TWI439843B - 基於安置之踏板而自動選擇儲存配置之印刷電路組件 - Google Patents

Description

基於安置之踏板而自動選擇儲存配置之印刷電路組件

本發明係關於在於提供一種印刷電路組件，尤其是供僅需簡單的硬體改變，便可決定不同儲存配置(configuration)供電腦系統使用的印刷電路組件。

庫存預估(inventory forecasting)、庫存管理(inventory management)及存貨保持單元(stock keeping units,SKU)管理成本對許多電腦系統製造商而言係一重大的負擔。電腦製造商為滿足多樣化的市場與預算，往往提供多樣化的電腦系統供消費者選擇。然而，這樣相同產品之多樣性增加了製造過程之複雜性，且當存在不一致時，可能導致品質及效率的問題。

隨著儲存架構的多樣化發展與分化，許多不同需求之特殊儲存架構被衍生發展出來。在此以刀鋒伺服器為例子，刀鋒伺服器架構為最近快速發展的一種伺服器架構，其可在一刀鋒伺服器系統之伺服器機箱(chassis)內插入複數個刀鋒伺服器。每個刀鋒伺服器具有不同儲存配置(configuration)，其各自具有中央處理器及儲存裝置，可分別獨立運作。美國紐約州阿蒙市的萬國商業機器公司所發展之刀鋒伺服器架構及產品 稱為BladeCenter。例如：IBM之刀鋒伺服器IBM BladeCenter HS21(Type 8853)及IBM BladeCenter HS21 XM(Type 7995)。每台BladeCenter HS21刀鋒最多可安裝2台小型(2.5英吋)SAS(Serial Attached SCSI)硬碟；而每台BladeCenter HS21 XM刀鋒則最多可安裝1台小型(2.5英吋)SAS硬碟，及1或2台選購之內接式固態硬碟(BladeCenter是IBM的商標)。以上兩者皆無法安裝SATA(Serial Advanced Technology Attachment)硬碟。

因此，若能提供一具彈性的新穎儲存架構，其利用共同的系統硬體，而僅需簡單的硬體改變，以決定不同儲存配置(configuration)，供多樣化的電腦系統使用，將是有利的。例如，將節省系統採購(procurement)成本、系統測試(test)成本，及節省開發不同平台之機械結構所需的人力物力和時間成本。

因此，本發明之一目的，在於提供一種印刷電路組件，僅需簡單的硬體改變，便可決定不同儲存配置(configuration)供電腦系統使用。本發明之印刷電路組件，包含：一踏板插槽，供與一用來決定儲存配置之一踏板連接； 一匯流排，耦接至該踏板插槽；一南橋，耦接至該匯流排，該南橋包含訊號線透過該匯流排耦接至該踏板插槽；及當該踏板與該踏板插槽連接時，該印刷電路組件之一儲存配置透過該踏板而被決定。

該印刷電路組件之該踏板是一SATA踏板，當該SATA踏板與該踏板插槽連接時，該南橋藉由耦接至該踏板插槽之訊號線透過該踏板控制一SATA硬碟。

該印刷電路組件，其中該踏板是一包含一SAS控制器之SAS踏板，當該SAS踏板與該踏板插槽連接時，該SAS控制器藉由耦接至該踏板插槽之SAS訊號線透過該踏板控制一SAS硬碟。

以下詳細說明本發明實施例。揭露的實施例只是用來解說，因為熟悉此技藝人士應明白其中有許多修改及變化。參考圖式時，相同號碼代表所有圖式中相同的部分。

圖1係一般電腦系統實施例的方塊圖。該電腦系統包含一系統電路板(如主機板)上之一處理器100，一北橋(Memory Controller Hub,MCH)102，一南橋104(I/O Controller Hub,，ICH)。北橋102及南橋104 可包含一晶片組。處理器100可以藉由主匯流排(host bus)耦合至北橋102。北橋可耦接至系統記憶體106。在不同實施體中，處理器可以是多處理器，系統記憶體可以是同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)，多雙資料率SDRAM(DDR－SDRAM),Ram bus DRAM(RDRAM)或主系統記憶體許多其它格式之一。北橋也可以耦接至繪圖模組108，區域網路埠(LAN)110，或透過一SAS控制器112控制一SAS硬碟。該SAS控制器112可為LSI之SAS控制器晶片，其產品型號為1064E)。該繪圖模組可以是一加速繪圖埠繪圖卡(accelerated graphics port，AGP)或PCI－E繪圖卡。

南橋104可以耦接至一基本I/O系統(BIOS)114，一I/O匯流排116，一SATA硬碟118，一基板管理控制器(BMC)120，一鍵盤控制器122及一滑鼠控制器124。在不同實施例，南橋104也可耦接至任何數目的I/O裝置，匯流排及/或控制器，例如獨立磁碟冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disk,RAID)控制器，週邊設備互連(Peripheral Component Interconnection,PCI)匯流排PCI－X,PCI－E，或一通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)。南橋104也可內建電源管理特徵(features)。此外，一重要產品資料裝置126(VPD)可耦接至基板管理控制器(BMC)120以提供必要的機器型號資料。

一作為本發明之例示的刀鋒伺服器在圖2a及2b描繪。圖2a及2b分別為本發明一刀鋒伺服器及一踏板(paddle board)的爆炸透視圖及組合透視圖。該刀鋒伺服器包含一機殼10、一電路板140(下稱”踏板”)及一印刷電路組件20(Printed Circuit Assembly,PCA)。該印刷電路組件20可藉由複數個螺絲固定(secured)到該刀鋒伺服器之該機殼10內。在該印刷電路組件20之前端設置一硬碟區160及2個硬碟裝置連接器190。該2個硬碟裝置連接器190可供分別連接2台小型(2.5英吋)SAS硬碟或2台小型(2.5英吋)SATA硬碟或4台小型固態硬碟。

如圖2a及2b所示，該印刷電路組件20包含各種(a variety of)電子零件。依本發明例示之該印刷電路組件20可包含一中央處理器CPU 100(圖中僅顯示CPU插座)、一北橋102、一南橋104(如ICH－9)、一系統記憶體106、一踏板插槽(slot)¹⁵⁰ 及一PCI－X插槽180。該踏板140上具有一連接器142供插入該踏板插槽150，而與該印刷電路組件20連接，以決定該刀鋒伺服器之儲存配置。該印刷電路組件20後端另包含2個連接器170，可供連接至一刀鋒伺服器系統之伺服器機箱(chassis)內之中央隔板(middle plane)(未顯示)以與該刀鋒伺服器系統內其他刀鋒伺服器通訊。該中 央隔板是一允許透過連接器170與該刀鋒伺服器系統內其他刀鋒伺服器通訊的系統整合介面。一刀鋒伺服器系統之伺服器機箱及刀鋒伺服器有種種不同的標準及尺寸。這對本領域之熟習人士應是顯而易知的。

圖3a及3b分別顯示本發明用以決定一刀鋒伺服器之儲存配置之兩種不同踏板實施例的透視圖。如圖3a所示，一SAS踏板140上包含一連接器142、一SAS控制器112(如LSI 1064E)及其他週邊電路。當該SAS踏板140上之連接器142插入該印刷電路組件20上之該踏板插槽150，而與該印刷電路組件20連接時，SAS控制器112藉由SAS訊號線(SAS-P0,SAS-P1，SAS-P2及SAS-P3)，透過該SAS踏板140上之連接器142(或該踏板插槽150)，控制安裝在硬碟區160且連接到硬碟裝置連接器190的SAS硬碟。

相似地，如圖3b所示，一SATA踏板140’上包含一連接器142’及其他週邊電路144。當該SATA踏板140’上之連接器142’插入該印刷電路組件20上之該踏板插槽150，而與該印刷電路組件20連接時，該印刷電路組件20上南橋104晶片之訊號線，透過該SATA踏板140’上之連接器142’，控制安裝在硬碟區160且連接到硬碟裝置連接器190的較低價SATA硬碟。

因此，本發明僅需藉更換不同踏板，便可決定不同儲存配置供電腦系統使用。雖然價格昂貴的SAS控制器可用來控制SATA硬碟，但依據本發明之揭示，若要安裝SATA硬碟，則可直接利用南橋104晶片之SATA訊號線，而不利用價格昂貴的SAS控制器。因此，依據本發明之設計，其可有效的控制成本，而能符合客戶端多樣化的儲存配置之需求，尤其在價格敏感的市場。故在使用共同的印刷電路組件20之下，若要安裝SATA硬碟，則使用一僅包含便宜之週邊電路的SATA踏板140’；若要安裝SAS硬碟，才使用包含一價格昂貴之SAS控制器的SAS踏板140。

此外，由於該踏板(140,140’)並不佔用該印刷電路組件20之空間，故提供更多空間容納電子零件，增加印刷電路組件20之佈局設計上的彈性。

圖4a及4b分別顯示依本發明圖3a及3b所示之踏板來決定一刀鋒伺服器之儲存配置的電路。如圖4a所示，一SAS踏板140上包含一連接器142及一SAS控制器112(如LSI 1064E)。該連接器142包含12隻針腳(pinout)，分別為L00-L11，其中針腳L02-L07定義為輸出腳，而其他針腳定義為輸入腳。SAS控制器112之SAS訊號線(SAS-P0,SAS-P1，SAS-P2及SAS-P3)， 分別連接到連接器142之針腳(L02,L05,L06及L07)，其中SAS訊號線(SAS-P0,SAS-P1)分別透過針腳(L02,L05)而連接到硬碟裝置連接器190的針腳(HDD0-P，HDD1-P)。如前述，當該SAS踏板140上之連接器142插入該印刷電路組件20上之該踏板插槽150，而與該印刷電路組件20連接時，SAS控制器112藉由SAS訊號線(SAS-P0,SAS-P1)，透過該SAS踏板140上之連接器142(或該踏板插槽150)，控制安裝在硬碟區160且連接到硬碟裝置連接器190的SAS硬碟。

請再參考圖4a，南橋104晶片之訊號線(SATA-P0，SATA-P1，SATA-P4及SATA-P5)分別連接到連接器142之針腳(L08,L09,L10及L11)。由於在SAS踏板140上之連接器142之針腳(L08,L09,L10及L11)並未定義，故不會與硬碟裝置連接器190有電連接。在此，連接器142如同一電子閘門般，允許乾淨的路徑連接至裝置端，而防止因不同來源之控制單元皆連接到相同硬碟裝置連接器190的針腳(HDD0-P，HDD1-P)所產生之任何餘緒段(stubs)或匯流排反射(bus reflections)作用，來影響SAS/SATA訊號品質。

此外，如圖4a示，(SAS-P2，SAS-P3)分別連接到連接器142之針腳(L06，L07)。在此例中，針腳(L06，L07)也未定義。事實上，針腳(L06，L07)可用來連接至一SERDES(Serializer/De-Serializer)卡，供連接至一非交換式(Pass-thru)模組(如用於IBM刀鋒伺服器BladeCenter系列之非交換式模組)，再經由一SERDES卡連接至伺服器機箱內之中央隔板，以支援外接儲存裝置。類似地，連接器142之針腳(L00，L01)皆未定義，因此也可用來做其他擴充之用。

圖4b顯示，一SATA踏板140’上包含一連接器142’及其他週邊電路。南橋104晶片之訊號線(SATA-P0，SATA-P1，SATA-P4及SATA-P5)分別透過連接器142’之針腳(L08,L09,L10及L11)，而連接到針腳(L02,L03,L04及L05)，其中SATA訊號線(SATA-P0,SATA-P4)分別透過針腳(L02,L05)而連接到硬碟裝置連接器190的針腳(HDD0-P，HDD1-P)。如前述，當該SATA踏板140’上之連接器142’插入該印刷電路組件20上之該踏板插槽150，而與該印刷電路組件20連接時，該印刷電路組件20上南橋104晶片之訊號線(SATA-P0,SATA-P4)，透過該SATA踏板140’上之連接器142’，控制安裝在硬碟區160且連接到硬碟裝置連接器190的較低價SATA硬碟。同樣的，SATA踏板140’上之針腳(L00,L01,L06及L07)皆未 定義，因此皆可用來做其他擴充之用。

此外，該2個硬碟裝置連接器190可供分別連接4台小型固態硬碟，其分別為由兩台小型固態硬碟堆疊成兩組，而可安裝在硬碟區160。該4台小型固態硬碟可由SATA訊號線(SATA-P0,SATA-P4)及(SATA-P1,SATA-P5)，分別透過針腳(L02,L05)及(L03,L04)，而連接到硬碟裝置連接器190的針腳(HDD0-P，HDD1-P)及(HDD0-S，HDD1-S)來控制。

該連接器142並不限於本發明此處所揭示的12隻針腳(pinout)，其可依不同需求與規格，而有其他數目的針腳及定義。該踏板(140,140’)並不限於本發明此處所揭示的兩種，其可依不同需求與規格，而有其他踏板之設計，供決定不同的儲存配置。

藉由以上具體實施例之詳述，希望能夠更加清楚地說明本發明之特徵與精神。前述各實施例之說明並非意圖對本發明之範疇加以限制。前述各實施例之各種改變及均等性的安排皆在本發明所應受到保護的範疇之內。因此，本發明所涵蓋之範圍應根據如後所述之各請求項，並配合詳細說明作最寬廣的解釋，並涵蓋所有可能均等的改變以及具均等性的安排。

100‧‧‧處理器

102‧‧‧北橋

104‧‧‧南橋

106‧‧‧系統記憶體

108‧‧‧繪圖模組

110‧‧‧區域網路

112‧‧‧SAS控制器

114‧‧‧基本I/O系統(BIOS)

116‧‧‧I/O匯流排

118‧‧‧SATA硬碟

120‧‧‧基板管理控制器(BMC)

122‧‧‧鍵盤控制器

124‧‧‧滑鼠控制器

126‧‧‧重要產品資料裝置(VPD)

10‧‧‧機殼

140140’‧‧‧電路板(”踏板”)

144‧‧‧週邊電路

20‧‧‧印刷電路組件

160‧‧‧硬碟區

190‧‧‧硬碟裝置連接器

1.00‧‧‧中央處理器CPU插座

150‧‧‧踏板插槽(slot)

180‧‧‧PCI-X插槽

142142’‧‧‧連接器

170‧‧‧連接器

為使本發明及優點能更明瞭，本發明說明將伴隨下述相關圖式來說明：圖1係一般電腦系統實施例的方塊圖。

圖2a及2b分別為本發明一刀鋒伺服器及一踏板(paddle board)的爆炸透視圖及組合透視圖。

圖3a及3b分別顯示本發明用以決定一刀鋒伺服器之儲存配置之兩種不同踏板實施例的透視圖。

圖4a及4b分別顯示依本發明圖3a及3b所示之踏板來決定一刀鋒伺服器之儲存配置的電路。

100‧‧‧處理器

102‧‧‧北橋

104‧‧‧南橋

106‧‧‧系統記憶體

10‧‧‧機殼

140 140’‧‧‧電路板(”踏板”)

20‧‧‧印刷電路組件

160‧‧‧硬碟區

190‧‧‧硬碟裝置連接器

100‧‧‧中央處理器CPU插座

150‧‧‧踏板插槽(slot)

180‧‧‧PCI－X插槽

170‧‧‧連接器

Claims (11)

1. 一種印刷電路組件，包含：一踏板插槽，供與一用來決定儲存裝置型式配置之一踏板連接；一匯流排，耦接至該踏板插槽；一南橋，耦接至該匯流排，該南橋包含訊號線透過該匯流排耦接至該踏板插槽；及當該踏板與該踏板插槽連接時，該印刷電路組件之一儲存裝置型式配置透過該踏板而被決定。
2. 如請求項第1項所述之印刷電路組件，其中該踏板是一SATA踏板，當該SATA踏板與該踏板插槽連接時，該南橋藉由耦接至該踏板插槽之訊號線透過該踏板控制一SATA硬碟。
3. 如請求項第1項所述之印刷電路組件，其中該踏板是一包含一SAS控制器之SAS踏板，當該SAS踏板與該踏板插槽連接時，該SAS控制器藉由耦接至該踏板插槽之SAS訊號線透過該踏板控制一SAS硬碟。
4. 一種印刷電路組件，包含：一踏板插槽，供與一用來決定儲存裝置型式配置之一踏板連接； 一匯流排，耦接至該踏板插槽；一硬碟裝置連接器，供耦接一硬碟裝置至該匯流排；及當該踏板與該踏板插槽連接時，該印刷電路組件透過該踏板與耦接至該硬碟裝置連接器之硬碟裝置而決定一儲存裝置型式配置。
5. 如請求項第4項所述之印刷電路組件，更包含一南橋，耦接至該匯流排，該南橋包含訊號線透過該匯流排耦接至該踏板插槽；且其中該踏板是一SATA踏板，當該SATA踏板與該踏板插槽連接時，該南橋藉由耦接至該踏板插槽之訊號線透過該踏板控制一SATA硬碟。
6. 如請求項第4項所述之印刷電路組件，其中該踏板是一包含一SAS控制器之SAS踏板，當該SAS踏板與該踏板插槽連接時，該SAS控制器藉由耦接至該踏板插槽之SAS訊號線透過該踏板控制一SAS硬碟。
7. 一種印刷電路組件，包含：一踏板插槽，供與一用來決定儲存裝置型式配置之一踏板連接；一匯流排，耦接至該踏板插槽； 一硬碟裝置連接器，供耦接一硬碟裝置至該匯流排；一南橋，耦接至該匯流排，該南橋包含訊號線透過該匯流排耦接至該踏板插槽；及當該踏板與該踏板插槽連接時，該印刷電路組件透過該踏板與耦接至該硬碟裝置連接器之硬碟裝置而決定一儲存裝置型式配置。
8. 如請求項第7項所述之印刷電路組件，其中該踏板是一包含一SAS控制器之SAS踏板，當該SAS踏板與該踏板插槽連接時，該SAS控制器藉由耦接至該踏板插槽之SAS訊號線透過該踏板控制一SAS硬碟。
9. 一種伺服器，包含：一機殼；一如請求項第1至8項之任一項所述之一印刷電路組件，安置於該機殼內；及一儲存裝置，依該儲存裝置型式配置而被存取。
10. 如請求項第9項所述之伺服器，其中該儲存裝置是一SATA硬碟、一SAS硬碟或一固態硬碟中至少其一。
11. 一種在一電腦系統中決定儲存配置供使用之方法，該電腦系統包含一如請求項第1至8項之任一項所述之一印刷電路組件，該方法包含：提供一決定儲存裝置型式配置之一踏板；及連接該踏板與該踏板插槽，使該印刷電路組件之一儲存裝置型式配置透過該踏板而被決定。