DE102013101842B3 - Arrangement for computer system e.g. desktop computer, has expansion card that is mechanically secured on specific side of plug-in card, and is electrically coupled with several peripheral device ports of plug-in card - Google Patents

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Abstract

The arrangement (AO) has a plug-in card (SK) that is provided with a first side (S1) having a connector (SV1) for connecting plug-in card with a main circuit board. The plug-in card is provided with several peripheral device ports (PAS). An expansion card (EK) is mechanically secured on a second side (S2) of the plug-in card, such that the plug-in card is extended in a direction of extension (ER). The expansion card is electrically coupled with the peripheral device portion of the plug-in card. The expansion card is provided with another peripheral device ports.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Computersystem mit einer Steckkarte, wobei die Steckkarte eine erste Seite mit einem Steckverbinder zum Verbinden mit einer Hauptplatine aufweist.The invention relates to an arrangement for a computer system with a plug-in card, wherein the plug-in card has a first side with a connector for connection to a motherboard.

Der Einsatz von Steckkarten in Einschüben bzw. Servern eines Serverracks ist allgemein bekannt. Einschübe bzw. Server können beispielsweise eine Mid- oder Backplane im Inneren der Einschubkomponenten aufweisen. Über eine Vorderseite der Server können Einschubkomponenten, wie beispielsweise Laufwerke oder Massenspeicher, dicht gepackt in die Server eingeschoben und in Steckplätze der Mid- bzw. Backplane eingesteckt werden. Im Bereich einer Rückseite der Mid- bzw. Backplane ist oftmals ein Computermainboard oder eine Hauptplatine zur Aufnahme der Steckkarten und weiteren Komponenten vorgesehen. Dabei wird der Bauraum der Server in der Regel optimal, das heißt ohne größere Leerbereiche, ausgenutzt.The use of plug-in cards in slots or servers of a server rack is well known. Slots or servers, for example, have a mid or backplane inside the plug-in components. Through a front side of the server, plug-in components, such as drives or mass storage, can be pushed tightly into the server and plugged into slots on the midplane or backplane. In the area of a rear side of the midplane or backplane, a computer mainboard or a motherboard for receiving the plug-in cards and other components is often provided. The space of the server is usually optimal, that is, without larger empty areas, exploited.

Sollen Funktionen der Server erweitert werden, beispielsweise eine Vielzahl von in die Mid- bzw. Backplane eingesteckten Massenspeichern mittels einer RAID-Controller-Steckkarte der Hauptplatine zu einem RAID-Verbund zusammengefasst werden, so bedarf es in der Regel zusätzlicher Verkabelung oder Hardwarekomponenten. Dies liegt daran, dass an RAID-Controller-Steckkarten in der Regel nur eine begrenzte Anzahl von Massenspeichern, beispielsweise 8 Massenspeicher, angeschlossen und zu einem RAID-Verbund zusammengefasst werden können. Aufgrund der kompakten Bauweise und der dichtgepackten Anordnung von Komponenten im Inneren der Server ist es allerdings in der Regel nicht ohne Weiteres möglich, zusätzliche Hardware in dem begrenzten Bauraum unterzubringen.If functions of the server are to be expanded, for example, a large number of mass memories inserted in the midplane or backplane are combined to form a RAID network by means of a RAID controller card of the mainboard, additional cabling or hardware components are generally required. This is due to the fact that only a limited number of mass storage devices, for example 8 mass storage devices, can be connected to RAID controller plug-in cards and combined into a RAID array. Due to the compact design and the densely packed arrangement of components inside the server, however, it is usually not readily possible to accommodate additional hardware in the limited space.

Aus der DE 20 2006 018 845 U1 ist ein USB-Hub bekannt, welcher eine USB-Haupteinheit, eine Vielzahl von USB-Erweiterungseinheiten, einen zwischen der USB-Haupteinheit und den USB-Erweiterungseinheiten verbundenen USB-Controller sowie ein Stromanschlussteil aufweist.From the DE 20 2006 018 845 U1 A USB hub is known which comprises a USB main unit, a plurality of USB expansion units, a USB controller connected between the USB main unit and the USB expansion units, and a power connector.

Aus der DE 20 2010 012 786 U1 ist eine mechatronische Mainboarderweiterung bekannt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Main- bzw. Motherboard einen zentralen Bereich aufweist, auf dem die Hauptwärmeerzeuger der Steuerungseinheiten unter einem passiven und/oder aktiven Kühlsystem einheitlich beabstandet angeordnet sind.From the DE 20 2010 012 786 U1 a mechatronic mainboar extension is known, which is characterized in that the main or motherboard has a central region on which the main heat generators of the control units are arranged uniformly spaced under a passive and / or active cooling system.

Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Anordnung für ein Computersystem zu beschreiben, welche eine einfache Erweiterung der Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen einer Steckkarte ermöglicht.An object of the invention is to describe an arrangement for a computer system which allows a simple expansion of the number of peripheral device connections of a plug-in card.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung für ein Computersystem mit einer Steckkarte und einer Erweiterungskarte gelöst. Die Steckkarte weist eine erste Seite mit einem ersten Steckverbinder zum Verbinden mit einer Hauptplatine auf. Des Weiteren weist die Steckkarte eine erste Anzahl an Peripheriegeräteanschlüssen auf. Die Erweiterungskarte ist an einer zweiten Seite der Steckkarte mechanisch derart festlegbar, dass die Steckkarte in einer Erstreckungsrichtung verlängert wird. Die Erweiterungskarte ist mit wenigstens einem Peripheriegeräteanschluss der Steckkarte elektrisch koppelbar und weist eine zweite, im Vergleich zur ersten Anzahl größere, zweite Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen auf.The stated object is achieved by an arrangement for a computer system with a plug-in card and an expansion card. The plug-in card has a first side with a first connector for connection to a motherboard. Furthermore, the plug-in card has a first number of peripheral device connections. The expansion card is mechanically fixable on a second side of the plug-in card such that the plug-in card is extended in an extension direction. The expansion card can be electrically coupled to at least one peripheral device connection of the plug-in card and has a second, second number of peripheral device connections, larger than the first number.

Die erfindungsgemäße Anordnung sieht vor, dass die erste Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen der Steckkarte mit Hilfe der Erweiterungskarte erhöht wird, welche mit der Steckkarte mechanisch und elektrisch gekoppelt ist. Dadurch ist es möglich, eine größere Anzahl von Peripheriegeräten mit einer Hauptplatine zu verbinden als eine Anzahl von Peripheriegeräten, die an die Steckkarte selbst anschließbar sind. Dadurch ist es möglich, auf engem Bauraum die Anschlüsse einer Steckkarte modular, das heißt je nach Bedarf des Anwenders, zu erweitern. Im Gegensatz zu einer aufwendigen Verkabelung wird beim Anschluss der Erweiterungskarte an die Steckkarte nur wenig Zeit benötigt. Insbesondere können somit bestehende Serversysteme ohne zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise bauliche Änderungen, erweitert werden. Weiterhin sind im Wesentlichen keine langen Kabelverbindungen zwischen der Steckkarte und der Erweiterungskarte notwendig, was zusätzlich Platz im Inneren eines Servers spart. Des Weiteren befindet sich ein Erweiterungsmodul nicht „fliegend”, das heißt lose und lediglich über Kabelverbindungen an die Steckkarte angeschlossen, im Bauraum des Servers, wodurch es beispielsweise zu Berührungen oder Kontakten mit anderen Baukomponenten des Servers und somit zu Schäden kommen könnte. Auch ist durch die mechanische Festlegung an der Steckkarte gewährleistet, dass die in der Regel aufwendige und komplexe Kühlung der Komponenten eines Servers nicht durch die Erweiterungskarte beziehungsweise zusätzliche Kabelverbindungen behindert wird.The arrangement according to the invention provides that the first number of peripheral device connections of the plug-in card is increased with the aid of the expansion card, which is mechanically and electrically coupled to the plug-in card. This makes it possible to connect a larger number of peripheral devices to a motherboard than a number of peripheral devices that can be connected to the daughterboard itself. This makes it possible, in a confined space, the connections of a plug-in card modular, that is, depending on the needs of the user to expand. In contrast to a complicated wiring, the connection of the expansion card to the plug-in card requires little time. In particular, existing server systems can therefore be extended without additional measures, for example structural changes. Furthermore, essentially no long cable connections between the plug-in card and the expansion card are necessary, which additionally saves space inside a server. Furthermore, an expansion module is not "flying", that is loose and connected only via cable connections to the plug-in card in the space of the server, which could, for example, to touch or contact with other components of the server and thus damage. It is also ensured by the mechanical definition of the plug-in card that the usually complex and complex cooling of the components of a server is not hindered by the expansion card or additional cable connections.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Steckkarte und die Erweiterungskarte in einem mechanisch festgelegten Zustand zusammen höchstens eine Länge und eine Breite auf, die einem Formfaktor einer Steckkartennorm entsprechen. Dadurch wird der für die Steckkartennorm vorgesehene Bauraum innerhalb eines Servers beispielsweise besonders gut ausgenutzt.According to an advantageous embodiment, the plug-in card and the expansion card together in a mechanically fixed state together at most a length and a width corresponding to a form factor of a standard board standard. As a result, the space provided for the card standard space within a server, for example, particularly well utilized.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Anzahl der Peripheriegeräteanschlüsse in einem Bereich der zweiten Seite der Steckkarte angeordnet. Zudem weist die Erweiterungskarte wenigstens einen zweiten Steckverbinder zur mechanischen und elektrischen Kopplung mit wenigstens einem Peripheriegeräteanschluss der Steckkarte auf. Mittels des Steckverbinders ist es möglich, die Erweiterungskarte sowohl mechanisch als auch elektrisch mit der Steckkarte zu koppeln. Dadurch sind beispielsweise keine zusätzlichen mechanischen Elemente nötig, um die Erweiterungskarte an der Steckkarte festzulegen. Des Weiteren kann auf Kabelverbindungen zwischen der Steckkarte und der Erweiterungskarte verzichtet werden. Dies spart dem Anwender zusätzliche Kosten ein und verringert den zeitlichen Aufwand zum Erweitern der Anzahl an Anschlüssen.According to a further advantageous embodiment, the first number of Peripheral device connections arranged in a region of the second side of the plug-in card. In addition, the expansion card has at least one second connector for mechanical and electrical coupling to at least one peripheral device connection of the plug-in card. By means of the connector it is possible to couple the expansion card both mechanically and electrically with the plug-in card. As a result, for example, no additional mechanical elements are needed to specify the expansion card on the plug-in card. Furthermore, cable connections between the plug-in card and the expansion card can be dispensed with. This saves the user additional costs and reduces the time required to extend the number of connections.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steckkarte eine dritte, der zweiten Seite gegenüberliegende Seite mit einem Slotwinkel zum Anbringen an einem Slotfeld auf. Dadurch ist es möglich, die Steckkarte sicher an einem Slotfeld einer Einschubkomponente festzulegen. Dies ermöglicht zudem, dass die Erweiterungskarte, welche beispielsweise über den wenigstens einen Steckverbinder mit der Steckkarte verbunden ist, über die Steckkarte mechanisch sicher in einem Server festgelegt ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the plug-in card has a third, the second side opposite side with a slot angle for attachment to a slot field. This makes it possible to securely attach the plug-in card to a slot field of a plug-in component. This also makes it possible for the expansion card, which is connected to the plug-in card, for example, via the at least one plug-in connector, to be mechanically securely fixed in a server via the plug-in card.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie den abhängigen Patentansprüchen offenbart.Further advantageous embodiments are disclosed in the following detailed description of exemplary embodiments and the dependent claims.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren beschrieben.The embodiments of the invention are described below with reference to the attached figures.

In den Figuren zeigen:In the figures show:

1 eine schematisch Anordnung einer Steckkarte und einer Erweiterungskarte und 1 a schematic arrangement of a plug-in card and an expansion card and

2 eine schematisch Draufsicht auf einen Einschub eines Serverracks. 2 a schematic plan view of a slot of a server rack.

1 zeigt eine Anordnung AO für ein Computersystem, insbesondere für einen Einschub eines Serverracks. In der 1 sind nur die für die Erläuterung der Erfindung relevanten Komponenten der Anordnung AO gezeigt. Auf die Darstellung weiterer Komponenten wurde wegen der besseren Übersichtlichkeit verzichtet. 1 shows an arrangement AO for a computer system, in particular for a slot of a server rack. In the 1 only the components of the arrangement AO relevant for the explanation of the invention are shown. On the presentation of other components was omitted because of the better clarity.

Die Anordnung AO weist eine Steckkarte SK auf. Die Steckkarte SK weist eine erste Leiterplatte LP1 mit einem ersten Steckverbinder SV1 auf, welcher beispielsweise in einen vorgesehenen PCIe-Steckplatz einer Hauptplatine gesteckt werden kann. Der erste Steckverbinder SV1 ist an einer ersten Seite S1 der ersten Leiterplatte LP1 der Steckkarte SK angeordnet. Die Steckkarte SK weist an einer dazu senkrechten zweiten Seite S2 zwei erste Anschlussblöcke AB1 mit Peripheriegeräteanschlüssen PAS auf, welche auf der ersten Leiterplatte LP1 angeordnet sind. Jeder erste Anschlussblock AB1 weist jeweils 4 Peripheriegeräteanschlüsse PAS auf, welche übereinander angeordnet sind. Somit weist die Steckkarte SK eine erste Anzahl von 8 Peripheriegeräteanschlüssen PAS auf. Gegenüber der zweiten Seite S2 weist die Steckkarte SK an einer dritten Seite S3 einen Slotwinkel SW auf, mit welchem die Steckkarte SK beispielsweise in einem Slotfeld eines Einschubgehäuses eines Serverracks festgelegt werden kann.The arrangement AO has a plug-in card SK. The plug-in card SK has a first printed circuit board LP1 with a first connector SV1, which can be inserted, for example, in a designated PCIe slot of a motherboard. The first connector SV1 is arranged on a first side S1 of the first printed circuit board LP1 of the plug-in card SK. The plug-in card SK has on a second side S2 perpendicular thereto two first terminal blocks AB1 with peripheral device connections PAS, which are arranged on the first circuit board LP1. Each first connection block AB1 has in each case 4 peripheral device connections PAS, which are arranged one above the other. Thus, the plug-in card SK has a first number of 8 peripheral device ports PAS. Compared to the second side S2, the plug-in card SK on a third side S3 on a slot angle SW, with which the plug-in card SK can be set, for example in a slot field of a plug-in housing of a server rack.

Bei der Steckkarte SK handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen RAID-Controller. RAID-Controller (redundant array of independent disks) dienen zur Ansteuerung und Organisation einer Massenspeichervorrichtung, die im Allgemeinen mehrere physische Festplatten aufweist. Der RAID-Controller fasst diese physischen Festplatten zu einem logischen Laufwerk zusammen, wobei ein größerer Datendurchsatz gewährleistet werden. Durch RAID-Organisationen werden redundante Informationen, also redundante Daten, geschaffen, damit im Falle eines Ausfalls einzelner Komponenten des RAID-Systems, also beispielsweise einer Festplatte, die verlorenen Daten eier ausgefallenen Festplatte wieder hergestellt werden können und es zum keinem Datenverlust oder Fehlern im System kommen kann.The plug-in card SK is a RAID controller in the exemplary embodiment. RAID controllers (redundant array of independent disks) are used to control and organize a mass storage device, which generally has several physical disks. The RAID controller consolidates these physical disks into a logical drive, ensuring greater data throughput. RAID organizations create redundant information, or redundant data, so that in the case of a failure of individual components of the RAID system, such as a hard disk, the lost data of failed hard disk can be restored and no data loss or errors in the system can come.

In der Regel weisen RAID-Controller bis zu 8 Peripheriegeräteanschlüsse PAS auf, welche wie oben beschrieben in die zwei Anschlussblöcke AB1 zu je vier übereinander geordneten Peripheriegeräteanschlüssen PAS unterteilt sind. Somit lassen sich maximal 8 Festplatten an die Steckkarte SK bzw. den RAID-Controller anschließen.As a rule, RAID controllers have up to 8 peripheral device ports PAS, which as described above are subdivided into the two port blocks AB1 of four superimposed peripheral device ports PAS each. Thus, a maximum of 8 hard disks can be connected to the plug-in card SK or the RAID controller.

Bei dem Peripheriegeräteanschlüssen PAS handelt es sich um Anschlüsse bekannter Verbindungsstandards, wie beispielsweise SATA (serial advanced technology attachment), SAS (serial attached small computer system interface) oder FC (fiber channel).The peripheral device ports PAS are connections of known connection standards, such as serial advanced technology attachment (SATA), serial attached small computer system interface (SAS), or fiber channel (SAS).

Um die erste Anzahl der Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK zu erweitern, beispielsweise um mehr als 8 Massenspeicher mittels des RAID-Controllers zu einem logischen RAID-Verbund zu gruppieren, weist die Anordnung AO gemäß 1 eine Erweiterungskarte EK auf. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Erweiterungskarte EK beispielsweise um einen SAS-Expander oder einen SATA-Port-Multiplier. Die Erweiterungskarte EK ist mittels zweiter Steckverbinder SV2, welche auf einer zweiten Leiterplatte LP2 der Erweiterungskarte EK angeordnet sind, mit den Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Steckkarte SK mechanisch und elektrisch verbunden. Die zweiten Steckverbinder SV2 sind dabei in die Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK eingesteckt. Die Erweiterungskarte EK ist somit mechanisch sicher an der Steckkarte SK festgelegt.In order to expand the first number of peripheral device ports PAS of the plug-in card SK, for example, to group more than 8 mass storage devices by means of the RAID controller into a logical RAID network, the arrangement AO according to FIG 1 an expansion card EK on. In the exemplary embodiment, the expansion card EK is, for example, a SAS expander or a SATA port multiplier. The expansion card EK is connected to the peripheral device connections PAS of the plug-in card SK by means of second plug connectors SV2, which are arranged on a second printed circuit board LP2 of the expansion card EK mechanically and electrically connected. The second connector SV2 are plugged into the peripheral device connections PAS of the plug-in card SK. The expansion card EK is thus mechanically fixed securely on the plug-in card SK.

Die Anzahl der zweiten Steckverbinder SV2 entspricht dabei der Anzahl der Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK. Die zweiten Steckverbinder SV2 sind ebenfalls, analog zu den Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Steckkarte SK, in je zwei Steckverbinderblöcke SVB von jeweils 4 zweiten Steckverbindern SV2 unterteilt. Je nach Art der Erweiterungskarte EK bzw. dem Wunsch der Anwenders müssen nicht zwingend alle Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK mit den zweiten Steckverbindern SV2 der Erweiterungskarte EK verbunden sein.The number of second connectors SV2 corresponds to the number of peripheral device connections PAS of the plug-in card SK. The second plug connectors SV2 are also, analogously to the peripheral device connections PAS of the plug-in card SK, subdivided into two plug connector blocks SVB of respectively four second plug connectors SV2. Depending on the type of expansion card EK or the request of the user, it is not absolutely necessary for all peripheral device connections PAS of the plug-in card SK to be connected to the second plug-in connectors SV2 of the expansion card EK.

Die Erweiterungskarte EK weist weiterhin eine zweite Anzahl an Peripheriegeräteanschlüssen PAS auf, wobei die zweite Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen PAS die erste Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Steckkarte SK übersteigt. Im Ausführungsbeispiel weist die Erweiterungskarte EK vier zweite Anschlussblöcke AB2 zu je vier Peripheriegeräteanschlüssen PAS auf, welche ebenfalls übereinander angeordnet sind.The expansion card EK also has a second number of peripheral device ports PAS, wherein the second number of peripheral device ports PAS exceeds the first number of peripheral device ports PAS of the plug-in card SK. In the exemplary embodiment, the expansion card EK four second terminal blocks AB2 to four peripheral device ports PAS, which are also arranged one above the other.

Die Erweiterungskarte EK weist weiterhin eine Verwaltungseinheit VE auf, die mit den zweiten Steckverbindern SV2 und den Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Erweiterungskarte EK verbunden ist. Die Verwaltungseinheit VE ist schematisch dargestellt und kann beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder mehrere diskrete Schaltungselemente umfassen. Die Verwaltungseinheit VE ist dazu eingerichtet, in einer dem Fachmann bekannten Weise den Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Erweiterungskarte EK Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK zuzuordnen. Die Erweiterungskarte EK bzw. die Verwaltungseinheit VE verwaltet zum Beispiel den Datenaustausch, der zwischen den Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Steckkarte SK und der Erweiterungskarte EK stattfindet. Dabei kann die Erweiterungskarte EK beispielsweise mehreren Peripheriegeräteanschlüssen PAS der Erweiterungskarte EK einen Peripheriegeräteanschluss PAS der Steckkarte SK zuteilen. Beispielsweise kann die Erweiterungskarte EK derart eingerichtet sein, dass 16 an die Erweiterungskarte EK angeschlossene Massenspeicher über zwei Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK adressiert werden können.The expansion card EK further has a management unit VE, which is connected to the second connectors SV2 and the peripheral device connections PAS of the expansion card EK. The management unit VE is shown schematically and may for example comprise a microcontroller and / or a plurality of discrete circuit elements. The management unit VE is set up to assign the peripheral device connections PAS of the expansion card EK peripheral device connections PAS to the plug-in card SK in a manner known to the person skilled in the art. The expansion card EK or the management unit VE manages, for example, the data exchange that takes place between the peripheral device connections PAS of the plug-in card SK and the expansion card EK. In this case, the expansion card EK can, for example, allocate a peripheral device connection PAS of the expansion card EK to a plurality of peripheral device connections PAS of the expansion card EK. For example, the expansion card EK can be set up such that 16 mass memories connected to the expansion card EK can be addressed via two peripheral device connections PAS of the plug-in card SK.

Die Erweiterungskarte EK ist dabei so an der Steckkarte SK festgelegt, dass die Erweiterungskarte EK die Steckkarte SK in einer Erstreckungsrichtung ER verlängert. Dabei ist die zweite Leiterplatte LP2 der Erweiterungskarte EK im Wesentlichen parallel versetzt zu der ersten Leiterplatte LP1 der Steckkarte SK in derselben Ebene angeordnet. Eine Außenseite AS der zweiten Leiterplatte LP2 der Erweiterungskarte EK kann dabei berührend an der zweiten Seite S2 der ersten Leiterplatte LP1 der Steckkarte SK angeordnet sein. Die Außenseite AS kann auch leicht beabstandet von der zweiten Seite S2 sein.The expansion card EK is defined on the plug-in card SK in such a way that the expansion card EK extends the plug-in card SK in an extension direction ER. In this case, the second printed circuit board LP2 of the expansion card EK is arranged substantially parallel to the first printed circuit board LP1 of the plug-in card SK in the same plane. An outer side AS of the second printed circuit board LP2 of the expansion card EK can be arranged in contact with the second side S2 of the first printed circuit board LP1 of the plug-in card SK. The outside AS may also be slightly spaced from the second side S2.

Die Erweiterungskarte EK erweitert somit die Steckkarte SK derart, dass über die Erweiterungskarte EK mehr Peripheriegeräte angeschlossen werden können als Peripheriegeräteanschlüsse PAS an der Steckkarte SK selbst vorhanden sind. Wie beschrieben weist die Erweiterungskarte EK vier zweite Anschlussblöcke AB2 mit jeweils vier Peripheriegeräteanschlüssen PAS auf. Somit lassen sich an die Anordnung AO beispielsweise 16 Massenspeicher anschließen, und mit Hilfe der einen Steckkarte SK bzw. dem einen RAID-Controller verwalten.The expansion card EK thus expands the plug-in card SK such that more peripheral devices can be connected via the expansion card EK than peripheral device connections PAS are present on the plug-in card SK itself. As described, the expansion card EK has four second terminal blocks AB2 each with four peripheral device terminals PAS. Thus, for example, 16 mass memories can be connected to the arrangement A0, and managed with the aid of a plug-in card SK or the one RAID controller.

Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung AO ist es, dass je nach Anschlussbedarf die Erweiterungskarte EK modular ergänzt werden kann. Benötigt ein Kunde oder Anwender maximal acht Festplatten zum Anschluss an die Steckkarte SK bzw. den RAID-Controller, so ist es nicht notwendig, die Erweiterungskarte EK an die Steckkarte SK anzuschließen. Benötigt ein Kunde bzw. Anwender mehr als acht Steckplätze bzw. Peripheriegeräteanschlüssen PAS, so kann dieser die modulare Erweiterungskarte EK entsprechend obiger Beschreibung an die Steckkarte SK anstecken. Alle übrigen Komponenten des Einschubs bzw. Servers können unverändert beibehalten werden.An essential advantage of the arrangement AO is that, depending on the connection requirements, the expansion card EK can be modularly supplemented. If a customer or user requires a maximum of eight hard disks for connection to the SK card or the RAID controller, it is not necessary to connect the EK expansion card to the SK card. If a customer or user requires more than eight slots or peripheral device connections PAS, the latter can connect the modular expansion card EK to the plug-in card SK in accordance with the above description. All other components of the insert or server can be kept unchanged.

Die Steckkarte SK und die Erweiterungskarte EK weisen zusammen eine Länge L und eine Höhe H auf, welche maximale Abmaße eines Formfaktors einer Steckkartennorm, beispielsweise PCI- oder PCI-Express, nicht überschreiten. Damit ist gewährleistet, dass die Anordnung AO keinen zusätzlichen Bauraum beispielsweise in einem Einschub eines Serverracks einnimmt. Damit wird zum Beispiel verhindert, dass die Kühlung der Komponenten des Einschubs nicht behindert wird. Auch sind beispielweise keine baulichen Änderungen bereits bestehender System notwendig.The plug-in card SK and the expansion card EK together have a length L and a height H, which do not exceed the maximum dimensions of a form factor of a standard board card, such as PCI or PCI Express. This ensures that the arrangement AO occupies no additional space, for example in a slot of a server rack. This prevents, for example, that the cooling of the components of the insert is not hindered. Also, for example, no structural changes to existing systems are necessary.

Die Steckkarte SK kann beispielsweise als Low-Profil-PCI-Steckkarte ausgebildet sein. Dabei kann die Steckkarte SK eine halbe Länge und eine halbe Höhe der maximale Abmaße des PCI-Formfaktors aufweisen. Die Erweiterungskarte EK weist dann maximal eine halbe Länge des PCI-Formfaktors auf.The plug-in card SK can be designed, for example, as a low-profile PCI plug-in card. In this case, the plug-in card SK can have a half length and a half height of the maximum dimensions of the PCI form factor. The expansion card EK then has a maximum of half the length of the PCI form factor.

Die Steckkarte SK und die Erweiterungskarte EK können jeweils auch andere Abmessungen, wie beispielsweise eine maximale Höhe des PCI-Formfaktors, haben. Entscheidend ist, dass die Steckkarte SK und die Erweiterungskarte EK zusammen die maximalen Abmessungen des entsprechenden Formfaktors nicht überschreiten.The plug-in card SK and the expansion card EK can each have other dimensions, such as a maximum height of the PCI form factor. It is crucial that the card SK and the expansion card EK together the maximum dimensions of the corresponding form factor.

In einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Erweiterungskarte EK neben den zweiten Steckverbindern SV2 auch über zusätzliche mechanische Elemente sicher an der Steckkarte SK festgelegt sein. Hierbei bieten sich dem Fachmann bekannte Verbindungstechniken, beispielsweise gefederte Klammerelemente, an.In an alternative embodiment, which is not shown, the expansion card EK can be securely fixed to the plug-in card SK, in addition to the second plug-in connectors SV2, also via additional mechanical elements. In this case, the joining techniques known to the person skilled in the art, for example sprung clip elements, offer themselves.

In einem weiteren alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erweiterungskarte EK über eben beschriebene, dem Fachmann bekannte mechanische Verbindungstechniken an der Steckkarte SK festgelegt. Dabei sind je nach Bedarf oder Anwendungsfall einer oder mehrere Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Steckkarte SK, welche nicht notwendiger Weise an der zweiten Seite angeordnet sein müssen, elektrisch, beispielweise über eine kurze Kabelverbindung oder einem Kabelstrang, mit einem oder mehreren zweiten Steckverbindern SV2 verbunden.In a further alternative embodiment, which is not shown, the expansion card EK is fixed to the plug-in card SK via just described mechanical connection techniques known to the person skilled in the art. Depending on the need or application, one or more peripheral device connections PAS of the plug-in card SK, which need not necessarily be arranged on the second side, are connected electrically, for example via a short cable connection or a cable harness, to one or more second connectors SV2.

Die Anordnung AO gemäß 1 eignet sich beispielsweise zum Einsatz in einem Einschub eines Serversystems oder Serverracks, welcher beispielhaft anhand 2 beschrieben wird.The arrangement AO according to 1 is suitable, for example, for use in a slot of a server system or server rack, which exemplifies 2 is described.

Serverracks, welche auch als Server- oder Computerschränke bezeichnet werden, dienen, wie eingangs beschrieben, der Aufnahme einer Vielzahl von Einschüben, insbesondere Servern. In der Regel weisen die Einschübe eine Standardbreite von 19'' auf. Die Höhe der Einschübe entspricht in der Regel ebenfalls standarisierten Höheneinheiten HE bzw. U (Unit), wobei eine Höheneinheit HE 1,75'', also 44,45 mm, entspricht. Die Server sind in der Regel dicht gepackt in dem Serverrack übereinander und/oder nebeneinander angeordnet, um hohe Rechenleistungen, insbesondere für Anbieter von Datenbanksystemen, bereitzustellen. Beispielsweise können bis zu 40 Einschübe und mehr einer Höheneinheit HE in einem Serverrack vorgesehen sein.Server racks, which are also referred to as server or computer cabinets serve, as described above, the inclusion of a variety of slots, especially servers. As a rule, the inserts have a standard width of 19 ". The height of the inserts generally also corresponds to standardized height units HE or U (unit), with one height unit HE corresponding to 1.75 ", ie 44.45 mm. As a rule, the servers are packed tightly in the server rack one above the other and / or next to one another in order to provide high computing performance, in particular for providers of database systems. For example, up to 40 bays and more of a height unit HE may be provided in a server rack.

2 zeigt eine schematische Draufsicht eines Einschubs E eines Serverracks. Der Einschub E weist in einem begrenzten Baumraum BR, beispielsweise der Höhe 1 U, 12 Massenspeicher MS auf, wobei jeweils drei Massenspeicher MS übereinander geordnet sind. In der Draufsicht gemäß 2 sind deshalb nur vier Massenspeicher MS zu erkennen. Die Massenspeicher MS sind beispielsweise Magnet-Festplattenlaufwerke. Die Massenspeicher MS sind mittels dritter Steckverbinder SV3 mit einer Backplane BP verbunden. In manchen Konfigurationen von Einschüben E eines Serverracks kann die Backplane BP auch als Mid-Plane bezeichnet werden oder vollständig entfallen. Der Einschub E weist des Weiteren eine Vielzahl an Komponenten, beispielsweise mehrere Kühlvorrichtungen K, beispielsweise Ventilatoren, auf, welche zum Kühlen der Massenspeicher MS und der weiteren, in dem Einschub E befindlichen Komponenten eingerichtet sind. 2 shows a schematic plan view of a slot E of a server rack. The drawer E has in a limited tree space BR, for example, the height 1 U, 12 mass storage MS, in each case three mass storage MS are superimposed. In the plan view according to 2 Therefore, only four mass storage MS can be seen. The mass storage MS are, for example, magnetic hard disk drives. The mass storage MS are connected by means of third plug connector SV3 with a backplane BP. In some configurations of slots E of a server rack, the backplane BP may also be referred to as a mid-plane or completely eliminated. The drawer E further comprises a plurality of components, for example a plurality of cooling devices K, for example fans, which are designed to cool the mass storage devices MS and the other components located in the drawer E.

Der Einschub weist weiter eine Hauptplatine HP auf, in welche eine Riser-Karte RK eingesteckt ist. In die Riser-Karte RK ist die Steckkarte SK der Anordnung AO gemäß 1 mittels des ersten Steckverbinders SV1 eingesteckt. Die Backplane BP weist auf einer Rückseite RS entsprechend der Anzahl der Massenspeicher MS eine Vielzahl von Anschlüssen auf (nicht dargestellt), welche mittels Datenverbindungen DV an die Peripheriegeräteanschlüsse PAS der Erweiterungskarte EK der Anordnung AO angeschlossen sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind weitere Komponenten des Einschubs E nicht dargestellt. Darunter fallen beispielsweise Passivkühlkomponenten, weiterer Steckkarten und/oder Prozessoren. Der Baumraum BR ist somit dichtgepackt.The drawer further has a motherboard HP, in which a riser card RK is inserted. In the riser card RK is the card SK of the arrangement AO according to 1 inserted by means of the first connector SV1. The backplane BP has on a back side RS corresponding to the number of mass storage devices MS a plurality of connections (not shown), which are connected by means of data connections DV to the peripheral device connections PAS of the expansion card EK of the arrangement AO. For reasons of clarity, further components of the insert E are not shown. These include, for example, passive cooling components, further plug-in cards and / or processors. The tree space BR is thus densely packed.

Mittels der Anordnung AO ist es nun möglich, trotz des begrenzten Bauraums BR innerhalb des Einschubs E eines Serverracks alle Massenspeicher MS zu einem RAID-Verbund zusammenzufassen. Sollen beispielsweise nur so viele Massenspeicher MS zu einem RAID-Verbund zusammengefasst werden, wie die Steckkarte SK Anschlüsse anbietet, so kann die Erweiterungskarte EK einfach und werkzeuglos von der Steckkarte SK demontiert werden. Die Erweiterungskarte EK, beispielsweise ein SAS-Expander oder ein SATA-Port-Multiplier, unterstützt beispielsweise bis zu 128 Laufwerke.By means of the arrangement AO, it is now possible, despite the limited space BR within the slot E of a server rack to combine all mass storage MS to a RAID array. If, for example, only so many mass storage devices MS are to be combined into a RAID network, as the plug-in card SK offers connections, the expansion card EK can be dismantled from the plug-in card SK simply and without tools. For example, the expansion card EK, such as a SAS expander or a SATA port multiplier, supports up to 128 drives.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist der Einschub E eine Anordnung AO mit einer Steckkarte SK und einer Erweiterungskarte EK auf. Es ist auch denkbar, dass der Einschub E mehrere Anordnungen AO, beispielsweise zwei Anordnungen AO, aufweist.In the embodiment according to 2 the drawer E has an arrangement AO with a plug-in card SK and an expansion card EK. It is also conceivable that the insert E has a plurality of arrangements AO, for example two arrangements AO.

Die Anordnung AO ist nicht auf die Verwendung in einem Einschub E gemäß 2 beschränkt. Beispielsweise kann die Anordnung auch in einem Desktop-Computer verwendet werden, wenn aufgrund eines engen Baumraums nur wenig Platz für die Erweiterung der Anschlüsse der Steckkarte SK vorhanden ist und zusätzliche, in der Regel störende Kabelverbindungen vermieden werden sollen.The arrangement AO is not for use in a drawer E according to 2 limited. For example, the arrangement can also be used in a desktop computer, if due to a narrow tree space only little space for the expansion of the connections of the plug-in card SK is present and additional, usually disturbing cable connections should be avoided.

Des Weiteren ist die anhand der 1 und 2 beschriebene Anordnung AO bzw. deren Verwendung in einem Einschub E eines Serversystems nicht auf die Verwendung mit Massenspeichern MS beschränkt. Die Anordnung AO kann beispielsweise auch zur modularen Erweiterung der Anzahl anderer Peripheriegeräteanschlüsse PAS, beispielsweise USB-Anschlüsse oder Firewire-Anschlüsse, vorgesehen sein.Furthermore, the basis of the 1 and 2 described arrangement AO or their use in a slot E of a server system is not limited to use with mass storage MS. The arrangement AO can also be provided, for example, for the modular expansion of the number of other peripheral device connections PAS, for example USB connections or Firewire connections.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • AB1AB1
    erster Anschlussblockfirst connection block
    AB2STARTING AT 2
    zweiter Anschlussblocksecond connection block
    AOAO
    Anordnungarrangement
    ASAS
    Außenseiteoutside
    BPBP
    Backplanebackplane
    BRBR
    Bauraumspace
    DVDV
    DatenverbindungData Connection
    EKEK
    Erweiterungskarteexpansion card
    ERHE
    Erstreckungsrichtungextension direction
    Ee
    Einschubinsertion
    HH
    Höheheight
    HPHP
    Hauptplatinemotherboard
    KK
    Kühlercooler
    LL
    Längelength
    LP1LP1
    erste Leiterplattefirst circuit board
    LP2LP2
    zweite Leiterplattesecond circuit board
    MSMS
    Massenspeichermass storage
    PASPAS
    PeripheriegeräteanschlussPeripherals Connection
    RKRK
    Riserkarteriser
    RSRS
    Rückseiteback
    S1S1
    erste Seitefirst page
    S2S2
    zweite Seitesecond page
    S3S3
    dritte Seitethird page
    SKSK
    Steckkarteplug-in card
    SVBSVB
    Steckverbinderblockconnector block
    SV1SV1
    erster Steckverbinderfirst connector
    SV2SV2
    zweiter Steckverbindersecond connector
    SV3SV3
    dritter Steckverbinderthird connector
    SWSW
    Slotwinkelslot angle
    VEVE
    Verwaltungseinheitadministrative unit

Claims (8)

Anordnung (AO) für ein Computersystem mit einer Steckkarte (SK) und einer Erweiterungskarte (EK), wobei – die Steckkarte (SK) eine erste Seite (S1) mit einem ersten Steckverbinder (SV1) zum Verbinden mit einer Hauptplatine (HP) aufweist; – die Steckkarte (SK) eine erste Anzahl an Peripheriegeräteanschlüssen (PAS) aufweist; – die Erweiterungskarte (EK) an einer zweiten Seite (S2) der Steckkarte (SK) mechanisch derart festlegbar ist, dass die Steckkarte (SK) in einer Erstreckungsrichtung (ER) verlängert wird; – die Erweiterungskarte (EK) mit wenigstens einem Peripheriegeräteanschluss (PAS) der Steckkarte (SK) elektrisch koppelbar ist; und – die Erweiterungskarte (EK) eine zweite, im Vergleich zur ersten Anzahl größere, zweite Anzahl von Peripheriegeräteanschlüssen (PAS) aufweist.Arrangement (AO) for a computer system with a plug-in card (SK) and an expansion card (EK), wherein - The plug-in card (SK) has a first side (S1) with a first connector (SV1) for connection to a motherboard (HP); The plug-in card (SK) has a first number of peripheral device ports (PAS); - The expansion card (EK) on a second side (S2) of the plug-in card (SK) is mechanically fixed so that the plug-in card (SK) is extended in an extension direction (ER); - The expansion card (EK) with at least one peripheral device port (PAS) of the plug-in card (SK) is electrically coupled; and - The expansion card (EK) has a second, compared to the first number larger, second number of peripheral device ports (PAS). Anordnung (AO) nach Anspruch 1, wobei die Steckkarte (SK) und die Erweiterungskarte (EK) in einem mechanisch festgelegten Zustand zusammen höchstens eine Länge (L) und eine Höhe (H) aufweisen, die einem Formfaktor einer Steckkartennorm entsprechen.Arrangement (AO) according to claim 1, wherein the plug-in card (SK) and the expansion card (EK) in a mechanically fixed state together at most a length (L) and a height (H) corresponding to a form factor of a standard board standard. Anordnung (AO) nach Anspruch 2, wobei die Steckkartennorm dem PCI- oder dem PCI-Express-Standard entspricht.Arrangement (AO) according to claim 2, wherein the card standard conforms to the PCI or PCI Express standard. Anordnung (AO) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Anzahl der Peripheriegeräteanschlüsse (PAS) in einem Bereich der zweiten Seite (S2) der Steckkarte (SK) angeordnet ist und die Erweiterungskarte (EK) wenigstens einen zweiten Steckverbinder (SV2) zur mechanischen und elektrischen Kopplung mit wenigstens einem Peripheriegeräteanschluss (PAS) der Steckkarte (SK) aufweist.Arrangement (AO) according to one of Claims 1 to 3, the first number of peripheral device connections (PAS) being arranged in a region of the second side (S2) of the plug-in card (SK), and the expansion card (EK) having at least one second plug-in connector (SV2). for mechanical and electrical coupling with at least one peripheral device connection (PAS) of the plug-in card (SK). Anordnung (AO) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steckkarte (SK) eine dritte, der zweiten Seite (S2) gegenüberliegende Seite (S3) mit einem Slotwinkel (SW) zum Anbringen an einem Slotfeld aufweist.Arrangement (AO) according to one of claims 1 to 4, wherein the plug-in card (SK) has a third, the second side (S2) opposite side (S3) with a slot angle (SW) for attachment to a slot field. Anordnung (AO) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steckkarte (SK) eine Low-Profile-PCI-Steckkarte ist.Arrangement (AO) according to one of claims 1 to 5, wherein the plug-in card (SK) is a low-profile PCI plug-in card. Anordnung (AO) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Peripheriegeräteanschlüsse (PAS) der Steckkarte (SK) und der Erweiterungskarte (EK) zum Anschließen von Massenspeichern (MS) eingerichtet sind.Arrangement (AO) according to one of claims 1 to 6, wherein the peripheral device connections (PAS) of the plug-in card (SK) and the expansion card (EK) are set up for connecting mass memories (MS). Anordnung (AO) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steckkarte (SK) ein RAID-Controller und die Erweiterungskarte (EK) ein SAS-Expander oder ein SATA-Multiplier ist.Arrangement (AO) according to one of claims 1 to 7, wherein the plug-in card (SK) is a RAID controller and the expansion card (EK) is a SAS expander or a SATA multiplier.
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