機櫃伺服器的製造方法
2023-04-24 07:42:41
機櫃伺服器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種機櫃伺服器，其包含一機櫃、多個系統板與一風扇板。多個系統板設置於機櫃內，其中每一系統板具有一第一無線傳輸器；風扇板亦設置於機櫃內，其中風扇板具有多個第二無線傳輸器，多個第二無線傳輸器與多個第一無線傳輸器分別建立無線通訊。
【專利說明】機櫃伺服器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種伺服器，特別是涉及一種機櫃伺服器。
【背景技術】
[0002]傳統大型機櫃伺服器內部，板子與板子之間的訊號溝通和傳輸，往往是靠纜線做連接，但是當機櫃內部系統數量越多時，纜線和板子數量也越多，機櫃的內部可用空間越少，這樣的傳統機櫃的架構設計在往後的發展會導致設計的靈活度降低、熱流效率降低、組裝和拆卸的複雜度增加，人力和材料的成本上升。
[0003]另一方面，傳統機櫃的架構主要是以纜線做為訊號傳輸和控制的媒介，所以訊號的規劃複雜度也相當高。
[0004]為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發展完成。因此，如何能減少板子和纜線使用量並降低訊號設計上的複雜度，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域極需改進的目標。
【發明內容】
[0005]本發明的一態樣是在提供一種機櫃伺服器，以解決現有技術的問題。
[0006]本發明所提供的機櫃伺服器包含一機櫃、多個系統板與一風扇板。多個系統板設置於機櫃內，其中每一系統板具有一第一無線傳輸器；風扇板亦設置於機櫃內，其中風扇板具有多個第二無線傳輸器，多個第二無線傳輸器與多個第一無線傳輸器分別建立無線通τΗ ο
[0007]於一實施例中，機櫃伺服器還包含多個風扇。這些風扇設置於機櫃內，且皆電性連接至風扇板。
[0008]於一實施例中，每一系統板具有一控制電路，控制電路用以控制第一無線傳輸器去發送一第一無線訊號至相應的第二無線傳輸器，使風扇板得以控制多個風扇中至少一個的轉速。
[0009]於一實施例中，第一無線傳輸器為一第一紅外線收發器，第二無線傳輸器為一第二紅外線收發器，第一無線訊號為一第一紅外線訊號。
[0010]於另一實施例中，控制電路基於紅外線數據協議(IrDA)以控制第一紅外線收發器去發送第一紅外線訊號至相應的第二紅外線收發器。
[0011]於另一實施例中，每一系統板具有一中介模塊(interposer)與一基板管理控制器(BMC)，控制電路與第一紅外線收發器皆設置於中介模塊之中，控制電路自基板管理控制器接收一 IC訊號並根據IC訊號以基於紅外線數據協議去控制第一紅外線收發器發送第一紅外線訊號。
[0012]於另一實施例中，風扇板具有一風扇控制器，風扇控制器用以根據第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制多個風扇中至少一個的轉速，並讀取多個風扇的狀態信肩、O
[0013]於另一實施例中，風扇控制器基於紅外線數據協議以控制多個第二紅外線收發器去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的多個第一紅外線收發器，其中每一第二紅外線訊號含有多個風扇的狀態信息。
[0014]於又一實施例中，控制電路利用脈衝寬度調製(PWM)以控制第一紅外線收發器去發送第一紅外線訊號至相應的第二紅外線收發器。
[0015]於又一實施例中，每一系統板具有一中介模塊與一基板管理控制器，控制電路與第一紅外線收發器皆設置於中介模塊之中，控制電路自基板管理控制器接收一 IC訊號並根據IC訊號以利用脈衝寬度調製去控制第一紅外線收發器發送第一紅外線訊號。
[0016]於又一實施例中，風扇板具有一風扇控制器,用以根據第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制多個風扇中至少一個的轉速，並讀取多個風扇的狀態信息。
[0017]於另一實施例中，風扇控制器利用脈衝寬度調製以控制多個第二紅外線收發器去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的多個第一紅外線收發器，其中每一第二紅外線訊號含有多個風扇的狀態信息。
[0018]於再一實施例中，多個系統板相互平行設置，而風扇板垂直於這些系統板。
[0019]綜上所述，本發明的技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點:本發明通過訊號整合，並以無線傳輸的方式傳輸訊號，不但簡化了傳統機櫃的架構和減少機櫃纜線和板子的使用量，更提高熱流效率和降低設計的複雜度和材料成本。
[0020]以下將以實施方式對上述的說明作詳細的描述，並對本發明的技術方案提供更進一步的解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為使本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，附圖的說明如下:
[0022]圖1是依照本發明一實施例的一種機櫃伺服器的架構示意圖；
[0023]圖2是依照本發明另一實施例的一種機櫃伺服器於紅外線數據協議模式下的電路方塊圖；
[0024]圖3是依照本發明又一實施例的一種機櫃伺服器於脈衝寬度調製模式下的電路方塊圖；以及
[0025]圖4是依照本發明再一實施例的一種機櫃伺服器的立體示意圖。
[0026]附圖符號說明
[0027]為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號的說明如下:
[0028]100、200、300、400:機櫃伺服器
[0029]110:機櫃
[0030]120,220,320,420:系統板
[0031]122:第一無線傳輸器
[0032]124、224、324:控制電路
[0033]130>230>330>430:風扇板
[0034]132:第二無線傳輸器
[0035]140、240、340:風扇
[0036]222、322、422:第一紅外線收發器
[0037]226、326:中介模塊
[0038]228、328:基板管理控制器
[0039]232,332:第二紅外線收發器
[0040]234、334:風扇控制器
【具體實施方式】
[0041]為了使本發明的敘述還包詳盡與完備，可參照附圖及以下所述各種實施例，附圖中相同的號碼代表相同或相似的元件。另一方面，眾所周知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
[0042]圖1是依照本發明一實施例的一種機櫃伺服器100的架構示意圖。如圖1所示，機櫃伺服器100包含一機櫃110、多個系統板120、一風扇板130與多個風扇140。在結構上，系統板120、風扇板130與風扇140皆設置於機櫃110內，其中每一系統板120具有一第一無線傳輸器122，風扇板130具有多個第二無線傳輸器132，多個風扇140皆電性連接至風扇板130。於使用時,多個第二無線傳輸器132與多個第一無線傳輸器122分別建立無線通訊，由第一無線傳輸器122發送無線訊號至相應的第二無線傳輸器132，藉以令風扇板130去控制風扇140。應了解到，圖1中風扇140位於右側僅是便於繪示，然此並非用以限制本發明，實務上，風扇140可放置在靠近系統板120的一側，本領域技術人員應視當時需要彈性選擇風扇140實際擺放的形式與具體方位。
[0043]如此，本發明是以無線傳輸的方式來簡化機櫃的整體架構,相較之下,傳統機櫃內部使用纜線傳輸的方法，此方式機櫃設計複雜，系統數量增加，板子和纜線使用量也會大大增加。本發明的機櫃110內部使用無線傳輸的方法，將訊號整合後再以無線傳輸的方式傳遞，此方式機櫃設計簡單，並減少板子和纜線的使用量，即使系統板120數量增加，也不會提高設計的複雜度。
[0044]實作上，於系統板120中可包括中央處理器(CPU)、儲存裝置(如:硬碟)、特定PCI插槽和其他電路，系統板120可為模塊化密閉系統並支持插拔、維修、替換(免工具)，如果需要對其中某個系統板120進行修理，只需要手工把它們抽出來並拔掉線纜即可，十分方便。另外，風扇板130可為印刷電路板組件，單一個風扇板130即可控制多個風扇140，亦可減少板子和纜線使用量。
[0045]於圖1中，每一系統板120具有一控制電路124，在結構上，控制電路124電性連接第一無線傳輸器122。於使用時,控制電路124用以控制第一無線傳輸器122去發送第一無線訊號至相應的第二無線傳輸器132，使風扇板130得以控制多個風扇140中至少一個的轉速。
[0046]實務上，第一無線傳輸器122與第二無線傳輸器132之間可採用任何的無線傳輸模式，如:無線電通訊、藍牙、紅外線、W1-F1、近場通訊、或是其他常用或開發中的通訊模式。舉例來說，第一無線傳輸器122可為第一藍牙傳輸器、第一紅外線收發器、第一 W1-Fi模塊…等，第二無線傳輸器132可為第二藍牙傳輸器、第二紅外線收發器、第二 W1-Fi模塊…坐寸O
[0047]圖2是依照本發明另一實施例的一種機櫃伺服器200於紅外線數據協議模式(IrDA mode)下的電路方塊圖。如圖2所示，第一紅外線收發器222作為第一無線傳輸器，第二紅外線收發器232作為第二無線傳輸器，控制電路224基於紅外線數據協議(IrDA)以控制第一紅外線收發器222去發送第一紅外線訊號至相應的第二紅外線收發器222，藉以令風扇板230去控制風扇240。於本實施例中，紅外線數據協議模式符合現行通用的規格，簡單易用且實現成本較低。
[0048]於圖2中，每一系統板220具有中介模塊(interposer) 226與基板管理控制器(BMC)228。在結構上，控制電路224與第一紅外線收發器222皆設置於中介模塊226之中，基板管理控制器228可通過IC總線電性連接控制電路222。於使用時，控制電路222自基板管理控制器228接收IC訊號並根據IC訊號以基於紅外線數據協議去控制第一紅外線收發器發送第一紅外線訊號。
[0049]實作上，中介模塊226可為供電模塊，用以接收外部電力並轉送給系統板220中的各個電子元件。控制電路224可為控制晶片、微控制器或其他控制元件，基板管理控制器228可連接南橋電路或整合至南橋電路中，本領域技術人員應視當時需要彈性選擇。
[0050]於圖2中，風扇板230具有一風扇控制器234。在結構上,多個第二紅外線收發器232皆電性連接至同一個風扇控制器234，單一個風扇控制器234可電性連接至多個風扇240。於使用時,風扇控制器234根據第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制多個風扇240中至少一個的轉速,並讀取多個風扇240的狀態信息(如:風扇存在與否、風扇轉速、溫度…等信息)，另外，風扇控制器234亦可控制風扇240上的發光兀件的燈號,其中的發光元件例如可為發光二極體(LED)。實作上，風扇控制器234可為控制晶片、微控制器或其他控制元件，其採用脈衝寬度調製的方式來控制風扇240的轉速。
[0051]接下來，風扇控制器234基於紅外線數據協議以控制多個第二紅外線收發器232去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的多個第一紅外線收發器222，其中每一第二紅外線訊號含有多個風扇的狀態信息(如:風扇存在與否、風扇轉速、溫度…等信息)，藉以使系統板220即時取得風扇240的當前狀態，以便執行後續的處理。如此，每一個獨立的系統板220在機櫃內部都可以達到自我監控溫度和控制風扇240的目的。
[0052]圖3是依照本發明又一實施例的一種機櫃伺服器200於脈衝寬度調製模式(PWMmode)下的電路方塊圖。如圖3所示，第一無線傳輸器為第一紅外線收發器322，第二無線傳輸器為第二紅外線收發器332，控制電路324利用脈衝寬度調製(PWM)以控制第一紅外線收發器322去發送第一紅外線訊號以作為第一無線訊號至相應的第二紅外線收發器322，藉以令風扇板330去控制風扇340。於本實施例中，脈衝寬度調製模式以調製方波的佔空t匕，從而實現較有彈性的編碼，其最大的優點是讓紅外線信號都是數字形式的，無需再進行數模轉換過程，而且對噪聲的抗幹擾能力也大大增強。
[0053]於圖3中，每一系統板320具有中介模塊326與基板管理控制器328。在結構上，控制電路324與第一紅外線收發器322皆設置於中介模塊326之中，基板管理控制器328可通過IC總線電性連接控制電路322。於使用時，控制電路322自基板管理控制器328接收IC訊號並根據IC訊號以利用脈衝寬度調製去控制第一紅外線收發器發送第一紅外線訊號。
[0054]實作上，中介模塊326可為供電模塊，用以接收外部電力並轉送給系統板320中的各個電子元件。控制電路324可為控制晶片、微控制器或其他控制元件，基板管理控制器328可連接南橋電路或整合至南橋電路中，本領域技術人員應視當時需要彈性選擇。
[0055]於圖3中，風扇板330具有一風扇控制器334。在結構上，多個第二紅外線收發器332皆電性連接至同一個風扇控制器334，單一個風扇控制器334可電性連接至多個風扇340。於使用時，風扇控制器334根據第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制多個風扇340中至少一個的轉速,並讀取多個風扇的狀態信息(如:風扇存在與否、風扇轉速…等信息)，另外，風扇控制器334亦可控制風扇340上的發光元件的燈號，其中的發光元件例如可為發光二極體。實作上，風扇控制器334可為複合可編程邏輯裝置(CPLD)與計速器(Speed Counter)的組合、或是其他控制元件,其採用脈衝寬度調製的方式來控制風扇340的轉速。
[0056]接下來，風扇控制器334利用脈衝寬度調製以控制多個第二紅外線收發器332去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的多個第一紅外線收發器222，其中每一第二紅外線訊號含有多個風扇的狀態信息(如:風扇存在與否、風扇轉速…等信息)，藉以使系統板320即時取得風扇340的當前狀態，以便執行後續的處理。
[0057]圖4是依照本發明再一實施例的一種機櫃伺服器400的立體示意圖。如圖4所不，單一風扇板430對應多個系統板420。在結構上,多個系統板420相互平行設置。由於紅外線的直射特性，紅外通訊技術不適合傳輸障礙較多的地方，藉由風扇板430垂直多個系統板420，使各個第一紅外線收發器422所發射的第一紅外線訊號皆能對準風扇板430。另一方面，直立的風扇板430也比較不易影響風流，從而提升散熱效果。
[0058]綜上所述，關於本發明的優點，在機構方面，於機櫃內減少板子和纜線使用量，可以降低機櫃內部的設計複雜度和解決傳統連接器組裝時的公差問題。在熱流方面，實際測試數據，移除板子和纜線可以提高5CFM風流和影響2%風扇能率(FAN Duty)。在成本方面，減少板子和纜線使用量，達到降低材料成本和生產上組裝和拆卸的複雜度。在電子方面，以單一無線傳輸整合訊號，可以減少訊號設計上的複雜度。
[0059]雖然本發明已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本發明，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍的前提下，可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍是以本發明的權利要求為準。
【權利要求】
1.一種機櫃伺服器，包含: 一機櫃； 多個系統板，設置於該機櫃內，其中每一系統板具有一第一無線傳輸器；以及 一風扇板，設置於該機櫃內，其中該風扇板具有多個第二無線傳輸器，這些第二無線傳輸器與這些第一無線傳輸器分別建立無線通訊。
2.如權利要求1所述的機櫃伺服器，還包含: 多個風扇，設置於該機櫃內，且皆電性連接至該風扇板。
3.如權利要求2所述的機櫃伺服器，其中每一系統板具有一控制電路，用以控制該第一無線傳輸器去發送一第一無線訊號至相應的該第二無線傳輸器，使該風扇板得以控制這些風扇中至少一個的轉速。
4.如權利要求3所述的機櫃伺服器，其中該第一無線傳輸器為一第一紅外線收發器，該第二無線傳輸器為一第二紅外線收發器，該第一無線訊號為一第一紅外線訊號。
5.如權利要求4所述的機櫃伺服器，其中該控制電路基於紅外線數據協議IrDA以控制該第一紅外線收發器去發送該第一紅外線訊號至相應的該第二紅外線收發器。
6.如權利要求5所述的機櫃伺服器,其中每一系統板具有一中介模塊與一基板管理控制器，該控制電路與該第一紅外線收發器皆設置於該中介模塊之中，該控制電路自該基板管理控制器接收一 1C訊號並根據該1C訊號以基於該紅外線數據協議去控制該第一紅外線收發器發送該第一紅外線訊號。
7.如權利要求6所述的機櫃伺服器，其中該風扇板具有一風扇控制器，用以根據該第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制這些風扇中至少一個的轉速，並讀取這些風扇的狀態信息。
8.如權利要求7所述的機櫃伺服器，其中該風扇控制器基於紅外線數據協議以控制這些第二紅外線收發器去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的這些第一紅外線收發器，其中每一第二紅外線訊號含有這些風扇的狀態信息。
9.如權利要求4所述的機櫃伺服器，其中該控制電路利用脈衝寬度調製以控制該第一紅外線收發器去發送該第一紅外線訊號至相應的該第二紅外線收發器。
10.如權利要求9所述的機櫃伺服器，其中每一系統板具有一中介模塊與一基板管理控制器，該控制電路與該第一紅外線收發器皆設置於該中介模塊之中，該控制電路自該基板管理控制器接收一 1C訊號並根據該1C訊號以利用該脈衝寬度調製去控制該第一紅外線收發器發送該第一紅外線訊號。
11.如權利要求10所述的機櫃伺服器，其中該風扇板具有一風扇控制器，用以根據該第一紅外線訊號以產生一脈寬調製訊號去控制這些風扇中至少一個的轉速，並讀取這些風扇的狀態信息。
12.如權利要求11所述的機櫃伺服器，其中該風扇控制器利用脈衝寬度調製以控制這些第二紅外線收發器去發送多個第二紅外線訊號分別至相應的這些第一紅外線收發器，其中每一第二紅外線訊號含有這些風扇的狀態信息。
13.如權利要求4所述的機櫃伺服器，其中這些系統板相互平行設置，而該風扇板垂直於這些系統板。
【文檔編號】G06F1/16GK104423462SQ201310447381
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】趙茂贊, 朱威嶧, 柯廷錚, 梁家銘 申請人:廣達電腦股份有限公司