KR101587453B1

KR101587453B1 - 멀티 디바이스 베이 및 디바이스에 따른 pci express 스위치의 인터페이스 변환설정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101587453B1
Application number: KR1020130060708A
Authority: KR
Inventors: 윤동구
Original assignee: 윤동구
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2016-01-22
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: KR20140145216A

Abstract

본 발명은 확장형 멀티 디바이스 베이 구조 및 디바이스에 따른 PCI Express 스위치의 인터페이스 변환설정 방법 및 장치를 공개한다.
본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이의 제어보드 양면에 디바이스의 종류에 따른 커넥터들을 구비하여 보다 많은 디바이스 들을 탑재할 수 있도록 할 뿐만 아니라 다양한 종류의 디바이스를 탑재할 수 있도록 할 수 있는 제어보드 및 장치의 확장이 가능한 확장형 멀티 디바이스 베이를 제공하고, 이를 위한 디바이스 거치 수단은 다양한 종류의 디바이스를 거치할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 다양한 종류의 확장 수단을 제공하며, 특히 확장형 멀티 디바이스 베이에 기반하여 복수개의 확장형 멀티 디바이스 베이를 확장하여도 확장에 따른 성능저하가 발생하지 않고 일정 수준 이상의 성능을 유지할 수 있는 확장 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 디바이스 베이 및 디바이스에 따른 PCI EXPRESS 스위치의 인터페이스 변환설정 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF RECONFIGURING PCI EXPRESS SWITCH INTERFACE FOR THE DEVICE INSTALLED AND THE STRUCTURE OF EXTENDABLE MULTI-DEVICE BAY}

본 발명은 확장형 멀티 디바이스 베이의 구조와 멀티 디바이스 베이의 장치확장에 관한 것으로서, 특히

보다 많은 디바이스를 탑재하기 위하여 제어보드의 양면에 디바이스에 따른 커넥터들을 배치한 멀티디바이스 베이, 이 디바이스 베이의 제어 보드, 복수의 멀티 디바이스 베이로 확장하기 위한 확장카드 및 이를 위한 시스템에 관한 것이다.

반도체 공정 기술의 발달로 인하여 종래에는 Add-in 카드 및 외부 장치의 형태로 사용되던 컴퓨터 주변장치들이 컴퓨터 주기판 (또는 머더보드)으로 On-board 화 또는 On-chip 화하는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 높은 사양을 요구하는 그래픽 카드 또는 사운드 카드와 같은 고성능 디바이스들은 종래의 Add-in 카드 타입을 유지하는 형태로 발전하고 있으며, 날로 증가하는 대용량 데이터 저장과 관련된 각종 저장 미디어 디바이스들을 물리적으로 한정된 멀티 디바이스 베이 공간 내부에 최대한 많이 탑재하고, 다양한 외형의 디바이스들을 탑재할 수 있어야 하며, 동시에 단일 케이스의 외장형 멀티 디바이스 베이를 확장하여 복수 개의 멀디 디바이스 베이를 구성할 수 있어야 한다. 그러나, 확장으로 인한 전체적인 시스템의 성능이 최대한 저하되지 않고, 항상 일정한 수준 이상의 성능을 유지할 수 있는 새로운 형태의 확장형 멀티 디바이스 베이에 대한 요구가 커지고 있다.

특히, 외장형 멀티 디바이스 베이를 확장함에 있어서 확장을 제공하는 외장형 멀티 디바이스 베이도 확장을 위한 전용 확장장치에 의하지 않고, 바람직스럽게는 동일한 외장형 멀티 디바이스 베이에 확장을 위한 별도의 디바이스(또는 확장 카드)를 추가하는 것으로 확장이 이루어져야 하며, 확장을 위한 디바이스들을 탑재하고 남은 나머지 공간에도 사용자가 본래 사용하고자 하는 디바이스들을 최대한 탑재할 수 있어야 한다.

또한, 기존의 대용량 저장미디어 (예를 들어, 하드 디스크 드라이브, 플래시(FLASH) 메모리 기반의 에스에스디(SSD; Solid State Disk, 2.5인치 하드 디스크 드라이브와 동일한 크기로 이하 SSD 로 표기), 디램(DRAM) 기반의 램디스크 등)를 탑재한 디바이스 베이들이 컴퓨터에 직접적으로 접속되거나(DAS, Direct Attached Storage) 또는 네트워크에 접속되는 형태 (Network Attached Storage)로 구분되어 별도의 케이스 단위로 구분되어 사용되던 것을 사용자의 요구에 따라 일부는 컴퓨터에 직접적으로 접속된 형태로 사용하고, 다른 일부는 네트워크에 접속된 형태로 사용할 수 있어야 하고, 나아가서는 사용자 환경의 요구 조건에 따라서 확장형 멀티 디바이스 베이 전체를 컴퓨터에 직접적으로 접속한 형태로 사용하거나 또는 네트워크에 접속한 형태로 용도 변경되어 사용할 수 있어야 한다.

본 발명의 제1 목적은 외장형 멀티 디바이스 베이의 제어보드 양면에 디바이스의종류에 따른 커넥터들을 구비하여 보다 많은 디바이스 들을 탑재할 수 있도록 할 뿐만 아니라 다양한 종류의 디바이스를 탑재할 수 있도록 할 수 있는 제어보드 및 장치의 확장이 가능한 확장형 외장 케이스를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 다양한 종류의 디바이스를 탑재하는 데 필요한 디바이스 거치 수단을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 목적은 다양한 종류의 확장 수단을 제공하는 데 있으며, 특히 복수개의 멀티 디바이스 베이를 확장 수단을 통하여 확장하여도 확장에 따른 성능저하가 발생하지 않고 일정 수준 이상의 성능을 유지할 수 있는 확장 수단을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제4 목적은 확장형 멀티 디바이스 베이를 위한 확장형 전원 모듈 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 최종 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 확장형 멀티 디바이스 베이를 구비하는 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 확장 카드를 구비한 컴퓨터와 연결되는 적어도 하나 이상의 인터페이스 잭들, 상기 인터페이스 잭들과 양면에 부가 장치가 직접 결합되기 위한 커넥터부를 구비하는 제어보드, 상기 제어보드를 내장하고 측면에 제어보드를 향한 적어도 하나 이상의 냉각 팬이 탑재된 측면 패널을 구비하는 멀디 디바이스 베이가 제공된다.

상기 멀티 디바이스 베이는 적어도 하나 이상의 전원 모듈을 구비하고, 전원 모듈의 상단 또는 하단에 외부로 돌출되는 적어도 하나 이상의 PCIe 또는 PCI 카드용 브라켓 홀과 브라켓 고정홀 및 제어보드 후면에 이에 대응하는 PCIe 또는 PCI 슬롯 커넥터를 구비할 수 있다.

상기 전원 모듈을 거치하기 위한 외측 가이드를 구비하는 측면 패널, 상기 전원 모듈을 거치하기 위한 외측 가이드를 구비하는 제어보드 또는 제어보드 후면의 비전도성 분리패널, 상기 외측 가이드에 각각 대응하여 내측 가이드를 구비한 전원모듈, 상기 내측 가이드를 탑재한 전원모듈의 단면 형상을 구비하여 내측 가이드를 부착한 전원모듈이 자유롭게 드나들 수 있는 전원모듈 홀들이 배열된 후면 패널을 구비할 수 있다.

또한, 후면에 전원 연결 커넥터를 구비한 제어보드, 상기 전원 연결 커넥터에 연결되고 상기 전원 모듈의 전원 확장 보드에 대응하여 적어도 하나 이상의 전원 커넥터가 배열된 전원 이중화 보드를 구비할 수 있다.

상기 멀티 디바이스 베이의 후면 패널은 외부 전원 케이블에 의하여 연결되는 전원잭을 구비하고, 상기 후면 패널은 PCIe 또는 PCI 브라켓 홀과 브라켓 고정홀이 일정한 간격으로 배치되어 있으며, 상기 제어보드는 상기 후면 패널의 PCIe 또는 PCI 브라켓 홀 및 브라켓 고정홀에 대응하여 후면에 PCIe 또는 PCI 슬롯 커넥터를 구비할 수 있다.

상기 제어보드는 후면 상단에 일련의 커넥터들을 배치하고, 상기 제어보드의 전면 상단에 배치된 커넥터들의 핀별 신호에 대응하여 상기 후면 상단에 배치된 커넥터들과 회로적으로 연결될 수 있다.

상기 제어보드는 후면에 가로 중심선 부근에 디바이스를 장착하기 위한 일련의 커넥터들을 구비하고, 상기 제어보드 후면 하단에 일련의 커넥터들을 배치하여상기 제어보드 후면의 가로 중심선 부근에 배치된 커넥터들과 회로적으로 연결될 수 있다.

상기 제어보드는 일체형 컴퓨터를 연결하기 위한 커넥터를 구비하고, 상기 일체형 컴퓨터의 각종 포트를 돌출시키기 위한 홀을 후면 패널에 구비할 수 있다.

상기 멀티 디바이스 베이의 후면 패널에 구비된 브라켓 커버 홀은 상기 브라켓 홀 측으로 브라켓 지지대가 돌출되고, 브라켓 지지대 일측 또는 양측 끝 단이 후면 패널 내측에 밀착되어 고정될 수 있다.

상기 브라켓 홀과 브라켓 커버 홀은 설치되는 카드의 브라켓이 후면 패널에 밀착되어 가이드 될 수 있도록 브라켓과 브라켓 지지대가 후면 패널의 접촉면 위로 돌출하지 않고 가이드 되도록 브라켓과 브라켓 지지대의 중첩된 외곽선 내측에 대한 면저(SURFACE DOWN) 형태의 함몰된 홈을 구비할 수 있고, 상기 브라켓 홀 커버는 케이블의 통로로서 일측 단면에 케이블 통로용 홈을 구비할 수 있다.

상기 멀티 디바이스 베이는 원통형 자물쇠를 구비한 후면 패널, 상기 원통형 자물쇠와 전면 패널 사이에 연결된 연결봉, 상기 제어보드의 디바이스 연결커넥터에 연결된 디바이스, 상기 디바이스에 결합된 내측 거치 수단 및 상기 멀티 디바이스 베이의 상부 내측 패널 및 하부 내측 패널에 고정된 외측 거치 수단으로 구성되는 잠금수단을 구비할 수 있다.

상기 연결봉은 상기 내측 거치 수단의 반원형 잠금면에 대응하는 부분이 반원형의 형태일 수 있으며, 상기 원통형 자물쇠가 솔레노이드로 대체될 수 있다.

아울러, 부가 장치용 커넥터를 구비한 제어보드, 상하 내측 패널에 상기 제어보드의 커넥터에 대응하여 배열된 외측 가이드, 냉각 팬이 구비된 측면 패널 및내측 가이드를 구비한 디바이스가 상기 외측 가이드의 가이드에 따라 상기 제어보드의 커넥터에 연결되었을 때, 상기 내측 가이드의 곡면형 손잡이에 의하여 거치되고 상기 냉각 팬에 연결되는 신축 가능한 스프링코드를 구비할 수 있다.

상기 신축형 스프링코드와 상기 냉각 팬은 각각 커넥터를 구비하고, 구비된 커넥터에 의하여 연결 또는 분리될 수 있다.

상기 멀티 디바이스 베이의 전면 패널 및 후면 패널의 양 측면에 선반 또 랙 마운트에 거치를 위한 적어도 하나 이상의 고정홀을 구비할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 케이스 내부의 고정면에 고정되는 외측 가이드, 부가 디바이스에 직접 결합되고 라운드 타입의 손잡이를 구비한 내측 가이드, 상기 내측 가이드의 손잡이 하단에 스토퍼 돌기를 구비하여 슬라이딩 방식으로 디바이스를 착탈할 수 있는 하드 가이드가 제공된다.

상기 내측 가이드는 거치 수단으로서 손잡이 내측 몸체로부터 분기되는 좌우의 외측 거치돌기, 및 상기 외측 거치돌기에 대응되는 상기 외측 가이드의 오목구조 받침대, 상기 내측가이드의 손잡이 반대측에 위치한 내측 돌기 및 상기 내측 돌기에 대응되는 외측 가이드의 가이드 홀 구조에 의하여 상기 내측 가이드와 상기 외측 가이드가 상호 결합된 상태로 유도 및 거치될 수 있다.

또한, 이탈 방지돌기를 구비하는 내측 가이드 및 이탈 방지턱을 구비하는 외측 가이드가 상호간 형합이 되었을 때, 상기 내측가이드의 이탈방지돌기가 상기 외측 가이드의 이탈방지턱에 거려 손잡이가 눌려지지 않았을 때는 내측 가이드와 외측 가이드가 상호 분리되지 않도록 할 수 있다.

내측 가이드 본체 중앙의 좌측과 우측에 'ㄷ'자형 분기체, 상기 분기체 외측 벽면에 구비되는 완만한 형태의 원형 돌기 및 가이드 본체와 상기 분기체사이에 구비된 상하 방향의 완충홀에 의하여 외측 가이드 내벽에 접하여 밀착된 상태로 가이드 되고, 디바이스의 진동으로부터 완충되는 구조를 가질 수 있다.

상기 하드 가이드는 디바이스에 대하여 적어도 하나 이상의 수평 및/또는 수직 방향의 고정 홀을 구비할 수 있다.

상기 내측 가이드는 내측 돌기 상에 반원형의 잠금면을 구비하고, 상기 잠금면을 포함한 내측 돌기가 대응되는 외측 가이드의 가이드 홀에 결합되었을 때, 상기 잠금면의 곡면에 면접하여 회전할 수 있는 반원형 단면의 잠금봉의 위치 설정에 의하여, 잠금봉의 곡면이 잠금면과 면접하였을 경우에는 내측 가이드가 외측 가이드로부터 분리가 되지 않고, 잠금봉의 곡면이 잠금면과 면접하지 않았을 경우에는 내측 가이드가 외측 가이드로부터 분리될 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 외부의 컴퓨터와 연결되는 제1 커넥터부, 상기 제1 커넥터부를 통하여 외부 컴퓨터에 연결되는 제1 피씨아이 허브, 제어보드에 구비된 제2 커넥터부에 연결되는 탈부착이 가능한 적어도 하나 이상의 제2 피씨아이 허브 카드, 상기 제2 피씨아이 허브 카드는 외부 확장을 위해 적어도 하나 이상의 커넥터로 구성되는 제3 커넥터부를 구비하는 것을 특징으로 하여 디바이스 확장 기능을 갖는 확장형 멀티 디바이스 베이가 제공된다.

상기 제2 커넥터부의 피씨아이 익스프레스 핀들은 상기 제1 피씨아이 허브를 구성하는 제1 피씨아이 스위치에 피씨아이 버스로 연결되고, 상기 제 2 커넥터부의 SAS, SATA 익스프레스, SATA 핀들은 상기 제 10커넥터 부의 대응하는 핀들에 대하여 SAS, SATA 익스프레스, SATA 핀에 대응하여 연결될 수 있다.

상기 제4 커넥터부의 피씨아이 익스프레스 핀들은 상기 제1 피씨아이 허브를 구성하는 제1 피씨아이 스위치에 피씨아이 버스로 연결되고, 상기 제 4 커넥터부의 SAS, SATA 익스프레스, SATA 핀들은 상기 제 11커넥터 부의 대응하는 핀들에 대하여 SAS, SATA 익스프레스, SATA 핀에 대응하여 연결될 수 있다.

상기 제2 피씨아이 허브 카드는 상기 제2 커넥터부와 연결되는 연결수단, 상기 연결수단과 피씨아이 익스프레스 버스로 연결되는 제2 피씨아이 스위치, 상기 제2 피씨아이 스위치와 피씨아아 익스프레스 버스로 연결되는 제3 커넥터부로 구성될 수 있다.

상기 제2 피씨아이 허브 카드는 제3 커넥터부로부터 입력되는 제3 커넥터부에 연결된 다른 확장형 멀티 디바이스 베이의 연결상태 신호와 제1 SPD 를 연결하는 시리얼 버스 신호를 제2 제어부로 연결하고, 상기 제2 피씨아이 익스프레스 스위치의 고정된 피씨아이 자원할당 핀들을 상기 연결상태 신호와 제1 SPD 독취 정보에 따라 제2 제어부의 출력 핀에 의하여 상기 제2 피씨아이 스위치가 최적의 피씨아이 자원할당이 되도록 제어할 수 있다.

상기 제2 피씨아이 허브카드는 애드인(ADD-IN)카드 타입의 피씨아이 익스프레스 카드 형태로 제5 커넥터부에 설치되거나 또는 호스트 컴퓨터 내부에 설치될 수 있다.

상기 제2 제어부는 최적화된 제2 피씨아이 익스프레스 스위치에 대한 자원 할당 정보를 제2 피씨아이 허브 카드에 구비된 제2 SPD 에 기록할 수 있다.

상기 제2 피씨아이 허브 카드로부터 입력되는 제2 피씨아이 허브 카드의 연결상태 신호와 제2 SPD 를 연결하는 시리얼 버스 신호를 제1 제어부로 연결하고, 상기 제1 피씨아이 익스프레스 스위치의 고정된 피씨아이 자원할당 핀들을 상기 연결상태 신호와 제2 SPD 독취 정보에 따라 제1 제어부의 출력 핀에 의하여 상기 제1 피씨아이 스위치가 최적의 피씨아이 자원할당이 되도록 제어할 수 있다.

상기 제1 제어부는 최적화된 제1 피씨아이 익스프레스 스위치에 대한 자원 할당 정보를 제어보드에 구비된 제1 SPD 에 기록할 수 있다.

상기 제1 커넥터부를 다시 제1 커넥터 그룹과 제2 커넥터 그룹으로 나누고,상기 제1 커넥터 그룹의 첫 번째 커넥터에 배치된 피씨아이 인터페이스를 위한 각종 제어신호들을 상기 제2 커넥터 그룹의 첫 번째 커넥터에도 동일하게 배치할 수 있다.

상기 제어보드상에 구비된 제1 멀티플렉스 스위치와 제2 멀티플렉스 스위치의 제어에 따라 상기 제1 커넥터부를 통한 외부 호스트 컴퓨터에 직접 연결되거나또는, 내장 컴퓨터에 연결되어 상기 내장 컴퓨터에 연결되는 제6 커넥터부를 네트워크에 접속될 수 있다.

상기 제어보드상에 구비된 제1 멀티플렉스 스위치와 제2 멀티플렉스 스위치의 제어에 따라 상기 제1 커넥터부를 통한 일부의 내부 디바이스 연결용 커넥터부에 연결된 디바이스들이 외부 호스트 컴퓨터에 직접 연결되고, 동시에 다른 일부의 내부 디바이스 연결용 커넥터부에 연결된 디바이스들이내장 컴퓨터에 연결되어 상기 내장 컴퓨터에 연결되는 제6 커넥터부를 네트워크에 접속될 수 있다.

상기 제어보드상에 구비된 제1 멀티플렉스 스위치와 제2 멀티플렉스 스위치의 제어에 따라 상기 제2 커넥터부에는 상대적으로 속도는 느리지만 저장 용량이 큰 하드 데이터 저장 매체를 설치하고, 제4 커넥터부에는 상대적으로 속도는 빠르지만 저장용량이 작은 데이터 저장매체를 설치하여, 상기 제2 커넥터부에 연결된 저장 매체에 대해서는 네트워크 접속 저장 매체(NAS; NETWORK ATTACHED STORAGE)로 사용하고, 상기 제4 커넥터부에 연결된 저장 매체에 대해서는 직접 접속 저장 매체(DAS; DIRECT ATTACHED STORAGE)로 사용할 수 있다.

연결된 임의의 일측의 컴퓨터에 장애가 발생하였을 경우, 장애가 발생하지 않은 다른 일측의 컴퓨터를 통하여 제1 멀티플렉스 스위치와 제2 멀티플렉스 스위치를 재설정하여 장애가 발생하지 않은 컴퓨터 측으로 연결될 수 있다.

상기 제1 피씨아이 허브를 구성하는 피씨아이 스위치를 구비한 피씨아이 익스프레스 ADD-IN 카드, 상기 피씨아이 익스프레스 ADD-IN 카드와 연결을 위한 피씨아이 익스프레스 슬롯 커넥터를 구비한 제어보드, 상기 제1 커넥터 부와 연결되는 상기 피씨아이 익스프레스 슬롯 커넥터 및 상기 피씨아이 익스프레스 ADD-IN 카드에 구비된 커넥터들 및 별도의 케이블에 의해 상기 ADD-IN 카드의 커넥터들과 제어보드가 연결될수 있다.

상기 피씨아이 익스프레스 스위치를 탑재한 ADD-IN 카드는 상기 피씨아이 익스프레스 스위치와 피씨아이 익스프레스 신호로 연결되는 외부 신호 확장용 커넥터를 구비할 수 있다.

상기 제2 커넥터부 및 제4 커넥터부로 사용되는 SFF-8639 규격의 커넥터를 전원 전용 커넥터로 사용함에 있어 일측홈에 오용을 방지를 위한 구조물을 삽입할 수 있다.

상기 SFF-8639 규격의 커넥터를 전원 전용 커넥터로 사용함에 있어, ACTIVITY-LED 신호용 핀을 전원 온 오프용 핀으로 대체하여 사용할 수 있다.

상기 제2 피씨아이 허브 카드의 외부 확장용 제3 커넥터부의 커넥터들이 돌출되는 홀들이 배열된 측면 패널을 구비할 수 있다.

본 발명의 제4 태양에 따르면, 피씨아이 슬롯 커넥터를 구비하는 호스트 컴퓨터, 상기 피씨아이 슬롯에 설치되는 피씨아이 확장카드, 상기 피씨아이 확장카드에 구비된 확장용 커넥터부 및 상기 커넥터부에 연결되는 확장형 멀티 디바이스 베이로 구성된 확장형 멀티 디바이스 베이 시스템이 제공된다.

상기 피씨아이 확장 카드는 상기 피씨아이 슬롯 커넥터에 삽입되는 엣지 핑거(EDGE FINGER) 부분과 확장용 커넥터부 사이의 배선이 상호 교차됨어짐이 없이 평행하게 배선될 수 있다.

상기 피씨아이 확장 카드는 피씨아이 익스프레스 스위치를 구비하고, 상기 피씨아이 익스프레스 스위치의 일측 포트들은 엣지 핑거측과 연결되고, 상기 피씨아이 익스프레스 스위치의 다른 일측 포트들은 커넥터부로 연결되어 피씨아이 익스프레스 허브를 구성할 수 있다.

상기 피씨아이 확장 카드는 커넥터부로부터 입력되는 커넥터부에 연결된 확장형 멀티 디바이스 베이의 연결상태 신호와 제1 SPD 를 연결하는 시리얼 버스 신호를 제어부로 연결하고, 상기 피씨아이 익스프레스 스위치의 고정된 피씨아이 자원할당 핀들을 상기 연결상태 신호와 제1 SPD 독취 정보에 따라 제어부의 출력 핀에 의하여 상기 피씨아이 스위치가 최적의 피씨아이 자원할당이 되도록 제어할 수 있다.

상기 피씨아이 익스프레스 확장 카드에 연결되는 시스템은 19인치 랙에 거치되는 슬라이드 선반위에 세로 방향으로 세대의 확장형 멀티 디바이스 베이를 연결할 수 있다.

상기 피씨아이 익스프레스 확장 카드에 연결되는 시스템은 19인치 랙에 거치되는 슬라이드 선반을 19인치 랙의 앞과 뒤에 배치하고, 앞뒤 선반에 각각 3대씩 배치하여 총 6대를 배치할 수 있다.

상기 19인치 랙의 앞뒤에 배치된 확장형 멀티 디바이스 베이들은 중간의 통로로 각종 케이블 배선이 형성될 수 있다.

상기 슬라이드 선반은 상기 확장형 멀티 디바이스 베이 하단의 냉각 팬 홀에 대응하여 가각 6개 블록의 통풍홀 배열을 구비할 수 있다.

상기 슬라이드 선반은 확장형 멀티 디바이스 베이를 흔들리지 않게 하기 위한 고정홀을 구비하고, 상기 슬라이드 선반위에 거치된 상기 확장형 멀티 디바이스 베이의 대응되는 고정홀에 슬라이드 선반의 하단에서 볼트로 고정되도록 할 수 있다.

본 발명의 제5 태양에 따르면, 슬라이드 방식으로 외부의 전원 모듈이 연결되는 전원 커넥터, 상기 전원 커넥터로부터 출력되는 각각의 전압에 따라 연결되고 제어부로부터 온 오프 제어를 받는 전류공유블록, 공통 접지선과 각각의 전압별 접지를 연결하여 실시간 전류량을 실시간 전압으로 변환하여 출력하는 홀 센서, 상기 홀 센서의 전류량을 표시하는 전압 레벨을 입력받아 디지털 신호 값으로 변환하는 제어부 및 상기 전류공유블록의 각각의 출력 전압별 공통 배선으로부터 연결되는 전원 잭을 구비하는 파워 팜이 제공된다.

상기 제어부는 개별 전압별 실시간 전류 변화량에 따라, 임의의 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하면 꺼져있던 임의의 전원 모듈의 전원을 새로이 켜고,모든 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하지 않으면 가장 최후에 켜졌던 전원 모듈을 끄며 만일, 일부 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하지 않으면 해당 전압의 전류공유블록을 비활성화(DISABLE)하고, 최후에 켜진 전원 모듈의 전압중에서 전류공유블록이 차단되었던 임의의 전압이 기준치의 전류를 초과하면 차단되었던 전류공유블록을 활성화(ENABLE)할 수 있다.

상기 제어부는 개별 전원잭으로부터 입력되는 전원 온 오프 신호에 따라, 임의의 전원잭으로부터 추가적으로 전원 온인 상태가 감지되면 현재 상태의 전류량 설정 기준치에 더하여 전체적인 전류량 기준치를 상향 조정하고, 임의의 전원잭으로부터 추가적으로 전원 오프인 상태가 감지되면 현재 상태의 전류량 설정 기준치에 감하여 전체적인 전류량 기준치를 하향 조정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이 구조 및 디바이스에 따른 PCI Express 스위치의 인터페이스 변환설정 방법 및 장치는 제어보드의 양면에 디바이스의 종류에 따른 커넥터들을 배치하여 한정된 케이스 공간내부에서 다양한 종류의 디바이스들을 보다 많이 탑재하는 것이 가능하다.

아울러, 탑재되는 전원 모듈의 수를 조정하여 더 많은 디바이스들을 탑재할 수 있으며, 아예 확장형 멀티 디바이스 베이 외부에서 전원을 공급받도록 하고 이이 따라 전원모듈이 제거된 공간에도 디바이스들을 탑재할 수 있도록 하여 한정된 케이스 공간에 최대한 많은 디바이스들을 탑재할 수 있다.

또한, 확장형 멀티 디바이스 베이 내부에 설치된 디바이스 각각에 대하여 전원이 켜짐과 동시에 각각의 디바이스 연결 커넥터에 실제로 디바이스가 존재하는 지 여부를 탐지하여 탐지된 디바이스들에 대해서는 디바이스 내부의 SPD (SERIAL PRESENCE DETECT) 로 부터 디바이스에 대한 데이터 전송 성능 관련 정보를 참조하여 PCIe 스위치의 논리적인 전송선로 지정과 관련된 설정을 해당 디바이스에 맞추어 변환 설정하도록 하여 최적의 인터페이스 환경 설정이 되도록 한다.

이에 기반한 확장형 멀티 디바이스 베이는 내부에 일부의 디바이스들을 제거하고 그 자리에 장치 확장을 위한 별도의 PCIe 허브 카드를 설치하여 추가적인 복수개의 확장형 멀티 디바이스 베이가 연결되도록 하며, 특히 이러한 확장을 통하여 연결된 확장형 멀티 디바이스 베이는 확장을 하여도 일정 수준의 데이터 전송 성능이 안정적으로 발휘될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 외장형 멀티 디바이스 베이의 외형도로 전면부, 우측면부 및 상면부를 나타내는 도면이다.
도 2 는 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 후면부를 나타낸 도면이다..
도 3 은 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 내부를 나타내는 도면이다
도 4 는 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 좌/우 모서리 부분과 팬 패널의 고정 부위를 확대하여 나타낸 부분이다.
도 5 는 본 발명의 외장형 멀티 디바이스 베이의 좌/우 모서리 부분과 팬 패널의 고정부위를 확대하여 나타낸 부분이다.
도 6 은 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부를 나타낸 다른도면이다.
도 8 은 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부를 나타낸 또 다른 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이를 전면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 10 은 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명에 따른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면에 장착되는 PCIe (PCI Express) 카드를 고정하기 위한 PCIe 카드 브라켓 지지대를 나타내는 도면이다.
도 12 는 본 발명에 따른 다른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 13 은 본 발명에 따른 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 14 은 본 발명에 따른 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이의 후면에 장착되는 PCIe (PCI Express) 카드들을 고정하기 위한 PCIe 카드 브라켓 지지대를 나타내는 도면이다.
도 15 는 본 발명에 따른 내/외측 하드 가이드를 나타내는 도면이다.
도 16 은 본 발명의 내측 하드 가이드를 부착한 전원공급장치(파워 서플라이 유닛, PSU), 하드 디스크 드라이브 (HDD), 에스에스디 (SSD) 및 제 2 PCIe 허브 카드 또는 램디스크를 나타내는 도면이다.
도 17 은 본 발명의 하드 가이드를 이용하여 하드 디스크 드라이브가 장착된외장형 멀티 디바이스 베이 및 열려진 측면 팬 패널상의 팬에 전원을 공급하기 위한 스프링 코드가 하드 가이드 위에 걸쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 18 은 본 발명의 도12에 나타난 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이에 전원을 공급하기 위한 파워 팜(Power Farm) 을 나타내는 도면이다.
도 19 는 본 발명의 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이에 전원을 공급하기 위한 파워 팜(Power Farm) 의 백플레인 보드의 블록 구성도이다.
도 20 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이가 슬라이드 선반위에 세로 방향으로 나란히 적치된 형태를 나타내는 도면이다.
도 21 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이가 놓이는 슬라이드 선반의 구조를 나타내는 도면이다.
도 22 는 종래 기술의 멀티 디바이스 베이의 장치 확장을 나타내는 블록도이다.
도 23 은 종래 기술의 멀티 디바이스 베이의 장치 확장을 나타내는 다른 블록도이다.
도 24 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이가 사용자의 컴퓨터 내부에 설치된 PCIe 확장 카드를 통하여 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 25 는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이들이 사용자의 컴퓨터 내부에 설치된 내장형 PCIe 허브 카드를 통하여 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 26 은 본 발명의 도 25에 사용된 내장형 PCIe 허브 카드의 블록도 이다.
도 27은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이들이 확장형 멀티 디바이스 베이를 이용한 외장형 PCIe 허브에 연결되고, 외장형 PCIe 허브는 호스트 컴퓨터내부에 설치된 PCIe 확장카드를 통하여 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이를 기반으로 하여 슬라이드 방식으로 장착되는 제2의 PCIe 허브 카드를 내장한 외장형 PCIe 허브를 나타낸 블록도이다.
도 29 은 본 발명에 사용되는 하나의 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 30 는 본 발명의 제 2 PCIe 허브로 연결하여 구성한 확장형 멀티 디바이스 베이의 일측 측면 패널이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 확장형 멀티 디바이스 베이의 구조 및 디바이스에 따른 PCI Express 스위치의 인터페이스 변환 설정 및 장치의 확장에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 외형을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3은 각각 외장형 멀티 디바이스 베이의 사시도, 후면도 및 분해 사시도를 나타낸다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이(External type multi-device bay)(1)는 상부 패널(11-1), 하부 패널(11-2), 전면 패널(13), 우측면 패널(14), 좌측면 패널(15) 및 후면 패널(16)을 구비한다. 본 발명에서의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)도 케이스의 외형을 이루는 외측 면을 구성하는 구성품은 동일한 구성품으로 구성된다.

하부 내측 패널(11-4)에는 외장형 멀티 디바이스 베이(1)에 하드 디스크 드라이브(HDD : Hard Disc Drive)와 같은 부가 장치를 고정하기 위한 지지대 및 스크류 홀이 형성될 수 있다.

전면 패널(13)에는 제1 전원 스위치(PSW1)와 확장형 멀티 디바이스 베이 장치의 동작과 관련된 각종 상태 정보를 표시하기 위한 LCD 커버(LCD)가 구비되고, 도 1에서는 도시되지 않았지만 LCD 커버(LCD) 후면에는 상태 정보를 표시하기 위한 LED(미도시) 및 LCD(미도시) 를 구비한 인쇄회로기판(미도시)이 부착된다.

도 2는 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 후면 패널(16) 로서, 좌측에는 메인 컴퓨터와의 연결을 위한 인터페이스 잭(J1, J2) 과 사용자가 사용하는 디바이스들의 각종 포트들이 구비되어 있다. 일례로, 디바이스가 PCI 또는 PCI Express (이하 PCIe 로 표기) 카드들인 경우에는 이들의 장착을 위한 브라켓 고정홀들 (17), 디바이스가 USB 인 경우에는 이들의 연결을 위한 USB 포트들(USB) 등이 배치되어 있고, 우측에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급장치 (PSU, Power Supply Unit) (12) 가 배치되어 있다.

한편, 도 3 은 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이의 분해 사시도로서, PCIe (또는 PCI) 카드 브라켓 고정홀들(17)에 대응되어 PCIe 카드들을 장착하기 위한 PCIe 슬롯들(141-1, 141-4) 과 PCI 카드들을 장착하기 위한 PCI 슬롯들 (141-2, 141-3) 이 구비되어 있고, 하드디스크 드라이브 (HDD1, HDD2) 들을 연결하기 위한 SATA 포트(미도시)들이 구비되어 있다.

도 4는 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이(1)의 전면 패널(13) 및 후면 패널(16) 각각의 모서리와 측면 패널(14, 특히 팬 그릴 형상이 각인된 것을 팬 패널 이라고도 칭함)의 결합 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 전면 패널(13) 및 후면 패널(16) 각각의 모서리와 측면 패널(14)의 결합 부분을 확대하여 나타낸 도면으로, 종래에는 전면 패널(13)과 후면 패널(16) 의 모서리 결합 홀이 열쇠구멍 형상으로 3개가 구비되어 있었는 데 비하여, 일반적인 홀로 4개가 구비되어 있는 것이 다르다. 먼저, 열쇠구멍 형상의 홀은 그 자체가 패널의 재질인 알루미늄을 압출할 때 압출 금형상에 반영된 홀의 형상으로, 알루미늄을 고온 상태에서 압출시 주변 온도의 여건에 따라서 압출이 완료된 전면 패널(13) 또는 후면 패널(16) 양단간의 홀 센터간의 거리가 정밀하게 유지 되지 않는 단점이 있어, 이 문제를 해결하고자 열쇠구멍 형상 부분을 제거하여 압출을 진행한 후에 NC 가공을 통한 홀을 구비하도록 한 것이다.

또한, 종래의 전면 패널(13) 및 후면 패널(16)에서는 측면 패널(14)의 고정홀(h4)에 대응하는 고정홀 (h1-1, h1-2; 이하 도4의 우측 기준으로 설명) 이 중첩되었을 때, 비록 이들 홀을 볼트(미도시)로 고정하지 않더라도 반달형 고정돌기탄성판(14-3)이 접촉면(s1-2)에 접촉되면서 이 반달형 고정돌기 탄성판(14-3)만으로도 측면 패널(14) 이 전면 패널(13) 과 후면 패널(16) 사이에 반달형 고정돌기 탄성판(14-3) 의 탄성력에 의하여 반고정된 상태와 같은 효과를 낼 수 있도록 하였다. 그러나, 반달형 고정돌기탄성판(14-3)의 굴곡면과 전면 패널(13) 또는 후면 패널(16)의 굴곡이 심한 접촉면 사이에는 의도와 달리 반달형 고정돌기탄성판(14-3)의 접촉면이 제대로 탄력을 받지 못하는 문제가 있었다.

이에, 종래의 접촉면 (s1-2) 에 대응되는 도 5의 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 탄성유지경사면(S1-2) 형상은 라운드 타입에서 직선형 타입으로 변경되어 고정돌기탄성판(14-4)의 탄성핀이 충분한 면접촉을 유지하면서 탄력을 받을 수 있는 구조로 고정돌기탄성판(14-4)의 탄성핀 형상과 이에 대응 되는 대응면(S1-2)의 형성되도록 하여 팬 패널(14)이 보다 안정적으로 거치되어 질 수 있도록 하였다.

측면 패널(14)이 삽입되어질 때에도 마찬가지로, 측면 패널(14)의 측면패널 고정판(14-1)에 구비된 고정돌기탄성판(14-4)의 경사진 각각의 핀들이 고정홀 H1-2가 위치한 후면 패널(16)의 진입유도경사면(S2-2)에 닿아 완만한 경사각에 의하여 핀이 구부러지지 않고 면을 따라 안정적으로 삽입될 수 있다.

그리고, 측면 패널(14) 을 전면 패널(13) 과 후면 패널(16) 의 각각의 고정홀 h1-1 과 h1-2 에 고정하기 위한 이에 대응되는 측면 패널 고정판(14-1)의 종래의 원형 타입의 고정홀(h4) 은 본 발명의 측면 패널 고정판(14-1) 에서 'U' 자 형상으로 변경되었는 데, 이것은 측면 패널의 좌/우 방향의 유격을 감안하여 고정돌기탄성판(14-4)에 부착된 탄성핀(14-4)의 탄성력에 의하여 측면 패널(14)이 자연스럽게 자리를 잡은 후에 고정홀(H1-2, H4)들 간의 중심이 다소 일치 하지 않는 상황에서라도 이들 고정홀(H1-2, H4)에 대한 볼트(미도시) 조립이 용이하도록 한 형상이다.

한편, 도 4에 나타난 바와 같이 종래의 전면 패널(13)과 후면 패널(16) 의 상/하 모서리에 구비된 3개의 고정홀은 각각 상부 패널(11-1)을 고정시키기 위한 홀 (h2-1, h2-2), 제어보드(CTRB)를 지지하는 보드 서포터(BS)와 상부 내측 패널(11-3)을 동시에 고정하는 홀(h3-1, h3-2) 및 측면 패널(14)을 고정하는 홀 (h1-1, h1-2) 로 구성되어 있는 데 비하여, 본 발명의 전면 패널(13) 및 후면 패널(16) 의 상/하측 모서리에는 보드 서포터(BS) 를 고정하는 홀 (H3-1, H3-2)과 상부 내측 패널(11-3)을 고정하는 홀(H4-1, H4-2)을 분리하여 고정하도록 하였다. 이는 상부 패널(11) 과 상부 내측 패널(11-3) 만을 분리하고자 하였을 때 상부 내측 패널(11-3) 의 분리로 인하여 제어보드(CTRB)뿐만 아니라 기타 여러 구조물들이 거치된 보드 서포터(BS)까지 함께 분리되는 것을 방지하기 위함이다.

위에서는 보드 서포터(BS) 와 상부 내측 패널(11-3)용 홀 각각 지정하여 설명하였으나, 경우에 따라서는 상호간의 고정홀 위치가 변경되어 보드 서포터(BS)용 고정홀로 H4-1 과 H4-2가 사용될 수 있고, 상부 내측 패널(11-3)용 고정홀로 H3-1과 H3-2 가 사용될 수도 있다. 지금까지는 보드 서포터(BS)와 상부 내측 패널(11-3) 및 상부 패널(11-1) 에 대한 고정 방법에 대하여 설명하였으나 하단 부에 대한 고정 방법도 위치만 다른 뿐 위에 기술한 바의 동일한 방법을 적용할 수 있다.

도 2에 나타난 종래의 외장형 멀티 디바이스 베이(1)에서는 PCI 또는 PCIe 카드 브라켓 고정홀들(17)에 대응이 되도록 도 3에서와 같이 PCIe 커넥터 (141-1, 141-4) 및 PCI 커넥터(141-2, 141-3) 를 배치하였고, 이들 카드 및 커넥터들을 피하여 위치상 방해가 되지 않도록 하드디스크 드라이브들(HDD1, HDD2)을 배치 하여야 하기 때문에 사용자의 사용 편의성을 고려하여 하드 디스크 드라이브들(HDD1, HDD2)을 하부 내측 패널(11-4)에 놓이도록 SATA (또는 SAS) 커넥터의 위치를 제어보드(CTRB) 하단에 위치시킬 수 밖에 없었고, 우측에는 상/하 방향으로 위치한 보드 서포터(BS) 간의 위치에 맞는 Micro-ATX 크기의 전원이 자리잡고 있는 구조에 의하여 보다 많은 수의 하드 디스크 드라이브(HDD)나 PCI 또는 PCIe 카드들이 설치되도록 하는 것에 문제가 있을 수 밖에 없었다.

도 6 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 후면 패널(16)의 형상을 나타내는 도면으로서, 후면에서 바라보아 케이스 내부의 제어보드(CTRB)를 기준으로 좌측에는 3.5인치 하드 디스크 드라이브들(HDD1~HDD8)을 배치하고, 우측에는 스크류 볼트(미도시) 에 의한 고정식 전원 모듈(12-1, 12-2) 및 PCIe (또는 PCI) 카드를 배치할 수 있는 브라켓 홀(20)과 브라켓 고정홀(19-1) 및 브라켓 고정홀 커버(19-2)을 구비한 도록 한 형태이다.

PCIe 케이블(미도시)을 통하여 외부의 호스트 컴퓨터(또는 메인 컴퓨터)(2-1) 에 연결되는 인터페이스 잭(J1~J4)이 J1 과 J2 및 J3 와 J4 의 두 개의 그룹으로 나뉘어 케이스 내부의 제어보드(CTRB) 우측에 배치되어 후면 패널(16)로 돌출된다. 여기서, 호스트 컴퓨터(2-1)에 연결되는 인터페이스 잭(J1~J4)를 도 6에서와 같이 외형상 두 개의 그룹으로 나누게 된 것은 도 28의 블록도에서 좀 더 자세히 설명 하겠지만, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 내부에 설치된 디바이스들을 각각 다른 호스트 컴퓨터(2-1)에서 데이터 액세스(ACCESS)를 하기 위함이다.

인터페이스 잭(J4) 위에는 하드 디스크 드라이브(HDD) 가 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 케이스 본체로부터 분리되어 도난이 되는 것을 방지하기 위한 원통형 자물쇠(L)가 구비되어 있다.

도 7 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 다른 후면 패널(16)의 형상을 나타내는 도면으로서, 기본적인 하드 디스크 드라이브(HDD), PCIe (또는 PCI) 카드 및 전원 모듈(12-1,12-2)등과 같은 디바이스들의 배치는 도 6에서 기술한 바와 동일하지만, 하드 디스크 드라이브를 용이하게 착탈할 수 있도록 하기 위하여 암/수형태의 내측 하드 가이드(21) 및 외측 하드 가이드(22) 를 전원 모듈 (12-1, 12-2) 각각의 측면에 적용하여 설치한 형태로서, 전원 모듈(12-1, 12-2)을 상황에 따라서 외부에서 직접적으로 착탈할 수 있게 한 구조이다.

도 8 은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 또 다른 후면 패널(16)의 형상을 나타내는 도면으로서, 제어보드(CTRB)에 외부로부터 전원을 입력받을 수 있는 전원 잭(22)을 구비하는 대신에 제어보드(CTRB)의 우측에 구비되었던 도 6 또는 도 7에서의 전원 모듈(12-1, 12-2)들을 제거한 형태이다.

전원 모듈이 제거된 공간의 내측에는 하드 디스크 드라이브에 비하여 크기가 작은 SSD(32) 들이 장착되고 후면 패널(16)의 내측으로는 PCIe (또는 PCI) 카드 타입의 장치들이 설치될 수 있도록 브라켓 홀(20) 및 브라켓 고정홀(19-1)과 브라켓 고정홀 커버(19-2) 를 구비한다.

상기 도 6 내지 도 8에 이르는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 후면 패널(16)의 각종 디바이스 및 포트들의 배치를 도 9 내지 도 14의 분해 사시도와 결부하여 보다 세부적인 구조에 대하여 기술하면 다음과 같다.

도 9 는 전면부 우측 상단에서 발라본 분해 사시도로서, 제어보드(CTRB)의 좌측(이하 제어보드 전면부라 칭함)에는 크고 속도가 느리지만 상대적으로 여타 저장미디어들에 비하여 데이터 저장 용량이 큰 하드 디스크 드라이브(HDD)들을 배치하도록 하며, 이에 따라 제어보드(CTRB)는 전면 패널(13) 의 수직 중심선으로부터 우측으로 이동하여상/하측에 구비된 보드 서포터(BS)에 고정된다.

참고로, 도 9 및 이하의 도면에서 하드 디스크 드라이브(HDD)는 별도의 내측 하드 가이드(21) 없이 하드 디스크 드라이브(HDD)만으로 도시되어 있으나 실질적으로는 도 16 에 도시된 바의 내측 하드 가이드(21)가 하드 디스크 드라이브(HDD)의 양 측면에 위치한 고정홀에 고정된 형태이다.

제어보드(CTRB)는 디바이스로서 3.5 인치 하드 디스크 드라이브(HDD)들을 연결하기 위한 커넥터들을 하드 디스크 드라이브(HDD)의 두께 보다 넓은 간격으로 제어보드(CTRB)의 중심선과 상단 사이의 위치에 구비하고, 전면 패널(13) 에 위치한 제1 전원 스위치 (PSW1)에 기구적으로 접촉되는 스위치(미도시)와 더불어 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 각종 상태정보를 표시하기 위하여 LCD 및 LED 와 연결되는 커넥터(미도시)를 구비한다.

후면 패널(16)에 인접한 부분의 제어보드(CTRB)에는 도 10 내지 도 13과 같은 후면 패널(16)의 구조에 따라 차이는 있을 수 있으나 기본적으로 호스트 컴퓨터(2-1) 측과의 연결을 위한 인터페이스 잭(J1~J4)들이 구비되고, 인터페이스 잭(J1~J4)들 상단으로는 전원 모듈(12-1, 12-2)이 제거된 형태의 도13에 대응되는 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 전원을 공급하기 위한 전원잭(22)이 구비될 수 있다. 또한, 하단에는 후면 확장 보드(REB, Rear Extension Board)를 연결하기 위한 커넥터(미도시)가 구비되고, 이것에 후면 확장 보드(REB)가 연결된다.

후면 확장 보드(REB)에는 측면 패널(14)상의 팬 구동을 위한 회로 부품들과 팬을 연결하기 위한 커넥터들과 같은 부품들이 배치된다.

그리고, 전면 패널(13)과 후면 패널(16)의 양 측면에는 케이스 본체(1)를 랙에 거치하기 위한 보조 기구물(미도시)을 고정하거나 혹은 세로 방향으로 세워서 도 20과 같이 슬라이드 선반(41) 위에 배치하는 경우를 고려한 랙마운트 고정홀(MH) 이 구비되어 있다.

도 10은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1)의 하나로서 도 6의 후면 패널(16)에 대응되는 분해 사시도로, 상/하측 보드 서포터(BS) 사이의 제어보드(CTRB) 후면에도 디바이스들을 장착할 수 있는 일련의 커넥터들(27; 이하 최 하단으로부터 27-1, 27-2, … 과 같이 구분)과 연결 커넥터들(28, 30)이 배치되어 있는 구조를 갖는다.

후면 패널(16)과 상/하 보드 서포터(BS) 사이에는 전원모듈(12-1, 12-2)의 후면부가 노출될 수 있는 전원 모듈 홀(23)이 구비되어 있어 도 16의 상단의 내측 하드 가이드(21)가 부착되기 전의 전원 모듈(12-A)의 후면이 이 홀에 맞도록 후면 패널(16) 내측에서 안착되고, 별도의 고정용 볼트(미도시)들을 이용하여 고정된다.

한편, 도 10에 도시된 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 동작중에 일측의 전원 모듈(12-A)에 장애가 발생한 경우에는 측면 패널(14)을 분리한 후에 장애가 발생한 전원 모듈(12-A)을 교체하여야 하는 데, 금속성 외관의 전원모듈(12-A)이 제어보드(CTRB) 후면에 노출된 부품들과 접촉되 않도록 하기 위하여 제어보드(CTRB) 후면과 이에 인접한 전원 모듈(12-A) 사이에 상/하 보드 서포터(FS)의 후면부 내측에 거치되는 비전도성의 분리패널(미도시)를 구비한다.

한편, 후면 패널(16)에 인접한 부분의 최 하단에는 적어도 하나의 PCIe (또는 PCI) 슬롯이 배치되어 있고, 이것의 상단으로 PCIe 규격에 따른 커넥터 배치 간격을 유지하며 일련의 PCIe (또는 PCI) 커넥터들이 배치되어 있다.

장착된 전원모듈(12-1, 12-2)들은 PCIe (또는 PCI)슬롯(27)에 디바이스가 장착되지 않을 경우 이들 커넥터(27)들과는 직접적으로 중첩되지 않지만, 사용자가 디바이스의 추가를 위하여 이들 커넥터 중 하나에 PCIe (또는 PCI) 카드를 장착할 경우에는 필연적으로 해당 위치의 전원모듈과 중첩이 발생하고, 따라서 해당 전원 모듈을 제거하여야 한다.

이 경우 도 10 상에는 상세히 나타나 있지 않으나, 전원 모듈(12-A) 부분의 전원 홀(23)과 전원 모듈 고정 홀(PH)을 타공한 형상을 갖는 분리된 형태로 부착이 가능한 별도의 패널을 구비하여 볼트(미도시)등을 이용하여 탈부착이 가능한 형상을 가정할 수 있으며, 이에 대응하여 또 다른 패널 형상은 임의의 일측 전원 모듈 홀(23)이 PCIe (또는 PCI) 브라켓 홀(20) 과 브라켓 커버 홀(19-1)이 어레이(ARRAY) 형태로 타공된 형상의 패널이 부착되어 질 수 있음을 가정할 수 있다.

도 10의 하측 보드 서포터(FS) 위쪽에 가로 방향으로 배치된 동일 형상의 일련의 커넥터(28)들은 제어보드(CTRB) 반대편에 장착되어 있는 하드 디스크 드라이브(HDD)를 연결하는 커넥터(26)들과 세로방향으로 대응되어 제어보드(CTRB) 에서 전기 회로적으로 배선이 되어 있다. 바람직스럽게는 이들 커넥터(28)들이 상측 보드 서포터(FS) 아래쪽에 가로 방향으로 배치되는 것이 대응되는 하드 디스크 연결 커넥터(26)와 물리적인 거리가 짧아 유리한 측면이 있으나 단지 도 9에서는 본 발명의 설명상 커넥터(28)의 노출이 필요하여 하단에 배치하였으나 전기 회로적으로 두 커넥터들(26,28)간에 연결만 되어 있으면 동작에는 문제가 없으므로 커넥터(28)의 위치가 위쪽이든 또는 아래쪽이든 상관은 없다.

이들 커넥터(28)들은 도 9의 PCIe (또는 PCI) 브라켓 홀(20)에 대응이 되는 최 하단의 PCIe (또는 PCI) 슬롯에 장착되는 하드 디스크 제어보드 (미도시, 또는 디스크 제어보드, 또는 RAID (Redundant Array of Independent Disks) 카드) 에 구비된 커넥터(미도시)들과 별도의 케이블(미도시)을 이용하여 연결된다.

이들 커넥터(28)들은 윗쪽에 배치되든 또는 아래쪽에 배치되든 간에 전원 모듈(12-1, 12-2)들과 중첩이 되지 않게 배치되어 있으므로 PCIe (또는 PCI) 최 하단 슬롯(27-1) 에 설치되는 하드 디스크 제어보드 (또는 RAID 카드)상의 커넥터와 케이블을 이용하여 연결되므로 상/하 배치된 위치에 상관없이 자유롭게 연결될 수 있다.

한편, 전원 모듈(12-1, 12-2)의 내측 방향으로는 도 16 상단의 전원 모듈(12-A)로부터 돌출된 와이어 하네스(HARNESS) 처리된 전원 커넥터가 연결되는 커넥터(29-1)를 구비한 전원 이중화 보드(29)가 위치하며, 제어보드(CTRB)상의 전원 커넥터(30)에 직접적으로 연결된다. 전원 이중화 보드(29)는 내측에 구비된 고정 홀(29-2)들을 통하여 전면 패널(13)로부터 돌출된 마운터(또는 Stand-off) 에 고정 볼트(미도시)를 이용하여 고정된다.

전면 확장 보드(FEB, Front Extension Board)는 전면 패널(13)의 좌/우 외곽부분이 굴곡이 져서 생기는 공간의 하단부에 설치되는 보드로서, 제어보드(CTRB) 의 전면 하단에 구비된 커넥터(미도시)에 연결된다.

전면 확장 보드(FEB)는 후면 확장 보드(REB)가 후면 패널(16)로 돌출되는 각종 커넥터들과 회로 부품들이 밀집해 있을 경우, 팬 구동회로 및 커넥터들을 우회적으로 배치할 수 있도록 해 주거나, 측면 패널(14)의 열리고 닫힌 상태를 감지 하는 리미트 스위치(미도시) 연결용 와이어 하네스의 커넥터(미도시)등이 연결되는 보드이다.

도 11은 브라켓 지지대(25)로서 구비된 4개의 홀들은 내측에 나사선을 구비하며, 경우에 따라서는 나사선을 구비한 팸 너트(PEM NUT)로 대체될 수 있다.

후면 패널(16)의 최 하단에 위치한 PCIe (또는 PCI) 브라켓 홀(20)의 우측에 구비된 브라켓 커버 홀(19-1) 외측으로 브라켓 고정홀(25-1) 부분이 외부로 돌출되어 향하도록 하고, 도 10의 브라켓 고정홀(24)과 브라켓 지지대(25)의 지지대 고정홀(24-1)을 일치시켜 브라켓 지지대(25)를 후면 패널(16)의 내측에서 후면 패널(16)에 밀착한 상태로 별도의 볼트(미도시)를 용하여 고정한다.

PCIe (또는 PCI) 카드는 카드의 브라켓 상단이 브라켓 커버 홀(19-1) 외부로 나오도록 하여 PCIe (또는 PCI) 카드의 브라켓 고정홀(미도시) 부분과 브라켓 지지대(25)의 브라켓 고정홀(25-1)이 서로 포개어져 일치된 상태에서 별도의 볼트(미도시)로 PCIe (또는 PCI) 카드의 브라켓을 브라켓 지지대(25)에 고정한다.

브라켓 지지대(25)에 PCIe (또는 PCI) 카드의 브라켓이 고정된 후에는 브라켓 커버(19-2)가 브라켓 커버 홀(19-1) 에 닫히고 별도의 고정 볼트(미도시)를 이용하여 브라켓 커버 고정 홀(19-3)을 통하여 브라켓 지지대(25)의 고정홀(25-2)에 고정된다.

브라켓 커버 홀(19-1)은 브라켓 커버(19-2)를 닫지 않은 상태에서 최 하단의 PCIe (또는 PCI) 슬롯(27-1)에 설치된 하드 디스크 제어보드 (또는 RAID 카드, 미도시) 상의 커넥터를 별도의 연결 케이블(미도시)을 이용하여 다른 확장형 멀티 디바이스 베이의 브라켓 커버 홀(19-1) 내부로 들어가 최 하단의 PCIe (또는 PCI) 슬롯에 설치된 내부 확장카드(미도시)에 연결되거나 또는 케이스 내측에서 분기되는 케이블 (SFF-8087 규격의 케이블)의 종단 커넥터를 각각 대응되는 커넥터(28)에 연결하여 확장형 멀티 디바이스 베이를 확장하는 연결 케이블의 통로로 활용할 수 있다.

일반적인 데스크톱 PC 에서는 PCIe (또는 PCI) 카드를 설치할 때 카드가 좌/우 방향으로 움직이지 않도록 PCIe (또는 PCI) 브라켓 하단을 케이스에 구비된 홈에 삽입되도록 하여 움직이지 않도록 한다. 이에 대한 대안으로서, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에서는 PCIe (또는 PCI) 카드가 브라켓 홀(20)에 대응하여 설치될 때 PCIe (또는 PCI) 카드의 브라켓(미도시)과 브라켓 지지대(25)가 후면 패널(16)의 접촉면 위로 돌출되지 않고 함몰된 형태로 후면 패널(16)에 의하여 가이드 될 수 있도록 카드의 브라켓(미도시)과 브라켓 지지대(25)가 중첩되는 부분의 윤곽선 내측을 면저(SURFACE DOWN)시킨 함몰된 홈을 구비한다.

도 12는 본 발명의 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1-2)의 후면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타내는 분해 사시도로, 도 10의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1)의 경우 도 20과 같이 슬라이드 선반(41)에 전원 모듈(12-1, 12-2) 이 아래쪽으로 향하도록 배치된 형태로 사용 중일 경우, 만일 임의의 한 전원 모듈에 장애가 발생하여 교체가 필요한 상황이 발생되었을 때는 해당 전원의 전원 스위치를 차단한 뒤에 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1)을 들어내어 측면 패널(14)을 분리한 후 문제의 전원 모듈을 분리한 후에 역순으로 교체를 하여야 하는 불편함이 발생한다.

따라서, 도 12에 제시된 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1-2)는 내/외측 하드 가이드(21, 22)를 활용하여 전원모듈(12-1, 12-2)을 외부에서 간단히 탈부착할 수 있는 구조를 반영하고 있다.

이에 대하여 도 12에 의거 상세히 설명을 하면 다음과 같다.

제어보드(CTRB)의 후면에는 전원 모듈(12-1, 12-2)을 거치하기 위한 외측 하드가이드(22)가 위치할 곳의 PCIe (또는 PCI) 슬롯(27)을 제거하여 외측 하드 가이드(22)를 부착하고, 대응되는 위치의 측면 패널(14)에도 외측 하드 가이드(22)를 부착한다.

도 12 의 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1-2)에 사용되는 전원 모듈은 도 16의 두 번째로 도시된 전원 모듈(12-B)로서 도시된 바와 같이 전원 모듈(12-B)의 양 측면에는 내측 하드 가이드(21)가 부착되고, 전원 모듈의 내측 하단에는 전원 확장보드(PEB, Power Extension Board)가 구비되어 있다.

전원 확장보드(PEB)는 종단에 금도금 처리된 엣지 핑거(Edge Finger)가 구비되어 있고, 양 단면은 경사지게 처리되어 내/외측 하드 가이드(21, 22)의 결합에 있어 약간의 유격이 발생하더라도 연결 커넥터(29-1)에 잘 인입이 될 수 있도록 한다.

만일, 사용자가 단일 전원을 사용함에도 불구하고 보다 많은 PCIe (또는 PCI) 디바이스들을 사용하고자 하는 경우에는 상기 도 10의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1)에서 설명하였던 바와 같이 전원 모듈 홀(23) 주변만을 탈부착이 가능한 별도의 패널(미도시)로 제작하는 것이 가능하며, 임의의 일측 전원 모듈홀(23)이 PCIe 브라켓 홀(20) 과 브라켓 커버 홀(19-1)이 어레이(ARRAY) 형태로 타공된 형상의 패널이 부착될 수 있다.

도 13 은 본 발명에 따른 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)의 후면부 우측 상단에서 바라본 내부 구조를 나타낸 분해 사시도로, 도 10 및 도 12와 비교하여 전원 모듈(12-1, 12-2)을 구비하지 않고 대신에 외부로부터 전원을 입력받는 전원 잭(22)을 구비한 것이 특징이다.

확장형 멀티 디바이스(1)에서 부품의 수명 주기가 다른 부품들에 비하여 상대적으로 짧은 전해 콘덴서와 같은 부품들을 탑재하고 있는 전원 모듈을 제거함으로써, 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)는 잠재적인 전원 모듈의 장애 발생으로부터 보다 안정된 동작을 할 수 있고, 유지보수를 간소화하는 것 및 유지보수 기간을 크게 늘릴 수 있게 된다.

전원 모듈(12-1, 12-2)이 제거된 후면 패널(16)에 인접한 공간에는 제어보드(CTRB) 후면에 모두 PCIe (또는 PCI) 슬롯(27)들이 PCIe (또는 PCI) 규격에 따라 일정한 간격으로 배치되며, 후면 패널(16)은 PCIe (또는 PCI) 카드의 브라켓을 위한 브라켓 홀(20)과 브라켓 커버 홀(19-1) 이 도 13과 같이 PCIe(또는 PCI) 슬롯에 대응되어 구비된다.

전원 모듈(12-1, 12-2)이 제거된 내측의 공간에는 2.5인치 규격의 SSD(32)가 연결될 수 있는 커넥터(29-1)가 일정한 간격으로 배열되며, 제어보드(CTRB) 전면부의 중심선 위쪽으로는 3.5인치용 하드 디스크 드라이브(HDD) 용 커넥터가(26) 이 배치되어 있으므로 제어보드(CTRB) 후면부에 배치되는 2.5인치 SSD 용 커넥터(31)는 전/후면 커넥터들(26,31)의 핀들간의 중첩을 방지하고 배선의 원활함(직선적이고 짧은 길이)을 위하여 제어보드(CTRB) 의 중심선 또는 그 아래쪽에 배치된다.

도 13에서 사용되는 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)용 커넥터(26)와 2.5인치 SSD용 커넥터(31)는 도 29에 나타난 외형의 커넥터(SFF-8639 커넥터; SATA 핀을 포함하고 있는 SAS 규격의 커넥터의 반대측 면에 PCIe x4 를 지원하기 위한 핀들을 할당한 규격의 커넥터)가 사용되며 도 10 및 도 12의 동일한 위치의 커넥터에도 함께 적용되는 데, 도 29의 커넥터(SFF-8639)에서 PCIe 관련 핀들이 제거되거나 또는 SAS 나 SATA Express 용의 Side Band 핀들이 함께 제거된 커넥터가 사용될 수도 있으나, 본 발명에서는 도 29의 커넥터(SFF-8639)를 사용하는 것으로 하여 설명을 진행한다.

2.5인치 SSD용 커넥터(SFF-8639)는 제어보드(CTRB)의 후면에 배치된 PCIe (또는 PCI) 슬롯 커넥터(27)의 내측 끝 부분에 인접한 부분과 제어보드(CTRB)의 전면 패널(13)에 인접한 부분 사이에 도 13에 도시된 바와 같은 형태로 배치된다.

2.5인치 SSD (32)의 두께는 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)에 비하여 반이하인 대략 40% 정도로 얇기 때문에, 비록 후면 패널(16) 측으로 PCIe (또는 PCI) 슬롯 커넥터(27)가 배치되어 있어 전면부의 3.5인치 하드 디스크 드라이브 (HDD)를 위한 커넥터(26)보다도 더 짧은 간격의 배치 길이 갖고 있음에도 불구하고 좁은 간격으로 배치될 수 있기 때문에 2.5인치 SSD 용 커넥터(31)가 더 많이 배치되어 질 수 있다.

2.5인치 SSD 용 커넥터(31) 의 하단에는 2.5인치 SSD 용 커넥터(31)와 회로적으로 연결되어 있는 커넥터(28)가 배치되어 있고, 제어보드(CTRB) 전면부의 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)용 커넥터(26)와 회로적으로 연결되어 있는 커넥터(미도시)는 2.5인치 SSD(32) 가 장착되었을 때 SSD(32)의 위쪽에 배치되어 있다.

도 13에는 도시되어 있지 않지만, 도 16에 도시된 2.5인치 SSD(32) 와 이것의 상/하 방향에 배치된 연결 커넥터(미도시, 28)사이에는 각각 2.5인치 SSD(32) 를 장착하기 위하여 2.5인치 SSD(32)에 알맞게 축소된 형태의 외측 하드가이드가 부착될 SSD 고정 패널(미도시)이 존재할 수 있다.

제어보드(CTRB) 전/후에 배치된 커넥터(26,28)에 연결된 3.5인치 하드디스크 드라이브(HDD)들 및 2.5인치 SSD(32)들을 제어하기 위한 PCIe (또는 PCI)카드 형태의 하드 디스크 제어보드(미도시)와 SSD 제어보드(미도시)가 임의의 PCIe (또는 PCI) 슬롯 커넥터(27)에 각각 설치되고, 하드 디스크 제어보드(미도시)상의 PCIe (또는 SAS, 또는 SATA Express) 포트에 케이블을 연결하여 이 케이블로부터 분기된 종단 커넥터를 제어보드(CTRB) 전면부의 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD) 연결 커넥터(26)에 연결된 제어보드(CTRB) 후면 상단의 연결 커넥터(미도시)에 각각 연결하고, 2.5인치 SSD 제어보드상의 PCIe (또는 SAS, 또는 SATA Express) 포트에 케이블을 연결하여 이 케이블로부터 분기된 종단 커넥터들을 제어보드(CTRB) 후면부의 2.5인치 SSD 연결 커넥터(31)에 연결된 제어보드(CTRB) 후면 하단의 연결 커넥터(28)에 각각 연결한다.

도 14는 모든 홀의 내측에는 나사선(또는 팸 너트(PEM NUT))이 구비되어 있는 다른 브라켓 지지대(25)로서, 상기의 하드 디스크 제어보드용 PCIe (또는 PCI)카드와 SSD 제어용 PCIe (또는 PCI) 카드의 고정을 위해 사전에 후면 패널(16)의 내측으로부터 브라켓 고정홀(25-1) 부분이 외부로 향하여 돌출되도록 한 후에, 브라켓 지지대(25)의 지지대 고정홀(24-1, 24-2)을 후면 패널(16)의 상/하의 브라켓 고정홀(24)에 일치되게 하여 후면 패널(16)과 밀착시킨 상태에서 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정해 놓는다.

이러한 상태에서 PCIe (또는 PCI) 카드가 임의의 슬롯(27)에 삽입되면, 브라켓 지지대 고정홀(25-1)에 볼트를 이용하여 해당 카드의 브라켓을 견고히 고정할 수 있다.

PCIe (또는 PCI) 카드가 고정된 후에는 브라켓 커버(19-2)를 닫은 후, 브라켓 커버 상/하의 브라켓 커버 고정홀 (19-3)에 브라켓 커버(19-2)상의 고정홀(19-4)를 일치 시킨 뒤 브라켓 커버(19-2)를 브라켓 지지대(25)의 고정홀(25-2)에 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정시킨다.

브라켓 커버(19-2)는 도 13에서 모서리가 라운드 타입이며 전체적으로는 직사각형 형태로 도시되어 있지만, 설치된 하드 또는 SSD 제어보드상의 PCIe (또는 SAS, 또는 SATA Express) 포트에 연결된 케이블이 외부의 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(11-3)에 연결되는 경우를 고려하여 브라켓 버커(19-2)는 케이블이 지나갈 수 있는 'U' 자형 홈을 일측단에 구비한 형태일 수도 있다.

상기에서는 PCIe (또는 PCI) 카드로서 하드 디스크 제어용 PCIe (또는 PCI)카드와 SSD 제어용 PCIe (또는 PCI)카드를 예로 들어 설명하였으나, PCIe (또는 PCI) 카드 타입의 SSD, 그래픽 카드, 사운드 카드, 랜 카드 등과 같이 PCIe (또는 PCI) 규격에 맞는 카드이면 종류에 관계없이 설치될 수 있다.

다만, 이 때는 PCIe (또는 PCI) 카드의 길이가 PCIe (또는 PCI) 슬롯에 인접한 2.5인치 SSD 용 커넥터(31) 위쪽으로 SSD(32) 설치 영역을 침범할 수 있으므로 PCIe (또는 PCI) 카드와 중첩된 부분의 SSD 용 커넥터(28)는 사용할 수 없게 된다.

한편, 도 13에는 최 상단의 PCIe (또는 PCI) 카드 슬롯 위쪽으로 PICO-ITX 와 같이 작은 크기로 CPU를 포함한 일체형 컴퓨터(33)가 내장될 수 있고, 제어보드(CTRB)와는 PCIe 인터페이스로 연결되며, 이를 위한 커넥터(33-1)가 일체형 PC(33) 와 제어보드(CTRB)에 구비된다.

일체형 PC(33)는 상단의 보드 서포터(BS) 하단 면에서 제어보드(CTRB)측으로 밀착되어 일체형 PC(33)의 고정부(33-2)를 상단 보드 서포터(BS) 상에 구비된 고정홀(미도시)을 통하여 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정되며, RJ45 타입의 네트워크 커넥터, USB 커넥터, HDMI 커넥터 등의 포트가 최 상단의 PCIe (또는 PCI) 브라켓 홀(20) 위쪽에 구비된 일체형 컴퓨터(33)용 브라켓 홀(33-3)을 통하여 돌출된다.

도 15는 본 발명에 따른 내측 하드 가이드(21)와 외측 하드 가이드(22)를 나타낸 것으로, 내측 하드 가이드(21)는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 슬라이드 방식으로 착탈되는 디바이스에 부착되는 용도이고, 외측 하드 가이드는 본 발명의 확장형 멀티 다바이스 베이(1)를 구성하는 케이스 또는 케이스 내측의 구성물에 부착되는 용도로서, 명칭상 하드 가이드라 칭하게 된 것은 3.5인치 하드 디스크와 2.5인치 SSD (또는 HDD) 등이 주로 널리 사용되는 디바이스들이고, 하나의 장치에 있어서도 반복적으로 다수의 디바이스로 사용되기 때문에 대표장치를 빌려 하드 가이드라 칭한 것일 뿐, 전원 모듈(12-1, 12-2) 이나 인쇄회로기판의 확장 카드에도 적용될 수 있는 구조를 가지고 있는 디바이스를 결합하기 위한 수단이다.

도시된 도면에 따라 내측 하드 가이드(21)와 외측 하드 가이드(22)에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

내측 하드 가이드(21)는 기본적으로 슬라이드 방식으로 장착되려는 디바이스의 양 측면에 고정된다. 이를 위하여 내측 하드 가이드(21)는 두 가지 타입의 고정홀을 구비하고 있는 데, 하나는 수평 디바이스 고정홀(21-3)이고 다른 하나는 수직 디바이스 고정홀(21-4)로서 각 타입의 홀은 2개의 홀로 구성된다.

도 15의 내측 하드 가이드(21)의 좌측 측면도에서 수직 방향의 홀(21-4)은 도 16의 하단에 나타난 도28의 제2 PCIe 확장 카드(7) 나 또는 램디스크 카드(미도시)로 사용되는 외형의 인쇄회로기판(7)을 고정하기 위한 용도이고, 수평 방향의 홀로서 사시도에 나타난 홀(21-3)은 하드디스크 드라이브(HDD), SSD(32), 전원 모듈(12-B) 등의 장치들을 고정하는 용도의 홀이다.

내측 하드가이드(21)는 그 자체만으로도 외측 하드 가이드(22)에 탈부착이 될 수 있어야 한다. 즉, 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 모든 디바이스들이 장착된 상태로 제품 출하가 되는 것이 아니기 때문에, 디바이스가 비어 있는 채로 외측 하드 가이드(22)만 케이스 내부 구조물에 부착이 되어 있는 상태이면 이곳에 내측 하드 가이드(21)가 함께 부착되어 제품이 출하된 후에 사용자가 하드 디스크와 같은 디바이스를 사후에 구입하여 장착할 경우, 사용자는 외측 하드 가이드(22)에 거치되어 있는 내측 하드가이드(21)을 떼어 내어 이를 하드 디스크(HDD) 등과 같은 디바이스에 부착하여 곧바로 사용할 수 있어야 한다.

이러한 목적을 구현하기 위하여 하드가이드는 손잡이(21-8) 반대 방향에 'T'자형이나 또는 'ㅡ' 자형의 내측 돌기(21-1)를 구비하며, 이에 대응하여 외측 하드 가이드(22)는 내측 하드 가이드(21)의 내측 돌기(21-1)의 형상을 수용할 수 있는 가이드 홀(22-1) 구조를 구비한다.

그리고, 내측 하드 가이드(21)의 손잡이(21-8) 부분과 하측 고정홀(21-3) 하단 사이에서 분기된 좌/우의 외측 거치 돌기(21-7)를 구비하고, 이에 대응한 외측 하드 가이드(22)는 내측 하드 가이드 (21)의 외측 거치 돌기(21-7)를 수용하는 오목한 구조를 갖는 받침대(22-4)를 구비한다.

내측 하드 가이드(21)가 외측 하드 가이드(22) 내측에서 밀어 올려져 내측 하드 가이드(21)의 내측 돌기(21-1)가 외측 하드 가이드(22)의 가이드 홀(22-1)에 끼워지고, 동시에 내측 하드 가이드(21)의 좌/우의 외측 거치 돌기(21-7)가 외측 하드 가이드(22)의 오목 받침대(22-4)에 끼워지면 내측 하드 가이드(21)의 이탈 방지 돌기(21-10)이 외측 하드 가이드(22)의 이탈 방지 턱(22-5)에 걸려 안정적인 거치 관계가 형성된다.

내측 하드 가이드(21)를 외측 하드 가이드(22)로부터 분리를 해내기 위해서는 내측 하드 가이드(21)의 손잡이를 이탈 방지 돌기(21-10)의 반대 방향으로 이탈 방지 돌기(21-10)의 끝 부분이 내측 하드 가이드(21)의 몸체 수평면 면과 평행이 되는 정도로 구부려 아래 쪽으로 손잡이(21-8)를 당기면 내측 하드 가이드(21)가 외측 하드 가이드(22)로부터 분리된다.

한편, 내측 하드 가이드(21)는 몸통과 중앙 부분에서 'ㄷ'자 형태로 분리된 분기체(21-11)를 좌우에 구비하고 있어 양자 사이에 가늘고 길다란 형태의 동공(21-6)을 형성한다.

'ㄷ'자 형의 분기체 외벽에는 반원형의 완만한 돌기(21-5)가 돌출되어 있어 내측 하드 가이드(21)가 외측 하드 가이드(22) 삽입되어 밀어 밀어 올려지는 과정 및 외측 하드 가이드의 내벽 가이드홈(22-13)에 위치하여 거치가 완료된 상태에서는 외측 하드 가이드(22)의 내벽을 외측으로 밀착시키는 탄성 효과를 유발하도록 하며, 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같이 자체적인 진동을 발생시키는 디바이스의 진동을 흡수하는 역할을 한다.

내측 하드 가이드의 손잡이 하단에는 상어 지느러미와 같은 형상의 손잡이 스토퍼(21-9, STOPPER)가 구비되어 있어 내측 하드 가이드(21)의 손잡이(21-8)가 디바이스 쪽으로 어느 정도 휘어지면 더 이상 휘어지지 않도록 하는 역할을 한다.

만약, 손잡이 스토퍼(21-9)가 존재하지 않으면 사용자는 이탈 방지 돌기(21-10)가 어느 정도 손잡이를 구부려야 수평이 유지 되는 지 알 수가 없어 손잡이를 점점 더 구부리게 되고 마침내 플라스틱 재질의 탄성한계를 초과한 손잡이(21-8)는 내측 하드 가이드 몸체와 손잡이(21-8) 사이에서 부러지게 된다.

한편, 내측 하드 가이드(21)의 내측 돌기(21-1) 외면에는 반원형으로 잠금면(21-2)이 구비되어 있다.

본 발명의 외장형 멀티 디바이스 베이(1)의 후면 패널(16)의 인터페이스 잭(J4) 상단에는 원형의 자물쇠(L)가 구비되어 있고, 이 원형 자물쇠(L)의 내부에는 반원형의 연결봉(21-12)이 원형 자물쇠(L)의 몸통에 구비된 반원형 홈(미도시)에 삽입되어 전면패널(13)의 내측면에 구비된 전면 패널(13)두께의 반만 뚫린 원형홀(또는, 반 깊이 원형홀, 미도시)에 연결되는 장축의 반원형 봉(21-12)이 구비되어 있다.

상기 반원형의 연결봉(21-12)은 전체적으로 반원형일 수도 있으나, 전면 패널(13) 후면에 구비되는 반 깊이 원형홀(미도시)에 삽입되는 부분은 원형의 형태를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 반원형의 연결봉(21-12)의 주요 몸체 부분에 있어서도 전반적으로는 원형의 형태를 갖되, 상기 반원형 잠금면(12-2)에 대응하는 부분에 대해서만 반원형의 형태를 가질 수 있다.

만일, 내측 하드 가이드(21)가 부착된 하드 디스크(HDD)들이 제어보드(CTRB)전면을 향하여 장착되어 있는 상태에서 사용자가 자물쇠(L)을 잠금 상태로 놓아 도 15에 나타난 이 반원형 봉(21-12)의 굴곡면이 내측 돌기(21-1) 외면에 위치한 반원형 잠금면(21-2)과 형합된 상태로 위치하면, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 후면 패널(16)에서 자물쇠(L)를 열림 상태로 놓지 않는 한 내측 하드 가이드(21)의 손잡이(21-8)를 눌러 잡아 당겨도 장축의 반원형 봉(21-21)의 단면에 걸려있는 내측하드 가이드는 빠지지 않게 된다.

상기에 언급된 반원형 봉(21-12)은 전체적으로 반원형일 수도 있지만, 잠금면(21-2)과 접촉되는 부분에 대해서만 단면이 반원형일 수도 있다.

종래의 자물쇠를 구비한 단일 하드 디스크용 매거진에서는 하드 디스크 드라이브(HDD)를 장착 후 분리하거나 잠금 시에 매 하드 디스크 매거진 마다 자물쇠를 개별적으로 일일이 풀거나 잠그는 동작을 하여야 했으나, 본 발명의 하드 가이드(21,22) 구조에서는 하나의 자물쇠(L)를 풀거나 잠그는 동작으로 장착된 모든 하드 디스크 드라이브(HDD)들에 대하여 잠금이나 해제동작을 가할 수 있다.

본 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 기계적인 원통형 자물쇠(L)를 구비하여 잠금 동작과 해제동작을 기술하였으나, 후면 패널(16)의 내측에 원통형 자물쇠(L)의 몸통 부분을 전기적 신호에 의하여 작동하는 솔레노이드(10, 도 28)로 대체하고, 이 솔레노이드(10)에 반원형 봉(21-12)를 고정한 뒤 제어보드(CTRB) 상의 PCIe 스위치(6-1, 도 28)에 구비된 GPIO (General Purpose Input Output) 핀을 솔레노이드(10)의 ON/OFF 신호로 연결해 놓은 상태에서 호스트 컴퓨터(2-1)의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface, 미도시) 상에서 솔레노이드의 ON/OFF 를 제어할 수 있는 암호를 설정하고, 만일 암호가 일치한 상태에서 잠금 버튼(미도시)을 또는 해제 버튼(미도시)을 누르는 것에 따라 PCIe 스위치(6-1)의 해당 GPIO 핀을 통하여 출력되는 신호를 솔레노이드로 전달하여 자물쇠(L)가 닫히고 열리는 동작과 같이 연결 봉(21-12)을 회전시킴으로써 후면 패널(16) 외부로 돌출된 자물쇠(L)를 대체할 수 있다.

상기의 설명에서는 제어보드(CTRB) 전면부에 설치된 하드 디스크 드라이브(HDD)들에 대한 하드 가이드(21,22)의 자물쇠 동작에 대하여 설명하였으나, 제어보드(CTRB) 후면에 설치된 SSD(32)에 대해서도 PCIe 스위치(6-1)에 구비된 다른 GPIO 핀을 통한 다른 솔레노이드(미도시)를 제어하는 동일한 방법을 적용할 수 있고, 이 경우에 호스트 컴퓨터(2-1)의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 에도 하드 디스크 드라이브(HDD)용 잠금/해제 버튼과 SSD(32) 용 잠금/해제 버튼을 별도로 구비할 수 있다.

또한, 솔레노이드 제어 신호가 PCIe 스위치(6-1)의 GPIO 로부터 연결된 것으로 설명하였으나, 실시 방법에 따라서 PCIe 스위치(6-1)의 GPIO 신호를 MCU(6-2, 도 28)로 연결하고, MCU(6-2)에서는 전원이 켜짐과 동시의 초기상태를 반영하여 솔레노이드(10)를 제어하는 신호를 출력하게 하는 것도 가능하다.

한편, 외측 하드 가이드(22)는 장착 면에 대하여 수평 방향과 수직 방향으로 고정할 수 있는 외측 하드 가이드 고정 홀(22-2, 22-6, 22-7)을 구비한다.

장착면과 수평인 경우의 사례는 도 3의 HDD1 과 HDD2 를 예로 들 수 있다. 즉, 하드디스크 드라이브의 좌측 가이드용으로 사용되는 외측 하드 가이드 고정홀은 22-6 이고, 우측 가이드용으로 사용되는 외측 하드 가이드 고정홀은 22-7이 되며, 이 홀들의 반대측 방향으로는 스크류 드라이버(미도시)로 볼트(미도시)를 고정할 수 있도록 'U'자형 홈이 구비되어 있다.

외측 하드 가이드(22)가 장착면에 대하여 수직으로 고정되는 경우의 사례는 도 10, 도12 및 도13의 제어보드(CTRB) 전면부에 장착된 하드 디스크 드라이브(HDD)들의 경우를 예로 들 수 있는 데, 이 경우에는 외측 하드 가이드 고정홀(22-2)가 부착면에 밀착되도록 한 상태에서 반대 방향에서 별도의 볼트(미도시)로 고정한다.

이 경우 외측 하드 가이드(22) 한 개당 3개의 수직방향 고정홀(22-2)을 구비하고 있어 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정하는 것이 상당히 번거로울 수 있다. 즉 하나의 하드 디스크(HDD) 용으로는 상/하측 두 개의 외측 하드 가이드(22)가 필요하므로 여섯 개의 하드 가이드 고정홀(22-2)이 있고, 하드 디스크(HDD)가 하나의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 여덟 개가 설치된다면 총 마흔 여덟 개의 외측 하드 가이드(22) 고정을 위한 볼트 조임 작업을 수행해야 한다.

그러나, 외측 하드 가이드 고정홀(22-2)과 같은 높이로 돌출된 양 측면의 리브(Rib, 22-3)으로 인하여 외측 하드 가이드(22)는 플라스틱 사출시 플라스틱이 굳는 과정에서 리브(22-3)의 중앙 부분이 접촉면에 비하여 반대 방향으로 약간휘어지는 증상이 발생한다. 이러한 플라스틱 재질의 물성적인 특징을 이용하여 외측 하드 가이드(22)의 세 개의 수직방향 고정홀(22-2) 중에서 중앙의 고정홀을 제외한 양단의 고정홀에 대해서는 접촉면으로부터 고정홀(22-2)보다 내경이 약간 작은 돌기(미도시, EMBO 라함 (Embossing 의 약어))를 생성하고, 이 돌기가 외측 하드 가이드 양단의 수직 방향 고정홀 (22-2)의 직경 내부로 들어오도록 밀착시킨 상태에서 고정 면으로부터 들뜬 상태에 있는 중앙의 수직방향 고정홀(22-2)을 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정시키면 외측 하드 가이드(22)가 전체적으로 고정 면에 밀착되어 수평 상태를 유지함과 동시에 양단의 수직방향 고정홀(22-2)은 장착면으로 부터의 돌기로 인하여 좌/우 방향으로 흔들리지 않게 되는 특징이 있다. 이렇게 되면 여덟 개의 하드 디스크 드라이브(HDD)를 거치 하기 위한 외측 하드 가이드(22)를 고정하는 데 소요되는 볼트의 수가 삼분의 일로 줄어들어 총 마흔 여덟 개에서 열 여섯 개로 줄어들 뿐만 아니라 작업성 및 제품의 생산성도 크게 개선이 된다.

외측 하드 가이드(22)가 장착면에 대하여 수평으로 장착되는 경우에는, 외측하드 가이드(22) 양측의 고정홀(22-6 또는 22-7)의 중간이고 리브(Rib, 22-3) 반대 방향인 쪽에 장착면으로 부터의 원형 돌기(또는 EMBO, 미도시)를 구비하여 일측의 외측 하드 가이드 고정홀(22-6 또는 22-7)을 고정시킨 후, 중간의 원형 돌기에 의하여 장착면의 고정홀(미도시)과 외측 하드 가이드(22)의 다른 고정홀(22-6 또는 22-7)의 중심이 일치하지 않는 것을 약간 구부러진 하드가이드(22)의 고정되지 않은 끝 부분을 움직여 장착면의 다른 고정홀(미도시)과 하드 가이드(22) 고정되지 않은 고정홀의 중심을 일치시켜 별도의 볼트(미도시)를 이용하여 고정하면, 전체적으로 외측 하드 가이드는 장착면에 대하여 일직선으로 펴진 상태를 유지하게 된다.

도 16은 본 발명의 내측 하드 가이드(21)를 부착한 적용 사례로서, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1)용으로 사용되는 내측 하드 가이드(21)를 부착하지 않은 상태의 전원 모듈(12-A)에 대비하여 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-2)용으로 사용되는 내측 하드 가이드(21)를 부착한 상태의 전원 모듈(12-B)과 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD) 및 2.5인치 SSD(32) 와 같이 디바이스의 양 측면에서 디바이스 내측 방향으로 고정된 사례의 내측 하드 가이드(21)가 있고, 다른 적용 사례로 제2 PCIe 확장 카드(7)로 사용되거나 또는 램디스크 카드(미도시)로 사용되는 인쇄회로기판(7)에 대하여 수직 방향의 볼트 결합으로 부착되는 형태의 내측 하드 가이드(21)가 있다.

참고로, 2.5인치 SSD (또는 2.5인치 하드 디스크 드라이브) 에 사용되는 내측 하드 가이드(21)는 외형적으로는 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)에 사용되는 내측 하드 가이드(21)와 모양이 유사하지만 실질적인 크기에 있어서는 2.5인치 SSD 에 알맞은 크기로 축소된 것을 적용한다.

도 17은 본 발명의 내/외측 하드 가이드(21, 22)가 부착된 제어보드(CTRB) 전면의 커넥터(26)에 연결된 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)를 수용한 확장형 멀티 디바이스 베이(1)로서, 후면 패널(16) 하단부에 인접한 제어보드(CTRB)상에 구비된 커넥터(미도시)에 후면 확장 보드(REB)가 연결되고, 후면 확장 보드(REB)에 구비된 커넥터(36)에 스프링 코드(38) 가 연결되고, 후면 확장 보드(REB)의 연결 커넥터로부터 수직으로 올라온 스프링 코드(38)는 내측 하드 가이드(21)의 굴곡진 손잡이(21-8)를 거치대 삼아 외부로 이탈되지 않도록 도 17에 나타난 바와 같이 거치된다.

여기서, 스프링 코드(38)는 후면 확장 보드(REB)를 통하지 않고, 제어보드(CTRB)에 구비된 후면 확장 보드 연결용 커넥터(미도시)에 직접 연결될 수 있다.

한편, 스프링 코드(38)의 다른 종단에는 하우징 커넥터(37)가 구비되어 있어, 냉각 팬의 피복된 와이어(39) 종단에 구비된 커넥터와 연결된다. 스프링 코드는 두 개의 팬에 대응하여 접지 선, +12볼트 선, 팬 에러 신호 선을 구비하여 총 6가닥의 심선을 구비하지만, 접지 선이나 +12볼트 선은 각각 개별적으로 할당되거나 또는 공통으로 할당되는 지 여부에 따라 스프링 코드의 심선 수가 정해진다.

도17에 도시된 바와 같이 측면패널(14)에 고정된 팬 가운데 임의의 하나가 동작 중에 장애가 발생하면 팬 에러 신호선에 논리적으로 HIGH 인 에러 신호가 발생하고, 제어보드 상의 마이크로 컨트롤러 유닛(6-2, 도 28, 이하 MCU 로 표기)은 팬 에러가 발생하였음을 인지하여 전면부 LCD 및 LED 표시 수단을 통하여 에러가 발생하였음을 알리고, 사용자가 이들을 통하여 냉각 팬 에러가 발생한 것을 인지하게 되면 사용자는 냉각 팬이 달린 측면 패널(14)을 개방하여 회전이 되지 않는 냉각 팬을 확인하게 된다.

이 때, 측면 패널(14)이 열리면 하부 내측 패널(11-4)의 측면 패널(14) 중심부측 가까이에 설치된 리미트 스위치(LIMIT SWITCH, 미도시)를 통하여 감지된 커버의 열려진 상태는 MCU(6-2)로 전달되며, MCU(6-2)는 측면 패널(14)상의 냉각 팬(FAN)의 회전속도는 측면 패널(14)이 열리기 전에 장애가 발생한 팬의 기능을 보완하고자 가장 높은 속도로 회전하던 냉각 팬(FAN)의 속도를 안전을 위한 목적과 장애가 발생한 냉각 팬(FAN)이 어떤 것인 지 구분하도록 하기 위하여 저속의 아이들(IDLE) 상태의 속도로 회전하도록 한다.

한편, 사용자는 장애가 발생한 냉각 팬의 교체를 위하여 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 본체로부터 냉각 팬(FAN)이 장착된 측면 패널(14)을 비교적 자유롭게 다룰 수 있어야 하므로 측면 패널(14)의 냉각 팬 연결에 스프링 코드를 적용하는 것은 개별 와이어를 한데 모아 정리한다는 개념 외에 스프링 코드의 신축성으로 인하여 조작의 편의성 및 유지 보수의 효율이 증진된다는 장점이 있다.

따라서, 사용자는 본체로부터 분리된 측면 패널(14)로부터 장애가 발생한 냉각 팬을 즉석에서 교체하고 스프링 코드(38)에 냉각 팬의 피복된 와이어(39) 종단의 커넥터를 연결한 후 도 17에 도시된 바와 같이 본래의 상태로 스프링 코드(38)를 내측 하드 가이드(21)의 손잡이(21-8)에 거치한 후 측면 패널(14)을 닫는 것으로 간단히 장애가 발생한 냉각 팬에 대한 교체를 실행 할 수 있다

도 18은 본 발명의 도 13에 나타난 또 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)에 전원을 공급하기 위한 파워 팜(Power Farm)(40)을 나타내는 것으로서, 외형적으로는 내측 하드가이드(21)가 부착된 전원 모듈(12-B)들이 세로 방향으로 상/하 내측 패널(11-3, 11-4)에 배열된 외측 하드 가이드(22)에 장착되어진 것을 나타낸다.

파워 팜(40)의 좌/우측에는 여러 개의 파워 팜(40)을 함께 사용할 경우 인접한 파워 팜(40)의 출력을 연결하는 용도의 전원 잭(40-5, 40-12)이 구비되어 있고, 각각의 전원모듈(12-B) 의 출력에 해당하는 일련의 전원 잭(40-6 ~ 40-11)들이 구비되어, 임의의 전원 잭(40-6 ~ 40-11)에 연결된 전원 케이블(미도시)을 통하여 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)의 전원 잭(22)에 연결된다.

도 19는 도 18의 파워 팜(40)에 적용된 백플레인 보드의 블록 구성도로서, 전원 모듈(12-B)의 전원 확장 보드(PEB)가 인입되는 전원 슬롯 커넥터(40-1), 전원 슬롯 커넥터(40-1)로부터 +12V, +5V, +5VSB(Standby), +3.3V 전원 입력을 받는 CURRENT SHARING (전류 공유) IC(40-2), 각각의 전압에 대한 전류를 모니터링 하는 홀 센서(40-3, Hall Sensor) 및 MCU(40-4) 등의 소자로 구성되고, CURRENT SHARING IC(40-2) 로부터 출력되는 동일 출력 전압을 연결하는 각 전원 전압별 배선들 및 이들 전압별 배선으로부터 분기하여 ATX 전원을 구성하는 전원 잭(40-5 ~ 40-12)들로 구성된다.

이하 도 19에 의하여 파워 팜(40)의 백플레인 보드(40-14)의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

임의의 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 전원 모듈(12-B)이 삽입되면 CURRENT SHARING IC(40-2)는 연결된 전원 모듈(12-B)로부터 출력되는 +12V, +5V, +5VSB(Standby) 및 +3.3V의 개별 전원에 대한 입력을 받고, 동일 전압에 대하여 각각의 CURRENT SHARING IC(40-2)의 출력은 전기적인 배선을 통하여 상호 연결되며, CURRENT SHARING IC(40-2)는 연결된 전원 모듈(12-B)의 개수만큼 각각의 해당 전원 전압에 대한 전류를 체배하는 동작을 수행한다.

CURRENT SHARING IC(40-2)의 출력은 각각의 전원 전압별 배선으로 연결되고, 각각의 전원 잭(40-5 ~ 40-12)의 개별 핀은 해당하는 전원 전압별 배선으로 연결된다.

한편, 각각의 전원 전압별 접지 신호는 홀 센서(40-3)를 거쳐 공통 접지선과 연결되는 과정에서 해당 전압별 전류가 검출되며, 검출된 전류량은 아날로그 출력전압으로 변환되어 MCU(40-4)로 입력된다.

MCU(40-4)는 홀 센서의 아날로그 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 실시간으로 변화하는 전류량을 파악한다.

만일, 모든 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 전원 모듈(12-B)이 연결된 상태에서 하나의 특정 전압이 하나의 전원 모듈에서 공급할 수 있는 전류량의 50퍼센트(이 값은 MCU 제어 프로그램에서 변경될 수 있음)를 초과하지 않는다면 MCU(40-4)는 1번과 2번 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 연결된 전원만 온(ON) 상태로 하고 나머지 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 연결된 전원모듈(12-B)들에 대해서는 오프(OFF) 상태를 유지하도록 한다. 여기서, 50퍼센트 이내일 때 두 개의 전원 모듈을 온(ON)상태로 유지하는 이유는 가동중인 두 개의 전원 중에서 하나의 전원에 갑작스런 장애가 발생하여도 나머지 하나의 전원에 의하여 연결된 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 동작 상태를 그대로 유지할 수 있기 때문이다.

또한, 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 추가되어 매 전원이 켜질 때마다, 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 전원 온(ON) 오프(OFF) 신호는 MCU(40-4)으로 입력되어 전체적인 공급 전류량의 기준값을 변경하여 설정하게 된다.

참고로, 전원 온(ON) 오프(OFF) 신호의 지정에 대해서는 도 29에 대한 설명을 진행하면서 다시 언급하도록 한다.

그러나 1번과 2번 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 연결된 전원 모듈(12-B)의 적어도 하나 이상의 임의의 전압에 대한 전류 소모량이 초기 설정 값인 규정치의 50퍼센트를 초과하는 경우가 발생하면 MCU(40-4)는 3번 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 연결된 전원 모듈(12-B)을 온(ON)시켜 예비 전원을 확보한다. 이 과정에서 특정 전압의 전류 소모량이 하나의 전원 모듈(12-B) 에서 공급할 수 있는 규정치의 50퍼센트 이하를 소모하고 있다면 MCU(40-4) 는 세 번째 전원 슬롯 커넥터(40-1)와 연결된 해당 전압의 CURRENT SHARING IC(40-2)를 오프(OFF)상태로 유지하여 예비 전원의 활성화로 인한 특정 개별 전압에 대한 전력 소모를 차단한다. 이와 같은 방식으로 전원 잭(40-6 ~ 40-11)에 별도의 전원 케이블(미도시)을 사용하여 연결된 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)가 한 대, 두 대씩 증설이 될 때마다 파워 팜(40) 내부의 전원 모듈(12-B)은 상기에 기술된 동작에 의하여 예비 전원을 마련하는 방식으로 동작한다.

파워 팜(40)의 전원 스위치(40-13)를 켠 직후의 초기 상태에서는 MCU(40-4)는 모든 전원 슬롯 커넥터(40-1)에 연결된 전원을 켜서 홀 센서(40-3)를 통하여 입력되는 초기 상태의 일정 시간 동안 전원 소모량을 모니터링하다가 현재 수준의 부하(LOAD) 즉, 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3) 몇 대가 연결되어 있는 지 여부에 따른 전류 소모량을 감지하여 적어도 하나의 전원모듈(12-B)에 장애가 발생하여 기능을 하지 못하는 상황이 발생하더라도 하나의 전원 모듈(12-B) 이상의 일정 분량의 예비 전력을 확보해 놓는 차원에서 여분의 전원 모듈(12-B)을 온(ON)상태로 유지하고 나머지 전원 모듈(12-B)에 대해서는 오프(OFF)상태를 유지하도록 하며, 이후에는 상기에 기술한 동작에 따라 부하가 늘고 줄어드는 것에 따라 전원 모듈(12-B)을 온(ON)/오프(OFF) 하면서 전원 용량을 늘리거나 줄이는 동작을 수행한다.

상기에 설명한 바와 같이 본 발명의 파워 팜(40)에서는 일반적인 컴퓨터 전원으로 사용되고 있는 전원모듈(12-B)을 사용하므로 외장형 멀티 디바이스 베이(1-3)에서 필요로 하는 다양한 종류의 전원 전압을 공급할 수 있고, 하나의 전원 모듈(12-B)로부터 출력되는 개별 전압 별로 CURRENT SHARING IC(40-2)를 제어하는 방식을 통하여 전원을 공급할 수 있는 데 비하여, 종래의 단일 전원 전압(예를 들어 +12V)을 출력하는 SMPS (Switching Mode Power Supply)를 사용하여 파워 팜을 구성하는 경우에는 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3) 내부에서 파워 팜으로부터 공급되는 기본 전원 전압(+12V)은 그대로 사용한다고 하더라도 이 보다 낮은 전압들(+5V, +5VSB, +3.3V)을 생성하기 위해서는 내부적으로 별도의 스위칭 파워 서플라이 회로를 구성하여야 하며, 이 과정에서 전해 콘덴서와 같이 수명주기에 한계가 있는 부품들이 사용됨으로 인하여 장기적인 관점에서 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3) 내부에 구성한 전원부에 장애가 발생할 잠재적인 가능성을 포함하게 되는 문제가 있다.

도 20은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 슬라이드 선반(41) 위에 세로 방향으로 나란히 적치된 형태를 나타내는 것으로서, 19인치 랙(미도시)용의 슬라이드 선반(41) 위에 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 내부의 전원 모듈(12-B)의 위치가 하단으로 향하도록 하여 세로 방향으로 배치하였을 때, 세 대의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 탑재된 선반(41)이 19인치 랙(미도시)에 슬라이드 방식으로 수납이 될 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 21은 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 슬라이드 선반(41)에 탑재하여 위에서 아래쪽으로 바라본 형상(위 쪽)과, 슬라이드 선반(41)을 정면에서 바라본 형상(아래 쪽)을 나타낸 도면으로, 슬라이드 선반(41)에는 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 슬라이드 선반(41) 위에 올려 놓을 수 있는 수평면(41-1)위에 수평면(41-1)의 하단에서 별도의 손잡이가 있는 볼트로 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 고정할 수 있는 고정홀(41-2)을 구비한다.

아울러, 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 상단에 위치한 측면 패널(14) 내부의 냉각 팬(FAN)으로부터 흡기되는 공기의 흐름이 타공판 구조의 제어보드(CTRB) 를 통과하여 아래 쪽으로 빠져 나갈 수 있는 배기홀 어레이(41-3)가 배이되어 있고, 수평면 하단에는 스폿 용접으로 고정된 'ㄱ' 자형 벤딩 방지 바(Bar, 41-4)가 구비되어 있어 하드 디스크 드라이브(HDD)를 포함하여 다양한 장치들을 탑재한 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 세대가 동시에 탑재되어도 슬라이드 선반의 수평면이 아래쪽으로 처지는 현상이 발생하지 않도록 한다.

이러한 슬라이드 선반(41)이 19인치 랙(미도시)의 앞뒤 방향으로 설치되면 총 여섯 대의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 19인치 랙의 단일 공간내에 설치될 수 있고, 특히 앞뒤 두 선반의 중간에 형선된 공간으로 인터페이스 케이블이나 전원 케이블과 같은 각종 케이블 배선이 이루어 지므로 19인치 랙 주변이 케이블로 인하여 어지럽지 않고 깔금한 환경을 유지 할 수 있다.

한편, 슬라이드 선반(41)의 정면 패널(41-5)에는 슬라이드 선반(41)이 19인치 랙(미도시) 내부로 수납되었을 때 이를 19인치 랙 기둥(미도시)에 고정할 수 있는 고정홀 (41-6)과 19인치 랙(미도시)과 슬라이드 선반(41)에 고정되어 슬라이드 방식으로 선반을 여닫을 수 있도록 해주는 슬라이드 레일(41-7)과 손잡이 대용으로 손가락을 집어 넣을 수 있는 원형 홀(41-8)이 각각 도시되어 있다.

도 22는 종래 기술의 디바이스 베이의 장치 확장을 나타내는 블록도로서, 호스트 컴퓨터(2-1)의 PCIe 슬롯 (3-1) 에 HBA (Host Bus Adapter) 카드(3-2)가 설치되어 있고, 각종 제어 목적으로 컴퓨터를 내장한 컴퓨터 내장형 디바이스 베이(HDB, 이하 '호스트 디바이스 베이'라 칭함) 가 HBA 카드의 인터페이스 방식에 따라 SAS (Serial Attached SCSi) 케이블 또는 FC(Fibre Channel) 케이블로 연결된다.

호스트 디바이스 베이(HDB) 는 일반적으로 서버 스토리지 시스템 (Server Storage System) 또는 서버 스토리지로 알려져 있으며, 내부의 주요 구성은 스토리지 시스템의 구성을 위한 제어보드로서 별도의 서버 컴퓨터 (또는 스토리지 컴퓨터)(3-4) 상의 PCIe 슬롯(미도시)에 HBA 카드(3-3)와 하드 디스크 드라이브(HDD) 제어 보드 (또는 RAID 카드) (R) 가 설치되고, 제품 전면에 배치된 하드 디스크 드라이브 베이(미도시)에 장착되는 하드 디스크 드라이브(HDD)들이 연결되는 백플레인 보드인 SAS 신호 확장 보드 (SAS Expander) (E1) 는 내부의 SAS 케이블에 의하여 RAID 카드(R) 과 연결되고, SAS 확장 보드 (E1)는 호스트 디바이스 베이(HDB)의 내장 하드 디스크 드라이브(HDD) 를 위한 내부용 SAS 신호 커넥터(미도시)와 외부 확장 전용의 디바이스 베이(DB1)를 위한 외부용 SAS 신호 커넥터(미도시)를 구비한다.

HBA 카드(3-2)가 내장된 호스트 컴퓨터부(2)에서 이와 같은 구조의 종래의 호스트 디바이스 베이(HDB) 측으로 데이터를 전송하려면 일단 호스트 컴퓨터(2-1)측에서 PCIe 버스 방식으로 HBA 카드(3-2)측에 구비된 메모리(미도시)로 일련의 데이터를 전송한 다음, HBA 카드(3-2)상의 제어부 (또는 콘트롤러, 미도시)는 메모리로부터 데이터를 읽어와 SAS (또는 FC) 버스의 전송규격에 맞추어 데이터를 재정렬(RE-ARRANGE) 한 후에 호스트 디바이스 베이(HDB) 내부에 장착된 HBA 카드(3-3)상의 메모리로 전송한다. HBA 카드(3-3)는 스토리지 컴퓨터(3-4)측으로 전송할 데이터가 준비되어 있다는 인터럽트 신호를 전송하면, 스토리지 컴퓨터(3-4)는 HBA 카드(3-3)상의 메모리(미도시)로부터 HBA 카드(3-3)의 제어부 (또는 콘트롤러)에 의한 데이터 재정렬(RE-ARRANGE) 수행을 거쳐서 스토리지 컴퓨터(3-4)의 내부 버스인 PCIe 버스 규격으로 호스트 컴퓨터(3-4)의 메인 메모리(미도시)에 일시적으로 저장된 후에 RAID 카드(R)와 SAS 확장 보드(E1)을 거쳐 하드 디스크 드라이브(HDD)로 저장된다.

호스트 컴퓨터(2-1)에서 호스트 디바이스 베이(HDB)의 하드 디스크 드라이브(HDD)로부터 데이터를 읽어오는 것도 상기에 기술한 동작과 유사하며 다만, 데이터의 흐름 방향만 반대 방향이다.

이와 같이 종래의 컴퓨터를 내장한 호스트 디바이스 베이(HDB)는 호스트 컴퓨터(2-1)의 내부 버스인 PCIe 버스로 직접 인터페이스를 수행하지 않고, 중간에 이종 버스에 대한 인터페이스를 위한 HBA 카드(3-2, 3-3)를 두어 HBA 카드 (3-2, 3-3)상의 메모리(미도시)에 데이터를 저장한 후, 다시 메모리로부터 데이터를 읽어 이종 버스를 위한 데이터 재정렬 동작을 수행하여 전송을 하기 때문에 필연적으로 신호의 지연이 많이 발생할 수 밖에 없고, 이것이 전체적인 데이터 전송 성능을 크게 떨어뜨리는 요인이 된다.

한편, 종래의 호스트 디바이스 베이(HDB)로부터 추가적인 디바이스 베이(DB1)를 확장하기 위해서는 호스트 디바이스 베이(HDB)의 SAS 확장 보드(E1)에 구비된 확장용 SAS 커넥터(미도시)와 추가하려는 디바이스 베이(DB1) 내부의 SAS 확장 보드(E2)상에 구비된 호스트용 SAS 커넥터(미도시)간을 SAS 케이블로 연결하기만 하면 확장이 완료된다.

이에 더하여, 추가적인 다른 디바이스 베이(DB2)를 확장을 하려면 앞에 연결된 디바이스 베이(DB1)의 SAS 확장 보드의 확장용 커넥터(미도시)와 추가되는 디바이스 베이(DB2)의 SAS 확장 보드(E3) 상의 호스트용 SAS 커넥터(미도시)간을 SAS 케이블로 연결하는 방식으로 추가적인 확장을 진행할 수 있다.

그러나, 도 22와 같은 종래의 호스트 디바이스 베이(HDB) 및 확장용 디바이스 베이(DB1~DBn)에서는 케이블만의 추가로 간단히 하드 디스크 드라이브(HDD)의 용량을 확장할 수 있는 편의성을 제공하는 데 비하여, 확장용 디바이스 베이(DB1~DBn)가 추가되면 될수록 상호간 직렬로 연결된 SAS 케이블의 신호선을 공유해야 하는 문제로 인하여 데이터 액세스(ACCESS) 성능은 확장되는 용량에 반비례하여 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 확장 방식은 전기 신호적으로도 반사파 노이즈(Reflection Noise) 와 고속 차동 시리얼 (HIGH SPEED DIFFERENTIAL PAIR SERIAL) 신호에 Jitter(신호의 흔들림 현상)가 가미되는 현상으로 인하여 디바이스의 확장 한계는 호스트 디바이스 베이를 포함하여 일곱 대 정도가 일반적인 경우의 최대치로 알려져 있으며, 최상 품질의 케이블과 커넥터를 사용하는 조건 하에서도 최대 열대를 넘지 않는 확장 한계의 문제가 있다.

이러한 문제의 해결책으로서 종래 구조의 디바이스 베이(HDB, DB1~DBn)는 단일 디바이스 베이에서 최대한 많은 디바이스들을 탑재하는 방향으로 제품화가 되고 있지만, 이에 대한 부작용으로 제품의 크기(폭은 19인치 랙 사이즈를 유지하여야 하므로 높이가 높아짐)와 무게가 늘어나게 되어 유지 보수측면에서도 한 사람이 장비를 들어 올리거나 내릴 수 없는 문제를 비롯하여, 하나의 디바이스 베이에 장애가 발생하면 탑재된 내부의 많은 디바이스들을 사용할 수 없다는 문제가 있다.

도 23은 종래 기술의 디바이스 베이의 장치 확장을 나타내는 다른 블록도로서, 도 22의 스토리지 컴퓨터(3-4)와 HBA 카드(3-2, 3-3)를 제거하고, 호스트 디바이스 베이(HDB)의 RAID 카드(R)를 호스트 컴퓨터(2-1)의 PCIe 슬롯 커넥터 (3-1)에 직접 장착한 형태의 확장형 디바이스 베이의 구조도이다.

도 23과 같은 구조도에서는 도 22의 구조도에 비하여 HBA 카드(3-2, 3-3)가 제거됨으로 인하여 신호의 지연발생은 많이 개선이 되는 구조이지만, 디바이스베이(DB1~DBn)의 확장 방식은 도 23과 동일하기 때문에, 종래의 디바이스 베이가 봉착한 장치 확장의 문제점에서는 차이가 없다고 할 수 있다.

도 24는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 사용자의 호스트 컴퓨터(2-1) 내부의 PCIe 슬롯 커넥터(3-1)에 설치된 PCIe 확장 카드(3-5)를 통하여 연결된 상태를 나타낸 블록 구성도를 나타낸 것으로서, 종래 기술의 HBA 카드(3-2)가 이종 버스에 대한 인터페이스를 위하여 제어부(미도시) 및 메모리를 구비하여 데이터 재정렬(RE-ARRANGE)을 처리하기 위한 부품들을 탑재하고 있는 것과 달리, PCIe 확장카드(3-5) 아래쪽에 구비된 엣지 핑거(EDGE FINGER)(3-6)와 확장형 멀티 디바이스 베이(1)로 연결을 위한 커넥터(J1 ~ J4) 사이의 배선이 서로 교차됨이 없이 직선적으로 평행하게 연결되고 있는 것이 특징이다.

이 때, PCIe 확장카드(3-5)의 커넥터 J1, J2, J3 및 J4 는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 인터페이스 잭 J1, J2, J3 및 J4 에 대응하여 각각 연결된다.

참고로, PCIe 확장카드(3-5)에 사용되는 커넥터로는 다양한 종류의 커넥터들이 사용될 수 있으나, 도 24의 우측에 도신 바와 같이 엣지 핑거(3-6)와 확장 커넥터 J1~J4 간의 상호 교차되지 않고 나란한 배선을 위해서는 디스플레이 포트(DISPLAY PORT) 커넥터가 사용될 수 있고, 이에 대응하여 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 후면 패널에 적용된 인터페이스 잭(J1~J4)용 커넥터와 도28의 제2 PCIe 허브 카드(70)도 동일한 디스플레이 커넥터가 사용될 수 있다.

도 25는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)들이 호스트 컴퓨터(2-1) 내부에 설치된 내장형 PCIe 허브 카드(3-7)를 통하여 연결된 상태를 나타낸 도면이다.

도 25에서의 적용사례는 PCIe 허브 카드(3-7)는 호스트 컴퓨터(2-1)와는 PCIe x16 (16 Differential Pair Lane)으로 연결되고, 네개의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)와는 각각 PCIe x4로 연결되어 있어서 PCIe 허브카드(3-7)내의 PCIe 스위치(4)상에서는 인터페이스상의 병목이 발생되지 않는다. 여기서, 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 연결되는 커넥터를 이하 타겟(TARGET) 측이라 칭한다.

도 26은 본 발명의 도 25에서 사용된 내장형 PCIe 허브 카드(3-7)의 블록도 로서, 주요 구성부로 PCIe 스위치(4)와 PCIe 스위치(4) 및 내부 회로에서 사용되는 전원생성을 위한 전원부(9-1)로 구성되어 있다.

도 25에서 사용된 내장형 PCIe 허브 카드(3-7)카드와는 하드웨어적으로는 동일함에도 불구하고 PCIe 스위치(4)의 호스트 컴퓨터(2-1)측과 타겟측의 연결 모드가 제어핀(CONFIGURATION PIN)들에 의하여 호스트 컴퓨터(2-1)측은 PCIe x8 로, 타겟측은 PCIe x2 로 다르게 설정될 수 있으며, 이 때 제어핀(CONFIGURATION PIN)들은 간단한 점퍼(JUMPER), 딥 스위치(DIP SWITCH) 또는 MCU 를 이용하여 호스트 컴퓨터(2-1)측과 타겟측에 대한 PCIe 신호 레인(LANE)을 설정하도록 제어핀 각각의 신호 레벨을 유지하도록 할 수 있다.

특히, MCU 의 경우에는 타겟측에 연결된 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 존재 유무를 미리 판별하여 만일, 네 개의 커넥터에 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 모두 연결되어 있지 않으면 연결되지 않은 만큼의 PCIe LANE 자원을 제어핀(CONFIGURATION PIN)의 설정을 통하여 연결된 타겟에 최적인 상태로 호스트 컴퓨터(2-1)측 및 타겟측의 PCIe LANE 자원을 할당하는 것을 통하여 최적의 동작성능을 낼 수 있도록 하는 것이 가능하다.

도 27은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)들이 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 이용한 외장형 PCIe 허브(5)에 연결되고, 외장형 PCIe 허브(5)는 호스트 컴퓨터(2-1) 내부에 설치된 PCIe 확장카드(3-5)를 통하여 연결된 상태를 나타내는 도면으로, 외장형 PCIe 허브(5)에 대한 구성 및 동작은 도 28의 블록도를 참고로 하여 설명하도록 한다.

도 28은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 기반으로 하여 슬라이드 방식으로 장착되는 제2의 PCIe 허브 카드(7)를 내장한 외장형 PCIe 허브(5)를 나타낸 블록도로서, 주요 내부 구성 블록 별 동작을 살펴보면 다음과 같다.

제1 PCIe 스위치(6-1)와 MCU(6-2)와 같은 주요 블로들로 구성되는 제1 PCIe 허브(6)는 호스트 컴퓨터(2-1)에 장착된 PCIe 확장카드(3-5)를 통하여 제1 커넥터부(CONN1)인 인터페이스 잭(J1~J4)를 거쳐 직접 연결되거나 또는 중간에 멀티플렉스 스위치(MUX1)을 통하여 PCIe 버스로 연결된다.

PCIe 스위치(6-1)로부터 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 내부에 연결되는 타겟 디바이스용 커넥터들과의 연결로서, 제어보드(CTRB) 전면부 측에 위치하며 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)를 연결하는 용도의 제2 커넥터부(CONN2)는 도 29에 도시된 외형의 커넥터로서 SFF-8639 규격의 커넥터가 사용되며, PCIe 스위치(6-1)와는 PCIe x4 (SFF-8639 커넥터의 PCIe Lane 0,1,2,3)로 연결된다.

제어보드(CTRB) 후면의 PCIe 슬롯 커넥터(27)에 해당되는 제5 커넥터부(CONN5)는 ADD-IN 타입의 PCIe 카드가 연결될 수 있는 PCIe 슬롯 커넥터로서 PCIe 스위치(6-1)와는 PCIe 버스만의 배선(PCIe x16, x8, x4, x2 또는 x1)으로 연결된다.

제어보드(CTRB) 후면에 위치한 2.5인치 SSD 용 커넥터(31)에 해당하는 제 4 커넥터부(CONN4)는 도 29에 도시된 SFF-8639 규격의 커넥터가 사용되며, PCIe 스위치(6-1)와는 PCIe x4 버스 배선으로 연결된다.

상기의 PCIe 버스 신호는 고속 차동 시리얼 (HIGH SPEED DIFFERENTIAL PAIR SERIAL) 방식의 신호선인 데 비하여, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 자물쇠(L) 제어를 위한 솔레노이드(10) 제어 신호는 일반 디지털 신호레벨의 신호선으로서 PCIe 스위치(6-1)의 GPIO (GENERAL PURPOSE I/O) 핀에 연결된다.

MCU(6-2)는 제2 커넥터부(CONN2), 제5 커넥터부(CONN5) 및 제4 커넥터부(CONN4)에 연결된 디바이스들의 연결상태 여부를 확인하여, 만일 디바이스가 연결된 것으로 확인되면 해당 디바이스의 SPD (7-3, SERIAL PRESENCE DETECT, EEPROM 또는 FLASH P-ROM 이 사용됨) 로부터 해당 디바이스의 인터페이스와 관련된 정보를 읽어온다. 이 때, 해당 디바이스의 SPD(7-3)와 MCU(6-2)간에는 IIC 버스나 또는 SM버스와 같은 시리얼 버스가 사용되며, 도 28에서는 두 개의 시리얼 버스가 도시되어 있지만 전체적인 디바이스들에 대하여 SPD(7-3)로부터 보다 빠른 관련 정보를 읽어오기 위해서는 더 많은 독립된 신호 배선을 갖는 시리얼 버스를 증설할 수 있다.

MCU(6-2)는 제2 커넥터부(CONN2), 제5 커넥터부(CONN5) 및 제4 커넥터부(CONN4)에 연결된 디바이스들에 대한 SPD로부터 읽어들인 각 디바이스들 마다의 인터페이스 정보를 참조하여 각각의 디바이스들에 최적의 인터페이스가 형성되도록 PCIe 스위치(6-1)의 CONFIGURATION PIN 들에 대한 값을 설정한다.

예를 들어, 제 2 커넥터부(CONN2)의 첫 번째 커넥터에 연결된 디바이스의 SPD 로 읽어들인 SPD 정보가 PCIe x1 로 판별이 되었다면, 굳이 이 디바이스로 연결되는 PCIe 스위치의 한정된 PCIe LANE 자원을 PCIe x2 나 또는 그 이상의 PCIe LANE 으로 할당할 필요는 없다는 것이다.

이러한 과정을 거쳐 최적화된 PCIe LANE 에 대한 자원할당 및 지정에 대한 것을 CONFIGURATION PIN 에 반영하고, 이 결과를 SPD(6-3)에 저장한다.

상기에서는 제1 PCIe 허브(6)를 구성하는 PCIe 스위치(6-1)가 MCU(6-2) 와 더불어 제어보드(CTRB)상에 구비되는 것을 전제로 하여 설명을 진행하였으나, PCIe 스위치(6-1) 만을 별도의 ADD-IN 카드 타입으로 만들어 제어보드(CTRB) 후면에 구비된 특정 PCIe 슬롯 커넥터(27)에 설치되는 방식으로도 구현될 수 있다. 이러한 경우에는 인터페이스 잭(J1~J4) 또는 중간의 멀티플렉스 스위치(MUX1)와 연결되는 호스트 컴퓨터(2-1)와 인터페이스 하는 용도의 PCIe 버스 신호는 PCIe 스위치(6-1)가 구비된 ADD-IN 카드가 연결되는 특정 PCIe 슬롯 커넥터(27)와 연결된다.

이 때, PCIe 스위치(6-1)가 구비된 ADD-IN 카드상에는 제어보드(CTRB)상의 커넥터들과 별도의 케이블을 이용하여 연결되기 위한 커넥터들을 구비한다.

즉, 제2 커넥터부(CONN2)와의 연결은 ADD-IN 카드상의 제2 커넥터부에 대응되는 커넥터들(미도시)과 제 10 커넥터부(CONN10)를 별도의 케이블로 연결하면되고, 제 4 커네터부(CONN4)와의 연결은 마찬가지 방법으로 제 12 커넥터부(CONN12)와 연결함으로써 해결된다.

다만, 제 5 커넥터부(CONN5)와의 연결은 도28에 대응 되는 연결 커넥터가 나타나 있지 않지만, 제어보드(CTRB) 후면에 배치된 대응되는 PCIe 슬롯 커넥터(27)에 인접하게 별도의 커넥터를 배치하고 ADD-IN 카드와 케이블을 연결함으로써 연결 문제가 해결될 수 있다.

한편, MCU(6-2) 의 CONFIGURATION 핀 과 솔레노이드 제어용 핀도 별도의 커넉터를 구비하고 케이블을 연결해 줌으로써 연결관계가 처리될 수 있다.

이렇게, PCIe 스위치(6-1)를 굳이 별도의 ADD-IN 카드에 구비해서 별도로 분리를 해야 할 필요가 있을까 하는 의문이 들기도 하지만, 이렇게 함으로써, PCIe 1.0 (2.5 Gbps/Lane) 용 PCIe 스위치에서 PCIe 2.0 (5.0 Gbps/Lane) 용 PCIe 스위치로, 또는 PCIe 2.0 (5.0 Gbps/Lane) 용 PCIe 스위치에서 PCIe 3.0 (8.0 Gbps/Lane) 용 PCIe 스위치로 쉽게 변경이 가능하고, 제어보드(CTRB) 전체를 교체하지 않더라도 부분적으로 PCIe 스위치(6-1)가 탑재된 ADD-IN 카드만을 변경하는 것만으로도 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 성능을 쉽게 업그레이드 할 수 있고, 다양한 PCIe 스위치(6-1)를 탑재한 ADD-IN 카드를 구현할 수 있고, 이것의 한 예는 보다 많은 PCIe 버스 레인을 구비한 PCIe 스위치(6-1)를 탑재한 ADD-IN 카드를 설치하고, 여분의 PCIe LANE 들이 연결된 커넥터부(미도시)를 PCIe 브라켓 홀(20) 외측으로 돌출되도록 구비하여 별도의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 통한 시스템 확장을 할 수 있다.

참고로, 제1 커넥터부(CONN1)를 구성하는 인터페이스 잭(J1~J4)중에서 J1 인터페이스 잭과 J3 인터페이스 잭에는 도면에 도시되지는 않았지만 고속 차동 시리얼 (HIGH SPEED DIFFERENTIAL PAIR SERIAL) 신호외에 RESET 신호를 비롯한 PCIe 인터페이스를 위한 기본적인 제어 신호에 추가하여 SPD 를 독취하기 위한 IIC 버스나 또는 SM 버스와 같은 시리얼 버스 신호가 포함된다.

따라서, 인터페이스 잭 J1 만으로 호스트 컴퓨터(2)나 혹은 확장된 형태의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)로 연결되었을 경우에도 PCIe 버스에 의한 인터페이스가 정상적으로 형성될 수 있다.

인터페이스 잭 J3 에도 RESET 신호를 비롯한 PCIe 인터페이스를 위한 기본 신호들 외에 SPD 를 독취하기 위한 시리얼 버스 신호를 포함시킨 것은 인터페이스 잭 J1 과 J2 를 하나의 커넥터 그룹으로 하여 호스트 컴퓨터(2-1)에 연결 시키고, 인터페이스 잭 J3 와 J4 를 또 다른 하나의 커넥터 그룹으로 하여 호스트 컴퓨터(2-2, 미도시)에 연결시키기 위한 것으로, 이렇게 두 개의 호스트 컴퓨터에 하나의 PCIe 스위치(6-1)가 연결될 때에는 두 커넥터 그룹 가운데 하나의 커넥터 그룹은 PCIe 스위치(6-2)가 지원하는 NT(None Transparent) 포트에 연결되어야 하고, J1 과 J2 커넥터 그룹에 연결된 호스트 컴퓨터(2-1)에 장애가 발생하였을 경우에는 J3 와 J4 커넥터 그룹이 연결된 다른 호스트 컴퓨터(2-2, 미도시)가 PCIe 스위치(6-1)에 연결된다.

본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-3)에 CPU 및 주변 소자들(미도시, CPU 칩셋, 메인 메모리, BIOS등)을 포함하는 일체형 컴퓨터(33)가 내장될 수 있는 데, 이 일체형 컴퓨터(EC)의 커넥터 구성 및 신호 연결관계를 살펴보면 다음과 같다.

일체형 컴퓨터(33) 본체는 운영체제를 탑재하고 있는 저장 매체(SM; Storage Media)와 SATA 인터페이스 방식으로 연결되고, 구비하고 있는 커넥터의 종류로는 내부 연결용의 PCIe 커넥터인 제 7 커넥터부(CONN7)와 외부 연결용의 이더넷 커넥터인 제 6 커넥터부(CONN6) 및 일체형 PC 자체를 사용하기 위한 용도의 커넥터들로 구성된 제 8 커넥터부(CONN8)의 모니터(미도시)를 연결하기 위한 RGB 또는 HDMI 커넥터, 키 보드 및 마우스 연결을 위한 USB 커넥터외에 DC 전원 공급을 위한 커넥터 등이 있다.

일체형 PC 본체(33)로부터 돌출되어 내부적으로 PCIe x2 버스에 연결된 커넥터(33-2)는 제어보드(CTRB)의 후면에 구비된 대응 커넥터(CONN7)에 연결되고, 이 커넥터(CONN7)로 연결된 PCIe x2 버스 신호는 멀티플렉스 스위치(MUX1)을 통하여 PCIe 스위치(6-1)의 호스트 컴퓨터(2-1)연결 포트에 연결됨과 동시에 제어보드(CTRB) 후면에 위치한 특정 PCIe 슬롯 커넥터(27)와도 다른 멀티플렉스 스위치(MUX2)를 통하여 연결된다.

이 때, 두 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)의 입력 선택 핀은 점퍼(JUMPER) 스위치(미도시)나 또는 딥(DIP) 스위치에 연결되어 사용자의 설정에 의하여 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 목적에 따라 다음과 같은 어플리케이션으로 사용할 수 있다.

첫 번째 애플리케이션은 확장형 멀티 디바이스 베이(1)내의 모든 디바이스들을 DAS (Direct Attached Storage)로 설정하여 사용하는 것으로, 이를 위해서는 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)의 입력을 모두 A-C 간의 연결 상태를 유지하도록 설정한다.

이렇게 되면, 내장된 일체형 컴퓨터(EC)의 존재여부와 상관없이 확장형 멀티 디바이스 베이(5)는 인터페이스 잭(J1~J4)으로 구성된 제1 커넥터부(CONN1)를 통하여 도 27에 도시된 외부의 호스트 컴퓨터(2)에 직접적으로 연결되어 DAS로 사용된다.

두 번째 애플리케이션은 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 내부의 모든 디바이스들을 NAS (Network Attached Storage)로 설정하여 사용하는 것으로, 이를 위해서는 멀티플렉스 스위치(MUX1)의 입력은 B-C 간의 연결 상태를 유지하도록 설정하고, 멀티플렉스 스위치(MUX2)의 입력은 A-C 간의 연결 상태를 유지하도록 설정한다.

즉, 외부의 호스트 컴퓨터(2)를 배제시키고, 내부의 일체형 컴퓨터(EC)를 호스트 컴퓨터가 되도록 하는 것이다. 이와 같은 연결 상태에서 확장형 멀티 디바이스 베이(5) 내부의 일체형 컴퓨터(EC)는 이더넷 커넥터(CONN6)를 통하여 인터넷에 연결되며, 일체형 컴퓨터(33)의 PCIe x2 버스는 PCIe 스위치(6-1)의 호스트 포트로 연결되어 확장형 멀티 디바이스 베이(5) 내부의 모든 디바이스들은 제 6 커넥터부(CONN6)에 연결된 네트워크를 통하여 액세스(ACCESS) 되어 진다.

세 번째 애플리케이션은 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 내부의 일부 영역의 디바이스들은 DAS 로 사용하고, 다른 영역의 디바이스들은 NAS 로 사용하는 것으로, 이를 위하여 멀티플렉스 스위치(MUX1)의 입력은 A-C 간의 연결 상태를 유지하도록 설정하고, 멀티플렉스 스위치(MUX2)의 입력은 B-C 간의 연결 상태를 유지하도록 설정한다.

일례로, PCIe 슬롯 커넥터(27)에 대응하여 제 5 커넥터부(CONN5)의 1번 슬롯에 설치된 RAID 카드(8#1, 또는 하드 디스크 드라이브 제어보드)는 외부의 호스트 컴퓨터(2)와 멀티플렉스 스위치(MUX1)의 A-C 간을 통하여 연결되는 PCIe 스위치(6-1)와 연결되고, 이 RAID 카드(8#1) 상의 두 개의 SAS 커넥터(미도시)는 SFF-8087 규격의 SAS ~ SATA 변환 케이블(미도시, SAS 커넥터 한 개에 SATA 커넥터 네 개가 분기되는 케이블)을 통하여 제어보드(CTRB)의 후면 상단에 배치되어 있는 제10 커넥터부(CONN10)에 연결된다.

제어보드(CTRB)의 후면 상단에 배치되는 제10 커넥터부(CONN10)의 SATA 커넥터(미도시)들의 SATA 신호는 제어보드(CTRB) 전면부의 중심선 상단에 배치된 제2 커넥터부(CONN2)인 도29에 도시된 형상의 SFF-8639 커넥터에 도시된 SATA 핀에 대응하여 배선이 된다.

따라서, 제2 커넥터부(CONN2)에 도28에 도시된 제2의 PCIe 허브 카드(7)를 제거하고 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)가 설치된 경우, 외부의 호스트 컴퓨터(2)는 DAS 방식으로 연결된 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 제어보드(CTRB) 전면부에 설치된 하드 디스크 드라이브(HDD)들을 액세스(ACCESS)할 수 있다.

한편, PCIe 슬롯 커넥터(27)에 대응하여 제 5 커넥터부 (CONN5) 의 m번 슬롯에 설치된 다른 RAID 카드(8#m, 또는 SSD 제어보드)는 내부의 내장 컴퓨터(EC)와 멀티플렉스 스위치(MUX2)의 B-C 간을 통하여 PCIe x2 버스로 연결되고, 이 RAID 카드(8#m) 상의 4개의 SAS 커넥터(미도시)는 SFF-8087 규격의 SAS ~ SATA 변환 케이블(미도시)을 통하여 제어보드(CTRB)의 후면 하단에 배치되어 있는 제11 커넥터부(CONN11)에 연결된다.

제11 커넥터부(CONN11)의 SATA 커넥터(28)들의 SATA 신호는 제어보드(CTRB) 후면부의 중심선 주변에 배치된 제4 커넥터부(CONN4)인 도29에 도시된 형상의 SFF-8639 커넥터에 도시된 SATA 핀에 대응하여 배선이 된다.

따라서, 제4 커넥터부(CONN4)에 2.5인치 SSD(32)가 설치된 경우, 사용자는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 외부에 구비된 이더넷 커넥터(CONN6)를 통하여 네트워크로 외부와 연결된 내장 컴퓨터(EC)에 의하여 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 제어보드(CTRB) 후면부에 설치된 SSD(32)들을 액세스(ACCESS)할 수 있다.

상기의 설명에서는 RAID 카드(8#1)는 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)를 구동하기 위하여 PCIe 스위치(6-1)와 연결된 제5 커넥터부(CONN5)의 첫 번째 슬롯 커넥터(27, 8#1)에 장착되고, RAID 카드(8#m)은 2.5인치 SSD (32)를 구동하기 위하여 멀티플렉스 스위치(MUX2)의 B-C 간 접속을 통하여 내장 컴퓨터(33)에 연결된 것으로 설명하였으나, 사용자가 상기 두 RAID 카드(8#1, 8#m)의 위치를 서로 바꿔서 설치한 경우에는 하나의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에서 동작이 느리지만 대용량을 지원하는 하드 디스크 드라이브(HDD) 는 네트워크에 접속된 NAS 용도로 사용하고, 용량은 작지만 데이터 액세스(ACCESS) 성능이 뛰어난 SSD (32) 는 NAS 용도로 사용하는 형태의 하이브리드 저장 장치가 된다.

아울러, 상기의 설명에서는 제2 커넥터부(CONN2)에 모두 3.5인치 하드 디스크 드라이브(HDD)가 설치된 것으로 가정하여 동작 설명을 진행하였으나, 제2 커넥터부(CONN2)의 일부는 도 28에 도시한 바와 같은 제2의 PCIe 허브 카드(7)를 설치하여 외부에 추가적인 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 확장하는 용도로 사용하고, 다른 일부는 램디스크 카드(미도시)를 설치하고, 나머지는 하드 디스크 드라이브(HDD)들로 설치하거나 모두를 상기에 나열한 임의의 한 종류의 디바이스만으로 설치여 사용하는 것도 자명하다.

즉, 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에서는 별도의 전용 확장 장치에 의하지 않고, 하나의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에서 사용자가 설치하여 사용하려는 디바이스의 설치 공간이 부족한 경우 일부의 디바이스를 제2의 PCIe 허브 카드(7)로 대체하여 외부에 추가적인 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 설치하여 디바이스를 증설하는 것이 가능하다.

한편, 상기에서 두 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)는 간단히 점퍼(JUMPER) 스위치나 딥(DIP) 스위치에 의하여 사용자가 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)의 입력 포트를 미리 설정해 두는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)의 입력포트 선택 핀을 PCIe 스위치(6-1)의 또 다른 GPIO(미도시) 포트에 연결하여 외부의 호스트 컴퓨터(2)에서도 설정할 수 있도록 하거나, 내장 컴퓨터(33)의 GPIO(미도시) 포트를 통하여 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)에 대한 입력 포트를 선택할 수 있도록 함으로써, 어느 일측의 컴퓨터에 장애가 발생하여 데이터가 액세스(ACCESS)되지 않는 상황이 발생할 경우에는 다른 일측의 컴퓨터에서 두 멀티플렉스 스위치(MUX1, MUX2)를 자신의 방향으로 GPIO 포트를 제어하여 반대측 디바이스들에 대한 데이터 액세스(ACCESS)가 가능하도록 할 수 있고, 굳이 장애가 발생한 상태가 아니더라도 필요한 경우에는 반대측 디바이스를 액세스(ACCESS)하는 것이 가능하다.

다음으로, 제1 PCIe 허브로서의 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 슬라이드 방식으로 장착되는 제2의 PCIe 허브 카드(7)의 구성을 통하여 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 확장하여 연결할 수 있는 것에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 28의 제2 PCIe 허브 카드(7)는 기본적으로 도 26에 도시된 ADD-IN 카드 방식으로 사용하기 위한 PCIe 허브 카드(3-7)의 구성요소를 포함하며, 추가적으로 MCU(7-2)와 SPD (7-3, SERIAL PRESENCE DETECT) 를 포함한다.

제2 PCIe 허브 카드(7)가 ADD-IN 카드(3-7) 타입인 경우에는 제5 커넥터부(CONN5)에 설치되어 PCIe 슬롯 홀(20)을 통하여 돌출되는 제3 커네터(CONN3)부를 통하여 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 확장되고, 제2 PCIe 허브 카드(7)가 도 16 하단에 도시된 내측 가이드(21)가 거치된 타입인 경우에는 제2 커넥터부(CONN2)에 설치되어 도 30의 측면 패널(14)을 통하여 돌출되는 제3 커네터(CONN3)부를 통하여 확장형 멀티 디바이스 베이(1)가 확장된다.

본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 전원이 켜지면, 제2 PCIe 허브 카드(7)의 MCU(7-2)는 제3 커넥터부(CONN3)의 각각의 커넥터에 연결된 외부의 다른 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 대하여 존재 여부를 파악하고, 연결이 된 것으로 파악된 본 발명의 확장된 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 대해서는 해당 기기의 SPD(6-3)으로부터 호스트 측에 대한 인터페이스 정보를 읽어와 CONFIGURATION PIN 의 제어를 통하여 PCIe 스위치(7-1)에 대한 PCIe LANE 자원의 할당 및 지정을 수행하고, 이 CONFIGURATION PIN 정보를 SPD(7-3)에 기록한다.

비록, PCIe 스위치(6-1)와 도 29의 SFF-8639 커넥터를 사용하는 제2 커넥터부(CONN2) 및 제4 커넥터부(CONN4) 간에는 각 커넥터 마다 제어보드(CTRB) 상에서 미리 PCIe x4 LANE 으로 연결되고, PCIe 스위치(6-1)와 PCIe 슬롯 커넥터(27)인 제5 커넥터부(CONN5) 간에는 미리 PCIe x8 LANE 으로 연결되어 있다 하더라도, 상기와 같이 제2 PCIe 허브 카드(7)에 각각에 연결된 확장형 멀티 디바이스 베이(1)를 인식하고 이에 따라 각각의 카드는 한정된 자원의 PCIe LANE 을 구비하고 있는 제1 PCIe 허브(6)와 필요한 PCIe LANE 자원 만큼만 할당 받음으로써 최적의 PCIe 인터페이스 환경을 형성할 수 있다.

본 발명의 제1 PCIe 허브에 연결되는 각각의 제2 PCIe 허브 구조에 의한 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 확장은 도 22 또는 도 23의 JBOD (Just a Bunch Of Device) 연결방식으로 알려진 종래 기술의 확장 방식에 비하여 확장된 여러 디바이스들이 단일 확장 케이블을 공유하지 않으므로 인하여 장치를 추가할 때마다 인터페이스 성능이 함께 저하되지 않는 장점이 있을 뿐만 아니라, 장치를 추가함에 따른 확장 케이블의 반사파 노이즈 및 고속 차동 시리얼 신호라인에 대한 지터(JITTER)의 영향을 줄일 수 있어 종래 기술의 JBOD 방식에 의한 장치의 확장을 보다 많이 할 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 종래 기술의 확장에서는 단위 디바이스 베이 장치의 크기를 되도록이면 크게 만들어 많은 디바이스들을 탑재할 수 있도록 함으로 인하여 보다 대용량에 상대적으로 부피가 큰 전원 모듈을 탑재하여야 하며 유지 보수가 힘들고, 하나의 시스템에만 장애가 발생하여도 많은 디바이스들을 사용하지 못하는 상황이 발생할 수 밖에 없었던 반면에, 본 발명의 2단 PCIe 허브 구성에 의한 확장은 유지 보수에 적합한 작은 크기의 확장형 멀티 디바이스 베이(1) 형태로 구성하는 대신에 보다 많은 수로 확장을 함으로 인하여 유지 보수가 용이하며, 비록 하나의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)에 장애가 발생하여도 상대적으로 작은 수의 디바이스들에 대해서만 신속하게 장애 대처를 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도28의 전원 모듈(PM)들은 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-1,1-2,1-3)의 후면 패널(13)의 형상에 따라서 내장되거나, 착탈되거나 또는 도 18의 외부에 존재하는 파워 팜(40) 형태인 전원 블록(PM)과 이러한 전원 블록으로부터 내부의 PCIe 스위치(6-1) 및 내장 컴퓨터(EC)에 필요한 전원부(PWR)가 있다.

도 29는 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 블록도인 상기 도 28에서 적용사례로서 제2 PCIe 허브 카드(7)에 활용된 PCIe 버스 연결 및 하드 디스크 드라이브(HDD)에 활용된 SATA 버스로 연결된 제2 커넥터부(CONN2) 와 SSD(32)에 활용된 SATA 버스로 연결된 제4 커넥터부(CONN4)에서 사용한 SFF-8639 규격의 SAS, SATA 및 PCIe 버스에 적용되는 커넥터이다.

도 29의 커넥터(SFF-8639)는 도12에 도시된 본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1-2)에 사용되는 전원 이중화 보드(29)의 전원모듈(12-B) 연결 커넥터(29-1)로도 사용될 수 있다.

이 경우에는 도 29에 도시된 핀별로 부여된 신호 매핑을 따르지 않고, 오용을 방지하기 위한 대책이 있어야 한다.

이 경우, 오용을 방지하기 위한 사전 대책으로서 상단의 PCIe SIDEBAND 로 지정된 E6 ~ E1 의 6개 핀과 이것의 우측에 배치된 S7 ~ S1 의 7개 핀으로 구성된 'ㄴ' 자 형상의 홈에 삽입되는 역시 'ㄴ'자 형상의 사출 구조물을 커넥터(SFF-8639)의 해당 핀들이 위치한 면위로 돌출되지 않도록 삽입한다. 이러한 간단한 처리만으로 상대물 커넥터(미도시)나 엣지 핑거(EDGE FINGER)를 구비한 1.2mm 두께의 인쇄회로기판이 삽입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 좌측의 P15 ~ P1 의 15개 핀은 본래 +12V, +5V 및 +3.3V 전압과 접지 신호 및 하나의 ACTIVITY-LED 신호로 구성되어 있다.

본 발명에서는 SFF-8639 커넥터에 지정된 ACTIVITY-LED 신호가 지정된 핀은 전원 ON/OFF 제어핀으로 새롭게 할당하고, 반대측의 PCIe LANE 3,2,1 을 구성하는 E39 ~ E17 의 23개 핀에 대하여 상기 각각의 전압에 인접한 핀들은 해당 전압 및 접지 핀으로 지정하여 전원 이중화 보드용 전원 연결 커넥터(29-1)로 활용한다. 이 때 커넥터(SFF-8639) 좌우의 가이드 돌기는 도 12에 도시된 외측 하드가이드(22)로 전원 모듈(12-B)이 전원모듈 홀(23)을 통하여 삽입될 때 발생되는 내측 하드가이드(21)와 외측 하드가이드 (22)간의 기구적인 공차로 인한 유격이 다소간 존재하더라도 SFF-8639 커넥터 양측의 경사진 형태의 가이드 돌기가 전원모듈(12-B) 의 전원 확장 보드(PEB)의 테이퍼형 단면을 갖는 엣지 핑거를 안내하여 인입될 수 있도록 전원 확장 보드(PEB)의 돌출된 엣지 핑거 내측의 수직 커버(미도시)상에 SFF-8639 커넥터의 가이드 돌기에 대응한 가이드용 인입 홀(미도시)을 구비한다.

또한, 상기에 언급한 바와 같이 전원 모듈(12-B)상에 구비된 전원 확장 보드(PEB)는 도29의 SFF-8639 커넥터가 전원 커넥터로 사용될 경우에는 우측의 'ㄴ'자홈 부분이 동일 형상의 사출 구조물로 막혀 있으므로 좌측의 P15 ~ P1 부분에만 삽입될 수 있는 형상을 갖는다.

도 30은 본 발명의 제2 PCIe 허브 카드(7)가 적용되었을 경우의 측면 패널(14)을 나타낸 것으로서, 제2 PCIe 허브 카드(7)의 제3 커넥터부(CONN3)에 구비된 커넥터가 돌출될 수 있도록 커넥터(CONN9) 의 외곽면을 따라 재단된 형태의 배열을 갖는다.

본 발명의 확장형 멀티 디바이스 베이(1)의 제어보드(CTRB) 전면에 제2 PCIe 허브 카드(7)가 장착되었을 경우에는 반대측의 측면 패널(15)에 냉각팬(FAN)이 구비되어지며, 제2 PCIe 허브 카드(7)측의 측면 패널(14)에는 커넥터(CONN9)가 돌출되기 위한 홀 이외의 주면 공간에 외부 공기의 유입을 위한 냉각홀(미도시)의 배열이 구비된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 멀티 디바이스 베이
1-1 : 전원모듈 고정형 멀티 디바이스 베이
1-2 : 전원모듈 착탈형 멀티 디바이스 베이
1-3 : 전원모듈 외부형 멀티 디바이스 베이
2 : 호스트 컴퓨터부
2-1 : 호스트 컴퓨터
3-1 : 피씨아이 익스프레스 슬롯 커넥터
3-2 : 종래기술의 HBA (HOST BUS ADAPTER) 카드
3-4 : 종래기술의 서버컴퓨터 (또는 스토리지 컴퓨터)
3-5 : 피씨아이 익스프레스 확장 카드
3-6 : 엣지 핑거 (EDGE FINGER)
3-7 : 내장형 피씨아이 익스프레스 허브(PCI EXPRESS HUB) 카드
4 : 피씨아이 익스프레스 스위치 (피씨아이 익스프레스 허브 카드 내부)
5 : 외장형 피씨아이 익스프레스 허브, 또는 확장형 멀티 디바이스 베이
6-1 : 피씨아이 익스프레스 스위치 (외장형 피씨아이 익스프레스 허브 또는 확장형 멀티 디바이스 베이)
6-2 : 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)
6-3 : 제1 에스 피 디 (SPD, SERIAL PRESENCE DETECT)
7 : 제2 피씨아이 허브 카드
7-1 : 피씨아이 익스프레스 스위치
7-2 : 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)
7-3 : 제2 에스 피 디 (SPD, SERIAL PRESENCE DETECT)
7-4 : 전원부 (제2 PCIe 허브 카드)
7#1 :첫 번째 제2 피씨아이 허브 카드
8#1 :첫 번째 애 드인(ADD-IN) 카드
9 : 디바이스 (제4 커넥터부에 설치됨)
10 : 솔레노이드 (SOLENOID)
11 : 패널 (상/하 통칭시)
11-1 : 상부 패널
11-2 : 하부 패널
11-3 : 상부 내측 패널
11-4 : 하부 내측 패널
12 : 전원 모듈
12-1 : 전원 모듈 (상)
12-2 : 전원 모듈 (하)
13 : 전면 패널
14 : 측면 패널 (우)
14-1 : 측면 패널 고정판
14-2 : 측면 패널 고정판 (측면 패널과 접촉부)
14-3 : 고정돌기탄성판
15 : 측면 패널 (좌)
16 : 후면 패널
17 : 브라켓 고정홀들
18 : 브라켓 지지대 돌출 홀
19-1 : 브라켓 커버 홀
19-2 : 브라켓 커버
19-3 : 브라켓 커버 고정홀 (후면 패널)
19-4 : 브라컷 커버 고정홀 (브라켓 커버)
20 : 피씨아이 익스프레스 (또는, 피씨아이) 브라켓 홀
21 : 내측 가이드
21-1 : 'T'자형 내측 돌기
21-2 : 잠금면
21-3 : 수평 디바이스 고정홀
21-4 : 수직 디바이스 고정홀
21-5 : 반원형 돌기
21-6 : 원주형 동공
21-7 : 외측 거치 돌기
21-8 : 손잡이
21-9 : 손잡이 스토퍼(STOPPER)
21-10 : 이탈 방지 돌기
21-11 : 'ㄷ'자형 분기체
21-12 : 반원형 연결봉
22 : 외측 가이드
22-1 : 가이드 홀
22-2, 22-6, 22-7 : 가이드 고정홀
22-3 : 리브 (RIB)
22-4 : 오목구조 받침대
22-5 : 이탈 방지 턱
23 : 전원 모듈 홀
24 : 브라켓 고정홀
25 : 브라켓 지지대 (도13용)
26 : 커넥터 (제2 커넥터부)
27 : 피씨아이 익스프레스 (또는, 피씨아이) 슬롯
28 : 커넥터 (케이블 연결용)
29 : 전원 이중화 보드
29-1 : 전원 모듈 연결 커넥터
29-2 : 고정홀 (전원 이중화 보드)
30 : 전원 커넥터 (제어보드 측)
31 : 커넥터 (제4 커넥터부, 2.5 인치 SSD 용)
32 : 에스에스디 (SSD, SOLID STATE DISK)
33 : 일체형 컴퓨터
36 : 커넥터 (스프링코드 연결용)
37 : 커넥터 (냉각 팬 분리/연결용)
38 : 스프링 코드
39 : 피복 와이어
40 : 파워 팜 (POWER FARM)
40-1 : 전원 슬롯 커넥터
40-2 : 전류공유 IC
40-3 : 홀 센서 (HALL SENSOR)
40-4 : 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)
40-5 ~ 40-12 : 전원 잭
40-13 : 전원 스위치
40-14 : 파워 팜용 백플레인 보드
41 : 슬라이드 선반
41-1 : 선반 수평면
41-2 : 고정홀
41-3 : 배기홀 어레이(ARRAY)
41-4 : 휘어짐 방지 바 (BAR)
41-5 : 정면 패널
41-6 : 랙 고정홀
41-7 : 슬라이드 레일
41-8 : 원형 홀
BS : BOARD SUPPORTER
DB1~DBn : 디바이스 베이
E1~En : SAS ESPANDER
HDB : 호스트 디바이스 베이 (HOST DEVICE BAY)
FEB : FRONT EXTENSION BOARD
L : LOCKER
MH : MOUNT HOLE
PEB : PSU(POWER SUPPLY UNIT) EXTENSION BOARD
PH : POWER SUPPLY 고정홀
R : RAID CARD
REB : REAR EXTENSION BOARD

Claims

확장 카드를 구비한 컴퓨터와 연결되는 적어도 하나 이상의 인터페이스 잭들이 구비된 후면 패널;
상기 후면 패널의 반대측에 위치하는 전면 패널;
양면에 부가 장치가 직접 결합되기 위한 커넥터부를 구비하는 제어보드; 및
상기 제어보드를 내장하고, 측면에 상기 제어보드를 향한 적어도 하나 이상의 냉각 팬이 탑재된 측면 패널;
을 포함하고,
상기 전면 패널과 상기 후면 패널은 상단과 하단에 상부 내측 패널과 하부 내측 패널을 구비하여 각각 고정되고, 상기 상부 내측 패널의 하단면과 상기 하부 내측 패널의 상단면에 상기 제어보드에 구비된 커넥터부에 대응되는 위치에 외측 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 측면 패널은, 상기 전면 패널과 상기 후면 패널의 양 끝단에 한 쪽이 개방된 비대칭의 곡면형으로 돌출된 고정돌기탄성판을 구비하는 측면패널 고정판을 포함하고,
상기 전면 패널과 상기 후면 패널 각각은 상기 측면패널 고정판에 대응하는 위치에 고정용 돌기를 구비하며,
상기 측면 패널은 상기 고정돌기탄성판이 상기 고정용 돌기에 의해 눌려진 힘에 의해 상기 전면 패널 및 상기 후면 패널에 고정된 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 전면 패널과 상기 후면 패널에 구비된 상기 고정용 돌기는 상기 측면패널 고정판의 고정돌기탄성판이 진입 시 접촉하는 평면의 진입유도경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
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제 1 항에 있어서,
적어도 하나 이상의 전원 모듈을 포함하고,
상기 전원 모듈을 거치하기 위한 외측 가이드가 상기 측면 패널과 상기 제어보드 또는 상기 제어보드의 후면의 비전도성 분리패널에 구비되고,
상기 외측 가이드에 각각 대응하여 내측 가이드가 상기 전원모듈에 구비되며,
상기 후면 패널은 상기 내측 가이드를 구비한 전원모듈이 드나들 수 있는 전원모듈 홀이 적어도 하나 이상 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제어보드의 후면에 전원 연결 커넥터가 구비되고,
상기 전원 연결 커넥터에 연결되고, 상기 전원 모듈의 전원 확장 보드에 대응하여 적어도 하나 이상의 전원 커넥터가 배열된 전원 이중화 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 전원 이중화 보드는 내측에 고정홀을 통하여 상기 전면 패널에서 돌출된 고정 마운트에 고정된 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 후면 패널에 배열된 전원모듈 홀이 내측의 PCIe 슬롯 커넥터 또는 PCI 슬롯 커넥터에 대응하여 PCIe 브라켓 홀 또는 PCI 브라켓 홀 및 브라켓 고정홀로 대체된 별도의 패널로 대체되는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 후면 패널은 외부 전원 케이블에 의하여 연결되는 전원잭을 구비하고,
상기 후면 패널은 PCIe 브라켓 홀과 PCI 브라켓 홀 또는 브라켓 고정홀이 일정한 간격으로 배치되어 있으며,
상기 제어보드는 상기 후면 패널의 PCIe 브라켓 홀 또는 PCI 브라켓 홀 및 브라켓 고정홀에 대응하여 후면에 PCIe 슬롯 커넥터 또는 PCI 슬롯 커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제어보드는 후면에 일련의 커넥터들이 배치되고, 상기 제어보드의 전면에 배치된 커넥터들의 핀별 신호에 대응하여 상기 후면에 배치된 커넥터들과 회로적으로 연결된 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제어보드는 후면에 가로 중심선 부근에 디바이스를 장착하기 위한 일련의 커넥터들을 구비하고,
상기 제어보드의 후면 하단에 일련의 커넥터들을 배치하여, 상기 제어보드의 후면에 가로 중심선 부근에 배치된 커넥터들과 회로적으로 연결된 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제어보드는 일체형 컴퓨터를 연결하기 위한 커넥터를 구비하고,
상기 일체형 컴퓨터의 각종 포트를 돌출시키기 위한 홀이 상기 후면 패널에 구비된 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 후면 패널은 상기 전원 잭을 위한 전원 잭 홀과 제2 전원 스위치를 구비하고,
상기 전원 잭 홀 에 구비된 전원 잭의 핀과 상기 제2 전원 스위치의 핀을 연결하여,
상기 제2 전원 스위치에 의하여 외부로부터 입력되는 전원을 인가 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 후면 패널에 구비된 브라켓 홀은 이에 대응되는 브라켓 홀 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 19 항에 있어서,
상기 브라켓 홀 커버는 케이블의 통로로서 일측 단면에 케이블 통로용 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 제어보드는 부가 장치용 커넥터를 구비하고,
상기 제어보드의 커넥터에 대응하여 상하 내측 패널에 배열된 외측 가이드가 배열되며,
상기 측면 패널에 냉각 팬이 구비되며,
상기 외측 가이드의 가이드에 따라, 내측 가이드를 구비한 디바이스가 상기 제어보드의 커넥터에 연결되었을 때, 상기 내측 가이드의 곡면형 손잡이에 의하여 거치되고, 상기 냉각 팬에 연결되는 신축 가능한 스프링코드를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 신축 가능한 스프링코드와 상기 냉각 팬은 각각 커넥터를 구비하고, 구비된 커넥터에 의하여 연결 또는 분리되는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 제어보드는 하단 모서리 부분에 제1 커넥터를 구비하고,
상기 제1 커넥터에 연결되는 확장 보드는 제2 커넥터와 제3 커넥터를 구비하며,
상기 신축 가능한 스프링코드는 상기 확장보드의 제3 커넥터에 연결되거나 분리되는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 외측 가이드가 상기 상부 내측 패널 및 상기 하부 내측 패널의 고정면에 고정되고, 상기 외측 가이드에 구비된 홈을 따라 움직일 수 있는 내측 가이드를 구비하며, 상기 내측 가이드는 라운드 타입의 손잡이를 구비하여 디바이스에 직접 결합되며, 상기 내측 가이드의 손잡이 하단에 스토퍼 돌기를 구비하여 슬라이딩 방식으로 상기 디바이스를 착탈하는 하드 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 내측 가이드는 거치 수단으로서 손잡이 내측 몸체로부터 분기되는 좌우의 외측 거치돌기와, 상기 외측 거치돌기에 대응되는 상기 외측 가이드의 오목구조 받침대, 상기 내측 가이드의 손잡이 반대측에 위치한 내측 돌기 및 상기 내측 돌기에 대응되는 상기 외측 가이드의 가이드 홀 구조에 의하여 상기 내측 가이드와 상기 외측 가이드가 상호 결합된 상태로 유도 및 거치가 되는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 내측 가이드는 이탈 방지돌기를 구비하고,
상기 외측 가이드는 이탈 방지턱을 구비하여 상기 내측 가이드와 상호 간 형합이 되었을 때, 상기 내측가이드의 이탈방지돌기가 상기 외측 가이드의 이탈방지턱에 거려 손잡이가 눌려지지 않았을 때는 내측 가이드와 상기 외측 가이드가 상호 분리되지 않는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 내측 가이드는 본체 중앙의 좌측과 우측에 'ㄷ'자형 분기체를 구비하고, 상기 분기체의 외측 벽면에 원형 돌기를 구비하며, 상기 내측 가이드의 본체와 상기 분기체 사이에 구비된 상하 방향의 완충홀에 의하여 상기 외측 가이드의 내벽에 접하여 밀착된 상태로 가이드 되고, 상기 디바이스의 진동으로부터 완충되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 32 항에 있어서,
상기 외측 가이드는 상기 내측 가이드의 분기체 외측 벽면에 구비된 원형돌기에 대응된 가이드 위치로 안내하는 원형의 내벽 가이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 하드 가이드는 상기 디바이스에 대하여 적어도 하나 이상의 수평 또는 수직 방향의 고정 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 내측 가이드는 내측 돌기 상에 반원형의 잠금면을 구비하고,
상기 잠금면을 포함한 내측 돌기가 대응되는 상기 외측 가이드의 가이드 홀에 결합되었을 때, 상기 잠금면의 곡면에 면접하여 회전할 수 있는 반원형 단면의 잠금봉의 위치 설정에 의하여, 상기 잠금봉의 곡면이 잠금면과 면접하였을 경우에 상기 내측 가이드가 상기 외측 가이드로부터 분리가 되지 않고, 상기 잠금봉의 곡면이 잠금면과 면접하지 않았을 경우에는 상기 내측 가이드가 상기 외측 가이드로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
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제 1 항에 있어서,
외부의 전원 모듈이 슬라이드 방식으로 연결되고, 상기 제어보드 상에 배치된 적어도 하나 이상의 전원 커넥터와, 상기 전원 커넥터로부터 출력되는 각각의 전압에 따라 연결되고 제어부로부터 온 오프 제어를 받는 전류공유블록, 공통 접지선과 각각의 전압별 접지를 연결하여 실시간 전류량을 실시간 전압으로 변환하여 출력하는 홀 센서, 상기 홀 센서의 전류량을 표시하는 전압 레벨을 입력받아 디지털 신호 값으로 변환하는 제어부 및 상기 전류공유블록의 각각의 출력 전압별 공통 배선으로부터 연결되는 전원 잭을 구비하여 파워 팜을 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 66 항에 있어서,
상기 제어부는 개별 전압별 실시간 전류 변화량에 따라, 임의의 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하면 꺼져있던 임의의 전원 모듈의 전원을 새로이 켜고,
모든 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하지 않으면 최후에 켜졌던 전원 모듈을 끄며,
일부 전압의 전류량이 설정된 기준치를 초과하지 않으면 해당 전압의 전류공유블록을 비활성화(DISABLE)하고,
최후에 켜진 전원 모듈의 전압 중에서 전류공유블록이 차단되었던 임의의 전압이 기준치의 전류를 초과하면 차단되었던 전류공유블록을 활성화(ENABLE)하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.
제 66 항에 있어서,
상기 제어부는 개별 전원잭으로부터 입력되는 전원 온 오프 신호에 따라, 임의의 전원잭으로부터 추가적으로 전원 온인 상태가 감지되면 현재 상태의 전류량 설정 기준치에 더하여 전체적인 전류량 기준치를 상향 조정하고,
임의의 전원잭으로부터 추가적으로 전원 오프인 상태가 감지되면 현재 상태의 전류량 설정 기준치에 감하여 전체적인 전류량 기준치를 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 디바이스 베이 시스템.