KR930003722B1 - 방사형·병렬·시스템버스 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

방사형·병렬·시스템버스
제 1 도는 본 발명의 실시예의 전체사시도.
제 2 도는 그의 기본구성을 도시한 블록도.
제 3 도는 CPU 보드의 사시도.
제 4 도는 버스·프린트배선판상의 상부 2층만의 신호선군과 그라운드 선군을 도시한 평면도.
제 5 도는 버스·프린트배선판의 주요확대단면도.
제 6 도는 버스·프린트배선판과 CPU 보드의 접속상태를 도시한 정면도.
제 7 도는 제 6 도의 평면도.
제 8 도는 다른 실시예의 신호선군과 그라운드선군의 일부를 도시한 평면도.
제 9 도는 종래예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 병렬· 시스템·버스 2 : CPU보드
5 : 버스·프린트배선판 7 : 신호선
9 : 공통접점 8 : 그라운드선
14, 15 : 공조(空調)팬.
본 발명은 마이크로프로세서·컴퓨터시스템의 외부버스에 관한 것이다.
CPU를 실장한 CPU보드를 수매이상 가지는 멀티·마이크로·컴퓨터 시스템의 종래의 하드웨어구성은, CPU보드를 수직으로 세워 각 실장면이 평행으로 되도록 프레임에 끼워 넣어 고정하고 이들 보드의 안끌리이드부를 코넥터를 통하여 프레임배면의 버스케이블에 접속된 구조이다.
이와 같이 종래는 CPU보드를 평행하게 가로 1렬로 나열해서 1개의 버스케이블에 접속하기 때문에 보드의 매수가 많은 경우에는 같은 버스케이블상의 보드 사이의 거리의 격차가 확대한다.
따라서, 보드 사이에서 CPU끼리가 통신하는 경우, 시그널패스의 길이의 차가 현저하기 때문에, 각 CPU 사이의 시그널패스의 조정기능이 복잡하게 된다고 하는 문제가 있었다. 또, 버스케이블을 프린트배선판상에 형성하는 경우, 전송신호가 초고주파로 되면, 선사이의 정전용량에 의해 전송손실이 현저하게 증대한다고 하는 문제가 생긴다.
또한, 이들의 CPU보드에 외기를 보내서 공조(空調)하는 경우, 보드(20)의 점유공간이 가로로 넓기 때문에, 보드(20)의 열에 따라서 복수의 공조팬(21)을 나열해서 송풍한다(제 9 도).
이 때문에, 공조팬(21)에 가까운 보드와 먼 보드와의 사이에서 송풍량에 큰차가 생겨, 각 보드를 균일 온도로 유지할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 방사형 병렬· 시스템·버스는, 이들의 문제점을 개량하는 것이고, CPU보드의 매수에 관계없이 모두의 CPU보드의 통신패스의 길이를 동등하게 함으로써 신호의 제어를 단순화하고, 또한 각 신호의 클록시간을 단축하여 그것에 의해 CPU사이의 통신의 고속화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또하나의 목적은 선사이의 정전용량이 근소하고, 신호의 고역전도특성이 양호한 버스·프린트배선판을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 또 하나의 목적은 각 CPU보드사이의 온도차를 해소하고 전체를 평균하여 항온을 유지하는데 있다.
본 발명의 기본적인 특징은 실장면을 수직으로 세운 복수의 CPU보드를 동일원주상에 따라서 방사상으로 배열하고 그 내주측의 리이드부에 리이드부에 접속하는 길이가 동등한 신호선군을 2개씩 꼬아 맞추어 프린트배선판상에 형성하고 이들 신호선군을 공통접점을 중심으로 방사상으로 설치한 구성이다.
특허청구의 범위 제 1 항에 기재의 제 1 발명은, 2개씩 꼬아 맞춘 상기 신호선군을 프린트기판상에 설치하여 버스·프린트배선판을 형성하고, 이 버스·프린트배선판을 동일축선상에 따라 간격을 두고 복수개 배치함과 동시에, 이들 버스·프린트배선판의 외주가장자리에 따라 복수의 CPU보드의 내주측단부의 리이드부를 상기 버스·프린트배선판의 둘레가장자리에 면하는 신호선의 선단에 접속하는 구성이다.
특허청구의 범위 제 2 항에 기재하는 제 2 발명은 상기 신호선군을 동일 프린트기판에 복수군적층 하는 구성이다.
특허청구의 범위 제 3 항에 기재하는 제 3 발명은 상기 신호선군의 꼬아 맞춘 신호선중 한쪽을 접지하는 구성이다.
특허청구의 범위 제 3 항에 기재하는 제 3 발명은 상기 신호선군의 꼬아 맞춘 신호선중 한쪽을 접지하는 구성이다.
특허청구의 범위 제 4 항에 기재하는 제 4 발명은 방사상으로 배열한 CPU보드군의 중심축과 동일축상에 면하고 보드군의 윗쪽이나 아래쪽의 양쪽 또는 한쪽에 공조팬 2기 또는 1기를 설치하는 구성이다.
본 발명에 있어서 CPU보드사이의 CPU끼리의 신호전송은 보드의 리이드부에서 버스·프린트배선판상의 방사상의 신호선군을 경유하여 행하여진다.
제 1 발명에 의하면, 모두의 CPU보드는 버스·프린트배선판의 신호선군에 의해 각 신호선의 거의 2배의 길이로 접속된다.
제 2 발명에 의하면 신호선군이 고밀도화되고, 제 3 발명에 의하면 신호선의 시일드가 달성되고 또, 제 4 발명에 의하면 CPU보드의 실장면에 따라서 공조팬의 공기가 균등하게 흐른다.
마이크로프로세서·컴퓨터시스템의 외부버스에 대하여는 각 메이커에 의한 버스의 표준화가 이미 행하여 지고 있다.
다음에 본 발명을 인텔사가 표준화한 멀티버스중 병렬·버스시스템에 적용한 실시예를 도면에 도시하여 설명한다.
이 멀티버스는 복수대의 마이크로프로세서를 조립한 멀티·마이크로프로세서·시스템용으로 개발된 것이고, 제 2 도에 도시한 기본적구성에서 명시한 바와같이 처리장치끼리를 병렬·시스템·버스(1)에 의해 접속하는 것이다.
여기에 사용하는 CPU보드(2)에는, 그의 리이드부에 보드·코넥터(3)를 1개 구비하는 단고형과, 이것과 같은 치수의 보드코넥터(2)를 2개구비하는 배고형이 있으나, 설명을 간략화하기 위해 단고형만을 제 3 도에 도시한다. 1개의 보드·코넥터(3)는 3개씩 3렬로 배치한 96개의 코넥터·핀(4)을 가진다. 제 4 도는 에폭시 수지제의 6층의 버스·프린트배선판(5)중 상층의 2층만의 도선패턴을 도시한 평면도이다. 그중 상층의 도선패턴은 실선으로 도시하고, 하층의 도선패턴은 가상선으로 표시한다.
이들 상층과 하층의 도선패턴은 중간의 절연층을 통하여 교차하도록 형성하고, 각 도선패턴의 끝부끼리는 상기 절연층을 관통하는 드로우호울과 같은 도통구멍(6)에 의해 접속하고 신호선(7)과, 그라운드선(8)을 꼬아 맞추어 형성한다. 버스·프린트배선판(5)상의 신호선군은 2층당 합계 20개의 신호선(7)에서 이루어지고, 각 신호선(7)의 길이는 동등하고 각각 중심의 공통접점(9)에서 등간격으로 방사상으로 배열한다.
이와같이 신호선군과 그라운드선군을 배설한 버스층을 상중하 3층 적층하고, 각층의 신호선(7)이 상하로 겹치지 않도록 위상을 어긋나게하고, 그라운드선군을 포함하면 전체가 6층의 버스·프린트배선판(5)을 형성한다. 그리고 그라운드선(8)은 모두 접지한다.
9a는 상층의 신호선(7)의 터미널이고, 9b및 9c는 각각 중층 및 하층의 신호선의 터미널을 도시한다.
이들의 각 터미널(9a,9b,9c)은, 각각의 중심을 뚫은 핀구멍(10a,10b,10c)에 드루우호울도금에 의해 접속된다. 핀구멍은 합계 20×3개이고, 3층의 신호선의 핀구멍(10a,10b,10c)의 3개로 1조를이룬다(제 5 도).
다음에 프레임(도시하지 않음)에 세워 심은 4개의 지주(11)에 의해 이 버스·프린트배선판(5)을 동일축상에 따라 상하로 12개 등간격으로 설치한다. 그리고 프레임에 고정한 고정코넥터(12)의 각 단자를 버스·프린트배선판(5)의 핀구멍에 L형의 접속금구(13)를 통하여 접속함과 동시에 이 고정코넥터(12)에 상기 보드·코넥터(3)의 코넥터·핀(4)을 끼워넣어서 실장면을 수직으로 세운 CPU보드(2)를 버스·프린트배선판(5)에 접속한다. 이때, 같은 조의 3개의 핀구멍(10a,10b,10c)은 보드·코넥터(3)와 같은 높이의 3개의 코넥터·핀(4)과 결합한다.(제 6도, 제7 도). CPU보드(29)는 그의 상변과 하변을 도시하지 않은 상하 평행인 가이드 레일에 끼워넣어 지지한다.
이와 같이하여 소망매수의 CPU보드(2)를 제 1 도에 도시한 바와같이 12개의 버스·프린트배선판(5)의 외주에 방사상으로 접속하고, 이들 보드군의 중심축과 동일축상에 면하여 보드군의 윗쪽과 아래쪽에 2기의 공조팬(14,15)을 각각 설치하여 외기를 아래쪽에서 흡인하여 윗쪽으로 배기한다(제 1 도).
현재 시판의 병렬·시스템버스에 있어서의 CPU보드의 표준설치간격은 0.8인치(20.32mm)로 되어있다. 데이타패스의 최대길이는 16.8인치이기 때문에 보드는 표준의 경우 총수가 최대 20매이지만 1매의 보드에 작은 보드를 겹쳐서 연결한 보드·어드온·타입의 것을 사용하면 최대매수 20매보다 더욱 적어지게 된다.
이 실시예에서는 방사상에 배열한 CPU보드의 외주부는 인접하는 보드사이의 거리가 확대하기 때문에 보드·어드온·타입의 것이라도 지장없이 20매 연결할 수 있다.
제 8 도는 신호선(7)과 그라운드선(8)의 다른 실시예의 패턴을 도시한다. 이 경우, 공통접점(9)은 소직경의 원주를 이루고, 그 중심에 통공(16)을 뚫고, 여기에 버스·프린트배선판(5)을 연결하는 지주를 끼워 통한다. 이 실시예에서는 CPU보드(2)사이를 접속하는 신호선의 길이는 엄밀하게는 동등하게 되지 않으나 거의 각 신호선의 2배의 길이는 통일되고 실질적으로 먼저의 실시예와 등가하고 할 수 있다.
이것은 요컨대 본 발명에 의하면 모두의 CPU보드는 버스·프린트배선판의 신호선군에 의해 각 신호선의 거의 2배의 길이로 접속되기 때문에 CPU보드의 매수가 많은 경우라도 모두가 균일의 거리로 접촉된다. 따라서 버스상의 CPU사이의 통신제어가 단순하게 되고, 신호의 클록시간도 짧아지기 때문에 CPU사이의 통신속도가 고속화되고 고기능컴퓨터시스템에 대응할 수 있다.
또, 신호선군을 프린트상에 고밀도로 적층하기 때문에, 버스의 점유스페이스를 축소할 수 있고 내구성도 향상한다.
또한, 신호선군과 그라운드선군을 2개 1조씩 꼬아 맞추어 형성하기 때문에 선사이의 정전용량이 근소하고 신호가 초고주파라도 전송 손실이 없고, 더욱이 고도한 전자시일드가 달성되어 신호의 누설과 노이즈의 영향을 차단할 수 있다. 더욱이 CPU보드의 윗쪽 또는 아래쪽에 1대 내지 2대의 공조팬을 설치하여 보드 사이에 외기를 통풍하기 때문에, 각 보드의 풍량이 균등하게 되고, 온도차를 해소할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (4)

  1. 복수의 CPU보드를 동일 원주상에 따라 방사상으로 세워서 설치함과 동시에, 이들 CPU보드군의 내측에는 CPU보드군의 배열중심의 축선에 따라서 복수의 버스·프린트배선판을 간격을 두고 수평으로 설치하고, 그리고 각 CPU보드의 안가장자리의 리이드부를 상기 버스·프린트배선판의 둘레가장자리에 면하는 신호선군의 선단에 각각 접속하고, 그리하여 상기 신호선군의 각 신호선은 버스·프린트배선판상의 공통의 접점을 중심으로 방사상으로 같은 길이로 형성함과 동시에 이들의 신호선 2개를 1조로 이루고, 각조의 신호선은 상기 버스·프린트배선판의 상층과 하층의 도선패턴을 도통구멍에 의해 상하층 번갈아 접속하고 또한 상층과 하층의 도선패턴을 중간의 절연층을 통하여 교차함으로써 꼬아 맞추어서 형성하는 것을 특징으로 하는 방사형· 병렬· 시스템버스.
  2. 제 1 항에 있어서, 복수의 버스·프린트배선판의 적어도 1개가 단일버스·프린트배선판상에, 공통접점을 달리하는 복수군의 신호선군을 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사형· 병렬· 시스템버스.
  3. 제 1 항 또는 2항에 있어서, 버스·프린트배선판이, 그의 각조의 신호선중 한쪽의 신호선을 접지하고 그라운드선으로 하는 것을 특징으로 하는 방사형· 병렬· 시스템버스
  4. 제 1 항에 있어서, 방사상으로 배열한 CPU보드의 윗쪽 또는 아래쪽의 적어도 한쪽에 이들 보드군의 중심축상에 회전중심을 가지는 공조팬 1기를 설치하는 것을 특징으로 하는 방사형· 병렬· 시스템버스.
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