JPH09505418A - 全高さディスクドライブアレー用支持構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ３つの電気的に接続されたディスクドライブ(22a,22b)のアレーをパーソナルコンピュータの全高さドライブベイ(23)に支持するための構造体が提供される。ドライブは、3.5インチのフォームファクタを有し、約1.0インチの高さを含む。上記アレーは、実質的に立方体のかご(20)内に支持され、１.05インチの中心間隔で支持されるよう互いに若干離間される。支持構造体は、更に、各ディスクドライブの少なくとも２つの側部の周りに取り付けられた複数のディスクキャリア(44)を備え、これらは、ドライブをかご内に支持し且つ適切に位置設定する。これらディスクキャリアは、いかなるドライブ設計にも特注適合することができる。従って、適切なサイズ要求に従い、本発明のかご内には広範な種々様々なドライブを使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 全高さディスクドライブアレー用支持構造体発明の分野 本発明は、データ記憶システムの支持構造体に係り、より詳細には、コンピュ ータの全高さディスクドライブベイにディスクドライブのアレーを支持するため のかご及び複数のディスクドライブキャリアに係る。先行技術の説明 過去数十年にわたり、高い記憶容量と優れた性能を有するデータ処理システム の要望の著しい増加が見られる。磁気ディスクドライブの記憶媒体及び記録ヘッ ドの革新により、工業用の需要を満たすに充分な記憶容量の増加が与えられた。 同様に、データプロセッサの中央処理ユニット（ＣＰＵ）の性能も著しく改良さ れた。今日のＣＰＵは、ほんの数年前のＣＰＵよりも数倍も速く命令やデータを 処理することができる。しかしながら、記憶容量及び処理時間の革新とは対照的 に、ＣＰＵとハードドライブとの間の命令及びデータの転送速度は、それほどの 改良がなされていない。バークレイのカリフォルニア大学からのパターソン氏等 による「安価なディスクの冗長アレー（ＲＡＩＤ）用のケース(A Case for Redu ndant Arrayes of Inexpensive Disks(RAID))」と題する１９８７年の論文に説 明されたように、ＣＰＵとハードドライブとの間の入力／出力性能を向上しない 限り、ＣＰＵがデータを迅速に処理するだけで、比較的低速のＩ／Ｏプロセス中 にアイドル状態が残ることになる。 バークレイの論文は、データプロセッサの単一のハードドライブを、各々ＣＰ Ｕとの独立したＩ／Ｏを有する相互接続されたハードドライブのアレーと交換す べきであることを示唆している。従って、Ｉ／Ｏは、多数のドライブが並列にな った状態で得られ、ＣＰＵに対する命令及びデータの転送率を著しく増加するこ とができる。ハードドライブのアレーを使用することに伴う問題は、アレー内に 多数のディスクドライブがあるために（各ディスクドライブが潜在的な故障源と なる）システム全体の故障率が甚だしく増加することである。従って、上記論文 は、信頼性の問題を克服するために、ディスクが故障したときに元の情報を回復 するための冗長な情報を含む余分なディスクをアレーに含ませねばならない ことを示唆している。上記論文は、このようなアレーを安価なディスクの冗長ア レー即ち「ＲＡＩＤ」として説明している。 アレー型のディスク及びインターフェイスシステムの一例が「アレー型ディス クドライブシステム及び方法(Arrayed Disk Drive System and Method)」と題す るゴードン氏等の米国特許第５，１４８，４３２号に開示されている。多数のチ ャンネルを有し、各チャンネルが複数のディスクドライブで構成されたディスク ドライブアレーが開示されている。好ましい実施形態において、アレーは、６６ 個のディスクドライブで構成される。これらチャンネルへの及びチャンネルから のデータ及び命令は、複数の小型コンピュータシステムインターフェイス（ＳＣ ＳＩ）コントローラによって制御され、チャンネル当たり１つのＳＣＳＩコント ローラがある。公知の「グレーコード」ジェネレータを使用することにより、Ｉ ／Ｏは、ＳＣＳＩコントローラを経てアレー内の各チャンネルと同時に導通する ことができる。 現在まで、ゴードン氏等の特許に開示されたようなディスクアレーは、非常に 多数のディスクを伴う大型コンピュータ用途に主として使用されている。このよ うなシステムは、高いトランザクション率で大量のデータ転送を行うか、又は高 いトランザクション率で非常に多数の小さなトランザクションを行うように装備 される。更に、現在まで、コンピュータにＲＡＩＤシステムを使用した場合に、 ディスクドライブアレーに対して充分なスペースを与えるためにホストコンピュ ータを構造的にカスタマイズすると共に、アレーとのデータ転送を許すためにホ ストコンピュータを電気的にカスタマイズする必要があった。ホストコンピュー タをカスタマイズするのは、経費がかかると共に、ＲＡＩＤシステムが大規模な 商業的利用性を獲得する上で妨げとなっている。 ホストコンピュータのカスタマイズに加えて、従来のＲＡＩＤシステムに対す る更に別の欠点は、それらが専用のシステムであり、即ちシステムがブラックボ ックスとして構成され、内部部品を変更したり交換したりすることができないこ とである。従来のシステムは、故障したドライブの交換を行えるが、現在まで、 交換ドライブは、そのＲＡＩＤシステムに使用するようにカスタマイズされたも のでなければならない。現在のところ、従来のＲＡＩＤシステムは、標準在庫の ディスクドライブで動作することができない。標準在庫のディスクドライブは、 特定のコンピュータアーキテクチャに関わりなくエンドユーザに入手できる標準 的な非専用のディスクドライブである。 従来のＲＡＩＤシステムに対する更に別の欠点は、「ホットプラグ型」ディス クアレーを得る方法に関連したものである。ＲＡＩＤシステムの重要な要件は、 アレー内のハードドライブを、アレーの電源を切る必要なく取り外し及び交換で きねばならないことである。しかしながら、ディスクドライブをホットプラグ型 アレーに導入したり又はそこから取り外したりすると、接点の反発の問題を引き 起こす。電源と交換ディスクドライブとの間で機械的な接触がなされるときは、 きれいな接続が得られるまでに、数百ミリ秒間のみ持続する接触が何回もメーク されブレークされる。このような短い繰り返しのインターバルにわたってディス クドライブに電力を付与したり除去したりすることにより、接点の反発と称する 電気的ノイズが発生し、このノイズは、他の信号に悪影響を及ぼす。 この問題を克服するために、従来のＲＡＩＤシステムは、特殊な「メーク・ビ フォア・ブレーク（ブレークの前にメークする）」エッジコネクタを含むカスタ マイズされたそり型構造を使用している。この特殊なエッジコネクタは、一般的 に、信号ピンよりも長い電源及び／又は接地ピンを備えている。従って、ドライ ブをアレーに導入する際には、きれいな電源接続がなされた後にのみ信号がドラ イブに送られる。特殊なエッジコネクタは、ハードドライブにおいて標準とはな らず、それ故、標準的なハードドライブコネクタと特殊なエッジコネクタとの間 に特注のハードウェア部片を取り付けねばならない。特殊なエッジコネクタを含 ませることができるようにこのようにカスタマイズすると、標準在庫のディスク ドライブを従来のＲＡＩＤシステムに使用する上で更に妨げとなる。 高い記憶容量及び高速のプロセッサに向けて前進するのに合わせて、コンピュ ータ及びその構成要素のダウンサイジングに向かう傾向となっている。ポータブ ル及びラップトップコンピュータは、小型ハードドライブの相当の市場を生み出 し、過去１０年間に、ディスクドライブのための工業用フォームファクタ標準が ５−1/4インチから３−1/2インチないし２−1/2インチへ減少するのが見られた 。ディスクドライブのサイズの減少は、従来１つのディスクドライブしか適合 しなかったパーソナルコンピュータのドライブベイに複数のディスクドライブを 含ませることができるようにした。 よりコンパクトなパーソナルコンピュータに向けて前進するのに関わりなく、 いかなる商業的システムにおいても速度及び性能が主たる設計基準であり続けて いる。大規模なコンピュータアプリケーションのように、パーソナルコンピュー タにおけるＩ／Ｏ性能の改善は、プロセッサ性能及びディスク記憶容量の進歩に 比して控え目である。従って、パーソナルコンピュータにおいては、高いＩ／Ｏ 性能能力を有する改良された、しかも安価なシステムが現在要望されている。発明の要旨 それ故、本発明の目的は、コンピュータの従来の全高さドライブベイ内に適合 するアレー型ディスクドライブシステムを提供することである。 本発明の更に別の目的は、アレー型ディスクドライブシステムための支持構造 体を提供することである。 本発明の更に別の目的は、従来のドライブベイ又はホストコンピュータを変更 せずにドライブベイ内に入るアレー型ディスクドライブシステム及び支持構造体 を提供することである。 本発明の更に別の目的は、エンドユーザにより選択された非専用の標準在庫の ディスクドライブより成るディスクドライブアレーと共に動作できるＲＡＩＤシ ステムを提供することである。 これら及び他の目的は、パーソナルコンピュータの全高さドライブベイに３つ の電気的接続されたディスクドライブのアレーを支持するための本発明の構造体 により達成される。全高さドライブベイは、従来そうであるように、巾が約5.75 インチ、高さが約3.25インチ、そして深さが約8.0インチで形成される。 本発明の１つの実施形態では、ドライブは、約1.0インチの高さを含む３−1/2イ ンチのフォームファクタを有する。ドライブは、実質的に立方体のかごの中に支 持され、該かごの中で互いに若干離間され、中心間隔1.05インチで支持される。 この支持構造体は、更に、かご内にドライブを支持しそして適切に配置するため に各ドライブの少なくとも２つの側部のまわりに取り付けられた複数のディスク キャリアを備えている。これらのディスクキャリアは、いかなるドライブ設 計にも特注適合（カスタムフィット）させることができる。従って、適切なサイ ズ要求に基づいて、本発明のかご内に種々様々なドライブを使用することができ る。 かご内に適切に配置されると、ドライブは、かごの後壁に配置されたＳＣＳＩ バックプレーンに接続する。このバックプレーンは、アレーの各ドライブごとに １つづつ設けられた複数のＳＣＳＩコネクタを備え、これらコネクタは、アレー 内のディスクドライブとホストコンピュータのＣＰＵとの間に電力及び電気信号 を転送する。更に、バックプレーンは、ドライブがアレーに追加された後に所定 の時間中ディスクドライブへの電力を遅延させるための「電源オン遅延」回路も 備えている。この電源オン遅延回路は、接点反発を回避するようにドライブをカ スタマイズする必要なく、アレー内のドライブをホットプラグ型とすることがで きるようにする。 かごは、標準的な全高さドライブと同じ位置に同じサイズで設けられたねじ切 りされたスクリューによりホストコンピュータの包囲体に取り付けられる。それ に加えて、かごは、ディスクドライブ内及びその周りに最大の空気流を許すため の多数の開放領域を含み、動作中のドライブ内の熱の蓄積を防止する。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明を詳細に説明する。 図１は、本発明によるディスクドライブアレー及びかごの分解斜視図である。 図２は、本発明によるかごの斜視図である。 図３は、図２の３−３線に沿ったかごの断面図である。 図３ａは、本発明によるカードガイドの前方区分を示す拡大斜視図である。 図４は、図３に示すかごの別の実施形態を示す図である。 図５ａ及び５ｂは、かごの壁に円形の開放領域を含む本発明の実施形態を示す 図である。 図６ａ及び６ｂは、かごの壁にスロット状の開放領域を含む本発明の別の形態 を示す図である。 図７は、本発明によるバック付レーンを示す図である。 図８ないし９は、図７に示すバックプレーンに含まれる電子装置の回路図であ る。 図１０は、図７に示すバックプレーンに含まれる電子装置の回路図である。 図１１は、本発明によるディスクキャリアを示す図である。 図１１ａは、本発明によるディスクキャリアの後方区分を示す拡大斜視図であ る。 図１２は、本発明によるラッチ機構の斜視図である。 図１２ａは、本発明のラッチ機構をロック位置において示す上面図である。 図１２ｂは、図１２ａに示すラッチ機構をロック解除位置において示す断面図 である。 図１３は、本発明によるかごを全高さドライブベイ内に取り付けるためのガイ ドレールを示す図である。 図１４は、ディスクドライブの状態ボードを含む本発明の別の実施形態を示す 図である。 図１４ａは、図１４の１４ａ−１４ａ線に沿った断面図である。 図１５ａは、パーソナルコンピュータに一緒に使用される本発明による２つの かごを示す図である。 図１５ｂは、パーソナルコンピュータに一緒に使用される本発明による６つの かごを示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 図１ないし１５ｂを参照すれば、本発明は、一般に、「塔」状パーソナルコン ピュータ型包囲体の全高さドライブベイに３個の３−1/2インチフォームファク タのディスクドライブを支持するためのＲＡＩＤシステム及び支持構造体に関す る。しかしながら、本発明は、いかなる全高さドライブベイ内でも動作するよう 意図されていると共に、２個の３−1/2インチフォームファクタのディスクドラ イブのみを有するか又は複数の更に小さいフォームファクタのディスクドライブ を有する用途も含むことが理解されよう。更に、本発明は、磁気記憶のディスク ドライブに限定されるものではなく、光学走査記録装置等の他の形式の記憶装置 と共に動作することもできる。 図１には、全高さドライブベイ２３に３個の３−1/2インチフォームファクタ のディスクドライブ２２ａ−ｃのアレー２２を支持するためのかご２０が示され ている。好ましい実施形態において、アレー２２は、例えば、コナー・ペリフェ ラルズ社、３０８１、ザンカーロード、サンホセ、ＣＡ ９５１３４により製造 された３個のモデルＣＰ−３０５４０の３−1/2インチフォームファクタのディ スクドライブで構成される。しかしながら、以下に述べるように、本発明の重要 な特徴は、現在入手できる種々様々な標準在庫品のデータ記憶装置で動作できる ことである。ドライブ２２ａ−ｃは、1.05インチの中心間隔で互いに若干離間さ れてかご内に支持される（即ち、かご内に取り付けたときに、１つのドライブの 中心からその隣接ドライブの中心までの距離が1.05インチである）。従って、デ ィスクアレーの全高さは、ほぼ3.10インチとなる。かご２０の頂部及び底部の厚 みは、ほぼ0.048インチであり、従って、かご組立体の全高さは3.30インチより 若干小さくなる。従来の全高さドライブベイの高さは3.35インチであるから、デ ィスクドライブアレー２２は、ドライブベイ内にぴったりと嵌合する。ドライブ の高さ及びアレー２２内のドライブの間隔は、アレー内の隣接ドライブの中心対 中心距離が1.05インチ未満となるように減少できることを理解されたい。 図２及び３に示すように、かご２０は、一緒にボルト止め又は溶接され、１８ ＧＡスチールで形成されるのが好ましい。しかしながら、かごは、強度の高いア ルミニウム、又は耐衝撃及び振動性の高い他の実質的に堅牢な材料で形成するこ ともできる。かご２０は、頂部２４と、底部２６と、側部２８及び３０と、後部 ３２とを含み、全体的なかご寸法は、約7.0インチｘ5.75インチｘ3.30インチと なる。頂部及び底部２４及び２６は、平坦であるのが好ましい。 図３に示す好ましい実施形態では、側部２８及び３０の各々が、カードガイド ３５の３つの平行な行をかご２０の内部に備えている。これらカードガイドは、 強度の高いポリカーボネート又は同様の材料で形成され、そして側部２８及び３ ０に形成されたスロットを経て側部２８及び３０に固定される。更に、かごは、 カードガイドに隣接して側部２８及び３０にタブ２８を備え、これらのタブは、 かごが実質的な衝撃を受けた場合にカードガイドが側部２８及び３０からずれる のを防止する。一方の側部２８又は３０にあるカードガイド３５の各々は、その 反対の側部３０又は２８にある対応するカードガイドと整列される。以下に詳細 に説明するように、カードガイド３５は、個々のディスクドライブが取り付けら れるディスクキャリアを受け入れて支持するために設けられる。このように、ド ライブは、かご２０内に配置され支持される。更に、カードガイド３５は、以下 に詳細に説明するように、ドライブ２２ａ−ｃをバックプレーンに接続するよう に整列させる。かごの後部には側部２８及び／又は３０にストッパ３６が設けら れて、ドライブがかご２０に完全に挿入されたときにディスクキャリア４４及び それに取り付けられたドライブを停止させるのが好ましい。ストッパ３６は、キ ャリア４４がバックプレーンに接触するのを防止し、このようにしないと、電気 的ノイズが生じたり又は長期間の使用にわたりバックプレーン４４にダメージが 及んだりする。 図４に示す別の実施形態では、水平の張出部材３７が側部２８及び３０の一部 分としてカードガイド３５に置き代わっている。水平の張出部材３７は、側部２ ８及び３０の平面からかご２０の内部へと突出するようにそれらの長さに沿って アングル状にされるのが好ましい。水平の張出部材３７は張出部を形成し、その 上にディスクキャリアがのせられて、ドライブ２２ａ−ｃをかご２０内に支持し そして適切に位置設定するようにする。側部２８及び３０は、かご２０の堅牢性 及び耐衝撃性を高めるために前縁及び／又は後縁にアングル部材３４を含んでも よい。ディスクキャリアを支持する別の既知の手段を上記開示に置き換えても、 依然として本発明の範囲内であることが更に理解されよう。 頂部２４、底部２６及び／又は側部２８、３０は、動作中にディスクドライブ ２２ａ−ｃ内及びその周囲に最大の空気流を許すための欠切部分を含み、アレー 内の熱の蓄積を防止する。図５−６に示すように、欠切部の形状は異なるもので よい。本発明の好ましい実施形態では、図５に示すような複数の穴が含まれ、各 穴は、５／８インチ以下の直径を有し、そして約１／４インチの直径を有するの が最適である。ディスクドライブは、動作中にシステムに悪影響を及ぼす高周波 を放出する。これより大きな穴は、ドライブによって放出された高周波を増幅す る傾向がある。従って、穴の形状は、かご２０へ空気が流れ込む度合を高くしな がら、かごに必要とされる構造上の堅牢性を維持し且つ高周波の増幅作用を最小 にするように選択される。ドライブのベイエリア及び電源を冷却するために１つ 以上のファン（図示せず）が設けられてもよい。これらのファンは、ノイズ定格 が２８ｄＢ以下であるのが好ましい。 かご２０は、更に、ホストコンピュータのオペレータに見えるかご用の審美的 なフェースプレートを形成するための前面カバー３９（図４）を備えている。デ ィスクドライブを交換する必要があるときには、前面カバー３９を開くか又は取 り外して、ディスクドライブ２２ａ−ｃにアクセスすることができる。前面カバ ー３９は、許可を受けた者だけが前面カバー３９を開いてディスクドライブアレ ー２２へアクセスできるようにするためのロックを備えている。このロックは、 電子的又は機械的なロックでよい。 後部３２は、ドライブ２２ａ−ｃに電力を供給すると共に、ドライブ２２ａ− ｃとホストコンピュータのＣＰＵ（図示せず）との間で電気的信号を転送するた めのバックプレーン３８を備えている。図７ないし１０に示すように、バックプ レーン３８は、ディスクドライブ２２ａ−ｃとバックプレーン３８との間に電力 及び電気信号を転送するために、３つの小型コンピュータシステムインターフェ イス即ちＳＣＳＩコネクタ４０ａ−ｃを備えているのが好ましい。ＳＣＳＩコネ クタ４０ａ−ｃの各々は、８０位置のチャンプ(Champ)エッジカードコネクタで あるのが好ましい。しかしながら、従来のピンコネクタのような他の形式の信号 コネクタも、良く知られたように使用できることを理解されたい。信号は、好ま しくは、３つのコネクタ４０ａ−ｃと単一の５０位置ヘッダ４１との間に転送さ れ、該ヘッダ４１は、次いで、リボンケーブルを経てＳＣＳＩバス（図示せず） に接続される。電力は、好ましくは、コネクタ４０ａ−ｃを経、４位置ヘッダ４ ３を経てドライバ２２ａ−ｃへ転送される。 ドライバ２２ａ−ｃは、「ホットプラグ型」であり、即ちシステムが付勢され て機能している間にアレーのドライブを挿入したり取り外したりできるようにし てドライバへの電力が供給されるのが好ましい。従って、故障したドライブは、 最小の損失処理時間で交換することができる。ディスクドライブをバックプレー ンに挿入したりそこから取り外したりする際に接触をメークしたりブレークした りすることにより発生する電気的ノイズの問題を回避するために、本発明は、バ ックプレーン３８に「電源オン遅延」回路を備えている。この電源オン遅延回路 は、特定の時間中にドライブがアレーに挿入されたときだけドライブに電力を供 給する。この回路は、従来のそり型ディスクドライブアーキテクチャの場合のよ うに、特殊なエッジコネクタやディスクドライブをカスタマイズすることを必要 とせずに、ディスクドライブをホットプラグ型とすることができる。それ故、本 発明のシステムは、標準在庫のディスクドライブでホットプラグ型とすることが できる。 電源オン遅延回路は、ハードドライブとアレーのバックプレーンコネクタ４０ ａ−ｃとの間に接続がなされるのを感知する。接続が最初に感知されたときに、 電源オン遅延回路がイネーブルされ、そして時間切れがスタートする。時間切れ は、ドライブを挿入したり取り外したりする間に生じることのある考えられる接 点反発又は電源スパイクより長い周期中持続する。接点がブレークするたびに、 時間切れが再スタートする。ドライブへの電力は、遅延回路の時間切れ周期が経 過したときだけソリッドステートスイッチを経て印加される。この点において、 接点反発のおそれなく、ドライブへ電力が供給される。ソリッドステートスイッ チは、非常に低いゲート電流及び非常に僅かな電圧降下でターンオンすることの できる電力用ＭＯＳＦＥＴである。これらの半導体は、スイッチ反発のない非常 にきれいな電力スイッチである。 図１１に示すように、かご内にドライブを案内しそして整列するために、各ド ライブは、ディスクキャリア４４に取り付けられる。このディスクキャリア４４ は、0.062インチ厚みのスチールで形成されるのが好ましい。しかし、強度の高 いポリカーボネートのような他の材料も使用できる。ディスクキャリア４４は、 ディスクドライブの少なくとも２つの対向側面の周りにスクリュー又は接着剤に より取り付けられ、ドライブの側部から外方に延びるフランジ４６を備えている 。アレーのディスクドライブがかご２０に挿入されると、ドライブの両側のフラ ンジ４６が、かご２０の両側のカードガイド３５内に受け入れられ、ドライブを かご内に適切に整列させる。水平の張出部材３７（図４）を含む実施形態では、 ドライブをかご２０に挿入する際に、フランジ４６が両側部２８及び３０におい て水平の張出部材３７の頂部にのせられる。 ディスクドライブがかご２０内に適切に挿入されそして整列された場合には、 各ドライブのヘッダがＳＣＳＩコネクタ４０ａ−ｃの１つに圧入接続され、これ により、かご２０内にディスクドライブを電気的に接続する。ディスクキャリア ４４の後部は、ドライブがかご２０に完全に挿入されたときにディスクキャリア ４４及びこれに取り付けられたドライブを案内するためのガイドピン４５を備え ている。このガイドピン４５は、電気的ノイズや長時間使用時のバックプレーン ４４へのダメージを生じることのあるキャリアの不整列を防止する。ディスクキ ャリア４４は、いかなる形式のディスクドライブ設計にも特注適合させることが でき、これにより、広範な種々のドライブをアレー内に使用することができる。 図１２ａ及び１２ｂに示すように、各ディスクキャリア４４の前端（即ち、か ごの後部３２から最も離れた端）は、ドライブをかご２０内に取り外し可能に固 定するためのラッチ機構４６を備えている。このラッチ機構４６は、各ディスク キャリアの前部の各側に１つづつ、２つのラッチ部片４８ａ及び４８ｂを備えて いる。各ラッチ部片４８は、対向するカードガイド３５の各々に形成された大き なくぼみ部５１へとフック係合するフック５０を備えている。図１２ａに示すロ ック位置では、ラッチ部片４８ａ及び４８ｂのフック５０は、ディスクドライブ をかご２０内にロックするように区分５１内に係合される。図１２ｂに示すよう に、ドライブを除去すべきときは、そのドライブに固定された両方のラッチ部片 ４８ａ及び４８ｂが外方に手で揺動され、これにより、フック５０をくぼみ区分 ５１から解離し、この際に、取り付けられたキャリア及びドライブを取り外すこ とができる。ディスクキャリア４４及びこれに取り付けられたディスクドライブ をかご２０内に取り外し可能に固定するのに、多数の公知ラッチ機構のいずれを 使用しても、本発明の範囲内に包含されることが理解される。 かご２０は、更に、パーソナルコンピュータの全高さドライブベイ内にかご２ ０を位置設定しそして固定するために左右のガイドレール６０及び６２を各々備 えている。図２及び１３に示すように、各ガイドレールは、かご２０をドライブ ベイ内に固定するスクリューを受け入れるためのスクリュータブ４８を備えてい る。これらのスクリュータブ４８は、かごにおいて同じ位置に設けられ、標準的 な全高さドライブの場合と同じサイズである。従って、かご２０は、そのスク リュータブ４８と整列するスクリュー穴が従来通りに形成された標準的な全高さ ドライブベイ内に固定することができる。このように、本発明を受け入れるため に従来のドライブベイを変更する必要はない。ドライブベイ内にかごを整列する ために若干の調整が必要であるときは、ガイドレール６０及び６２上のスロット ６６を経て取り付けられるスクリュー６４により左右の両方のガイドレールがか ごに調整可能に固定される。スロット６６は、ガイドレールをかごに対して若干 前方、後方、上方又は下方に移動できるようにするために設けられる。従って、 ドライブベイ内のかご２０の適切な整列が確保される。 図１４に示す本発明の別の実施形態では、本発明は、側部２８又は３０に固定 された状態ボード６８を含む。この状態ボードは、電源、前面カバーのロック、 ファンの動作、システムの温度及びアレー内の各ドライブの動作を含むディスク ドライブアレーの多数の機能を監視するための電子回路を備えている。好ましい 実施形態では、状態ボード６８は、種々のシステム機能の状態を指示する可聴又 は可視信号を送信するために設けられている。しかしながら、更に、状態ボード ６８は、システム機能を制御するためのリモート位置からの信号を受け取る電子 回路を含むことも意図される。従って、例えば、リモート位置から所与の信号を 受け取る際に、システムへの電力がオン又はオフに切り換えられるか、前面カバ ーのロック装置を解離するためのアクセスコードが変更される。 各ディスクドライブの動作に対し、状態ボード６８は、ディスクドライブ２２ ａ−ｃの各々の状態を指示する発光ダイオード（ＬＥＤ）５０ａ−ｃを含むこと ができる。ＬＥＤにより指示される３つの状態は、作動、不作動及び劣化モード である。従って、例えば、特定のドライブが適切に機能するときは、既知の仕方 でドライブの状態を監視する役目を果たすマイクロプロセッサ（図示せず）は、 そのドライブのＬＥＤに信号を送ってＬＥＤが緑色を示すようにし、そのドライ ブが故障したときには、マイクロプロセッサは、ＬＥＤをオフに切り換える第２ の信号をそのＬＥＤに送り、そしてドライブが劣化モードにあるときには、マイ クロプロセッサは、黄色を示す第３の信号をＬＥＤに送る。劣化モードは、アレ ーのドライブが故障した後に生じる。交換ドライブは最初は劣化モードにある。 というのは、他のディスクにエンコードされているデータを同化する機会を有し ていないからである。交換されたディスクドライブからのデータが新たなディス クドライブに再コピーされると、そのドライブのＬＥＤは作動モードに切り換わ る。状態インジケータは、システムを監視しているオペレータが、いつドライブ が交換を必要とするかそしていつシステムが適切に機能しなくなるかを知ること ができるようにする。ＬＥＤ５０ａ−ｃは、図１４に示すように状態ボード６８ に配置される。或いは又、各ドライブにインジケータパネル（図示せず）が含ま れてもよく、このパネルは、そのドライブの状態を指示するＬＥＤを含む。 本発明の特徴は、従来のＲＡＩＤシステムでは得られなかった融通性の向上に ある。先行技術の説明で述べたように、従来のＲＡＩＤシステムは、専用の構成 要素をもつブラックボックスとして設計され、そこに使用されたディスクドライ ブの形式を変更したり交換したりすることが許されていない。しかしながら、こ れに対して、本発明は、広範な種々様々な非専用の標準在庫ドライブをアレーの 一部分として使用することを許す。従って、特定のコンピュータシステムに関わ りなくエンドユーザに入手でき且つ特定のシステム内に使用するように特に製造 されていないハードドライブをアレーに使用することができる。 本発明の融通性に関連した別の特徴は、塔型パーソナルコンピュータのいかな る全高さドライブベイにおいてもシステムが提供されることである。ディスクド ライブアレー２２と、かご２０、ディスクドライブキャリア４４及びバックプレ ーン３８を含む本発明の支持構造体とは、その組立体が使用されるべきホストコ ンピュータに関わりなく組み立てることのできるシステムを提供する。このシス テムは、従来のハードドライブと同様に、特定のホストコンピュータに関わりな く市販することのできる単一のユニットを構成する。従って、本発明は、広範な 種々の入手可能なコンピュータに使用することができ、ホストコンピュータを個 々別々にカスタマイズする必要はない。 本発明による２つ以上のかご及びディスクドライブアレーを単一のパーソナル コンピュータ内に含ませることができる。図１５ａに示す好ましい実施形態にお いては、ディスクドライブアレー２２を伴う２つのこのようなかご２０が横に並 んだ全高さドライブベイ２３において塔型パーソナルコンピュータの包囲体内に 設けられる。２つのシステムは、ＳＣＳＩバスの単一チャンネルを占有する。図 １５ｂに示す別の実施形態では、ディスクドライブアレー２２を伴う６個のこの ようなかご２０が、３倍の全高さ、２倍の巾のスタンドアローン型ドライブベイ キャビネット７０に設けられる。６つのシステムは、ＳＣＳＩバスの３つのチャ ンネルを占有する。他の種々の数の本発明のシステムを塔型パーソナルコンピュ ータドライブベイ２３及び／又はスタンンドアローンドライブベイキャビネット ７０内に使用してもよいことが理解されよう。 以上、本発明を詳細に説明したが、本発明は、ここに開示した実施形態に限定 されるものでないことを理解されたい。上記したそして請求の範囲に規定された 本発明の精神又は範囲から逸脱せずに、種々の変更、置き換え及び修正が当業者 によってなされ得るであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィッシュポウ チャールズ アメリカ合衆国 フロリダ州 32746 レ イク マリー バトンウッド ウェイ 348 (72)発明者 カーボンニュー ガイ アメリカ合衆国 フロリダ州 32708 ウ ィンター スプリングス ダンカン ドラ イヴ 1107

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ホストコンピュータの全高さドライブベイ内にデータ記憶装置のアレーを 支持するための支持構造体であって、アレー内のデータ記憶装置に伴う入力及び 出力が並列に生じるような支持構造体において、 ほぼ7.0インチｘ5.75インチｘ3.30インチのかごであって、データ記憶装置を 支持する手段を含むかごと、 上記データ記憶装置に取り付けるための複数のディスクドライブキャリアであ って、上記データ記憶装置を上記かご内に位置設定するために上記支持手段に係 合するような複数のディスクドライブキャリアと、 上記アレー内のデータ記憶装置に電気的信号を供給するための手段を含む上記 かご内の制御回路とを備え、上記支持手段は上記複数のディスクキャリアと共働 して、上記データ記憶装置を上記電気信号供給手段に接続するよう整列させるこ とを特徴とする支持構造体。 ２．上記データ記憶装置のアレーは、３つのディスクドライブを備えている請 求項１に記載の支持構造体。 ３．上記ディスクドライブは、３−1/2インチのフォームファクタを有する請 求項２に記載の支持構造体。 ４．上記かごは、上記支持構造体内に使用するのに専用でない標準在庫のデー タ記憶装置を受け入れることができる請求項１に記載の支持構造体。 ５．上記制御回路は、上記支持構造体内に使用するのに専用でない標準在庫の データ記憶装置と共に動作できる請求項１に記載の支持構造体。 ６．上記かごの壁は、上記アレー内及びその周りに空気を流すことのできる複 数の開放スペースを含む請求項１に記載の支持構造体。 ７．上記アレーのデータ記憶装置は、ホストコンピュータの電源を落とす必要 なく取り外しそして別のデータ記憶装置と交換することができる請求項１に記載 の支持構造体。 ８．考えられる接点反発周期より若干長い時間周期中、上記データ記憶装置が 上記電気信号供給手段に接触した後にのみ、上記アレーのデータ記憶装置へ電力 を供給するための電源オン遅延回路を更に備えた請求項７に記載の支持構造体。 ９．上記支持手段は、上記かごの少なくとも幾つかの側壁から上記かごの内部 へと突出するトラックの複数の平行な水平行を備え、上記トラックは、上記複数 のディスクキャリアを受け入れそして支持するために設けられる請求項１に記載 の支持構造体。 １０．上記支持手段は、上記かごの少なくとも幾つかの側壁から上記かごの内 部へと突出する張出部材の複数の平行な水平行を備え、上記張出部材の複数の平 行な水平行は、上記複数のディスクキャリアが支持される張出部を形成する請求 項１に記載の支持構造体。 １１．上記アレーの第１データ記憶装置の高さに対する中心は、上記アレーの 第２データ記憶装置の高さに対する中心から約１．０５インチ離れており、上記 第２データ記憶装置は上記第１データ記憶装置に隣接する請求項１に記載の支持 構造体。 １２．上記アレー内のデータ記憶装置に電気信号を供給する上記手段は、複数 の小型コンピュータシステムインターフェイス（ＳＣＳＩ）コネクタを備え、上 記アレー内の各データ記憶装置ごとに１つのＳＣＳＩコネクタがある請求項１に 記載の支持構造体。 １３．上記かごは、スチールからボルト固定される請求項１に記載の支持構造 体。 １４．上記かごは、スチールから溶接される請求項１に記載の支持構造体。 １５．上記複数のディスクキャリアは、スチールから形成される請求項１に記 載の支持構造体。 １６．上記複数のディスクキャリアは、いかなるデータ記憶装置にも特注適合 できる請求項１に記載の支持構造体。 １７．上記複数のディスクキャリアは、スクリュー手段によりデータ記憶装置 に固定される請求項１に記載の支持構造体。 １８．上記アレーのデータ記憶装置を上記かご内に取り外し可能に固定するた めのラッチ手段を更に備えた請求項１に記載の支持構造体。 １９．上記アレー内の各データ記憶装置の状態を指示するための状態指示手段 を更に備えた請求項１に記載の支持構造体。 ２０．上記状態指示手段は、上記アレーのデータ記憶装置が機能しているか又 は機能していないか、或いは最近アレーに追加されてアレー内の他のデータ記憶 装置からのデータをまだ同化していないかを指示する請求項１９に記載の支持構 造体。 ２１．上記状態指示手段は、上記アレー内の各データ記憶装置ごとに少なくと も１つの発光ダイオードを備えている請求項１９に記載の支持構造体。 ２２．ホストコンピュータの全高さドライブベイ内にディスクドライブの冗長 アレーを支持するための支持構造体であって、アレー内のディスクドライブに伴 う入力及び出力が並列に生じるような支持構造体において、 ほぼ7.0インチｘ5.75インチｘ3.30インチのかごであって、1.05インチの中心 間隔となるように上記かご内に互いに離間された３つのディスクドライブを支持 する手段を含むかごと、 上記アレー内のディスクドライブに取り付けるための複数のディスクドライブ キャリアであって、上記ディスクドライブを上記かご内に位置設定するために上 記支持手段に係合するような複数のディスクドライブキャリアと、 上記アレー内の各ディスクドライブに電気的信号を供給するための電気コネク タを含む上記かご内のバックプレーンとを備え、上記支持手段は上記複数のディ スクキャリアと共働して、上記ディスクドライブを上記かごに挿入する際に上記 ディスクドライブを上記電気コネクタに接続するよう整列させることを特徴とす る支持構造体。 ２３．上記アレーのディスクドライブは、ホストコンピュータの電源を落とす 必要なく取り外しそして別のディスクドライブと交換することができる請求項２ ２に記載の支持構造体。 ２４．上記支持手段は、上記かごの少なくとも幾つかの側壁から上記かごの内 部へと突出するトラックの複数の平行な水平行を備え、上記トラックは、上記複 数のディスクキャリアを受け入れそして支持するために設けられる請求項２２に 記載の支持構造体。 ２５．上記ディスクドライブは、支持構造体内に使用するための専用のもので はない請求項２２に記載の支持構造体。 ２６．上記電気コネクタは、複数の小型コンピュータシステムインターフェイ ス（ＳＣＳＩ）コネクタを備え、上記アレー内の各ドライブごとに１つのＳＣＳ Ｉコネクタがある請求項２２に記載の支持構造体。 ２７．上記アレー内の各ディスクドライブの状態を指示するための状態指示手 段を更に備えた請求項２２に記載の支持構造体。 ２８．上記状態指示手段は、上記アレーのディスクドライブが機能しているか 又は機能していないか、或いは最近アレーに追加されてアレー内の他のディスク ドライブからのデータをまだ同化していないかを指示する請求項２７に記載の支 持構造体。 ２９．上記状態指示手段は、上記アレー内の各ディスクドライブごとに少なく とも１つの発光ダイオードを備えている請求項２７に記載の支持構造体。 ３０．パーソナルコンピュータのためのデータ記憶システムにおいて、 データ記憶装置のアレーを備え、各データ記憶装置はコンピュータからのデー タを記憶するために設けられ、データ転送はアレー内の各データ記憶装置で並列 に行われ、 ほぼ7.0インチｘ5.75インチｘ3.30インチのかごであって、上記アレーが収容 されるかごと、 1.05インチの中心間隔となるように上記かご内に上記データ記憶装置を支持す る手段と、 上記データ記憶装置に取り付けられた複数のディスクドライブキャリアであっ て、上記データ記憶装置を上記かご内に位置設定するために上記支持手段に係合 するような複数のディスクドライブキャリアと、 上記アレー内の各ディスクドライブに電気的信号を供給するための電気コネク タを含む上記かご内のバックプレーンとを備え、上記支持手段は上記複数のディ スクキャリアと共働して、上記ディスクドライブを上記電気コネクタに接続する よう整列させ、 上記アレー及び上記かごは、データ記憶システムと共に動作するようにコンピ ュータをカスタマイズする必要なくコンピュータの全高さドライブベイ内に設け られる単一のユニットを形成することを特徴とするデータ記憶システム。 ３１．上記データ記憶装置のアレーは、３つのディスクドライブを備えた請求 項３０に記載のパーソナルコンピュータのためのデータ記憶システム。 ３２．パーソナルコンピュータ内にディスクドライブの冗長アレーを収容する ためのかごにおいて、 頂部区分と、 上記頂部区分に対向する底部区分と、 上記頂部区分及び底部区分に隣接しそしてそれに直交する少なくとも２つの側 壁と、 上記頂部区分、底部区分及び少なくとも２つの側壁に隣接しそしてそれに直交 する後部区分と、 上記少なくとも２つの側壁の対向する側壁に固定された複数のトラックとを備 え、ディスクドライブの冗長アレーにおける各ディスクドライブごとに少なくと も一対のトラックが設けられ、この一対のトラックは、ディスクドライブの冗長 アレーのディスクドライブを上記かご内に支持し、そして 上記かごは、パーソナルコンピュータの従来の全高さドライブベイ内に嵌合す るサイズとされることを特徴とするかご。 ３３．上記かごに取り付けられ、そして上記ディスクドライブの冗長アレーに 接続されて、上記ディスクドライブの冗長アレーをパーソナルコンピュータに電 気的に接続するための制御回路を更に備えた請求項３２に記載のパーソナルコン ピュータ内にディスクドライブの冗長アレーを収容するためのかご。 ３４．ディスクドライブの冗長アレーを上記かご内に包囲するための前面カバ ーを更に備え、この前面カバーは、ディスクドライブの冗長アレーにアクセスで きるように開放できる請求項３２に記載のパーソナルコンピュータ内にディスク ドライブの冗長アレーを収容するためのかご。 ３５．上記前面カバーは、ディスクドライブの冗長アレーへの無断アクセスを 防止するためのロック手段を備えた請求項３４に記載のパーソナルコンピュータ 内にディスクドライブの冗長アレーを収容するためのかご。 ３６．パーソナルコンピュータ内にディスクドライブのホットプラグ型アレー を収容するためのかごにおいて、 複数の隣接する壁と、 上記複数の隣接する壁の少なくとも１つに取り付けられ、ディスクドライブの アレーのディスクドライブに電気信号を供給するための手段とを備え、この電気 信号供給手段は、考えられる接点反発周期より若干長い時間周期中上記ディスク ドライブがこの電気信号供給手段に接触した後にのみ上記ディスクドライブに電 力を供給するための手段を備えたことを特徴とするかご。 ３７．上記かごは、全寸法が約7.0インチｘ5.75インチｘ3.30インチである請 求項３６に記載のパーソナルコンピュータ内にディスクドライブのホットプラグ 型アレーを収容するためのかご。 ３８．考えられる接点反発周期より若干長い時間周期中上記ディスクドライブ が上記電気信号供給手段に接触した後にのみ上記ディスクドライブに電力を供給 する上記手段は、時間遅延回路より成る請求項３６に記載のパーソナルコンピュ ータ内にディスクドライブのホットプラグ型アレーを収容するためのかご。 ３９．パーソナルコンピュータ内にディスクドライブの冗長アレーを設けるた めのデータ記憶システムにおいて、 パーソナルコンピュータの全高さドライブベイ内に嵌合するサイズにされたか ごと、 上記かごの内部の壁に取り付けられ、上記ディスクドライブの冗長アレーのデ ィスクドライブを上記かご内に支持するための支持手段と、 上記かごに取り付けられた制御回路とを備え、上記支持手段は、上記制御回路 に接続するために上記かご内に上記ディスクドライブを支持し、そして上記制御 回路は、上記ディスクドライブの冗長アレーをパーソナルコンピュータに電気的 に接続し、 上記データ記憶システムは、システム内に使用するための専用のものではない 冗長アレーの標準在庫ディスクドライブと共に動作することができることを特徴 とするデータ記憶システム。 ４０．上記ディスクドライブの冗長アレーはホットプラグ型である請求項３９ に記載のパーソナルコンピュータ内にディスクドライブの冗長アレーを設けるた めのデータ記憶システム。 ４１．考えられる接点反発周期より若干長い時間周期中上記ディスクドライブ が上記制御回路に接触した後にのみ上記アレーのディスクドライブに電力を供給 するための手段を更に備えた請求項４０に記載のパーソナルコンピュータ内にデ ィスクドライブの冗長アレーを設けるためのデータ記憶システム。 ４２．パーソナルコンピュータ内にディスクドライブの冗長アレーを設けるた めのデータ記憶システムにおいて、 かごと、 上記かごの内部の壁に取り付けられ、上記ディスクドライブの冗長アレーのデ ィスクドライブを上記かご内に支持するための支持手段と、 上記かごに取り付けられた制御回路とを備え、上記支持手段は、上記制御回路 に接続するために上記かご内に上記ディスクドライブを支持し、そして上記制御 回路は、上記ディスクドライブの冗長アレーをパーソナルコンピュータに電気的 に接続し、 上記データ記憶システムは、システム内に使用するための専用のものではない 冗長アレーの標準在庫ディスクドライブと共に動作することができ、そして 上記ディスクドライブの冗長アレー及び上記かごは、データ記憶システムと共 に動作するようにパーソナルコンピュータをカスタマイズする必要なくコンピュ ータの全高さドライブベイ内に嵌合するサイズとされた単一のユニットを形成す ることを特徴とするデータ記憶システム。 ４３．塔型パーソナルコンピュータ形式の包囲体と、 上記包囲体内にあってデータ及び命令を処理するための中央処理ユニットと、 上記包囲体の従来の全高さドライブベイ内に取り付けられたかごと、 上記かご内に取り外し可能に設けられたデータ記憶装置のアレーとを備え、上 記中央処理ユニットと上記データ記憶装置のアレーの各データ記憶装置との間で データの入力及び出力が並列に生じ、上記かごは、コンピュータから上記データ 記憶装置のアレーへ信号及び電力を転送するための手段を含み、そして コンピュータへの電力を落とす必要なく上記データ記憶装置のアレーのデータ 記憶装置を交換できるようにする手段を更に備えたことを特徴とするパーソナル コンピュータ。 ４４．上記かごは、上記従来の全高さドライブベイを変更せずに上記従来の全 高さドライブベイ内に取り付けられる請求項４３に記載のパーソナルコンピュー タ。 ４５．上記データ記憶装置のアレーは、該アレー内に使用するための専用のも のではない上記アレーの標準在庫データ記憶装置と共に動作することができる請 求項４３に記載のパーソナルコンピュータ。 ４６．考えられる接点反発周期より若干長い時間周期中、上記データ記憶装置 が上記信号及び電力転送手段に接触した後にのみ、上記アレーのデータ記憶装置 へ電力を供給するための電源オン遅延回路を上記信号及び電力転送手段の一部分 として更に備えた請求項４３に記載のパーソナルコンピュータ。