RU2575688C2 - Electronic data processing system with complementary resources - Google Patents
Electronic data processing system with complementary resources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575688C2 RU2575688C2 RU2013148785/08A RU2013148785A RU2575688C2 RU 2575688 C2 RU2575688 C2 RU 2575688C2 RU 2013148785/08 A RU2013148785/08 A RU 2013148785/08A RU 2013148785 A RU2013148785 A RU 2013148785A RU 2575688 C2 RU2575688 C2 RU 2575688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- complex according
- module
- central module
- unit
- Prior art date
Links
- 230000000295 complement Effects 0.000 title abstract description 4
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к электронному комплексу обработки данных с взаимодополняющими ресурсами.The present invention relates to an electronic data processing system with complementary resources.
Известны установки, содержащие множество элементов оборудования, каждый из которых для обеспечения своей работы должен быть связан с модулем обработки данных. Каждый модуль обработки данных содержит: блок обработки, такой как процессор, запоминающее устройство, блок электрического питания, блок запуска, блок ввода/вывода и последовательный интерфейс соединения с интерфейсом соединения одного или нескольких других модулей.Known installations containing many items of equipment, each of which must be connected to a data processing module to ensure its operation. Each data processing module comprises: a processing unit, such as a processor, a storage device, an electric power unit, a start unit, an input / output unit and a serial connection interface with a connection interface of one or more other modules.
Такая архитектура является громоздкой, сложной и в своей совокупности дорогой.Such an architecture is cumbersome, complex and collectively expensive.
Кроме того, два первых недостатка особенно сказываются при использовании на транспортном средстве, в частности, в области авиации.In addition, the first two drawbacks are especially affected when used on a vehicle, in particular in the field of aviation.
Задачей изобретения является устранение, по меньшей мере, части вышеупомянутых недостатков.The objective of the invention is to eliminate at least part of the aforementioned disadvantages.
Для этого объектом изобретения является электронный комплекс обработки данных, содержащий центральный модуль и периферические модули, связанные с центральным модулем через электрические линии питания и передачи данных, при этом модули содержат: блок обработки, запоминающее устройство, блок ввода/вывода и изоляцию силовых линий и линий передачи данных; при этом центральный модуль дополнительно содержит блок электрического питания периферических модулей, общий блок запуска модулей и интерфейс связи типа «звезды» с периферическими модулями; при этом каждый периферический модуль дополнительно содержит последовательный интерфейс соединения с интерфейсом связи центрального модуля.To this end, the object of the invention is an electronic data processing complex comprising a central module and peripheral modules connected to the central module via electric power and data lines, the modules comprising: a processing unit, a storage device, an input / output unit and isolation of power lines and lines data transmission; wherein the central module further comprises an electrical power unit for peripheral modules, a common module triggering unit, and a star interface with peripheral modules; each peripheral module further comprises a serial connection interface with a communication interface of the central module.
Эта архитектура позволяет объединить часть ресурсов, в частности, тех, которые относятся к электрическому питанию и запуску модулей, а также к установлению между ними связи. Это позволяет избежать использования большого количества соответствующих компонентов. Кроме того, центральный модуль может быть выполнен с возможностью образования входной точки для всех потоков данных, упорядочения обменов, распределения их обработки и их запоминания между периферическими модулями.This architecture allows you to combine part of the resources, in particular, those related to electrical power and the launch of the modules, as well as to establish communication between them. This avoids the use of a large number of appropriate components. In addition, the central module can be configured to form an entry point for all data streams, organize exchanges, distribute their processing and store them between peripheral modules.
Предпочтительно интерфейс связи содержит матричный коммутационный блок.Preferably, the communication interface comprises a matrix switching unit.
Матричный коммутационный блок, часто называемый "switch fabric", обеспечивает лучшее управление обменами данных.The matrix switching unit, often referred to as the "switch fabric", provides better data exchange control.
Согласно частному варианту выполнения, модули установлены на опорной конструкции, содержащей разделенное на отсеки дно, в котором находятся электрические соединения периферических модулей с центральным модулем.According to a particular embodiment, the modules are mounted on a support structure comprising a compartmentalized bottom, in which there are electrical connections of the peripheral modules to the central module.
Упорядоченное объединение модулей облегчает, в частности, операции технического обслуживания и способствует взаимодополняемости компонентов.The orderly integration of modules facilitates, in particular, maintenance operations and facilitates the complementarity of components.
Предпочтительно интерфейс связи и блок питания центрального модуля расположены в разделенном на отсеки дне.Preferably, the communication interface and the power supply of the central module are located in a compartmented bottom.
Это позволяет оптимизировать имеющееся в наличии пространство.This allows you to optimize the available space.
Согласно частному отличительному признаку, по меньшей мере, один из модулей заключен в корпус, ограничивающий, по меньшей мере, один воздушный канал между двумя противоположными сторонами корпуса.According to a particular characteristic, at least one of the modules is enclosed in a housing defining at least one air passage between two opposite sides of the housing.
Воздух, проходящий через этот воздушный канал, обеспечивает конвекционное охлаждение модуля.The air passing through this air channel provides convection cooling to the module.
Предпочтительно воздушный канал выполнен между задней стороной и передней стороной корпуса, при этом канал содержит, по меньшей мере, одно отверстие, выходящее на заднюю сторону корпуса и сообщающееся с вентиляционным блоком, установленным в разделенном на отсеки дне и связанным с центральным модулем, обеспечивающим его управление.Preferably, the air channel is made between the rear side and the front side of the housing, wherein the channel comprises at least one opening extending to the rear side of the housing and communicating with a ventilation unit mounted in a bottom divided into compartments and connected to a central module for controlling it .
Вентиляция создает принудительную конвекцию, которая улучшает охлаждение модуля.Ventilation creates forced convection that improves module cooling.
Предпочтительно корпус содержит теплопроводящую рамку, окружающую модуль и связанную за счет теплопроводности, по меньшей мере, с одним рассеивающим элементом, расположенным в воздушном канале.Preferably, the housing comprises a heat-conducting frame surrounding the module and connected due to thermal conductivity to at least one scattering element located in the air channel.
Охлаждение модуля улучшается за счет того, что рамка улавливает калории, излучаемые модулем, и переносит их за счет теплопроводности в воздушный канал через рассеивающий элемент, который представляет собой, например, тепловой дренаж, теплопровод, радиатор….The cooling of the module is improved due to the fact that the frame captures the calories emitted by the module and transfers them due to heat conduction to the air channel through the scattering element, which is, for example, thermal drainage, heat conduction, radiator ....
Согласно дополнительному отличительному признаку, по меньшей мере, один из модулей заключен в корпус из композитного материала.According to an additional distinguishing feature, at least one of the modules is enclosed in a housing made of composite material.
Такой корпус обладает высокой диэлектрической стойкостью, способствующей электрической изоляции модуля.Such a housing has a high dielectric resistance, contributing to the electrical insulation of the module.
Предпочтительно блок питания выполнен с возможностью выдачи, по меньшей мере, переменного тока высокой частоты, и каждый периферический модуль содержит блок преобразования тока.Preferably, the power supply unit is configured to output at least alternating current of high frequency, and each peripheral module comprises a current conversion unit.
Таким образом, улучшается стойкость по отношению к молнии, что является определяющим при использовании в летательном аппарате.Thus, the resistance to lightning is improved, which is crucial when used in an aircraft.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания частного не ограничительного варианта выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Other features and advantages of the invention will be more apparent from the following description of a particular, non-limiting embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 - частичный схематичный вид сверху с вырезом комплекса в соответствии с изобретением;figure 1 is a partial schematic top view with a cutout of a complex in accordance with the invention;
фиг.2 - схематичный вид этого комплекса в разрезе по линии II-II фиг.1;figure 2 is a schematic view of this complex in section along the line II-II of figure 1;
фиг.3 - схематичный вид этого комплекса в разрезе по линии III-III фиг.1.figure 3 is a schematic view of this complex in section along the line III-III of figure 1.
Как показано на фигурах, электронный комплекс обработки данных в соответствии с изобретением, обозначенный общей позицией 1, содержит центральный модуль, обозначенный общей позицией 30, и периферические модули, каждый из которых обозначен общей позицией 60, соединенные с центральным модулем 30 через электрические линии соединения.As shown in the figures, the electronic data processing system in accordance with the invention, indicated by
Центральный модуль 30 содержит блок 31 обработки, такой как процессор, запоминающее устройство 32, в частности оперативное запоминающее устройство типа RAM и постоянное запоминающее устройство типа ROM, и блок ввода/вывода 33. Центральный модуль 30 является компьютерным модулем, процессор которого выполнен с возможностью исполнения программ, записанных в запоминающем устройстве 32, причем эти программы содержат операционную систему и приложения. В данном случае операционная система выполнена известным образом с возможностью управления исполнением приложения несколькими процессорами и записью и считыванием данных на нескольких запоминающих устройствах. Кроме того, операционная система обеспечивает управление данными, поступающими из блока ввода/вывода 33, который связан, например, с датчиками, с периферийными средствами ввода данных, такими как клавиатура, устройство курсора, с периферийными средствами вывода, такими как экран, принтер… Кроме того, блок ввода/вывода 33 соединен с интерфейсом 34 связи типа «звезда» с периферическими модулями 60. Интерфейс 34 связи содержит матричный коммутационный блок или "switch fabric".The
Кроме того, центральный модуль 30 содержит блок 35 электрического питания центрального модуля 30 и периферических модулей 60 и общий блок 36 запуска модулей 30, 60. Блок 35 питания выполнен с возможностью выдачи, по меньшей мере, переменного тока высокой частоты.In addition, the
Каждый периферический модуль 60 содержит блок 61 обработки, такой как процессор, запоминающее устройство 62, в частности оперативное запоминающее устройство типа RAM и постоянное запоминающее устройство типа ROM, и блок ввода/вывода 63. Периферический модуль 60 является компьютерным модулем, процессор которого выполнен с возможностью исполнения программ, записанных в запоминающем устройстве 62, причем эти программы содержат операционную систему и приложения. В данном случае операционная система обеспечивает управление данными, поступающими из блока ввода/вывода 63, который связан, например, с датчиками, с периферийными средствами ввода данных, такими как клавиатура, устройство курсора, с периферийными средствами вывода, такими как экран, принтер… Кроме того, блок ввода/вывода 63 связан с интерфейсом 64 соединения с интерфейсом 34 связи типа «звезда». Периферические модули 60 выполнены как исполнительные модули по отношению к центральному модулю 30, который является управляющим модулем.Each
Каждый периферический модуль 60 содержит блок 65 преобразования тока, соединенный с блоком 35 питания. Блок 65 преобразования тока преобразует переменный ток АС высокой частоты, поступающий от блока 35 питания, в постоянный ток, предназначенный для соответствующего периферического модуля 60. Блок 65 преобразования принимает переменный ток 115 В и включает в себя цепь PFC и усиленную гальваническую изоляцию DC/AC.Each
Интерфейс 34 связи типа «звезда» обеспечивает дифференциальное последовательное соединение типа «точка-точка» каждого периферического модуля 60 с центральным модулем 30. Это последовательное соединение является соединением с высокой пропускной способностью. Модули 30, 60 выполнены с возможностью установления связи при помощи протокола ETHERNET, и, в частности ETHERNET/TTE ("Time Triggered Ethernet").The
Электрическая цепь каждого модуля 30, 60 выполнена таким образом, что имеет собственную плавающую электрическую систему координат.The electrical circuit of each
Соединения периферических модулей 60 с центральным модулем 30 являются изолированными как в части соединений, предназначенных для передачи мощности, так и соединений, предназначенных для передачи данных. Изоляция представляет собой, например, гальваническую развязку через трансформатор или оптическую развязку в соответствии с нормой ARTNC 818 для авиационных приложений, в частности, что касается соединений ETHERNET.The connections of the
Каждый из модулей 30, 60 заключен в корпус 40, 70 из композитного материала. Каждый корпус 40, 70 имеет по существу периферическую форму и содержит верхнюю стенку 40.1 и нижнюю стенку 40.2 с отверстиями для обеспечения естественной конвекции в корпусе 40, 70.Each of the
Кроме того, каждый корпус 40, 70 содержит две перегородки 41.1, 41.2, 71.1, 71.2, выполненные параллельно и вблизи стенок 40.1, 40.2, 70.1, 70.2 и ограничивающие два воздушных канала 42.1, 42.2, 72.1, 72.2 между задней стенкой 40.3, 70.3 и передней стенкой 40.4, 70.4 корпуса 40, 70. Воздушные каналы 42.1, 42.2, 72.1, 72.2 выходят наружу через отверстия, выполненные в стенках 40.3, 40.4, 70.3, 70.4.In addition, each
Каждый корпус 40, 70 включает в себя теплопроводящую рамку 43, 73, окружающую модуль 40, 70 с обеспечением теплопроводной связи с рассеивающими элементами, расположенными в воздушных каналах 42.1, 42.2, 72.1, 72.2. Рассеивающие элементы представляют собой теплопроводы 44, 74, каждый из которых проходит через канал 42.1, 42.2, 72.1, 72.2, стенку 40,1, 40.2, 70.1, 70.2 и перегородку 41,1, 41.2, 71.1, 71.2, ограничивающие данный канал, и, наконец, через рамку 43, 73. Теплопроводы 44, 74 выполнены в виде трубок из теплопроводящего материала, приваренных к рамке 43, 64 и обеспечивающих прохождение воздуха между наружным пространством корпуса 40, 70 и модулем 30, 60 через нижнюю сторону 40,2, 70.2 и через верхнюю сторону 40.1, 70.1 корпуса 40, 70 в зависимости от расположения теплопровода.Each
Модули 30, 60 смонтированы на опорной конструкции 100, содержащей разделенное на отсеки дно 110, в котором находятся электрические соединения периферических модулей 60 с центральным модулем 30. Корпуса 40, 70 модулей 30, 60 закреплены на опорной конструкции 100 таким образом, что примыкают друг к другу своими боковыми сторонами, а задние стороны 40.3, 70.3 расположены напротив разделенного на отсеки дна 110.
Интерфейс 34 связи и блок 35 питания центрального модуля 30 расположены в разделенном на отсеки дне 110.The
Вентиляционный блок 120 расположен в разделенном на отсеки дне 110 и связан с управляющим им центральным модулем 30. Для этого в разделенном на отсеки дне 110 установлены температурные датчики, которые соединены с центральным модулем 30.The
Разделенное на отсеки дно 110 содержит отверстия напротив задних стенок 40.3, 70.3, сообщаясь с каналами 42.1, 42.2, 72.1, 72.2 таким образом, чтобы вентиляционный блок 120 нагнетал воздух в каналы 42.1, 42.2, 72.1, 72.2. Рамка 43, 73 улавливает калории, выделяемые во время работы связанным с ней модулем. Калории проходят до теплопроводов 44, 74, после чего удаляются вместе с воздухом, циркулирующим в каналах 42.1, 42.2, 72.1, 72.2.The bottom 110 divided into compartments contains openings opposite the rear walls 40.3, 70.3, communicating with channels 42.1, 42.2, 72.1, 72.2 so that the
Таким образом, между нижней и верхней сторонами происходит естественная конвекция, а между задней и передней сторонами - принудительная конвекция.Thus, natural convection occurs between the lower and upper sides, and forced convection occurs between the rear and front sides.
Разумеется, средства теплового дренажа представляют особый интерес для силовых модулей и модулей, содержащих электромеханические компоненты. Тепловой дренаж рассчитан, например, таким образом, чтобы отводить 50 Вт на каждый модуль. За счет этого обеспечивается взаимодополняющая работа вентиляционных средств.Of course, heat drainage is of particular interest to power modules and modules containing electromechanical components. Thermal drainage is designed, for example, in such a way as to divert 50 watts to each module. Due to this, the complementary operation of ventilation means is ensured.
Эта архитектура и программирование модулей обеспечивают распределение вычислительных и запоминающих ресурсов на всех или на части модулей. Центральный модуль 30 выполнен с возможностью упорядоченного управления обменами и является точкой входа всех потоков загрузки, контроля и шин связи.This architecture and programming of the modules provides the distribution of computing and storage resources on all or part of the modules. The
Разумеется изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения и охватывает любую версию, не выходящую за рамки изобретения, определенные формулой изобретения.Of course, the invention is not limited to the described embodiments and encompasses any version that is not beyond the scope of the invention defined by the claims.
В частности, можно предусмотреть другие средства охлаждения и, в частности, другие рассеивающие элементы: тепловой дренаж, теплопровод, радиатор, микротурбина и др. Можно предусмотреть только естественную вентиляцию или только принудительную вентиляцию. Рамки можно исключить. Корпуса могут содержать только один канал или не содержать каналов совсем.In particular, other cooling means and, in particular, other scattering elements can be provided: thermal drainage, heat conduit, radiator, microturbine, etc. Only natural ventilation or only forced ventilation can be provided. Frames can be excluded. Cases can contain only one channel or not contain channels at all.
Корпуса можно выполнять из других материалов, они могут иметь другую форму.Cases can be made of other materials, they can have a different shape.
Опорная конструкция может быть выполнена с возможностью установки модулей вертикально или не линейно.The supporting structure may be configured to mount the modules vertically or non-linearly.
Протоколы связи и соединения передачи данных могут отличаться от описанных.Communication protocols and data connections may differ from those described.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1152941 | 2011-04-05 | ||
FR1152941A FR2973897B1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | ELECTRONIC DATA PROCESSING ASSEMBLY WITH MUTUALIZED RESOURCES |
PCT/EP2012/056110 WO2012136676A1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-03 | Assembly for the electronic processing of data with mutualized resources |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013148785A RU2013148785A (en) | 2015-05-10 |
RU2575688C2 true RU2575688C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1534753A1 (en) * | 1987-10-16 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я Г-4149 | Multichannel switchgear and protection unit |
RU2255406C2 (en) * | 2003-02-21 | 2005-06-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Method and device for electrical energy transmission |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1534753A1 (en) * | 1987-10-16 | 1990-01-07 | Предприятие П/Я Г-4149 | Multichannel switchgear and protection unit |
RU2255406C2 (en) * | 2003-02-21 | 2005-06-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Method and device for electrical energy transmission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10156873B2 (en) | Information handling system having fluid manifold with embedded heat exchanger system | |
US9351429B2 (en) | Scalable, multi-vessel distribution system for liquid level control within immersion cooling tanks | |
US9049800B2 (en) | Immersion server, immersion server drawer, and rack-mountable immersion server drawer-based cabinet | |
US9921622B2 (en) | Stand alone immersion tank data center with contained cooling | |
US20130135811A1 (en) | Architecture For A Robust Computing System | |
US9195282B2 (en) | Vertically-oriented immersion server with vapor bubble deflector | |
US9328964B2 (en) | Partitioned, rotating condenser units to enable servicing of submerged it equipment positioned beneath a vapor condenser without interrupting a vaporization-condensation cycling of the remaining immersion cooling system | |
US9144179B2 (en) | System and method for powering multiple electronic devices operating within an immersion cooling vessel | |
US8654529B2 (en) | Liquid submersion cooled network electronics | |
US10018425B2 (en) | Heat exchanger and technique for cooling a target space and/or device via stepped sequencing of multiple working fluids of dissimilar saturation temperatures to provide condensation-by-vaporization cycles | |
US9538688B2 (en) | Bimodal cooling in modular server system | |
US9335802B2 (en) | System for cooling hard disk drives using vapor momentum driven by boiling of dielectric liquid | |
EP2672796B1 (en) | Network communication device | |
US9464854B2 (en) | Techniques for controlling vapor pressure in an immersion cooling tank | |
US8446710B2 (en) | System and method for structural, modular power distribution in a modular data center | |
US8410364B2 (en) | Universal rack cable management system | |
US8830672B2 (en) | Computer system cooling using an externally-applied fluid conduit | |
US20120020349A1 (en) | Architecture for a robust computing system | |
RU2575688C2 (en) | Electronic data processing system with complementary resources | |
US9426913B2 (en) | Assembly for the electronic processing of data with mutualized resources | |
RU2491662C1 (en) | Air-cooled device housing | |
KR20160123886A (en) | Self Containment Variable Type Racking System | |
CN210404331U (en) | Laser framework and laser | |
CN216016071U (en) | Concealed wiring groove for power distribution cabinet | |
CN216121458U (en) | Power supply device and power supply cabinet |