DE202006010024U1

DE202006010024U1 - Prozessoranordnung in einem Computersystem

Info

Publication number: DE202006010024U1
Application number: DE200620010024
Authority: DE
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Current assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2016-06-28

Abstract

Prozessoranordnung in einem Computersystem, aufweisend
– eine Grundplatte (1),
– eine Unterstützungsvorrichtung (2), die auf der Grundplatte (1) angeordnet ist und erste Befestigungselemente (9) aufweist,
– eine Systemplatine (4) mit einem Sockel (5) zur Aufnahme eines Prozessors (6) im Bereich der Unterstützungsvorrichtung (2),
– einen Prozessor (6), der in dem Sockel (5) angeordnet ist, und
– eine Kühlvorrichtung (7), die auf dem Prozessor (6) angeordnet ist und mittels zweiter Befestigungselemente (10) an den ersten Befestigungselementen (9) der Unterstützungsvorrichtung (2) festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Unterstützungsvorrichtung (2) eine Vertiefung (13) im Bereich des Sockels (5) aufweist und
– in der Vertiefung (13) ein Unterstützungsmodul (12) zwischen der Unterstützungsvorrichtung (2) und der Systemplatine (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozessoranordnung in einem Computersystem, aufweisend eine Grundplatte, eine Unterstützungsvorrichtung, die auf der Grundplatte angeordnet ist und erste Befestigungselemente aufweist, eine Systemplatine mit einem Sockel zur Aufnahme eines Prozessors im Bereich der Unterstützungsvorrichtung, einen Prozessor, der in dem Sockel angeordnet ist, und eine Kühlvorrichtung, die auf dem Prozessor angeordnet ist und mittels zweiter Befestigungselemente an den ersten Befestigungselementen der Unterstützungsplatte festgelegt ist.
Prozessoranordnungen der oben genannten Art sind vielfach bekannt. Beispielsweise weisen Computergehäuse nach dem so genannten Balanced Technology Extended (BTX) Standard ein so genanntes Supporting Retention Module (SRM) auf, das an einem Chassis des Gehäuses befestigt ist oder aus diesem herausgestanzt ist. Das SRM-Modul wirkt dabei als Unterstützungsvorrichtung und dient zur Befestigung von Kühlvorrichtungen, auch genannt Thermal Module, in dem Computersystem. Das Thermal Module umfasst dabei beispielsweise einen Kühlkörper mit daran befestigtem Lüfter und einer geeigneten Luftführung.
SRM-Module nach dem BTX-Standard weisen vier Befestigungspunkte auf, die im Wesentlichen an den Ecken eines Prozessorsockels, beispielsweise einem so genannten LGA775-Sockel von Intel, liegen.
Diese Unterstützungsvorrichtungen sind jedoch nur bedingt für andere Computersysteme geeignet. Insbesondere sieht der Pro zessorhersteller AMD üblicherweise die Verwendung einer so genannte Backplate vor, die ein Durchbiegen einer Systemplatine im Bereich eines Prozessorsockels verhindert. Dies ist insbesondere bei so genannten Ball Grid Array (BGA) Sockeln nötig, da eine Durchbiegung der Systemplatine dort Kräfte direkt an einen in dem Sockel aufgenommenen Prozessor weitergegeben würde, wobei dieser möglicherweise beschädigt würde. Eine gleichzeitige Verwendung einer so genannten Backplate und eines Standard-SRM-Moduls ist jedoch aus räumlichen Gründen nicht möglich.
Diese unterschiedlichen Prozessoranordnungen für unterschiedliche Systemplatinen und Prozessoren sind insbesondere für Computersystemhersteller problematisch. Will ein Computerhersteller Computersysteme mit unterschiedlichen Systemplatinen bzw. Prozessoren anbieten, muss er oftmals auch unterschiedlich ausgestaltete Computergehäuse vorhalten. Soll beispielsweise ein BTX-Gehäuse mit einer Systemplatine und einem Prozessor von AMD verwendet werden, müsste zumindest ein speziell ausgestaltetes SRM-Modul vorgesehen werden. Das zusätzliche Vorhalten weiterer Unterstützungsvorrichtungen bzw. Gehäusetypen ist dabei mit höherem Produktionsaufwand und höheren Kosten verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Prozessoranordnung zu beschreiben, die besonders flexibel einsetzbar ist. Insbesondere sollen Systemplatinen und Prozessoren gemäß AMD-Spezifikation in Gehäuse gemäß dem BTX-Standard eingesetzt werden können, ohne dass dabei die Gefahr einer Beschädigung des Prozessors oder des Sockels besteht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prozessoranordnung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekenn zeichnet ist, dass die Unterstützungsvorrichtung eine Vertiefung im Bereich des Sockels aufweist und in der Vertiefung ein Unterstützungsmodul zwischen der Unterstützungsvorrichtung und der Systemplatine angeordnet ist.
In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist das Unterstützungsmodul entweder an die Unterstützungsvorrichtung oder die Systemplatine angeklebt. Alternativ kann das Unterstützungsmodul auch zwischen der Unterstützungsvorrichtung und der Systemplatine eingeklemmt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Vertiefung eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche und das Unterstützungselement ist im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Ein im Wesentlichen quaderförmiges Unterstützungsmodul kann beispielsweise durch Ausstanzen aus einer Kunststoffplatte der entsprechenden Dicke hergestellt und leicht in eine rechteckige Vertiefung einer Unterstützungsvorrichtung eingepasst werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Vertiefung eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche und das Unterstützungsmodul weist eine im Wesentlichen rechteckige Grundplatte und mindestens ein mit der Grundplatte verbundenes Distanzelement auf. Ein derart ausgeführtes Unterstützungsmodul bietet mechanische Unterstützung ohne dabei eine Kühlung der Systemplatine zu beeinträchtigen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Prozessoranordnung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
2 ein SRM-Modul gemäß dem Stand der Technik,
3 ein Unterstützungsmodul gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung und
4 ein Unterstützungsmodul gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
1 zeigt einen Querschnitt durch eine Prozessoranordnung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Auf einer Grundplatte 1, beispielsweise einer Gehäusewand oder einem darin befestigten Chassis, ist eine Unterstützungsvorrichtung 2 angeordnet. Die Unterstützungsvorrichtung 2, beispielsweise ein so genanntes Supporting Retention Module nach dem Intel BTX Gehäusestandard, kann an der Grundplatte 1 verschraubt, vernietet oder verrastet sein. Im Ausführungsbeispiel ist die Unterstützungsvorrichtung 2 mittels Rastelementen 3 an der Grundplatte 1 befestigt.
Oberhalb der Unterstützungsvorrichtung 2 ist eine Systemplatine 4 mit einem darauf befindlichen Sockel 5 angeordnet. Bei dem Sockel 5 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Sockel nach dem so genannten AMD AM2 Standard. Der Sockel 5 ist im Ausführungsbeispiel auf die Oberfläche der Systemplatine 4 gelötet. Damit ist der Sockel 5 besonders empfindlich gegen Verbiegungen der Systemplatine 4. In dem Sockel 5 be findet sich ein Prozessor 6. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Prozessor 6 um einen so genannten AMD Opteron-Prozessor, bei dem der eigentliche Prozessorkern von einem so genannten Heat Spreader abgedeckt ist.
Prozessoren 6 für den AMD AM2 Sockel besitzen an der Unterseite Anschlussflächen gemäß dem Ball Grid Arra (BGA) Verfahren, bei dem Lötperlen auf den Anschlussflächen des Prozessors 6 zum Kontaktieren von Kontaktflächen des Sockels 5 bzw. der Systemplatine 4 vorgesehen sind. Sockel 5 und Prozessoren 6 in BGA-Technik sind besonders anfällig für Beschädigungen, sofern eine Systemplatine 4, auf der sie befestigt sind, durchgebogen wird.
Über dem Prozessor 6 ist eine Kühlvorrichtung 7 angeordnet, die mittels einer Kontaktfläche 8, einem so genannten Heat Spreader, eine Ableitung von in dem Prozessor 6 erzeugter Wärme bewirkt. Die Kühlvorrichtung 7 besteht beispielsweise aus einem Kühlkörper, einem daran befindlichen Lüfter und einer geeigneten Kühlluftführung zur Abfuhr von Wärme. Die Kühlvorrichtung 7 ist mittels erster und zweiter Befestigungselemente 9 und 10 an der Unterstützungsvorrichtung 2 festgelegt.
Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den ersten Befestigungselementen 9 um Gewindebohrungen in der Unterstützungsvorrichtung 2. Bei den zweiten Befestigungselementen 10 handelt es sich um Schrauben, über die die Kühlvorrichtung 7 gehalten wird. Zwischen den Köpfen der zweiten Befestigungselemente 10 und der Kühlvorrichtung 7 sind Federelemente 11 vorgesehen, die die Kühlvorrichtung 7 mit einer festgelegten Anpresskraft gegen den Prozessor 6 drücken. Beispielsweise ist gemäß dem AMD AM2-Standard eine Anpresskraft von 266 bis 400 N vorgesehen. Gemäß dem Intel-Standard zum Sockel LGA775 ist jedoch nur eine Anpresskraft von 90 bis 280 N vorgesehen.
Um auch bei erhöhter Anpresskraft gemäß dem AMD AM2-Standard eine Durchbiegung der Systemplatine 4 und somit des Sockels 5 und eines darin eingesetzten Prozessors 6 zu verhindern, ist in dem Ausführungsbeispiel zwischen der Unterstützungsvorrichtung 2 und der Systemplatine 4 ein Unterstützungsmodul 12 angeordnet. Das Unterstützungsmodul 12 ist in seiner Höhe auf den Abstand zwischen einer Vertiefung 13 und Auflageflächen 14 der Unterstützungsvorrichtung 2 angepasst. Somit ist ein Durchbiegen der Systemplatine 4 im Bereich des Prozessors 6 nicht möglich.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines so genannten Supporting Retention Module gemäß dem Stand der Technik, insbesondere dem BTX-Standard. Die Unterstützungsvorrichtung 2 ist mittels der Rastelemente 3 an der Grundplatte 1 festgelegt. Aus der Unterstützungsvorrichtung 2 sind vier erste Befestigungselemente 9, im dargestellten Ausführungsbeispiel Gewindebohrungen, und zugehörige Auflagenflächen 14 nach oben herausgeprägt. Des Weiteren weist die Unterstützungsvorrichtung 2 eine kissenförmige Vertiefung 13 auf, die nach unten aus der Unterstützungsvorrichtung 2 herausgeprägt ist.
3 zeigt eine Detailansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Unterstützungsmoduls 12. Da bereits viele Unterstützungsvorrichtungen 2 für Gehäuse nach dem BTX-Standard rechteckförmige Vertiefungen 13 aufweisen, ist es zweckmäßig, auch das Unterstützungsmodul 12 rechteckig auszugestalten. Somit ist eine Verwendung eines einzelnen Unterstützungsmoduls 12 in einer Vielzahl von Unterstützungsvorrichtungen 2 möglich. Eine Vermessung unterschiedlicher Unterstützungsvor richtungen 2 hat ergeben, dass ein Unterstützungsmodul 12 mit einer Kantenlänge von 30 bis 46 mm und einer Dicke von 8 bis 9 mm, bevorzugt 8,4 mm, für separat auf einer Grundplatte 1 angeordneten Unterstützungsvorrichtungen 2 bzw. einer Dicke von 9 bis 11 mm, bevorzugt 10 mm, für in eine Grundplatte 1 eingearbeitete Unterstützungsvorrichtungen 2 ideal ist. Selbstverständlich können jedoch auch Unterstützungsmodule 12 mit anderen Abmessungen und Geometrien verwendet werden, sofern ein Durchbiegen einer Systemplatine 4 durch das Unterstützungsmodul 12 sicher verhindert wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird das Unterstützungsmodul 12 als Stanzteil hergestellt, wobei eine Klebefolie an einer der Flächen des Unterstützungsmoduls 12 bereits vor dem Stanzen aufgebracht wird. Auf diese Weise ist es besonders einfach möglich, das Unterstützungsmodul 12 entweder an der Unterstützungsvorrichtung 2 oder der Systemplatine 4 mittels Kleben zu befestigen.
4 zeigt eine Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Unterstützungsmoduls 12. In der 4 ist das Unterstützungsmodul 12 oben in einer Aufsicht, in der Figurenmitte in einer Seitenansicht und unten in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das Unterstützungsmodul 12 weist eine rechteckige Grundplatte 12a mit vier an den Ecken der Grundplatte 12a angeordneten Distanzelementen 12b auf. Die Gesamtabmessungen, d.h. Fläche der Grundplatte 12a und Gesamthöhe (Dicke der Grundplatte 12a plus Höhe eines Distanzelements 12b), entsprechen vorteilhafterweise den im Zusammenhang mit 3 genannten. Die den Distanzelementen abgewandte Seite der Grundplatte 12a kann mit einer Klebefolie versehen sein, mit der das Unterstützungsmodul 12 in der Vertiefung 13 fixiert werden kann. Die Systemplatine 4 wird dann durch die hochragenden Distanzelemente 12b punktuell unterstützt. Auf diese Weise bietet das Unterstützungsmodul 12 mechanische Unterstützung, ohne dabei die Systemplatine 4 großflächig abzudecken. Eine Kühlung der Systemplatine 4 durch eine Luftströmung (Lüfter, Konvektion) wird so nicht oder nur minimal beeinträchtigt. Das Unterstützungsmodul 12 kann vorteilhafterweise in einem Spritzgussverfahren einstückig aus Kunststoff hergestellt werden. Die Material sparende Formgebung begünstigt dabei geringe Herstellungskosten.
Statt mit einer Klebefolie zum Fixieren ist alternativ auch möglich, das Unterstützungsmodul 12 mit einer Positionierhilfe zum Einlegen in eine oder mehrere unterschiedlich ausgestaltete Unterstützungsvorrichtungen 2 herzustellen. Beispielsweise ist es möglich, um das Unterstützungsmodul 12 herum Abstandshalter unterschiedlicher Abmessungen vorzusehen, sodass durch die Abstandshalter ein sicheres Einpassen des Unterstützungsmoduls 12 in eine Vertiefung 13 einer Unterstützungsvorrichtung 2 gewährleistet ist. In diesem Fall kann das Unterstützungsmodul 12 einfach zwischen der Unterstützungsvorrichtung 2 und der Systemplatine 4 festgeklemmt werden.
Signifikante Figur: 1

1: Grundplatte
2: Unterstützungsvorrichtung
3: Rastelement
4: Systemplatine
5: Sockel
6: Prozessor
7: Kühlvorrichtung
8: Kontaktfläche
9: erstes Befestigungselement
10: zweites Befestigungselement
11: Federelement
12: Unterstützungsmodul
12a: Grundplatte
12b: Distanzelement
13: Vertiefung
14: Auflagefläche

Claims

Prozessoranordnung in einem Computersystem, aufweisend – eine Grundplatte (1), – eine Unterstützungsvorrichtung (2), die auf der Grundplatte (1) angeordnet ist und erste Befestigungselemente (9) aufweist, – eine Systemplatine (4) mit einem Sockel (5) zur Aufnahme eines Prozessors (6) im Bereich der Unterstützungsvorrichtung (2), – einen Prozessor (6), der in dem Sockel (5) angeordnet ist, und – eine Kühlvorrichtung (7), die auf dem Prozessor (6) angeordnet ist und mittels zweiter Befestigungselemente (10) an den ersten Befestigungselementen (9) der Unterstützungsvorrichtung (2) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Unterstützungsvorrichtung (2) eine Vertiefung (13) im Bereich des Sockels (5) aufweist und – in der Vertiefung (13) ein Unterstützungsmodul (12) zwischen der Unterstützungsvorrichtung (2) und der Systemplatine (4) angeordnet ist.
Prozessoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (12) an der Unterstützungsvorrichtung (2) oder der Systemplatine (4) festgeklebt ist.
Prozessoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (12) zwischen der Unterstützungsvorrichtung (2) und der Systemplatine (4) eingeklemmt ist.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) oder die Unterstützungsvorrichtung (2) gemäß dem BTX-Gehäusestandard ausgestaltet sind.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (5) oder der Prozessor (6) in BGA-Technik ausgeführt ist.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (13) eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweist und das Unterstützungsmodul (12) im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet ist.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (13) eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweist und das Unterstützungsmodul (12) eine im Wesentlichen rechteckige Grundplatte (12a) und mindestens ein mit der Grundplatte (12) verbundenes Distanzelement (12b) aufweist.
Prozessoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (12a) und das mindestens eine Distanzelement (12b) des Unterstützungsmoduls (12) einstückig ausgeführt sind.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (12) in etwa eine Breite und Tiefe von 30 bis 46 mm und eine Höhe von 8 bis 10 mm aufweist.
Prozessoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (12) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere Kunststoff, besteht.