JP2020030789A - サーバシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】マザーボードからI/Oコネクタを分離するための機器及びサーバシステムを提供する。【解決手段】サーバシステム200は、筐体、筐体内に取り付けられるマザーボード202及び筐体内に取り付けられるドーターボード216を含む。マザーボードは、1または複数の中央処理装置用ソケット及び1または複数のメモリチップ用ソケットを含む。ドーターボードは、ボードコネクタ220によってマザーボードに伝達可能に接続されている。ドーターボードは、筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される1または複数の入力/出力(I/O)コネクタ218を含む。マザーボードは、筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される(I/O)コネクタを有さない。【選択図】図2C

Description

本発明は、サーバシステム、より具体的には、サーバシステムの入力/出力(I/O)コネクタに関する。
サーバシステム内の空間は、典型的には、限られている。限られた空間のために、サーバシステム用の従来のマザーボードは、対応する筐体のほとんど全長を占めている。筐体と比較して、従来のマザーボードの長さは、サーバシステムに組み付ける際に、問題を生じ得る。例えば、I/Oインタフェースは、典型的には、サーバシステムの従来のマザーボードの背面側に位置しており、それゆえに、サーバシステムの筐体において、従来のマザーボードを配置することを困難にしている。これは、図1に示されている。
図1は、従来のラックマウント型のサーバシステムのような従来のサーバシステム100、および、上述した困難性を示している。サーバシステム100は、従来のマザーボード102を含んでいる。従来のマザーボード102は、メインボードであり、それゆえに、1または複数の中央処理装置用ソケット104、および、1または複数のメモリチップ用ソケット106を有している。従来のマザーボード102は、その背面端部102aに、I/Oコネクタ110を有するI/Oインタフェース108を含んでいる。従来のマザーボード102は、I/Oコネクタ110の付加的な長さを含める場合には、筐体112よりも若干長くなり得る。従来のマザーボード102の長さは、組み付けの問題の代償として、1または複数の中央処理装置用ソケット104、および、1または複数のメモリチップ用ソケット106などのような構成要素のための領域を最大化するように意図されている。例えば、図1は、なぜ、従来のマザーボード102が、筐体112に挿入されながら、筐体112に対して、不自然(awkwardly)に傾けられる必要があるかを示している。不自然な角度(awkwardly angle)は、従来のマザーボード102の背面においてI/Oコネクタ110を有するI/Oインタフェース108が、筐体112の背面パネル114を通って延在し得るようにするために、要求される。不自然な角度は、組み付け中における困難性を引き起こし、従来のマザーボード102に損傷を生じさせる。場合によっては、LEDインジケータのような、1または複数のインジケータ(図示せず)が、複数のI/Oコネクタ110の間、および/または、複数のI/Oコネクタ110の近傍にあり得て、インジケータは、筐体112において、従来のマザーボード102の組み付け中に、同様に、損傷し得る。
さらに、保守性の観点から、従来のマザーボード102と一体化したI/Oインタフェース108を有することによって、I/Oインタフェース108、または、I/Oインタフェース108の1または複数のI/Oコネクタ110を交換することができない(または、少なくとも困難である)。I/Oインタフェース108、または、1または複数のI/Oコネクタ110が交換され得る限り、そのような交換は、サーバシステムのシャットダウンを必要とする。
したがって、前述の欠点を克服する装置への要求がある。
種々の実施形態は、マザーボードからI/Oコネクタを分離するための機器に関する。
第1実施形態によるサーバシステムは、筐体、マザーボード、およびドーターボードを含んでいる。マザーボードは、サーバシステムのメインボードである。マザーボードは、1または複数の中央処理装置用ソケット、および、1または複数のメモリチップ用ソケットを含んでいる。マザーボードは、筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される(I/O)コネクタを有していない。ドーターボードは、マザーボードに伝達可能に接続されている。ドーターボードは、筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される1または複数の入力/出力(I/O)コネクタを含んでいる。
いくつかの実施形態において、マザーボードおよびドーターボードは、ホットプラグ可能なコネクタによって、伝達可能に連結されている。ホットプラグ可能なコネクタは、直線コネクタまたは直角コネクタである。
いくつかの実施形態において、マザーボード、ドーターボード、またはこれらの組合せは、ガイドピンを含んでいる。例えば、ドーターボードが、ガイドピンを含んでいる。
いくつかの実施形態において、I/Oコネクタは、1または複数のビデオコネクタ、パラレルポートコネクタ、シリアルポートコネクタ、ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)コネクタ、および/または、ユニバーサルシリアルバス(USB)コネクタを含んでいる。
いくつかの実施形態において、ドーターボードは、サーバシステム用のI/Oコネクタのすべてを有している。
いくつかの実施形態において、筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含んでおり、1または複数のI/Oコネクタは、背面パネルにおける1または複数の開口を通って延在している。
いくつかの実施形態において、筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含んでおり、1または複数のI/Oコネクタは、背面パネルにおける1または複数の開口と同じ面にある。
いくつかの実施形態において、筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含んでおり、1または複数のI/Oコネクタは、背面パネルにおける1または複数の開口と比較して、筐体内に凹設されている。
いくつかの実施形態において、マザーボードの長さは、筐体の長さの約90%以下である。
いくつかの実施形態において、筐体は、マザーボードのコネクタと合致する外部開口を有さない。
第2実施形態によるボードシステムは、1または複数の中央処理装置用ソケット、および、1または複数のメモリチップ用ソケットを含んでいる。マザーボードは、筐体内に取り付けられるボードシステムにおいて、直接的な外部接続用に構成される(I/O)コネクタを有していない。ボードシステムは、ボードコネクタを介して、マザーボードに伝達可能に接続されるドーターボードも含んでいる。ドーターボードは、筐体内に取り付けられるボードシステムにおいて、直接的な外部接続用に構成される1または複数の入力/出力(I/O)コネクタを含んでいる。
いくつかの実施形態において、ボードコネクタは、ホットプラグ可能なコネクタである。ボードコネクタも、直線コネクタまたは直角コネクタである。
いくつかの実施形態において、マザーボード、ドーターボード、またはこれらの組合せは、ガイドピンを含んでいる。例えば、ドーターボードが、ガイドピンを含んでいる。
いくつかの実施形態において、I/Oコネクタは、1または複数のビデオコネクタ、パラレルポートコネクタ、シリアルポートコネクタ、ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)コネクタ、および/または、ユニバーサルシリアルバス(USB)コネクタを含んでいる。
本開示およびその有利な点および図面は、添付の図面を参照しながら、以下の典型的な実施形態の説明から、共に、よりよく理解されるであろう。これらの図面は、典型的な実施形態を示すだけであって、それゆえに、種々の実施形態または請求項の範囲への限定として考慮されるべきではない。
(従来技術)種々の実施形態を説明するのに有用な従来のマザーボードの図を示している。 本開示の態様による、サーバシステムの斜視図を示している。 本開示の態様による、図2Aのサーバシステムの分解図を示している。 本開示の態様による、図2Aの2C−2C線に沿ったサーバシステムの断面図を示している。 本開示の態様による、図2Aの2D−2D線に沿ったサーバシステムの背面図を示している。 本開示の態様による、典型的なオス型の直角コネクタ220を示している。 本開示の態様による、対応する典型的なメス型の直角インタフェースを示している。
種々の実施形態が、添付された図面を参照しながら説明され、参照符号は、類似する、または、均等な要素を示すために、図面全体を通して用いられる。図面は、原寸に比例して描かれておらず、それらは、単に、本発明を示すために提示されている。多数の具体的な詳述、関係、および、方法は、十分な理解を提供するために、示されていることが理解されるべきである。しかしながら、関連技術における当業者であれば、種々の実施形態が、1または複数の具体的な詳述がなくても、または、他の方法によって、実施されることができるのを容易に認識するであろう。他の実施例において、周知の構造または操作は、種々の実施形態の特定の態様を不明瞭にしないために、詳細には示されていない。いくつかの動作は、異なる順序、および/または、他の動作または事象と同時に生じ得るので、種々の実施形態は、示される動作または事象の順序に限定されるものではない。
その限りにおいて、例えば、要約、概要、詳細な説明の欄において開示されるが、請求の範囲に明示的には示されていない要素または限定は、黙示、推論、または、その他によって、単独または集合として、請求の範囲に組み込まれるべきではない。本詳細な説明の目的のために、具体的に放棄されていなければ、単数は複数を含み、逆もまた同様とする。「含む」という語句は、「限定なしに含む」ことを意味する。さらに、本明細書における、「約(“about”)」、「略(“almost”)」、「実質(“substantially”)」、「大凡(“approximately”)」などのような近似の語句は、例えば、「において(“at”)」、「ほとんど(“near”)」、または、「ほぼ(“nearly at”)」、または、「3〜5%以内(“within 3-5% of”)」、または、「許容できる製造公差内(“within acceptable manufacturing tolerances”)」、または、これらの任意の論理的な組合せを意味するものとして用いられる。
図1に関して上述したように、従来のマザーボードの背面側は、従来のマザーボードの設計におけるI/Oコネクタ用の一般的な配置構成である。この種の配置は一般的であるが、この配置は、筐体に対するサーバシステム用の従来のマザーボードの長さのために、組み付けの問題を生じさせている。I/Oコネクタは、組み付け中に、筐体の背面パネルに嵌め込む必要がある。したがって、組み付けの第1ステップは、筐体の背面パネルにI/Oコネクタを嵌め込むために、不自然な角度で従来のマザーボードを配置することになる。
上述した難題を軽減するために、本発明の実施形態は、I/Oコネクタをマザーボードから取り除くことを含んでいる。I/Oコネクタをマザーボードから取り除くことによって、マザーボードを不自然に傾ける必要なく、マザーボードは、筐体内に組み付けられ得る。その代わりに、取り除かれたI/Oコネクタは、マザーボードから外されて、マザーボードと連結される別個のドーターボード上に配置される。
図2A〜2Dは、本開示による、マザーボード202およびドーターボード216を有するサーバシステム200を示している。具体的には、図2Aは、本開示の態様によるサーバシステム200の斜視図を示している。図2Bは、本開示の態様によるサーバシステム200の分解図を示している。図2Cは、本開示の態様による図2Aの2C−2C線に沿ったサーバシステム200の断面図を示している。図2Dは、本開示の態様による図2Aの2D−2D線に沿ったサーバシステム200の背面図を示している。
図2Aおよび2Bを参照すると、サーバシステム200は、筐体212内に取り付けられたマザーボード202およびドーターボード216を含んでいる。筐体212は、ブレードサーバシステム内のラックマウント型の筐体のような任意の種類の従来のサーバ用の筐体であり得る。筐体212は、少なくともマザーボード202が接続される底面パネル212a、前面パネル212b、および、背面パネル212cを含んでいる。筐体212は、側面パネル212dも含み得る。背面パネル212cは、(後述される)I/Oコネクタ218を露出させるための1または複数の開口212eを有し得る。図2Cに示されるように、筐体212の長さはL1である。
マザーボード202は、サーバシステム200のメインボードである。マザーボード202は、(1または複数の中央処理装置に対する)1または複数の中央処理装置用ソケット204、および、(1または複数のメモリチップに対する)1または複数のメモリチップ用ソケット206を含んでいる。マザーボード202は、従来のマザーボードの他の種々の構成要素を含み得る。しかしながら、マザーボード202は、筐体212の外側に直接的な外部接続用に構成される、いかなるI/Oコネクタも有していない。マザーボード202が、筐体212の外側に直接的な外部接続用に構成される、いかなるI/Oコネクタをも有していないので、筐体212は、マザーボード202のコネクタと合致する、いかなる開口も有していない。マザーボード202が、筐体212の外側に直接的な外部接続用に構成される、いかなるI/Oコネクタも有していないので、マザーボード202は、長さにおいて、従来のマザーボードよりも短くなり得る。長さにおいてより短いことにより、筐体212の長さL1(図2C)と比較して、マザーボードの長さL2(図2C)は、マザーボード202が、組み付け中に、筐体212中に直線的に落とし込まれることを可能にしている。例えば、マザーボードの長さL2は、筐体の長さL1の約95%、約90%、約80%、約70%、約60%、または、約50%未満となり得る。組み付け中に、マザーボード202を筐体212中に直線的に落とし込み得ることは、上述したマザーボード102のような従来のマザーボードを有するコンピュータシステムの組み付け、および、関連する問題に要求される不自然な角度を排除している。
1または複数の実施形態において、マザーボード202は、従来のマザーボード102上のI/Oコネクタ110により加えられる付加的な長さを除けば、従来のマザーボード102(図1)と同じ長さであり得る。I/Oコネクタ110の付加的な長さなしでも、および、筐体の範囲を越えて延在するI/Oコネクタを有する必要がなくても、マザーボード202の長さL2は、筐体212の内部と実質的に同じ長さL1であり得る。それでも、マザーボード202は、筐体212中に直線的に落とし込まれ得る。
ドーターボード216は、マザーボード202に伝達可能に接続されており、I/Oコネクタ218を含んでいる。I/Oコネクタ218は、サーバシステム200の筐体212の外側に直接的な外部接続用に構成されている。1または複数の実施形態において、ドーターボード216は、サーバシステム200の外側に直接的な外部接続用のI/Oコネクタのすべてを有している。1または複数の実施形態において、ドーターボード216は、サーバシステム200の外側にI/Oコネクタのすべてを有している。筐体212内に取り付けられるドーターボード216によって、I/Oコネクタは、筐体212の背面パネル212cにおける開口212eと合致する。図2Cに示されるように、I/Oコネクタ218は、筐体212の背面パネル212cを越えて延在し得る。代替手段として、I/Oコネクタ218は、背面パネル212cと同じ面にあるか、または、背面パネル212cと比較して、筐体212内に凹設もされ得る。
1または複数の実施形態において、ドーターボード216は、マザーボード202に、直接的に筐体212に、または、両方に連結されることによって、筐体212内に固定され得る。例えば、ドーターボード216は、任意の種類の機械的固定具を用いて、底面パネル212aに、または、背面パネル212cに、または両方に、連結され得る。1または複数の具体的な実施形態において、ドーターボード216は、ブラケットまたはパネル(図示せず)を含み得て、ドーターボード216を底面パネル212aまたは背面パネル212cまたは両方に連結するのを補助する。
マザーボード202と同様に、ドーターボード216の長さは、ドーターボード216が、筐体212中に直線的に落とし込まれることを可能にしている。1または複数の実施形態において、一度、ドーターボード216が筐体212中に直線的に落とし込まれると、ドーターボード216は、上述したように、I/Oコネクタ218が、筐体212の背面パネル212cに対して適切に位置決めされるように、水平に摺動され得る。代替手段として、I/Oコネクタ218が、筐体212の背面パネル212cに対して凹設される際のように、I/Oコネクタ218は、単に、ドーターボード216を筐体212内に落とし込むことによって、所望の位置となってもよい。
I/Oコネクタ218は、サーバシステム内に見出される任意の種類のI/Oコネクタであり得る。例えば、I/Oコネクタ218は、1または複数のビデオコネクタ、1または複数のパラレルポートコネクタ、1または複数のシリアルポートコネクタ、1または複数のネットワークインタフェースコントローラ(NIC)コネクタ、1または複数のユニバーサルシリアルバス(USB)コネクタ、または、これらの任意の組合せを含み得る。
マザーボード202およびドーターボード216は、1または複数のボードコネクタを通して、伝達可能に接続されている。図2Bおよび2Cに示されるように、マザーボード202は、ボードコネクタ220によって、ドーターボード216に接続されている。ドーターボード216は、ボードコネクタ220のオス型の部分220aを含み得て、マザーボード202は、ボードコネクタ220の対応するメス型の部分220bを含み得る。代替手段として、マザーボード202が、オス型の部分220aを含んでもよく、ドーターボード216が、対応するメス型の部分220bを含んでもよい。
ボードコネクタ220は、任意の種類のボードコネクタであり得る。例えば、ボードコネクタは、サーバ、ネットワーク、および、ストレージの用途用のバックプレーンボードの相互接続において用いられる基板対基板コネクタのような、任意の基板対基板コネクタであり得る。ボードコネクタ220は、高速信号用に構成され得る。ボードコネクタ220が、高速信号用に構成される場合、損失補償器が、含まれ得る。1または複数の実施形態において、ボードコネクタ220は、ホットプラグ可能なコネクタであり得る。ホットプラグ可能なコネクタとして構成されるボードコネクタ220は、サーバシステム200をシャットダウンする必要なく、ドーターボード216が、別のドーターボード216と交換されることを可能にしている。
1または複数の実施形態において、ボードコネクタ220は、直線ボードコネクタとして構成され得る。直線ボードコネクタの場合、マザーボード202およびドーターボード216との間の接続が、ドーターボード216をマザーボード202に向けて押し下げることによって、確立される。代替手段として、ボードコネクタ220は、直角ボードコネクタであり得る。直角ボードコネクタの場合、マザーボード202およびドーターボード216との間の接続が、マザーボード202に対してドーターボード216を水平に摺動させることによって、確立される。このような接続は、マザーボード202のドーターボード216との接続中に、筐体212の背面パネル212cを通してI/Oコネクタ218を摺動させるには好都合である。また、この種類のコネクタは、さらに、組み付け中に、筐体212に対してドーターボード216を傾けるための、いかなる必要も排除する。また、この種類のボードコネクタ220は、筐体212の長さL1よりも短いドーターボード216の長さL3を有することによってのみ、可能である。
図2Eは、直角ボードコネクタの典型的なオス型の部分220aを示しており、図2Fは、直角ボードコネクタの対応する典型的なメス型の部分220bを示している。より具体的には、図2Eおよび2Fのオス型の部分220aおよびメス型の部分220bによって形成されるボードコネクタは、それぞれ、アンフェノールICCのAirMax(登録商標)であり得る。
マザーボード202、ドーターボード216、または、両方は、組み付け中に、マザーボード202をドーターボード216と整列させるのを補助する1または複数のガイドピンを有し得る。例えば、図2Dは、ドーターボード216が、ガイドピン224を含み、マザーボード202が、対応するソケット226を含む実施形態を示している。代替手段として、ドーターボード216が、ソケット226を含み、マザーボード202が、ガイドピン224を含み得る。図2Dは、マザーボード202の上方のドーターボード216上の種々のI/Oコネクタ218も示している。
図2Cに戻って参照すると、1または複数の実施形態において、ドーターボード216の下方の領域228、および/または、マザーボード202の上方の領域230は、システム200内の1または複数の付加的な構成要素のために用いられ得る。例えば、オープンコンピュートプロジェクト(OCP)カードが、領域228内にあり得て、ベースボード管理コントローラ(BMC)、プログラミング可能な複合的論理デバイス(CPLD)、または、別の構成要素が、領域230内にあり得る。
1または複数の実施形態において、I/Oピンは、最適化され得る。1つの最適化は、電力信号、バス(例えば、SMバス、イーサネット(登録商標)、USBなど)、または、側波帯信号によって、I/Oピンを区別することを含み得る。その際、I/Oピンは、ピン数および印刷回路基板(PCB)の配線を最小化するために、グランドピンを共有するように、配置され得る。側波帯信号用のピン数は、同じ機能を得るためのピン数をより少なくして用いるために、最小限とされ得る。
本発明の種々の実施形態が上述されたが、それらは、単なる例示であって、限定のために提示されたものではないことを理解されるべきである。開示された実施形態への多くの変更は、趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書における開示にしたがって、なされ得る。したがって、本発明の外延および範囲は、上述したいかなる実施形態によっても限定されるべきではない。むしろ、本発明の範囲は、以下の請求の範囲およびそれらの均等物にしたがって、定義されるべきである。
本発明は、1または複数の実施形態に関して、図示され、かつ、説明されているが、均等な変更および修正は、本明細書および添付図面を読んで理解すれば、本技術における当業者に想起されるであろう。さらに、本発明の具体的な特徴が、複数の実施形態中のただ1つに関して、開示されていたとしても、そのような特徴は、特定または具体的な任意の用途用に望ましく、および、有利であり得るように、他の実施形態の1または複数の他の特徴と組み合わされてもよい。
本明細書で用いられる用語は、具体的な実施形態を説明することのみを目的としており、限定するように意図されるものではない。本明細書で用いられるように、単数形「1つ(“a”、“an”)」および「前記(“the”)」は、その前後関係がそうでないことを明確に示さなければ、複数形も含むように意図されている。さらに、用語「含む(“including”、“includes”)」、「有する(“having”、“has”、“with”)」、または、これらの変異形が、詳細な説明および/または請求の範囲のいずれかにおいて用いられる限りにおいて、これらの用語は、用語「含む(“comprising”)」と同様に、包括的であるように意図されている。
別段に定義されない限り、本明細書で用いられる(技術的および科学的用語を含む)すべての用語は、本発明が属する技術における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに、一般的に用いられる辞書において定義されるような用語は、関連技術との関連において、それらの意味と一貫性のある意味を有するものとして解釈されるべきであって、本明細書において、そのように明示的に定義されない限り、理想化され、または、過度に形式的な意味に解釈されないであろう。

Claims (10)

  1. 筐体と、
    前記筐体内に取り付けられ、1または複数の中央処理装置用ソケット、および、1または複数のメモリチップ用ソケットを含むマザーボードと、
    前記筐体内に取り付けられ、前記マザーボードに伝達可能に接続されるドーターボードであって、前記筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される1または複数の入力/出力(I/O)コネクタを含む、ドーターボードと
    を含み、
    前記マザーボードは、前記筐体の外側に直接的な外部接続用に構成される(I/O)コネクタを有さない、サーバシステム。
  2. 前記マザーボードおよび前記ドーターボードは、ホットプラグ可能なコネクタによって伝達可能に連結される、請求項1記載のサーバシステム。
  3. 前記ホットプラグ可能なコネクタは、直線コネクタである、請求項2記載のサーバシステム。
  4. 前記ホットプラグ可能なコネクタは、直角コネクタである、請求項2記載のサーバシステム。
  5. 前記マザーボード、前記ドーターボード、または、これらの組合せは、ガイドピンを含む、請求項1記載のサーバシステム。
  6. 前記ドーターボードは、ガイドピンを含む、請求項5記載のサーバシステム。
  7. 前記I/Oコネクタは、1または複数のビデオコネクタ、パラレルポートコネクタ、シリアルポートコネクタ、ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)コネクタ、および/または、ユニバーサルシリアルバス(USB)コネクタを含む、請求項1記載のサーバシステム。
  8. 前記筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含み、
    前記1または複数のI/Oコネクタは、前記背面パネルにおける1または複数の開口を通って延在する、請求項1記載のサーバシステム。
  9. 前記筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含み、
    前記1または複数のI/Oコネクタは、前記背面パネルにおける1または複数の開口と同じ面にある、請求項1記載のサーバシステム。
  10. 前記筐体は、前面パネルおよび背面パネルを含み、
    前記1または複数のI/Oコネクタは、前記背面パネルにおける1または複数の開口と比較して、前記筐体内に凹設される、請求項1記載のサーバシステム。
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