Diese Datenspeichervorrichtungen sind mit einem Steuerungssystem 111 durch eine oder mehrere Speicherverbindungen gekoppelt, die eine serielle ATA-Schnittstelle, eine Serial-Attached-Small-Computersystem- (SAS) Schnittstelle, eine Integrated-Drive-Electronics- (IDE-) Schnittstelle, eine nichtflüchtige Speicherexpress- (NVMe-) Schnittstelle, ATA-Schnittstelle, Peripheral Component Interconnect Express- (PCIe-) Schnittstelle, Universal Serial Bus- (USB-) Schnittstelle, Drahtlosschnittstelle, Direct Media- (DMI-) Schnittstelle, Ethernetschnittstelle, Netzwerkschnittstelle oder eine andere Kommunikations- und Datenschnittstelle aufweisen können, welche Kombinationen, Variationen und Verbesserungen davon umfassen. Das Datenspeichersystem 110 kann ferner Cachesysteme, Baugruppenträger, Gehäuse 113, Lüfteranordnungen 115 -117, Zwischenverbindungssysteme, Kabel oder andere Schaltungen und Ausrüstung aufweisen.
Das Steuerungssystem 111 umfasst Verarbeitungsschaltungen, Kommunikationsschnittstellen und eine oder mehr nicht transitorische, maschinenlesbare Speichermedien. Die Verarbeitungsschaltungen können eine oder mehr Mikroprozessoren und andere Schaltungen aufweisen, die Firmware vom Arbeitsspeicher zum Betrieb, wie hierin beschrieben, erhält und ausführt. Die Verarbeitungsschaltung kann innerhalb einer Prozessorvorrichtung implementiert werden, kann aber auch über mehrere Prozessorvorrichtungen oder Subsysteme, die in der Ausführung von Programmanweisungen zusammenarbeiten, verteilt werden. Beispiele für Verarbeitungsschaltungen umfassen allgemeine zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs), anwendungsspezifische Prozessoren und Logikvorrichtungen, sowie jeden andere Typ von Prozessorvorrichtungen, Kombinationen und Variationen davon. Die Kommunikationsschnittstellen können eine oder mehr Speicherschnittstellen zur Kommunikation mit Host-Systemen, Netzwerken und ähnlichen umfassen. Die Kommunikationssysteme können Vorverstärker, Schnittstellenschaltungen, Steckverbinder, Puffer, Mikrokontroller und andere Schnittstellenausrüstung umfassen.
Die Sensoren 112 können analoge oder digitale Schwingungssensoren oder akustische Störungssensoren umfassen, die konfiguriert sind, Schwingung oder aktustische Störungen im Gehäuse 113, in der Nähe einer der Datenspeichervorrichtungen 120 -124 oder in Verbindung mit anderen Elementen des Datenspeicherungsystems 110, wie z. B. einer Lüfteranordnung 115 - 117 zu detektieren. Schwingungssensoren können Beschleuigungsmesser, Gyroskopsensoren, Mikrofone, akustiche Sensoren oder andere Schwingungssensoren umfassen. Die Sensoren 112 können ferner Ausfälle von verschiedenen Komponenten des Datenspeichersystems 110 detektieren, wie z. B. den Ausfall von Netzteilen, Lüftern, Datenspeichervorrichtungen und dergleichen, die die Schwingungsumgebung der Datenspeichersysteme 110 beeinflussen können. Die Sensoren 112 können außerdem verschiedene Schnittstellen zur Kommunikation gemessener Informationen umfassen, wie z. B. mit dem Steuerungssystem 111. Diese Schnittstellen können neben anderen Elementen Empfänger, Analog-Digital-Wandler, Verstärker, Filter, Signalprozessoren umfassen. In manchen Beispielen können Sensoren 112 jeweils Mikrokontrollerelemente, programmierbare Logikschaltungen oder diskrete Logikschaltungen zur Steuerung der Vorgänge von Sensor 112 umfassen. In manchen Beispielen können die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 jeweils einen Sensor 112 umfassen und die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 umfassen Ausrüstung und Schaltungen für den Transport von Informationen der Sensoren über eine zugeordnete Speicherungs- oder Host-Schnittstelle zum Steuerungssystem 111.
Das Gehäuse 113 weist Strukturelemente, die Elemente des Datenspeichersystems 110 aufnehmen und strukturell unterstützen, auf. Das Gehäuse 113 kann unter anderem Baugruppenträgerelemente, Rahmen, Befestigungselemente, Rackmount-Merkmale und Ventilationselemente umfassen. In vielen Beispielen umfasst das Gehäuse 113 ferner Lüfter 115 - 117 oder andere Kühl- und Ventilationselemente, um den Elementen des Datenspeichersystems 110 eine Luftströmung bereitzustellen.
Lüfteranordnungen 115 - 117 stellen den Elementen in Gehäuse 113, wie z. B. den Elementen des Datenspeichersystems 110, Luftströmungen bereit. Eine Luftströmung wird erzeugt, indem Luft durch eine oder mehrere Öffnungen 114 an einem Ende des Gehäuses 113 gezogen und durch eine oder mehrere Öffnungen 119 an einem anderen, entgegengesetzten Ende des Gehäuses 113 gepresst wird. Lüfteranordnungen 115 - 117 können jede Art von Lüfter aufweisen, wie z. B. Axial-, Zentrifugal-, Querstromlüfter, oder andere Lüftertypen, einschließlich zugehöriger Kanäle, Lüftungsgitter, Lamellen oder anderer Richtungselemente, einschließlich Kombinationen und Variationen davon.
Das Datenspeichersystem 110 umfasst ferner ein oder mehr Leistungsversorgungungsgeräte zur Umwandlung externer Eingangsleistungsquellen oder zur Bereitstellung verschiedener Formen von elektrischer Energie für die Elemente des Datenspeichersystems 110. Leistungsversorgungungsgeräte können jeweils neben anderen Elementen Leistungswandlerelemente, Leistungselektronik, Transformatoren und Spannungsumwandlungsschaltungen aufweisen. Leistungsversorgungungsgeräte können ferner in eine Anordnung mit einem oder mehreren Ventilationslüftern, wie einer Anordnung 115 - 117 umfasst sein, um den Leistungsversorgungungsgeräten und anderen Komponenten des Gehäuses 113 Kühlung und Belüftung bereitzustellen.
Jede der Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 weist ein oder mehr computerlesbare Speichermedien auf, die über eines oder mehr Lese-/Schreibköpfe und damit verbundene elektromechanische Elemente zugreifbar ist. In 1 ist eine detaillierte Beispielansicht der Datenspeichervorrichtung 124 gezeigt, worin rotierende Medien 125 und Lese-/Schreibköpfe und Ankeranordnungen 126 hervorgehoben werden, und diese Elemente können in jeder Datenspeichervorrichtung 120 - 124 umfasst sein, obwohl Variationen bei Datenspeichervorrichtungen möglich sind, wie z. B. wenn Festspeichermedien verwendet werden. Die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 umfassen ferner jeweils Verarbeitungsschaltungen, Kommunikationsschnittstellen, Anker, Vorverstärker, Sender/Empfänger, Prozessoren, Verstärker, Motoren, Servos, Gehäuse und andere elektrische und mechanische Elemente. Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 können jeweils ein Festplattenlaufwerk, ein Hybridfestplattenlaufwerk, ein Solid-State-Storage-Drive oder andere computerlesbare Speichervorrichtungen und Kombinationen davon aufweisen. Datenspeichervorrichtungen 120 -124 können ferner Elemente umfassen, die ähnliche Elemente wie Sensor 112 aufweisen. Die computerlesbaren Speichermedien von Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 können jeweils rotierende magnetische Datenspeichermedien umfassen, sie können aber auch andere Medien, wie z. B. Solid-State-Storage-Drive-Elemente, Caches oder Cachesysteme umfassen. Diese anderen Medien können Solid-State-Speichermedien, optische Speichermedien, nicht-rotierende magnetische Medien, phasenwechselnde, magnetische Medien, spin-basierte Speichermedien oder andere Speichermedien umfassen, Kombinationen, Variationen und Verbesserungen davon miteingeschlossen. In manchen Beispielen weisen Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 jeweils ein Hybridfestplattenlaufwerk auf, das Solid-State-Speicherelemente in Kombination mit rotierenden magnetischen Speichermedien einsetzt. Die zugeordneten Speichermedien können verschiedene magnetische Speicherschemata anwenden, wie z. B. Zufallsschreibtechniken, Shingled Magnetic Recording (SMR), Perpendicular Magnetic Recording (PMR) (senkrechte Magnetaufzeichnung) oder wärmeunterstützte Magnetaufzeichnung (HAMR), Kombinationen, Variationen und Verbesserungen miteingeschlossen.
Das Host-System 140 kann Verarbeitungslemente, Datentransferelemente und Benutzerschnittstellenelemente umfassen. In manchen Beispielen ist das Host-System 140 eine zentrale Verarbeitungseinheit einer Rechenvorrichtung oder eines Rechensystems. In anderen Beispielen umfasst Host-System 140 auch Speicherelemente, Datenspeicher und Transferelemente, Steuerelemente, Logikelemente, Firmware, Ausführungselemente und andere Komponenten des Verarbeitungssystems. In weiteren anderen Beispielen weist das Host-System 140 einen RAID-Steuerungsprozessor oder einen zentralen Speichersystemprozessor auf, wie z. B. einen Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung, im Feld programmierbare Gatteranordnung (FPGA) oder eine andere Verarbeitungs- und Logikvorrichtung, Kombinationen daraus miteingeschlossen. Das Host-System 140 kann Benutzerschnittstellenelemente umfassen oder mit ihnen über eine Schnittstelle verbunden sein, die einem Benutzer des Datensystems 100 erlauben können, die Vorgänge des Datensystems 100 zu steuern oder den Status oder die Vorgänge des Datensystems 100 zu überwachen. Diese Benutzerschnittstellenelemente können graphische Displays oder Textdisplays, Anzeigeleuchten, Netzwerkschnittstellen, Webschnittstellen, Softwareschnittstellen, Benutzereingabevorrichtungen oder andere Schnittstellenelemente umfassen. Das Host-System 140 kann ferner Schnittstellenschaltungen und Elemente zur Abwicklung von Kommunikation über Bus 130, wie Logik, Verarbeitungsteile, Puffer, Sender/Empfänger und dergleichen umfassen.
Der Bus 130 kann eine oder mehrere serielle oder parallele Verbindungen umfassen, wie z. B. eine Peripheral Component Interconnect Express- (PCIe-) Schnittstelle, Integrated Drive Electronics- (IDE-) Schnittstelle, ATA-Schnittstelle, Universial Serial Bus- (USB-) Schnittstelle, Drahtlosschnittstelle, Direct Media Interface- (DMI-) Schnittstelle, Ethernet-Schnittstelle, Netzwerkschnittstelle, oder andere Kommunikations- und Datenschnittstellen, Kombinationen, Variationen und Verbesserungen davon miteingeschlossen. Obwohl ein Bus 130 in 1 gezeigt ist, sollte klargestellt warden, dass eine oder mehrere diskrete Verbindungen zwischen den Elementen des Datensystems 100 angewendet werden können.
Werden die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 innerhalb des Gehäuses 113 nahe beisammen positioniert, erhöht sich die Wärmebelastung und macht die Wärmeableitung tendentiell schwieriger. So werden starke Kühlungslüfter 115 - 117 verwendet, um genug Luft durch den begrenzten Durchflussbereich zu pressen. Dies resultiert üblicherweise in größeren akustischen Störungen, zusätzlich zu den Störungen aufgrund der von benachbarten Laufwerken durchgeführten Suchfunktionen. So eine akustische Störung einer Datenpeichervorreichtung 120 - 124, die nahe an einem Kühlungslüfter 115 - 117 in einem Gehäuse 113 positioniert ist, kann stark genug sein, um die Leistung dieser Festplatten signifikant zu verschlechtern.
2 zeigt ein Beispiel einer akustischen Dämpfungsvorrichtung 200 des Schalldämpfungssystems 118 aus 1. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 200 weist eine oder mehrere akustisch dämpfende oder schwächende Materialien auf, die die akustischen Eigenschaften in Verbindung mit den Lüfteranordnungen 115 - 117 verändern können, um negative akustische Effekte bei Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 zu reduzieren. Eine akustische Dämpfungsvorrichtung 200 erreicht die Reduktion akustischer Effekte zumindest durch eine Schwächung oder Absorption von akustischer Energie über einen Bereich an Frequenzen, sowie durch eine Umleitung oder Ablenkung der Schallwellen.
Das Material oder die Materialzusammensetzung der akustischen Dämpfungsvorrichtung 200 ist so konzipiert, dass sie Schallwellen innerhalb des Materials der Dämpfungsvorrichtung schwächt oder absobiert. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 200 kann Schaum, Polymere, Metallschaum, Glasfasern, Zellulose, Prallflächen, Resonanzkammern oder andere Materialien und Elemente aufweisen, die Schallwellen mit Störfrequenzen absorbieren oder einfangen. Beispiele für Materialkompositionen der akustischen Dämpfungsvorrichtungsschichten umfassen die folgenden: geschlossenzelliges polymeres Schaummaterial; offenzelliges polymeres Schaummaterial; Faserplatten oder Karton, die hohe Dichte haben, jedoch weich und verlustbehaftet sind; Well- Papier, das eine niedrige Dichte hat und aufgrund seiner Struktur dämpfend ist; Wellplastik, Elastomere; gewebte oder gepresste Textilien; Fasern; geformter Papierzellstoff, wie z. B. Eierkarton und Verpackungseckblöcke; sowie Kombinationen dieser Materialien.
Mit einem Material wie Schaum, der eine Dichte vergleichbar mit jener von Luft hat, tritt ein Teil der Schallwelle in das Material ein und der Rest wird abgelenkt. Der Schaum leitet einen Teil der Energie, jenes Teils der den Schaum durchquert, ab. Mehrere Ablenkungen und Absorptionen von Energie durch den Schaum resultieren in der Dämpfung der Schallwellen.
Das Material der akustischen Dämpfungsvorrichtung 200 hat üblicherweise eine oder mehrere Dämpfungsfrequenzen oder -frequenzbereiche für welche die Schallwellen gedämpft oder reduziert werden. In einem weiteren Beispiel kann die akustische Dämpfungsvorrichtung Metamaterialien umfassen, die durch Mikrostrukturen punktuell eingestellt werden können, um bestimmte ausgewählte akustische Frequenzen zu dämpfen.
Zusätzlich zur Dämpfung der Schallwellen innerhalb des Materials selbst, kann die äußere Oberfläche 205 der akustischen Dämpfungsvorrichtung 200 Konturen oder andere Texturierungen 210 umfassen, die konzipiert sind, um Schallwellen von den Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 abzulenken und zu zerstreuen. Auf diese Weise werden die Wellen abgelenkt, bevor sie die Dateispeichervorrichtungen 120 - 124 erreichen. In einer bevorzugten Ausführungsform minimiert die Texturierung 210 der Oberfläche der Dämpfungsvorrichtung 205 die Zerstreuung der Schallwellen, um die Menge an Schallwellen, die eine direkte Ausbreitungslinie in Richtung der Dateispeichervorrichtungen 120 - 124 hat, zu reduzieren. Die Texturierung 210 verursacht eine Schallwelle bevorzugt dazu, mehrfach von der akustischen Dateispeichervorrichtung abgelenkt oder umgelenkt zu werden, bevor sie in der Lage ist, in das akustische Dämpfungsmaterial einzudringen. Jedes Mal, wenn Schallwellen an einer Schnittstelle abgelenkt werden, durchquert ein Teil der Energie die Schnittstelle und wird teilweise absorbiert. Als Ergebnis kann die abgelenkte Wellenenergie geninger als die Energie der Ausgangswelle sein. Daher können mehrere Ablenkungen an akustischen Dämpfungsmaterialien akustische Störungen abschwächen. Üblicherweise können Materialien mit geringerer Dichte und verlustbehaftete Materialien, wie etwa offenzelligee akustischee Schaum, die beste Absorption und Ablenkung bereitstellen.
Wie in 2 gezeigt, umfasst Textur 210 auf der Oberfläche 205 Oberflächenwellungen, die konzipiert sind, um Schallwellen von Oberfläche 205 abzulenken. In dieser Ausführungsform umfasst Textur 210 horizontale Gruppen 215 mit drei Wellungen und vertikale Gruppen 220 mit drei Wellungen. Die abwechselnde Struktur aus horizontalen und vertikalen Gruppen 215, 220 kann auch bei der Widerstandsanpassung der Schnittstellen und der Verbesserung der Schallwellenabsorption behilflich sein.
Wie oben beschrieben stellen Lüfteranordnungen 115 - 117 Elemente innerhalb des Gehäuses 113 Luftströmungen bereit. Während die Reduktion ihrer akustischen Effekte auf die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 gewünscht ist, muss auch ihre Fähigkeit, Kühlung für die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 bereitzustellen, erhalten werden. Entsprechend umfasst die Dämpfungsvorrichtung ferner Durchlässe und Löcher 225, die der kühlenden Luft das Durchströmen erlauben.
In Bezug auf 3 ist ein Datenspeichersystem 110 mit akustischer Reduktion gezeigt. 3 zeigt eine Vielzahl an Einschüben 320 - 324, die jeweils Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 enthalten. Jeder Einschub umfasst eine Öffnung 305 auf einer ersten Seite, die von den Lüftern 115 - 117 wegzeigt und eine andere Öffnung 310 auf einer zweiten Seite, die den Lüftern 115 - 117 zugewandt ist. Wenn die Lüfter 115 - 117 in Betrieb sind, wird Luft durch die Öffnungen 305 und 310 der Einschübe 320 - 324 in der allgemeinen Richtung der Luftströmung 315 durch das Gehäuse 113 gezogen.
Das Schallgeräusch der Lüfter 115 - 117, das sich durch das Gehäuse 113 in Richtung der Einschübe 320 - 324 ausbreitet, wird von den Dämpfungsvorrichtungen 200 wie oben beschrieben gedämpft. Wie gezeigt, ist eine separate akustische Dämpfungsvorrichtung 200 an ein Ende jedes Einschubs 320 - 324 in der Nähe der entsprechenden Öffnungen 310 angebracht, um das Geräusch des Lüfters zu dämpfen oder zu verhindern, dass es die Datenspeichervorrichtungen 120 - 124 erreicht. Um der Luftströmung weiherhin zu erlauben, durch das Gehäuse 113 zu strömen, sind die Größe und die Verteilung der Löcher 225 in den Dämpfungsvorrichtungen 200 so gewählt, dass sie so mininalen Einfluss auf den Luftstrom haben wie möglich, wobei sie der Dämpfungsvorrichtung 200 trotzdem ermöglichen, erhöhte akkustische Dämpfung bereitzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform verhindert die kombinierte Querschnittsfläche der Löcher 225 in jeder Dämpfungsvorrichtung 200 einen erhöhten Luftströmungswiderstand durch das Datenspeichersystem 110 und der Querschnitt jedes Lochs 225 ist klein genug, um den akustischen Dämpfungsvorrichtungen 200 die Dämpfung der meisten Schallwellen, die von den Lüftern 115 - 117 erzeugt werden, zu erlauben. Zusätzlich dazu wird der Effekt der Verstopfung durch Staub, die bei Löchern mit kleinem Durchmesser vorkommen kann, bei der Größenbestimmung der Durchmesser der Löcher 225 miteinbezogen. Wenn die einzelnen Durchmesser zu klein sind, kann sich der Staub in den Löchern 225 sammeln und den Luftdurchlass durch diese teilweise oder komplett blockieren, was wiederum zu einer Reduktion der Menge kühlender Luft zur Kühlung des Systems 110 führen kann.
Während 3 eine Ausführungsform mit getrennten akustischen Dämpfungsvorrichtungen 200 zeigt, die an individuelle Einschübe 320 - 324 gekoppelt sind, werden auch alternative Ausführungsformen betrachtet. Zum Beispiel kann eine einzelne, große Dämpfungsvorrichtung, die die Breite des Gehäuses 113 zwischen den Einschüben 320 - 324 und den Lüftern 115 - 117 quert, aufgenommen werden, anstatt einer einzelnen Dämpfungsvorrichtung 200 für jeden Einschub 320 - 324.
4 zeigt eine akustische Dämpfungsvorrichtung 400 gemäß einer anderen Ausführungsform. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 hat gewisse Ähnlichkeiten mit der akustischen Dämpfungsvorrichtung 200. Zum Beispiel ist die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 auch konzipiert, um Schallwellen im Material der Dämpfungsvorrichtung zu dämpfen oder zu absorbieren. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 kann auch aus den gleichen Materialien wie oben beschrieben herfestellt sein, wie z. B. einem offenzelligen Schaum für eine hohe Schallwellenabsorption und -dämpfung.
Die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 ist mit einer unterschiedlichen Oberflächentextur 410 oder -kontur 405 gezeigt. Um eine Querströmung innerhalb des Gehäuses zu erhöhen, kann die Oberfläche 405 einen oder mehrere darin gebildete Kreuzschnitte 415 aufweisen, die den Widerstand gegen die Querströmung im Luftzwischenraum im Inneren des Gehäuses zwischen der Lüfteranordnung (z. B. Lüfter 115 - 117 aus 1) und der akustischen Dämpfungsvorrichtung 400 reduzieren. Zusätzlich dazu können einige oder alle Durchlässe oder Löcher 425 angrenzend an eine entsprechende gewinkelte Öffnung 427 gebildet werden, die konzipiert sind, um den Stömungswiderstand der akustischen Dämpfungsvorrichtung 400 zu verringern und dadurch ein reibungsloseres Stömungsprofil bereitzustellen. Die Kontur 410 der Oberfläche 405 ist bevorzugt konzipiert, während des Versuchs, den Einfluss des Widerstands der Dämpfungsvorrichtung auf den Luftstrom zu reduzieren, das Volumen der Dämpfungsvorrichtung zu maximieren.
5 zeigt eine Explosionszeichnung einer Anordnung einer akustischen Dämpfungsvorrichtung 400 angrenzend an eine Einschubanordnung 500. Die Einschubanordnung 500 umfasst ein Einschubgehäuse 505 in dem eine Datenspeichervorrichtung 510 untergebracht ist. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 ist zwischen einem Einschubteiler 515 und einer rückseitigen Blende 520 des Gehäuses 505 positioniert. In einer Ausführungsform, in der das Einschubgehäuse 505 keine rückwertige Blende 520 hat, kann die akustische Dämpfungsvorrichtung 400 mit der Einschubanordnung 500, zum Beispiel mittels eines Klebemittels, gekoppelt werden.
Zusätzlich dazu, wie in 6 gezeigt, können einzelne akustische Dämpfungsvorrichtungen 600 - 602 jeweils mit jedem Lüfter 115 - 117 gekoppelt werden, anstatt an Datenspeichervorrichtungseinschübe 320 - 324. 6 zeigt einen Teil des Gehäuses 113, der eine Stirnwand 605 zeigt, die mit den Lüftern 115 - 117 gekoppelt ist. Eine hintere oder rückwärtige Oberfläche 610 der Dämpfungsvorrichtungen 600 - 602 ist gezeigt. Eine vordere Oberfläche der Dämpfungsvorrichtungen 600 - 602, die den Lüftern 115 - 117 zugewendet ist, ist konzipiert, um Konturen aufzuweisen, die Schallwellen zurück zu den Lüftern 115 - 117, wie oben beschrieben, umleiten oder ablenken. Die rückwärtige Oberfläche 615 hingegen ist als planar gezeigt, Oberflächenkonturen wie Kontur 210 können hierin inkorporiert sein. Da die rückwärtige Oberfläche 615 von der Geräuschquelle wegzeigt, stellt diese zusätzliche Texturierung einen reduzierten Effekt von Streuung des Geräuschs bereit.
6 zeigt ferner, dass die Dicke der akustischen Dämpfungsvorrichtungen 602 sich von der Dicke der Dämpfungsvorrichtungen 600 - 601 unterscheidet. Zusätzlich zur Konzeption des Materials, Größenbestimmung der Löcher, Form und Oberflächentexturiereung der Dämpfungsvorrichtung, um die erwünschten Dämpfeigenschaften zu erreichen, trägt die Dicke auch zur Luftströmung und den Eigenschaften der Schallwellendämpfung bei. Im Allgemeinen gilt, je dicker die Dämpfungsvorrichtung, desto größer ist die Dämpfungsfähigkeit. Dickere Dämpfungsvorrichtungen brauchen aber auch mehr Raum oder Fläche im Gehäuse 113 und können die Querströmung der kühlenden Luft innerhalb des Gehäuses 113 beeinflussen. Dickere Dämpfungsvorrichtungen neigen dazu, größere Luftströmungswiderstandswerte aufzuweisen, was verursacht, dass der gesamte Systemströmungswiderstand beeinflusst wird. Manchmal ist es weniger wünschenswert oder sogar nicht möglich, den Platz in einem Gehäuse zu vergrößern, um dem Hinzufügen von akustischen Dämpfungsvorrichtungen gerecht zu werden. Dementsprechend ist der im Gehäuse verfügbare Platz oft ein wichtiger Faktor bei der Konzeption von akustischen Dämpfungsvorrichtungen gemäß der Ausführungen der Konstruktion. Während 6 akustische Dämpfungsvorrichtungen unterschiedlicher Dicke innerhalb des gleichen Systems zeigt, um unterschiedliche Konstruktionsdicken zu illustrieren, können alle Dämpfungsvorrichtungen im selben System alle Eigenschaften des Designs (z. B. Material, Größenbestimmung der Löcher, Form, Oberflächentexturierung etc.) miteinander gemeinsam haben oder eigene und voneinander abweichende Eigenschaften des Designs aufweisen.
7 und 8 zeigen vereinfachte schematische Diagramme der Datenspeichersysteme 110. In 7 werden Schallwellen 700 - 720, die von der Lüfteranordnung 116 ausgehen, gezeigt. Schallwellen 700, 720, die vom Gehäuse 113 abprallen oder abgelenkt werden und auf die Speichervorrichtung 122 auftreffen, werden gezeigt. Schallwellen 705 - 715, die direkt auf die Speichervorrichtung 122 auftreffen, ohne von anderen Oberflächen abgelenkt worden zu sein, werden gezeigt. Schallwellen 700 - 720 sind nur Beispiele und andere Schallwellen können in Gehäuse 113 vorkommen, die andere Wege als jene in die den 7 und 8 gezeigten Schallwellen haben. Das Datenspeicherungssystem 110, gezeigt in 7, umfasst keine akustische Vorrichtung, wie hierin beschrieben, zur Reduktion oder Eliminierung von Schallwellen, die von einer Lüfteranordnung 116 ausgehen. So können die Schallwellen 700 - 720 in die Speichervorrichtung 122 vordringen und den Betrieb und die Verlässlichkeit der Speichervorrichtung 122, wie oben beschrieben, beeinträchtigen.
8 verdeutlicht ein schematisches Diagramm, das in 7 gezeigt ist, mit dem Hinzufügen einer akustischen Vorrichtung 800, die wie hierin beschrieben konfiguriert ist. Die akustische Vorrichtung 800 stellt eine Eintrittsbarriere für Schallwellen 700, 720 in die Speichervorrichtung 122 dar. Das bedeutet, dass Schallwellen 700, 720 in der akustischen Vorrichtung 800 vollständig absorbiert werden. Schallwellen 705, 715 werden weg von der Speichervorrichtung 122 umgelenkt und abgelenkt, bevor sie darauf auftreffen. Akustische Vorrichtungen 800 absobieren und dämpfen Schallwellen 705, 715 teilweise so, dass ihre reflektierte Engerie reduziert ist.
Akustische Vorrichtungen 800 können nicht alle Schallwellen davon abhalten, die Speichervorrichtung 122 zu erreichen. Demnach kann eine gewisse Schallwellenstörung in die Speichervorrichtung 122 durchdringen. Die Schallwelle 710, zum Beispiel, kann durch die akustische Vorrichtung 800 durch und in die Speichervorrichtung 122 gelangen. Dennoch ist die akustische Vorrichtung 800, wie gezeigt, konfiguriert, um die Intensität oder Stärke der Schallwelle 710 so zu reduzieren, dass ihr Einfluss auf die Speichervorrichtung 122 verringert wird.
7 und 8 zeigen eine Luftströmung 725, die das Datenspeichersystem 110 durchströmt. Wie in 7 gezeigt, verursacht der Betrieb der Lüfteranordnung 116, dass die Luftströmung 725 durch das Datenspeichersystem 110 strömt, um die Komponenten darin, wie z. B. die Datenspeichervorrichtung 122, zu belüften. Die Komponenten im Datenspeichersystem 110 haben einen Luftströmungswiderstand, die eine Stärkung der Luftströmung 725 hemmt oder reduziert, während diese durch das Gehäuse 113 gezogen wird. Wie in 7 gezeigt, wird die Stärke der Luftströmung 725 durch das Gehäuse 113 durch das Hinzufügen der akustischen Vorrichtung 800 ins Datenspeichersystem 110 nicht signifikant reduziert. Der Stömungswiderstand oder der Luftströmungswiderstand der Löcher (wie z. B. die Löcher 225 gezeigt in 3) der akustischen Vorrichtung 800 ist geringer als der Stömungswiderstand oder der Luftströmungswiderstand der Komponenten des Datenspeichersystems 110 ohne die akustische Vorrichtung 800; folglich wird die Stärke der Luftströmung 725 aufrechterhalten, wenn die akustische Vorrichtung 800 im System 110 eingesetzt wird.
9 verdeutlicht ein Beispiel einer akustischen Dämpfungsvorrichtung 900 des Schalldämpfungssystems 118 aus 1 gemäß einer anderen Ausführungsform. Wie die akustische Dämpfungsvorrichtung 200 weist die akustische Dämpfungsvorrichtung 900 eine oder mehrere akustisch aktive Materialien auf, die die akustischen Eigenschaften in Verbindung mit der Lüfteranordnung 115 - 117 verändern können, um die negativen akustischen Effekte auf die Speichervorrichtungen 120 - 124 zu reduzieren. Die akustische Dämpfungsvorrichtung 900 erreicht die akustische Effektreduktion zumindest durch Dämpfung oder Absorption von akustischen Frequenzen, sowie durch die Umlenkung und Ablenkung der akustischen Frequenzen oder Schallwellen.
Das Dämpfungsglied 900 umfasst ein erstes Dämpfungsglied 905 und ein zweites Dämpfungsglied 910. In einer Ausführungsform weist das erste Dämpfungsglied 905 eine Kartonplatte 915 mit ersten und zweiten Wellplatten 920, 925 auf beiden Seiten hergestellt. Das zweite Dämpfungsglied 910 ist aus einer Kartonplatte 930 mit ersten und zweiten Wellplatten 935, 940 auf jeder Seite auf. In einer bevorzugten Ausführung sind das erste und zweite Dämpfungsglied 905, 910 gestanzte Platten. Das Kartonmaterial des ersten und zweiten Dämpfungsglieds 905, 910 hilft Schallwellen zu absorbieren. Nichtsdestotrotz, sind oft andere Materialien, die Schallwellen absorbieren, wie die oben beschriebenen, vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform bestehen das erste und zweite Dämpfungsglied 905, 910 aus jeweils nur einer Wellplatte. Ferner, in einer anderen Ausführungsform, können zusätzliche Schichten von flachen und gewellten Platten, wie für jedes Dämpfungsglied 905, 910 gezeigt, hinzugefügt werden.
Wie gezeigt, weisen Wellplatten 920, 925 horizontale, gewellte Oberflächen auf und die Wellplatten 935, 940 weisen vertikal gewellte Oberflächen auf. Die Wellungen in der Oberfläche des ersten und zweiten Dämpfungsglieds 905, 910 unterstützen die Ablenkung und Umlenkung der Schallwellen weg vom akustischen Dämpfungsglied 900, bevor diese die Speichervorrichtung 120 - 124, wie oben beschrieben, erreichen. Wenn sie nebeneinander positioniert sind, um eine 3D-Struktur zu bilden, dienen die entgegengesetzten Wellungsrichtungen des ersten und zweiten Dämpfungsglieds 905, 910 zur weiteren Streuung, Absorption und zum Einfangen der Schallwellen, bevor sie zur Speichervorrichtung 120 - 124 durchdringen.
Um Luftströmung durch das Dämpfungsglied 900 zu ermöglichen, ist ein erster Satz an Öffnungen 945 im ersten Dämpfungsglied 905 gebildet und ein zweiter Satz an Öffnungen 950 im zweiten Dämpfungsglied 910. Wenn sie nebeneinander positioniert sind, verhindern die Öffnungen 945 und 950 einen direkten Weg oder eine direkte Sichtlinie zwischen dem Lüfter auf der einen Seite und der Speichervorrichtung auf der anderen Seite. Auf diese Weise kommen die Schallwellen, die von den Lüftern 115 - 117 ausgehen, in Kontakt mit einem oder beiden der ersten und zweiten Dämpfungsglieder 900, 910 und werden von diesen gedämpft. Die Anzahl, Versatzmuster und Platzierung der Öffnungen 945, 950 sind so konzipiert, dass eine merkliche Erhöhung des Widerstands der Gesamtkühlungsluftströmung durch das System 110 verhindert wird. Die Öffnungen 945, 950 werden bevorzugt so dimensioniert und platziert, sodass ein Luftströmungswiderstand durch das akustische Dämpfungsglied 900 geringer ist, als der Luftströmungswiderstand durch den Rest des Datenspeichersystems 110.
Darüberhinaus ist vorgesehen, dass in einer anderen Ausführungsform ein erstes Dämpfungsglied 905 und ein zweites Dämpfungsglied 910 hergestellt werden können, indem Schichten von Schaum mit ähnlichen Versatzöffnungen, wie jene in 9 gezeigt, verwendet werden. Die einzelnen Schichten können aneinander angrenzen oder durch eine Distanz getrennt sein, die der durch das Dämpfungsglied durchströmenden Kühlungsluft zusätzliche Bewegungsfreiheit ermöglicht.
10 veranschaulicht einen Teil des Gehäuses 113, das Lüfter 115 - 117 und das Dämpfungsglied 900, das an die Stirnwand 605 gekoppelt ist, aufweist. Wenn die Lüfter 115 - 117 in Betrieb sind, wird die Luftströmung 1000 durch das System 110 aus 1 und auf der Hinterseite hinaus geleitet. Die Luftströmung 1000 muss sich durch die Öffnungen 950 und 945 auf nicht-linearere Weise hindurch winden, um aus dem Inneren des Gehäuses 113 zu entkommen. Schallwellen, die in die entgegengesetzte Richtung wandern, müssen sich ebenso durch die Öffnungen 950 und 945 hindurch winden, um das Innere des Gehäuses zu erreichen. Aufgrund der Fähigkeit des akustischen Dämpfungsglieds 900, Schallwellen zu reduzieren, wie oben beschrieben, erreichen manche Schallwelle die Speichervorrichtungen 120 - 124 eventuell nie, während andere Schallwellen deutlich an Intensität einbüßen.
Die umfassten Beschreibungen und Figuren zeigen spezifische Ausführungsformen, um Fachleuten auf dem Gebiet der Offenbarung die beste Art der Herstellung und Verwendung zu lehren. Zum Zweck der Lehre innovativer Prinzipien wurden manche konventionellen Aspekte vereinfacht oder ausgespart. Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung werden Variationen dieser Ausführungen, die in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, verstehen. Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung werden auch verstehen, dass die oben beschriebenen Funktionen auf unterschiedliche Art und Weise kombiniert werden können, um zahlreiche Ausführungen zu bilden. Daher ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen spezifischen Ausführungen beschränkt, sondern nur durch die Patentansprüche und deren Äquivalente.

Claims

Datenspeicheranordnung, die Folgendes aufweist: ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um zumindest eine Datenspeichervorrichtung aufzunehmen; eine Lüfteranordnung, die konfiguriert ist, um einen Luftstrom innerhalb des Gehäuses zur Belüftung zumindest einer Datenspeichervorrichtung bereitzustellen, wobei eine Vielzahl von Schallwellen von einem oder mehreren Lüftern der Lüfteranordnung in Betrieb in die Datenspeichervorrichtung ausstrahlt; und eine akustische Dämpfungsvorrichtung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und konfiguriert ist, um zumindest einen Teil der Vielzahl von Schallwellen von der zumindest einen Datenspeichervorrichtung weg abzulenken und einen Teil der Schallwellenenergie von zumindest einem zweiten Teil der Vielzahl von Schallwellen zu absorbieren.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 1, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung eine Vielzahl von Oberflächenkonturen aufweist, die in einer ersten Oberfläche davon ausgebildet sind.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Oberflächenkonturen einen ersten Satz von Oberflächenkonturen aufweist, die in einer ersten Konturstruktur angeordnet sind, und einen zweiten Satz von Oberflächenkonturen, die in einer zweiten Konturstruktur angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Konturstruktur einander entlang der ersten Oberfläche abwechseln.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 2, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung eine zweite Oberfläche aufweist, die der ersten Oberfläche entgegengesetzt ist, und wobei die erste Oberfläche näher an der Lüfteranordnung angeordnet ist als die zweite Oberfläche.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 1, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung ferner aus einem Material besteht, das konfiguriert ist, um Schallwellen zu dämpfen, die in dieses eintreten.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 5, wobei das Material Karton oder ein Polymerschaummaterial aufweist.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine erste Wellkartonplatte mit Wellungen, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und eine erste Vielzahl von darin ausgebildeten Öffnungen aufweisen; eine zweite Wellkartonplatte mit Wellungen, die sich in einer zweiten Richtung, die im rechten Winkel auf die erste Richtung steht, erstrecken und eine zweite Vielzahl von darin ausgebildeten Öffnungen aufweisen; und wobei die erste und die zweite Vielzahl von Öffnungen in einer Richtung, die normal auf den ersten und den zweiten Wellpappebogen steht, einander nicht überlappen.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 1, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung näher an der zumindest einen Datenspeichervorrichtung angeordnet ist als an der Lüfteranordnung.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 1, wobei die akustische Dämpfungsvorrichtung ferner eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die sich durch diese hindurch erstrecken und ausgebildet sind, um zu ermöglichen, dass der Luftstrom die akustische Dämpfungsvorrichtung passiert.
Datenspeicheranordnung nach Anspruch 9, wobei der Strömungswiderstand der Vielzahl von Öffnungen in Bezug auf den die akustische Dämpfungsvorrichtung passierenden Luftstrom geringer ist als der Strömungswiderstand des die elektronische Speichervorrichtung passierenden Luftstroms.
Datenspeichersystem, das Folgendes aufweist: einen Baugruppenträger mit einem darin definierten Datenspeichervorrichtungsraum, um eine Datenspeichervorrichtung aufzunehmen, wobei der Baugruppenträger eine erste Öffnung an einer ersten Seite und eine zweite Öffnung an einer der ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite aufweist; eine Lüfteranordnung, die mit dem Gehäuse gekoppelt und konfiguriert ist, um zu bewirken, dass ein Luftstrom den Baugruppenträger von der ersten Seite hin zur zweiten Seite und um die Datenspeichervorrichtung herum zur Kühlung der Datenspeichervorrichtung passiert; und eine in dem Baugruppenträger aufgenommene akustische Dämpfungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen ersten Teil einer ersten Vielzahl von durch die Lüfteranordnung erzeugten Schallwellen von dem Datenspeichervorrichtungsraum weg abzulenken und die Schallwellenenergie eines zweiten Teils der ersten Vielzahl von Schallwellen zu absorbieren.
Datenspeichersystem nach Anspruch 11, das ferner Folgendes aufweist: einen in dem Gehäuse angeordneten Einschub; eine in dem Einschub angeordnete Datenspeichervorrichtung, wobei die Dämpfungsvorrichtung mit dem Einschub gekoppelt ist.
Datenspeichersystem nach Anspruch 11, wobei die Dämpfungsvorrichtung näher an dem Datenspeichervorrichtungsraum angeordnet ist als an der Lüfteranordnung und wobei ein Querströmungen ermöglichender Luftraum zwischen der Dämpfungsvorrichtung und der Lüfteranordnung ausgebildet ist.
Datenspeichersystem nach Anspruch 11, wobei die Dämpfungsvorrichtung aus einem Material besteht, das ausgebildet ist, um Schallwellen zu absorbieren, die in dieses eintreten.
Datenspeichersystem nach Anspruch 11, wobei die Dämpfungsvorrichtung eine Vielzahl von Oberflächenkonturen aufweist; wobei die Dämpfungsvorrichtung eine Vielzahl von durch diese hindurch verlaufenden Öffnungen aufweist und wobei ein Strömungswiderstand der Vielzahl von Öffnungen in Bezug auf den die Dämpfungsvorrichtung passierenden Luftstrom geringer ist als der Strömungswiderstand der Kühlluft, die um die in dem Datenspeichervorrichtungsraum angeordnete Datenspeichervorrichtung strömt.