TWI533110B - 工業伺服器系統 - Google Patents

Description

工業伺服器系統

本發明係關於工業伺服器系統，尤指將模組耦接至背板，並相容於先進電信運算架構(AdvancedTCA)一種工業伺服器系統。

模組化系統通常係用於可靠性和成本效益為重要因素的通信網路中。此種模組化系統係包含連接且耦合互用性工件的一個或多個背板，例如電路板或"集成板"，其中，該集成板可能包括但非受限之板卡、載接板、處理板、互連界面等等。其他可被所述背板連接並相耦合之互用性工件，係包含有一些類似風扇、電力設備模組(PEM)、現場可置換單元(FRU)、警報板等等的組件。

通常，一個模組平臺系統內之背板係包括一個或多個資料傳輸連接器和電力連接器，其中，該一個或多個資料傳輸連接器，係包含連接並相耦至該背板之集成板互連的通訊鏈路。而所述之通訊鏈路係可使該等互連之集成板，耦合至一些在該背板上的組件，例如：夾層卡、處理元件、晶片集、媒體裝置等等。通常，一個資料傳輸介面， 係用來在通訊鏈路之間負責擔任一橋接器之工作，並且，在所述通訊鏈路中所傳送的資料或指令係使用各種不同之通訊協定來進行傳輸。

因此，綜合上述對於之解決方案的說明，可以得知目前所習用的解決方案係仍具有許多缺點與不足；有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成本發明之一種工業伺服器系統。

本發明之主要目的，在於提供一種工業伺服器系統，其主要係於一對接背板上規劃設置四個對接區，使得至少一後板模組與至少一前板模組能夠通過安裝於該對接背板上的多個訊號連接單元而互通訊息；並且，本發明係透過該背板上連接器的一特定配置，使得結合至該背板的該些模組能同時達到良好的傳輸效率、降低能量耗損、以及增進系統散熱之效果。

因此，為了達成本發明上述之目的，本案之發明人提出一種工業伺服器系統，係包括：一容置體；一背板，係設置於該容置體之內，並包括有：一第一對接區，係具有： 二第一傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面；及複數個第一資訊對接區塊，係並行設置於該背板的背面；一第二對接區，係位於該第一對接區的一側，並具有：二第二傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面，並相對於該二第一傳輸區塊而位於該些第一資訊對接區塊的一側；一主要通風區，係形成於該背板之上，並鄰近於該第二傳輸區塊，用以使該背板前後的空氣流通；複數個第二資訊對接區塊，係設置於該背板的背面；及複數個第一電源輸出區塊，係設置於該背板的背面，並鄰近於該些第二資訊對接區塊；一第三對接區，係相對於該第一對接區而位於該第二對接區的一側，並具有：二第三傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面；及二第二電源輸出區塊，係上下並行設置於該背板的正面，並位於該些第三傳輸區塊的一側；以及一第四對接區，係相對於該第二對接區而位於該第三對接區的一側；至少一後板模組，係藉由分別與該第一資訊對接區塊、該第二資訊對接區塊和該第一電源輸出區塊互相對應的一第一資訊對接連接器、一第二資訊對接連接器和一第一電源連接器而結合至該背板的背面； 至少一前板模組，係藉由分別與該第一傳輸區塊、該第二傳輸區塊、該第三傳輸區塊和該第二電源輸出區塊互相對應的一第一傳輸連接器、一第二傳輸連接器、一第三傳輸連接器和一第二電源連接器而結合至該背板的正面；以及一電源供應器，係容置於該容置體之內，並耦接於該背板的該第四對接區。

<本發明>

1‧‧‧工業伺服器系統

11‧‧‧容置體

12‧‧‧背板

121‧‧‧固定件

13‧‧‧後板模組

131‧‧‧第一資訊對接連接器

132‧‧‧第二資訊對接連接器

133‧‧‧第一電源連接器

14‧‧‧前板模組

141‧‧‧第一傳輸連接器

142‧‧‧第二傳輸連接器

143‧‧‧第三傳輸連接器

144‧‧‧第二電源連接器

15‧‧‧電源供應器

16‧‧‧硬碟

A‧‧‧第一對接區

A1‧‧‧第一傳輸區塊

A2‧‧‧第一資訊對接區塊

B‧‧‧第二對接區

B1‧‧‧第二傳輸區塊

B2‧‧‧主要通風區

B3‧‧‧第二資訊對接區塊

B4‧‧‧第一電源輸出區塊

C‧‧‧第三對接區

C1‧‧‧第三傳輸區塊

C2‧‧‧第二電源輸出區塊

D‧‧‧第四對接區

D1‧‧‧第一電源供應區塊

D2‧‧‧控制模組區塊

D3‧‧‧第二電源供應區塊

D4‧‧‧硬碟插槽區塊

D5‧‧‧輸入/出區塊

第一圖係本發明之一種工業伺服器系統的立體圖；第二圖係本發明之部分立體圖；第三圖係本發明之背板的正面視圖；第四圖係本發明之前板模組的立體圖；第五圖係本發明之背板的背面視圖；以及第六圖係本發明之後板模組的立體圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種工業伺服器系統，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參閱第一圖與第二圖，係本發明之一種工業伺服器系統的立體圖與部分立體圖。如圖所示，本發明之工業伺服器系統1主要由一容置體11、一背板12、至少一後 板模組13、至少一前板模組14、以及一電源供應器15所構成；其中，該背板12與該電源供應器15係設置於該容置體11之內，且該後板模組13、及該至少一前板模組14係耦接並結合至該背板12。

請參閱第三圖，係本發明之背板的正面視圖。如第三圖所示，該背板12係包括有一第一對接區A、一第二對接區B、一第三對接區C、及一第四對接區D；其中，該第二對接區B係位於該第一對接區A的一側，該第三對接區C係相對於該第一對接區A而位於該第二對接區B的另一側，該第四對接區D則相對於該第二對接區B而位於該第三對接區C的另一側。接著係說明位於該背板12正面之上的連接器配制，該第一對接區A係具有上下並行設置於該背板12的正面之上的二第一傳輸區塊A1。位於該第一對接區A右側的該第二對接區B係具有上下並行設置於該背板12的正面之上的二第二傳輸區塊B1、及形成於該背板12之上的一主要通風區B2，且該主要通風區B2係位於該二第二傳輸區塊B1之右側，用以使該背板12前後的空氣流通。

位於該第二對接區B右側的該第三對接區C係具有上下並行設置於該背板12的正面之上的二第三傳輸區塊C1以及上下並行設置於該背板12的正面之上，並相鄰設置於該二第三傳輸區塊C1右側的二第二電源輸出區塊 C2。位於該第三對接區C右側的該第四對接區D係具有位於該第四對接區D上半部的一第一電源供應區塊D1，用以接收該電源供應器15供給的電源、位於該第一電源供應區塊D1右方的一控制模組區塊D2，用以監控該工業伺服器系統1、以及位於控制模組區塊D2右方的一第二電源供應區塊D3，用以接收該電源供應器15供給的電源，其中，該控制模組區塊D2係作為電源供應器15的狀態顯示、軟/硬體重置、及電源開關的連接介面。

此外，必須於此補充說明的是，該背板12更具有至少一次要通風區形成於該背板12未使用的區域，以增進該工業伺服器系統的散熱效果，並且，該背板12係藉由設置於該背板正面的至少一固定件121來固定設置於該容置體11之內。

請參閱第三圖，並請同時參閱第四圖，係前板模組的立體圖。如第四圖所示，該前板模組14係藉由分別與該第一傳輸區塊A1、該第二傳輸區塊B1、該第三傳輸區塊C1和該第二電源輸出區塊C2互相對應的一第一傳輸連接器141、一第二傳輸連接器142、一第三傳輸連接器143和一第二電源連接器144而結合至該背板12的正面。該前板模組14更具有一板卡管理員(Intelligent Platform Management Controller,IPMC)，負責監控、記錄板卡模組上的情況，回報並處理異常事件，以及控制板卡模組上的電源和資料頻道 的開啟等管理功能；並且，該前板模組14更包括有一複雜指令集電路(CISC)。

接著係說明位於該背板12背面之上的連接器配制，請參閱第五圖，係本發明之背板的背面視圖。如第五圖所示，該第一對接區A的背面係直行設置有三個第一資訊對接區塊A2，且該第一資訊對接區塊A2係鄰近於該第二對接區B。該第二對接區B的背面係直行設置有三個第二資訊對接區塊B3，及三個第一電源輸出區塊B4，其中，該第一電源輸出區塊B4係位於該第二資訊對接區塊B3左方，並鄰近於該第三對接區C。該第四對接區D的背面係設置有一硬碟插槽區塊D4及一輸入/出區塊D5，其中，該硬碟插槽區塊D4係鄰近於該該第三對接區C並具有二硬碟插槽，用以耦接至少一硬碟16，該輸入/出區塊D5係位於該硬碟插槽區塊D4下方，用以耦接至少一電氣模組，且該電氣模組係選自於下列群組之中的任一者：通用序列匯流排(USB)裝置、區域網路(LAN)或無線LAN(WLAN)裝置、整合裝置電子電路(IDE)、進階傳輸附接(ATA)裝置、音訊裝置與其他I/O裝置。並且，請再參閱第三圖，該第三傳輸區塊C1係作為該前板模組14與該控制模組區塊D2、該硬碟插槽區塊D4、及該輸入/出區塊D5的傳輸介面。

請參閱第五圖，並請同時參閱第六圖，係本發明之後板模組的立體圖。如第六圖所示，該至少一後板模組 13係藉由分別與該第一資訊對接區塊A2、該第二資訊對接區塊B3和該第一電源輸出區塊B4互相對應的一第一資訊對接連接器131、一第二資訊對接連接器132和一第一電源連接器133而結合至該背板12的背面。該後板模組13係為一先進夾層卡(Advanced Mezzanine Card)，並具有通信通道、模組管理控制器(MMC)、模組控制邏輯、模組記憶體、I/O介面、模組介面、熱插拔電路、和擴充應用模組，其中，上述的模組記憶體係選自於下列群組之中的任一者：揮發性記憶體、非揮發性記憶體、快閃記憶體、隨機存取記憶體(RAM)、與唯讀記憶體(ROM)；並且，上述的模組控制邏輯係選自於下列群組之中的任一者：微處理器、網路處理器、微控制器、現場可程式閘陣列(FPGA)、與專用積體電路(ASIC)。

承上述，繼續地說明設置於該背板12上的連接器所使用的傳輸介面。於本發明之一較佳實施例中，該工業伺服器系統1係將二前板模組14、及三後板模組13結合至一背板12之上。若以前板模組14作為一主輸入端，則該前板模組14係藉由該第一傳輸區塊A1與該第二傳輸區塊B1將資料訊號輸入至該背板12，其中，該第一傳輸區塊A1係具有二組利用八個信道的組件高速互連(PCIe x8)協定介面，及二組利用四個信道的組件高速互連(PCIe x4)協定介面，該第二傳輸區塊B1係具有二組利用八個信道的 組件高速互連(PCIe x8)協定介面。

於該背板12背面之上的每一後板模組13係藉由每一該第一資訊對接區塊A2所具有的一組萬兆位元附掛單元介面(XAUI)，及一組利用八個信道的組件高速互連(PCIe x8)協定介面接收自該前板模組14所傳出的資料訊號；並且，每一後板模組13亦藉由每一該第二資訊對接區塊B3所具有的三組萬兆位元附掛單元介面(XAUI)接收自該前板模組14傳出的資料訊號。此外，必須補充說明的是，本發明係藉由將包括有複雜指令集電路(CISC)的該二前板模組14，同時結合至該背板12之上，可使得該工業伺服器系統1於處理大量壓縮封包資料等工作時，能以較快速、較有效率的方式完成。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之工業伺服器系統的結構、功能與背板連接器配置；經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之技術特徵與優點：1.於本發明中，係於一背板12上規劃設置四個對接區(A,B,C,D)；使得至少一後板模組13與至少一前板模組14能夠通過安裝於背板12上的多個連接器而互通訊息；特別地，本發明進一步於使得第三對接區C上的係鄰近於第四對接區D，如此設置可使得第二電源輸出區塊C2與第三電源輸出區塊C4鄰近設置於第一電源供應區塊D1與第二電源供應區塊D3，進而降低能量耗損以增加其電能 傳輸效率；2.再者，本發明亦將第三傳輸區塊C1設置於第三對接區C之上，其目的在於第三傳輸區塊C1係為一主要的輸入/出傳輸介面，故鄰近設置於該輸入/出區塊D5，可使得其傳輸效率增加；3.此外，本發明更於該些對接區(A,B,C,D)之間的未設置連接器的區域挖設多個通風口，以增進工業伺服器系統的散熱效果。例如：將主要通風區B2鄰近設置於第二傳輸區塊B1與第二資訊對接區塊B3的側邊，因為該主要通風區B2所在的位置係對應到前板模組上的重要電路及電子組件，故必需有良好的散熱來避免電子組件損壞。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧工業伺服器系統

11‧‧‧容置體

13‧‧‧後板模組

14‧‧‧前板模組

Claims (16)

1. 一種工業伺服器系統，係包括：一容置體；一背板，係設置於該容置體之內，並包括有：一第一對接區，係具有：二第一傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面；及複數個第一資訊對接區塊，係並行設置於該背板的背面；一第二對接區，係位於該第一對接區的一側，並具有：二第二傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面，並相對於該二第一傳輸區塊而位於該些第一資訊對接區塊的一側；一主要通風區，係形成於該背板之上，並鄰近於該第二傳輸區塊，用以使該背板前後的空氣流通；複數個第二資訊對接區塊，係設置於該背板的背面；及複數個第一電源輸出區塊，係設置於該背板的背面，並鄰近於該些第二資訊對接區塊；一第三對接區，係相對於該第一對接區而位於該第二對接區的一側，並具有：二第三傳輸區塊，係上下並行設置於該背板的正面；及二第二電源輸出區塊，係上下並行設置於該背板的正面，並位於該些第三傳輸區塊的一側；以及一第四對接區，係相對於該第二對接區而位於該第三對接 區的一側；至少一後板模組，係藉由分別與該第一資訊對接區塊、該第二資訊對接區塊和該第一電源輸出區塊互相對應的一第一資訊對接連接器、一第二資訊對接連接器和一第一電源連接器而結合至該背板的背面；至少一前板模組，係藉由分別與該第一傳輸區塊、該第二傳輸區塊、該第三傳輸區塊和該第二電源輸出區塊互相對應的一第一傳輸連接器、一第二傳輸連接器、一第三傳輸連接器和一第二電源連接器而結合至該背板的正面；以及一電源供應器，係容置於該容置體之內，並耦接於該背板的該第四對接區。
2. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該第四對接區係包括：一第一電源供應區塊，係設置於該背板的正面，用以接收該電源供應器所供給的電源；一控制模組區塊，係設置於該背板的正面，並鄰近於該第一電源供應區塊；一第二電源供應區塊，係設置於該背板的正面，並鄰近於該控制模組區塊，用以接收該電源供應器供給的電源；一硬碟插槽區塊，係設置於該背板的背面，用以耦接至少 一硬碟；以及一輸入/出區塊，係設置於該背板的背面，並位於該硬碟插槽區塊下方，用以耦接至少一電氣模組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之工業伺服器系統，其中，該電氣模組係選自於下列群組之中的任一者：通用序列匯流排裝置、區域網路或無線裝置、整合裝置電子電路、進階傳輸附接裝置、音訊裝置與其他I/O裝置。
4. 如申請專利範圍第2項所述之工業伺服器系統，其中，該控制模組區塊係作為該電源供應器的狀態顯示、軟/硬體重置、及電源開關的一控制訊號傳輸介面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該後板模組係為一先進夾層卡，其包括一通信通道、一模組管理控制器、一模組控制邏輯、一模組記憶體、一I/O介面、一模組介面、一熱插拔電路、與一擴充應用單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之工業伺服器系統，其中，所述的模組記憶體係選自於下列群組之中的任一者：揮發性記憶體、非揮發性記憶體、快閃記憶體、隨機存取記憶體、與唯讀記憶體。
7. 如申請專利範圍第5項所述之工業伺服器系統，其中，所述的模組控制邏輯係選自於下列群組之中的任一者：微處理器、網路處理器、微控制器、現場可程式閘陣列、與專用積體電路。
8. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該第一傳輸區塊係具有二組利用八個信道的組件高速互連(PCIe x8)協定介面，及二組利用四個信道的組件高速互連(PCIe x4)協定介面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該第一對接區塊係具有三個第一資訊對接區塊，且每一該第一資訊對接區塊係具有一組萬兆位元附掛單元介面(XAUI)，以及一組利用八個信道的組件高速互連(PCIe x8)協定介面。
10. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該第二傳輸區塊係具有二組利用八個信道的組件高速互連(PCIe x8)協定介面。
11. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該第二對接區係具有三個第二資訊對接區塊，每一該第 二資訊對接區塊係具有三組萬兆位元附掛單元介面(XAUI)。
12. 如申請專利範圍第2項所述之工業伺服器系統，其中，該第三傳輸區塊係作為該前板模組與該控制模組區塊、該硬碟插槽區塊、及該輸入/出區塊的一傳輸介面。
13. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，更具有至少一次要通風區形成於該背板未使用的區域。
14. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該背板係藉由設置於該背板正面的至少一固定件來固定設置於該容置體之內。
15. 如申請專利範圍第1項所述之工業伺服器系統，其中，該前板模組更具有一板卡管理員，負責監控、記錄該前板模組之工作情況並回報及處理該前板模組之異常事件，並且該板卡管理員用以管理該前板模組之一電源開關與至少一資料頻道之啟閉。
16. 如申請專利範圍第15項所述之工業伺服器系統，其中，該前板模組更包括有一複雜指令集電路。