WO2010127882A1 - Serverrahmen sowie zum einsatz in dem serverrahmen geeigneter einschubserver - Google Patents

Serverrahmen sowie zum einsatz in dem serverrahmen geeigneter einschubserver Download PDF

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WO2010127882A1 PCT/EP2010/050938 EP2010050938W WO2010127882A1 WO 2010127882 A1 WO2010127882 A1 WO 2010127882A1 EP 2010050938 W EP2010050938 W EP 2010050938W WO 2010127882 A1 WO2010127882 A1 WO 2010127882A1
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Sinitec Vertriebs GmbH
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    • G11B33/12—Disposition of constructional parts in the apparatus, e.g. of power supply, of modules
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    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20727—Forced ventilation of a gaseous coolant within server blades for removing heat from heat source
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    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20736—Forced ventilation of a gaseous coolant within cabinets for removing heat from server blades

Definitions

  • the invention relates to a server frame for receiving plug-in servers, in which a printed circuit board is inserted for contacting inserted plug-in server.
  • the invention further relates to a plug-in server for use in the server frame according to the invention.
  • a server system generally includes a plurality of servers, which are inserted in the form of plug-in modules in one or more server frames.
  • the servers comprise one or more processors (CPUs - Central Processing Units) and memory modules as well as optional hard disk memory.
  • CPUs Central Processing Units
  • memory modules as well as optional hard disk memory.
  • blade servers In a flat version, which is usually arranged vertically next to one another in the server frame, such servers are referred to as blade servers.
  • Further components required for operation such as power supplies (power supplies) and connection strips for the network connections, are usually provided by further connection modules or other modules arranged in the server frame and shared by the servers.
  • connection modules For the electrical connection between the servers and the connection modules, a printed circuit board with suitable connections is frequently used.
  • the printed circuit board is typically in the middle of the
  • midplane Server system arranged vertically behind the plug-in servers and is therefore referred to as midplane. It has two sides, each with a variety of connections in the form of Connectors (plugs and / or sockets) on. From one side of the midplane, the plug-in servers and from the other side the various connection modules are plugged in and thus electrically connected to the midplane, as shown in FIG. 3, which shows a server system according to the prior art.
  • the midplane consequently establishes an electrical connection between the plug-in servers and the connection modules and ensures both a transfer of data from and to the plug-in servers and a power supply of the plug-in servers.
  • the plug-in server For cooling the plug-in server is often provided as a further module within a server frame, a cooling fan assembly that blows cooling air by means of several juxtaposed fan modules from the back of the server frame forth in the longitudinal direction through the server or sucks through the server.
  • the plug-in servers have corresponding air inlets and outlets on their back and front sides.
  • the directly behind the plug-in servers arranged transversely to its longitudinal direction and vertically standing midplane represents a high flow resistance for the cooling air flow (shown by the arrows 14 'in Figure 3). The cooling air flow is thereby greatly hindered, so that only a reduced cooling capacity for the Plug-in server is available.
  • the midplane In order to keep the flow resistance given by the midplane as low as possible, the midplane is usually provided with holes, but this is only possible to a limited extent, since the area of the midplane is required for tracks, plugs and sockets. To overcome the remaining flow resistance usually need powerful and therefore noisy, expensive and energy-intensive fans used.
  • the object of the invention is to provide a server frame in which a sufficient cooling of the slot server is possible in a simple and cost-effective manner. Another task is to create plug-in servers suitable for the server frame.
  • a server frame for receiving slide-in servers which has a printed circuit board which serves to contact at least one inserted from a first side of the server frame in a slide-in insertion direction perpendicular to the first side, wherein at least one cooling fan assembly is provided within the server frame that blows or draws in cooling air in the direction of insertion through the slot servers.
  • the server frame is characterized in that the circuit board is arranged perpendicular to the first side and parallel to the insertion direction.
  • the circuit board Due to the arrangement of the printed circuit board parallel to the insertion direction and perpendicular to the first side of the server frame, from which, or through, the plug-in modules are inserted, the circuit board is parallel to the running in the direction of insertion coolant flow. As a result, the flow of coolant can flow unhindered through the server frame and the plug-in servers. The use of powerful, expensive and noisy fans can be eliminated and energy and costs are saved.
  • guide means are provided for guiding a slide-in server to be inserted in the insertion direction up to a predetermined position. This ensures that the plug-in module occupies a suitable position in the server frame for contacting the printed circuit board.
  • a lifting device is provided for bringing a plug-in server to the printed circuit board in a stroke direction transversely to the insertion direction. This allows the plug-in server to be easily contacted by the circuit board.
  • a separating device is provided for moving a plug-in server away from the printed circuit board and for disconnecting a connection between the plug-in connectors of an inserted plug-in server and the printed circuit board.
  • the connection between the plug-in module and the printed circuit board for example, for maintenance purposes in a quick and easy way to be solved again.
  • the guide means define an inserted insertion server in the stroke direction and the lifting device is set up so that it also serves as a separating device.
  • blade servers are provided as plug-in servers.
  • a plug-in server which has at least one connector for electrical contacting with a complementary plug connector of a printed circuit board of the server frame at a side surface arranged parallel to an insertion direction.
  • a plug-in server designed in this way it is possible to dispense with a printed circuit board extending perpendicularly to the insertion direction for making contact, and thus to build up a cooling air flow unhindered in the direction of insertion in a simple manner.
  • the plug connector is arranged on an upper side or a lower side of the plug-in server.
  • the plug-in server is designed as a blade server.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a server frame with plug-in servers in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the server frame from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a server frame according to the prior art
  • Figure 4 is a schematic sectional view of a server frame in a second embodiment and Figure 5 is a schematic sectional view of a server frame in a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a server system 1 in a schematic perspective view.
  • the server system 1 comprises a server frame 2 and a plurality of plug-in servers 3, which are inserted in three out of a total of five slots of the server frame 2. To her electric
  • the server frame 2 has a first side 5 with an opening into which the insertion servers 3 are inserted in an insertion direction z.
  • the first side 5 extends in a plane perpendicular to the insertion direction z, which is spanned by the direction x and the direction y.
  • a circuit board 6 is provided, which extends above the slots for the insertion server 3 in a plane which is spanned by the insertion direction z and the direction x.
  • the circuit board 6 has connectors 7, which are designed to be complementary to the connectors 4 of the insertion server 3.
  • a connector 8 is provided, via which the circuit board 6 is connected to a connection module 9.
  • fan modules 10 are further provided, which are arranged in the z-direction behind the slots. For each slot guide means 11 and a lifting device 12 are provided which is coupled to an accessible from the first page 5 forth control element 13.
  • the server system 1 is configured as a blade server system, in which the plug-in servers 3 are so-called blade servers.
  • the server system typically includes one or more server frames 2 for accommodating a plurality of blade servers, which are typically mounted in 19 "server racks or server cabinets.
  • the number of five slots shown in the figure in server frame 2 is merely exemplary.
  • the plug-in servers 3 are inserted from the first side 5 of the server frame 2 into the server frame 2. The following are the
  • the direction in which the plug-in servers 3 are inserted into the server frame 2 is referred to as the insertion direction z.
  • the directions x and y in the exemplary embodiment are perpendicular to the insertion direction z, wherein the server frame 2 is in its depth in the insertion direction z, in its width in the x-direction and in its height in the y direction extends. Levels are further characterized by their spanning
  • the front side 5 thus extends, for example, in the xy plane.
  • the guide means 11 is provided at each slot, which defines an inserted server 3 at least in the X direction and thus allow a guided insertion into the insertion direction z.
  • a dovetail guide is provided as a guide means 11, in which a dovetail is arranged on the lifting device 12 and a correspondingly shaped groove in the bottom of the server 3 is located.
  • Dovetail and groove are not over the Whole depth of the bays or the server 3 running so that the visible in the figure at the two right bays front of the dovetail is a stop that allows insertion only up to a predetermined position in the direction of insertion z.
  • the predetermined position is adapted to the position of the connector 4 and 7, as will be further explained in connection with Figure 2.
  • Other embodiments of the guide means 11 are also possible here.
  • a U-shaped guide rail is conceivable, in which the server
  • Dovetail guidance not only in x-direction, but also in positive and negative y-direction set.
  • each of the plug-in options of the server frame 2 is provided with a lifting device 12, which is coupled to the operating element 13.
  • the lifting device Upon actuation of the operating element 13, designed as a rotary knob in the illustrated embodiment, the lifting device is in a stroke direction, here the y-direction, extended and raised the guide means 11 attached to it. An inserted server 3 is consequently moved toward the circuit board 6.
  • the printed circuit board 6 is used for electrical contacting inserted server 3 with the connection module 9, in the rear, the front 5 opposite area of the
  • the circuit board 6 has to plug connector 7, which are complementary to the connectors
  • connection module 9 is contacted.
  • connection module 9 is shown for the sake of clarity. Usually, a plurality of connection modules 9 are present, which serve to provide supply voltages for the servers 3 and / or interfaces, for example for connecting the servers 3 to a data network.
  • FIG. 2 shows the server system of FIG. 1 in a schematic sectional view in the xy plane.
  • a server 3 is inserted with lowered lifting device 12 to the predetermined position in the server frame 2.
  • the stop over which the predetermined position is determined, is given by the length of the groove in the server 3, in which the dovetail of the
  • Guide means 11 engages. It can be seen that at the predetermined position, the connectors 4 and 7 with respect to the Z-direction and - not visible in this illustration - by the position of the guide means 11 are also suitable with respect to the X-direction.
  • the lifting device 12 is then extended, so that the server 3 in a stroke direction, which here corresponds to the y-direction, is moved parallel to the circuit board 6 and the connectors 4 and 7 of the server 3 and the circuit board 6 in Be brought in contact.
  • the resulting situation is in the lower part B of the figure
  • a slide-in server 3 can be removed from the server frame 2 by lowering the lifting device 12, thereby disconnecting the connectors 4 and 7 and the plug-in server
  • the lifting device 12 can then be removed in the z direction. Due to the design of the guide means 11 as a dovetail, which can transmit force in positive and negative y-direction, in this case, the lifting device 12 also acts as a separator for the connectors 4 and 7. Alternatively, it is possible to provide a separate separation connection, via a plug-in server 3 can be moved down after lowering the lifting device 12. Such a separate separating device can be formed for example by a correspondingly arranged lever, wedge or eccentric, which presses on the top of the server 3. It is also possible to provide spring elements which exert a force on contacted contacts 4 and 7 on the top of the server 3 down against the lifting device 12. When lowered lifting device 12, the connectors 4 and 7 are separated by this force. When lifting the server 3 via the lifting device 12, the spring elements are tensioned accordingly.
  • the lifting device 12 is designed as a scissor lift, so that a rotation of the operating element 13, the guide means 11 in the direction of the circuit board 6 raises or lowers away from her.
  • the lifting device 12 may have a slider as the operating element 13, wherein a transfer mechanism is provided which converts a horizontal sliding movement in a vertical lifting movement.
  • a conversion mechanism can be realized for example by means of slanted planes, wedges, levers or eccentrics.
  • Blade servers are usually cooled by an air flow guided in the direction of insertion z through them.
  • the server 3 running as a blade server have for this purpose on its front and back corresponding, not shown in the figures ventilation grille.
  • FIG. 3 shows a server system 1 'according to the prior art.
  • Like elements bear the same reference numerals as in the preceding figures, similar elements carry a reference number with the same number and a distinctive apostrophe.
  • the server system 1 ' has a server frame 2', are pushed into the slot server 3 '.
  • the plug-in servers 3 ' have plug-in connectors 4'.
  • It is a circuit board 6 'provided with connectors 7', which are complementary to the connectors 4 'of the slot server 3'.
  • the circuit board 6 ' is connected via a plug connection 8' with a plug-in module 9.
  • a fan module 10 serves to generate a cooling air flow 14 'for cooling the plug-in server 3'.
  • the printed circuit board 6 ' is arranged perpendicular to the insertion direction Z of the server 3' between the plug-in servers 3 'and the connection modules 9. Based on the position of the circuit board 6 'in the server frame 2' is such a circuit board 6 'usually as
  • FIG. 2 and 3 shows the relevant advantage of the application according to the design of server frame 2 and plug-in module 3 with respect to those known from the prior art.
  • the server frame 2 according to the application can advantageously be designed so that Commercially available connection modules 9 and fan modules 10 can also be used in the server frame 2 according to the application.
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of a server frame 2 according to the application in a second
  • slide-in servers 3 can be introduced in two levels. Another difference relates to the configuration of the connector 8 between the circuit boards 6 and the connection modules 9. These are arranged so that plug-in modules 9 are arranged above and below the circuit board 6, whereby seen in the Z direction behind the lifting device 12 space can be better exploited.
  • the connectors 8 of connection modules 9, which face each other on different sides of the circuit board 6, can be arranged offset from one another in the x or z direction.
  • the lifting device 12 is designed differently from the first embodiment. As indicated in the figure, the lifting device 12 here has a sliding mechanism with obliquely arranged oblong holes. Accordingly, the control element 13 is not as in the embodiment of Figures 1 and 2 as a knob, but also designed as a slide.
  • the insertion server 3 shown in the upper level is in the not yet contacted, not raised position, whereas that shown in the lower level Insertion server 3 is already shown in the operating position.
  • Figure 5 shows a schematic sectional view of a server frame 2 according to the application in a third
  • 2 slots are provided for the slot server 3 in two levels here in the server frame. Again, the plug-in server 3 in the upper level is shown in an inserted but not yet contacted state, whereas the plug-in server 3 in the lower level is already contacted contacted ready.
  • circuit board 6 In contrast to the example shown above, only one circuit board 6 is provided, which is arranged vertically in the server frame 2 approximately centrally between the two planes.
  • the circuit board 6 is used here for contacting plug-in servers 3 in both planes.
  • the circuit board 6 has connectors 7 on its two sides.
  • the plug-in connectors 7 of plug-in locations which lie opposite each other on one side or the other of the printed circuit board 6 in pairs, can be arranged offset in relation to one another in the x or also in the z direction. Particularly advantageous is an offset in the x direction, wherein the complementary connector 4 of the insertion server 3 in the x direction offset from the center are arranged on the slide-in servers 3.
  • the same plug-in servers 3 can be used both in the lower level and in the upper level - then upside down.
  • Corresponding to the reverse stroke direction y for contacting the lifting device 12 is designed in the upper level mirror image to that in the lower level.
  • the guide means 11 is advantageously non-positively in positive and negative y-direction, that is, for example, as described above, designed as a dovetail guide.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Serverrahmen (2) zur Aufnahme von Einschubservern (3) weist eine Leiterplatte (6) auf, die der Kontaktierung wenigstens eines von einer ersten Seite (5) des Serverrahmens (2) her in einer zur ersten Seite (5) senkrechten Einschubrichtung (z) eingeschobenen Einschubservers (3) dient, wobei innerhalb des Serverrahmens (2) wenigstens eine Kühllüfteranordnung vorgesehen ist, die Kühlluft in der Einschubrichtung (z) durch die Einschubserver bläst oder einsaugt. Der Serverrahmen (2) zeichnet sich dadurch aus, dass die Leiterplatte (6) senkrecht zur ersten Seite und parallel zur Einschubrichtung (z) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiter einen Einschubserver (3), der an einer parallel zu der Einschubrichtung (z) angeordneten Seitenfläche wenigstens einen Steckverbinder (4) zur elektrischen Kontaktierung mit einem komplementären Steckverbinder (7) der Leiterplatte (6) des Serverrahmens (2) aufweist.

Description

Beschreibung
Serverrahmen sowie zum Einsatz in dem Serverrahmen geeigneter Einschubserver
Die Erfindung betrifft einen Serverrahmen zur Aufnahme von Einschubservern, bei dem eine Leiterplatte zur Kontaktierung eingeschobener Einschubserver vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Einschubserver zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Serverrahmen.
Ein Serversystem umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Servern, die in Form von Einschubmodulen in einen oder mehrere Serverrahmen eingeschoben sind. Mehrere Serverrahmen können ihrerseits in Serverracks eingebaut sein. Die Server umfassen dabei in der Regel einen oder mehrere Prozessoren (CPUs - Central Processing Units) und Speicherbausteine sowie optional Festplattenspeicher. In einer flachen, im Serverrahmen meist vertikal nebeneinander angeordneten Ausführung werden solche Server als Blade-Server bezeichnet. Weitere zum Betrieb benötigte Komponenten wie Stromversorgungen (Netzteile) und Anschlussleisten für die Netzwerkverbindungen werden üblicherweise von weiteren im Serverrahmen angeordneten Anschlussmodulen oder sonstigen Baugruppen bereitgestellt und von den Servern gemeinsam genutzt. Zur elektrischen Verbindung zwischen den Servern und den Anschlussmodulen wird häufig eine Leiterplatte mit geeigneten Anschlüssen eingesetzt.
Die Leiterplatte ist dabei typischerweise in der Mitte des
Serversystems hinter den Einschubservern vertikal angeordnet und wird daher als Midplane bezeichnet. Sie weist zwei Seiten mit jeweils einer Vielzahl von Anschlüssen in Form von Steckverbindern (Stecker und/oder Buchsen) auf. Von der einen Seite der Midplane werden die Einschubserver und von der anderen Seite die verschiedenen Anschlussmodule eingesteckt und damit elektrisch mit der Midplane verbunden, wie in Figur 3, die ein Serversystem nach dem Stand der Technik zeigt, dargestellt ist. Durch die Midplane wird folglich eine elektrische Verbindung zwischen den Einschubservern und den Anschlussmodulen hergestellt und sowohl ein Transfer von Daten von und zu den Einschubservern als auch eine Stromversorgung der Einschubserver sichergestellt.
Zur Kühlung der Einschubserver ist als weitere Baugruppe innerhalb eines Serverrahmens häufig eine Kühllüfteranordnung vorgesehen, die Kühlluft mittels mehrerer nebeneinander angeordneter Lüftermodule von der Rückseite des Serverrahmens her in Längsrichtung durch die Server bläst oder durch die Server einsaugt. Die Einschubserver weisen entsprechende Luftein- und Auslässe an ihren Rück- und Vorderseiten auf. Die direkt hinter den Einschubservern quer zu ihrer Längsrichtung angeordnete und vertikal stehende Midplane stellt jedoch einen hohen Strömungswiderstand für den Kühlluftstrom (dargestellt durch die Pfeile 14' in Figur 3) dar. Der Kühlluftstrom wird dadurch stark behindert, so dass nur eine verminderte Kühlleistung für die Einschubserver zur Verfügung steht.
Um den durch die Midplane gegebenen Strömungswiderstand möglichst gering zu halten, wird die Midplane üblicherweise mit Bohrungen versehen, was jedoch nur in begrenztem Maße möglich ist, da die Fläche der Midplane für Leiterbahnen, Stecker und Buchsen benötigt wird. Zur Überwindung des verbleibenden Strömungswiderstands müssen in der Regel leistungsstarke und damit laute, teure und energieintensive Lüfter eingesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Serverrahmen zu schaffen, bei dem eine ausreichende Kühlung der Einschubserver auf einfache und kostengünstige Weise möglich ist. Eine weitere Aufgabe ist es, für den Serverrahmen geeignete Einschubserver zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Serverrahmen zur Aufnahme von Einschubservern gelöst, der eine Leiterplatte aufweist, die der Kontaktierung wenigstens eines von einer ersten Seite des Serverrahmens her in einer zur ersten Seite senkrechten Einschubrichtung eingeschobenen Einschubservers dient, wobei innerhalb des Serverrahmens wenigstens eine Kühllüfteranordnung vorgesehen ist, die Kühlluft in der Einschubrichtung durch die Einschubserver bläst oder einsaugt. Der Serverrahmen zeichnet sich dadurch aus, dass die Leiterplatte senkrecht zur ersten Seite und parallel zur Einschubrichtung angeordnet ist.
Durch die Anordnung der Leiterplatte parallel zur Einschubrichtung und senkrecht zu der ersten Seite des Serverrahmens, von der aus, beziehungsweise durch die hindurch, die Einschubmodule eingeschoben werden, steht die Leiterplatte parallel zum in Einschubrichtung verlaufenden Kühlmittelstrom. Als Folge kann der Kühlmittelstrom ungehindert durch den Serverrahmen und die Einschubserver strömen. Der Einsatz von leistungsstarken, teuren und lauten Lüftern kann entfallen und es werden Energie und Kosten gespart . In einer bevorzugten Ausgestaltung des Serverrahmens sind Führungsmittel vorgesehen, zum Führen eines einzuschiebenden Einschubservers in der Einschubrichtung bis zu einer vorbestimmten Position. Dadurch wird sichergestellt, dass das Einschubmodul zur Kontaktierung mit der Leiterplatte eine geeignete Position im Serverrahmen einnimmt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Serverrahmens ist eine Hubvorrichtung vorgesehen, zum Heranführen eines Einschubservers an die Leiterplatte in einer Hubrichtung quer zur Einschubrichtung. Dadurch kann der Einschubserver auf einfache Weise durch die Leiterplatte kontaktiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Serverrahmens ist eine Trennvorrichtung vorgesehen, zum Wegbewegen eines Einschubservers von der Leiterplatte und zum Trennen einer Verbindung zwischen den Steckverbindern eines eingeschobenen Einschubservers und der Leiterplatte. Dadurch kann die Verbindung zwischen Einschubmodul und Leiterplatte beispielsweise zu Wartungszwecken auf schnelle und einfache Weise wieder gelöst werden. Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Führungsmittel einen eingeschobenen Einschubserver in der der Hubrichtung festlegen und die Hubvorrichtung so eingerichtet ist, dass sie auch als Trennvorrichtung dient.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Serverrahmens sind Blade-Server als Einschubserver vorgesehen.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Einschubserver gelöst, der an einer parallel zu einer Einschubrichtung angeordneten Seitenfläche wenigstens einen Steckverbinder zur elektrischen Kontaktierung mit einem komplementären Steckverbinder einer Leiterplatte des Serverrahmens aufweist. Bei einem derart ausgestalteten Einschubserver kann auf eine sich senkrecht zur Einschubrichtung erstreckende Leiterplatte zur Kontaktierung verzichtet werden und so auf einfache Weise ein in Einschubrichtung ungehinderter Kühlluftstrom aufgebaut werden .
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Einschubservers ist der Steckverbinder an einer Oberseite oder einer Unterseite des Einschubservers angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Einschubserver als Blade-Server ausgestaltet.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert.
Die Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Serverrahmens mit Einschubservern in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht des Serverrahmens aus Figur 1,
Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines Serverrahmens nach dem Stand der Technik,
Figur 4 eine schematische Schnittansicht eines Serverrahmens in einem zweiten Ausführungsbeispiel und Figur 5 eine schematische Schnittansicht eines Serverrahmens in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt ein Serversystem 1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung. Das Serversystem 1 umfasst einen Serverrahmen 2 und eine Mehrzahl von Einschubservern 3, die in drei von insgesamt fünf Einschubplätzen des Serverrahmens 2 eingeschoben sind. Zu ihrer elektrischen
Kontaktierung weisen die Einschubserver 3 Steckverbinder 4 auf. Der Serverrahmen 2 hat eine erste Seite 5 mit einer Öffnung, in die die Einschubserver 3 in einer Einschubrichtung z eingeschoben werden. Die erste Seite 5 erstreckt sich in einer Ebene senkrecht zur Einschubrichtung z, die durch die Richtung x und die Richtung y aufgespannt wird. Im Serverrahmen 2 ist eine Leiterplatte 6 vorgesehen, die sich oberhalb der Einschubplätze für die Einschubserver 3 in einer Ebene erstreckt, die durch die Einschubrichtung z und die Richtung x aufgespannt wird. Die Leiterplatte 6 weist Steckverbinder 7 auf, die zu den Steckverbindern 4 der Einschubserver 3 komplementär ausgestaltet sind. Weiterhin ist eine Steckverbindung 8 vorgesehen, über die die Leiterplatte 6 mit einem Anschlussmodul 9 verbunden ist. Im Serverrahmen 2 sind weiterhin Lüftermodule 10 vorgesehen, die in z-Richtung hinter den Einschubplätzen angeordnet sind. Für jeden Einschubplatz sind Führungsmittel 11 und eine Hubvorrichtung 12 vorgesehen, die mit einem von der ersten Seite 5 her zugänglichen Bedienelement 13 gekoppelt ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist das Serversystem 1 als ein Blade-Serversystem ausgestaltet, bei dem die Einschubserver 3 so genannte Blade-Server sind. Bei einem solchen System sind üblicherweise ein oder mehrere Serverrahmen 2 zur Aufnahme von jeweils mehreren Blade- Servern vorgesehen, die ihrerseits typischerweise in 19"- Serverracks oder Serverschränke eingebaut sind. Die in der Figur gezeigte Anzahl von fünf Einschubplätzen im Serverrahmen 2 ist lediglich beispielhaft.
Die Einschubserver 3 werden in der gezeigten Ausgestaltung von der ersten Seite 5 des Serverrahmens 2 her in den Serverrahmen 2 eingeschoben. Im Folgenden werden die
Einschubserver 3 abgekürzt als Server 3 und die erste Seite 5 als Vorderseite 5 bezeichnet. Im Rahmen der Anmeldung wird die Richtung, in die die Einschubserver 3 in den Serverrahmen 2 eingeschoben werden, als Einschubrichtung z bezeichnet. Wie auch unten rechts in der Figur 1 angedeutet, verlaufen die Richtungen x und y im Ausführungsbeispiel senkrecht zur Einschubrichtung z, wobei sich der Serverrahmen 2 in seiner Tiefe in der Einschubrichtung z, in seiner Breite in der x- Richtung und in seiner Höhe in der y-Richtung erstreckt. Ebenen werden im weiteren anhand der sie aufspannenden
Richtungen bezeichnet. Die Vorderseite 5 erstreckt sich also beispielsweise in der xy-Ebene .
Um das Einbringen der Einschubserver 3 in den Serverrahmen 2 zu erleichtern, ist an jedem Einschubplatz das Führungsmittel 11 vorgesehen, das einen eingeschobenen Server 3 zumindest in der X-Richtung festlegt und so ein geführtes Einschieben in die Einschubrichtung z ermöglichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Schwalbenschwanzführung als Führungsmittel 11 vorgesehen, bei der ein Schwalbenschwanz auf der Hubvorrichtung 12 angeordnet ist und sich eine entsprechend ausgeformte Nut in der Unterseite der Server 3 befindet. Schwalbenschwanz und Nut sind nicht über die gesamte Tiefe der Einbauplätze beziehungsweise der Server 3 ausgeführt, sodass die in der Figur bei den beiden rechten Einbauplätzen sichtbare Vorderseite des Schwalbenschwanzes einen Anschlag darstellt, der ein Einschieben nur bis zu einer vorbestimmten Position in Einschubrichtung z zulässt. Die vorbestimmte Position ist dabei an die Position der Steckverbinder 4 und 7 angepasst, wie im Zusammenhang mit der Figur 2 weiter erläutert wird. Andere Ausgestaltungen der Führungsmittel 11 sind hier ebenso möglich. Beispielsweise ist eine U-förmige Führungsschiene denkbar, in die der Server
3 eingeschoben wird. Dabei können in der Seiten der Führungsschiene nach innen weisende Elemente vorgesehen sein, die in eine seitlich entlang der Z-Richtung verlaufende Nut am Server 3 eingreifen. Auf diese Weise ist ein Server 3 in der der U-förmigen Führungsschiene wie bei der
Schwalbenschwanzführung nicht nur in x-Richtung, sondern auch in positive wie negative y-Richtung festgelegt.
Weiterhin ist jede der Einsteckmöglichkeiten des Serverrahmens 2 mit einer Hubvorrichtung 12 versehen, die an das Bedienelement 13 gekoppelt ist. Bei Betätigung des Bedienelements 13, im dargestellten Ausführungsbeispiel als Drehknopf ausgeführt, wird die Hubvorrichtung in eine Hubrichtung, hier die y-Richtung, ausgefahren und das an ihr befestige Führungsmittel 11 angehoben. Ein eingeschobener Server 3 wird folglich auf die Leiterplatte 6 zu bewegt.
Die Leiterplatte 6 dient der elektrischen Kontaktierung eingeschobener Server 3 mit dem Anschlussmodul 9, das im hinteren, der Vorderseite 5 gegenüber liegenden Bereich des
Serverrahmens 2 angeordnet ist. Die Leiterplatte 6 weist dazu Steckverbinder 7 auf, die komplementär zu den Steckverbindern
4 der Einschubserver 3 ausgestaltet sind. Die Leiterplatte 6 erstreckt sich in der xz-Ebene, ebenso wie die Oberseite des Servers 3, an der die Steckverbinder 4 angeordnet sind. Im Bereich ihrer in z-Richtung gesehen hinteren Kante weist die Leiterplatte 6 die Steckverbindung 8 auf, über die das Anschlussmodule 9 kontaktiert wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Anschlussmodul 9 dargestellt. Üblicherweise sind mehrerer Anschlussmodule 9 vorhanden, die der Bereitstellung von Versorgungsspannungen für die Server 3 und/oder von Schnittstellen dienen, beispielsweise zum Anschluss der Server 3 an ein Datennetzwerk .
In Figur 2 ist das Serversystem der Figur 1 in einer schematischen Schnittansicht in der xy-Ebene dargestellt.
Im oberen Teil A der Figur 2 ist ein Server 3 bei abgesenkter Hubvorrichtung 12 bis zu der vorbestimmten Position in den Serverrahmen 2 eingeschoben. Der Anschlag über den die vorbestimmte Position festgelegt ist, ist durch die Länge der Nut im Server 3 gegeben, in die der Schwalbenschwanz des
Führungsmittels 11 eingreift. Es ist ersichtlich, dass sich an der vorbestimmten Position die Steckverbinder 4 und 7 bezüglich der Z-Richtung und - in dieser Darstellung nicht sichtbar - durch die Position der Führungsmittel 11 auch bezüglich der X-Richtung geeignet gegenüber stehen. Durch
Betätigung des Bedienelements 13 wird dann die Hubvorrichtung 12 ausgefahren, so dass der Server 3 in eine Hubrichtung, die hier der y-Richtung entspricht, parallel auf die Leiterplatte 6 zu bewegt wird und die Steckverbinder 4 und 7 des Servers 3 beziehungsweise der Leiterplatte 6 in Kontakt gebracht werden . Die sich ergebende Situation ist im unteren Teil B der Figur
2 dargestellt. Auf umgekehrte Art und Weise kann ein Einschubserver 3 aus dem Serverahmen 2 entnommen werden, indem die Hubvorrichtung 12 abgesenkt wird, wodurch die Steckverbinder 4 und 7 getrennt werden und der Einschubserver
3 anschließend in z-Richtung entnommen werden kann. Durch die Ausgestaltung der Führungsmittel 11 als Schwalbenschwanz, die in positive wie negative y-Richtung Kraft übertragen kann, fungiert in diesem Fall die Hubvorrichtung 12 auch als eine Trennvorrichtung für die Steckverbinder 4 und 7. Alternativ ist es möglich, eine separate Trennverbindung vorzusehen, über die ein Einschubserver 3 nach Absenken der Hubvorrichtung 12 nach unten bewegt werden kann. Eine solche separate Trennvorrichtung kann beispielsweise durch einen entsprechend angeordneten Hebel, Keil oder Exzenter gebildet werden, der auf die Oberseite des Servers 3 drückt. Ebenfalls ist es möglich Federelemente vorzusehen, die bei kontaktierten Steckverbindern 4 und 7 eine Kraft auf die Oberseite des Servers 3 nach unten gegen die Hubvorrichtung 12 ausüben. Bei abgesenkter Hubvorrichtung 12 werden die Steckverbinder 4 und 7 durch diese Kraft getrennt. Beim Anheben des Servers 3 über die Hubvorrichtung 12 werden die Federelemente entsprechend gespannt.
Wie in Figur 2 angedeutet, ist die Hubvorrichtung 12 als ein Scherenhubwerk ausgeführt, so dass ein Drehen des Bedienelements 13 die Führungsmittel 11 in Richtung der Leiterplatte 6 anhebt beziehungsweise von ihr weg absenkt. Andere Ausführungen sind hier ebenfalls möglich, zum Beispiel kann die Hubvorrichtung 12 einen Schieber als Bedienelement 13 aufweisen, wobei eine Umsetzmechanik vorgesehen ist, die eine horizontale Schiebebewegung in eine vertikale Hubbewegung umsetzt. Eine solche Umsetzmechanik kann beispielsweise mittels schiefer Ebenen, Keilen, Hebeln oder Exzentern realisiert werden.
Blade-Server werden üblicherweise durch einen in die Einschubrichtung z durch sie hindurch geführten Luftstrom gekühlt. Die als Blade-Server ausgeführten Server 3 weisen dazu auf ihrer Vorder- und Rückseite entsprechende, in den Figuren nicht dargestellte Lüftungsgitter auf.
Üblicherweise sind in den Servern 3 selbst keine Lüfter vorgesehen. Vielmehr dienen die im Serverrahmen 2 angeordneten Lüftermodule 10 zur Erzeugung eines Kühlluftstroms 14, der durch die Server 3 geführt wird. Wie aus der Figur 2 ersichtlich, kann der Kühlluftstrom 14 ungehindert durch den Serverrahmen 2 verlaufen.
In Figur 3 ist ein Serversystem 1 ' gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Gleiche Elemente tragen gleiche Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren, ähnlich wirkende Elemente tragen ein Bezugszeichen mit der gleichen Nummer und einem kennzeichnenden Apostroph.
Das Serversystem 1 ' weist einen Serverrahmen 2 ' auf, in den Einschubserver 3' eingeschoben sind. Die Einschubserver 3' weisen Steckverbinder 4' auf. Es ist eine Leiterplatte 6' vorgesehen, mit Steckverbindern 7 ' , die komplementär zu den Steckverbindern 4' der Einschubserver 3' sind. Die Leiterplatte 6' ist über eine Steckverbindung 8' mit einem Einschubmodul 9 verbunden. Ein Lüftermodul 10 dient der Erzeugung eines Kühlluftstroms 14' zur Kühlung des Einschubservers 3 ' . Gemäß dem Stand der Technik ist die Leiterplatte 6' senkrecht zur Einschubrichtung Z des Servers 3' zwischen den Einschubservern 3' und den Anschlussmodulen 9 angeordnet. In Anlehnung an die Position der Leiterplatte 6' im Serverrahmen 2' wird eine solche Leiterplatte 6' üblicherweise als
Midplane bezeichnet. Im Bereich der Steckverbinder 4' und 7' sind bei der Leiterplatte 6' Öffnungen für den Kühlluftstrom 14' vorgesehen. Aus der Figur ist ersichtlich, dass aufgrund der gewählten Anordnung der Leiterplatte 6' gemäß dem Stand der Technik zum einen der Kühlmittelstrom 14' nicht ungehindert durch den Serverrahmen 2 ' geführt werden kann und zum anderen die Steckverbinder 4 ' an der Rückseite des Einschubservers 3' mit dem zur Verfügung stehenden Platz für Luftdurchtrittsgitter konkurrieren. Die auf der Leiterplatte 6' vorgesehenen Öffnungen schwächen zudem die mechanische Stabilität der Leiterplatte 6' und begrenzen die für Leiterbahnen zur Verfügung stehende Fläche auf der Leiterplatte 6'. Dieses gilt umso mehr, da häufig mehrere Steckverbinder 4 ' nahe der Ober- beziehungsweise der Unterseite eines Einschubservers 3' vorgesehen sind, um einen Luftdurchtritt im mittleren Bereich des Einschubservers 3 ' überhaupt zu ermöglichen.
Der für Luftdurchtrittsöffnungen auf der Leiterplatte 6' zur Verfügung stehende Platz ist somit begrenzt, entsprechend können Luftdurchtrittsöffnungen nicht in einem wünschenswerten Querschnitt vorgesehen sein, wodurch es unvermeidbar zu einer Behinderung des Kühlluftstroms 14' kommt. Im Vergleich der Figuren 2 und 3 zeigt sich der diesbezügliche Vorteil der anmeldungsgemäßen Ausgestaltung von Serverrahmen 2 und Einschubmodul 3 gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten. Dabei kann der Serverrahmen 2 gemäß der Anmeldung vorteilhaft so ausgestaltet sein, dass marktübliche Anschlussmodule 9 und Lüftermodule 10 auch im Serverrahmen 2 gemäß der Anmeldung eingesetzt werden können.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Serverrahmens 2 gemäß der Anmeldung in einem zweiten
Ausführungsbeispiel. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen hier wiederum gleiche oder gleich wirkende Elemente wie in den Figuren 1 und 2.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 können bei dem hier dargestellten Serverrahmen 2 Einschubserver 3 in zwei Ebenen eingebracht werden. Ein weiterer Unterschied betrifft die Ausgestaltung der Steckverbindung 8 zwischen den Leiterplatten 6 und den Anschlussmodulen 9. Diese sind hier so angeordnet, dass Einschubmodule 9 ober- und unterhalb der Leiterplatte 6 angeordnet sind, wodurch der in Z-Richtung gesehen hinter der Hubvorrichtung 12 liegende Platz besser ausgenutzt werden kann. Die Steckverbinder 8 von Anschlussmodulen 9, die sich auf verschiednen Seiten der Leiterplatte 6 gegenüberstehen, können dabei in x- oder in z-Richtung gegeneinander versetzt angeordnet sein.
Weiterhin ist die Hubvorrichtung 12 unterschiedlich zum ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Wie in der Figur angedeutet, weist die Hubvorrichtung 12 hier einen Schiebemechanismus mit schräg angeordneten Langlöchern auf. Entsprechend ist das Bedienelement 13 nicht wie in dem Ausführungsbeispiel den Figuren 1 und 2 als Drehknopf, sondern ebenfalls als Schieber ausgeführt. Der in der oberen Ebene dargestellte Einschubserver 3 befindet sich dabei in der noch nicht kontaktierten, nicht angehobenen Position, wohingegen der in der unteren Ebene dargestellte Einschubserver 3 bereits in der Betriebsposition dargestellt ist .
Figur 5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Serverrahmens 2 gemäß der Anmeldung in einem dritten
Ausführungsbeispiel. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen auch hier wiederum gleiche oder gleich wirkende Elemente wie in den Figuren 1, 2 und 4.
Ähnlich wie bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind auch hier bei dem Serverrahmen 2 Einschubplätze für die Einschubserver 3 in zwei Ebenen vorgesehen. Wiederum ist der Einschubserver 3 in der oberen Ebene in einem eingeschobenen aber noch nicht kontaktierten Zustand gezeigt, wohingegen der Einschubserver 3 in der unteren Ebene bereits betriebsbereit kontaktiert dargestellt ist.
Im Unterschied zu dem zuvor gezeigten Beispiel ist nur eine Leiterplatte 6 vorgesehen, die vertikal im Serverrahmen 2 etwa mittig zwischen den beiden Ebenen angeordnet ist. Die Leiterplatte 6 dient hier der Kontaktierung von Einschubservern 3 in beiden Ebenen. Zu diesem Zweck weist die Leiterplatte 6 Steckverbinder 7 auf ihren beiden Seiten auf. Die Steckverbinder 7 von Einschubplätzen, die sich auf der einen beziehungsweise anderen Seite der Leiterplatte 6 paarweise gegenüberliegen, können dabei in x- oder auch in z- Richtung versetzt zueinander angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist ein Versatz in x-Richtung, wobei die komplementären Steckverbinder 4 der Einschubserver 3 in x- Richtung aus der Mitte versetzt an den Einschubservern 3 angeordnet sind. In einer solchen Ausgestaltung können die gleichen Einschubserver 3 sowohl in der unteren Ebene als auch in der oberen Ebene - dann kopfüber - eingesetzt werden. Entsprechend der umgekehrten Hubrichtung y zur Kontaktierung ist die Hubvorrichtung 12 in der oberen Ebene spiegelbildlich zu der in der unteren Ebene ausgelegt. Das Führungsmittel 11 ist dabei vorteilhaft in positive wie negative y-Richtung kraftschlüssig, also beispielsweise wie zuvor beschrieben als Schwalbenschwanzführung ausgeführt .
Be zugs zeichenl i ste
1 Serversystem
2 Serverrahmen
3 Einschubserver
4 Steckverbinder
5 erste Seite
6 Leiterplatte
7 Steckverbinder
8 Steckverbindung
9 Anschlussmodul
10 Lüftermodul
11 Führungsmittel
12 Hubvorrichtung
13 Bedienelement
14 Kühlluftström
X Richtung
Y weitere Richtung, Hubrichtung
Z Einschubrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Serverrahmen (2) zur Aufnahme von Einschubservern (3), aufweisend eine Leiterplatte (6) zur Kontaktierung wenigstens eines von einer ersten Seite (5) des Serverrahmens (2) her in einer zur ersten Seite (5) senkrechten Einschubrichtung (z) eingeschobenen Einschubservers (3), wobei innerhalb des Serverrahmens (2) wenigstens eine Kühllüfteranordnung vorgesehen ist, die Kühlluft in der Einschubrichtung (z) durch die Einschubserver (3) bläst oder einsaugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) senkrecht zur ersten Seite (5) und parallel zur Einschubrichtung (z) angeordnet ist.
2. Serverrahmen (2) nach Anspruch 1, bei dem mehrere
Einschubplätze für Einschubserver (3) entlang einer von der Einschubrichtung (z) verschiedenen Richtung (x) vorgesehen sind und die Leiterplatte (6) parallel zu der von der Einschubrichtung (z) und der Richtung (x) aufgespannten Ebene angeordnet ist.
3. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem auf der Leiterplatte (6) wenigstens ein Steckverbinder
(7) zur elektrischen Kontaktierung eines eingeschobenen und einen komplementären Steckverbinder (4) aufweisenden Einschubservers (3) vorgesehen ist.
4. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem Einschubplätze für die Einschubserver (3) in einer von der Einschubrichtung (z) und der Richtung (x) verschiedenen weiteren Richtung (y) in zwei Ebenen angeordnet sind, wobei die Leiterplatte (6) zwischen den Ebenen angeordnet ist und Steckverbinder (7) auf beiden Seiten der Leiterplatte (6; vorgesehen sind.
5. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Führungsmittel (11) vorgesehen sind, zum Führen eines einzuschiebenden Einschubservers (3) in der Einschubrichtung (z) bis zu einer vorbestimmten Position.
6. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine Hubvorrichtung (12) vorgesehen ist zum Heranführen eines Einschubservers (3) an die Leiterplatte (6) in einer Hubrichtung (y) quer zur Einschubrichtung (z) .
7. Serverrahmen (2) nach Anspruch 6, bei dem die
Hubvorrichtung (12) derart eingerichtet ist, dass bei ihrer Betätigung die Steckverbinder (4, 7) eines eingeschobenen Einschubservers (3) und der Leiterplatte (6) verbunden werden .
8. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem eine Trennvorrichtung vorgesehen ist zum Wegbewegen eines Einschubservers (3) von der Leiterplatte (6) und zum Trennen einer Verbindung zwischen den Steckverbindern (4, 7) eines eingeschobenen Einschubservers (3) und der Leiterplatte (6).
9. Serverrahmen (2) nach den Ansprüchen 5 bis 8, bei dem die Führungsmittel (11) einen eingeschobenen Einschubserver (3) in der Hubrichtung (y) festlegen und die Hubvorrichtung (12) so eingerichtet ist, dass sie auch als Trennvorrichtung dient .
10. Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem Blade-Server als Einschubserver (3) vorgesehen sind.
11. Einschubserver (3) zum Einschieben in einen Serverrahmen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschubserver (3) an einer parallel zu einer Einschubrichtung (z) angeordneten Seitenfläche des Einschubservers (3) wenigstens einen Steckverbinder (4) zur elektrischen Kontaktierung mit einem komplementären Steckverbinder (7) einer Leiterplatte (6) des Serverrahmens (2) aufweist.
12. Einschubserver (3) nach Anspruch 11, bei dem der Steckverbinder (4) an einer Oberseite oder einer Unterseite des Einschubservers (3) angeordnet ist.
13. Einschubserver (3) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, der als Blade-Server ausgestaltet ist.
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