КАРКАСНАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2021 года по МПК G06F1/16 H05K7/18 H05K7/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Настоящая технология относится к каркасной конструкции и, в частности, к каркасной конструкции, которая способствует охлаждению, доступу к и извлечению электронных компонентов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Сервер представляет собой центральный компьютер, который обычно обслуживает компьютеры в сетевой среде и обеспечивает этим сетевым компьютерам необходимые функции, такие как хранение, обработка и обмен информацией. Традиционные серверы могут быть реализованы аналогично традиционным персональным компьютерам и обычно содержат центральный процессор(ы) (CPU), блок(и) памяти, а также устройство(а) ввода/вывода, которые внутри коммуникативно связаны друг с другом через шину. Эти внутренние компоненты сервера или серверного аппаратного обеспечения работают согласно присущим им характеристикам и могут подвергаться влиянию внешних факторов, таких как температура, влажность, давление и тому подобное.

[3] Один сервер может состоять из множества серверных стоек, которые вмещают вышеупомянутое серверное аппаратное обеспечение. Эти серверные стойки, как правило, реализуются в виде серверного шкафа, имеющего электронные компоненты, скомпонованные компактно, чтобы свести к минимуму пространство, занимаемое сервером. Скомпонованная таким образом серверная стойка может быть расположена на заводе, в машинном отделении, на серверной ферме или в любом другом местоположении, пригодном для физического хранения серверной стойки. Когда для реализации сервера требуется более одной серверной стойки, такие стойки как правило располагают рядом друг с другом, чтобы свести к минимуму пространство, занимаемое сервером.

[4] Из-за компактной установки или компоновки серверных стоек доступ к некоторым компонентам сервера может быть затруднен во время обслуживания или ремонта сервера. Кроме того, близость внутренних компонентов может оказывать негативное влияние на производительность сервера из-за тепловыделения и его влияния на присущие характеристики внутренних компонентов.

[5] Следует отметить, что серверные стойки выделяют значительное количество тепла, которое может снижать вычислительную производительность сервера. В некоторых случаях серверные стойки располагают в помещении с воздушным охлаждением для снижения температуры окружающего воздуха. Тем не менее, постоянное воздушное охлаждение помещения, в котором хранится сервер, является дорогостоящим и требует значительного объема электроэнергии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[6] Варианты осуществления настоящей технологии были разработаны на основе понимания разработчиками того, что, хоть серверные стойки и компонуются компактно, близость внутренних компонентов серверных стоек может снизить их производительность. Варианты осуществления настоящей технологии были разработаны на основе понимания разработчиками по меньшей мере одной технической проблемы, связанной с решениями в уровне техники. Поэтому разработчики разработали каркасную конструкцию для серверной стойки, которая позволяет повысить эффективность охлаждения внутренних электронных компонентов.

[7] Разработчики настоящей технологии осознали, что хранение серверных стоек в помещении с воздушным охлаждением может быть слишком дорогостоящим и/или требовать значительного объема электроэнергии. Поэтому в по меньшей мере некоторых неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии, каркасная конструкция, разработанная разработчиками настоящей технологии, может использоваться в серверной стойке, которая находится в среде «естественного охлаждения», то есть в среде, в которой окружающий воздух не охлаждается дополнительно для снижения его температуры.

[8] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии каркасная конструкция содержит электронные компоненты различных типов, которые расположены друг за другом в каркасной конструкции в продольном направлении и в соответствии с их соответствующими рабочими температурами. Например, эти электронные компоненты различных типов могут быть расположены в каркасной конструкции так, что (i) электронные компоненты типа, имеющего самую низкую рабочую температуру, располагаются в передней части каркасной конструкции, а (ii) электронные компоненты типа, имеющего самую высокую рабочую температуру, располагаются в задней части каркасной конструкции; так что поток охлаждающего воздуха (который может быть окружающим воздухом) распространяется от передней части каркасной конструкции к задней части каркасной конструкции.

[9] В других неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии каркасная конструкция содержит компьютерный узел, имеющий переднюю часть и заднюю часть, и при этом два электронных компонента с высокими рабочими температурами расположены в задней части компьютерного узла. Эти два электронных компонента расположены в задней части так, что они смещены в продольном направлении друг от друга. Это смещение в продольном направлении обеспечивает пространство, в продольном направлении между двумя электронными компонентами, для вмещения конструкций воздуховодов, которые помогают в направлении потока текучей среды через каркасную конструкцию, что повышает эффективность охлаждения каркасной конструкции. Упомянутые два электронных компонента также расположены в задней части, так что они смещены в поперечном направлении относительно друг друга вдоль продольной оси каркаса. Это смещение в поперечном направлении позволяет использовать различные части потока текучей среды для охлаждения каждого из двух электронных компонентов, что повышает эффективность охлаждения каркасной конструкции.

[10] В других неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии каркасная конструкция содержит компьютерный узел, имеющий множество конструкций воздуховодов. По меньшей мере некоторые из упомянутого множества конструкций воздуховодов снабжены отверстиями, предназначенными для распределения потока текучей среды в каркасе в поперечном направлении. По меньшей мере некоторые другие из упомянутого множества конструкций воздуховодов размещены поверх соответствующих электронных компонентов для направления потока текучей среды поверх и/или между соответствующими электронными компонентами. Кроме того, по меньшей мере некоторые из упомянутого множества конструкций воздуховодов, помимо направления потока текучей среды поверх и/или между соответствующими электронными компонентами, используются в качестве «барьеров для текучей среды» для предотвращения смешивания различных частей потока текучей среды в каркасной конструкции.

[11] В по меньшей мере некоторых неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии разработчики настоящей технологии разработали каркасную конструкцию, которая имеет любую комбинацию из нижеследующих признаков:

• выполненную с возможностью работы в среде с воздушным охлаждением и/или в среде с "естественным охлаждением";

• содержащую электронные компоненты различных типов, которые расположены друг за другом в каркасной конструкции в продольном направлении и в соответствии с их соответствующими рабочими температурами;

• содержащую по меньшей мере один компьютерный узел, имеющий переднюю часть и заднюю часть, и при этом два электронных компонента с высокими рабочими температурами расположены в задней части по меньшей мере одного компьютерного узла;

• имеющую два высокотемпературных электронных компонента, расположенные в задней части таким образом, что они смещены в продольном направлении друг от друга в каркасной конструкции;

• имеющую два высокотемпературных электронных компонента, расположенные в задней части таким образом, что они смещены в поперечном направлении друг от друга вдоль продольной оси каркасной конструкции;

• имеющую по меньшей мере один компьютерный узел с множеством конструкций воздуховодов;

• имеющую некоторые конструкции воздуховодов, снабженные отверстиями, выполненными с возможностью распределения потока текучей среды в по меньшей мере одном компьютерном узле в поперечном направлении;

• имеющую некоторые конструкции воздуховодов, размещенные поверх соответствующих электронных компонентов, для направления потока текучей среды поверх и/или между соответствующими электронными компонентами в по меньшей мере одном компьютерном узле;

• имеющую некоторые конструкции воздуховодов, которые используются в качестве «барьеров для текучей среды» для предотвращения смешивания различных частей потока текучей среды в по меньшей мере одном компьютерном узле;

• имеющую некоторую(ые) конструкцию(и) воздуховода(ов), снабженную вертикально проходящей(ими) стенкой(ами) для обеспечения предотвращения совместного смешивания различных частей потока текучей среды в по меньшей мере одном компьютерном узле;

• имеющую некоторые конструкции воздуховодов, которые выполнены как одно целое;

• имеющую каркас с задней стенкой, которая имеет отверстия и соответствующие вентиляторы, прикрепленные с возможностью снятия к задней стенке для формирования потока текучей среды в каркасе;

• имеющую материнскую плату, пригодную для работы при первом напряжении и при втором напряжении;

• имеющую материнскую плату, выполненную с возможностью обеспечения электрической связи внешних запоминающих устройств; и

• имеющую сетевые порты, которые обращены вперед по направлению из каркасной конструкции.

[12] В первом широком аспекте настоящей технологии обеспечена каркасная конструкция. Каркасная конструкция содержит каркас. Каркас включает в себя: (i) первую нижнюю панель; (ii) первую боковую стенку и вторую боковую стенку, проходящие в продольном направлении в каркасе и расположенные на соответствующих сторонах первой нижней панели; (iii) перегородку, проходящую в продольном направлении в каркасе; (iv) заднюю стенку, проходящую между первой боковой стенкой и второй боковой стенкой в задней части каркаса, причем задняя стенка имеет отверстия для обеспечения возможности протекания текучей среды между внутренней частью каркаса и внешней частью каркаса. Первая нижняя панель, первая боковая стенка, вторая боковая стенка, перегородка и задняя стенка определяют два пространства хранения в каркасе. Каркасная конструкция также содержит компьютерный узел, и при этом одно из двух пространств хранения вмещает этот компьютерный узел. Компьютерный узел включает в себя: (i) корпус, имеющий вторую нижнюю панель, третью боковую стенку и четвертую боковую стенку, проходящие в продольном направлении в корпусе и расположенные на соответствующих сторонах второй нижней панели, и (ii) рамку лотка, размещенную в передней части корпуса и включающую в себя отверстие для доступа сверху. Корпус хранится в упомянутом одном из двух пространств хранения с возможностью извлечения. Корпус имеет переднюю часть и заднюю часть. Передняя часть и задняя часть расположены в корпусе в продольном направлении друг за другом от переднего конца корпуса к заднему концу корпуса. Рамка лотка предназначена для вмещения первого электронного компонента. Корпус также включает в себя механизм скольжения, включающий в себя (i) боковую часть рамки лотка и (ii) соответствующую одну из третьей боковой стенки и четвертой боковой стенки. Механизм скольжения выполнен с возможностью скользящего перемещения в продольном направлении рамки лотка между положением приема и выдвинутым положением. Задняя часть корпуса включает в себя первую конструкцию воздуховода и вторую конструкцию воздуховода. Задняя часть предназначена для вмещения второго электронного компонента и другого второго электронного компонента. Первая конструкция воздуховода расположена поверх второго электронного компонента, при этом первая конструкция воздуховода предназначена для направления потока текучей среды поверх второго электронного компонента для охлаждения второго электронного компонента во время работы. Вторая конструкция воздуховода расположена поверх другого второго электронного компонента, при этом вторая конструкция воздуховода предназначена для направления потока текучей среды поверх второго электронного компонента для охлаждения второго электронного компонента во время работы. Первая конструкция воздуховода смещена относительно второй конструкции воздуховода для направления различных частей потока текучей среды поверх второго электронного компонента и другого второго электронного компонента, соответственно.

[13] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции, первый электронный компонент имеет первую рабочую температуру, а второй электронный компонент имеет вторую рабочую температуру. Вторая рабочая температура выше первой рабочей температуры.

[14] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции первая конструкция воздуховода, смещенная относительно второй конструкции воздуховода, включает в себя первую конструкцию воздуховода, смещенную в продольном направлении относительно второй конструкции воздуховода в корпусе.

[15] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции первая конструкция воздуховода, смещенная относительно второй конструкции воздуховода, включает в себя первую конструкцию воздуховода, смещенную в поперечном направлении относительно второй конструкции воздуховода вдоль продольной оси корпуса.

[16] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции первая конструкция воздуховода направляет первую часть потока текучей среды поверх второго электронного компонента, а вторая конструкция воздуховода направляет вторую часть потока текучей среды поверх другого второго электронного компонента. Задняя часть дополнительно включает в себя третью конструкцию воздуховода. Третья конструкция воздуховода расположена в задней части корпуса таким образом, чтобы предотвращать связь по текучей среде между первой частью потока текучей среды и второй частью потока текучей среды.

[17] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции третья конструкция воздуховода имеет вертикально проходящую стенку. Вертикально проходящая стенка является барьером для текучей среды для предотвращения связи по текучей среде между первой частью потока текучей среды и второй частью потока текучей среды.

[18] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции третья конструкция воздуховода расположена в продольном направлении между вторым электронным компонентом и другим вторым электронным компонентом.

[19] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции первая конструкция воздуховода, вторая конструкция воздуховода и третья конструкция воздуховода выполнены как одно целое.

[20] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции каркасная конструкция выполнена с возможностью вмещения в серверную стойку.

[21] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции по меньшей мере одно из каркасной конструкции и серверной стойки дополнительно включает в себя вентилятор. Вентилятор предназначен для формирования потока текучей среды (i) от переднего конца каркаса, (ii) к заднему концу каркаса и (iii) наружу из каркаса.

[22] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции вентилятор выровнен в продольном направлении с отверстиями и прикреплен с возможностью снятия к задней стенке.

[23] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции задняя часть корпуса дополнительно имеет материнскую плату, причем второй электронный компонент электрически связан с материнской платой и размещен на ней.

[24] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции материнская плата выполнена с возможностью обеспечения электрической связи внешних запоминающих устройств.

[25] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции материнская плата включает в себя преобразователь постоянного тока для работы при по меньшей мере одном из первого напряжения и второго напряжения.

[26] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции компьютерный узел включает в себя сетевой порт. Сетевой порт предназначен для получения обрабатываемых задач, которые должны быть обработаны вторым электронным компонентом. Сетевой порт размещен на стороне рамки лотка и обращен к передней части каркасной конструкции.

[27] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции выдвинутое положение включает в себя первое выдвинутое положение и второе выдвинутое положение, и в которой первый электронный компонент доступен через отверстие для доступа сверху в первом выдвинутом положении и втором выдвинутом положении.

[28] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции рамка лотка дополнительно предназначена для вмещения четвертого электронного компонента, расположенного в продольном направлении в рамке лотка последовательно после первого электронного компонента.

[29] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции четвертый электронный компонент доступен через отверстие для доступа сверху только во втором выдвинутом положении.

[30] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции рамка лотка дополнительно включает в себя защелкивающийся механизм для поворотного перемещения четвертого электронного компонента из положения хранения в положение для легкого доступа. Четвертый электронный компонент в положении хранения параллелен отверстию для доступа сверху. Четвертый электронный компонент в положении для легкого доступа расположен под углом к отверстию для доступа сверху.

[31] В некоторых вариантах осуществления каркасной конструкции четвертая конструкция воздуховода размещена в рамке лотка и расположена поверх четвертого электронного компонента. Четвертая конструкция воздуховода включает в себя множество обращенных назад отверстий для распределения потока текучей среды.

[32] Каждая из реализаций настоящей технологии обладает по меньшей мере одним из вышеупомянутых аспектов и/или целей, но не обязательно имеет их все. Следует понимать, что некоторые аспекты настоящей технологии, которые возникли в попытке достичь вышеупомянутой цели, могут не удовлетворять этой цели и/или удовлетворять другим целям, которые не описаны в данном документе явным образом.

[33] Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества реализаций настоящей технологии станут очевидными из нижеследующего описания, сопроводительных чертежей и приложенной формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[34] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящей технологии станут более понятными из нижеследующего описания, приложенной формулы изобретения и сопроводительных чертежей, на которых:

[35] Фигура 1 представляет собой вид спереди слева в перспективе каркасной конструкции с первым и вторым компьютерным узлами, находящимися в положении приема и вмещающими множество электронных компонентов.

[36] Фигура 2 представляет собой вид спереди слева в перспективе каркаса из каркасной конструкции по Фигуре 1 с вентиляторами и с извлеченными первым и вторым компьютерными узлами.

[37] Фигура 3 представляет собой вид спереди слева в разобранном состоянии каркаса и второго компьютерного узла по Фигуре 1 с извлеченными электронными компонентами второго компьютерного узла, с извлеченными вентиляторами и с извлеченным первым компьютерным узлом.

[38] Фигура 4 представляет собой другой вид спереди слева в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 1.

[39] Фигура 5 представляет собой вид сзади справа в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 1.

[40] Фигура 6 представляет собой вид спереди каркасной конструкции по Фигуре 1.

[41] Фигура 7 представляет собой вид сверху каркасной конструкции по Фигуре 1 с различными частями потока текучей среды во время работы.

[42] Фигура 8 представляет собой вид сзади справа в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 7.

[43] Фигура 9 представляет собой вид спереди слева в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 1, где первый компьютерный узел находится в первом выдвинутом положении, а второй компьютерный узел извлечен.

[44] Фигура 10 представляет собой вид спереди слева в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 9, где первый компьютерный узел находится во втором выдвинутом положении, а четвертые электронные компоненты находятся в положении хранения.

[45] Фигура 11 представляет собой вид спереди слева в перспективе каркасной конструкции по Фигуре 10, где четвертые электронные компоненты находятся в положении для легкого доступа.

[46] Фигура 12 представляет собой вид спереди слева в перспективе серверной стойки, вмещающей каркасную конструкцию по Фигуре 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[47] Приведенные в данном документе примеры и условные формулировки призваны главным образом помочь читателю понять принципы настоящей технологии, а не ограничить ее объем такими конкретно приведенными примерами и условиями. Должно быть понятно, что специалисты в данной области смогут разработать различные механизмы, которые, хоть и не описаны в данном документе явным образом, тем не менее воплощают принципы настоящей технологии и включаются в ее суть и объем.

[48] Кроме того, нижеследующее описание может описывать реализации настоящей технологии в относительно упрощенном виде для целей упрощения понимания. Специалисты в данной области поймут, что различные реализации настоящей технологии могут иметь большую сложность.

[49] В некоторых случаях также могут быть изложены примеры модификаций настоящей технологии, которые считаются полезными. Это делается лишь для содействия понимаю и, опять же, не для строгого определения объема или очерчивания границ настоящей технологии. Эти модификации не являются исчерпывающим списком, и специалист в данной области может осуществлять другие модификации, все еще оставаясь при этом в рамках объема настоящей технологии. Кроме того, случаи, когда примеры модификаций не приводятся, не следует толковать так, что никакие модификации не могут быть осуществлены и/или что описанное является единственным способом реализации такого элемента настоящей технологии.

КАРКАСНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

[50] Со ссылкой на Фигуру 12 проиллюстрирована серверная стойка 1200, вмещающая каркасную конструкцию 100 среди множества каркасных конструкций (не пронумерованных). Следовательно, можно сказать, что каркасная конструкция 100 выполнена с возможностью размещения в серверной стойке 1200. В общем, одна или несколько каркасных конструкций серверной стойки 1200 выполнены с возможностью обработки обрабатываемых запросов и/ или задач для внешнего клиента. Например, данные, указывающие определенный обрабатываемый запрос, могут быть получены одним или несколькими электронными компонентами каркасной конструкции 100 (и/или электронными компонентами других каркасных конструкций серверной стойки 1200). Эти данные затем могут обрабатываться и/или сохраняться одним или несколькими электронными компонентами каркасной конструкции 100. То, как каркасная конструкция 100 реализуется в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии, теперь будет описано более подробно со ссылкой на Фигуру 1.

[51] Как показано на Фигуре 1, каркасная конструкция 100 содержит каркас 200 и два компьютерных узла, а именно первый компьютерный узел 301 и второй компьютерный узел 302. Каркасная конструкция 100 также содержит вентиляторы 400 на своей задней части.

[52] Однако, в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления вентиляторы 400 могут быть исключены из каркасной конструкции 100. Например, предполагается, что вентиляторы 400 могут в качестве альтернативы быть предусмотрены на задней части серверной стойки 1200. Следует отметить, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии первый компьютерный узел 301 может быть идентичен второму компьютерному узлу 302.

[53] Кроме того, каркасная конструкция 100 содержит множество ручек (не пронумерованных), в том числе ручки 285 каркаса, ручки 280 компьютерного узла и ручки 290 лотка. Как станет ясно из описания, приведенного ниже, множество ручек может позволить оператору выполнять техническое обслуживание и/или замену по меньшей мере некоторых компонентов каркасной конструкции с большей эффективностью.

Каркас

[54] То, как каркас 200 из каркасной конструкции 100 может быть реализован в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии, теперь будет описано со ссылкой на Фигуру 2.

[55] Как показано на Фигуре 2, каркас 200 содержит первую нижнюю панель 202, первую боковую стенку 204, вторую боковую стенку 206, перегородку 208 и заднюю стенку 210. Первая боковая стенка 204 и вторая боковая стенка проходят в продольном направлении в каркасе 200 и размещены на соответствующих сторонах первой нижней панели 202. Перегородка 208 также проходит в продольном направлении в каркасе 200 и расположена между первой боковой стенкой 204 и второй боковой стенкой 206. Перегородка 208 по существу параллельна первой боковой стенке 204 и второй боковой стенке 206. Задняя стенка 210 проходит в поперечном направлении между первой боковой стенкой 204 и второй боковой стенкой 206 в задней части каркаса 200 и соединяется с ними.

[56] Первая боковая стенка 204, вторая боковая стенка 206, перегородка 208 и задняя стенка 210 прикреплены к первой нижней панели 202 каркаса 200 с использованием любых подходящих крепежных средств, таких как, например, болты и/или винты. В качестве альтернативы первая боковая стенка 204, вторая боковая стенка 206, перегородка 208 и задняя стенка 210 могут быть выполнены как одно целое с первой нижней панелью 202 для обеспечения каркаса 200.

[59] Задняя стенка 210 также выполнена с возможностью вмещения, помимо прочего, разъема 214 питания, разъемов 216 материнской платы и других разъемов (не пронумерованных), которые будут описаны более подробно в данном документе ниже. Задняя стенка 210 снабжена отверстиями 212 для, вообще говоря, обеспечения связи по текучей среде между внутренней частью каркаса 200 и внешней частью каркаса 200 через заднюю стенку 210.

[58] Следует отметить, что в неограничивающем варианте осуществления, показанном на Фигуре 2, вентиляторы 400 съемно прикреплены с возможностью снятия к задней стенке 210 на внешней стороне каркаса 200. Как проиллюстрировано, когда вентиляторы 400 прикреплены с возможностью снятия к задней стенке 214, вентиляторы 400 выровнены в продольном направлении с соответствующими отверстиями 212. Как будет более подробно описано ниже, наличие вентиляторов 400, расположенных таким образом относительно отверстий 212, позволяет вентиляторам 400 создавать поток(и) текучей среды в соответствии с направлением 250, то есть изнутри корпуса 200, через заднюю стенку 210 наружу из каркаса 200.

[59] Следует отметить, что первая боковая стенка 204, вторая боковая стенка 206, перегородка 208 и задняя стенка 210 и первая нижняя панель 202 определяют два пространства хранения в каркасе 200, а именно первое пространство 270 хранения и второе пространство 260 хранения.

[60] Первое пространство 270 хранения определяется первой нижней панелью 202, первой боковой стенкой 204 слева, перегородкой 208 справа и задней стенкой 210 сзади. Аналогично, второе пространство 260 хранения определяется первой нижней панелью 202, второй боковой стенкой 204 справа, перегородкой 208 слева и задней стенкой 210 сзади. Два пространства 120 хранения расположены на соответствующих сторонах (по бокам) от перегородки 208. В конкретном неограничивающем варианте осуществления настоящей технологии два пространства 270 и 260 хранения могут быть по существу идентичны друг другу.

[61] Ручки 285 каркаса обеспечены на первой нижней панели 202 и проходят вперед из каркаса 200.

[62] Первое пространство 270 хранения каркаса 200 выполнено с возможностью вмещения первого компьютерного узла 301 (см. Фигуру 1), а второе пространство 260 хранения каркаса 200 выполнено с возможностью вмещения второго компьютерного узла 302 (см. Фигуру 1) или наоборот. Можно сказать, что одно из двух пространств 270 и 260 хранения вмещает соответствующий компьютерный узел из компьютерных узлов 301 и 302.

Компьютерный узел

[63] Теперь со ссылкой на Фигуру 3 будет описано то, как реализован второй компьютерный узел 302. Однако следует отметить, что первый компьютерный узел 301 может быть реализован аналогично второму компьютерному узлу 302, не отступая от объема настоящей технологии.

[64] На Фигуре 3 приведено представление 300 каркаса 200 и второго компьютерного узла 302 в разобранном виде. Следует отметить, что первый компьютерный узел 301 и внутренние компоненты каркасной конструкции 100 не показаны на Фигуре 3 для простоты. Кроме того, представление 300 каркаса 200 и второго компьютерного узла 302 является упрощенным представлением каркаса 200 и второго компьютерного узла 302 только для простоты.

[65] Как видно, второй компьютерный узел 302 содержит корпус 304, рамку 320 лотка и механизм 325 скольжения, которые теперь будут поочередно описаны.

[66] Корпус 304 включает в себя вторую нижнюю панель 306, третью боковую стенку 308 и четвертую боковую стенку 310. Третья боковая стенка 308 и четвертая боковая стенка 310 проходят в продольном направлении в корпусе 304 и расположены на соответствующих сторонах второй нижней панели 306. Ручка 280 компьютерного узла обеспечена на второй нижней панели 306 и проходит вперед из корпуса 304. Третья боковая стенка 308 и четвертая боковая стенка 310 прикреплены ко второй нижней панели 306, но в качестве альтернативы могут быть выполнены как одно целое со второй нижней панелью 306.

[67] Следует отметить, что компьютерный узел выполнен с возможностью извлекаться из соответствующего пространства хранения, что может быть желательным по ряду причин. Например, компьютерный узел может извлекаться из соответствующего пространства хранения оператором для целей обслуживания и/или замены. Таким образом, можно сказать, что корпус 304 выполнен с возможностью съемного хранения во втором пространстве 260 хранения. Таким образом, можно сказать, что второй компьютерный узел 302 может съемно храниться во втором пространстве 260 хранения.

[68] Кроме того, корпус 304 имеет переднюю часть 312 и заднюю часть 314. Передняя часть 312 корпуса 304 и задняя часть 314 корпуса 304 расположены в корпусе 304 друг за другом в продольном направлении от его переднего конца к его заднему концу.

[69] Передняя часть 312 корпуса 304 выполнена с возможностью вмещения рамки 320 лотка. Рамка 320 лотка имеет две стороны (не пронумерованы) и включает в себя отверстие 322 для доступа сверху. Ручка 290 лотка обеспечена на одной из двух сторон рамки 320 лотка и проходит вперед из рамки 320 лотка. Рамка 320 лотка может скользящим образом перемещаться из положения приема в по меньшей мере одно выдвинутое положение так, что, когда рамка 320 лотка находится в положении приема, рамка 320 лотка размещается в передней части 312 корпуса 304.

[70] Следует отметить, что рамка 320 лотка выполнена с возможностью скользящего перемещения между положением приема и по меньшей мере одним выдвинутым положением благодаря механизму 325 скольжения второго компьютерного узла 302. Механизм 325 скольжения размещен в передней части корпуса 304. Механизм 325 скольжения включает в себя одну боковую часть рамки 320 лотка и соответствующую четвертую боковую стенку 310 корпуса 304. Однако, механизм 325 скольжения может включать в себя другую боковую часть рамки 320 лотка и соответствующую третью боковую стенку 308. Однако, в некоторых вариантах осуществления второй компьютерный узел 302 может иметь два механизма скольжения, по одному на каждой боковой части рамки 320 лотка, и реализованные аналогично тому, как реализован механизм 325 скольжения.

[71] В одном варианте осуществления боковая часть рамки 320 лотка может быть вставлена в соответствующую боковую стенку корпуса 304 для обеспечения механизма 325 скольжения. Другими словами, соответствующая боковая стенка корпуса может быть выполнена с возможностью приема упомянутой боковой части рамки 320 лотка посредством вставки для обеспечения механизма скольжения. В дополнительном варианте осуществления, соответствующая боковая стенка корпуса может быть выполнена с возможностью приема упомянутой боковой части рамки 320 лотка посредством вставки для обеспечения механизма скольжения. В другом варианте осуществления боковая часть рамки 320 лотка и соответствующая боковая стенка корпуса 304 могут иметь подходящие конструкции скользящих для обеспечения механизма 325 скольжения.

[72] Следует отметить, что механизм 325 скольжения может быть реализован различными способами для конкретного применения настоящей технологии. Однако, механизм 325 скольжения выполнен с возможностью скользящего перемещения в продольном направлении соответствующей рамки лотка компьютерного узла между (i) положением приема (см. Фигуру 1), (ii) первым выдвинутым положением (см. Фигуру 9) и (iii) вторым выдвинутым положением (см. Фигуру 10). Как станет понятно из приведенного ниже описания, цель скользящего перемещения рамки лотка состоит в том, чтобы обеспечить доступ или дополнительный доступ к по меньшей мере некоторым электронным компонентам соответствующего компьютерного узла, не требуя извлечения соответствующего компьютерного узла из каркаса 200.

[73] Также следует отметить, что второй компьютерный узел 302 также включает в себя структуру 3020 цепи (см. Фигуру 4). Структура 3020 цепи прикреплена (i) к рамке 320 лотка на задней части рамки 320 лотка на одном ее конце и (ii) ко второй нижней панели 306 корпуса 304 на другом ее конце. Вообще говоря, структура 3020 цепи предусмотрена для предотвращения риска выдвижения рамки 320 лотка из корпуса 304 до точки, в которой она от него отсоединяется. Можно сказать, что структура 3020 цепи может ограничивать положение рамки 320 лотка и взаимодействовать с механизмом 325 скольжения для предотвращения случайного выпадения или отсоединения рамки 320 лотка из/от корпуса 304.

[74] Предполагается, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии структура 3020 цепи может быть поворотно прикреплена к рамке 320 лотка на задней части рамки 320 лотка на одном ее конце и поворотно прикреплена ко второй нижней панели 306 корпуса 304 на другом ее конце.

[75] В дополнение к соединению рамки 320 лотка с корпусом 304 структура 3020 цепи может образовывать полый проход (не пронумерован) для вмещения (электро-) разводки для электрического соединения по меньшей мере некоторых электронных компонентов в рамке 320 лотка с по меньшей мере некоторыми другими электронными компонентами в корпусе 304.

Электронные компоненты

[76] Как упомянуто выше, второй компьютерный узел 302 выполнен с возможностью вмещения электронных компонентов для целей обработки и/или хранения данных. Следует отметить, что по меньшей мере некоторые из электронных компонентов вмещаются в рамку 320 лотка, в то время как другие электронные компоненты вмещаются в корпус 304. То, какие из электронных компонентов второго компьютерного узла 302 вмещаются в рамку 302 лотка (например, которая вмещается в переднюю часть 312 корпуса 304), а какие электронные компоненты второго компьютерного узла 302 вмещаются в корпус 304 (например, заднюю часть 314 корпуса 304), теперь будет описано со ссылкой на Фигуры 4 и 5.

[77] Как показано на Фигурах 4 и 5, второй компьютерный узел 302 вмещает в рамке 320 лотка первые электронные компоненты 1000 и четвертые электронные компоненты 2000. Вообще говоря, первые электронные компоненты 1000 и четвертые электронные компоненты 2000 могут быть запоминающими носителями различных типов.

[78] Например, первый электронный компонент 1000 может быть жестким диском (HDD). Первый электронный компонент 1000 может иметь рабочую температуру в 50 градусов по Цельсию (в качестве примера). В качестве альтернативы, этот первый электронный компонент 1000 может работать при температуре около 50 градусов по Цельсию и, таким образом, его рабочая температура может составлять от 45 градусов по Цельсию до 55 градусов по Цельсию.

[79] В другом примере, четвертый электронный компонент 2000 может быть твердотельным накопителем (SSD). В качестве альтернативы, четвертый электронный компонент 2000 может быть энергонезависимой памятью (NVME). Четвертый электронный компонент 2000 может иметь рабочую температуру в 70 градусов по Цельсию (в качестве примера). В качестве альтернативы, этот четвертый электронный компонент 2000 может работать при температуре около 70 градусов по Цельсию и, таким образом, его рабочая температура может составлять от 65 градусов по Цельсию до 75 градусов по Цельсию.

[80] Четвертые электронные компоненты 2000 покрыты конструкцией 2001 воздуховода, имеющей множество обращенных назад отверстий 2002. Предполагается, что отверстия из множества обращенных назад отверстий 2002 могут быть размещены на одинаковом расстоянии друг от друга в поперечном направлении. Также предполагается, что некоторое обращенное назад отверстие может проходить вертикально и может иметь щелевидный профиль. Как будет описано далее в данном документе, конструкция 2001 воздуховода, имеющая множество обращенных назад отверстий 2002, позволяет распределять поток текучей среды поверх четвертых электронных компонентов 2000 для более эффективного охлаждения четвертых электронных компонентов 2000 во время работы и/или распределять поток текучей среды в поперечном направлении во втором компьютерном узле 302.

[81] Как будет также описано более подробно ниже в данном документе, обеспечение первых электронных компонентов 1000 в передней части рамки 320 лотка, а четвертых электронных компонентов 2000 в задней части рамки 320 лотка (и, следовательно, в продольном направлении позади первых электронных компонентов 1000), может обеспечить более эффективное охлаждение первых электронных компонентов 1000 и четвертых электронных компонентов 2000 во время работы.

[82] Второй компьютерный узел 302 также вмещает в задней части 314 корпуса 304 материнскую плату 3000. Материнская плата 3000 электрически соединена с первыми электронными компонентами 1000 и с четвертыми электронными компонентами 2000 через разводку (не показана), что в данной области техники известно. Материнская плата 3000 также электрически соединена с разъемом 214 питания через разъем 216 материнской платы. Например, разъем 214 питания может быть электрически соединен с шиной питания серверной стойки 1200 (см. Фигуру 12) и, в свою очередь, с источником питания и может обеспечивать электропитание материнской платы 3000 и других электронных компонентов второго компьютерного узла 302.

[83] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии материнская плата 3000 может быть выполнена с возможностью обеспечения электрической связи с дополнительными внешними запоминающими устройствами (не показаны). Например, в некоторых реализациях, чтобы обрабатывать и/или сохранять обрабатываемые запросы от клиента, второму компьютерному узлу 302 могут потребоваться дополнительные запоминающие носители для первых электронных компонентов 1000 и четвертых электронных компонентов 2000. В таком случае материнская плата 3000, выполненная с возможностью обеспечения электрической связи с внешними запоминающими устройствами, может увеличить емкость запоминающих носителей второго компьютерного узла 302.

[84] Кроме того, материнская плата 3000 включает в себя преобразователь 3030 постоянного тока. В общем, преобразователь 3030 постоянного тока может быть выполнен с возможностью преобразования питания из первого напряжения 12 вольт во второе напряжение 48 вольт и наоборот. Разработчики настоящей технологии поняли, что снабжение материнской платы 3000 преобразователем 3030 постоянного тока может позволить материнской плате 3000 работать при различных характеристиках напряжения и, следовательно, делает материнскую плату 3000 более универсальной для использования с различными источниками питания и системами серверных стоек. Например, если источник питания работает при 12 вольтах, материнской плате 3000 может не требоваться применять преобразователь 3030 постоянного тока. Однако, если источник питания работает при 48 вольтах, материнская плата может применять преобразователь 3030 постоянного тока для преобразования тока в 12 вольт. Следовательно, можно иметь одну материнскую плату, выполненную с возможностью работы при 12 вольтах, тогда как преобразователь 3030 постоянного тока может быть применен, когда желательно использовать одну материнскую плату при подаваемом питании 48 вольт. Это может привести к техническому преимуществу, заключающемуся в том, что нет необходимости производить несколько материнских плат для разных реализаций под различные напряжения.

[85] Второй компьютерный узел 302 также вмещает в задней части 314 корпуса 304 множество вторых электронных компонентов (не пронумерованных), в том числе второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100. Вообще говоря, множество вторых электронных компонентов представляет собой тип блока обработки (например, CPU).

[86] Например, второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 могут иметь рабочую температуру 95 градусов по Цельсию (в качестве примера). В качестве альтернативы, второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 могут работать при температуре около 95 градусов по Цельсию и, таким образом, рабочая температура второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 может быть в пределах 90 градусов по Цельсию и 100 градусов по Цельсию.

[87] Второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 размещены на материнской плате 3000 и связаны с ней электрически. Следует отметить, что второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 расположены на материнской плате 3000 в задней части 314 корпуса 304 так, что они смещены относительно друг друга. Второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 размещены со смещением в продольном направлении во втором компьютерном модуле 302. Второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 также размещены со смещением в поперечном направлении относительно друг друга вдоль продольной оси второго компьютерного модуля 302. Предполагается, что второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 скомпонованы во втором компьютерном модуле 302 в шахматном порядке.

[88] Как станет понятно из приведенного ниже описания, обеспечение второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 в задней части 316 корпуса 304 таким образом, что они смещены относительно друг друга, может обеспечить более эффективное охлаждение второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 во время работы.

[89] Следует отметить, что второй передний электронный компонент 3105 и второй задний электронный компонент 3100 покрыты конструкцией 4002 воздуховода и конструкцией 4004 воздуховода, соответственно. Как будет описано в данном документе ниже, конструкция 4002 воздуховода и конструкция 4004 воздуховода позволяют направлять поток текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100, соответственно, для более эффективного охлаждения второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 во время работы.

[90] Второй компьютерный узел 302 также вмещает, в задней части 314 корпуса 304, третьи электронные компоненты 3200, 3206, 3205 и 3203. Вообще говоря, третьи электронные компоненты 3200, 3206, 3205 и 3203 представляют собой тип компьютерного устройства памяти.

[91] Например, третий электронный компонент может быть оперативной памятью (RAM). Этот третий электронный компонент может иметь рабочую температуру 75 градусов по Цельсию (в качестве примера). В качестве альтернативы, этот третий электронный компонент может работать при температуре около 75 градусов по Цельсию и, таким образом, его рабочая температура может составлять от 70 градусов по Цельсию до 80 градусов по Цельсию.

[92] Третий электронный компонент 3200, 3206, 3205 и 3203 размещены на материнской плате 3000 и связаны с ней электрически. Как видно, третьи электронные компоненты 3205 и 3203 проходят в продольном направлении с каждой стороны от второго переднего электронного компонента 3105, тогда как третьи электронные компоненты 3200 и 3206 проходят в продольном направлении с каждой стороны от второго заднего электронного компонента 3100.

[93] Следует отметить, что третьи электронные компоненты 3200, 3206, 3205 и 3203 покрыты конструкциями 4006, 4008, 4010 и 4013 воздуховодов, соответственно. Как будет описано ниже, конструкции 4006, 4008, 4010 и 4013 воздуховодов позволяют направлять поток текучей среды поверх третьих электронных компонентов 3200, 3206, 3205 и 3203, соответственно, для более эффективного охлаждения третьих электронных компонентов 3200, 3206, 3205 и 3203 во время работы.

[94] Кроме того, следует отметить, что конструкция 4010 воздуховода и конструкция 4008 воздуховода соединены каналообразной конструкцией 4012 воздуховода, что позволяет направлять поток текучей среды из конструкции 4010 воздуховода в конструкцию 4008 воздуховода. Как станет понятно из описания, приведенного в данном документе ниже, каналообразная конструкция 4012 воздуховода также имеет вертикально проходящую барьерную стенку 4011 и может позволить предотвращать связь по текучей среде между частью потока текучей среды, направляемой поверх переднего второго электрического компонента 3105, и частью потока текучей среды, направляемой поверх второго заднего электронного компонента 3100.

[95] Со ссылкой на Фигуру 6 проиллюстрирован вид спереди каркасной конструкции 200. Следует отметить, что второй компьютерный узел 302 также содержит сетевые порты 602 и сетевые порты 604 в передней части второго компьютерного узла 302. В общем, сетевые порты 602 и 604 выполнены с возможностью получения обрабатываемых задач или запроса на обработку по меньшей мере некоторыми электронными компонентами второго компьютерного узла 302.

[96] Сетевые порты 602 размещены на одной стороне рамки 320 лотка (снаружи), тогда как сетевые порты 604 размещены на другой стороне рамки 320 лотка (снаружи). Следует также отметить, что сетевые порты 602 и 604 расположены так, что они обращены к передней части каркасной конструкции 100. Как станет понятно из приведенного ниже в данном документе описания, сетевые порты 602 и 604, расположенные так, что они обращены к передней части каркасной конструкции 100, могут позволить операторам скользящим образом перемещать рамку 320 лотка между положением приема и по меньшей мере одним выдвинутым положением без отсоединения разводки от сетевых портов 602 и 604.

Выполнение операций

[97] Как упоминалось ранее, каркасная конструкция 100 (см. Фигуру 12) выполнена с возможностью установки в серверную стойку 1200. Для того, чтобы вставляться и устанавливаться в серверную стойку 1200, первая и вторая боковые стенки 204 и 206 (см. Фигуру 2) корпуса 200 могут взаимодействовать с внутренними стенками (не пронумерованными) серверной стойки 1200 для плотной вставки каркасной конструкции 100 в серверную стойку 1200. Оператор может плотно вставить каркасную конструкцию 100 в серверную стойку 1200 и может установить ее, нажав на ручки 285 каркаса, обеспеченные в передней части первой нижней панели 202. Нажимая на ручки 285 каркаса, оператор соединяет разъем 214 питания с шиной питания серверной стойки 1200 и разъем порта управления (не пронумерован) с основными шинами управления серверной стойки 1200. Как только каркасная конструкция 100 плотно вставлена в серверную стойку 1200 и установлена таким образом, каркасная конструкция 100 взаимодействует с внутренними стенками серверной стойки 1200 для фиксации каркасной конструкции 100 на месте. Предполагается, что взаимодействие между каркасной конструкцией 100 и внутренними стенками серверной стойки 1200 может быть обеспечено одним или несколькими механизмами фиксации.

[98] Например, оператор может извлечь каркасную конструкцию 100 из серверной стойки 1200, приведя в действие механизмы фиксации и тем самым прекратив взаимодействие между каркасной конструкцией 100 и внутренними стенками серверной стойки 1200. Оператор может потянуть (потянуть снизу) рукоятки 285 каркаса для извлечения каркасной конструкции 100 из серверной стойки 1200.

[99] Теперь будет описано то, как оператор может производить операции с компьютерным узлом, таким как компьютерный узел 302. Однако следует понимать, что оператор может производить операции с первым компьютерным узлом 301 аналогично тому, как оператор производит операции со вторым компьютерным узлом 302.

[100] Для того, чтобы вставляться в каркас 200 (например, во второе пространство 260 хранения), перегородка 208 и вторая боковая стенка 206 (см. Фигуру 2) каркаса 200 могут взаимодействовать с третьей и четвертой боковыми стенками 308 и 310, соответственно.

[101] Оператор может плотно вставлять корпус 304 второго компьютерного узла 302 во второе пространство 260 хранения посредством нажатия на рукоятку 280 компьютерного узла, обеспеченную в передней части второй нижней панели 306. После плотной вставки корпуса 304 во второе пространство 360 хранения, корпус 304 взаимодействует с перегородкой 208 и второй боковой стенкой 206 для фиксации корпуса 304 на месте. Предполагается, что взаимодействие между корпусом 304 и перегородкой 208 и второй боковой стенкой 206 может быть обеспечено одним или несколькими механизмами фиксации.

[102] Теперь будет описано то, как оператор может производить операции с рамкой лотка. Примеры будут приведены для рамки лотка первого компьютерного узла 301. Следует отметить, что компоненты первого компьютерного узла 301, которые идентичны компонентам второго компьютерного узла 302, будут обозначаться соответствующими позициями для простоты. Однако следует понимать, что оператор может производить операции с рамкой 320 лотка второго компьютерного узла 302 аналогично тому, как оператор производит операции с рамкой 320 лотка первого компьютерного узла 301.

[103] Следует отметить, что, когда рамка 320 лотка находится в положении приема (см. Фигуру 1), первые электронные компоненты 1000 доступны со стороны передней части рамки 320 лотка, однако четвертые электронные компоненты 2000 недоступны. Как упомянуто выше, рамка 320 лотка имеет отверстие 322 для доступа сверху для обеспечения доступа к первым электронным компонентам 1000, когда рамка 320 лотка находится в выдвинутом положении, как показано на Фигуре 9.

[104] Когда рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении, соответствующие первые электронные компоненты 100 могут быть установлены в или извлечены из рамки 320 лотка индивидуально через отверстие 320 для доступа сверху и/или из передней части рамки 320 лотка. Однако, когда рамка 320 лотка находится во втором выдвинутом положении, как показано на Фигуре 10, отверстие 322 для доступа сверху обеспечивает доступ как к первым электронным компонентам 1000, так и ко вторым электронным компонентам 200.

[105] Разработчики настоящей технологии осознали, что наличие рамки 320 лотка, которая может перемещаться скользящим образом из положения приема в по меньшей мере одно выдвинутое положение, может обеспечить возможность доступа к по меньшей мере некоторым из первых электронных компонентов 1000 и четвертых электронных компонентов 2000 через отверстие 322 для доступа сверху и без извлечения первого компьютерного узла 301 из каркаса 100.

[106] Со ссылкой на Фигуры 1, 9 и 10 теперь будет описано то, как оператор может производить операции с первым компьютерным узлом 301 каркасной конструкции 100. Однако следует отметить, что оператор может производить операции со вторым компьютерным узлом 302 аналогичным образом. Предусматривается также, что оператор может производить операции с любым из первого компьютерного узла 301 и второго компьютерного узла 302 независимо и/или одновременно.

[107] Рамка 320 лотка первого компьютерного узла 301 изображена на Фигуре 1 в положении приема. Когда левая рамка 210 лотка находится в положении приема, первые электронные компоненты 1000 доступны только со стороны передней части рамки 320 лотка, тогда как четвертые электронные компоненты 2000 недоступны.

[108] Предполагается, что, когда рамка 320 лотка находится в положении приема, рамка 320 лотка может быть зафиксирована в положении приема с помощью механизма фиксации (не показано). Когда рамка 320 лотка находится в положении приема, а механизм фиксации находится в отпущенном положении, механизм фиксации может препятствовать скользящему перемещению рамки 320 лотка из положения приема в первое выдвинутое положение. Когда оператор приводит в действие механизм фиксации, механизм фиксации может перемещаться в нажатое положение и механизм фиксации перестает препятствовать скользящему перемещению рамки 320 лотка из положения приема в первое выдвинутое положение.

[109] Рамка 320 лотка содержит ручку 290 лотка, которая выступает вперед из каркаса 100. Оператор тянет за ручку 290 лотка, чтобы скользящим образом переместить рамку 320 лотка из каркаса 200. Действительно, механизм 325 скольжения допускает скользящее перемещение в продольном направлении рамки 320 лотка из каркаса 200, когда оператор тянет за ручку 290 лотка.

[110] Оператор может продолжать тянуть за ручку 290 лотка до тех пор, пока рамка 320 лотка не достигнет первого выдвинутого положения, такого как изображено на Фигуре 9. Когда рамка 320 лотка достигает первого выдвинутого положения, оператор получает доступ к первым электронным компонентам 100 через отверстие 322 для доступа сверху в рамке 320 лотка. Однако, когда рамка 320 лотка достигает первого выдвинутого положения, оператор не имеет доступа к четвертым электронным компонентам 2000. Например, когда каркасная конструкция 100 установлена в серверной стойке 1200 (см. Фигуру 12), другая каркасная конструкция (не пронумерованная), расположенная непосредственно над каркасной конструкцией 100, может препятствовать доступу ко вторым электронным компонентам 200, когда рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении. Тем не менее, обеспечение доступа к первым электронным компонентам 1000 через отверстие 322 для доступа сверху в первом выдвинутом положении позволяет ремонтировать и обслуживать любой из первых электронных компонентов 1000 без непреднамеренного отсоединения любого из четвертых электронных компонентов 2000.

[111] Оператор может отсоединять любой из первых электронных компонентов 100, когда рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении. Как только первый электронный компонент 1000 отсоединен, оператор может извлечь этот первый электронный компонент 1000 из рамки 320 лотка через отверстие 322 для доступа сверху в рамке 320 лотка. Оператор может установить в рамку 320 лотка замену первого электронного компонента вместо упомянутого первого электронного компонента 1000, который был извлечен.

[112] Оператор может снова потянуть за ручку 290 лотка вперед по направлению от каркаса 200, пока рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении. Потянув за ручку 320 лотка вперед по направлению из каркаса 200 с пороговым усилием, когда рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении, оператор прикладывает достаточное усилие к механизму 325 скольжения и перемещает рамку 320 лотка скользящим образом в продольном направлении из первого выдвинутого положения по направлению ко второму выдвинутому положению. Рамка 320 лотка изображена во втором выдвинутом положении на Фигуре 10.

[113] Когда рамка 320 лотка находится во втором выведенном положении, оператор имеет доступ к первым электронным компонентам 1000 и к четвертым электронным компонентам 2000 рамки 320 лотка через отверстие 322 для доступа сверху в рамке 320 лотка.

[114] Оператор может отпустить ручку 290 лотка и может извлечь из рамки 320 лотка любой из первых электронных компонентов 1000 и четвертых электронных компонентов 2000, используя обе руки, избегая при этом извлечения первого компьютерного узла 301 из каркаса 200.

[115] Чтобы извлечь любой из четвертых электронных компонентов 2000, пока рамка 320 лотка находится во втором выдвинутом положении, оператор может доставать до пространства под конструкцией 2001 воздуховода и отсоединять любой из четвертых электронных компонентов 2000 от рамки 320 лотка. Как только четвертый электронный компонент 2000 отсоединен, оператор может извлечь этот четвертый электронный компонент 2000 из рамки 320 лотка через отверстие 322 для доступа сверху в рамке 320 лотка.

[116] Оператор может установить в рамку 320 лотка замену второго электронного компонента вместо упомянутого второго электронного компонента, который был извлечен. С этой целью оператор может разместить заменяющий второй электронный компонент под конструкцией 2001 воздуховода и подключить этот заменяющий второй электронный компонент там, где был подключен упомянутый второй электронный компонент, который был извлечен.

[117] Разработчики настоящей технологии поняли, что, хотя четвертые электронные компоненты 2000 доступны через отверстие для доступа сверху, пока рамка 320 лотка находится во втором выдвинутом положении, замена одного из четвертых электронных компонентов 2000 может быть затруднена из-за нехватки места для руки пользователя для того, чтобы достать до пространства под конструкцией 2001 воздуховода для отсоединения второго электронного компонента.

[118] С этой целью разработчики настоящей технологии разработали защелкивающийся механизм 1102, который обеспечивает возможность поворотного перемещения четвертых электронных компонентов 2000 и конструкции 2001 воздуховода из положения приема, такого как изображено на Фигуре 10, в положение для легкого доступа, такое как изображено на Фигуре 11.

[119] Когда рамка 320 лотка находится во втором выдвинутом положении, оператор может нажать сверху на конструкцию 2001 воздуховода для обеспечения усилия для приведения в действие защелкивающегося механизма 1102 под четвертыми электронными компонентами 2000. Как только защелкивающийся механизм 1102 приводится в действие, защелкивающийся механизм 1102 поворотно перемещает передний конец четвертых электронных компонентов 2000 и переднюю часть конструкции 2001 воздуховода по направлению от рамки 320 лотка в положение для легкого доступа. Когда четвертые электронные компоненты 2000 находятся в положении для легкого доступа, оператор имеет больше места для того, чтобы достать до пространства под конструкцией 2001 воздуховода для отключения четвертого электронного компонента и для его замены, как описано выше.

[120] Затем оператор нажимает сверху на конструкцию 2001 воздуховода по направлению к рамке 320 лотка, что обеспечивает усилие для защелкивающегося механизма 1102 для поворотного перемещения переднего конца четвертого электронного компонента 2000 и передней части конструкции 2001 воздуховода по направлению к рамке 320 лотка и в положение приема, как показано на Фигуре 10.

[121] Предполагается, что другие механизмы, помимо защелкивающегося механизма 1102, могут быть использованы для поворотного перемещения четвертых электронных компонентов 2000 между положением приема и положением для легкого доступа. Независимо от конкретного механизма, используемого для поворотного перемещения четвертых электронных компонентов 2000 между положением приема и положением для легкого доступа, четвертые электронные компоненты 2000 в положении хранения параллельны отверстию 322 для доступа сверху, тогда как в положении для легкого доступа четвертые электронные компоненты 2000 располагаются под углом к отверстию 322 для доступа сверху, чтобы предоставить оператору больше места для обслуживания и/или замены любого из четвертых электронных компонентов 2000.

[122] Оператор может толкнуть ручку 290 лотка по направлению к каркасу 200, пока рамка 320 лотка находится во втором выдвинутом положении. Толкая ручку 290 лотка по направлению к каркасу 200 с пороговым усилием, оператор прикладывает достаточное усилие к механизму 325 скольжения, который перемещает рамку 320 лотка скользящим образом в продольном направлении из второго выдвинутого положения по направлению к первому выдвинутому положению. Оператор может толкать ручку 290 лотка до тех пор, пока рамка 320 лотка не достигнет первого выдвинутого положения, такого как изображено на Фигуре 9.

[123] Оператор может снова толкнуть ручку 290 лотка по направлению к каркасу 200, пока рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении. Толкая ручку 290 лотка по направлению к каркасу 200 с пороговым усилием, пока рамка 320 лотка находится в первом выдвинутом положении, оператор прикладывает достаточное усилие к механизму 325 скольжения, который перемещает рамку 320 лотка скользящим образом в продольном направлении из первого выдвинутого положения по направлению к положению приема.

Охлаждение

[124] То, как происходит охлаждение по меньшей мере некоторых электронных компонентов внутри второго компьютерного узла 302 во время работы второго компьютерного узла 320, теперь будет описано со ссылкой на Фигуры 7 и 8. Однако следует отметить, что охлаждение по меньшей мере некоторых электронных компонентов внутри первого компьютерного узла 301 может происходить во время работы первого компьютерного узла 301 аналогичным образом.

[125] Когда вентиляторы 400 работают, вентиляторы 400 создают поток текучей среды через каркасную конструкцию 100. Например, когда вентиляторы 400 работают, окружающий воздух (текучая среда) поступает в передний конец рамки 320 лотка с температурой окружающей среды, как показано стрелкой 702. Как только текучая среда поступает в передний конец рамки 320 лотка, поток текучей среды направляется поверх и вокруг первых электронных компонентов 1000. Поток текучей среды позволяет охлаждать первые электронные компоненты 1000. Как только текучая среда проходит первые электронные компоненты 1000, текучая среда проходит через область 704 рамки 320 лотка, находящуюся между первыми электронными компонентами 1000 и четвертыми электронными компонентами 2000. Текучая среда, проходящая через область 704, имеет более высокую температуру, чем температура текучей среды при поступлении в рамку 320 лотка. Затем текучая среда направляется через конструкцию 2001 воздуховода поверх и вокруг четвертых электронных компонентов 2000. Следует отметить, что обращенные назад отверстия 2002 конструкции 2001 воздуховода помогают в обеспечении каналов 706 для текучей среды между четвертыми электронными компонентами 2000. Предполагается, что расстояние между обращенными назад отверстиями 2002 может соответствовать расстоянию между четвертыми электронными компонентами 2000. Кроме того, обращенные назад отверстия 2002 позволяют равномерно распределять поток текучей среды, когда текучая среда достигает области 708 второго компьютерного узла 302, которая находится сразу за конструкцией 2001 воздуховода. Текучая среда, проходящая через область 708, имеет более высокую температуру, чем температура текучей среды в области 704.

[126] Текучая среда в области 708 протекает назад по направлению к вентиляторам 400. Следует отметить, что конструкции воздуховодов в задней части 316 корпуса 304 второго компьютерного узла 302 позволяют разделять поток текучей среды на более чем одну часть и направлять эти более одной части поверх различных электронных компонентов, размещенных в задней части 316.

[127] Как проиллюстрировано, первая часть 710 потока текучей среды направляется посредством конструкции 4013 воздуховода поверх третьего электронного компонента 3203 от его переднего конца к его заднему концу. Вторая часть 712 потока текучей среды направляется посредством конструкции 4002 воздуховода поверх второго переднего электронного компонента 3105 от его переднего конца к его заднему концу.

[128] Третья часть 714 потока текучей среды направляется посредством конструкции 4010 воздуховода поверх третьего электронного компонента 3205 от его переднего конца к его заднему концу. Третья часть 714 затем направляется посредством конструкции 4012 воздуховода по направлению к конструкции 4008 воздуховода. Затем, третья часть 714 направляется поверх третьего электронного компонента 3206 от его переднего конца к его заднему концу. Следует отметить, что конструкция 4012 воздуховода имеет вертикально проходящую барьерную стенку 4011, которая проходит от конструкции 4012 воздуховода вверх, так что высота конструкции 4012 воздуховода с вертикально проходящей барьерной стенкой 4011 соответствует высоте второго модуля 302.

[129] Четвертая часть 716 потока текучей среды направляется посредством конструкции 4004 воздуховода поверх второго заднего электронного компонента 3100 от его переднего конца к его заднему концу. Пятая часть 718 потока текучей среды направляется посредством конструкции 4006 воздуховода поверх третьего электронного компонента 3200 от его переднего конца к его заднему концу.

[130] Следует отметить, что смещение между конструкцией 4010 воздуховода и конструкцией 4004 воздуховода позволяет направлять различные части потока текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100, соответственно. Например, смещение в поперечном направлении вдоль продольной оси каркаса 200 между вторым передним электронным компонентом 3105 и вторым задним электронным компонентом 3100 может позволить направлять разные части потока текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100, соответственно. Можно сказать, что компоновка в шахматном порядке второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 и соответствующих конструкций 4010 и 4004 воздуховодов может сделать возможным направление различных частей потока текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100, соответственно, что увеличивает эффективность охлаждения каркасной конструкции 100.

[131] Кроме того, следует отметить, что конструкция 4012 воздуховода, обеспечивающая связь по текучей среде между конструкциями 4010 и 4008 воздуховодов, также способствует направлению различных частей потока текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100, соответственно. Следует отметить, что в дополнение к направлению третьей части потока текучей среды, как описано выше, конструкция 4012 воздуховода также функционирует как барьер для текучей среды для обеспечения того, чтобы вторая часть 712 потока текучей среды (при выходе из конструкции 4002 воздуховода) не смешивалась с четвертой частью 716 потока текучей среды (при поступлении в конструкцию 4004 воздуховода). В этом случае конструкция 4012 воздуховода, обеспечивающая связь по текучей среде между конструкциями 4010 и 4008 воздуховодов, является каналообразной конструкцией, которая проходит вертикально под вторыми передним и задним электронными компонентами 3105 и 3100 и является более короткой, чем высота второго компьютерного узла 302. В таком случае конструкция 4012 воздуховода имеет вертикально проходящую барьерную стенку 4011, которая проходит по направлению от каналообразной конструкции для того, чтобы закрыть вертикальный зазор между каналообразной конструкцией и верхней стенкой (не показана) второго компьютерного узла 302. В результате вертикально проходящая барьерная стенка 4011 способствует направлению конструкцией 4012 воздуховода разных частей потока текучей среды поверх второго переднего электронного компонента 3105 и второго заднего электронного компонента 3100 соответственно, так что вторая часть 712 не смешивается с четвертой частью 716.

[132] Следует отметить, что, когда вторая часть 712 выходит из конструкции 4002 воздуховода, она имеет более высокую температуру, чем четвертая часть 716, когда четвертая часть 716 поступает в конструкцию 4004 воздуховода. В результате, предотвращение смешивания второй части 712 с четвертой частью 716 после того, как вторая часть 712 выходит из конструкции 4002 воздуховода, обеспечивает возможность использования потока текучей среды с более низкой температурой для охлаждения второго заднего электронного компонента 3100, чем температура второй части 712, когда вторая часть 712 выходит из конструкции 4002 воздуховода, тем самым улучшая эффективность охлаждения каркасной конструкции 100.

[133] Предполагается, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии конструкции 4013, 4002, 4010, 4012 (с вертикально проходящей барьерной стенкой 4011), 4008, 4004 и 4006 воздуховодов могут быть сформированы как одно целое. Другими словами, конструкции 4013, 4002, 4010, 4012 (с вертикально проходящей барьерной стенкой 4011), 4008, 4004 и 4006 воздуховодов могут быть изготовлены как конструкция «цельного» воздуховода, которая может быть размещена на материнской плате 3000 так, чтобы располагаться поверх соответствующих электронных компонентов.

[134] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что наличие вентиляторов 400, прикрепляемых к задней стенке 210 с возможностью снятия, является благоприятным с точки зрения обслуживания и замены по меньшей мере некоторых компонентов каркасной конструкции 100. Например, наличие вентиляторов 400, прикрепляемых с возможностью снятия к задней стенке 210 каркаса 100, вместо того, чтобы прикреплять их к задней части серверной стойки 1200 (см. Фигуру 12), может обеспечить возможность замены неисправного вентилятора из числа вентиляторов 400 без отсоединения соответствующего компьютерного узла от питания. Таким образом, соответствующий компьютерный узел может непрерывно работать во время замены неисправного вентилятора.

[135] Модификации и улучшения вышеописанных реализаций настоящей технологии могут стать очевидными для специалистов в данной области техники. Предшествующее описание предназначено для того, чтобы быть примерным, а не ограничивающим. Поэтому подразумевается, что объем настоящей технологии ограничен только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к каркасной конструкции, которая способствует охлаждению, доступу к и извлечению электронных компонентов. Технический результат - повышение эффективности охлаждения внутренних электронных компонентов. Технический результат достигается тем, что в каркасной конструкции имеется каркас с пространством хранения и компьютерным узлом. Пространство хранения предусмотрено для вмещения компьютерного узла. Узел имеет корпус, хранимый в пространстве хранения с возможностью извлечения. Корпус имеет переднюю и заднюю часть. Узел имеет рамку лотка, размещенную в передней части. Узел имеет механизм скольжения для скользящего перемещения в продольном направлении рамки лотка между положением приема и выдвинутым положением. Задняя часть имеет первую и вторую конструкции воздуховода и предназначена для вмещения двух компонентов. Первая конструкция воздуховода размещена поверх первого компонента, а вторая конструкция воздуховода размещена поверх второго компонента. Первая конструкция воздуховода смещена относительно второй конструкции воздуховода для направления различных частей потока текучей среды поверх первого компонента и второго компонента соответственно. 19 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Каркасная конструкция, содержащая:

каркас, включающий в себя:

первую нижнюю панель,

первую боковую стенку и вторую боковую стенку, проходящие в продольном направлении в каркасе и расположенные на соответствующих сторонах первой нижней панели,

перегородку, проходящую в продольном направлении в каркасе,

заднюю стенку, проходящую между первой боковой стенкой и второй боковой стенкой в задней части каркаса, причем задняя стенка имеет отверстия для обеспечения возможности протекания текучей среды между внутренней частью каркаса и внешней частью каркаса,

причем первая нижняя панель, первая боковая стенка, вторая боковая стенка, перегородка и задняя стенка определяют два пространства хранения в каркасе,

одно из двух пространств хранения вмещает компьютерный узел, причем компьютерный узел включает в себя:

корпус, включающий в себя:

вторую нижнюю панель,

третью боковую стенку и четвертую боковую стенку, проходящие в продольном направлении в корпусе и расположенные на соответствующих сторонах второй нижней панели,

причем корпус хранится в упомянутом одном из двух пространств хранения с возможностью извлечения,

корпус имеет переднюю часть и заднюю часть, причем передняя часть и задняя часть расположены в корпусе в продольном направлении друг за другом от переднего конца корпуса к заднему концу корпуса,

рамку лотка, размещенную в передней части корпуса и включающую в себя отверстие для доступа сверху,

причем рамка лотка предназначена для вмещения первого электронного компонента,

механизм скольжения, включающий в себя (i) боковую часть рамки лотка и (ii) соответствующую одну из третьей боковой стенки и четвертой боковой стенки,

причем механизм скольжения выполнен с возможностью скользящего перемещения в продольном направлении рамки лотка между положением приема и выдвинутым положением,

задняя часть корпуса включает в себя первую конструкцию воздуховода и вторую конструкцию воздуховода,

задняя часть предназначена для вмещения второго электронного компонента и другого второго электронного компонента,

первая конструкция воздуховода расположена поверх второго электронного компонента, первая конструкция воздуховода предназначена для направления потока текучей среды поверх второго электронного компонента для охлаждения второго электронного компонента во время работы,

вторая конструкция воздуховода расположена поверх другого второго электронного компонента, вторая конструкция воздуховода предназначена для направления потока текучей среды поверх другого второго электронного компонента для охлаждения этого второго электронного компонента во время работы,

первая конструкция воздуховода смещена относительно второй конструкции воздуховода для направления различных частей потока текучей среды поверх второго электронного компонента и другого второго электронного компонента соответственно.

2. Каркасная конструкция по п. 1, в которой первый электронный компонент имеет первую рабочую температуру, а второй электронный компонент имеет вторую рабочую температуру, причем вторая рабочая температура выше первой рабочей температуры.

3. Каркасная конструкция по п. 1, в которой первая конструкция воздуховода, смещенная относительно второй конструкции воздуховода, включает в себя первую конструкцию воздуховода, смещенную в продольном направлении относительно второй конструкции воздуховода в корпусе.

4. Каркасная конструкция по п. 1, в которой первая конструкция воздуховода, смещенная относительно второй конструкции воздуховода, включает в себя первую конструкцию воздуховода, смещенную в поперечном направлении относительно второй конструкции воздуховода вдоль продольной оси корпуса.

5. Каркасная конструкция по п. 1, в которой первая конструкция воздуховода направляет первую часть потока текучей среды поверх второго электронного компонента, а вторая конструкция воздуховода направляет вторую часть потока текучей среды поверх другого второго электронного компонента,

задняя часть дополнительно включает в себя третью конструкцию воздуховода,

третья конструкция воздуховода расположена в задней части корпуса таким образом, чтобы предотвращать связь по текучей среде между первой частью потока текучей среды и второй частью потока текучей среды.

6. Каркасная конструкция по п. 5, в которой третья конструкция воздуховода имеет вертикально проходящую стенку, причем вертикально проходящая стенка является барьером для текучей среды для предотвращения связи по текучей среде между первой частью потока текучей среды и второй частью потока текучей среды.

7. Каркасная конструкция по п. 5, в которой третья конструкция воздуховода расположена в продольном направлении между вторым электронным компонентом и другим вторым электронным компонентом.

8. Каркасная конструкция по п. 5, в которой первая конструкция воздуховода, вторая конструкция воздуховода и третья конструкция воздуховода выполнены как одно целое.

9. Каркасная конструкция по п. 1, при этом каркасная конструкция выполнена с возможностью вмещения в серверную стойку.

10. Каркасная конструкция по п. 9, при этом по меньшей мере одно из каркасной конструкции и серверной стойки дополнительно включает в себя вентилятор,

вентилятор для формирования потока текучей среды (i) от переднего конца каркаса (ii) к заднему концу каркаса и (iii) наружу из каркаса.

11. Каркасная конструкция по п. 10, в которой вентилятор выровнен в продольном направлении с отверстиями и прикреплен с возможностью снятия к задней стенке.

12. Каркасная конструкция по п. 1, в которой задняя часть корпуса дополнительно имеет материнскую плату, причем второй электронный компонент электрически связан с материнской платой и размещен на ней.

13. Каркасная конструкция по п. 12, в которой материнская плата выполнена с возможностью обеспечения электрической связи внешних запоминающих устройств.

14. Каркасная конструкция по п. 12, в которой материнская плата включает в себя преобразователь постоянного тока для работы при по меньшей мере одном из первого напряжения и второго напряжения.

15. Каркасная конструкция по п. 1, в которой компьютерный узел включает в себя сетевой порт, причем сетевой порт предназначен для получения обрабатываемых задач, которые должны быть обработаны вторым электронным компонентом, причем сетевой порт размещен на стороне рамки лотка и обращен к передней части каркасной конструкции.

16. Каркасная конструкция по п. 1, в которой выдвинутое положение включает в себя первое выдвинутое положение и второе выдвинутое положение и в которой первый электронный компонент доступен через отверстие для доступа сверху в первом выдвинутом положении и втором выдвинутом положении.

17. Каркасная конструкция по п. 14, в которой рамка лотка дополнительно предназначена для вмещения четвертого электронного компонента, расположенного в продольном направлении в рамке лотка последовательно после первого электронного компонента.

18. Каркасная конструкция по п. 15, в которой четвертый электронный компонент доступен через отверстие для доступа сверху только во втором выдвинутом положении.

19. Каркасная конструкция по п. 15, в которой рамка лотка дополнительно включает в себя защелкивающийся механизм для поворотного перемещения четвертого электронного компонента из положения хранения в положение для легкого доступа,

четвертый электронный компонент в положении хранения параллелен отверстию для доступа сверху,

четвертый электронный компонент в положении для легкого доступа расположен под углом к отверстию для доступа сверху.

20. Каркасная конструкция по п. 15, в которой четвертая конструкция воздуховода размещена в рамке лотка и расположена поверх четвертого электронного компонента, причем четвертая конструкция воздуховода включает в себя множество обращенных назад отверстий для распределения потока текучей среды.