DE9315592U1 - Computerbaugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Computerbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei derartigen Computerbaugruppen ist es bekannt, einzelne Speicherchips in Speichermodulen zusammengefaßt je in einer Modulfassung anzubringen. Gegenüber Einzel-Speicherchips ist die Kapazität derartiger Speichermodule erheblich vergrößert, beispielsweise um den Faktor 8. Auch die Montage der Speichermodule, die üblicherweise als sogenannte SIMM-oder SIP-Module ausgebildet sind, ist wesentlich einfacher als die Montage einzelner Speicherchips, die in DIP-Gehäusen vorliegen, bei denen stets die Gefahr besteht, daß beim Einstecken ein Anschlußbein umknickt.

Dementsprechend haben sich die Speichermodule in großem Umfang gegenüber den Speicherchips durchgesetzt.

Andererseits stellen die Speichermodule einen erheblichen Wert dar. Zwar besteht ein gewisser Preisverfall bei Speicherchips; dieser wird jedoch durch die kontinuierlich zunehmenden Speicheranforderungen für die Computerbaugruppen mehr als kompensiert. Beim Aufrüsten der Computerbaugruppe besteht allerdings häufig das Problem, daß die vorhandenen Speichermodule - oder Speicherchips - im Gegensatz zu ebenfalls in eine Hauptplatine eingesteckte Steckplatine nicht mehr fassen, beispielsweise, da die neuen Modulfassungen lediglich für hinsichtlich der Speicherkapazität größere Speichermodule vorgesehen sind. In diesem Falle können die Speichermodule regelmäßig nicht verwendet werden, sondern müssen mit der ausrangierten Hauptplatine verworfen werden, so daß die für die Aufrüstung erforderliche Investition auch die Beschaffung neuer Speichermodule einschließt.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine

Computerbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die eine Aufrüstbarkeit bei geringstmöglicher Inventition erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Dadurch, daß oberhalb jeder Modulfassung eine Tochterplatine mit mindestens zwei Tochtermodulfassungen angeordnet ist, ergibt sich zunächst die Möglichkeit, eine Mehrzahl von Tochtermodulfassungen für eine dementsprechende Mehrzahl von Speichermodulen vorzusehen. Diese können aus der gegenüber der aktuellen Generation vorhergehenden Generation stammen, so daß es erfindungsgemäß möglich ist, durch einfachen Austausch der Hauptplatine eine Aufrüstung vorzunehmen, ohne die relativ kostenintensiven Speichermodule austauschen zu müssen.

Es versteht sich, daß durch die Art der Tochterplatine in breitem Umfange eine Anpassung an die je gewünschte Lösung hinsichtlich der Datenbusbreite, der Adreßbusbreite, eines etwaigen Parity-Bits oder einer Fehlerprüfung, Fehlerkorrektur, usw. möglich ist. In dieser Variabilität liegt ein zusätzlicher erheblicher Vorteil.

Die Kosten der Tochterplatinen sind im Verhältnis zu den Speicherkosten vernachlässigbar; sie bewegen sich in der Größenordnung einer Platine für ein Speichermodul, auf welchem die betreffenden Einzel-Speicherchips angebracht sind.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, daß eine flexible Anschlußleitung zwischen Tochterplatine und der Modulfassung vorgesehen ist, die dann gleich auch in die Modulfassung eingesteckt ist. Hiermit läßt sich in besonders einfacher Weise die Tatsache ausnutzen, daß die Modulfassungen üblicherweise als Single-In-Line-Fassungen ausgestaltet sind, so daß die Möglichkeit besteht, bei Ausgestaltung der

flexiblen Anschlußleitung als flexible gedruckte Schaltung das Ende dieser Anschlußleitung selbst in die Modulfassung einzustecken und dort auch einzurasten. Zugleich kann in sehr einfacher Weise in an sich bekannter Form durch zwischengeschaltete Masseleitungen oder eine Kaschierung mit einer Massebahn ein Übersprechen reduziert bzw. verhindert werden, so daß insofern überraschend keine Probleme bestehen.

Es versteht sich, daß je nach Anwendungsfall auch andere Arten von Anschlußleitungen als flexible gedruckte Schaltungen verwendet werden können, beispielsweise Flachbandkabel oder verdrillte Mehrfachleitungen. Diese erfordern jedoch einen separaten Stecker, der dann mindestens aufgeklemmt oder sogar angelötet werden muß, so daß insofern die Montage kostenaufwendiger ist.

Die flexiblen gedruckten Schaltungen bzw. die flexiblen Anschlußleitungen müssen nicht weichelastisch und biegeschlaff sein; vielmehr genügt es, eine variable Anordnung der Tochterplatinen gegenüber der Computerbaugruppe zu ermöglichen. Je nach Anwendungsfall ist eine gewisse Steifheit der flexiblen Anschlußleitung günstig, wenn die Tochterplatinen lediglich über die flexiblen Anschlußleitungen mechanisch gelagert sind.

Tochterplatinen sind zwar an sich bekannt, nämlich u.a. zur Bereitstellung eines Prozessorsockels, wobei jedoch in der Regel gerade ein Mikroprozessor einer neueren Generation über die Tochterplatine mit einer Computerbaugruppe der vorigen Generation kombiniert werden soll. Diese Lösung bedingt jedoch eine spezielle und aufwendige Montage der Tochterplatine, die auf der Hauptplatine stabil befestigt sein muß, wobei in der Regel unmittelbar über unten an der Tochterplatine angebrachte Steckstifte die Verbindung zur Steckfassung des ursprünglichen Prozessors hergestellt wird.

Ein Vorteil, der sich aufgrund der flexiblen Anschlußleitung

fast automatisch ergibt, ist die Variabilität der Anordnung der Tochterplatinen. Insbesondere kann auf die räumlichen Gegebenheiten, aber auch auf die erforderliche Luftzufuhr für die Kühlung der Speicherchips, Rücksicht genommen werden. Hierbei besteht wahlweise - auch mit der gleichen Tochterplatine und mit der gleichen Anschlußleitung - die Möglichkeit, eine waagerechte oder eine senkrechte Anordnung der Speicherchips anzustreben.

Große Freiheiten bestehen auch bei der Verwendung von Speicherchips, bei denen mindestens ein Bit für die Paritätsprüfung und/oder für die Fehlerkorrektur vorgesehen ist. Wenn die neue Hauptplatine beispielsweise Modulfassungen aufweist, bei denen bei doppelter Datenbusbreite ein Bit für die Paritätsprüfung vorgehen ist, läßt sich die Tochterplatine ohne weiteres so auslegen, daß das Bit für die Paritätsprüfung bei einer der Tochtermodulfassungen unverbunden verbleibt und bei der anderen Tochtermudulfassung zur Modulfassung durchgeschleift wird.

Wenn andererseits für eine neue Hauptplatine mit einer besonderen Fehlerkorrektur-Verschaltung, die spezielle Speicherchips benötigen würde, vorhandene Speichermodule verwendet werden sollen, kann dies in einfacher Weise dadurch geschehen, daß Fassungen für Standard-Speichermodule auf der Tochterplatine bereitgestellt werden und zusätzlich gegebenenfalls je für mehrere Modulfassungen zusammen ebenfalls preisgünstige Speicherchips geringerer Bitbreite je nach Anzahl der erforderlichen Bits für die Fehlerkorrektur vorgesehen werden, die dann vergleichsweise immer noch günstig bereitgestellt werden können.

Besonders günstig ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, daß die Anschlußleitungen die Kühlung der Speicherchips nicht behindern, auch wenn mehrere Etagen von Speicherchips übereinander vorgesehen sind. Erforderlichenfalls kann die flache aber breite Anschlußleitung, dort, wo es er-

forderlich ist, auch relativ breite Konvektionsschlitze aufweisen, so daß die Luft in dem erforderlichen Maße zirkulieren kann. Hinzu kommt, daß die Kühlung bei erhabener Montage bei der in Computern üblicherweise vorgesehenen Kühlungsluftströmung ohnehin besser ist als bei Montage unmittelbar auf der Hauptplatine.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäSen Computerbaugruppe;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Computerbaugruppe in der Seitenansicht; und

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Computerbaugruppe.

Die in Fig. 1 dargestellte Computerbaugruppe 10 weist eine Mehrzahl von Modulfassungen auf, von denen eine Modulfassung 12 dargestellt ist. In die Modulfassung ist eine flexible Anschlußleitung 14 eingesteckt, deren anderes Ende mit einer Tochterplatine 16 verbunden ist. Die Tochterplatine 16 weist eine Mehrzahl von Tochtermodulfassungen auf, von denen zwei Tochtermodulfassungen 16 und 20 in Fig. 1 dargestellt sind.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Hauptplatine 22 der Computerbaugruppe durch eine moderne Version ersetzt, die einen leistungsfähigeren Mikroprozessor mit einer doppelten Datenbusbreite aufweist. Dementsprechend ist die neue Hauptplatine 22 für Speichermodule vorgesehen, die eine doppelte Datenbusbreite aufweisen.

Erfindungsgemäß lassen sich jedoch die Speichermodule, die für die ursprüngliche Hauptplatine bestimmt waren, weiterverwenden, indem sie je in die Tochtermodulfassungen 18 und 20 eingesteckt sind. Dies ist mit den Speichermodulen 24 und in Fig. 1 schematisch angedeutet.

Die Ausführungsformen gemäß Fig. 2 ist für das sogenannte Upgraden von Platinen 22 vorgesehen, bei denen ein Generationsunterschied zwischen Speichermodulen zu überwinden ist.

Dementsprechend ist die für die Modulfassungen 12 vorgesehene Speicherkapazität viermal so groß wie die tatsächliche Speicherkapazität der Speichermodule 24. Mit einer entsprechenden Verschaltung der Tochterplatine 16 läßt sich dieser Generationsunterschied überbrücken. Im Beispielsfalle sind die Modulfassungen 12 die für 4-MB-SIMMs bestimmt, während die Speichermodule 24 1-MB-SIMMs sind.

Voraussetzung für den Einsatz der vorhandenen Speichermodule ist natürlich, daß die Spezifikation der Zugriffszeit unverändert verbleibt; häufig sind jedoch neue Mutterplatinen aufgrund zusätzlich eingeführter Cache-Level relativ tolerant, so daß keine strengeren Anforderungen an die Zukunftszeit als bei der vorherigen Generation gestellt werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist es bei dieser Ausführung vorgesehen, die Tochterplatine 16 senkrecht über der Hauptplatine 22 anzuordnen. Dementsprechend erstrecken sich die Speichermodule 24 je in Viererreihen übereinander, wobei die Tochtermodulfassungen 18 je eng benachbart übereinander montiert sind. Die Tochterplatine 16 ist in an sich bekannter Weise als kleine kupferkaschierte Leiterplatte ausgebildet, die die erforderlichen Verbindungen von Daten-, Steuer- und Adreßbus für die Tochtermodulfassungen 18, 20 sicherstellt.

An die Tochterplatine 16 angeschlossen ist die Anschlußleitung 14, die in die Modulfassung 12 eingesteckt ist. Standard-

Modulfassungen 12 weisen je endseitig Rastzungen auf, von denen eine Rastzunge 3 0 in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Im üblichen Anwendungsfall dienen die Rastzungen dazu, entsprechende gedruckte Schaltungen der Speichermodule, auf denen die einzelnen Speicherchips angebracht sind, zu hintergreifen und so Kontaktflächen der Speichermodule federbelastet in Anlage mit Kontaktzungen 32 der Modulfassungen zu halten.

Die Kombination der Rastzungen 3 0 und der Kontaktzungen 32 wird erfindungsgemäß für die Anschlußleitung 14 ausgenutzt, indem diese dort eingerastet wird und so eine sichere Verbindung herstellt.

Wenn die Anschlußleitung 14 als biegsame gedruckte Schaltung ausgebildet ist, kann sie nicht nur einstückig den Stecker für das Einstecken in die Modulfassung 12 bilden, sondern auch einstückig mit der dann ebenfalls als biegsame gedruckte Schaltung ausgebildeten Tochterplatine 12 ausgebildet sein, so daß sie sich - in Abweichung von der Darstellung gemäß Fig. 2 - unmittelbar von der Tochterplatine 16 nach unten erstreckt. Wenn die Tochtermodulfassungen 18, 20 zusätzlich an ihren Längsseiten, die ohnehin einander benachbart sind, verklebt sind, läßt sich ein unerwünschtes Durchbiegen der Tochterplatine 16 auch bei dieser abgewandelten Ausgestaltung sicher verhindern.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Speicherchips 34, 36, 38, 40 je auf den Speichermodulen 24, vorgesehen. Pro Modul sind je drei Speicherchips mit 3 Bit Breite vorgesehen, so daß sich eine Organisation von 3 mal 3 gleich 9 Bit ergibt. Hierbei ist das neunte Bit als Parity-Bit vorgesehen, wobei eine Paritybit-Leitung auch über die Anschlußleitung 14 zu der Modulfassung 12 geführt ist.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Baubreite T der Tochterplatine mit eingesteckten Speicher-

modulen etwa doppelt so groß wie die Baubreite M der Modulfassung 12. Dennoch ist es möglich, eine Mehrzahl von Tochterplatinen 16 nebeneinander vorzusehen, wobei sich die Flexibilität der Anschlußleitungen 14 ausnutzen läßt. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, sind zudem die beiden mittleren Tochterplatinen 16 Rücken an Rücken vorgesehen, so daß der seitliche Versatz insofern noch geringer wird.

Nachdem häufig nicht mehr als 16 Speichermodule - was bei 1-MB-Modulen immerhin eine Speichergröße von 16 MB bedingt verwendet werden, lassen sich sämtliche vorhandenen Module in der hier dargestellten Weise unterbringen und stellen auch für die neue Hauptplatine 22 einen Speicher von 16 MB zur Verfügung. Es versteht sich, daß gewünschtenfalls in weitere, neben den dargestellten Modulfassungen 12 befindliche Modulfassungen 4 MB-Speichermodulen unmittelbar eingesteckt werden können, sollte eine weitere Speicheraufrüstung gewünscht sein.

Eine weitere Ausführugsform ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Ausführungsform verwendet waagerechte Tochterplatinen 16, die in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind. Hierbei sind je abwechselnd längere und kürzere Anschlußleitungen vorgesehen, die aufgrund der Flexibilität dennoch eine kompakte Anordnung ermöglichen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Baubreite trotz Verwendung der doppelten Anzahl von Speicherchips hier nicht größer als die Baubreite der Modulfassungen 12, wobei es günstig ist, die je mit zwei Tochtermodulfassungen 18, 20 ausgerüsteten Tochterplatinen 16 so kompakt wie möglich aufzubauen.

Aufgrund des Blockcharakters erfolgt bei dieser Ausgestaltung eine gegenseitige Abstützung der Tochterplatinen über die jeweiligen Anschlußleitungen, so daß eine zusätzliche Befestigung über Montagewinkel gegebenenfalls entfallen kann.

Es versteht sich, daß der Grad der Weichheit der Anschluß-

leitungen in weiten Bereichen an die Anforderungen angepaßt werden kann; sollte eine selbsttragende Ausgestaltung gewünscht sein, empfiehlt es sich, im Verhältnis zu ihrer Länge vergleichsweise biegesteife Anschlußleitungen zu wählen.

Claims (11)

Ansprüche

1. Computerbaugruppe mit einer Mehrzahl von Speichermodulen, die je eine Mehrzahl von Speicherchips tragen und für die Aufnahme in Modulfassungen bestimmt sind, welche auf der Computerbaugruppe mit ihren Längsseiten nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb jeder Modulfassung (12) eine Tochterplatine (16) mit mindestens einer Tochtermodulfassung (18, 20) angeordnet ist, die die Speichermodule tragen und eine flexible Anschlußleitung (14) für die Verbindung je einer Tochterplatine in eine Modulfassung eingesteckt ist.

2. Computerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (14) als flexible gedruckte Schaltung ausgebildet ist, an deren fassungsseitigen Ende ein Stecker zum Einstecken in Modulfassungen (12) ein-

stückig ausgebildet ist.

3. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker eine Hinterschneidung aufweist, mit welcher er in Kontaktposition in handelsübliche SIMM oder SIP-Modulfassungen einrastbar ist.

4. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulfassung (12) und die flexible Anschlußleitung (14) Datenleitungen aufweisen, die einen Datenbus bilden, dessen Busbreite gleich oder größer als die Busbreite des durch die Datenleitungen der Tochtermodulfassungen (18, 20) gebildeten Datenbusses ist und eine im Verhältnis der Datenbusbreiten entsprechende Anzahl von Tochtermodulfassungen (18, 20) pro Tochterplatine (16) vorgesehen sind.

5. Computerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulfassung

(12) und die flexible Anschlußleitung (14) Adreßleitungen aufweisen, die einen Adreßbus bilden, dessen Busbreite gleich oder größer als die Busbreite des durch die Adreßleitungen der Tochtermodulfassungen (18, 20) gebildeten Adreßbusses ist und eine im Verhältnis der Adreßbusbreiten entsprechende Anzahl von Tochtermodulfassungen (18, 20) pro Tochterplatine (16) vorgesehen sind.

6. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tochterplatine

(16) bei ein Zusatzbit (Fehlerkorrektur oder Parity) erfordernden Modulfassungen (12) eine Verbindung zu dem betreffenden Zusatzbit einer ihrer Tochtermodulfassungen (18, 20) ausbildet, wobei das Zusatzbit der anderen Tochtermodulfassung (18, 20) gegenüber dem Zusatzbit der Modulfassung

(12) bzw. der entsprechenden Datenleitung abgetrennt ist.

7. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

• · I

• *

- 3

dadurch gekennzeichnet, daß die Tochterplatine (16) waagerecht über der waagerechten Computerbaugruppe (10) angeordnet ist und die Tochterplatinen (16) die in Anordnung von zwei Stockwerken über den Modulfassungen (12) befinden.

8. Computerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tochterplatinen (16) im wesentlichen aufrecht vorgesehen sind, wobei die Speichermodule (24, 26) sich bezogen auf die Tochterplatinen (16) seitlich quer wegerstrecken.

9. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tochterplatinen (16) höhenmäßig versetzt zueinander angeordnet sind.

10. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichn et, daß eine Tochterplatine (16) für eine Mehrzahl von Modulfassungen (12) vorgesehen ist und auf der Computerbaugruppe (10) abgestützt ist, wobei für jede Modulfassung (12) eine flexible Anschlußleitung

(14) vorgesehen ist, die in die Modulfassung (12) eingesteckt ist, wobei auf der Tochterplatine (16) mindestens doppelt soviele Tochtermodulfassungen (18, 20) wie auf der Computerbaugruppe (10) Modulfassungen (12) vorgesehen sind.

11. Computerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (14) breit und flach ausgebildet ist und in ihren der Tochterplatine (16) benachbarten Bereichen längsgeteilt ist und dort Konvektionsschlitze aufweist.