MX2014005708A - Sistemas y metodos para proporcionar una unidad de memorizacion electronica dinamica. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una unidad de memorización electrónica modular; la unidad incluye un conector vertical de tarjeta de circuito electrónico; una tarjeta de memorización electrónica, que tiene un dispositivo de almacenamiento, se acopla, de forma extraíble, al conector vertical de tarjeta de circuito electrónico y está en comunicación con el conector vertical de tarjeta de circuito electrónico; un controlador se acopla al conector vertical de tarjeta de circuito electrónico que proporciona el soporte para la comunicación entre la tarjeta de memorización electrónica y un dispositivo informático externo; en una forma de realización, dos o más tarjetas de memorización electrónicas se acoplan, de forma extraíble, al conector vertical de tarjeta de circuito electrónico y están en un conjunto RAID; además, el controlador es un controlador RAID; en otra forma de realización, el dispositivo de memorización es un dispositivo de memorización de estado sólido.

Description

SISTEMAS Y METODOS PARA PROPORCIONAR UNA UNIDAD DE MEMORIZACION ELECTRONICA DINAMICA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a unidades de memorización electrónicas. Más en particular, la presente invención se refiere a componentes modulares para memorización dinámica de datos digitales.

ANTECEDENTES Y TÉCNICA RELACIONADA Los dispositivos de memorización conservan datos electrónicos después de que se desactive un sistema informático y por lo tanto, se utilizan para memorizar ficheros de sistemas informáticos, ficheros de programas, actualización de programas, documentos de usuarios, ficheros multimedia y todos los demás datos electrónicos que un sistema o un usuario decida conservar. La unidad de memorización adopta la forma de almacenamiento secundario, almacenamiento fuera de línea y almacenamiento en red. El almacenamiento secundario no es accesible por una unidad central de procesos CPU de un ordenador, pero se puede acceder a través de canales de entrada/salida de un ordenador. Una realización, a modo de ejemplo, común del almacenamiento secundario incluye un disco duro. Otras realizaciones, a modo de ejemplo, incluyen unidades de memoria instantánea y discos flexibles. El almacenamiento fuera de línea está desconectado de un sistema informático, por lo que no se controla por la unidad CPU de un sistema informático. Realizaciones, a modo de ejemplo, del almacenamiento fuera de línea incluyen unidades de disco externas y discos ópticos.

Un problema común con los dispositivos de almacenamiento actuales es la necesidad cada vez mayor de disponer de más espacio de memorización. La unidad de disco duro de gigabytes única ya no proporciona espacio de memorización suficiente para los usuarios más modernos. Solamente con la rapidez con la que las nuevas unidades de memorización admiten mayores capacidades de memorización que se necesiten, nuevos programas de uso más intensivo de memoria, ficheros multimedia y normalizaciones multimedia que se desarrollan para rellenar el nuevo espacio de memorización. La actualización de la capacidad de memorización de un sistema informático suele ser difícil y costosa. La sustitución o adición de una unidad de disco duro del sistema requiere tiempo y experiencia.

Otro problema con los dispositivos de memorización es la Habilidad. Existe una tendencia creciente, entre los usuarios de ordenadores, a memorizar sus bibliotecas primarias de música, vídeo y fotográficas, por medios electrónicos, en dispositivos de memorización. Si fallan estos dispositivos, un usuario puede perder su biblioteca completa de vídeos y fotografías de familia de alto valor y coste. Para superar este problema, algunos usuarios de ordenadores realizan copias de seguridad de su información en un dispositivo de memorización separado. Dichos dispositivos podrían incluir un disco óptico, una localización de red, un sitio web o un dispositivo de memorización independiente. Estos métodos son consumidores de tiempo, de alto coste y suelen requerir que un usuario tenga que adquirir un espacio de memorización doble para satisfacer sus necesidades.

En consecuencia, aunque existen actualmente técnicas para la memorización digital, todavía existen dificultades. Por lo tanto, sería una mejora en la técnica ampliar o incluso sustituir las técnicas actuales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a unidades de memorización electrónicas. Más concretamente, la presente invención se refiere a componentes modulares para la memorización dinámica de datos digitales.

La puesta en práctica de la presente invención tiene lugar en asociación con una unidad o dispositivo de memorización electrónica que tenga tarjetas de memorización sustituibles. Las tarjetas de memorización están acopladas a un conector vertical de tarjetas de circuito impreso. En una puesta en práctica, el conector vertical de tarjetas de circuito impreso tiene varias ranuras que reciben y retienen una o más tarjetas de memorización. En consecuencia, la capacidad de memorización de la unidad aumenta con facilidad con la extracción y sustitución de cualquier número de las tarjetas de memorización electrónicas con tarjetas de memorización actualizadas. En una forma de realización, la unidad de memorización incluye, además, un controlador que proporciona soporte para la comunicación entre las tarjetas de memorización electrónicas y un dispositivo informático externo.

En una puesta en práctica, las tarjetas de memorización son dispositivos de almacenamiento de estado sólido, tales como memoria instantánea. Los dispositivos de memorización de estado sólido pueden ser obtenidos y vendidos a bajo coste y utilizar bajos niveles de potencia. En otra forma de realización, el dispositivo de memorización incluye una pluralidad de dispositivos de memorización que forman un Conjunto Matricial Redundante de Discos Independientes ("RAID"). Esta configuración de RAID aumenta la fiabilidad y el rendimiento del conjunto matricial de discos proporcionando una redundancia de datos entre la pluralidad de dispositivos de memorización.

Aunque los métodos y procesos de la presente invención han demostrado ser de especial utilidad en el área de la informática personal y de redes, los expertos en esta técnica apreciarán que los métodos y procesos aquí descritos pueden utilizarse en una diversidad de aplicaciones y áreas de fabricación para proporcionar la eficiencia y automatización industrial.

Estas y otras características de la presente invención se establecerán y se harán más evidentes con la descripción y reivindicaciones adjuntas dadas a continuación. Las características y ventajas pueden realizarse y obtenerse por medio de los instrumentos y combinaciones particularmente estipulados en las reivindicaciones adjuntas. Además, las características y ventajas de la invención pueden conocerse mejor mediante la práctica de la invención o serán evidentes a partir de la descripción, según se establece más adelante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con el fin de conocer mejor la manera en la que se obtienen las características y ventajas antes citadas de la presente invención, se proporcionará una descripción más particular de la invención haciendo referencia a sus formas de realización concretas, que se ilustran en los dibujos adjuntos. El conocimiento de la invención que los dibujos ilustran, se trata solamente de formas de realización típicas de la presente invención y por lo tanto, no han de considerarse como limitadores del alcance de la invención, y la presente invención se describirá y explicará con especificidad adicional y detalle mediante el uso de los dibujos adjuntos en los que: La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una unidad de memorización modular y una tarjeta de memorización según una forma de realización de la presente invención; La Figura 2 ilustra una vista lateral en sección transversal de una unidad de memorización modular con una pluralidad de tarjetas de memorización y una tarjeta de controlador según una forma de realización de la presente invención; La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de la unidad de memorización modular; La Figura 4 ilustra una vista en perspectiva de un alojamiento y placa extrema unida para una unidad de memorización modular según una forma de realización de la presente invención; La Figura 5 ilustra una vista en perspectiva de un sistema de bastidor que incorpora una pluralidad de unidades de memorización modulares según una forma de realización de la presente invención y Las Figuras 6-7 ilustran tarjetas representativas para uso en asociación con al menos una forma de realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a unidades de memorización electrónicas. En particular, la presente invención se refiere a una unidad de memorización modular que es fácilmente ampliada, escalada e intercambiada. Además de proporcionar un almacenamiento electrónico modular ampliable, la presente invención da a conocer una unidad de memorización modular capaz de admitir una cantidad relativamente grande de unidades de memorización electrónicas en un volumen relativamente pequeño en comparación con las unidades de memorización no modulares equivalentes. Además, algunas realizaciones de la unidad de memorización modular actual comprenden capacidades de lectura/escritura de alta velocidad y está idealmente configurada para utilizar la tecnología de Conjunto Matricial Redundante de Discos Independientes ("RAID"). En consecuencia, la unidad de memorización modular actual proporciona un rendimiento y fiabilidad mejorados a la unidad de memorización de un sistema compatible.

La unidad de memorización modular de la presente invención es ideal para su uso con cualquier ordenador, sistema informático o empresa Informática. En una forma de realización, la unidad de memorización modular se utiliza para proporcionar almacenamiento fuera de línea para un ordenador personal. En otra forma de realización, la unidad de memorización modular está acoplada, de forma operativa, a un sistema informático para proporcionar una memorización secundaria. En otra forma de realización, una o más unidades de memorización modulares se utilizan como una unidad de memorización en un sistema de redes. En todavía otra forma de realización, las unidades de memorización modulares proporcionan capacidad de almacenamiento a un sistema informático que presta funciones inteligentes o capacidades de automatización a una unidad externa. Un experto en esta técnica apreciará que la unidad de memorización modular es de utilidad en casi todas las situaciones, sistemas y unidades en donde se utilicen sistemas informáticos y memorización de datos digitales.

Haciendo referencia a la Figura 1 , un sistema de memorización modular 10 incluye una carcasa 12 que aloja un conector vertical de tarjeta de circuito electrónico 14 y una tarjeta de memorización electrónica 16. En una forma de realización, la carcasa 12 incluye uno o más canales de recepción 24a, 24b y 24c para la recepción del conector vertical 14 y de la tarjeta de memorización 16. En otra forma de realización, la carcasa 12 incluye otros medios para retener el conector vertical 14 y la tarjeta de memorización 16 en su lugar. A modo de ejemplo, en una forma de realización, la carcasa 12 está fijada a estos dispositivos 14 y 16 con tornillos, cola, pinzas u otros elementos de sujeción adecuados conocidos para un experto en esta técnica. La carcasa 12 comprende, además, una placa extrema o una carátula 51 , según se ilustra en la Figura 4. En una forma de realización, la carátula 51 es extraíble, con lo que se permite a un usuario acceder fácilmente a varios componentes alojados dentro de la carcasa 12.

En algunas realizaciones de la invención actual, la tarjeta de memorización 16 está acoplada, de forma extraíble, al conector vertical 14. El conector vertical 14 incluye una ranura 15 que está dimensionada y configurada para recibir una tarjeta de memorización compatible 16. La ranura 15 está directamente acoplada a una superficie superior del conector vertical 14 opuesto a un canal de recepción 24a de la carcasa 12. En consecuencia, bordes opuestos de la tarjeta de memorización 16 se insertan en el canal 24a y en la ranura 15 con lo que fijan la tarjeta de memorización 16 dentro de la carcasa 12. La ranura 15 proporciona soporte mecánico a la tarjeta de memorización 16 con lo que se impide una retirada imprevista de la tarjeta de memorización 16 desde la carcasa 12. A modo de ejemplo, en una forma de realización, la ranura comprende un mecanismo de fijación para la inserción de una parte de la tarjeta de memorización 16 y para evitar la retirada de la tarjeta de memorización 16. En otra forma de realización, se utiliza un dispositivo para conectar la tarjeta de memorización al conector vertical, con lo que se proporciona soporte mecánico y eléctrico a la tarjeta de memorización 16. En algunas formas de realización, el conector vertical incluye una pluralidad de ranuras que proporcionan, de este modo, soporte para una pluralidad de tarjetas de memorización. En algunas realizaciones, de la invención actual, el conector vertical 14 incluye, además, un sistema de buses de distribución para proporcionar comunicación entre el controlador 20 y la tarjeta de memorización 16.

Tal como se configura, la tarjeta de memorización 16 está acoplada, de forma extraíble, al conector vertical 14 y el canal 24a de la carcasa 12. En consecuencia, la tarjeta de memorización 16 es fácilmente extraída desde la carcasa 12 para su sustitución y mejora. A modo de ejemplo, en donde un usuario desee mejorar el sistema de memorización modular 10, el usuario extrae la tarjeta de memorización 16 desde la carcasa 12 y sustituye la tarjeta de memorización 16 con una tarjeta de memorización deseada 16. Como alternativa, el usuario puede mejorar el sistema de memorización modular 10 reteniendo la tarjeta de memorización 16 e insertando una segunda tarjeta de memorización adicional en la carcasa 12 según se ilustra en las Figuras 2 y 3. De este modo, el sistema de memorización modular 10 es capaz de ampliaciones modulares, cuando así se requiera por un usuario. Esta configuración permite a un usuario mejorar el rendimiento y la capacidad de memorización del sistema 10 sin desechar el sistema completo 10 o sus componentes costosos.

En algunas formas de realización, la tarjeta de memorización 16 comprende un sustrato, tal como una tarjeta de circuito electrónico, uno o más dispositivos de memorización 18 y un sistema de buses interno. La tarjeta de circuito electrónico y el sistema de buses interno incluyen las estructuras necesarias para la lectura y escritura para los dispositivos de memorización. La tarjeta de memorización 16 incluye, además, medios para el acoplamiento al conector vertical 14, según se examina con más detalle a continuación. El sistema de buses interno de la tarjeta de memorización establece una conexión entre los dispositivos de memorización 18 y el conector vertical 14 a través de los medios de conexión.

La tarjeta de memorización 16 puede incluir varios tipos de dispositivos de memorización. A modo de ejemplo, en algunas formas de realización, el dispositivo de memorización es un dispositivo de memoria de estado sólido, tal como un dispositivo de memoria flash instantánea. Las dimensiones de la tarjeta de memorización están configuradas para adaptarse, de forma compatible, dentro de las dimensiones restringidas de la carcasa 12. A modo de ejemplo, en una forma de realización, las dimensiones de la tarjeta de memorización 16 son aproximadamente 63.5 mm x 76 mm x 2.5 mm. En otra forma de realización, las dimensiones de la tarjeta de memorización están configuradas en relación con las dimensiones de la carcasa 12.

Los dispositivos de memoria de estado sólido proporcionan varias ventajas al dispositivo de memorización modular 10. A modo de ejemplo, los dispositivos de memoria de estado sólido proporcionan bajos niveles de disipación de calor. En condiciones normales, los dispositivos de memorización encerrados dentro de una carcasa producen altos niveles de calor por lo que requieren un sistema de refrigeración activo. Sin embargo, los dispositivos de memorización de estado sólido generan bajos niveles de calor por lo que no necesitan incluir un sistema de refrigeración activo en la carcasa 12. Por otra parte, el calor mínimamente producido por los dispositivos de memorización 18 puede eliminarse efectivamente del sistema 10 mediante convección natural y disipación en el entorno circundante del sistema 10. En una forma de realización, la convección natural del sistema 10 se realiza proporcionando una pluralidad de respiraderos o de orificios 52, según se ilustra en la Figura 4. Además de la generación de calor mínima, los dispositivos de memoria de estado sólido son también pequeños y capaces de alta capacidad de memorización. La memoria de estado sólido está libre de componentes móviles, lo que reduce todavía más el consumo de energía y la producción de ruido.

Una ventaja particular de la unidad de memorización modular 10 es que un usuario puede retirar y sustituir, con facilidad, una tarjeta de memorización actual por otra tarjeta de memorización. Las unidades de memorización tradicionales requieren que un usuario actualice la unidad de memorización completa en lugar de sustituir una o más tarjetas de memorización de la unidad de almacenamiento. Con referencia continuada a la Figura 1 , la forma de realización ilustrada permite a un usuario extraer, de forma deslizable, el conector vertical 14 y la tarjeta de memorización 16 desde los canales de recepción 24a, 24b y 24c. En consecuencia, al usuario le está permitido desconectar la tarjeta de memorización 16 desde el conector vertical 14 y sustituir la tarjeta de memorización 16 con una nueva tarjeta de memorización. A continuación, el usuario reinserta la nueva tarjeta de memorización y el conector vertical 14 en la carcasa, con lo que se mejora el sistema de memorización modular 10. De esta manera, un usuario actualiza rápidamente la unidad de memorización modular 10 sin necesidad de adquirir una unidad completa. Este método de mejora se realiza también con la unidad de memorización modular 30, según se ilustra en las Figuras 2 y 3.

En algunas formas de realización, el conector vertical 14 incluye un controlador 20 que se conecta con un puerto 22 que tiene una estructura interna 23. El puerto 22 permite al sistema de memorización 10 conectarse y comunicarse con un sistema o dispositivo informático externo. El controlador 20 controla los datos objeto de lectura y escritura para la tarjeta de memorización 16. En una forma de realización, el controlador 20 es un circuito integrado de procesamiento único. En otra forma de realización, el controlador 20 comprende una pluralidad de componentes informáticos. En otra forma de realización, el controlador 20 está completamente acoplado al conector vertical 14. En todavía otra forma de realización, según se ilustra en la Figura 2, el controlador 20 es una tarjeta de controlador 36, que está acoplada, de forma extraíble, al conector vertical 34 por intermedio de una ranura 44.

El controlador 20 presenta la tarjeta de memorización 16 a un dispositivo externo o a sistema informático externo como una unidad lógica. En algunas formas de realización, dos o más tarjetas de memorización están incluidas en el sistema de memorización modular 10. El controlador gestiona las tarjetas de memorización 16 y las presenta a un sistema informático externo como unidades lógicas o como una sola unidad lógica. En algunas formas de realización, el controlador 20 actúa como un controlador de conjunto matricial de discos y trata a las dos o más tarjetas de memorización 16 como discos independientes en un conjunto matricial de discos.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 2 y 3, se ilustran formas de realización de una unidad de memorización modular 30. La unidad de memorización modular 30 incluye una carcasa 32, una placa base 48, canales de recepción 46a y 46b, un conector vertical 34, una tarjeta de controlador 36 y una pluralidad de tarjetas de memorización 38. En una forma de realización, la placa base está unida fijamente a una parte de la carcasa 32. La carcasa 32 aloja el conector vertical 34, cuyo conector 34 está interconectado a la pluralidad de tarjetas de memorización 38. La carcasa 32 y la placa base 48 incluyen los diversos canales de recepción 46a, 46b y 50 para fijar, de forma extraíble, el conjunto del conector vertical 34 y la pluralidad de tarjetas de memorización 38. En una forma de realización, el conector vertical 34 incluye una pluralidad de ranuras 44 que están configuradas para recibir una pluralidad de tarjetas de memorización 38. En otra forma de realización, el conector vertical 34 incluye entre dos y diez ranuras. En otra forma de realización, el conector vertical 34 incluye más de diez ranuras. Según se ilustra en la Figura 2, el conector vertical 34 incluye ocho ranuras para recibir ocho tarjetas de memorización 38 y una ranura única para recibir una tarjeta de controlador 36.

La tarjeta de memorización 38 incluye al menos un dispositivo de memorización electrónico 40. En algunas formas de realización la tarjeta de memorización 38 incluye una pluralidad de dispositivos de memorización 40. A modo de ejemplo, en una forma de realización, una tarjeta de memorización única incluye entre dos y dieciséis dispositivos de memorización 40. En otras formas de realización, el dispositivo de memorización 40 incluye más de dieciséis dispositivos de memorización 40. Varios tipos de dispositivos de memorización 40 pueden utilizarse en la unidad de memorización 30. En algunas formas de realización, los dispositivos de memorización 40 son dispositivos de estado sólido, tal como un dispositivo de memoria instantánea. En otras formas de realización, se utiliza un disco magnético o un disco óptico como elementos de memorización. Un espacio de separación 39 está incluido entre las tarjetas de memorización 38 para facilitar la circulación de aire y la disipación de calor dentro del sistema 30.

En una forma de realización, la tarjeta de memorización 38 incluye un contacto de borde que se recibe en una ranura 44. El contacto de borde incluye varios soportes de contactos metálicos situados en o cerca del borde de la tarjeta de memorización 38. Los soportes de contacto metálico proporcionan una superficie de contacto para establecer la comunicación eléctrica entre la tarjeta 38 y la ranura 44 cuando la tarjeta 38 se inserta dentro de la ranura 44. En otra forma de realización, el contacto de borde incluye soportes de contacto de cobre o de aluminio. En otra forma de realización, el contacto de borde es un contacto de borde único. En todavía otra forma de realización, el contacto de borde es un contacto de bordes múltiples.

En una forma de realización, la unidad de memorización 30 incluye un conector vertical 34 que tiene una pluralidad de ranuras 44. Cada ranura está configurada para recibir, de forma compatible, una tarjeta de memorización 38 que tiene una pluralidad de dispositivos de memoria instantánea de estado sólido 40. En otra forma de realización, cada dispositivo de memorización 40 tiene una capacidad aproximada de 8 gigabytes (Gb). De este modo, la capacidad de memorización de cada tarjeta 38 es aproximadamente 128 Gb y la capacidad de memorización combinada del sistema de memorización 30 es aproximadamente 1 terabyte (Tb). En otra forma de realización, las dimensiones de las tarjetas de memorización 38 son aproximadamente 7.61 centímetros x 6.35 centímetros x 0.31 centímetros y las dimensiones de la carcasa son aproximadamente 8.88 centímetros x 8.88 centímetros x 8.88 centímetros. Cada tarjeta de memorización utiliza aproximadamente 4 vatios de potencia para funcionar bajo condiciones normales, de modo que ocho tarjetas de memorización utilizan aproximadamente 32 vatios de potencia. En consecuencia, el calor disipado por un controlador es mínimo, según se indicó con anterioridad. Puesto que los dispositivos de memorización 40 consumen bajos niveles de potencia, el sistema 30 genera bajos niveles de calor. En consecuencia, el calor producido por los dispositivos de memorización 40 puede disiparse naturalmente sin requerir un sistema de refrigeración activo adicional, según se describió con anterioridad.

En algunas formas de realización, el controlador es una tarjeta de controlador 36. La tarjeta de controlador 36 incluye los componentes necesarios para controlar las tarjetas de memorización unidas 38 y las presenta a sistemas informáticos externos como unidades lógicas. En algunas formas de realización, el controlador 20 está incluido en el conector vertical 14, según se ¡lustra en la Figura 1. Como alternativa, la tarjeta del controlador 36 está acoplada al conector vertical 34 indirectamente mediante una ranura 44 y una conexión de contacto de borde. Un experto en esta técnica reconocerá que varios otros métodos de acoplamiento pueden utilizarse eficazmente para acoplar la tarjeta de controlador a la tarjeta de circuito electrónico.

En algunas formas de realización, la tarjeta de controlador 36 es un controlador RAID. El controlador RAID trata cada tarjeta de memorización conectada 38 como una tarjeta de memorización separada en un conjunto matricial, pero presenta el grupo de tarjetas de memorización como una posición de memoria única a un sistema informático externo. La tecnología de RAID utiliza simultáneamente dos o más discos o tarjetas de memorización para conseguir un mayor rendimiento y fiabilidad que la que puede conseguirse utilizando una tarjeta o unidad única. La tecnología RAID proporciona bandas, elementos especulares y crea paridad de datos para realizar estas ventajas. Estos procesos y cálculos se ponen en práctica con un controlador de RAID según se entiende en esta técnica.

El controlador de RAID divide y efectúa una réplica de datos entre varias unidades, discos o tarjetas para aumentar el rendimiento de entrada/salida y la fiabilidad del conjunto matricial de memorización. En un caso operativo, la tecnología de RAID crea información de paridad realizando funciones XOR a nivel de bits sobre los datos desde dos o más unidades y memoriza esa información como información de paridad. Si falla cualquier unidad, la información procedente de la unidad puede construirse realizando otra función XOR a nivel de bits, sobre los datos procedentes de la unidad restante y de la información de paridad. El resultado de esta función vuelve a crear la información pérdida en la unidad objeto de fallo operativo. Esta información nuevamente creada puede reconstruirse y restablecerse, de este modo, en una unidad de sustitución.

La tecnología RAID incluye varios sistemas de memorización de datos informáticos diferentes, que se refieren por nivel, tales como: RAID nivel cero, RAID primer nivel, RAID sexto nivel, etc. Cada nivel de RAID realiza un sistema de memorización de datos único y cada uno puede utilizarse por el controlador 36 en diferentes formas de realización. Además de los niveles de RAID estándar (0-6), niveles de RAID no estándar y RAIDs anidados pueden incorporarse con el controlador 36 en diferentes formas de realización.

En una forma de realización, el controlador 36 es un controlador RAID de nivel cinco. El controlador RAID de nivel cinco utiliza bandas de niveles de bloques con datos de paridad distribuidos a través de todas las tarjetas de memorización incluidas. El establecimiento de bandas implica la designación de una serie colectiva de bloques de datos en cada unidad, disco o tarjeta como una "banda". Por ello, a modo de ejemplo, si cuatro tarjetas de memorización están en un controlador RAID, cada tarjeta puede dividirse en cuatro bloques de datos y los primeros bloques de datos de cada tarjeta constituyen colectivamente una banda. De modo similar, cada segundo bloque de cada tarjeta forma una segunda banda y así sucesivamente hasta el cuarto bloque de cada tarjeta. Con el nivel RAID cinco, cada tarjeta memorizará información de paridad en uno de sus bloques de datos. A modo de ejemplo, con cuatro tarjetas en banda, el primer bloque de la primera tarjeta puede ser un bloque de paridad, que almacena información de paridad para los demás bloques en esa banda. De modo similar, el segundo bloque de la segunda tarjeta, el tercer bloque de la tercera tarjeta y el cuarto bloque de la cuarta tarjeta pueden dedicarse a memorizar información de paridad para sus respectivas bandas. Cuando se realiza la escritura de datos en cualquier bloque o una parte de cualquier bloque, el bloque de paridad correspondiente para esa banda es objeto de recálculo. Continuando con esta realización, a modo de ejemplo, si los datos son objeto de escritura en el primer bloque en la segunda tarjeta, el bloque de paridad (memorizado en el primer bloque de la primera tarjeta) es objeto de recálculo. De este modo, el sistema de memorización completo mantiene información de paridad actualizada de los contenidos completos de cada unidad. Cuando son objeto de lectura datos desde un bloque, los datos de paridad correspondientes a ese bloque no son sometidos a lectura, para una mayor eficiencia. Aunque estas realizaciones, a modo de ejemplo, se proporcionan como meras ilustraciones, se entenderá por un experto en esta técnica que una realización RAID de nivel cinco puede incorporar cualquier estructura de bandas y cualquier número o posicionamiento de bloques de paridad.

En algunas formas de realización, la tarjeta de controlador 36 es fácilmente extraída y sustituida para cambiar la función de la unidad de memorización modular 30. La tarjeta de controlador 36 se acopla, de forma extraíble, al conector vertical 34 con lo que se facilita la fácil retirada y sustitución de la tarjeta 36. En algunas formas de realización, la tarjeta de controlador 36 está configurada concretamente para funcionar en un sistema de red particular. A modo de ejemplo, en una forma de realización, la tarjeta de controlador está configurada concretamente como una tarjeta de controlador de almacenamiento en red (ÑAS). En esta realización, a modo de ejemplo, la tarjeta de controlador 36 incluye un puerto ATA en serie (SATA). En otra forma de realización, el puerto SATA incluye cuatro o más líneas de comunicación que permiten una capacidad de lectura/escritura de alta velocidad. En otra forma de realización, la tarjeta de controlador 36 está configurada como una unidad de red de área de almacenamiento (SAN) e incluye un puerto de fibras ópticas, tal como un puerto de canal de fibras. En otra forma de realización, la tarjeta de controlador 36 está configurada como una unidad de memorización externa fuera de línea que tiene un puerto Ethernet o un puerto USB. En todavía otra forma de realización, la tarjeta de controlador 36 incluye dos o más clases diferentes de puertos. Un experto en esta técnica reconocerá que la tarjeta de controlador 36 puede configurarse para permitir a la unidad de memorización modular admitir una diversidad de tipos de puertos y de redes.

En algunas formas de realización, la placa base 48 está acoplada, de forma extraíble, a la carcasa 32. En una forma de realización la carcasa 32 incluye canales 45a y 45b que reciben la placa base 48 en una forma reversible. Un usuario puede desear sustituir la placa base 48 por una diversidad de motivos. A modo de ejemplo, en una forma de realización, un usuario sustituye la placa base 48 para admitir un diferente tipo de puerto 42, puesto que la placa base incluye una abertura o localización para mantener un puerto 42. En otra forma de realización, la placa base 48 incluye un puerto para la conexión a un cable de alimentación de energía o a una fuente de alimentación. En otra forma de realización, la placa base 48 incluye un cable de alimentación de energía que se inserta en una toma de corriente. En todavía otra forma de realización, la placa base 48 incluye capacidades inalámbricas que permiten al sistema 30 enviar y recibir señales inalámbricas desde otro sistema informático o dispositivo similar.

Con referencia a las Figuras 6-7, se ilustran tarjetas representativas para uso en asociación con al menos algunas formas de realización de la presente invención. Al menos algunas formas de realización utilizan tecnología de montaje superficial en una o más caras de una tarjeta. Al menos algunas formas de realización se refieren a una pluralidad de unidades. En al menos algunas formas de realización, cada unidad incluye un controlador y un conjunto matricial de memorias. De este modo, según se examinará a continuación, se aumenta el rendimiento mediante la utilización de una pluralidad de unidades en una tarjeta dada. Además, se aumenta el rendimiento mediante la utilización de una pluralidad de tarjetas.

Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se ilustra una vista en perspectiva de una carcasa 32 de una unidad de memorización modular 30. La carcasa 32 incluye dos placas extremas 51 y 54. En una forma de realización, la placa extrema 51 incluye una pluralidad de orificios de ventilación 52. En otra forma de realización, ambas placas extremas 51 y 54 incluyen una pluralidad de orificios de ventilación 52. Los orificios de ventilación 52 permiten la circulación de aire ambiente hacia dentro y fuera de la carcasa 32 para facilitar un sistema de refrigeración por convección natural, según se describió con anterioridad. Las placas extremas 51 y 54 incluyen una pluralidad de orificios roscados 56 para fijar la placa extrema a la carcasa 32 con elementos de sujeción. La sustitución o modificación de cualquier componente de la unidad de memorización modular 30 se realiza retirando al menos una de las placas extremas 51 y 54 para acceder a los componentes interiores de la unidad 30.

En algunas formas de realización, el sistema 30 comprende una carcasa totalmente metálica 32 que está estructurada y diseñada para proporcionar una estructura de soporte muy robusta para la unidad modular 30 y para los componentes allí contenidos. En otra forma de realización, la carcasa 32 está fabricada de aluminio. Bajo circunstancias normales, incluso circunstancias extremas, la carcasa 32 es capaz de soportar fuerzas de impacto y aplicación excesivas que tienen su origen en varias fuentes externas. Más concretamente, la carcasa 32 es preferentemente construida íntegramente de forma radial, en donde casi cada característica y elemento estructural de la carcasa 32 comprende un radio. Este principio de funciones radiales se utiliza para la transferencia de cualquier carga aplicada a la unidad de memorización modular 30 a los bordes exteriores de la unidad 30. Por lo tanto, si una carga o presión se aplica a la parte superior de la carcasa 12, la carga se transfiere a lo largo de las partes laterales, en la parte superior y base y ocasionalmente, en las esquinas de la carcasa 32.

En algunas formas de realización, dos o más unidades de memorización modulares se acoplan juntas para formar un conjunto de memorización o sistema de bastidores 60, según se ilustra en la Figura 5. El sistema de bastidores 60 realiza una ventaja de lo que puede denominarse como configuración de "memorización escalada". Más concretamente, la Figura 5 ilustra un centro de memorización multiplex 60 (ilustrado como una torre) que comprende un agrupamiento o una pluralidad 62 de unidades de memorización modulares individuales 30, estando cada unidad de memorización 30 acoplada junta y montadas dentro de un centro de memorización multiplex 60. Cada unidad de memorización individual 30 está montada dentro del centro de memorización 60 utilizando un medio adecuado. A modo de ejemplo, en una forma de realización, las unidades de memorización individuales 30 están montadas en un sistema de bastidor integrado 64 del centro de memorización 60. El sistema de bastidor 64 comprende medios de acoplamiento para el acoplamiento físico y extraíble de cada unidad de memorización 30 en el sistema. Los medios de acoplamiento comprenden, preferentemente, un soporte de montaje diseñado para la unión y ajuste dentro de las paredes del módulo de carcasa 32. Además, los medios de acoplamiento comprenden un sistema de cojinetes o rodamientos para permitir que el medio de acoplamiento y las unidades de memorización acopladas 30 se extraigan hacia fuera desde el módulo de carcasa 32. Según se ilustra, se considera que cualquier número de unidades de memorización 30 pueden acoplarse juntas para conseguir una capacidad de memorización escalada en una cantidad de espacio muy limitada. En algunas formas de realización, cada una de las unidades de memorización 30 de la pluralidad 62 está en una configuración de RAID. En una forma de realización, la pluralidad 62 de unidades 30 incluye un controlador RAID separado para controlar las unidades de memorización, que trata cada unidad 30 como una unidad independiente.

Las capacidades de memorización escaladas pueden definirse como la capacidad de memorización global de un agrupamiento de unidades de memorización modulares 30. Además, la capacidad de memorización escalada es directamente proporcional al número de unidades acopladas juntas por procesos eléctricos.

Como un centro multiplex 60 no es siempre deseable, dos o más unidades de memorización 30 pueden, no obstante, acoplarse juntas para formar un centro operativo de memorización 60. Dicha combinación puede proporcionar rápidamente una memorización adicional a una unidad de memorización 30 sin requerir que un usuario sustituya la unidad de memorización existente 30. En otra forma de realización, un puerto universal de tecnología propia se proporciona para acoplar, de forma física y eléctrica, múltiples unidades de memorización modulares 30 juntas. Un experto en esta técnica reconocerá los diversos puertos que pueden utilizarse con la unidad de control de procesamiento de la presente invención. Cuando se conectan juntas las dos unidades de memorización 30 que tienen capacidades de memorización combinadas y proporcionan una memorización escalada según aquí se identifica y define. En una forma de realización, el puerto universal se conecta directamente al controlador 36, similar al puerto 42. En otra forma de realización, el puerto universal se conecta directamente al sistema de buses del conector vertical 34.

En otra forma de realización, dos o más unidades de memorización 30 pueden acoplarse juntas sin requerir que sean acopladas físicamente entre sí. En consecuencia, dos o más unidades de memorización pueden acoplarse por procesos utilizando una conexión cableada o inalámbrica. Dicha conexión cableada puede incluir un cable o hilo de conexión que se conecta al puerto 42 o al puerto universal de cada unidad de memorización 30. En una forma de realización, cuando están conectadas dos unidades de memorización 30, la unidad combinada se controla por solamente un controlador 36 en la combinación. En otra forma de realización, cada una de las tarjetas de memorización de las unidades de memorización combinadas 30 es de tecnología RAID y se controlan por un controlador único 36. En otra forma de realización, las unidades de memorización combinadas 30 están cada una en una tecnología RAID, en donde cada unidad de memorización 30 actúa como un dispositivo de memorización en una configuración RAID.

En al menos algunas formas de realización de la presente invención, se aumenta el rendimiento mediante la utilización de sistemas y métodos de la presente invención. A modo de ejemplo, un conjunto de tarjetas de circuito impreso (PCBA) se proporciona con múltiples unidades. En algunas formas de realización, múltiples unidades están situadas en un conjunto PCBA. En algunas formas de realización, una o más unidades están situadas en una cara de un conjunto PCBA y/o una o más unidades están situadas en la otra cara del mismo PCBA, de modo que PCBA incluye múltiples unidades por tarjeta.

De este modo, en conformidad con al menos algunas formas de realización de la presente invención, dos o más unidades se proporcionan por tarjeta. En una forma de realización, una tarjeta incluye un rendimiento de 6 Gig mediante una unidad en la parte superior de la tarjeta y un rendimiento de 6 Gig a través de una unidad en la parte inferior de la tarjeta. Por lo tanto, la tarjeta proporciona un rendimiento de 12 Gig. Además, si se utilizan 10 de dichas tarjetas, entonces el dispositivo proporciona un rendimiento de 120 Gig.

En consecuencia, en al menos algunas formas de realización de la presente invención, se aumenta el rendimiento mediante la utilización de sistemas y métodos de la presente invención. Se aumenta el rendimiento mediante la utilización de una pluralidad de unidades en una tarjeta dada. (De este modo, al menos algunas formas de realización de la presente invención comprenden la utilización de dos o más unidades por tarjeta). El rendimiento se aumenta todavía más mediante la utilización de una pluralidad de tarjetas por dispositivo. Además, el rendimiento se aumenta todavía más mediante el empleo de múltiples dispositivos.

Los expertos en esta técnica apreciarán que cada unidad puede incluir más o menos 6 Gig. Por lo tanto, cada tarjeta puede proporcionar más o menos que 12 Gig. Asimismo, las formas de realización de la presente invención comprenden sistemas que incluyen más o menos de 10 tarjetas y por lo tanto, tienen más o menos que 120 Gig. de rendimiento en la placa base por dispositivo. Además, las formas de realización de la presente invención comprenden la utilización de una pluralidad de dispositivos para aumentar todavía más el rendimiento.

La utilización de formas de realización de la presente invención proporciona una diversidad de eficiencias. A modo de ejemplo, se experimentan eficiencias en relación con el espacio, disposición general, distribución de calor, etc. Eficiencias adicionales se consiguen mediante la disposición de conjuntos idénticos de unidades. Las eficiencias se experimentan utilizando múltiples unidades en la tarjeta, que tiene múltiples unidades en la parte superior de una tarjeta, con múltiples unidades en la parte inferior de una tarjeta, con el apilamiento de tarjetas y/o apilamiento de dispositivos. La utilización de múltiples unidades por tarjeta y la tecnología de señalización, tal como RAID u otra tecnología de señalización, permite que las múltiples unidades tengan la apariencia de una sola unidad. Por lo tanto, se pueden utilizar múltiples unidades como una sola unidad.

Formas de realización de la presente invención proporcionan miniaturización, duplicación y la creación de velocidad a nivel de la unidad.

La presente invención puede realizarse en otras formas específicas sin desviarse por ello de espíritu o de sus características esenciales. Las formas de realización descritas, han de considerarse, en todos los aspectos, solamente como ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la invención se indica, por lo tanto, por las reivindicaciones adjuntas y no por la descripción anterior. Todos los cambios que se hagan dentro del significado y del ámbito de equivalencia de las reivindicaciones han de incluirse dentro de su alcance de protección.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Una unidad de memorización electrónica modular, que comprende: un conector vertical de tarjeta de circuito electrónico; una tarjeta de memorización electrónica que tiene un dispositivo de memorización, estando la tarjeta de memorización electrónica acoplada, de forma extraíble, al conector vertical de la tarjeta de circuito electrónico y estando en comunicación con el conector vertical de tarjeta de circuito electrónico, y un controlador acoplado al conector vertical de tarjeta de circuito electrónico, en donde el controlador proporciona soporte para la comunicación entre la tarjeta de memorización electrónica y un dispositivo informático externo.

2. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la tarjeta de memorización electrónica comprende al menos dos tarjetas de memorización electrónicas y en donde las al menos dos tarjetas de memorización electrónicas están en un Conjunto Matricial Redundante de Discos Independientes (RAID) y en donde el controlador es un controlador de RAID.

3. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque la tecnología RAID es un conjunto RAID de nivel cinco.

4. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la tarjeta de memorización electrónica incluye un dispositivo de almacenamiento de estado sólido.

5. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque la tarjeta de memorización electrónica incluye un dispositivo de memoria instantánea.

6. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la tarjeta de memorización electrónica incluye solamente dispositivos de memorización de estado sólido.

7. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el controlador comprende una tarjeta de controlador.

8. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el controlador incluye un puerto para la conexión con el dispositivo externo.

9. La unidad de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el controlador soporta la unidad de memorización electrónica modular como al menos una de las siguientes: (i) un dispositivo de memorización en una red de área de memorización; (ii) memorización unida a la red y (iii) una unidad de memorización externa.

10. Un dispositivo de memorización electrónica modular que comprende: un conector vertical de tarjeta de circuito electrónico que tiene medios para la recepción de una tarjeta de memorización electrónica, teniendo el conector vertical de tarjeta de circuito electrónico un sistema de buses de distribución; una tarjeta de memorización electrónica que tiene un dispositivo de memorización y que se recibe en el medio para la recepción de un conector vertical de tarjeta de memorización electrónica y que está en comunicación con el sistema de buses de distribución y un controlador acoplado al sistema de buses de distribución, en donde el controlador proporciona soporte para la comunicación entre la tarjeta de memorización electrónica y un dispositivo externo.

11. El dispositivo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la tarjeta de memorización electrónica comprende al menos dos tarjetas de memorización electrónicas y en donde el controlador es un controlador de Conjunto Matricial Redundante de Discos Independientes (RAID) y las al menos dos tarjetas de memorización electrónicas están en un conjunto RAID.

12. El dispositivo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de memorización es un dispositivo de memorización de estado sólido.

13. El dispositivo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de memorización es un dispositivo de memoria instantánea.

14. Un centro operativo de memorización electrónica modular que comprende: una primera unidad de memorización electrónica modular que tiene un primer conector vertical de tarjeta de circuito electrónico, teniendo el primer conector vertical de tarjeta de circuito electrónico un primer sistema de buses de distribución y que tiene una primera tarjeta de memorización electrónica operativamente acoplada al primer conector vertical de tarjeta de circuito electrónico y que tiene medios para establecer una conexión entre el primer sistema de buses de distribución y otra unidad de memorización electrónica modular y una segunda unidad de memorización electrónica modular que tiene un segundo conector vertical de tarjeta de circuito electrónico, teniendo el segundo conector vertical de tarjeta de circuito electrónico un segundo sistema de buses de distribución y que tiene una segunda tarjeta de memorización electrónica operativamente acoplada al segundo conector vertical de tarjeta de circuito electrónico y que presenta medios para establecer una conexión entre el segundo sistema de buses de distribución y la primera unidad de memorización electrónica modular.

15. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la primera y la segunda unidades de memorización electrónica modulares comprenden parte de al menos uno de los sistemas de memorización electrónica siguientes: (i) almacenamiento en red (ÑAS) y (ii) red de acceso de almacenamiento (SAN).

16. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la primera y la segunda tarjetas de memorización electrónica incluyen un dispositivo de memorización de estado sólido.

17. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la primera y la segunda tarjetas de memorización electrónica incluyen un dispositivo de memoria instantánea.

18. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el primer conector vertical de tarjeta de circuito electrónico modular incluye, además, una tercera tarjeta de memorización electrónica operativamente acoplada al primer conector vertical de tarjeta de circuito electrónico y en donde la primera y la tercera tarjetas de memorización electrónica están en un Conjunto atricial Redundante de Discos Independientes (RAID).

19. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el primer medio para establecer una conexión incluye un controlador de RAID.

20. El centro operativo de memorización electrónica modular de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la primera y la segunda unidades de memorización electrónica modulares están en un conjunto de tecnología RAID.