(57)【要約】  本発明は、汎用コンピューティングシステムを提供するためのシステムおよび方法に関する。実装形態には、マザーボードを形成するように接続される２つ以上の電子回路基板を有するモジュラーマザーボードが含まれる。２つ以上の電子回路基板は、その間にキーコネクタを提供するために、コネクタ上にセキュリティキー構造をそれぞれ含む。第１の電子回路基板回路基板の主要面の２つにコンピューティング構成要素を設けることができる。第１のプリント回路基板が第２のプリント回路基板に電気的に接続されない限りコンピューティングシステムがオンにならない、構成要素を開示する。汎用コンピューティングシステム内で使用できるヒートシンクを開示する。カスタマイズ可能な外装を開示する。拡張可能なメモリ装置を開示する。
2014511127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機能を実行する第１の電子回路基板と、
第２の機能を実行する第２の電子回路基板と
を含み、コンピュータシステム向けの統合ロジックボードを提供するために、前記第１の基板と前記第２の基板とが動作可能に接続される、
モジュラーマザーボード。
【請求項２】
第３の機能を実行する第３の電子回路基板であって、前記第１の電子回路基板に動作可能に接続する、第３の電子回路基板
をさらに含む、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項３】
前記第１、第２、および第３の電子回路基板が、３基板構成を形成する、請求項２に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項４】
前記第１の機能および前記第２の機能には、
（ｉ）電子記憶域、
（ｉｉ）電子メモリ、
（ｉｉｉ）処理機能、および
（ｉｖ）基本Ｉ／Ｏシステム
のうちの少なくとも１つが含まれる、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項５】
前記第１の電子回路基板が第１のマザーボードコネクタを含み、前記第２の電子回路基板が、前記第１のマザーボードコネクタに動作可能に接続される第２のマザーボードコネクタを含む、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項６】
前記第１のマザーボードコネクタが、前記第２のマザーボードコネクタと確実にかみ合う形状をした第１の下位形状と、対応するセキュリティキー構造を有さない第２のマザーボードコネクタとかみ合うことに制限を設けるセキュリティキー構造を有する第２の下位形状とを含む、第１の形状を含む、請求項５に記載のモジュラー処理ユニット。
【請求項７】
前記第２のマザーボードコネクタが、前記第１のマザーボードコネクタと確実にかみ合う形状をした第３の下位形状と、前記第１のマザーボードコネクタの前記セキュリティキー構造に対応するセキュリティキー構造を有する形状をした第４の下位形状とを含む、第２の形状を含む、請求項６に記載のモジュラー処理ユニット。
【請求項８】
複数の発熱構成要素とインターフェースするための複数の受容面を有する受であって、アダプタ面をさらに有する、受と、
前記受の前記アダプタ面に適合してインターフェースするためのアダプタ面を有する拡散ダクトプレートであって、拡散ダクト面をさらに有する、拡散ダクトプレートと
を含むヒートシンクをさらに含む、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項９】
前記第１の電子回路基板回路基板が、第１の大きい表面および反対側の第２の大きい表面を有し、
前記プリント回路基板に通信可能に接続され、前記第１の大きい表面に沿って配置される第１のコンピューティング構成要素と、
前記プリント回路基板に通信可能に接続され、前記第２の大きい表面に沿って配置される第２のコンピューティング構成要素と
をさらに含む、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１０】
前記第１、および第２のコンピューティング構成要素には大容量記憶装置が含まれる、請求項９に記載のモジュラーコンピューティング装置。
【請求項１１】
前記第１のコンピューティング構成要素にはソリッドステートドライブが含まれ、前記第２のコンピューティング構成要素には回転磁気媒体ドライブが含まれる、請求項１０に記載のモジュラーコンピューティング装置。
【請求項１２】
前記第１のコンピューティング構成要素および前記第２のコンピューティング構成要素と外部コンピューティング装置との間の通信を提供する通信接続をさらに含み、前記通信接続は前記プリント回路基板上のポートを含む、請求項９に記載のモジュラーコンピューティング装置。
【請求項１３】
前記第２の電子回路基板が中央処理装置を有し、周辺装置を前記モジュラーマザーボードに電気的に接続するための複数のポートを有するダイナミックバックプレーンを前記モジュラーマザーボードがさらに含む、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１４】
前記複数のポートは、前記中央処理装置とインターフェースするために複数の異なるロジックを必要とし、前記第１のプリント回路基板が前記第２のプリント回路基板に電気的に接続されない限り前記コンピュータはオンにならず、前記複数のポートが必要とする前記複数の異なるロジックが、前記第１のプリント回路基板、前記ダイナミックバックプレーン、およびその組合せから選択される構成要素上に配置される、請求項１３に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１５】
一意識別子を有するセキュリティチップをさらに含み、前記セキュリティチップは、無許可のソフトウェア、無許可のハードウェア、およびその組合せから選択される構成要素が前記コンピュータとともに完全に機能することを阻止し、前記第１の回路基板および前記第２の回路基板のどちらもそれぞれ前記セキュリティチップを含む場合にのみ前記コンピュータが機能する、請求項１４に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１６】
前記コンピュータが電源から取り外され、前記電源に再び接続された後にのみパスワードを要求するための手段をさらに含む、請求項１４に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１７】
前記第１の電子回路基板および前記第２の電子回路基板を収容するカスタマイズ可能な外装をさらに含み、前記カスタマイズ可能な外装の構成要素の１つまたは複数が、カスタマイズされた色、デザイン、またはロゴ、ラベル、もしくはテキストで装飾される、請求項１に記載のモジュラーマザーボード。
【請求項１８】
デジタル情報を記憶することができる第１の周辺メモリ構成要素を含む拡張可能なメモリ装置であって、前記第１の周辺メモリ構成要素が、
前記第１の周辺メモリ構成要素をコンピュータシステムに物理的におよび電気的に接続するための第１の電気コネクタと、
前記第１の周辺メモリ構成要素を第２の周辺メモリ構成要素に物理的におよび電気的に接続するための第２の電気コネクタと
を含み、前記拡張可能なメモリ装置は、前記第２の周辺メモリ構成要素が前記第１の周辺メモリ構成要素に電気的に接続され、または前記第１の周辺メモリ構成要素から電気的に切断されるとき、自らのメモリを自動で再パーティションする、
拡張可能なメモリ装置。
【請求項１９】
ハードウェア装置と、
前記ハードウェア装置に記憶されるソフトウェアアプリケーションと、
前記ハードウェア装置から前記ソフトウェアアプリケーションが除去されることを防ぐセキュリティ機能と、
別個のコンピュータシステム上のソフトウェアアプリケーションのために入力データおよび出力データを伝達するための通信インターフェースと
を含む、コンピュータシステム。
【請求項２０】
前記ハードウェアが、前記ソフトウェアアプリケーションを実行するためのプロセッサと、１つまたは複数のメモリ装置と、１つまたは複数の記憶装置と、１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ）装置とを有する、請求項１９に記載のコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１１年６月６日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」と題された米国特許出願第１３／１５４，３２５号明細書（代理人整理番号：１１０７２．４３５）の利益を主張し、さらに以下の米国仮特許出願の利益を主張する：２０１０年１０月２８日に出願され、「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＶＩＲＴＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題された米国仮特許出願第６１／４０７，９０４号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２６８）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＯＰＴＩＭＩＺＩＮＧ  ＭＥＭＯＲＹ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３４９号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２３９）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＰＣＩＥ  ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３５１号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４０）、２０１０年６月７日に出願され、「ＴＲＡＣＫＩＮＧ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３５７号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４１）、２０１０年６月７日に出願され、「ＭＩＮＩＡＴＵＲＩＺＥＤ  ＰＯＷＥＲ  ＳＵＰＰＬＹ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３５９号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４２）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＶＩＤＥＯ  ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３６３号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４３）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＰＩＮ  ＧＲＩＤ  ＡＲＲＡＹ  ＴＯ  ＢＡＬＬ  ＧＲＩＤ  ＡＲＲＡＹ  ＡＤＡＰＴＥＲ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３６９号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４４）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＡＣＴＩＶＡＴＩＮＧ  ＭＵＬＴＩ−ＣＯＬＯＲ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥＳ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３７８号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４５）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３７９号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４６）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ  ＡＮＤ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＡＮＤ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＯＦ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３６２号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４７）、２０１０年６月７日に出願され、「ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＢＵＳ  ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３６８号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４８）、２０１０年６月７日に出願され、「ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＳＴＯＲＡＧＥ  ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３７２号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２４９）、２０１０年６月７日に出願され、「ＬＯＡＤ  ＢＡＬＡＮＣＩＮＧ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３８４号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２５０）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＷＩＲＥＬＥＳＳＬＹ  ＲＥＣＥＩＶＩＮＧ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ  ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３８１号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２５１）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＢＬＥ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３５８号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２５２）、２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＯＵＮＴＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６１／３５２，３８３号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２５３）。これらの出願の全ては、参照によりその全体を本明細書に明確に援用する。
【０００２】
本願は、以下のさらなる出願の全体も参照により本明細書に明確に援用する：２０１０年６月７日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＲＯＢＵＳＴ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国特許出願第１２／７９５，４３９号明細書、２００７年７月９日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＲＯＢＵＳＴ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国特許出願第１１／８２７，３６０号明細書、２００３年１０月２２日に出願され、「ＲＯＢＵＳＴ  ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＢＬＥ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」と題された米国特許出願第１０／６９２，００５号明細書、２０１０年７月２６日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国特許出願第１２／８４３，３０４号明細書、２００６年７月１０日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国特許出願第１１／４８３，９５６号明細書、２００３年１０月２２日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国特許出願第１０／６９１，１１４号明細書、２０１０年１０月１８日に出願され、「ＮＯＮ−ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬＳ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＯＤＵＬＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＨＥＡＴ  ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＮＧ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ」と題された米国特許出願第１２／９０６，８３６号明細書、２００７年８月３日に出願され、「ＮＯＮ−ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬＳ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＯＤＵＬＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＨＥＡＴ  ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＮＧ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ」と題された米国特許出願第１１／８３３，８５２号明細書、２００３年１０月２２日に出願され、「ＮＯＮ−ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬＳ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＯＤＵＬＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＨＥＡＴ  ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＮＧ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ」と題された米国特許出願第１０／６９１，４７３号明細書、２００２年１０月２２日に出願され、「ＮＯＮ−ＰＥＲＩＰＨＥＲＡＬＳ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＵＮＩＴ  ＨＡＶＩＮＧ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＨＥＡＴ  ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＮＧ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ」と題された米国仮特許出願第６０／４２０，１２７号明細書、２００３年３月１９日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＤＵＲＡＢＬＥ  ＡＮＤ  ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ」と題された米国仮特許出願第６０／４５５，７８９号明細書。これらの出願の全ては、参照によりその全体を本明細書に明確に援用する。
【０００３】
本発明は、コンピュータプロセッサおよび処理システム、コンピュータハウジング、ならびにコンピュータ外装モジュールに関する。とりわけ本発明は、独自の外装モジュール内に構成され、独自の電気プリント回路基板構成および独自の設計にある他の電気構成要素を有する、周辺装置に基づかない（ｎｏｎ−ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ−ｂａｓｅｄ）コンピュータプロセッサおよび処理システムに関する。さらに本発明は、様々な構造、装置、システム、および他のアイテム内に知能を取り入れるように設計される、ロバストでカスタマイズ可能なコンピュータ処理ユニットおよびシステム、前述のアイテム、ならびに独自のコンピュータ動作環境を提供することに関する。
【背景技術】
【０００４】
現代世界または歴史的世界における最も影響力の大きい技術の１つとして、コンピュータおよびコンピュータシステムは我々が生活を送り、過ごす方法を著しく変え、技術進歩を急激な成長速度に早めた。実際に、コンピュータおよびコンピューティングシステムは、発明を促進し、すばやい技術進歩を可能にし、作業を簡略化し、データを記録／記憶し、世界をつなぐ際に、ならびに事実上あらゆる産業および世界中のあらゆる国における他の多くの応用例において不可欠な役割を果たす。実際に、コンピュータは個人、企業、および政府にとっても不可欠なツールになっている。その始まりから、コンピュータおよびコンピューティングシステムは著しい進化的変化を経てきた。今日使用されている小型で強力な現代のシステムは、原型をなす先年の同等物とはまず比較にならない。
【０００５】
コンピュータおよびコンピューティングシステムの処理能力の進化は急激な成長パターンを呈するが、これらのシステムの物理的特性および構造的特性、すなわち処理構成要素（プリント回路基板、マザーボード等）や周辺構成要素（ハードドライブ、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、サウンドカード、ビデオカード等）のような電気構成要素を収容するケースまたは外装モジュールは、不都合なことにほんの僅かな改善に限られており、設計検討は、必要とされる機能、作業性、ならびに様々な構成要素の包含および関連する設計制約によって決定される。今日のコンピュータおよびコンピューティングシステムは、処理構成要素および他の構成要素をサポートする、大きくて扱いにくい外装モジュールを削減できていない。
【０００６】
従来のコンピュータシステムおよびその外装モジュール、すなわちデスクトップ、サーバ、および他の同様のコンピュータまたはコンピューティングシステムは、非常に機能的で有用だが、いくつかの理由から大きくて扱いにくく、１つの理由は、モニタ、キーボード、マウスなどの様々な外部装置を除き、それらがコンピュータシステムを動作させるのに必要な構成要素および周辺装置の全てを含むように設計されていることである。実際に、大きくて扱いにくいコンピュータ外装モジュールが急増し、進化が遅れている責任の一端は、処理構成要素および周辺構成要素の両方を使いやすく整った単一パッケージ内にまとめるという認識された利便性である。そのような外装モジュールは、どちらかと言えば大きい底面積を有し、重く、可動性または環境適合性に不適である。しかし、この問題から脱却するためにほとんど何もなされておらず、そのようなシステムはありふれており、許容されている。例えば、サーバシステムは、箱形の構造を収容するように特別に設計されたある種の領域もしくは空間または部屋の中で一般に見つかり、デスクトップコンピュータは、ときにその存在が机の中に隠された状態で個人の仕事場でかなりの場所をとり、または一部のコンピュータは他に置く場所がないので空いた場所に出たままになっている。
【０００７】
明らかにかなりの数の利点および利益があるが、従来のコンピュータおよびコンピューティングシステム、ならびにそれを含む外装モジュールに関連する、固有のおよび引き起こされるいくつかの問題または欠陥がある。第１に、それらは場所をとり、複数のコードを必要とし、家具および他の装飾物と一般に場違いに見えるので見た目が悪い。第２に、動作中にその内部に含まれる処理構成要素および周辺構成要素から生じるように、それらは騒音を出し、大量の雑音および熱を発生させまたは放射する。第３に、それらは塵、ごみ、昆虫、および他の様々な異物が集まる格好の場所を提供する。第４に、それら、とりわけ内部構成要素はきれいに保つのが難しい。第５に、それらは電磁干渉の形で大量の放射を引き起こす。第６に、それらは環境適合性または状況適合性に不適であり、つまりそれらは機能の点で一次元であり、すなわち計算機能しか実行しない。第７に、それらは容易には拡張できず、つまり複数のコンピュータを結合してさらに高い処理能力を実現することは、特に十分な空間または面積なしでは困難である。第８に、既存構成要素の大きさおよび数が、システム内部から熱を放散させるために、１つまたは複数のファンなどの強制冷却システムを必要とする。第９に、それらはいずれか１つの周辺装置または全ての周辺装置を所望の通りに交換する能力をユーザに与えることなしに、全ての周辺装置が同時に動作可能であることを必要とする、周辺装置に基づくシステムを含む。第１０に、一部の周辺装置は交換可能な場合があるが、交換可能でないものもある。ハードドライブなど、これらの周辺装置は、永久、固定構造体である。
【０００８】
従来のコンピュータおよびコンピューティングシステムの別の重大な不都合は、「スマート」システムを可能にするために、容易に様々な環境に適合可能となれないこと、または既存のシステム、装置等の中に配置できないことである。従来のコンピュータは、床の上または机の中に置かれ、限られた方法で動作する。さらに、従来のコンピュータは、構造体または装置の内部にもしくはその一部として統合して、その構造体または装置の中に知能を取り入れるようには設計されていない。またさらに、従来のコンピュータは、支持部材としての役割を果たせるようにする重大な耐荷力をさして有さず、カスタマイズ可能な個人の仕事場環境を提供するのにも適さない。
【０００９】
最後に、従来のコンピュータおよびコンピューティングシステムの熱を放散させるための手段、または構成要素を冷却するための手段が、いくつかの不都合を示す。ほぼ全ての事例で、熱放散または冷却は、ある種の強制冷却システムによって達成される。このことは、１つまたは複数の送風機もしくはファンを内部に配置または装着し、外装モジュールの側壁内にスリットを形成することなどにより、循環した空気を換気するための手段を設けることを一般に意味する。実際に、現在存在するコンピュータ外装のほとんどは、熱を放散させ、構成要素の動作にとって許容可能な温度を保ちまたは維持するために処理構成要素が配置されるコンピュータ内部を冷却するために、強制冷却システムを使用することを必要とする。さらに、使用される周辺装置のほとんどが内部にあるので、外装モジュールはどちらかと言えば大きくなる傾向があり、比較的広い内部空間体積を有する。その結果、空気が逃れる方法がないので、処理構成要素からの熱排出がこの空間体積内に事実上閉じ込められる。したがって、空気を循環させ、内部から外気に熱を放散させるために、送風機やファンなどの様々な機械装置が従来の外装モジュール内に組み込まれ、このことはコンピュータが置かれる部屋の中で不所望の温度上昇を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、幅広い新たな環境および既存の環境内でさらなる適合性、使いやすさ、および機能性を提供するために、それらの環境内で計算機能を実行するようにカスタマイズ可能な、ロバストなコンピュータおよびコンピュータシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記で論じた従来のコンピュータおよびコンピューティングシステムの不備に照らして、本発明は、これらの設計を改善する、新しくかつ新規のコンピュータおよびコンピューティングシステムを提供する。とりわけ本発明の好ましい例示的実施形態は、既存のコンピュータおよびコンピューティングシステムならびに方法を改善し、場合によってはかかる既存のシステムおよび方法に関連する１つまたは複数の問題を克服するために使用することができる。
【００１２】
本明細書で具体化し、広範に説明する本発明によれば、本発明は、処理制御ユニットと、外部オブジェクトと、処理制御ユニットを外部オブジェクトに動作可能に接続するための手段とを含む、ロバストでカスタマイズ可能なコンピューティングシステムを特徴とし、処理制御ユニットは外部オブジェクト内に知能を取り入れ、それにより外部オブジェクトにスマート機能を実行させる。
【００１３】
好ましい実施形態では、処理制御ユニットは、（ａ）内部のコンピュータ構成要素を支持するための手段を含む、複数の側壁支持および複数のジャンクションセンタを有する主支持シャーシ、インターフェースを必要とすることなしに、周辺装置および他のコンピューティング構成要素をシステムバスに直接接続するためのサポートを行うダイナミックバックプレーン、主支持シャーシを囲み、外装モジュールの内部にアクセスできるようにするための手段を含む外装モジュールと、（ｂ）外装モジュールのジャンクションセンタ内に配置される１つまたは複数のコンピュータ処理構成要素と、（ｃ）外装モジュールの内部を冷却するための手段とを含む。
【００１４】
上記に示したように、本発明の実施形態は極めて汎用性がある。さらなる例として、この処理制御ユニットは、様々な装備品、装置、および／または無生物オブジェクト、照明器具、電気コンセント、家電、またはブレーカボックスのようなを物理的に支持しかつ／またはそれらに処理を提供するために使用することができる。本明細書に示すように、本発明の少なくとも一部の実施形態は、様々な構成要素、構造体、アセンブリ、機器モジュール等の動作を駆動／制御し、これらのうちでスマート機能を使用可能にするエンジンとして機能する処理ユニットを包含する。
【００１５】
本発明の実施形態は、あらゆる種類のエンタープライズアプリケーション、とりわけコンピュータおよび／または電気エンタープライズに関連して使用することができるプラットフォームを包含する。このプラットフォームは、処理制御ユニットへの影響を最小限に抑えながら加えることができる複数の修正を可能にし、それにより、あらゆる種類のアプリケーションおよび環境にわたりプラットフォームの有用性を高める。さらに、この処理制御ユニットは単独で機能することができ、または強化された処理能力を提供するために、ロバストでカスタマイズ可能なコンピューティングシステム内の他の同様の処理制御ユニットに関連させることができる。
【００１６】
本発明の方法およびプロセスは、パーソナルコンピューティングエンタープライズ分野において特に有用であると証明されているが、制御システムまたはスマートインターフェースシステムを利用する任意の産業のエンタープライズ、および／またはそのような装置を実装することで恩恵を受けるエンタープライズが含まれる、ロバストでカスタマイズ可能なエンタープライズをもたらすために、本発明の方法およびプロセスを様々な異なる応用例、および様々な異なる製造分野で使用できることを当業者なら理解することができる。そのような産業の例には、これだけに限定されないが、自動車産業、航空電子工学産業、油圧制御産業、自動／映像制御産業、電気通信産業、医療産業、特殊応用産業、および消費者家電産業が含まれる。したがって、本発明のシステムおよび方法は、現在のコンピュータ技法によって昔から手付かずのままになっている市場が含まれる、市場に莫大な計算能力を提供する。
【００１７】
本発明は、外部オブジェクト内に知能を取り入れ、その内部でスマート機能を使用可能にするための方法をさらに特徴とする。この方法は、外部オブジェクトを得るステップと、処理制御ユニットを外部オブジェクトに動作可能に接続するステップと、外部オブジェクトにスマート機能を実行させるために、処理制御ユニット内で１つまたは複数の計算機能を始動させるステップとを含む。
【００１８】
以下の説明の中で、本発明のこれらのおよび他の特徴および利点を記載し、または本発明のこれらのおよび他の特徴および利点がより完全に明らかになる。これらの特徴および利点は、本明細書に示す機器および組合せによって実現し得ることができる。さらに、本発明の特徴および利点は、本発明を実践することによって知ることができ、または以下に記載する説明から明らかになる。
【００１９】
本発明の上記に挙げた特徴および他の特徴ならびに利点を得る方法を記載するために、添付図面に示す本発明の特定の実施形態を参照することにより、本発明のより詳細な説明を行う。これらの図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって本発明の範囲を限定するものとみなすべきでないことを理解し、添付図面を使用することにより、本発明をさらなる特殊性および詳細とともに記述し説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による代表的なコンピューティングエンタープライズを提供するために周辺装置に接続される、代表的なモジュラー処理ユニットを与えるブロック図を示す。
【図２】耐久性があり、ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットの代表的実施形態を示す。
【図３Ａ】周辺装置に基づかない外装、冷却プロセス（例えば熱力学的対流冷却、強制空気、および／または液体冷却）、最適化された層状プリント回路基板構成、最適化された処理およびメモリ比率、ならびに周辺装置および応用例にさらなる柔軟性とサポートを提供するダイナミックバックプレーンを有する、図２の実施形態の別の図を示す。
【図３Ｂ】他の代表的実施形態を示す。
【図３Ｃ】他の代表的実施形態を示す。
【図４】周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、パーソナルコンピューティングエンタープライズ内で単独で使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図５】周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、別の代表的なコンピューティングエンタープライズ内で使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図６】リムーバブルドライブや他のモジュラー周辺装置などの追加の周辺装置を含む、図５に似た別の代表的エンタープライズを示す。
【図７】ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、電子エンタープライズ内で使用されている別の代表的エンタープライズを示す。
【図８】ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、手持ち型エンタープライズとして利用されている別の代表的エンタープライズを示す。
【図９】図８の実施形態を別の代表的エンタープライズ内で利用することを示す。
【図１０】外部の跳上げ式Ｉ／Ｏ周辺装置と組み合わさった、周辺装置に基づかない外装を有する別の代表的な手持ち型エンタープライズを示す。
【図１１】図１０の実施形態の別の図を示す。
【図１２】ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、代表的な消費者家電内で使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図１３】ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、代表的な電気装置内で使用されている別の代表的エンタープライズを示す。
【図１４】１つまたは複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、別の電気装置内で使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図１５】１つまたは複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、別の代表的装置内で使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図１６】周辺装置に基づかない外装をそれぞれ有する複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが、さらなる処理能力を提供するためにコンピューティングエンタープライズ内で向きを合わせられ、使用されている代表的エンタープライズを示す。
【図１７】マザーボードコネクタを有する、モジュラーマザーボードの代表的実施形態を示す。
【図１８】モジュラーマザーボードコネクタの代表的実施形態を示す。
【図１９】モジュラーマザーボードコネクタの三次元の代表的実施形態を示す。
【図２０】モジュラーマザーボードコネクタの別の三次元の代表的実施形態を示す。
【図２１】本発明の一実施形態によるモジュラーマザーボードを示す。
【図２２】本発明の一実施形態による、モジュラーマザーボードの２つの部分を組み合わせた図２１のモジュラーマザーボードを示す。
【図２３】本発明の一実施形態による、モジュラーマザーボードの３つ全ての部分を組み合わせた図２２のモジュラーマザーボードを示す。
【図２４】本発明の一実施形態による、バックプレートを有する図２３のモジュラーマザーボードを示す。
【図２５】本発明の一実施形態による、コンピュータシャーシを有する図２４のモジュラーマザーボードを示す。
【図２６】本発明の一実施形態による、エンドプレートを有する図２４のモジュラーマザーボードを示す。
【図２７】本発明の一実施形態による、組み立てられた、非周辺装置式のコンピュータ外装の斜視図を示す。
【図２８】本発明の一実施形態による、組み立てられた、非周辺装置式のコンピュータ外装の別の斜視図を示す。
【図２９】本発明の一実施形態による、分解された非周辺装置式のコンピュータ外装、とりわけ主支持シャーシの代表的実施形態の斜視図を示す。
【図３０】本発明の一実施形態による、主支持シャーシならびに複数の挿入部およびダイナミックバックプレーンの分解組立図を示す。
【図３１】本発明の一実施形態による、主支持シャーシの末端に結合されるように設計されたエンドプレートを示す。
【図３２】本発明の一実施形態による、主支持シャーシの端部に適合しかつ／または結合するように設計されたエンドキャップを示す。
【図３３】本発明の一実施形態による、ダイナミックバックプレーンに取り付けるための拡張可能なメモリ装置を示す。
【図３４】非周辺装置式のコンピュータ外装に様々な構成要素を結合するための１つまたは複数のＩ／Ｏポートおよび電源ポートがその表面に位置する、ダイナミックバックプレーンの代表的実施形態を含む非周辺装置式のコンピュータ外装の代表的実施形態の斜視図を示す。
【図３５】ダイナミックバックプレーンのいくつかの代表的実施形態の平面図を示す。
【図３６】ダイナミックバックプレーンのいくつかの代表的実施形態の平面図を示す。
【図３７】ダイナミックバックプレーンのいくつかの代表的実施形態の平面図を示す。
【図３８】ダイナミックバックプレーンのいくつかの代表的実施形態の平面図を示す。
【図３９】本発明の一実施形態による、６台の表示装置を制御する非周辺装置式のコンピュータ外装を表す図を示す。
【図４０】本発明の一実施形態による、非周辺装置式のコンピュータ外装の主支持シャーシに結合されまたはその内部に適合する、３基板の回路基板構成の代表的実施形態の斜視図を示す。
【図４１】プリント回路基板に相互接続されたダイナミックバックプレーンの代表的実施形態の斜視図を示す。
【図４２】本発明の一実施形態による、第１の電気プリント回路基板の平面図、ならびにヒートシンクレールの側面図および上面図を示す。
【図４３】本発明の代表的実施形態による、処理制御ユニットを有する可動式コンピュータ（ＣＯＷ）の平面図を示す。
【図４４】本発明の代表的実施形態による、ピコプロジェクタを有するダイナミックバックプレーンの側面図を示す。
【図４５】本発明の代表的実施形態による、処理制御ユニットおよび２個のグラフィック処理ユニットのブロック図を示す。
【図４６】本発明の代表的実施形態による、プリント回路基板（「ＰＣＢ」）および複数の発熱構成要素の断面図を示す。
【図４７】本発明の代表的実施形態による、ＰＣＢに結合された単一ヒートシンク装置および複数の発熱構成要素の断面図を示す。
【図４８】本発明の代表的実施形態による、ＰＣＢに結合されたモジュラーヒートシンク装置および複数の発熱構成要素の分解組立断面図を示す。
【図４９】本発明の代表的実施形態による、交換可能な拡散ダクトプレートを有するモジュラーヒートシンク装置の分解組立断面図を示す。
【図５０】本発明の代表的実施形態による、マルチボードＰＣＢに結合されたモジュラーヒートシンク装置の分解組立断面図を示す。
【図５１】本発明の代表的実施形態による、ＰＣＢに結合される位置合せ機構および複数の発熱構成要素を有するモジュラーヒートシンク装置の分解組立断面図を示す。
【図５２】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５３】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５４】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５５】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５６】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５７】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５８】本発明の代表的実施形態による、コンピュータ装置を通り抜ける空気流量を増やすためのシステムおよび方法の様々な図を示す。
【図５９】本発明の代表的実施形態による、コンピュータの表示装置に付いている代表的な取付金具の斜視図を示す。
【図６０】本発明の代表的実施形態による、図５９の取付金具に取り付けられた処理制御ユニットの斜視図を示す。
【図６１】本発明の代表的実施形態による、主支持シャーシ用の代表的な取付金具構成要素の斜視図を示す。
【図６２】図６１の代表的な取付金具の別の図を示す。
【図６３】本発明の代表的実施形態による、主支持シャーシ用の代表的な取付金具構成要素の斜視図を示す。
【図６４】本発明の代表的実施形態による、主支持シャーシ用の別の代表的な取付金具構成要素の斜視図を示す。
【図６５】本発明の代表的実施形態による、主支持シャーシ用の別の代表的な取付金具構成要素の斜視図を示す。
【図６６】本発明の実施形態とともに使用可能なコンピュータシステムの図を示す。
【図６７】本発明の実施形態とともに使用可能な代表的なネットワークコンピュータシステムを示す。
【図６８】本発明の実施形態による、モジュラー装置の様々な代表的構成を示す。
【図６９】本発明の実施形態による、モジュラー装置のハウジングの一部の様々な図を示す。
【図７０】本発明の実施形態による、モジュラー装置のハウジングの一部の様々な図を示す。
【図７１】本発明の実施形態による、モジュラー装置のハウジングの一部の様々な図を示す。
【図７２】本発明の実施形態による、モジュラー装置のハウジングの一部の様々な図を示す。
【図７３】本発明の実施形態による、モジュラー装置のハウジングの一部の様々な図を示す。
【図７４】モジュラー装置の実施形態による、ハウジング内の代表的なプリント回路基板の様々な斜視図を示す。
【図７５】モジュラー装置の実施形態による、ハウジング内の代表的なプリント回路基板の様々な斜視図を示す。
【図７６】モジュラー装置の実施形態による、ハウジング内の代表的なプリント回路基板の様々な斜視図を示す。
【図７７】代表的なプリント回路基板の図を示す。
【図７８】代表的なプリント回路基板の図を示す。
【図７９】代表的なプリント回路基板の図を示す。
【図８０】プリント回路基板のスロット内に配置されるＴ型コネクタの側面図を示す。
【図８１】プリント回路基板のスロット内に配置されるＴ型コネクタの側面図を示す。
【図８２】本発明の実施形態による、代表的なモバイルシステムを示す。
【図８３】本発明の実施形態による、コンピュータネットワークのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットを提供するためのシステムおよび方法に関する。具体的には本発明の実施形態は、軽量、小型であり、エンタープライズ内で単独で選択的に使用されるように構成され、または１つもしくは複数の追加の処理ユニットと向きを合わせられるモジュラー処理ユニットに関連して発生する。一部の実施形態では、モジュラー処理ユニットは、周辺装置に基づかない外装、冷却プロセス（例えば熱力学的対流冷却、強制空気、および／または液体冷却）、最適化された層状プリント回路基板構成、最適化された処理およびメモリ比率、ならびに周辺装置および応用例にさらなる柔軟性とサポートを提供するダイナミックバックプレーンを含む。
【００２２】
本発明の以下の開示は、８つの小見出し、すなわち「モジュラーマザーボード」、「モジュラーマザーボードコネクタ」、「カスタマイズ可能なコンピュータ処理ユニット」、「カスタマイズ可能なシャーシ設計」、「負荷分散モジュラー冷却システム」、「取り付けるためのシステムおよび方法」、「モジュラー装置を用いたコンピューティング資源の提供」、および「携帯型ハードウェア装置上にインストールされるソフトウェア」に分ける。小見出しを用いることは専ら読者の便宜上であり、いかなる意味においても限定的であると解釈すべきでない。
【００２３】
モジュラーマザーボード
現代のコンピュータおよびコンピューティングシステムは、発明を促進し、すばやい技術進歩を可能にし、作業を簡略化し、データを記録／記憶し、世界をつなぎ、事実上あらゆる産業および世界中のあらゆる国における無数の応用例を向上させる際に不可欠な役割を果たす。実際に、コンピュータは個人、企業、および政府にとっても不可欠なツールになっている。コンピューティングシステムは、数え切れないほどのマシン、アプリケーション、およびシステムに組み込まれ、費用を低減しながらその機能、効率、および速度を高めている。
【００２４】
現代のコンピュータおよびコンピューティングシステムの中心をなすのは、コンピュータマザーボードである。マザーボードとは、電子処理システム内の主回路基板である。マザーボードは、それによりコンピューティングシステムの構成要素が動作する電子接続を提供する。歴史的に、マザーボードは、コンピュータシステムのコア構成要素が取り付けられる単一の電子回路基板で作られてきた。これらのコア構成要素には、プロセッサもしくはプロセッサを据え付けるソケット、クロック、電子メモリもしくはシステムのメインメモリを据え付けるスロット、システムのファームウェアもしくは基本Ｉ／Ｏシステム（「ＢＩＯＳ」）を含むメモリ（典型的には不揮発性メモリ）、電源コネクタ、および電源回路が概して含まれる。さらに、一部のマザーボードは、拡張カード用のスロット、周辺制御装置、および周辺装置用のコネクタを含む。
【００２５】
現在のマザーボードは、その構成要素および構成に対し、軽微なアップグレードおよび修正しかサポートしない。例えば、ほとんどのマザーボードが、狭い範囲のプロセッサタイプしかサポートしない。コンピュータユーザが、現在のサポートされているプロセッサを異なる種類のプロセッサと交換したい場合、そのユーザはマザーボード全体を交換しなければならない可能性がある。同様に、ほとんどのマザーボードは、ユーザがさらなるプロセッサを追加すること、またはマザーボード上に含まれるものと異なるプロセッサソケットを必要とするプロセッサを追加することを認めない。これらの事例では、ユーザはマザーボードを完全に交換しなければならない。
【００２６】
まさにその性質上、二次元のマザーボード構成は、対応するコンピュータ外装の大きさを限定する。二次元のマザーボードは、塵を中に入れず、マザーボード、その構成要素、冷却システム、および内部周辺装置を収容するために過度に大きい外装を必要とする。そのような外装は、オフィスおよび机で広い場所をとり、容易には移動できない。
【００２７】
要約すれば、現在のマザーボード構成は、適合し、アップグレードされ、様々なシステム構成要素をサポートする能力が限られている。さらに、現在のマザーボード構成は、外装およびコンピューティングシステムに対してサイズ制限を課す。したがって、現在のマザーボードの不完全性を克服したマザーボードを提供することが望ましい。
【００２８】
現在入手可能なマザーボードによってまだ完全には解決されていない当技術分野における問題および需要に応え、モジュラーマザーボードおよびモジュラーマザーボードを提供するための方法を本明細書に示す。具体的には、本発明の実装形態は、それぞれが少なくとも１つの指定された機能を実行する２つ以上の電子回路基板で作られたモジュラーマザーボードに関連して発生する。電子回路基板は、コンピュータまたはコンピューティングシステム内で使用可能な統合ロジックボードとして動作可能に結合される。例示的機能には、処理を行うこと、システムメモリを提供すること、システム記憶域を提供すること、およびシステムＢＩＯＳを提供することが含まれる。
【００２９】
一実装形態では、処理ユニットが、３基板構成を有するモジュラーマザーボードを含む。第１の回路基板はプロセッサおよびメモリ装置を含み、第２の回路基板はシステムＢＩＯＳを含み、第３の回路基板は電子記憶装置を含む。この処理ユニットは、周辺装置に基づかない外装およびダイナミックバックプレーンをさらに含むことができる。
【００３０】
別の実装形態では、処理ユニットが、４基板構成を有するモジュラーマザーボードを含む。第１の回路基板はプロセッサを含み、第２の回路基板はメモリ装置を含み、第３の回路基板はシステムＢＩＯＳを含み、第４の回路基板は電子記憶装置を含む。この処理ユニットも、周辺装置に基づかない外装およびダイナミックバックプレーンを含むことができる。
【００３１】
別の実装形態では、モジュラーマザーボードが、マザーボードコネクタを使って接続される。これらのコネクタは、非準拠のコネクタがマザーボードに接続することを回避する、対応する形状を有する。コネクタの形状は、２つの下位形状、つまり接続下位形状とセキュリティ下位形状とを含む。接続下位形状には、別のマザーボードコネクタと機械的および電気的に接続するのに必要な形状、形式、および構造が含まれる。セキュリティ下位形状には、１つまたは複数のセキュリティキー構造が含まれ、対応するセキュリティキー構造を有さない別のマザーボードコネクタにコネクタが一致するのを防ぐ。
【００３２】
本発明の実装形態は、あらゆる種類のコンピュータエンタープライズに関連して使用することができるプラットフォームを提供する。このプラットフォームは、処理ユニットへの影響を最小限に抑えながら加えることができる多量の修正を可能にし、それにより、あらゆる種類の用途にわたりプラットフォームの有用性を高める。
【００３３】
本発明の方法およびプロセスは、パーソナルコンピューティングエンタープライズ分野において特に有用であると証明されているが、制御システムまたはスマートインターフェースシステムを利用する任意の産業のエンタープライズ、および／またはそのような装置を実装することで恩恵を受けるエンタープライズが含まれる、カスタマイズ可能なエンタープライズをもたらすために、本発明の方法およびプロセスを様々な異なる応用例、および様々な異なる製造分野で使用できることを当業者なら理解されよう。そのような産業の例には、これだけに限定されないが、自動車産業、航空電子工学産業、油圧制御産業、自動／映像制御産業、電気通信産業、医療産業、特殊応用産業、および消費者家電産業が含まれる。したがって、本発明のシステムおよび方法は、現在のコンピュータ技法によって昔から手付かずのままになっている市場が含まれる、市場に莫大な計算能力を提供する。
【００３４】
図１および対応する解説は、本発明の実施形態による適当な動作環境についての概要を与えることを意図する。以下でさらに論じるように、一部の実施形態は、以下で論じるようにネットワーク構成または組合せ構成が含まれる、カスタマイズ可能な様々なエンタープライズ構成で、１つまたは複数のモジュラー処理ユニットを使用することを包含する。
【００３５】
本発明の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を包含し、各媒体は、データまたはデータを操作するためのコンピュータ実行可能命令を含むように構成することができ、またはそれらを含む。コンピュータ実行可能命令には、データ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、または様々な異なる機能を実行できる汎用モジュラー処理ユニットに関連するものや、限られた数の機能を実行できる専用モジュラー処理ユニットに関連するものなど、１個または複数個のプロセッサによってアクセスされ得る他のプログラムモジュールが含まれる。
【００３６】
コンピュータ実行可能命令は、特定の機能または機能群をエンタープライズの１個または複数個のプロセッサに実行させ、処理方法のステップを実施するためのプログラムコード手段の例である。さらに、実行可能命令の特定のシーケンスは、かかるステップを実施するために使用できる対応する動作の一例を提供する。
【００３７】
コンピュータ可読媒体の例には、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読取専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラム可能読取専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、消去およびプログラム可能読取専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、コンパクトディスク読取専用メモリ（「ＣＤ−ＲＯＭ」）、任意のソリッドステート記憶装置（例えばフラッシュメモリ、スマートメディア等）、または処理ユニットによってアクセスされ得るデータもしくは実行可能命令を提供できる、他の任意の装置または構成要素が含まれる。
【００３８】
図１を参照して、代表的なエンタープライズが、汎用処理ユニットまたは専用処理ユニットとして使用され得るモジュラー処理ユニット１０を含む。例えば、モジュラー処理ユニット１０は、パーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）や他の携帯端末、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、マルチプロセッサシステム、ネットワークコンピュータ、プロセッサベースの消費者装置、スマートアプライアンスやスマート装置、制御システム等として、単独で使用することができ、または１つもしくは複数の同様のモジュラー処理ユニットとともに使用することができる。同一エンタープライズ内で複数の処理ユニットを使用することにより、処理能力が高まる。例えば、エンタープライズの各処理ユニットは、特定のタスク専用とすることができ、または分散処理において一緒に関与することができる。
【００３９】
図１では、モジュラー処理ユニット１０が、その様々な構成要素を接続するように構成することができ、２つ以上の構成要素間でデータをやり取りできるようにする、１つまたは複数のバスおよび／または相互接続１２を含む。バス／相互接続１２は、メモリバス、周辺バス、または様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスが含まれる、様々なバス構造のうちの１つを含むことができる。バス／相互接続１２によって接続される典型的な構成要素には、１個または複数個のプロセッサ１４および１つまたは複数のメモリ１６が含まれる。以下、「データ操作システム１８」と呼ぶロジック、１つまたは複数のシステム、１つまたは複数のサブシステム、および／または１つもしくは複数のＩ／Ｏインターフェースを使用することにより、バス／相互接続１２に他の構成要素を選択的に接続することができる。さらに、他の構成要素は、ロジック、１つまたは複数のシステム、１つまたは複数のサブシステム、および／または１つもしくは複数のＩ／Ｏインターフェースを使用することにより、バス／相互接続１２に外部的に接続することができ、かつ／またはモジュラー処理ユニット３０および／または独自の装置３４などのロジック、１つまたは複数のシステム、１つまたは複数のサブシステム、および／または１つもしくは複数のＩ／Ｏインターフェースとして機能することができる。Ｉ／Ｏインターフェースの例には、１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェース、１つまたは複数の入力インターフェース、１つまたは複数の出力インターフェース等が含まれる。したがって本発明の実施形態は、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェースを使用する能力、および／または使用するロジックもしくは他のデータ操作システムに基づいて製品の有用性を変える能力を包含する。
【００４０】
ロジックは、インターフェース、システムの一部、サブシステムに結合することができ、かつ／または特定のタスクを実行するために使用することができる。したがって、ロジックまたは他のデータ操作システムは、例えばＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイヤ）を可能にすることができ、そのロジックまたは他のデータ操作システムはＩ／Ｏインターフェースである。あるいは、または加えて、モジュラー処理ユニットが別の外部システムまたは外部サブシステムに結合することを可能にする、ロジックまたは別のデータ操作システムを使用することができる。例えば、専用のＩ／Ｏ接続を含んでも含まなくてもよい、外部システムまたは外部サブシステム。あるいは、または加えて、外部Ｉ／Ｏがロジックに関連することなく、ロジックまたは他のデータ操作システムを使用してもよい。本発明の実施形態は、車両用ＥＣＵ、油圧制御システムなどのための特殊ロジックを使用すること、および／またはハードウェアの特定の一部分を制御する方法をプロセッサに知らせるロジックを使用することも包含する。さらに、当業者は、本発明の実施形態がロジック、システム、サブシステム、および／またはＩ／Ｏインターフェースを利用する、多量の異なるシステムおよび／または構成を包含することを理解されよう。
【００４１】
上記に示したように、本発明の実施形態は、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェースを使用する能力、および／または使用するロジックもしくは他のデータ操作システムに基づいて製品の有用性を変える能力を包含する。例えば、モジュラー処理ユニットが、デスクトップコンピュータとして用いるために設計される１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェースおよびロジックを含むパーソナルコンピューティングシステムの一部である場合、ロジックまたは他のデータ操作システムを変更して、２つの標準的なＲＣＡを介してアナログ音声を取り、それらをＩＰアドレスにブロードキャストしたい音楽局向けに音声符号化を行うためのフラッシュメモリまたはロジックを含めることができる。したがって、モジュラー処理ユニットは、モジュラー処理ユニットのバックプレーン上のデータ操作システム（例えばロジック、システム、サブシステム、Ｉ／Ｏインターフェース等）に加えられる修正により、コンピュータシステムではなくアプライアンスとして使用されるシステムの一部であり得る。したがって、バックプレーン上のデータ操作システムを修正すると、モジュラー処理ユニットの用途を変えることができる。その結果、本発明の実施形態は、非常に適合性のあるモジュラー処理ユニットを包含する。
【００４２】
上記に示したように、処理ユニット１０は、中央処理装置などの１個または複数個のプロセッサ１４、および任意選択的に特定の機能またはタスクを実行するように設計される１個または複数個の他のプロセッサを含む。メモリ１６、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光学ディスクなどのコンピュータ可読媒体上に設けられる命令、または同様にコンピュータ可読媒体とみなすことができる通信接続からの命令を実行するのは、典型的にはプロセッサ１４である。
【００４３】
メモリ１６は、データまたはデータを操作するための命令を含むように構成することができ、またはそれらを含み、バス／相互接続１２を介してプロセッサ１４によってアクセスされ得る１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含む。メモリ１６は、例えば情報を永続的に記憶するために使用するＲＯＭ２０、および／または情報を一時的に記憶するために使用するＲＡＭ２２を含むことができる。ＲＯＭ２０は、モジュラー処理ユニット１０の始動中などに通信を確立するために使用される１つまたは複数のルーチンを有する、基本Ｉ／Ｏシステム（「ＢＩＯＳ」）を含むことができる。動作中、ＲＡＭ２２は、１つまたは複数のオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、および／またはプログラムデータなど、１つまたは複数のプログラムモジュールを含むことができる。
【００４４】
図示のように、本発明の少なくとも一部の実施形態は、ユニットを様々な異なる用途で使用できるようにする、よりロバストな処理ユニットを実現する非周辺装置式の外装を包含する。図１では、１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェース（データ操作システム１８として図示する）を使用して、１つまたは複数の大容量記憶装置２４をバス／相互接続１２に接続することができる。大容量記憶装置２４は、モジュラー処理ユニット１０にとって周辺装置であり、モジュラー処理ユニット１０が大量のデータを保持することを可能にする。大容量記憶装置の例には、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、テープドライブ、および光学ディスクドライブが含まれる。
【００４５】
大容量記憶装置２４は、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光学ディスク、ソリッドステート記憶装置（フラッシュメモリ記憶装置など）、または他のコンピュータ可読媒体から読み取り、かつ／またはそれらに書き込むことができる。大容量記憶装置２４およびその対応するコンピュータ可読媒体は、オペレーティングシステム、１つまたは複数のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュールやプログラムデータなど、１つまたは複数のプログラムモジュールを含み得るデータおよび／または実行可能命令の不揮発性記憶域を提供する。そのような実行可能命令は、本明細書に開示する方法のステップを実施するためのプログラムコード手段の例である。
【００４６】
データ操作システム１８を使用して、１つまたは複数の対応する周辺Ｉ／Ｏ装置２６を介してモジュラー処理ユニット１０とデータおよび／または命令をやり取りできるようにすることができる。周辺Ｉ／Ｏ装置２６の例には、キーボードなどの入力装置および／またはマウス、トラックボール、ライトペン、スタイラスや他のポインティングデバイス、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、カムコーダー、デジタルカメラ、センサなどの代替的入力装置、および／またはモニタ画面や表示画面、スピーカ、プリンタ、制御システムなどの出力装置が含まれる。同様に、バス／相互接続１２に周辺Ｉ／Ｏ装置２６を接続するために使用できる専用ロジックに結合されるデータ操作システム１８の例には、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、ファイアワイヤ（ＩＥＥＥ  １３９４）、無線受信機、ビデオアダプタ、オーディオアダプタ、パラレルポート、無線送信機、任意のパラレルまたはシリアル化されたＩ／Ｏ周辺装置や他のインターフェースが含まれる。
【００４７】
データ操作システム１８は、１つまたは複数のネットワークインターフェース２８を介して情報をやり取りできるようにする。ネットワークインターフェース２８の例には、処理ユニットとの間で情報をやり取りできるようにする接続、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）またはモデム、無線リンクに接続するためのネットワークアダプタ、インターネットなどの広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）に接続するための別のアダプタが含まれる。ネットワークインターフェース２８は、モジュラー処理ユニット１０に組み込んでも、モジュラー処理ユニット１０にとって周辺装置でもよく、ＬＡＮ、無線ネットワーク、ＷＡＮ、および／または処理ユニットとの間の任意の接続に関連させることができる。
【００４８】
データ操作システム１８は、モジュラー処理ユニット１０が、１つまたは複数の他のローカルもしくはリモートモジュラー処理ユニット３０またはコンピュータ装置と情報をやり取りできるようにする。モジュラー処理ユニット１０とモジュラー処理ユニット３０との間の接続には、有線リンクおよび／または無線リンクが含まれ得る。したがって、本発明の実施形態は、直接のバスツーバス接続を包含する。これにより、大規模なバスシステムを作り出せるようになる。さらに、これにより、エンタープライズが直接バスツーバス接続されることにより、現在知られているハッキングをなくす。さらに、データ操作システム１８は、モジュラー処理ユニット１０が、１つまたは複数の独自のＩ／Ｏ接続３２、および／または１つまたは複数の独自の装置３４と情報をやり取りできるようにする。
【００４９】
処理ユニットにとってアクセス可能なプログラムモジュールまたはその一部を、リモートメモリ記憶装置内に記憶してもよい。さらに、ネットワークシステムまたは組合せ構成内では、モジュラー処理ユニット１０は、諸機能またはタスクが複数の処理ユニットによって実行される分散計算環境に関与することができる。あるいは、組合せ構成／エンタープライズの各処理ユニットは、特定のタスク専用とすることができる。したがって、例えばエンタープライズの１つの処理ユニットを映像データ専用とし、それにより従来のビデオカードを置換し、かかるタスクを実行することについて従来技法に比べ処理能力を向上させることができる。
【００５０】
当業者は、本発明の実施形態が様々な構成を含み得ることを理解するが、耐久性があり、ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットの代表的実施形態を示す図２を参照する。図２に示す実施形態では、処理ユニット４０は、耐久性があり、ダイナミックにモジュラー式である。図示の実施形態では、ユニット４０は、冷却ファンの必要性を一切なくす高度な熱力学的冷却モデルを活用する、３．５インチ（８．９ｃｍ）立方のプラットフォームである。
【００５１】
ただし、本明細書に示すように、本発明の実施形態は、強制空気冷却プロセスおよび／または液体冷却プロセスなど、熱力学的冷却プロセスに加え、または熱力学的冷却プロセスの代わりに他の冷却プロセスを使用することも包含する。さらに、図示の実施形態は３．５インチ立方のプラットフォームを含むが、本発明の実施形態は３．５インチ立方のプラットフォームよりも大きい、またはそれよりも小さいモジュラー処理ユニットの使用を包含することを当業者なら理解されよう。同様に、他の実施形態は、立方体以外の形状を使用することを包含する。
【００５２】
処理ユニット４０は、処理およびメモリ比率を最適化する層状マザーボード構成、および性能を向上させ、ハードウェアおよびソフトウェア両方の安定性を高めるバスアーキテクチャも含み、以下でそのそれぞれをさらに解説する。当業者は、本発明の他の実施形態が層状でないマザーボードも包含することを理解されよう。さらに、本発明の他の実施形態は、構成要素間の絶縁を行い、構成要素を１つまたは複数の材料内に埋め込む１つまたは複数の材料内にマザーボードの構成要素が埋め込まれる埋込み型マザーボード構成を包含し、マザーボード構成要素の１つまたは複数は、機械的、光学的、電気的、または電気機械的である。さらに、埋込み型マザーボード構成の実施形態の少なくとも一部は、三次元の無菌環境（ｓｔｅｒｉｌｅ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）内に固定される機械的、光学的、電気的、および／または電気機械的構成要素を含む。そのような材料の例には、ポリマー、ゴム、エポキシ、および／または任意の非導電性の埋封材料が含まれる。
【００５３】
本発明の実施形態は、処理の汎用性を提供することを包含する。例えば、本発明の少なくとも一部の実施形態によれば、処理の負担が明らかにされ、処理能力を選択的に専用にしかつ／または割り当てることにより解決される。例えば、処理能力を専用にすることまたは割り当てることが制御されるように、ある決まった需要に応じて特定のシステムを規定する。したがって、１つまたは複数のモジュラー処理ユニットを専用にして、そのような特定の需要（例えば映像、音声、１つまたは複数のシステム、１つまたは複数のサブシステム等）に処理能力を提供することができる。一部の実施形態では、処理能力を提供できることは、中央ユニットへの負荷を低減する。したがって、必要とされる場所に処理能力が駆動される。
【００５４】
図示の実施形態、処理ユニット４０は、３ＧＨｚのプロセッサと２ＧＢのＲＡＭを含むが、当業者は、本発明の他の実施形態がより高速のもしくは低速のプロセッサおよび／またはより多いもしくは少ないＲＡＭの使用を包含することを理解されよう。本発明の少なくとも一部の実施形態では、処理ユニットのプロセッサの速度およびＲＡＭの量は、その処理ユニットが使われる内容次第である。
【００５５】
高度にダイナミックで、カスタマイズ可能かつ交換可能なバックプレーン４４は、周辺装置および垂直アプリケーションへのサポートを提供する。図示の実施形態では、バックプレーン４４は外装４２に選択的に結合され、ユニット４０がダイナミックにカスタマイズ可能であることをもたらす、１つまたは複数の特徴、インターフェース、機能、ロジック、および／または構成要素を含むことができる。図示の実施形態では、バックプレーン４４は、ＤＶＩビデオポート４６、イーサネットポート４８、ＵＳＢポート５０（５０ａおよび５０ｂ）、ＳＡＴＡバスポート５２（５２ａおよび５２ｂ）、電源ボタン５４、および電源ポート５６を含む。バックプレーン４４は、２つ以上のモジュラー処理ユニットを電気的に結合して、上記に示したようにシステム全体の処理能力を高め、以下にさらに開示するスケール処理を提供する機構も含むことができる。
【００５６】
バックプレーン４４とともにその対応する特徴、インターフェース、機能、ロジック、および／または構成要素は代表的なものに過ぎず、本発明の実施形態は、様々な異なる特徴、インターフェース、機能、および／または構成要素を有するバックプレーンを包含することを当業者なら理解されよう。したがって、ユーザが処理ユニットのロジック、特徴、および／または機能を選択的に修正できるようにするために、あるバックプレーンを別のバックプレーンによって交換できるようにすることにより、処理ユニットをダイナミックにカスタマイズすることが可能である。
【００５７】
さらに、本発明の実施形態は、様々な異なる環境内で１つまたは複数のモジュラー処理ユニット４０を使用できるようにするための、任意の数および／または種類のロジックおよび／またはコネクタを包含する。例えばそれらの環境には、車両（例えば自動車、トラック、オートバイ等）環境、油圧制御システム環境、および他の環境が含まれる。以下でさらに論じるように、バックプレーン上のデータ操作システムを変更することは、様々な環境向けに垂直におよび／または水平にスケールすることを可能にする。
【００５８】
さらに、本発明の実施形態は、モジュラー処理ユニットの様々な形状および大きさを包含する。例えば、図２では、モジュラー処理ユニット４０が、様々な理由で従来の処理ユニットよりも小型の立方体である。
【００５９】
当業者によって理解されるように、本発明の実施形態は、例えば使用する材料、大きさおよび／または形状、ロジックの種類、および／または周辺装置に基づく外装をなくすことを理由に、従来技法よりもサポートしやすい。
【００６０】
図示の実施形態では、電源ボタン５４が電源起動に関する３つの状態、すなわちオン、オフ、およびスタンバイを含む。電源を入れ、電力を受け取ると、ユニット４０は、メモリ内に維持されるオペレーティングシステムをロードして起動するように指示される。電源を切ると、処理制御ユニット４０は進行中のいかなる処理も中断し、電源投入状態が活性化されるのをシステムが待つスタンバイ状態がその後に続く、シャットダウンシーケンスを開始する。
【００６１】
ＵＳＢポート５０は、周辺入力／出力装置を処理ユニット４０に接続するように構成される。そのような入力装置または出力装置の例には、キーボード、マウスやトラックボール、モニタ、プリンタ、他の処理ユニットやコンピュータ装置、モデム、カメラが含まれる。
【００６２】
ＳＡＴＡバスポート５２は、処理ユニット４０にとって周辺装置である大容量記憶装置を電子的に結合し、サポートするように構成される。そのような大容量記憶装置の例には、フロッピディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ハードドライブ、テープドライブ等が含まれる。
【００６３】
上記に示したように、本発明の他の実施形態は、当業者によって理解されるように、周辺装置を接続するためのさらなるポートおよび手段を使用することを包含する。したがって、本明細書で具体的に明らかにし、説明する接続用の特定のポートおよび手段は、専ら例示的であり、決して限定的でないことを意図する。
【００６４】
本明細書に示すように、非周辺装置式の処理ユニットの使用により、より大きく周辺装置が詰まったコンピュータユニットに勝る様々な利点がある。例として、ユーザはエンタープライズを収容するのに必要な空間を選択的に低減することができ、全体的により狭い空間を必要とするにもかかわらず、システムに処理ユニットを追加することにより、依然として強化された処理能力を提供することができる。さらに、処理ユニットのそれぞれは、故障しやすいシステムではなくソリッドステート構成要素を含むので、個々のユニットを（例えば壁、家具、クローゼット、時計などの装飾装置の中に）隠すことができる。
【００６５】
個々の処理ユニット／キューブの耐久性は、従来技法ではさもなければ考えられなかった位置で処理を行えるようにする。例えば、処理ユニットを地中に埋め、水中に配置し、海中にうずめ、地中数百フィート開削するドリルビットの先端に配置し、家具内の不安定な面に配置することなどができる。潜在的な処理位置は無限である。他の利点には、雑音および熱が減ること、家具、装備品、車両、構造体、支持体、アプライアンス、機器、携行品など、消費者が利用できる様々な装置内にカスタマイズ可能な「スマート」技術を提供できること等が含まれる。
【００６６】
次に図３Ａを参照すると、図２の実施形態の別の図が示されており、この図面は、周辺装置に基づかない外装、冷却プロセス（例えば熱力学的対流冷却、強制空気、および／または液体冷却）、最適化された層状回路基板構成、およびダイナミックバックプレーンをより完全に示すために、キューブの側壁を除去した状態で処理ユニット４０を示す。図示の実施形態では、偶発的な基板の脱結合を防ぎ、互換性を可能にする力はめ技法を使用することにより、様々な基板が結合されている。これらの基板は、強化されたＥＭＩ分散および／またはチップ／ロジックの配置を可能にする。当業者は、本発明の実施形態が、任意の数の基板および／または構成を包含することを理解されよう。さらに、基板の構造は、１つまたは複数の用途および／または特徴に基づき、特定の利益および／または需要のために修正することができる。図３Ａでは、処理ユニット４０が、２つの平行な側面板６２（６２ａおよび６２ｂ）および側面板６２に対して直角であり、側面板６２を電子的に結合する中央板６４を含む、層状回路基板／マザーボード構成６０を含む。図示の実施形態は３基板構成を示すが、本発明の実施形態は３つ未満の基板を有する基板構成、および４つ以上の基板を有する層状基板構成を包含することを当業者なら理解されよう。さらに、本発明の実施形態は、基板が互いに直角になる以外の他の回路基板構成を包含する。
【００６７】
図示の実施形態では、マザーボード６０を外装４２に結合するための手段を用いて、層状のマザーボード６０が外装４２内に支持されている。図示の実施形態では、マザーボード６０を外装４２に結合するための手段は、マザーボード６０の少なくとも一部を選択的に受け、マザーボード６０を正しい位置に保持するように構成される様々なチャネルドスロットを含む。プロセッサ６６を改善されたプロセッサと置換しようとする場合など、先端技術に伴ってアップグレードが必要なとき、対応する基板（例えば中央板６４）を外装４２から取り外し、新たなプロセッサを有する新たな基板を挿入してアップグレードを可能にする。したがって、本発明の実施形態は、必要に応じてアップグレードを助け、カスタマイズ可能かつダイナミックな処理ユニットを提供することが証明されている。
【００６８】
処理ユニット４０は、１つまたは複数のタスクを実行するように構成される１個または複数個のプロセッサも含む。図３Ａでは、１個または複数個のプロセッサを、中央板６４に結合されるプロセッサ６６として示す。技術が進歩するにつれ、処理ユニット４０のユーザが、プロセッサ６６を改良型プロセッサと置換したい場合があり得る。したがって、中央板６４を外装４２から取り外すことができ、改良型プロセッサを有する新たな中央板を設置し、ユニット４０に関連して使用することができる。したがって本発明の実施形態は、容易にアップグレードされ、それ故に従来技法に比べて耐用寿命を有するプラットフォームを実現する、ダイナミックにカスタマイズ可能な処理ユニットを包含する。
【００６９】
一部の実施形態によれば、プロセッサ６６にプロセッサ冷却システムを取り付けることができる。ヒートシンク、ファン、その組合せ、および当技術分野で知られている他の様々な装置を含む、いくつかの装置を使ってプロセッサを冷却することができる。
【００７０】
同様に、処理ユニット４０は、１つまたは複数のメモリ装置（不図示）を含むことができる。メモリは、回路基板上のスロットに着脱可能に結合されるメモリカードを含む様々な方法で電子回路基板に結合することができ、またはメモリカードが回路基板に直接結合する。本発明の一部の実施形態では、モジュラーマザーボードの回路基板全体を、１つまたは複数のメモリ装置を設けることに実質的に充てることができる。技術が進歩するにつれ、処理ユニット４０のユーザが、メモリ装置を改良型メモリ装置と置換したい場合があり得る。したがって、メモリ装置を含む回路基板を外装４２から取り外すことができ、改良型プロセッサを有する新たな回路基板を設置し、ユニット４０に関連して使用することができる。
【００７１】
本発明のマザーボード６０は、モジュール式であり、容易にアップグレードすることができる。モジュラーマザーボード６０は、統合ロジックボードの能力および性能を、同じ構成要素を有する非モジュール式マザーボードの能力および性能と等しくする、複数の電子回路基板からなる。モジュラーマザーボード６０は、相互接続して完全なロジックボードを形成するいくつかの電子回路基板６４、６２ａ、および６２ｂ、またはマザーボードによって構成される。したがって、各電子回路基板は容易に取り外し、残りの回路基板に実質上影響を及ぼすことなしに置換することができる。例えば、ユーザはプロセッサ６６を有する回路基板６４を置換し、処理ユニット４０に一層の処理能力を提供するために、その回路基板を異なるプロセッサを有する別の回路基板と置き換えることができる。
【００７２】
各基板は、別の回路基板のバスシステムに接続するバスシステムを含む。このバスシステムは、モジュラーマザーボード６０を形成する相互接続された回路基板間の電子通信を提供する。モジュラーマザーボードは、任意の数の回路基板からなることができる。例えば一実施形態では、マザーボードが、処理を行うこと、メモリを提供すること、記憶域を提供すること、ＢＩＯＳを提供することなど、特定の機能をそれぞれ有する４つの回路基板を含む。別の実施形態では、処理能力やメモリ能力など、回路基板が複数の機能を有する。別の実施形態では、複数の回路基板により単一の機能が実行される。個々の回路基板によって実行される追加機能には、これだけに限定されないが、クロック発振器を提供すること、冷却システムを提供すること、および当業者が理解する他のマザーボード機能が含まれる。
【００７３】
モジュラーマザーボード６０は、単一回路基板のマザーボードに勝るいくつかの利点を提供する。例えば、モジュラーマザーボード６０が特定の構成要素をサポートしない場合、ユーザはマザーボード全体を交換するのではなく、単一の回路基板を互換性のある回路基板と置換するだけでよい。さらに、モジュラーマザーボードは、二次元領域のような単一回路基板のマザーボードに制約されない。そのため、モジュラーマザーボード６０は、より狭い三次元外装の中に収まるように構成することができる。例えば、モジュラーマザーボードが４つの回路基板を含む場合、等価の単一回路基板のマザーボードが使用する底面積領域の４分の１を利用するようにそれらの基板を構成することができる。最後に、モジュラーマザーボード６０は容易に拡張可能である。例えば、ユーザは既存のマザーボード構成に追加の回路基板（不図示）を容易に取り付けて、全構造の処理能力をスケールすることができる。特定のアプリケーションおよびコンピュータシステムと併せて使用するとき、モジュラーマザーボード６０は無限の数の利点を提供することを当業者なら理解されよう。
【００７４】
本発明の処理ユニットの一部の実施形態によれば、１つまたは複数の電子記憶装置がモジュラーマザーボードに付属する。大容量記憶装置などの電子記憶域を加えることで、処理ユニットの処理能力および計算能力を高めることができる。例えば、モニタ、マウス、キーボードなど、必須の周辺装置を単に付加することにより、電子記憶容量を有する処理ユニットをパーソナルコンピュータとして使用することができる。また、図１４〜図１６に示すように、電子記憶容量を有する処理ユニットは、構成要素、構造体、アセンブリ、機器モジュールの動作を駆動／制御するエンジンとして効果的かつ有用であり得る。例えば、処理ユニットは、機器の機能または性能についてのデジタルログを電子記憶域の中に記憶することができる。別の例では、処理ユニットは、ステレオシステムを制御し、ユーザのデジタル音楽ライブラリを記憶する両方を行うことができる。
【００７５】
次に図３Ｂを参照すると、本発明の別の実施形態が示されており、この図面は、周辺装置に基づかない外装、複数の層状回路基板、およびダイナミックバックプレーン４４をより完全に示すために、キューブの側壁を除去した状態で処理ユニット１６０を示す。層状回路基板は、２つの平行な側面板１６２（１６２ａおよび１６２ｂ）、および側面板１６２ａおよび１６２ｂに対して直角であり、それらの側面板を電子的に結合する中央板１６４を含む。
【００７６】
図３Ｂの実施形態では、中央板１６４が、プロセッサ６６ならびに記憶装置１５０ａ、１５０ｂ、および１５０ｃを含み、側面板１６２ｂが、複数の電子記憶装置１６６ａ、１６６ｂ、および１６６ｃを含む。上述のように、マザーボード１６８は、側面板１６２または中央板１６４を取り外し、それらを別の回路基板と置き換えることにより容易にアップグレードされる。別の実施形態では、基板を、改善された能力を有する改良型基板で置換する。ユーザは、１つまたは複数の回路基板１６２ａ、１６２ｂ、または１６４を交換して、処理ユニット１６０の処理能力、メモリの空き容量、記憶容量、または他の特性を低下させる。そのようなアップグレードまたはダウングレードは、モジュラーマザーボードによって可能であり、容易に達成される。
【００７７】
この処理ユニット１６０とともに、様々な種類の電子記憶装置を利用することができる。例えば、フラッシュメモリなどのソリッドステートメモリは、モジュラー処理ユニットにいくつかの利点を与える。ソリッドステートメモリは、低レベルの電力を使用し、結果として熱放散レベルは低くなる。そのため、ユニットによって放散される熱を実質上増やすことなしに、１つまたは複数のそのようなソリッドステート記憶装置を比較的小型の処理ユニット１６０内に含めることができる。例えばある特定の実施形態では、側面板１６２ｂが、合計１２８Ｇｂのデータ記憶域を提供する複数のフラッシュメモリ記憶装置１６６ａ、１６６ｂ、および１６６ｃを含む。構成時、これらの記憶装置は５ワット未満のエネルギを使用し、自然対流や別の冷却方法により環境内に容易に放散される最小限の熱を発生させる。
【００７８】
次に図３Ｃを参照すると、本発明の別の実施形態が示されており、この図面は処理ユニット１４０を示す。処理ユニット１４０は、外装、モジュラーマザーボード１４８、およびダイナミックバックプレーン１４４を含む。この実施形態では、モジュラーマザーボード１４８が、３つの平行な側面板６２ａ、６２ｂ、および６２ｃ、ならびに側面板６２に対して直角であり、側面板６２を電子的に結合する中央板１４２を含む。図３および図４の３基板構成と異なり、この４基板構成は第３の平行な側面板６２ｃを含む。第３の平行な側面板は、側面板６２ｂの下に、かつ側面板６２ｂに対して平行に構成される。当業者は、４つの回路基板を様々な向きで構成できることを理解されよう。一部の実施形態では、最大限の熱放散を得るために高温構成要素をうまい具合に配置するように、４基板構成を設定することができる。
【００７９】
一実施形態によれば、第４の側面板６２ｃを収容するために外装４２が長くされる。別の実施形態では、第４の側面板６２ｃを収容するために中央板１４２を長くする。さらに別の実施形態では、第４の側面板６２ｃを収容するために、（図５に示すように）側面板６２ｂを中央板１４２に沿って再配置し、側面板６２ｃをその下に配置する。さらに別の実施形態では、第４の側面板６２ｃを収容するために外装を長くすることができる。
【００８０】
４基板構成で回路基板の数が増加することは、モジュラーマザーボード１４８上にコンピュータ構成要素用のさらなる表面積を与える。一実施形態では、４基板構成によってもたらされるさらなる表面積を、追加のメモリ装置や追加のプロセッサなど、追加の構成要素のために使用する。先に説明したように、記憶装置は比較的低レベルのエネルギを利用し、よって比較的低レベルの熱を放散する。したがって一部の実施形態では、有害な熱を発生させ、または指定の冷却装置を必要とすることなしに、記憶装置が他のコンピュータ構成要素に割と近接して格納される。
【００８１】
一実施形態では、４基板構成における回路基板の１つまたは複数が、処理ユニット１４０に電子記憶能力を提供する記憶装置６５を含む。別の実施形態では、記憶装置６５が、フラッシュメモリ装置などのソリッドステート記憶装置または他の同様の記憶装置である。別の実施形態では、側面板６２ｃの全体が、１つまたは複数のフラッシュメモリ装置などの電子記憶域に実質的に充てられる。ソリッドステート記憶装置から放散される熱は比較的低レベルなため、側面板６２ｃと側面板６２ｂとの間の隙間１５０は狭く、コンパクトである。したがって、処理ユニット１４０の相対的大きさは、電子記憶装置を含まない処理ユニットの大きさと比較的同様であり、またはそれに等しい。
【００８２】
記憶装置６５または複数の記憶装置は、処理ユニット１４０が１つまたは複数の指定された機能を実行するのに十分な電子記憶域を処理ユニット１４０に提供することができる。一実施形態によれば、１つまたは複数の記憶装置は、処理ユニット１４０をパーソナルコンピュータとして使用するのに十分な電子記憶域を提供することができる。例えば、複数の記憶装置６５は側面板６２ｃ上に含み、１６Ｇｂから２５６Ｇｂの電子記憶域を処理ユニットに提供することができる。別の実施形態では、記憶装置６５が２５６Ｍｂの電子記憶域しか提供せず、家庭用電気製品の機能を制御するために処理ユニット１４０を使用する。
【００８３】
図示の実施形態では、ダイナミックバックプレーン１４４が単一のポート１４６を含む。ダイナミックバックプレーン１４４内には、任意の数のポート、ボタン、スイッチ、または他の同様の構成要素が含まれてもよいことが理解されよう。例えば一実施形態では、ダイナミックバックプレーンが無線通信能力を有することができる。別の実施形態では、ダイナミックバックプレーン１４４が、いくつかの外部装置に接続するように構成され得る単一のポートのみ含む。一実施形態では、単一のポート１４６は、電源、パーソナルコンピュータ、コンピュータサーバ、ドッキングステーション、または当業者によって理解される他の外部装置に接続するように構成される。最後に、一実施形態では、単一のポート１４６は、独自のドッキングステーションに接続する独自のポートである。図６および図９に、ドッキングステーションとして機能することができる代表的な装置を示す。
【００８４】
次に図４を参照すると、代表的なエンタープライズ７０が示されており、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０が、パーソナルコンピューティングエンタープライズ内で単独で使用されている。図示の実施形態では、処理ユニット４０は電源接続７１を含み、エンタープライズ７０の周辺装置に対して無線技術を使用する。周辺装置には、ハードディスクドライブ７４、スピーカ７６、およびＣＤ  ＲＯＭドライブ７８を有するモニタ７２、キーボード８０、およびマウス８２が含まれる。当業者は、本発明の実施形態が無線技術以外の技術を使用するパーソナルコンピューティングエンタープライズも包含することを理解されよう。
【００８５】
タスクを実行するためにデータを操作するための処理能力を処理ユニット４０が提供するので、処理ユニット４０が、エンタープライズ７０の駆動力である。本発明のダイナミックかつカスタマイズ可能な性質は、ユーザが処理能力を容易に増強できるようにする。この実施形態では、処理ユニット４０は、熱力学的冷却を活用し、処理およびメモリ比率を最適化する３．５インチ（８．９ｃｍ）の立方体である。ただし、本明細書に示すように、本発明の実施形態は、強制空気冷却プロセスおよび／または液体冷却プロセスなど、熱力学的冷却プロセスに加え、または熱力学的冷却プロセスの代わりに他の冷却プロセスを使用することも包含する。さらに、図示の実施形態は３．５インチ立方のプラットフォームを含むが、本発明の実施形態は３．５インチ立方のプラットフォームよりも大きい、またはそれよりも小さいモジュラー処理ユニットの使用を包含することを当業者なら理解されよう。同様に、他の実施形態は、立方体以外の形状を使用することを包含する。
【００８６】
具体的には、図示の実施形態の処理ユニット４０は、３ＧＨｚのプロセッサ、２ＧのＲＡＭ、５１２  Ｌ２キャッシュ、および無線ネットワークインターフェースを含む。そのため、例えばエンタープライズ７０のユーザが、さらに高い処理能力がエンタープライズ７０に求められると判断する場合、一部の従来技術によって要求されるように新たなシステムを購入しなければならないのではなく、そのユーザは、エンタープライズ７０に１つまたは複数のモジュラー処理ユニットを単純に追加することができる。処理ユニット／キューブは、処理を実行するためにユーザが所望の通りに選択的に割り当てることができる。例えば、処理ユニットを使用して分散処理を実行することができ、各ユニットは特定のタスクを実行するために割り当てることができ（例えばあるユニットを、映像データを処理することまたは他のタスクに充てることができる）、または複数のモジュラーユニットが１つの処理ユニットとして一緒に機能してもよい。
【００８７】
この例は、２ＧＨｚのプロセッサ、１．５ＧのＲＡＭ、および５１２  Ｌ２キャッシュを含む処理ユニットを含むが、当業者は、本発明の他の実施形態がより高速のもしくは低速のプロセッサ、より多いもしくは少ないＲＡＭ、および／または異なるキャッシュの使用を包含することを理解されよう。本発明の少なくとも一部の実施形態では、処理ユニットの能力は、その処理ユニットが使われる内容次第である。
【００８８】
図４は、図示の机の上にある処理ユニット４０を示すが、この処理ユニット／キューブのロバストな性質は、壁の中、机の下への据付け、装飾用の装置またはオブジェクトの中など、ユニット４０を目に付かない場所に代わりに配置することを可能にする。したがって、図示の実施形態は、足に当たる傾向があり、タワーの内部の冷却システムから音を発生させる傾向にある従来のタワーをなくす。対流冷却または液体冷却を使用する場合、全ての内部構成要素はソリッドステートなので、ユニット４０から音が発せられることはない。
【００８９】
次に図５を参照すると、コンピューティングエンタープライズ内でモジュラー処理ユニットを用いることについての別の例が示されている。図５では、モジュラー処理ユニット４０が耐荷重部材として機能できることを示す。例えば、モジュラー処理ユニットは、２つ以上の構造体を相互に繋ぎ、構造体またはエンタープライズの全体的な構造上の支持および安定性に寄与させるために使用することができる。加えて、モジュラー処理ユニットは、主支持体に直接付随する負荷に耐えることができる。例えば、モジュラー処理ユニットは、コンピュータの画面またはモニタを物理的に支持し、プロセス制御することができる。図示の実施形態では、モニタ９０がモジュラー処理ユニット４０に取り付けられ、さらにはそのモジュラー処理ユニット４０が、台座９４を有するスタンド９２に取り付けられている。
【００９０】
次に図６を参照すると、別の代表的なエンタープライズが示されており、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０が、使用されるコンピューティングエンタープライズである。図６では、代表的エンタープライズが図５に示した実施形態と似ているが、このエンタープライズには、１つまたは複数のモジュラー周辺装置が選択的に結合されている。具体的には、図６は、周辺装置としてエンタープライズに選択的に結合されている大容量記憶装置９３を示す。当業者は、任意の数（例えば２つ未満や３つ以上）および／または種類の周辺装置を使用できることを理解されよう。そのような周辺装置の例には、大容量記憶装置、Ｉ／Ｏ装置、ネットワークインターフェース、他のモジュラー処理ユニット、独自のＩ／Ｏ接続、独自の装置等が含まれる。
【００９１】
次に図７を参照すると、別の代表的実施形態が示されており、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０が、エンタープライズ内で使用されている。本発明の少なくとも一部の実施形態によれば、周辺装置に基づかない外装を有するモジュラー処理ユニットを、中央処理ユニット内で、またはテレビ、ステレオシステム、記録ユニット、セットトップボックス、もしくは他の任意の電子装置が含まれる他の電子装置内で使用することができる。したがって、監視、警告、情報提供、制御、管理、記録、認識等を行うために、モジュラー処理ユニットをエンタープライズ内で選択的に使用することができる。図７では、モジュラー処理ユニットが、エンタープライズ内で使用するための電源９４、１つまたは複数の他の周辺装置９５、および接続部９６に結合されている。
【００９２】
本明細書に示すように、本発明の実施形態は、モジュラー処理ユニットの様々な形状および大きさを包含する。次に図８を参照すると、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）などの手持ち型コンピューティングエンタープライズとして使用されるモジュラー処理ユニット４０が示されている。Ｉ／Ｏ周辺装置９７が、モジュラー処理ユニット４０に結合される。図示の実施形態では、Ｉ／Ｏ周辺装置９７は、Ｉ／Ｏを可能にするためのモニタおよびスタイラスを含む。当業者は、スピーカ、マイクロフォン、携帯電話、キーボード、その代表的な例を以下に示す他の任意の種類の周辺装置など、さらなる周辺装置が含まれてもよいことを理解されよう。
【００９３】
図８の実施形態では、手持ち型コンピューティングエンタープライズの寸法は３．５インチ×４．７５インチ×０．７５インチだが、本発明は、図示の実施形態よりも大きいまたは小さい実施形態も包含することを当業者なら理解されよう。図８では、Ｉ／Ｏ周辺装置９７は、モジュラー処理ユニット４０に選択的に結合される摺動係合式部品であり、モジュラー処理ユニット４０は、ユニット４０がより薄くなることを可能にする非層状基板設計を含む。さらなる周辺装置には、電源や大容量記憶装置が含まれる。一実施形態では、大容量記憶装置は、ユーザが自身の全ファイルを常に有することを可能にする４０Ｇのハードドライブである。したがって、図８の実施形態は、ユーザが自身の手のひらの中で完全なコンピュータを使用できるようにする。さらに、ソリッドステート構成要素のおかげで、図８の実施形態は従来技法よりも耐久性がある。さらに、少なくとも一部の実施形態では、耐久性を高めるために外装が金属を含む。したがって、ユニット４０を落としてもコアが壊れることはない。
【００９４】
次に図９を参照すると、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０を含む、別の代表的エンタープライズが示されている。図９では、代表的エンタープライズが高性能のラップトップコンピュータとして機能できるようにするために、Ｉ／Ｏ周辺装置９７を有する処理ユニット４０を周辺装置９８に選択的に結合する。例えば液体冷却技法を使用し、処理ユニット４０は、非常に強力な手持ち型マシンになることができる。図９に示すように、ユニット４０は、エンドユーザの用途に応じてキーボード、モニタ、スピーカ、および任意選択的にロジックを含む、大きいＩ／Ｏ周辺装置９８の中にカートリッジのように選択的に挿入することができる。ユニット４０が周辺装置９８から脱結合され／取り出されると、ユニット４０はファイルを保持して、ユーザが常に自身のファイルをユニット４０とともにもてるようにすることができる。したがって、ユニット４０が全てのファイルを含むので、ユニット４０を周辺装置９８と同期する必要はない。図９に示す実施形態は１つのモジュラー処理ユニットを含むが、本発明の他の実施形態は複数の処理ユニットを利用することを包含する。
【００９５】
同様に、モジュラー処理ユニット４０は、車内、家、オフィス等のエンタープライズを含む、様々な他の種類の周辺装置に挿入し、さもなければ結合することができる。ユニット４０は、音楽、映画、写真、または他の任意の音声および／もしくは映像を保存し、提供するために使用することができる。
【００９６】
次に図１０〜図１１を参照すると、別の代表的なエンタープライズが示されており、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０が、パーソナルコンピューティングエンタープライズ内で使用されている。図１０〜図１１では、モジュラー処理ユニット４０が、モニタ、親指キーボード、およびマウス装置を含む跳上げ式周辺装置９９に結合される。跳上げ式周辺装置９９は、ハンドトップコンピュータとともに最高速度で実行され、表計算、ネットサーフィン、ならびに他の機能および／またはタスクを実行する。図１０〜図１１に示す実施形態は、跳上げ蓋が開いているとき、オペレーティングシステムの完全版を起動する。別の実施形態では、エンタープライズが、跳上げ蓋が開いているときにオペレーティングシステムの完全版を起動し、閉じられたときに最小限の電力および処理能力で動作する修正版を実行するように、跳上げ式周辺装置９９およびＩ／Ｏ周辺装置９７を同じモジュラー処理装置に同時に結合する。
【００９７】
さらなる実施形態では、モジュラー処理ユニットをＭＰ３プレーヤおよび／またはビデオプレーヤとして使用する。他の実施形態では、周辺装置としてカメラを使用し、画像／映像をモジュラー処理ユニット上に保存する。
【００９８】
上記に示したように、本発明の実施形態は極めて汎用性がある。さらなる例として、処理制御ユニット４０を使用して、照明器具（図１２）、電気コンセント（図１３）、ブレーカボックス（図１４）のような様々な装備品または装置を物理的に支持し、かつ／またはそれらに処理を提供することができる。本明細書に示すように、本発明の少なくとも一部の実施形態は、様々な構成要素、構造体、アセンブリ、機器モジュール等の動作を駆動／制御するエンジンとして機能するモジュラー処理ユニットを包含する。
【００９９】
次に図１２を参照すると、代表的なエンタープライズが示されており、ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが代表的な消費者家電内で使用されている。図１２では、モジュラー処理ユニット４０が照明器具１００に組み込まれている。例えば、モジュラー処理ユニット４０は、照明器具１００のオン／オフ、減光、および白熱電球が使用するワット数を監視することや、照明器具１００に必要な任意の保守または他の任意の所望の情報を制御センタに通知することなど、他の特質を制御するために使用することができる。図示の実施形態では、モジュラー処理ユニット４０が、摺動係合式の取付金具１０２により天井構造に取り付けられ、モジュラー処理ユニット４０の主支持体内に位置する摺動受（不図示）の中に滑り込む取付金具摺動係合式照明モジュール１０４を使用して照明器具１００に取り付けられる。図示のように、照明モジュール１０４は１つまたは複数の電球を支持することができる。図示の実施形態では、モジュラー処理ユニット４０は、摺動係合式の減光器１９４にも取り付けられる。
【０１００】
図１３を参照すると、代表的なエンタープライズが示されており、周辺装置に基づかない外装を有するダイナミックにモジュラー式の処理ユニット４０が別の代表的な電気装置内で使用されており、その代表的な装置は８０２．１１ｘ配信に使用される電気コンセントまたはプラグである。図１３では、モジュラー処理ユニット４０が、ＡＣインターフェース１０７、ＡＣプラグ周辺装置１０８、および取付金具１０９に結合されている。ＡＣプラグ周辺装置１０８および取付金具１０９は、摺動係合式の周辺装置である。モジュラー処理ユニット４０は、ユニット４０内へのａｃ配電によって給電され、配電を監視、制御、監督、および／または配分するためのスマートプラグとして使用される。
【０１０１】
一実施形態では、ユニット４０をルータとして利用する。別の実施形態では、ユニット４０をセキュリティシステムとして使用する。別の実施形態では、ユニット４０が配電を監視し、安全を確保するために必要に応じて電力を遮断する。例えば、ユニット４０は、検出できるのは、個人が配電に接触し、電力を自動的に遮断する。一部の実施形態では、Ｘ１０ベースの技術や他の技術などの技術を使用して、図１３に示すものなど、複数のエンタープライズを銅線を介して接続する。さらなる実施形態では、複数のエンタープライズが、例えばＴＣＰ／ＩＰや他のプロトコルを介してデータのやり取りを行う。
【０１０２】
したがって、本発明の実施形態は、日常的な製品に関連してモジュラー処理ユニットを利用して、スマート製品を形成することを包含する。網羅的ではないが、モジュラー処理ユニットを一緒に使用してスマート製品、システム、および／または装置を提供できる製品、システム、および装置の他の例には、加熱システム、冷却システム、配水システム、配電システム、家具、装備品、機器、道具、ドリル、工具、ビル、人工知能、車両、センサ、映像および／または音声システム、セキュリティシステム、ならびにさらに多くの製品、システム、および／または装置が含まれる。
【０１０３】
例えば、炉に関連するモジュラー処理ユニットを使用して、炉のシステムの効率を制御することができる。効率が落ちた場合、例えばフィルタを交換するように、システムを保守点検するように、故障を特定するように等、電子メール通信でビルの所有者に伝えるようにモジュラー処理ユニットをプログラムすることができる。同様に、給水に関連してモジュラー処理ユニットを使用して、複数の水を監視し、汚染が発生した場合に警告を与えることができる。同様に、モジュラー処理ユニットに関連して使用した場合、アプライアンス（例えば洗濯機、乾燥機、自動皿洗い機、冷蔵庫等）をスマート化することができる。さらに、モジュラー処理ユニットは、一酸化炭素、炭疽や他の生物学的因子、放射体、または他の作用因子もしくは有害物質を検出することを含む、安全を提供するシステムに関連して使用することができる。さらに、処理ユニットの安定性および汎用性のおかげで、モジュラー処理ユニットを以前利用できなかった位置に配置することができる。少なくとも一部の実施形態では、モジュラー処理ユニットを上部構造とともに使用することで、モジュラー処理ユニットがその上部構造の品質を帯びることを可能にする。
【０１０４】
次に図１４を参照すると、代表的なエンタープライズが示されており、１つまたは複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが別の代表的な装置、すなわち電圧監視ブレーカボックス内で使用されている。図示の実施形態では、標準的なブレーカボックス１１４を電圧監視ブレーカボックス１１０に変えるためにモジュラー処理ユニット４０を使用する。ブレーカボックス１１０内、および家中にある二重冗長モジュラー処理ユニット４０は、実時間でブレーカボックス１１０をプロセス制御し、電圧を監視するように機能する。各モジュラー処理ユニット４０に取り付けられるのが電圧監視バックプレート１１２であり、バックプレート１１２は摺動受を用いて取り付けられる。図示の実施形態は２つのモジュラー処理ユニットを備えるが、他の実施形態は、１つのモジュラー処理ユニットまたは３つ以上の処理ユニットの使用を包含することを当業者なら理解されよう。
【０１０５】
次に図１５を参照すると、別の代表的なエンタープライズが示されており、１つまたは複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニットが代表的な装置内で使用されている。図１５では、テーブル組立品１２０の耐荷重構成内でモジュラー処理ユニット４０を使用し、テーブル組立品１２０は、対応するモジュラー処理ユニット４０上のそれぞれの摺動受に結合してテーブル組立品１２０の脚を構成する、摺動係合式の脚部マウント１２２を使用する。図示の構成では、複数のモジュラー処理ユニット４０が互いに物理的かつ電子的に結合され、テーブル組立品１２０の主要な物理構造を構成する。同じく図示するのは、テーブル組立品１２０が一定の機能を実行することを可能にする、摺動係合式のＤＶＤおよびハードドライブモジュール１２４である。さらに図示するのは、複数のモジュラー処理ユニットを支えるコネクタ１２６である。
【０１０６】
これらの実例は、本発明の実施形態による１つまたは複数のモジュラー処理ユニットの機能の例示に過ぎない。実際に、本発明の実施形態は他の多くの構成、環境、および設定を包含し、その全てが本発明の実施形態の範囲内であるよう意図されることを当業者なら理解されよう。
【０１０７】
本明細書に示すように、処理ユニットのダイナミックかつモジュラーな性質は、あらゆる種類のエンタープライズとともに使用することができる１つまたは複数の処理ユニットを可能にする。次に図１６を参照すると、エンタープライズ１３０は、サーバクラスタリング用に構成されたサーバアレイであり、キャビネット１３４内に収納される周辺装置に基づかない外装をそれぞれ有し、データ処理に使用できる、複数のダイナミックにモジュラー式の処理ユニット１３２を含む。図示の実施形態では、キャビネット１３４が、モジュラー処理ユニット１３２を受ける引出しを含む。エンタープライズ１３０は、データを保存するための大容量記憶装置１３６をさらに含む。
【０１０８】
図１６は、個々の処理ユニット／キューブを受けるように構成される引出しを含むキャビネットを示すが、本発明の他の実施形態は、処理ユニット／キューブをバー上に取り付けるために、ユニット／キューブに関連して使用することができる取付金具を使用することを含む。図示の実施形態は、キャビネット１３４内部の温度管理を可能にし、通気孔１３８を利用する冷却システム（不図示）をさらに含む。
【０１０９】
図示の様々な代表的エンタープライズにおける処理ユニットを使用することにより、処理ユニット／キューブのモジュラーな性質を示す。本発明の実施形態は、銅および／またはファイバチャネル設計でユニット／キューブを鎖状につなぐこと、キューブを直列または並列に結合すること、特定の処理タスクを実行するよう個々のキューブを指定すること、ならびに他の処理構成および／または割当てを包含する。
【０１１０】
各ユニット／キューブは、完全に再構成可能なマザーボードを含む。一実施形態では、１個または複数個のプロセッサがマザーボードのバックプレーン上に位置し、ＲＡＭモジュールが、マザーボードのバックプレーンに対して直角な平面上に位置する。さらなる実施形態では、従来のソケットを使用するのではなく、モジュールを基板に直接結合する。ユニットのクロックサイクルは、ＲＡＭモジュールに合わせて最適化される。
【０１１１】
エンタープライズを処理給電することを改善するための１つの方法は、エンタープライズに１つまたは複数のさらなる処理ユニット／キューブを追加することを含むが、別の方法は、特定のユニット／キューブのマザーボードの面を、アップグレードされたモジュールを有する面と交換することを含む。同様に、各ユニット／キューブで利用可能なインターフェースも、ユニット／キューブのパネルを選択的に交換することで新しくすることができる。さらに、１つまたは複数のパネルを交換することにより、３２ビットバスを６４ビットバスにアップグレードすることができ、新たな機能を提供することができ、新たなポートを設けることができ、電源函サブシステムを設け／新しくすることができ、他のそうした修正、アップグレード、および強化を個々の処理ユニット／キューブに加えることができる。
【０１１２】
図２１から図２６は、３つの電子回路基板３１０、３１２、３１４を有するモジュラーマザーボードのアセンブリを示す。これらの電子回路基板３１０、３１２、３１４は、コネクタ３１６を使って動作可能に接続される。これらの図面は、コンピュータシステムのアセンブリも示し、モジュラーマザーボードは、２つのエンドキャップ／プレート３２４を有する筐体３２２、３２０内に挿入される。
【０１１３】
したがって、一態様では、モジュラーマザーボードが、第１の機能を実行する第１の電子回路基板と、第２の機能を実行する第２の電子回路基板とを含み、コンピュータシステム向けの統合ロジックボードを提供するために、第１の基板と第２の基板とが動作可能に接続される。
【０１１４】
モジュラーマザーボードの実装形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む。第３の電子回路基板は、第３の機能を実行していてもよい。第３の電子回路基板は、第１の電子回路基板に動作可能に接続することができる。第１、第２、および第３の電子回路基板は、３基板構成を形成することができる。第１の機能および第２の機能には、（ｉ）電子記憶域、（ｉｉ）電子メモリ、（ｉｉｉ）処理機能、および（ｉｖ）基本Ｉ／Ｏシステムのうちの少なくとも１つが含まれ得る。第１の電子回路基板は、第２の電子回路基板の第２のバスに動作可能に接続される第１のバスを含むことができる。
【０１１５】
別の態様では、モジュラー処理ユニットが、外装と、その外装に結合された複数の相互接続された回路基板とを含み、複数の相互接続された回路基板のうちの第１の回路基板は第１の機能を実行し、複数の相互接続された回路基板のうちの第２の回路基板は第２の機能を実行する。
【０１１６】
モジュラーマザーボードの実装形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む。第１の機能には電子記憶域が含まれてもよく、第２の機能にはプロセッサが含まれてもよい。外装は、周辺装置に基づかない外装である。モジュラーマザーボードは、外装に結合される交換可能なバックプレーンをさらに含むことができる。複数の回路基板のうちの第３の回路基板は、基本Ｉ／Ｏシステムを含むことができる。複数の回路基板のうちの第１の回路基板は、電子メモリをさらに含むことができる。複数の回路基板のうちの第４の回路基板が、電子メモリを含んでもよい。複数の相互接続された回路基板は、３基板構成を有し得る。複数の相互接続された回路基板は、４基板構成を有してもよい。複数の相互接続された回路基板のうちの第１の基板および第２の基板は、独立におよび交換可能なように外装に結合することができる。複数の相互接続された回路基板のうちの第２の基板を外装から取り外し、新たな回路基板に置き換えることができる。複数の相互接続された回路基板は、３つの相互接続された回路基板を含むことができる。
【０１１７】
別の態様では、モジュラーマザーボードを設ける方法は、第１の平面内に第１の電子回路基板を設けるステップであって、第１の電子回路基板は第１のバスシステムを有する、第１の電子回路基板を設けるステップと、第２の平面内に第２の電子回路基板を設けるステップであって、第２の電子回路基板は第２のバスシステムを有する、第２の電子回路基板を設けるステップと、第１の電子回路基板を第２の電子回路基板に機械的に結合するステップと、第１のバスシステムを第２のバスシステムに電気的に相互接続するステップとを含み、このマザーボードは、コンピュータシステム向けのロジック機能を実行する。
【０１１８】
モジュラーマザーボードの実装形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む。第１の電子回路基板は、第１の機能を有することができ、第２の電子回路基板は第２の機能を有する。第１の機能および第２の機能には、（ｉ）電子記憶域、（ｉｉ）電子メモリ、（ｉｉｉ）処理機能、および（ｉｖ）基本Ｉ／Ｏシステムのうちの少なくとも１つが含まれ得る。この方法は、第３の平面内に第３の回路基板を設けるステップをさらに含むことができ、第３の回路基板は第３の機能を有する。この方法は、ダイナミックバックプレーンを設けるステップをさらに含むことができる。
【０１１９】
モジュラーマザーボードコネクタ
一部の実施形態では、モジュラー処理ユニットが、１つまたは複数のマザーボードコネクタ（「コネクタ」）を使って接続される２つ以上の電子回路基板からなる、モジュラーマザーボードを含む。コネクタは、電子的な接続および機械的な支持を相互接続された回路基板に提供する。一部の実施形態では、コネクタが、相互接続された２つの回路基板間の高速電子通信機能を提供する。高速コネクタを使用し、モジュラーマザーボードは、非モジュラーマザーボードのように機能する。図１９から図２２にマザーボードコネクタの例を示す。
【０１２０】
次に図１９を参照すると、第１の電子回路基板２０２および第２の電子回路基板２０４を含む、モジュラーマザーボード２００が示されている。電子回路基板２０２および２０４上には、いくつかのマザーボード構成要素２０６、２０８、２１０、２１２、および２１４が含まれる。第１の回路基板２０２は第１のコネクタ２１６を含み、第２の回路基板２０４は第２のコネクタ２１８を含む。図示のように、これらのコネクタはかみ合っていないが、第１の回路基板２０２を矢印２１９の方向に動かすことにより、コネクタが互いにかみ合い、接続が確立される。２つの回路基板の連結は、単一のモジュラーマザーボードを形成する。
【０１２１】
他の実施形態では、モジュラーマザーボード２００は、それぞれが１つまたは複数のマザーボードコネクタにより別の回路基板に接続される３つ以上の回路基板（不図示）を含む。さらに他の実施形態では、モジュラーマザーボードが３つ以上の回路基板（不図示）を含み、より多くの基板の３つのうちの２つだけがマザーボードコネクタによって接続される。
【０１２２】
図１９に示すように、コネクタ２１６および２１８は対応する形状を有する。この対応性は、コネクタ２１６および２１８が完全にかみ合うことを可能にする。一部の実施形態では、各コネクタの形状が、形の２つ以上の機能的なつながりまたは「下位形状」を含む。本明細書では、そのような下位形状の１つを「接続下位形状」と呼ぶ。接続下位形状は、対応する接続下位形状を有するコネクタに電気的かつ機械的に接続するために使用される所要の形および構造を含む。例えば図１９の「接続下位形状」は、スロット２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ、および２１３ｅ、ならびに細長い突出部２１５ａ、２１５ｂ、および２１５ｃを含む。機械的および電気的接続を与えるために、スロット２１３は、細長い突出部２１５をしっかりと受けるように構成される。
【０１２３】
当業者によって理解されるように、マザーボードコネクタの接続下位形状は、対応するコネクタと機械的に接続するための手段を提供するために、様々な形式および形状を有することができる。図１９から図２２は突出部およびスロットを有するコネクタを示すが、２つの電気回路基板を機械的かつ電気的に接続可能な、他の任意の種類の他の機械的および／または電気的コネクタを利用することができる。一部の実施形態では、接続下位形状が、指状に突き出た部分と空洞、山と谷、プラグと差込口、ラッチ、取付具、固定装置、または他の任意の１組の既知のはめ合い構造のうちの１つまたは複数を含むことができる。
【０１２４】
一部の実施形態では、コネクタ２１６および２１８上に配置される電気接点を接触させることにより電気接続が確立される。本明細書で使用するとき、用語「電気接点」は、当業者に知られている、２つのコネクタ間の電気接続を確立するための、コネクタ上に配置される任意の構造を指す。例えば、接点は、銅の接点パッドなどの金属の接点パッドとすることができる。一部の実施形態では、マザーボードコネクタが、接地コネクタおよび複数の電気接点（不図示）を含む。他の実施形態では、スロット２１３および細長い突出部２１５が複数の電気接点を含む。一部の実施形態では、電気接点が突出部２１５の遠心端およびスロット２１３の内部くぼみに位置する。他の実施形態では、電気接点が突出部２１５およびスロット２１３の長さの全体にわたって位置する。一部の実施形態では、マザーボードコネクタが完全にかみ合ったときだけ電気コネクタが動作可能につながる。マザーボードコネクタが完全にかみ合うことを制限される場合、電気コネクタはマザーボードコネクタとの間で十分な電気通信を行わない。
【０１２５】
接続下位形状のさらなる例を図２０から図２２に示し、以下に説明する。
【０１２６】
一部の実施形態では、コネクタの形状が、第２の下位形状、「セキュリティ下位形状」を含む。セキュリティ下位形状は、コネクタ形状に含まれる１つまたは複数のセキュリティキー構造を含む。セキュリティキー構造は、対応するセキュリティキー構造を有さない任意のコネクタにコネクタが接続する能力を制限する。一部の実施形態では、「セキュリティ下位形状」の一部または全てが、接続下位形状の形または構造内にもしくはその上に形成される。他の実施形態では、セキュリティ下位形状が、接続下位形状とは別のコネクタの部分に配置される。類推から、２つのマザーボードコネクタのセキュリティ下位形状は、鍵と鍵穴における切り欠きと溝のように働く。切り欠きと溝のように、セキュリティ下位形状は、対応するセキュリティ下位形状または対応する「キー構成」を有さないマザーボードコネクタとかみ合うことに制限を設ける。
【０１２７】
図２０は、１対のマザーボードコネクタ２２２および２２４の一実施形態の側面図を示す。第１のコネクタ２２２が第２のコネクタ２２４とかみ合って、機械的および電気的接続を提供できるように、コネクタ２２２および２２４の形状は対応する。各コネクタの形状は、接続下位形状およびセキュリティ下位形状を含む。第１のコネクタの接続下位形状は、複数の突出部２４６ａ−ｅおよび複数のスロット２４６ａ−ｄを含む。第２のコネクタ２２４の接続下位形状は、複数の突出部２４８ａ−ｄおよび複数のスロット２４４ａ−ｅを含む。
【０１２８】
各コネクタの形状は、セキュリティ下位形状も含む。第１のコネクタ２２２のセキュリティ下位形状は、複数のセキュリティキー構造２２６、２３０、２３４、および２３８を含む。第２のコネクタ２２４のセキュリティ下位形状は、複数のセキュリティキー構造２２８、２３２、２３６、および２４０を含む。第１のコネクタ２２２および第２のコネクタ２２４の形状がかみ合い、２つの回路基板の間で電気的および機械的接続を提供できるように、第１のコネクタ２２２および第２のコネクタ２２４のセキュリティ下位形状は対応する。
【０１２９】
第１のコネクタ２２２または第２のコネクタ２２４のいずれかが、そのセキュリティキー構造を含まなかった場合、２つのコネクタは完全にはかみ合うことができないことを指摘しておく。したがって、セキュリティキー構造は、対応するセキュリティキー構造を有さないコネクタとかみ合うことに制限を設ける。例えば、第１のコネクタ２２２の突出部２４６ｃがセキュリティキー構造２３８を有さなかった場合、スロット２４４ｃ内のセキュリティ機構２４０は、第１のコネクタが第２のコネクタ２２４と完全にかみ合うことに制限を設ける。同様に、突出部２４８ｄがセキュリティキー構造２３２を有さなかった場合、第２のコネクタ２２４は第１のコネクタ２２２と完全にはかみ合うことができない。２つのコネクタ２２２および２２４の他のセキュリティキー構造２２６、２２８、２３４、および２３６にも同じことが当てはまる。
【０１３０】
図２１は、２つの対応するマザーボードコネクタ２６０および２６２の別の実施形態の三次元図を示す。第１のコネクタ２６０は、いくつかの細長い突出部２６４およびスロット２６６を含む。同様に、第２のコネクタ２６２は、いくつかの細長い突出部２７０およびスロット２６８を含む。これらの突出部およびスロットは、他方のコネクタの接続下位形状に対応する各コネクタの接続下位形状を含む。各コネクタは、そのセキュリティ下位形状を構成するいくつかのセキュリティキー構造を含む。例えば第１のコネクタ２６０は、３つのセキュリティキー構造２７２、２７４、および２７６を含む。同様に、第２のコネクタ２６２は、第１のコネクタ２６０のセキュリティキー構造に対応する３つのセキュリティキー構造２７８、２８０、および２８２を含む。図２０のセキュリティキー構造のように、図２１のセキュリティキー構造、これらのセキュリティキー構造は、対応するセキュリティキー構造を有さない別のコネクタと完全にかみ合うことに制限を設ける。セキュリティキー構造２７２および２８０は、対応するキー構造を有さないコネクタとのいかなる程度のかみ合わせも防ぐことを指摘しておく。
【０１３１】
図２２は、２つの対応するマザーボードコネクタ２９０および２９２の別の三次元の実施形態を示す。マザーボードコネクタ２９０および２９２は、対応する接続下位形状およびセキュリティ下位形状を含む、対応する形状を含む。これらのコネクタは、図２０から図２１のコネクタと同様に、いくつかの対応する細長い突出部およびスロットを含む接続下位形状を有する。これらのコネクタは、いくつかのセキュリティキー構造２９４、２９６、２９８、３００、３０２、および３０４を含む対応するセキュリティ下位形状も有する。セキュリティキー構造は、対応しない形状を有するいかなるコネクタともかみ合うことを防ぐために、コネクタの突出部上に独自に配置されている一種の切り欠きと溝である。
【０１３２】
当業者によって理解されるように、マザーボードコネクタのセキュリティ下位形状は様々な形式または形状を取ることができる。一部の実施形態では、セキュリティ下位形状が、図２０にあるようにいくつかの異なる種類のセキュリティキー構造を含む。他の実施形態では、セキュリティ下位形状が、切り欠きと溝しか含まない図２２にあるように、単一の種類のセキュリティキー構造を含む。
【０１３３】
様々なセキュリティキー構造を任意のセキュリティ下位形状と組み合わせることができる。例えば図２０は、くぼんだ突出部２２８、細長い突出部２３６、第１のキー突出部２３２、第２のキー突出部２３８など、いくつかのセキュリティキー構造の種類を示す。これらのセキュリティキー構造のそれぞれは、向かい合うコネクタ上に対応するキー構造を有する。図２１は、他の種類のセキュリティキー構造、すなわち曲線的切り欠き２７２、三角切り欠き２７４、および三角状の細長い突出部２８２を示す。これらのセキュリティキー構造のそれぞれは、向かい合うコネクタ上に対応するセキュリティキー構造を有する。図２２は、様々な切り欠き３００、３０２、および３０４を、その対応する溝２９４、２９６、および２９８とともに示す。セキュリティキー構造の種類についてのこの羅列は網羅的ではなく、多岐にわたるセキュリティキー構造および構造の種類を本発明に組み込むことができることを当業者なら理解されよう。
【０１３４】
セキュリティキー構造の独自の配置、大きさ、および形状は、固有のキー構成をマザーボードコネクタに与える。これらの特徴のいずれか１つを変えることにより、代わりのキー構成を作り出すことができる。上記で説明したように、一部の実施形態では、十分な電気接続を確立するためにマザーボードコネクタが完全にかみ合わなければならない。そのため、２つの対応しないマザーボードコネクタが完全にかみ合うことをセキュリティキー構造が防ぐ場合、それらのコネクタは電気接続を確立できず、電気通信も確立されない。一部の実施形態では、確実な機械的接続を確立するためにも、マザーボードコネクタは完全にかみ合わなければならない。例えば、接続下位形状には、完全にかみ合ったときにコネクタを固定するラッチ、フック、くぼみ等が含まれ得る。このようにして、セキュリティキー構造は、対応するセキュリティ下位形状とかみ合うコネクタの接続性を限定する。
【０１３５】
一部の実施形態では、マザーボードコネクタが、コネクタの内部の仕組みを収容するためのハウジングを含む。一部の実施形態では、そのハウジングは複数の内部の平行な回路基板を含む。各内部回路基板は、少なくとも１つの信号線および接地線を含む。信号線および接地線は、回路基板上に組み込まれる。これらの線は、回路基板インターフェースにおいて、およびかみ合せインターフェースにおいてハウジングに接続する。かみ合せインターフェースは、コネクタの接続下位形状の電気部分に電気接続を提供する。回路基板インターフェースは、回路基板からの電気信号をコネクタを介して接続し、伝達する。したがって、２つのマザーボードコネクタが相互接続される場合、電気信号は第１のコネクタの回路基板インターフェースを介し、次いで信号線を介してかみ合せインターフェースに送られる。かみ合せインターフェースにおいて、その電気信号はかみ合ったコネクタの接続下位形状上の電気接点を介して送られる。次いで、この信号は、第２のマザーボードコネクタのかみ合せインターフェースを介して信号線経由でボードコネクタに送られ、そのボードコネクタにおいて第２の回路基板の適切な電気構成要素にルートされる。このようにして、モジュラーマザーボードシステムにおいて相互接続される回路基板間で通信信号が転送される。
【０１３６】
したがって、本明細書で論じるように、本発明の実施形態は、ダイナミックにモジュラー式の処理ユニットを提供するためのシステムおよび方法を包含する。特に、本発明の実施形態は、エンタープライズ内で１つまたは複数の追加のユニットと選択的に向きを合わせられるように構成される、モジュラー処理ユニットを提供することに関する。少なくとも一部の実施形態では、モジュラー処理ユニットは、周辺装置に基づかない外装、冷却プロセス（例えば熱力学的対流冷却プロセス、強制空気冷却プロセス、および／または液体冷却プロセス）、最適化された層状プリント回路基板構成、最適化された処理およびメモリ比率、ならびに周辺装置および応用例にさらなる柔軟性とサポートを提供するダイナミックバックプレーンを含む。
【０１３７】
本発明は、本発明の趣旨または本質的特質から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。記載の実施形態は、あらゆる点で限定的でなく例示に過ぎないとみなすべきである。本発明は、本発明の趣旨または本質的特質から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。記載の実施形態は、あらゆる点で限定的でなく例示に過ぎないとみなすべきである。したがって、本発明の範囲は、以下の説明によってではなく添付の特許請求の範囲によって示す。特許請求の範囲の意味および等価性の範囲に含まれるあらゆる変更は、特許請求の範囲に包含される。
【０１３８】
一態様では、モジュラー処理ユニットが、第１の電子回路基板および第２の電子回路基板を有するモジュラーマザーボードであって、第１の電子回路基板は第１のマザーボードコネクタを含み、第２の電子回路基板は、第１のマザーボードコネクタに動作可能に接続される第２のマザーボードコネクタを含む、モジュラーマザーボードと、モジュラーマザーボードに結合されるダイナミックバックプレーンであって、モジュラーマザーボードと外部装置との間の通信をサポートする、ダイナミックバックプレーンとを含む。
【０１３９】
モジュラー処理ユニットの実装形態は、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。第１のマザーボードコネクタは、第２のマザーボードコネクタと確実にかみ合う形状をした第１の下位形状と、対応するセキュリティキー構造を有さない第２のマザーボードコネクタとかみ合うことに制限を設けるセキュリティキー構造を有する第２の下位形状とを含む、第１の形状を含むことができる。第２のマザーボードコネクタは、第１のマザーボードコネクタと確実にかみ合う形状をした第３の下位形状と、第１のマザーボードコネクタのセキュリティキー構造に対応するセキュリティキー構造を有する形状をした第４の下位形状とを含む、第２の形状を含むことができる。第１の電子回路基板は第１の平面内にあることができ、第２の電子回路基板は第２の平面内にある。このモジュラー処理ユニットは、モジュラーマザーボードに結合される、周辺装置に基づかない外装をさらに含むことができる。
【０１４０】
カスタマイズ可能なコンピュータ処理ユニット
図２７および図２８を具体的に参照し、斜視図で示す独自の非周辺装置または周辺装置に基づかない処理制御ユニット４０２を本発明は一例示的実施形態で特徴とし、これらの図面が示している。その最も単純な形態では、処理制御ユニット４０２は、独自の外装モジュール４１０ならびに独自のプリント回路基板設計（図３４に示す）を含む。処理制御ユニット４０２は、外装モジュール４３６の一定のおよび計算された設計により、従来技術の処理ユニットまたはコンピュータにはみられない無類のコンピュータ処理の利点および特徴を提供する。実際に、本明細書に記載し、特許請求の範囲に示す本発明の処理制御ユニットは、従来のコンピュータまたは処理制御ユニットからの完全な概念的変化またはパラダイムシフトを生じさせる。このパラダイムシフトは、添付の特許請求の範囲に具体化する、以下の開示の内容から明らかになる。
【０１４１】
図２７および図２８は、完全に組み立てられた状態の処理制御ユニット４０２を示し、処理制御ユニット４０２の主要構成要素の多くが全体的に示されている。先に述べたように、処理制御ユニット４０２は、図２９に関してより完全に説明する、非常に固有かつ独自の支持構造および幾何学的構成または設計をそれ自体が有する、外装モジュール４１０を含む。ある代表的実施形態および目下好ましい実施形態では、外装モジュール４１０が、プリント回路基板、処理チップ、回路などの１つまたは複数の処理構成要素および他のコンピュータ構成要素用の密閉されたハウジングまたは外装を提供するための、主支持シャーシ４１４、第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、第３の挿入部４７４（不図示）、ダイナミックバックプレーン４３４（不図示）、第１のエンドプレート４３８、第２のエンドプレート４４２（不図示）、第１のエンドキャップ４４６、および第２のエンドキャップ４５０を含む。
【０１４２】
図２９および図３０は、主支持シャーシ４１４、および主支持シャーシ４１４に付加し、または結合するように設計される外装モジュール４１０の構成部品の一部の例示的実施形態を示す。好ましくは、本明細書で説明し、本明細書に記載する処理制御ユニット４０２の独自の特徴および機能の一部を使用可能にするために、図示のようにこれらの構成部品を主シャーシ４１４に着脱可能に結合する。主支持シャーシ４１４は、外装モジュール４１０および処理制御ユニット４０２のための主支持構造として働く。主支持シャーシの小型さおよび独自の設計は、従来技術の設計にはなかった利点および利益をもたらす。本質的に、主支持シャーシ４１４は、任意の追加の物理的付加物、処理および他の回路基板構成要素を含む、処理制御ユニット４０２の構成部品に構造上の支持を与えるだけでなく、知られている任意の構造またはシステム内への組み込みや、クラスタ化された環境およびマルチプレックス環境内での使用など、処理制御ユニット４０２をあらゆる種類の環境に適合できるようにする。
【０１４３】
具体的には、図２９および図３０に示すように、処理制御ユニット４０２、特に外装モジュール４１０は事実上キューブ形の設計で構成され、主支持シャーシ４１４の第１の側壁支持４１８、第２の側壁支持４２２、および第３の側壁支持４２６とともに、取り付けられたときダイナミックバックプレーン４３４が外装モジュール４１０の４辺を構成し、外装モジュール４１０の各角には連結モジュールまたはジャンクションセンタ５４が配置される。
【０１４４】
一部の実施形態では、ジャンクションセンタ４５４は、第１の側壁支持４１８、第２の側壁支持４２２、および第３の側壁支持４２６を一体的に結合するばかりでなく、以下で論じるエンドプレートを取り付けることができる基部を提供する働きをする。エンドプレートは、取付受４９０内に挿入される取付手段を使用して主支持シャーシ４１４に結合され、取付受４９０は、図２９内では隙間として示し、ねじ山をつけても、使用する特定の種類の取付手段に依存しなくてもよい。
【０１４５】
一部の実施形態では、以下で論じるように、ジャンクションセンタ５４が、処理制御ユニット４０２内にある独自のプリント回路基板設計の少なくとも一部に主支持およびジャンクションセンタをさらに提供する。図２９に示すように（および図３６に関して以下でより詳しく解説するように）、プリント回路基板またはプリント回路基板を支持する基板（いずれも図２９には不図示）を、１つまたは複数のチャネルド基板受４６２内に挿入し、その中で固定することができる。図面内に示し、本明細書に記載する特定の設計は、プリント回路基板を処理制御ユニット４０２内に固定し、または係合するための一実施形態もしくは手段の例に過ぎない。当業者によって理解されるように、他の設計、アセンブリ、または装置も考えられ、使用することができる。例えば、処理構成要素を固定するための手段には、ねじ、リベット、締まりばめ、および一般に知られている他の手段が含まれ得る。
【０１４６】
主支持シャーシ４１４は、２つ以上の処理制御ユニットを結合するために使用され、もしくは処理制御ユニットをＴｅｍｐｅｓｔ上部構造（Ｔｅｍｐｅｓｔ  ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）などの別の構造内に実装できるようにするための、１つまたは複数の挿入部材、ダイナミックバックプレーン、または何らかの取付金具上に位置する対応する挿入部を受けるように設計される複数の摺動受４８２をさらに含む。摺動受４８２は、構造体の適切な要素または構造体自体もしくは装置自体を受け入れ、または受けるために使用することもでき、処理制御ユニット、特に外装モジュールは耐荷重部材として働く。処理制御ユニット４０２が耐荷重部材として働けることは、その独自のシャーシ設計に由来する。例えば、処理制御ユニット４０２は、２つの構造体を相互に繋ぎ、構造体の全体的な構造上の支持および安定性に寄与させるために使用することができる。加えて、処理制御ユニット４０２は、主支持シャーシ４１４に直接付随する負荷に耐えることができる。例えば、処理制御ユニット４０２は、コンピュータの画面またはモニタを物理的に支持し、プロセス制御することができる。さらなる例として、処理制御ユニット４０２は、照明器具、ブレーカボックスのような様々な家庭用備品を物理的に支持し、プロセス制御するために使用することができる。さらに、必要な場合、追加のヒートシンクアセンブリを処理制御ユニット４０２の外部に同様の方法で結合することができる。他の多くのあり得る耐荷重状況または耐荷重環境が可能であり、本明細書で予期する。したがって、本明細書に明確に列挙するものは決して限定的でなく例示のつもりに過ぎない。摺動受４８２は、主支持シャーシ４１４のジャンクションセンタ４５４の端から端まで続くほぼ円筒状のチャネルとして図示する。摺動受４８２は、外部構成要素を主支持シャーシ４１４に結合する１つの手段を含むに過ぎない。当業者によって理解されるように、他の設計またはアセンブリも考えられ、上記に記載したような様々な構成部品を取り付けるための手段を提供する、意図する機能を果たすために使用することができる。
【０１４７】
図２９および図３０は、主支持シャーシ４１４、特に第１の側壁支持４１８、第２の側壁支持４２２、および第３の側壁支持４２６の凹状の性質をさらに示す。第１の挿入部材４６６、第２の挿入部材４７０、および第３の挿入部材４７４は、対応する凹状設計を含む。これらの構成部品のそれぞれは、明確に計算された曲率半径をさらに含み、そのため第１の側壁支持４１８は、第１の挿入部４６６内に盛り込まれる相手方の曲率半径に対応する曲率半径４２０を含む。同様に、第２の側壁支持４２２は、第２の挿入部４７０内に盛り込まれる相手方の曲率半径に対応する曲率半径４２４を含み、第３の側壁支持４２６は、第３の挿入部４７４内に盛り込まれる相手方の曲率半径に対応する曲率半径４２８を含む。図３１および図３２に示すように、エンドプレート４３８および４４２、ならびにエンドキャップ４４６および４５０は、主支持シャーシ４１４の凹状設計プロファイルに一致するように、それぞれ同様の設計プロファイルを含む。図２９および図３０に示す実施形態では、側壁支持が約２．８インチの曲率半径を含み、挿入部材が約２．７インチの曲率半径を含む。凹状の設計および計算された曲率半径は、主支持シャーシ４１４の全体的な構造上の剛性および強度にそれぞれ貢献するとともに、処理制御ユニット４０２の熱力学的熱放散特性に貢献する。例えば、以下でより詳しく説明する自然対流冷却システムでは、凹状設計が、外装モジュール４１０の外側の、主に上部の角に熱風を分散させることを促進し、それにより熱または熱風を処理制御ユニット４０２内部の上部および中心から、右上の角および左上の角に向けて散らすことを可能にし、それらの角では熱または熱風は換気ポート４９８（図３１）を通って逃れることができ、またはそこで熱もしくは熱風を外装モジュール４１０の上部を通してさらに導くことができる。必要に応じて外装モジュール４１０の最適な設計を実現するために、これらの要素の曲率半径が互いに異なり得る他の実施形態が考えられる。
【０１４８】
好ましい実施形態では、主支持シャーシ４１４が、処理制御ユニット４０２およびその中に含まれる構成要素に対して極めて強い支持構造を提供するように構成され、設計された完全に金属のシャーシを含む。通常の状況下では、および極端な状況下でさえ、主支持シャーシ４１４は、従来の関連するコンピュータ外装に傷やへこみを通常生じさせる力や、従来の関連するコンピュータ外装を他の環境もしくは極端な環境内で使用できることを制限する力など、様々な外部発生源に由来する加えられる非常に強い力および衝撃力に耐えることができる。
【０１４９】
本質的に、主支持シャーシ４１４は、処理制御ユニット４０２に事実上破壊できないコンピュータ外装を提供するための主な寄与物である。コンピュータ外装におけるこの独自の特徴は、外装モジュール４１０を構築するのに使用する構成要素の特定の設計に直接関係しており、特定の設計には、それらの構成要素の幾何学的設計、それらの構成要素がどのように組み合うか、それらの構成要素の材料組成、および材料の厚さなどの他の要因が含まれる。とりわけ、外装モジュール４１０は好ましくは完全に丸みから作られ、存在するほぼ全ての特徴および要素が丸みを含む。処理制御ユニット４０２に加えられるいかなる負荷も処理制御ユニット４０２の外縁に伝えられるように機能するよう、この丸みの原理を活用する。したがって、外装モジュール４１０の上部に負荷または圧力が加わると、その負荷は側部に沿って上面および底面に伝わり、最終的に外装モジュール４１０の角に伝わる。本質的に、加えられるどんな負荷も、最大の強さが集中する処理制御ユニット４０２の角に伝わる。
【０１５０】
処理制御ユニット４０２、およびその構成要素、すなわち外装モジュール４１０、主支持シャーシ４１４、挿入部４６６、４７０、および４７４、ダイナミックバックプレーン４３４、ならびにエンドプレート４３８および４４２は、好ましくは押出成形プロセスを使って金属からそれぞれ製造される。ある例示的実施形態では、強いながらも軽量な特徴を外装モジュール４１０に与えるために、主支持シャーシ１４、第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、および第３の挿入部４７４、ダイナミックバックプレーン３４、ならびに第１のエンドプレート３８および第２のエンドプレート４２が良質のアルミニウムで作られる。さらに、金属の外装を使用することは、優れた熱伝導特性をもたらす。好ましくはアルミニウムまたは様々なグレードのアルミニウムおよび／もしくはアルミニウム複合体から構築されるが、外装モジュール４１０の主要部品を構築するために、ユーザの特定のニーズおよび／または望みに応じて、チタン、銅、マグネシウム、新たに実現される混合金属合金、鉄、および他の金属や金属合金、ならびにプラスチック、グラファイト、複合材、ナイロン、またはこれらのものの組合せなど、他の様々な材料を使用できることが考えられる。
【０１５１】
本質的に、処理制御ユニットを使用する対象となる環境が、その構成構成要素の特定の材料組成に大きく影響する。先に述べたように、本発明の重要な特徴は、処理制御ユニットがいくつかの用途に、ならびにいくつかの異なるおよび／または極端な環境内に適合し、使用できることである。そのため、処理制御ユニットの特定の設計は、適切な材料を利用するためのあらゆる努力に依拠する。別の言い方をすれば、本発明の処理制御ユニットは、意図する用途に照らしてそのニーズに最もかなう所定のおよび明確に特定された材料組成を使用することをもくろみ、そのような材料組成を含む。例えば、液冷モデルまたは液冷設計では、処理制御ユニットにより優れた断熱特性を与えるために、チタンなどのより密な金属を使用することができる。
【０１５２】
その好ましいアルミニウム組成を所与として、外装モジュール４１０は非常に強く、軽量であり、動かしやすいため、エンドユーザおよび製造業者の両方に及ぶ著しい利益をもたらす。例えばエンドユーザの観点からは、処理制御ユニット４０２は、従来の関連するコンピュータがみられなかった様々な環境内での使用に適合させることができる。加えて、エンドユーザは、より見た目がきれいで散らかっていない部屋を実現するために、またはより審美的に魅力的なワークステーションを実現するために、処理制御ユニット４０２を本質的に隠し、覆い、またはカモフラージュすることができる。
【０１５３】
製造の観点からは、外装モジュール４１０および処理制御ユニット４０２は、上記で明らかにしたように構成部品のそれぞれを設置し、または組み立てるための自動ロボティックスプロセスとプロセス結合された自動アルミニウム押出成形など、１つまたは複数の自動組立プロセスを使用して製造することができる。等しく有利なのは、押出成形およびロボティックス組立プロセスへの適用性のために、外装モジュール４１０がすぐに大量生産できることである。当然ながら、処理制御ユニット４０２は、ダイカスティング、射出成形、手作業による組立てなど、処理制御ユニットの所望の特定の特徴および特定の使用目的に応じて、他の知られている方法を使って製造することもできる。
【０１５４】
さらに、外装モジュール４１０は小型で比較的軽量なため、輸送費ならびに製造費も非常に安くなる。
【０１５５】
引き続き図３０を参照すると、外装モジュール１０の主要部品、すなわち主支持シャーシ４１４、および主支持シャーシ４１４の側部に着脱可能に付加しまたは結合するように設計されるいくつかの挿入部が示されている。図２６は、主支持シャーシ４１４の後端に着脱可能に付加しまたは結合するように設計される、ダイナミックバックプレーン４３４の代表的実施形態も示す。
【０１５６】
具体的には、第１の挿入部４６６は、第１の側壁支持４１８に付加する。第２の挿入部４７０は、第２の側壁支持４２２に付加する。第３の挿入部４７４は、第３の側壁支持４２６に付加する。さらに、第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、および第３の挿入部４７４、ならびに第１の側壁支持４１８、第２の側壁支持４２２、および第３の側壁支持４２６のそれぞれは、入れ子関係または合致関係でかみ合い、または組み合わさるようにほぼ同じ曲率半径を含む。
【０１５７】
第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、および第３の挿入部４７４のそれぞれは、主支持シャーシ４１４に結合するための手段を含む。一例示的実施形態では、図３０に示すように、各挿入部が、挿入部の相対する端に位置する２つの挿入係合部材４７８を含む。係合部材４７８は、外部の様々な装置、システム、オブジェクト等（以下、外部オブジェクト）に係合しまたは結合するための手段内にはまるように設計され、係合するための手段は主支持シャーシ４１４内に形成される。図示の例示的実施形態では、外部オブジェクトを係合するための手段が、図２９に示し上記で明らかにしたように、主支持シャーシ４１４に沿って位置する複数の摺動受８２を含む。スナップ、ねじ、リベット、インターロックシステム、当技術分野で一般に知られている他の任意の手段に及ぶ様々な取付部品を利用することなど、他の手段も考えられる。
【０１５８】
ダイナミックバックプレーン４３４も、主支持シャーシ４１４に、外せるように結合するように設計され、または外せるように結合することができる。ダイナミックバックプレーン４３４は、主支持シャーシ４１４に係合するための手段を含む。図示の例示的実施形態では、係合するための手段は、ダイナミックバックプレーン４３４の相対する端に位置する２つの係合部材４８６からなる。ダイナミックバックプレーン４３４を主支持シャーシ４１４に着脱可能に取り付けるために、係合部材４８６は、主支持シャーシ４１４の後端（空間４３０として図示する）に沿ったそれぞれの位置においてチャネルド基板受４６２内にはまる。したがって、少なくとも一部の実施形態では、ダイナミックバックプレーン４３４を主支持シャーシ４１４内で摺動自在に受け、主支持シャーシ４１４から摺動自在に外すことができる。これらの特定の特徴は、いくつかの可能な構成、設計、またはアセンブリの１つとして意図される。したがって、図面に明確に示し、本明細書に記載する手段以外の、ダイナミックバックプレーン４３４を主支持シャーシ４１４に取り付けるための使用可能な他の手段を当業者は認識することが意図される。
【０１５９】
外部オブジェクトを係合するための手段、とりわけ摺動受４８２は、挿入部４６６、４７０、および４７４、取付金具、別の処理制御ユニット、他の任意の所要の装置、構造体、アセンブリなど、様々な種類の外部オブジェクトを外せるように結合することができる。図３０に示すように、摺動受４８２は、必要に応じて各挿入部が摺動して入ることおよび出ることを可能にするために、対応する係合部材４７８に外せるように係合する。先に述べたように、主支持シャーシ４１４を結合するための他の手段、および外部オブジェクトを係合するための他の手段が本明細書で予期され、当業者に明らかになる。
【０１６０】
各挿入部およびダイナミックバックプレーン４３４を着脱可能に、または外せるように主支持シャーシ４１４に結合できるようにすることにより、従来の関連するコンピュータ外装に勝る、処理制御ユニット４０２にとってのいくつかの著しい利点が達成される。例えば、決して限定的であることは意図せず、審美的な目的で第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、および第３の挿入部４７４を取り外し、置換し、または交換することができる。これらの挿入部材は様々な色および／または質感を有することができ、それにより、処理制御ユニット４０２を特定の趣味に合うように、または所与の環境もしくは設定により適合できるようにカスタマイズ可能にする。さらに、各エンドユーザが自身の特定のユニットの見た目および全体的な印象を指定できるようにすることにより、より優れた汎用性が達成される。着脱可能または交換可能な挿入部材は、処理制御ユニット４０２を（例えばロゴや商標で）ブランド付けする能力も、ユニットを使用する任意の会社エンティティまたは個人に与える。これらの挿入部材は主支持シャーシ４１４の外部にあるので、挿入部材は、必要に応じてどんな形式またはブランディングも呈することができる。
【０１６１】
美しさとは別に他の利点も認められる。例えば、ダイナミックバックプレーン４３４は、（以下で論じるように）取り外し、置換し、別のダイナミックバックプレーンと交換することができるので、処理制御ユニット４０２は、様々な外部装置とプロセス結合されるように容易にカスタマイズすることができる。
【０１６２】
汎用性の別のレベルでは、外部オブジェクトを係合するための手段は、スマートオブジェクトを作り出すために、ロバストかつカスタマイズ可能である能力を処理制御ユニット４０２に与える。例えば、処理制御ユニットは、モバイル設定または独自のドッキングステーションとドッキングさせることができ、そこでは処理制御ユニットは、ボート、車、飛行機、および以前は処理制御ユニットを含むことができなかった、または処理制御ユニットを含めるのが困難もしくは実際的でなかった他のアイテムや装置など、考えられる任意のオブジェクト用の制御ユニットとして働くことができる。
【０１６３】
図３１を参照して、主シャーシ４１４の第１の終端部４４０および第２の終端部４４４のそれぞれに結合し、処理制御ユニット４０２内部の内外に空気が流れまたは通過できるようにするための手段を与える働きをする、第１のエンドプレート４３８または第２のエンドプレート４４２の一方の図を示す。第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２は、（図３２に示す）第１のエンドキャップ４４６および第２のエンドキャップ４５０とともにそれぞれ機能して、保護用のおよび機能的なカバーを外装モジュール４１０に与える。第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２は、（図２７に示すように）取付手段５１０を使用して主支持シャーシ４１４に付加する。取付手段５１０には、典型的には様々な種類のねじ、リベット、および当技術分野で一般に知られている他の締結具が含まれるが、第１のエンドキャップ４４６および第２のエンドキャップ４５０とともに、第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２を主支持シャーシ４１４に取り付けるための、当技術分野で一般に知られている他のシステムまたは装置が含まれてもよい。例示的実施形態では、取付手段５１０は、主支持シャーシ４１４の４つの角にあるジャンクションセンタ４５４内に位置する、それぞれの取付受４９０の中にはまることができるねじを含む（取付受４９０およびジャンクションセンタ４５４は図２９に示す）。
【０１６４】
構造上、第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２は、主支持シャーシ４１４の終端部４４０および４４４の幾何学的形状および設計に一致する幾何学的形状および設計を含む。特に、図３１に示すように、第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２の外辺部の断面は一連の凹状の縁を含み、それらの凹状の縁は、それぞれの側壁支持およびダイナミックバックプレーンの曲率半径に一致する曲率半径をそれぞれ有する。本質的に、エンドプレート４３８および４４２は、どのようなものであろうと外装モジュール４１０の形状に適合することにより、外装モジュール４１０の終端を閉じる働きをする。
【０１６５】
第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２の主要機能の１つは、外装モジュール４１０内への空気の流入、および外装モジュール４１０からの空気の流出を促進しまたは可能にするための手段を提供することである。図３１に示す代表的実施形態では、かかる手段は、エンドプレート４３８および４４２の表面または面に沿って断続的に間隔を空けられ、エンドプレート４３８および４４２の全体に広がる複数の開口部または換気ポート４９８を含む。
【０１６６】
一実施形態では、処理制御ユニット４０２は、自然対流を利用して中に含まれる処理構成要素を冷却する。エンドプレート４３８および４４２に換気ポート４９８を備えることにより、周辺空気が処理制御ユニット４０２の内部に入ることができる一方、プロセッサおよび処理制御ユニット４０２の内部に位置する他の構成要素から生じる熱風は、内部から外部環境に逃れまたは流れることができる。自然物理により、熱風は上昇し、より冷たい空気が外装モジュール４１０内に吸い込まれるとき外装モジュール４１０の外へ押し出される。周辺空気の流入および熱風の流出のそれぞれは、処理制御ユニット４０２が自然対流冷却システムを利用してプロセッサ、（以下で論じる）内部ヒートシンク、および処理制御ユニット４０２内で機能しまたは動作する他の内部構成要素を冷却することを可能にする。換気ポート４９８は、好ましくは数多くあり、エンドプレート４３８および４４２の表面積の大部分、とりわけ外周領域に及び、これによりさらに強化されかつ効率的な、空冷モデル内の全内部構成要素の冷却を可能にする。
【０１６７】
一部の実施形態では、空気流を最適化し、外装モジュール４１０内への部分流を抑えるために、換気ポート４９８を精密な仕様に合わせて機械加工する。一部の流れを抑えることにより、塵や他の堆積物または粒子が、処理制御ユニット４０２に被害を与え、性能を落とすことができる、外装モジュール４１０内部に入ることを防ぐ。実際に、換気ポート４９８は、好ましくは空気粒子だけがそこを流れることができるような大きさに作られる。
【０１６８】
外装モジュール４１０は好ましくは金属から作られるので、全構造または構造の一部がプラスにまたはマイナスに帯電して塵や他の粒子または堆積物が外装に引き付けられるのを防ぐことができる。そのような帯電は、静電荷が塵や他の要素を飛び越えメインボードに被害を与える可能性も阻止する。帯電をもたらすことは、逆なだけでイオンフィルタリングに似ている。外装モジュール４１０をマイナスに帯電させることにより、プラスに帯電した全てのイオン（すなわち塵、ほこり等）が寄り付かない。
【０１６９】
図６は、第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２のそれぞれ、ならびに主支持シャーシ４１４の各終端部４４０および４４４の一部にはまるように設計された、第１のエンドキャップ４４６および第２のエンドキャップ４５０を示す。これらのエンドキャップは、好ましくは一種の衝撃吸収プラスチックまたはゴムから作られ、それにより処理制御ユニット４０２に保護バリアを提供するとともに、処理制御ユニット４０２の全体的な見た目および印象を高める働きをする。
【０１７０】
目下好ましい一実施形態では、処理制御ユニット４０２が、従来のコンピュータ外装に比べてどちらかと言えば小さい底面積または大きさで構成される。例えば、目下好ましい実施形態では、処理制御ユニット４０２の幾何学的寸法は、おおよそ長さ３．６インチ、幅３．６インチ、高さ３．６インチであり、デスクトップコンピュータや、それどころか最も携帯の効くコンピュータやラップトップなど、以前の関連する従来型処理制御ユニットよりもはるかに小さい。その低減された寸法上の特性に加え、処理制御ユニット４０２は、どちらかと言えば固有の幾何学的特性も含む。図２７および図２８は、この固有の形状または幾何学的配列を示し、そのほとんどは上記で解説している。これらの寸法上の特性および幾何学的特性は形式上独自であり、処理制御ユニット４０２の特定で固有の機能的側面および性能に寄与する。これらは従来の関連する処理制御ユニットには見られない、重大な特徴および利点も提供しまたはそれに役立つ。別の言い方をすると、本明細書で説明し図示する処理制御ユニット４０２の独自の設計は、処理制御ユニット４０２が以前の関連する従来型コンピュータ外装および処理ユニットではさもなければ不可能な方法で機能し、さもなければ不可能な環境内で動作することを可能にする。
【０１７１】
処理制御ユニット４０２は、どんな大きさおよび／または幾何学的形状を呈してもよいことを述べておくことが重要である。好ましい実施形態では処理制御ユニット２は、約３．６インチｘ３．６インチｘ３．６インチの大きさを有するほぼ立方体の形をしているが、他の大きさおよび形状も本発明の範囲に含まれることを意図する。例えば、処理制御ユニットは、ほぼ矩形、円筒形、三角形、多角形、不規則な形等とすることができる。特に、本明細書で説明するように、処理制御ユニットは、当業者によって考えられる任意のものなど、様々な構造または上部構造で使用するために適合させることができる。その意味で、処理制御ユニット４０２は、その対象とする環境の物理的属性を呈することができるように、適切な大きさおよび構造を構成できなければならない。例えば、処理制御ユニットが薄い携帯端末内で使用される場合、処理制御ユニットは断面の薄い物理的設計を有して構築され、その結果、好ましい実施形態の立方体のような形状から離れる。そのため、処理制御ユニット４０２内で使用される様々なコンピュータ構成要素および処理構成要素も、関連する大きさおよび形状ならびに設計が可能である。
【０１７２】
その大きさから明らかなように、一部の実施形態では、処理制御ユニット４０２は、デスクトップ、パーソナルコンピュータ、ラップトップなど、何らかの従来技術のコンピュータ外装の中に一般にある周辺構成要素を含まない。したがって一部の実施形態では、処理制御ユニット４０２が「周辺装置に基づかない」と称される。実際に、処理制御ユニット４０２は独自の非周辺装置式の設計を含み、用語「周辺装置」は当技術分野で一般に知られており、従来技術のコンピュータ外装内に一般に収容される、数種類の既存構成要素のいずれか１つまたは全てを指す。好ましい一部の実施形態では、任意の周辺装置が処理制御ユニット４０２にプロセス結合されるが、ユニットの構造内には物理的に含まれない。周辺装置は、摺動係合システムやスナップ係合システムによってなど、本明細書に記載の方法を使用して取り付けまたは結合することができる。しかし明らかに、処理制御ユニット４０２は、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、メモリ記憶装置など、従来技術に見られる従来の任意の周辺装置を含むように必要に応じて設計することができる。したがって、本発明は非周辺装置式の設計に限定されない。
【０１７３】
最も一般的な種類の周辺装置または周辺構成要素のいくつかは、大容量記憶装置または媒体記憶装置（例えばハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、磁気カセットドライブ、ソリッドステートメモリドライブ、フロッピディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、Ｚｉｐドライブ等）、ビデオカード、サウンドカード、および内蔵モデムである。これらの全ての種類の周辺装置または周辺構成要素は、たとえ典型的には外装モジュール４１０および処理制御ユニット４０２によって物理的に支持されず、またはそれらの中に実際に物理的になくても、それでもなお依然として処理制御ユニット４０２と設計通りに対応し、機能でき、かつ／または動作可能であることを意図する。記載したこれらの装置は、典型的には周辺装置とみなされることに留意すべきである。ただし、これらのアイテムは、処理制御ユニット４０２のプリント回路基板設計内に統合しまたは埋め込んでもよく、そのアイテムは周辺装置を構成せずまたは周辺装置とみなされず、むしろ処理制御ユニット４０２のプリント回路基板設計に関連するロジックの一部である。例えば、ビデオカードおよびサウンドカードは、処理制御ユニット４０２内に配置される（以下で論じる）プリント回路基板の１つまたは複数のロジックの一部であり得る。
【０１７４】
上記で明らかにしたように内部周辺装置を好ましくは含まないが、処理制御ユニット４０２はそれでもなお、その内部アーキテクチャの一部として好ましくはシステムバスを含む。システムバスは当技術分野で一般に知られているように機能するよう設計され、さもなければ内部である様々な外部構成要素および周辺装置を接続し、動作できるようにするよう構成される。システムバスは、これらの構成要素と処理制御ユニット４０２の処理構成要素との間でデータをやり取りできるようにもする。
【０１７５】
システムバスは、様々なバスアーキテクチャのいずれか１つを使用するメモリバスやメモリコントローラ、周辺バス、またはローカルバスが含まれる、様々なバス構造のうちの１つを含むことができる。システムバスによって接続される典型的な構成要素には、処理システムおよびメモリが含まれる。他の構成要素には、１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェース、１つまたは複数の入力インターフェース、１つまたは複数の出力インターフェース、および／または１つまたは複数のネットワークインターフェースが含まれ得る。
【０１７６】
従来の関連するコンピュータシステムよりも性能が優れているように設計され、または意図されるが、処理制御ユニット４０２は、少なくともこれらのコンピュータシステムと同程度に機能的であるよう設計される。したがって、典型的なまたは一般に知られているコンピュータシステム（例えばデスクトップコンピューティングシステム）上でユーザができる全てのことは、本発明のコンピュータシステム上で行うことができる。実用上の見地から、このことは、どの機能または動作も犠牲にされず、多くが得られることを意味する。そのため、本明細書に記載の独自設計を使用してこれを達成するためには、処理制御ユニット４０２が、従来の関連するコンピュータまたはコンピュータプロセッサと同様のタスクを実行できなければならず、さらにはかかるタスクを実行するのに必要な構成要素にアクセスできまたは利用できなければならない。
【０１７７】
コンピューティングユニットとして機能するために、処理制御ユニット４０２は、明らかにしたこれらの様々な周辺装置および他のハードウェア構成要素を、たとえそれらが外装モジュール４１０の外に位置しまたは外装モジュール４１０から離れて位置することが好ましくても、接続するために必要な手段を含む。したがって、本発明の処理制御ユニット４０２は、各周辺装置と処理制御ユニット４０２内に含まれる処理構成要素との間の所要のリンクを与えるための様々な接続手段を含む。
【０１７８】
例えば、１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェースを使用して、１つまたは複数の大容量記憶装置を処理制御ユニット４０２のシステムバスに接続することができる。大容量記憶装置およびその対応するコンピュータ可読媒体は、オペレーティングシステム、１つまたは複数のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュールやプログラムデータなど、１つまたは複数のプログラムモジュールを含み得るデータおよび／または実行可能命令の不揮発性記憶域を提供する。そのような大容量記憶装置は、好ましくは処理制御ユニット４０２にとって周辺装置だが、処理制御ユニット４０２が大量のデータを保持することを可能にする。
【０１７９】
上記に述べたように、大容量記憶装置の例には、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、テープドライブ、ソリッドステートメモリドライブ、および光学ディスクドライブが含まれる。大容量記憶装置は、ソリッドステートメモリユニット、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光学ディスク、または他のコンピュータ可読媒体から読み取り、かつ／またはそれらに書き込むことができる。
【０１８０】
適当な大容量記憶装置の目下好ましい一例において、図３３は、拡張可能なメモリ装置４７０を含む大容量記憶装置を示す。別の言い方をすると、図３３は、少なくとも２つの電気コネクタを含む１つまたは複数の周辺メモリ構成要素４７２’、４７２’’、および４７２’’’（集合的におよび個々にメモリ構成要素４７２と呼ぶ）を含む、周辺メモリ装置の代表的実施形態を示す。図３３に示すように、電気コネクタは、第１の周辺メモリ構成要素７２’を、処理制御ユニット４０２ならびに他の周辺メモリ構成要素４７２’’に物理的に、および電気的に取り付けることを可能にする。各周辺メモリ構成要素４７２は、任意の適切な数または種類の電気コネクタを含むことができるが、図３３は、各メモリ構成要素４７２が、第１の表面に配置される従来のオスコネクタ４７４（例えばオスのＵＳＢコネクタ）と、第１の表面と対向する第２の表面に配置されるメスコネクタ４７６（例えばメスのＵＳＢポート）とを含む一実施形態を示す。さらに別の実施形態（不図示）では、各メモリ構成要素４７２が２つのオス電気コネクタと２つのメス電気コネクタとを含む。そのような実施形態では、複数のオス電気コネクタおよびメス電気コネクタが、様々なメモリ構成要素との間で情報が伝わる速度を速めるのに役立つ。
【０１８１】
処理制御ユニットが拡張可能なメモリを含むとき、個々のメモリ構成要素４７２はどんな適当な特性を有してもよい。一例では、個々のメモリ構成要素４７２が、ソリッドステートメモリドライブ、小型の磁気ハードディスクドライブ、または他のコンピュータ可読媒体を含む。ただし一部の好ましい実施形態では、各メモリ構成要素が、フラッシュメモリドライブ、ＳＲＡＭベースのメモリドライブ、ＤＲＡＭベースのメモリドライブなど、ソリッドステートメモリドライブを含む。
【０１８２】
別の例では、個々のメモリ構成要素４７２を適当な任意の高さまで積み上げることができる。例えば、２つ、３つ、４つ、５つまたはそれより多いメモリ構成要素が互いに積み上げられ、プロセス結合されるよう、周辺メモリ構成要素４７２を互いに積み上げることができる。さらに別の例では、各メモリ構成要素が適当な任意のメモリ量（例えば３２ギガバイト、６４ギガバイト、１００ギガバイト等）を含むことができる。
【０１８３】
さらに別の例では、拡張可能なメモリ４７０のメモリを手動でまたは自動で再パーティションすることができる。ただし一部の好ましい実施形態では、個々のメモリ構成要素４７２が、処理制御ユニット４０２に接続される別のメモリ構成要素４７２に接続されるたびに、または別のメモリ構成要素４７２から外されるたびに、拡張可能なメモリ装置のメモリが自動でまたはその場で再パーティションされる。
【０１８４】
この拡張可能なメモリ装置は、いくつかの有益な特性を提供することができる。一例では、拡張可能なメモリ４７０に別の単体のメモリ構成要素４７２を接続することにより、処理制御ユニット４０２にとって利用可能なメモリ量を容易に増やすことができる。対照的に、拡張可能なメモリ４７０から１つまたは複数のメモリ構成要素４７２を抜き、または他の方法で外すことにより、拡張可能なメモリ４７０内のメモリ量を容易に減らすことができる。別の例では、拡張可能なメモリ４７０が処理制御ユニット４０２の外側で（例えばダイナミックバックプレーン４３４を介して）付加するので、拡張可能なメモリ４７０は、処理制御ユニット４０２の内部を著しく加熱するようには働かない。さらに別の例において、図３３は、電気コネクタ４７４および４７６が、個々のメモリ構成要素４７２を物理的に分ける働きをすることを示す。このようにして、自然対流により個々のメモリ構成要素４７２の間を空気が流れ、それらのメモリ構成要素を冷却することができる。
【０１８５】
上記では、拡張可能なメモリ装置４７０を処理制御ユニット４０２に対する周辺装置の用途で説明したが、拡張可能なメモリ４７０は、任意の適切なコンピュータ、コンピュータシステム、または他の電子装置にとって外部的に、または内部的に使用できることを当業者なら理解することに留意すべきである。
【０１８６】
再び処理制御ユニット４０２を参照して、処理制御ユニット４０２の一部の実施形態は、ユーザが、１つまたは複数の対応する入力装置を介して処理制御ユニット４０２にデータおよび／または命令を入力できるようにする、１つまたは複数の入力インターフェースを含む。そのような入力装置の例には、キーボード、およびマウス、トラックボール、ライトペン、スタイラスや他のポインティングデバイス、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、カムコーダー、デジタルカメラなどの代替的入力装置が含まれる。同様に、入力装置をシステムバスに接続するために使用することができる入力インターフェースの例には、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、ファイアワイヤ（ＩＥＥＥ  １３９４）、イーサネット（登録商標）コネクタ（ＲＪ−４５）、または他の任意の適切なインターフェースが含まれる。
【０１８７】
１つまたは複数の出力インターフェースを使用して、１つまたは複数の対応する出力装置をシステムバスに接続することもできる。出力装置の例には、モニタ画面や表示画面（例えばビューワ）、スピーカシステム、プリンタ等が含まれる。これらの特定の出力装置も、処理制御ユニット４０２にとって周辺装置である（外部にある）。出力インターフェースの例には、ビデオアダプタ（例えばＤＶＩコネクタ、ＤＶＩ−Ｉコネクタ、ＨＤＭＩコネクタ等）、オーディオアダプタ（例えばスピーカアダプタ、マイクロフォンアダプタ等）、パラレルポート等が含まれる。
【０１８８】
別の実施形態では、使用されるどんな周辺装置も、インターフェースを必要とすることなしに直接システムバスに接続される。この実施形態は、２００３年１０月２２日に出願され、参照によりその全体を本明細書に援用する、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ａ  Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ  Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ」と題された米国特許第７，０７５，７８４号明細書の中で完全に説明されている。
【０１８９】
非周辺装置式のコンピュータシステムを提供することは、より大きく周辺装置が詰まったコンピュータユニットに勝る多くの利点をユーザに与える。それらの利点の一部は、コンピュータユニットおよびシステムを収容するのに必要な空間をユーザが減らせることであり得る。実際に、本発明の処理制御ユニットは、机の上に直接置くことができ、または視界から完全に隠すことができる。潜在的な保管場所は無限にある。処理制御ユニット４０２は、視界から隠すために、時計などの何らかの種類の机上部品の中にカモフラージュすることさえできる。他の特徴には、相対的な雑音および発生熱の低減や、外部オブジェクトが１つまたは複数のスマート機能を実行できるように、様々なアイテム、アセンブリ、またはシステム（外部オブジェクト）内に知能もしくは「スマート」技術を取り入れるための一般的応用が含まれ得る。これらのおよび他の例は、本明細書の開示から明らかである。
【０１９０】
上記に記載したように、本発明の処理制御ユニット４０２は、複数の理由から一定のメインストリーム構成要素を外装モジュール４１０の外部に有するように設計された。第１に、その小型ながらも強力な処理能力のために、処理制御ユニット４０２は、必要に応じて様々な装置、システム、車両、またはアセンブリを強化するためにそれらの中に実装することができる。従来のコンピュータワークステーションでは、専用ディスプレイ、キーボードなどの一般的な周辺装置を使用できるが、処理制御ユニット４０２は、周辺装置を有さなくてもよく、多くのアイテム、システム等のための制御ユニットであるようにカスタマイズ可能である。すなわち、処理制御ユニット４０２は、外部オブジェクトが１つまたは複数のスマート機能を実行できるように、考えられる任意の種類の製造品（外部オブジェクト）内に「スマート」技術を取り入れるために使用することができる。本明細書では「スマート機能」は、外部オブジェクトがコンピューティングシステム、すなわち処理制御ユニット４０２に動作可能に接続されかつ／または物理的に結合される結果として外部オブジェクトによって実行され得る、コンピュータによって実行される任意の種類の機能と定義することができる。
【０１９１】
第２に、冷却の問題に関して、従来のコンピュータの内部で発生する熱の大部分は２つの場所、つまりコンピュータプロセッサおよびハードドライブからくる。外装モジュール４１０からハードドライブを取り外し、処理制御ユニット４０２の外部に置くことにより、より優れかつより効率的な冷却が達成される。システムの冷却特性を改善することにより、ＣＰＵ自体の耐用年数または寿命が長くなり、その結果コンピュータ処理システム全体の耐用年数および寿命が長くなる。
【０１９２】
第３に、処理制御ユニット４０２は好ましくは隔離された電源を含む。電源を他の周辺装置から隔離することにより、同じ電圧を使用して、システム内に存在するハードドライブおよび／またはＣＤ−ＲＯＭなどの１つまたは複数の周辺構成要素に加えてＣＰＵに給電することに比べ、供給電圧のより多くを処理だけのために使用することができる。ワークステーションモデルでは、周辺構成要素が処理制御ユニット４０２なしに存在し、好ましくはモニタ電源によって給電される。
【０１９３】
第４に、目下好ましい一部の実施形態では、処理制御ユニット４０２がオンかオフか、または何らかのディスク動作があるかどうかを知らせるために、ライトまたは他のインジケータを使用しない。動作ライトまたは電源ライトを相変らず使用してもよいが、それらは好ましくはモニタまたは他の周辺ハウジング装置上に位置する。このシステムは、ライトが見えないまたはライトが無益な多くの応用例、または暗い部屋や他の光に敏感な環境など、ライトが有害な応用例で使用することを目的とするので、この種の設計が好ましい。ただし明らかに、そのように望む場合は、電源のオンまたはディスクの使用等を示すための従来のコンピュータシステムに見られるような外部ライトを実際の処理制御ユニット４０２内に実装し、または組み込んでもよい。
【０１９４】
第５に、送風機やファンなど、一種の機械的または強制空気システムを必要とするのではなく、自然対流システムなどの受動的冷却システムを使用して処理制御ユニットから熱を放散させることができる。当然ながら、そのような強制空気システムも、一部の特定の実施形態での使用が考えられる。これらの利点は、全てを包括するとは限らないことに留意すべきである。他の特徴および利点が当業者によって理解される。
【０１９５】
図３４を参照して、処理制御ユニット４０２、とりわけ第１のエンドプレート４３８および第２のエンドプレート４４２（不図示）、第１のエンドキャップ４４６および第２のエンドキャップ４５０、挿入部４６６、４７０（不図示）および８７４（不図示）、ならびに外装モジュール４１０に取り付けられるダイナミックバックプレーン４３４を有する、組み立てられた状態の外装モジュール４１０を図示する。ダイナミックバックプレーン４３４は、処理制御ユニット４０２がとりわけワークステーション環境内で機能できるようにするよう、処理制御ユニット４０２に様々なＩ／Ｏ装置および電源コードを結合するために使用される、所要のポートおよび関連する接続手段を含むように設計される。本明細書では使用可能な全種類のポートを具体的に図示し説明しないが、既存のどんなポートも、将来現れる他の任意の種類のポートさらには本質的に独自のポートとともに、処理制御ユニット４０２に対応し、処理制御ユニット４０２内に設計でき、処理制御ユニット４０２とともに機能できることを意図する。
【０１９６】
ダイナミックバックプレーン４３４は、処理制御ユニット４０２のＣＰＵとインターフェースするために１種類のロジックを必要とする、１種類のＩ／Ｏポート（例えばＵＳＢポート）だけを含むことができるが、好ましい実施形態では、ダイナミックバックプレーン４３４は、ＣＰＵとインターフェースするために複数の異なるロジックを必要とする複数のＩ／Ｏポートを含む。したがって、処理制御ユニット４０２は、任意の適切な種類のロジックを必要とする任意の適切な数のポートを含むことができると考えられる。目下好ましい一実施形態では、ダイナミックバックプレーン４３４が、１４個ものＵＳＢポート、６つのＳＡＴＡポート、および２つのＸＧＰポートを含む。しかし、所望の応用例のために、所望の任意のポートの組合せを設けることができることが予期される。専ら一例として、一実施形態では、ダイナミックバックプレーン４３４がＵＳＢポートだけを含み、ダイナミックバックプレーン４３４の面積内に収まるだけの数のＵＳＢポートを有することができる。
【０１９７】
先に述べたように、処理制御ユニット４０２を特定の用途向けにカスタマイズするために、ダイナミックバックプレーン４３４を様々な方法で設計することができ、必要に応じて交換することができる。図３４から図３８に、交換可能なバックプレーン４３４の一部の実施形態を示す。
【０１９８】
具体的には、図３３は、ダイナミックバックプレーン４３４が、ＤＶＩビデオポート５２０、１０／１００イーサネット（登録商標）ポート５２４、ＵＳＢポート５２８および５３２、ＳＡＴＡバスポート５３６および５４０、電源ボタン５４４、ならびに電源ポート５４８を含む一実施形態を示す。
【０１９９】
同様に、図３４は、ダイナミックバックプレーン４３４が、ＨＤ音声Ｉ／Ｏポート５００、５０２、および５０４、ＵＳＢポート５２８、５２９、５３０、５３１、５３２、および５３３、ｅＳＡＴＡポート５３６および５４０、ＤＶＩ−Ｉポート５２１、ＸＧＰ（ＡＴＩ  ＸＧＰ）ポート５２２、ＲＪ−４５イーサネット（登録商標）ポート５２３、ｅＰＣＩｅポート５２５、電源ボタン５４４、リセットボタン５４６、ならびに電源ポート５４８を含む代表的実施形態を示す。
【０２００】
図３６から図３８に示すダイナミックバックプレーン４３４の実施形態は、図３５に示す実施形態と似ているが、図３６から図３８に示す実施形態は、図３５に示す実施形態といくつかの点で異なる。一例では、図３６に示す実施形態は、ｅＰＣＬｅポート５２５の代わりに第２のＸＧＰポート５２７を含む。第２の例では、図３７に示す実施形態は、リセットボタン５４６およびｅＰＣＬｅポート５２５を欠くが、追加のＵＳＢポート５３８をさらに含み、ＨＤＭ−Ｃポート１４９を含む。最後の例では、図３８に示す実施形態において、ダイナミックバックプレーン４３４は、ＸＧＰポート５２７を欠き、ＨＤＭＩ−Ａポート５３５、ならびにシステム全体の処理能力を高めるために複数の処理ユニットを電気的に結合できるようにする独自のユニバーサルポート５３７をさらに含む。
【０２０１】
ダイナミックバックプレーン４３４の様々な実施形態（例えば図８Ａから図３８に示すもの）は、処理制御ユニット４０２を様々な用途に向けてカスタマイズすることを可能にする。一例では、図３５は、少なくとも一実施形態において、ｅＰＣＬｅポート５２５が、拡張可能なメモリ装置４７０（例えば３２ＧＢのＳＤＤハードドライブ）をダイナミックバックプレーン４３４に電気的に取り付けられるようにすることを示す。
【０２０２】
別の例では、処理制御ユニット４０２が様々な数の表示装置（例えばモニタ）を制御できるように、図３４から図３８に示す様々なバックプレーン４３４を構成する。例えば図３９は、処理制御ユニット４０２が図３６に示すダイナミックバックプレーン４３４を含む一実施形態を示す。具体的には、図３９は、かかるダイナミックバックプレーンが、処理制御ユニット２が最大６台のモニタ６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６を同時に制御できるようにすることを示す。特に、図３９は、自らの（図３６に示す）ＤＶＩ−Ｉポート５２１を介して、処理制御ユニット４０２が２台の表示装置６０１および６０２を制御できることを示す。さらに、図３９は、（図３６に示す）第１のＸＧＰポート５２２および第２のＸＧＰポート５２７を介して、処理制御ユニット４０２が他の２つの外装と通信できることを示し、それらの外装は、グラフィカル制御ユニット７００および７０４をそれぞれ含む。今度は、各グラフィカル制御ユニット７００および７０４上に配置されるＤＶＩ出力ポートまたは他の任意の適切な種類のポートを介して、各グラフィカル制御ユニット７００および７０４は、処理制御ユニット４０２が２台の表示装置（すなわちディスプレイ６０３、６０４、６０５、および６０６）を制御することを可能にする。
【０２０３】
いくつかの理由から、ダイナミックバックプレーン４３４内の様々なＩ／Ｏポートの位置が有益であり得ることにも留意すべきである。例として、図３４から図３８に示すダイナミックバックプレーン４３４の実施形態におけるＩ／Ｏポートの配置は、ポートの配置がユニット４０２内の（以下で説明する）電気プリント回路基板上の最適なルーティング効率をもたらす、一部の好ましい実施形態を表す。例えば、ダイナミックバックプレーン４３４上の様々なＩ／Ｏポートの配置は、一部のポートがモジュール４１０内の１つまたは複数のプリント回路基板と直接かつ電気的に接続することを可能にする。
【０２０４】
ダイナミックバックプレーン４３４の様々な構成要素は任意の適切な機能を実行できるが、一部の実施形態では、ＳＡＴＡバスポート５３６および５４０が、ＣＤ−ＲＯＭドライブやハードドライブなどの記憶媒体周辺構成要素を電子的に結合し、支持するように設計される。別の例では、ＵＳＢポート５２８、５２９、５３０、５３１、５３２、５３３、および５３４が、処理制御ユニット４０２を、キーボード、マウスのような周辺構成要素、および５６ｋモデム、タブレット、デジタルカメラ、ネットワークカード、モニタなどの他の任意の周辺構成要素に接続するように設計される。
【０２０５】
ダイナミックバックプレーン４３４が電源ボタンを含む場合、その電源ボタン（例えばボタン５４４）は任意の適切な特性を有することができる。例えば、一部の実施形態では、電源ボタン５４４が３つの状態、すなわち電源起動に関するシステムオン、システムオフ、およびシステムスタンバイを有する。最初の２つの状態、システムオンおよびシステムオフは、処理制御ユニット４０２に電源投入されているか、または電源が切られているかをそれぞれ表す。システムスタンバイ状態は、中間状態である。電源を入れ、電力を受け取ると、システムは、処理制御ユニット４０２上でサポートされるオペレーティングシステムをロードして起動するように指示される。電源を切ると、処理制御ユニット４０２は進行中のいかなる処理も中断し、即時シャットダウンシーケンスと、その後に続くスタンバイ状態を開始し、スタンバイ状態では電源投入状態が活性化されるのを待ってシステムが非活性状態のままになる。
【０２０６】
この好ましい実施形態では、処理制御ユニット４０２は、システムに電源投入するための固有のシステムまたはアセンブリも含む。システムは、電源コードおよび対応するクリップがダイナミックバックプレーン４３４上に位置する適切なポート内にはめ込まれるとき活性状態になるように設計される。電源コードおよび対応するクリップが電源ポート５４８内にはめ込まれると、システムは作動し、起動し始める。電源を接続し、たとえ電源コードを電源ポート５４８内の導線に接続しても、処理制御ユニット４０２はクリップが所定の位置にはめ込まれるまで電源投入されないので、クリップは重要である。電源コードが完全にはまっていないことまたは適切な位置にないことをユーザに警告し、もしくは通知するインジケータをモニタ上などに設けてもよい。
【０２０７】
高度にダイナミックで、カスタマイズ可能かつ交換可能なバックプレーン４３４は、周辺装置および垂直アプリケーションへのサポートを提供する。図３４から図３８に示す実施形態では、バックプレーン４３４は、処理制御ユニット４０２をダイナミックにカスタマイズ可能にすることができる、１つまたは複数の特徴、インターフェース、機能、ロジック、および／または構成要素を含む。ダイナミックバックプレーン４３４は、２つ以上のモジュラー処理ユニットを電気的に結合してシステム全体の処理能力を高め、スケール処理および対称マルチプロセッシングを提供する、任意の適切な機構（例えばユニバーサルポート５３７）も含むことができる。本明細書で使用するとき、用語、対称マルチプロセッシングは、実質的に同一のＣＰＵを含む２つ以上の処理制御ユニットが共用メモリ装置に接続される実施形態を指すことができる。
【０２０８】
バックプレーン４３４の図示の実施形態とともにその対応する特徴、インターフェース、機能、ロジック、および／または構成要素は代表的なものに過ぎず、本発明の他の実施形態は、様々な異なる特徴、インターフェース、機能、および／または構成要素を有するバックプレーンを包含することを当業者なら理解されよう。したがって、ユーザが処理制御ユニット４０２のロジック、特徴、および／または機能を選択的に修正できるようにするために、あるバックプレーンを別のバックプレーンによって交換できるようにすることにより、処理制御ユニット４０２はダイナミックにカスタマイズ可能である。
【０２０９】
さらに、本発明の実施形態は、様々な異なる環境内で１つまたは複数のモジュラー処理制御ユニットを使用できるようにするための、任意の数および／または種類のロジックおよび／またはコネクタを包含する。例えば一部の環境には、車両（例えば自動車、トラック、オートバイ等）環境、油圧制御システム環境、構造的環境、および他の環境が含まれ得る。ダイナミックバックプレーン上のデータ操作システムを変更することは、様々な環境向けに垂直におよび／または水平にスケールすることを可能にする。
【０２１０】
一例示的実施形態では、外装モジュール４１０の設計および幾何学的形状は、これらのポートのインターフェース用の自然なくぼみを設けることに留意すべきである。図３４にこのくぼみを示す。したがって、ダイナミックバックプレーン４３４内に形成されるくぼみによりこれらのポートが保護されるので、不注意による落下または処理制御ユニット４０２および外装モジュール４１０に対する他のどんな衝撃もシステムを損傷することはない。第１のエンドキャップ４４６および第２のエンドキャップ４５０も、システムを損傷から保護するのに役立つ。
【０２１１】
本発明は、スナップ式の接続システムによりダイナミックバックプレーン４３４にはまり、処理制御ユニット４０２のシステムバスに結合する、スナップ式の周辺装置も予期する。実際に、少なくとも一部の実施形態では、拡張可能なメモリ４７０がスナップ式の周辺装置として処理制御ユニット４０２に取り付けられる。
【０２１２】
図４０を参照して、本発明の処理制御ユニット４０２は独自のコンピュータ処理システム５５０を含み、外装モジュール４１０は、処理制御ユニット４０２内で動作し、機能できるように設計される処理システム５５０および電気プリント回路基板を収容するための固有の設計および構造配置を含む。
【０２１３】
本質的に、処理システム５５０は、１つまたは複数の電気プリント回路基板を含む。実際には、処理システム５５０は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたはそれより多いプリント回路基板を含むことができる。しかし、コンピュータが機能するのに必要な単一のプリント回路基板（例えばマザーボード）を含む従来の多くのコンピュータとは異なり、一部の好ましい実施形態では、処理制御ユニット４０２は、処理制御ユニット４０２がオンになり、または他の方法で機能するために電気的に接続する必要がある少なくとも２つの別個のプリント回路基板を含む。これらの基板に加え、従来の多くのコンピュータのように処理制御ユニットは、１つまたは複数のオプションの基板（例えばドーターボード）を含むことができる。
【０２１４】
単一のマザーボードとは対照的に、複数の必要なプリント回路基板を含むことにより、処理システム５５０は、従来技術の特定の基板構成に勝るいくつかの著しい利点をもたらすことができる。１つの利点として、処理システム５５０は、一部の従来のコンピュータシステムに見られるような１つのメインボードの代わりに、２層、３層、４層またはそれより多い多層メインボードとして構成することができる。さらに、様々な面に基板を配置できるので、より狭い面積が占められる。さらに、コンピュータをアップグレードするために、従来のコンピュータの全マザーボードを交換しなければならない場合があるが、処理制御システム５５０は複数の必要な基板を含むので、１つの基板を（例えば最新の基板と）交換する一方で、システムの他の必要な基板は交換しなくてもよい。したがって、処理制御ユニット４０２は、従来の特定のコンピュータよりも安価にアップグレードすることができ、従来の特定のコンピュータでは不可能な方法でアップグレードすることができる。
【０２１５】
一部の実施形態では、処理制御ユニット４０２はユニットの機能に必要な２つのプリント回路基板を含むが、図４０は、処理システム５５０が３つの必要なプリント回路基板、すなわち第１の電気プリント回路基板５５４、第２の電気プリント回路基板５５８、および第３の電気プリント回路基板５６２を含む一実施形態を示す。
【０２１６】
処理システム５５０が機能するために３つの基板を必要とする実施形態では、様々な基板が任意の適切な機能を実行することができる。一例では、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＡＧＰと処理システム５５０の他の電気構成要素との間の通信を処理するために、基板の１つ（例えば第１の基板５５４）がノースブリッジとして機能し、またはそれを含む。他の例では、基板の１つ（例えば第１の基板５５４）が電源ボードとして機能し、１つまたは複数のＩ／Ｏポート（例えば１つまたは複数のＤＶＩコネクタ、イーサネット（登録商標）コネクタ、ｅＰＣＩｅコネクタ等）用のロジックをさらに含む。
【０２１７】
別の例では、基板の１つまたは複数（例えば第２の基板５５８）が、少なくとも１個の中央処理装置、および任意選択的に１つまたは複数の特定の機能またはタスクを実行するように設計される１個または複数個の他のプロセッサを含む。その結果、処理システム５５０は、処理制御ユニット４０２の動作を実行するように機能し、とりわけメモリ装置、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、拡張可能なメモリ装置、（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フロッピディスク等の）ディスクなどのコンピュータ可読媒体上に設けられる任意の命令、または同様にコンピュータ可読媒体とみなすことができる遠隔通信接続からの命令を実行するように機能する。これらのコンピュータ可読媒体は、好ましくは処理制御ユニット４０２の外部にまたは処理制御ユニット４０２なしで位置するが、処理システム４５０は、そのような装置上の命令を一般に知られているように制御し、実行するように機能し、唯一異なるのは、かかる実行が、そのような周辺構成要素またはＩ／Ｏ装置を処理制御ユニット２に電気的に接続するための１つまたは複数の手段を介して遠隔的に行われることである。
【０２１８】
処理システム５５０内の回路基板の適当な機能のさらに別の例では、基板の１つまたは複数（例えば第３の基板５６２）がサウスブリッジまたはＩ／Ｏコントローラハブとして機能し、またはそれを含む。この例では、別個のサウスブリッジ回路基板（例えば第３の基板５６２）が、ダイナミックバックプレーン４３４上のＩ／Ｏポートの一部または全てのためのロジックを含む。例えば、サウスブリッジは、１つまたは複数のＸＧＰコネクタ、ｅＳＡＴＡコネクタ、ＵＳＢコネクタ、音声コネクタ等のためのロジックを含むことができる。
【０２１９】
複数の基板（例えば第１の基板５５４、第２の基板５５８、および第３の基板５６２）上に諸機能を分けることは、当技術分野で以前は利用できなかった方法でシステムをアップグレードし、修正することを可能にする。従来のマザーボードでは、マザーボードが典型的にはＣＰＵソケット（およびＣＰＵ）、ノースブリッジまたは等価の機能、およびサウスブリッジまたは等価の機能を全て同じ基板上に含む。この構成は、構成要素をアップグレードすることについて継続的な運用性を保証することの困難につながり、システムアップグレードを提供する製造業者の努力を抑えてきた。この困難は部分的に、新しいアップグレードに十分対応するための新しい基板およびチップの配置／構成を開発する費用にさかのぼることができる。
【０２２０】
例えば、過去において、新しいノースブリッジが製造業者によって開発中であった場合、その製造業者は、新しいノースブリッジが古いＣＰＵおよび古いサウスブリッジと互換性があることを保証する費用を投資するのを一般に嫌った。ノースブリッジ、サウスブリッジ、およびＣＰＵの可能な各組合せについて、それらの構成要素のうちの１つの新たなアップグレードごとに互換性を徹底的に調べるにはひどく費用がかかり、３つ全ての構成要素のアップグレードが一緒に行われるように、新たな構成要素の開発を同時に進行する（例えば特定の構成要素の開発を遅らせる）慣行の原因となった。この慣行は、開発の遅れを招く。
【０２２１】
本発明の実施形態において複数の基板上に諸機能を分けることで、各構成要素の即座のアップグレードを別々に可能にし、３つの基板のうちの１つであって、検査するための所望の構成要素を有する、１つだけを単純に交換することにより、古いシステムおよび構成要素との相互の互換性を容易に検査できるようになる。例えば、第１の回路基板５５４がサウスブリッジを含み、第２の回路基板５５８がノースブリッジおよびＣＰＵ用のソケットを含む一実施形態を検討されたい。第３の回路基板５６２は、システム向けのＩ／Ｏ機能を含む。第１の基板および第３の基板（５５４、５６２）は、当技術分野で知られているのと同様のライザ（ｒｉｓｅｒ）コネクタによって第２の回路基板５５８に接続されるが、このライザコネクタは、当技術分野で知られているように、標準的なドーターボードコネクタよりも多くの機能を基板間で転送する。
【０２２２】
例えば、ノースブリッジの全機能を、第１の回路基板５５４と第２の回路基板５５８との間のライザコネクタ経由で送ることができ、それによりノースブリッジの機能が、第１の回路基板５５８上の構成要素にとって利用可能となる。同様に、サウスブリッジの機能を、第１の回路基板５５４と第２の回路基板５５８との間のライザコネクタを経由し、第２の回路基板５５８を横断し、第２の回路基板５５８と第３の回路基板５６２との間のライザコネクタに、および第３の回路基板５６２まで送り、サウスブリッジの機能が第３の回路基板５６２上の構成要素にとって利用可能となる。このようにして、ノースブリッジ、サウスブリッジ、ＣＰＵなどの新たな構成要素と古い構成要素との間の互換性検査を望む場合、製造業者は、検査しようとするアイテムを含む１つの新しい基板または構成要素を作るだけでよく、その基板または構成要素は、他の基板上のいかなる数の古い構成要素に対しても、何回か基板を交換することで容易にかつ安価に検査することができる。
【０２２３】
したがって、本発明の実施形態の１つの固有の特徴は、ライザコネクタ、および複数の関係のないＩ／Ｏ接続を有する回路基板の端部があることである。所与の例では、各基板が、ＰＣＩ、ＵＳＢ、ＡＧＰ等のためのＩ／Ｏ接続を有することができる。当然ながら、様々な基板にわたる構成要素の厳密な分布は異なってもよく、本明細書で論じる原理に依然として含まれ、解説した分け方は限定的ではなく単に例示に過ぎないことを意図する。
【０２２４】
処理システム５５０が複数のプリント回路基板を含む場合、それらのプリント回路基板（例えば５５４、５５８、および５６２）は、外装モジュール４１０内で任意の適切な構成を有することができる。一例では、処理システム５５０が、多面構成においてプリント回路基板が互いにほぼ平行な層状構成を含む。ただし別の例において、図４０は、第１の回路基板５５４、第２の回路基板５５８、および第３の回路基板５６２が３基板構成で配置される一実施形態を示す。特に、図４０は、第１の回路基板５５４と第３の回路基板５６２とが、第２の回路基板５５８とほぼ直角になることを示す。
【０２２５】
処理システム５５０の様々な回路基板は、電気プリント回路基板を係合し、または結合し、または支持するための任意の適切な手段により主支持シャーシ４１４内で支持することができる。図４０を参照して、この図面は、電気プリント回路基板を係合するための手段が、第２の側壁支持４２２の両側に配置されるジャンクションセンタ４５４内に位置する、一連の基板受チャネル４６２を含む代表的実施形態を示す。
【０２２６】
一部の実施形態では、処理システムのプリント回路基板（例えば第２の基板５５８）が、第２の側壁支持４２２の側面に位置する基板受チャネル４６２内で直に受けられる。とは言え図４０は、目下好ましい実施形態において、第２の側壁支持４２２の両側にある基板受チャネル４６２内で支持カード５７０が受けられ、支持カード５７０に回路基板（例えば第２の基板５５８）が取り付けられることを示す。
【０２２７】
電気プリント回路基板を係合するための手段の別の例では、一部の実施形態において、ダイナミックバックプレーン４３４が１つまたは複数のプリント回路基板を支持するように構成される。実際に一部の実施形態では、単一ユニットを形成するように、ダイナミックバックプレーンを１つまたは複数のプリント回路基板（例えば第１の基板５５４および／または第３の基板５６２）に一体的に接続する。例として、図４０は、ダイナミックバックプレーンを第３のプリント回路基板５６２に一体的に接続する一実施形態を示す。したがって、ダイナミックバックプレーン４３４上のＩ／Ｏポートのためのロジックが、ダイナミックバックプレーン４３４および／または第３のプリント回路基板５６２上に配置される場合、第１の基板５５４または第２の基板５５８を変えることなく、ダイナミックバックプレーン４３４および第３の基板５６２を、異なるＩ／Ｏ順列およびロジック要件を有する別のダイナミックバックプレーン４３４および第３の基板５６２と交換することができる。逆に、この例では、元の第３の基板５６２およびダイナミックバックプレーン４３４を変えないままにしておきながら、第１の基板５５４および第２の基板５５８を別の基板と交換することができる。したがって、処理システム５５０全体を交換することなしに、処理制御ユニットをアップグレードすることができる。
【０２２８】
再び図４０を参照して、この図面は、電気プリント回路基板を係合するための適切な手段のもう１つの例を示す。具体的には、図４０は、ダイナミックバックプレーン４３４が回路基板取付点５７４を含む一実施形態を示す。回路基板取付５７４は、回路基板を支持できるようにするどんな特性を含んでもよいが、図４０は、基板取付５７４が、プリント回路基板（例えば第１の基板５５４）の終端部を受ける切り欠きを含む一実施形態を示す。
【０２２９】
処理システム５５０内のプリント回路基板は、基板間の物理コネクタおよび／またはリボンコネクタを使用することが含まれる、任意の適切な方法で互いに電気的に接続することができる。ただし、基板間の物理コネクタは、より少ない空間を必要とし、より強固な接続を与え、プリント回路基板上でより効率的なルーティングを可能にし得るので、一部の実施形態ではそのようなコネクタが好ましい。例として、図４０は、第１の基板５５４および第３の基板５６２が、基板間の物理コネクタ５７８により第２の基板５５８に物理的かつ電気的に取り付けられた一実施形態を示す。
【０２３０】
処理システム５５０内のプリント回路基板が、１つまたは複数の基板間の物理コネクタによって互いに接続される場合、その物理コネクタは任意の適当な特性を有することができる。例として、物理コネクタは、コネクタの領域内のピン（カード端コネクタと呼ぶ）とかみ合う、端部に沿った接点パッド／指状に突き出た部分（エッジボード接点）を使用して、プリント回路基板（例えば第１の基板５５４または第３の基板５６２）とかみ合うように構成される。別の実施形態では、物理接続が２つの固有のコネクタを含み、１つはオスでもう１つはメスであり互いにかみ合うように構成される。さらに別の実施形態では、物理接続が１つまたは複数のコネクタを含み、各コネクタは無性であり、そのため各コネクタはそれ自体に接続する。
【０２３１】
第１の電気プリント回路基板５５４、第２の電気プリント回路基板５５８、および第３の電気プリント回路基板５６２のそれぞれを図４０に示す方法で結合することにより、これらの基板のそれぞれが、主シャーシ４１４および外装モジュール４１０内のその適切な位置から外れる可能性は著しく低下する。処理制御ユニット４０２がさらされる事実上いかなる状況および条件においても、第１のプリント回路基板５５４、第２のプリント回路基板５５８、および第３のプリント回路基板５６２は元のかつ正常に機能する状態のままであり、それによりシステムの完全性を維持しまたは保つ。衝撃状況および加荷重状況でも同じことが言える。
【０２３２】
一部の実施形態では、処理システム５５０のプリント回路基板は、主シャーシ４１４の側壁支持のどれによっても支持されず、好ましくはそのどの上にも載らない。実際に一部の実施形態では、本明細書に示す固有の自然対流冷却特性による処理制御ユニット４０２内の適当な空気流を可能にするために、主シャーシ４１４が電気プリント回路基板のそれぞれと対向する側壁支持との間に隙間または空間を与えるように設計される。そのため側壁支持ごとに計算される各曲率半径は、この制限を考慮して設計される。
【０２３３】
この処理システムはどんな適切な方法で組み立ててもよいが、第１の電気プリント回路基板５５４と第２の電気プリント回路基板５５８とは、好ましくは製造中におよび外装モジュール４１０内に配置される前に互いに取り付けられる。第１の基板５５４および第２の基板５５８を組み立て、主支持シャーシ４１４内に挿入し、主支持シャーシ４１４に固定したら、ダイナミックバックプレーン４３４および第３の基板５６２を図４０に示すように挿入する。
【０２３４】
上記の構成要素に加えて、処理システム５５０は、処理制御ユニット４０２とともに使用するのに適した任意の構成要素または特性を含むことができる。一例では、処理システム５５０内の電気回路基板の１つまたは複数がセキュリティチップ（例えば特定用途向け集積回路）を含む。例えば、図４２は、第１の電気回路基板５５４がセキュリティチップ５８２を含む代表的実施形態を示す。
【０２３５】
セキュリティチップ５８２は、様々な方法で機能することができる。一例では、セキュリティチップ５８２は、特定の処理制御ユニット４０２上での使用が承認されていないソフトウェアが、そのユニット内で使用されるのを阻止する。この例では、特定の処理ユニット４０２についてライセンス供与されまたは他の方法で承認されたソフトウェアプログラムは、適切な一意識別子を含むセキュリティチップを有する処理ユニット上でしか使用することができない。したがって、一定のソフトウェアが無許可の処理制御ユニット上で使用されることが阻止される。
【０２３６】
別の例では、セキュリティチップ５８２は、処理制御ユニット４０２とともに無許可のハードウェアが使用されるのを阻止する。セキュリティチップはこの特徴を任意の適切な方法で達成することができるが、一部の実施形態では、処理制御ユニットに関連する少なくとも１つの他のセキュリティチップと通信するようにセキュリティチップ５８２を構成して、他のチップが許可された一意識別子を有することを確実にする。例えば、第１の電気回路基板５５４、第２の電気回路基板５５８、および第３の電気回路基板５６２が自らのセキュリティチップ５８２をそれぞれ含む場合、それらのセキュリティチップは互いに通信し、互いの一意識別子を確認し、電気回路基板のそれぞれが一緒に使用される権限を与えられているかどうか判定する。そのような事例では、セキュリティチップの１つまたは複数は、電気回路基板のどれかが処理制御ユニット４０２に属さないかどうかを判定することができる。したがって、セキュリティチップ５８２は、セキュリティチップ５８２を含む回路基板または他のハードウェア部品が、別の処理制御ユニットからの別の回路基板または他のハードウェアと交換されているかどうかを判定することができる。同様に、セキュリティチップ５８２は、無許可の組立部品（例えば違法コピー）から作られたハードウェア（例えば回路基板）が処理制御ユニット４０２とともに使用されるのを阻止することができる。
【０２３７】
さらに別の例では、セキュリティチップは、無許可のソフトウェアもハードウェアも特定の処理制御ユニット上で使用されるのを阻止する働きをする。
【０２３８】
処理システム５５０に関連する適当な構成要素の別の例では、処理システム内の電気回路基板の１つまたは複数が、処理制御ユニット２とともに使用するのに適し、電気回路基板上の１つまたは複数の構成要素から熱を吸収し、それらの構成要素から熱を放散させることができる任意のヒートシンクを含むことができる。図４２は、レール５８８を含む適当なヒートシンクの代表的実施形態を示す。ヒートシンクレール１８８は任意の適当な特性を有することができるが、図４２は、電気回路基板（例えば第１の基板５５４）上の１つまたは複数の高温面に接触できるように、レール５８８が湾曲している一実施形態を示す。さらに図４２は、レール５８８が、電気回路基板上の縦長の構造体（例えばセキュリティチップ５８２の一部）を通せるようにするための、１つまたは複数の孔５９２を含むことを示す。さらに、レール５８８は熱をより素早く放散できるようにする任意の突起部（例えばフィン、突出部等）を含むことができるが、図４２は、ジグザグ状の表面を有するようにレール５８８に波形が付けられた一実施形態を示す。
【０２３９】
ヒートシンク５８８は、はんだ付け、接着剤、機械的締結具（例えばリベット、ねじ等）などを使用することを含む、任意の適切な方法で電気回路基板に固定することができる。しかし、目下好ましい一部の実施形態では、ヒートシンクレール５８８が電気回路基板上にはまり、またはクリップで留まる。ヒートシンクは、電気回路基板上に任意の適切な方法でクリップ留めし、またははめることができるが、図４２は、レール５８８が、第１の回路基板５５４の第１の表面５９６をまたいで広がり、第１の基板５５４の対向する２つの端部上に設けられた切り欠き６００にカチッとはまるように構成される一実施形態を示す。そのような実施形態は、レールを回路基板５５４に穴をあけること、リベット締めにすること等なしに接続できることが含まれる、いくつかの理由から有益であり得る。
【０２４０】
先に述べた特徴に加え、処理制御ユニット４０２は他の任意の適切な特徴を含むことができる。例として、一部の実施形態では、処理制御ユニットが電源（例えば地方自治体の電力網）に接続されるたびに、およびそのときに限り、適切なパスワードが入力されることを要求するよう処理制御ユニットを構成する。そのような実施形態では、処理制御ユニット４０２は、ユニット内に適切なパスワードが入力されるまでユニット内の特定のデータおよびアプリケーションをロックアウトする。したがって、プロセッサ制御ユニットが盗まれても、ユニットは機能せず、ユニットのデータも安全に保護される。
【０２４１】
上述の多くの利点に加えて本発明は他の重大な利点を特徴とし、その１つは、外装モジュール４１０が完全に金属のシャーシまたは主支持シャーシ４１４を含むので、電磁干渉（ＥＭＩ）の形での放射が非常に少なくまたはない。これは主に、材料特性、小型さ、構造の厚さ、および外装モジュール４１０の構造上の構成要素に対する処理構成要素の近接近のためである。処理構成要素によりどんなＥＭＩが生じようとも、その処理構成要素の処理能力を問わず外装モジュール４１０によって吸収される。
【０２４２】
もう１つの重大な利点は、外装モジュール４１０が、従来技術のコンピュータ外装設計よりもはるかにきれいで無菌な内部を可能にすることである。外装モジュール４１０の設計、特に小型さ、換気ポート、および熱放散特性のために、塵粒子や他の種類の異物が外装に入ることは非常に困難である。これは全外装が密閉され得る液冷モデルに特に当てはまる。様々な種類の異物や堆積物は処理制御ユニット４０２の構成要素に損害を与え、かつ／または処理制御ユニット４０２の性能を低下させることがあるので、より無菌の内部は重要である。
【０２４３】
一例示的実施形態では、処理制御ユニット４０２は自然対流を用いるが、空気を強制的に流入させることはないので、自然対流プロセス中の空気の自然な流入および流出は、塵粒子や他の堆積物が処理制御ユニット４０２内に流れ込むことを大幅に減らす。本明細書に記載の自然対流冷却システムでは、空気粒子が自然の物理原理に従って外装モジュール４１０の内部に入り、そのようにする力が足りないので、より重い異物を運び込む傾向にない。このことは、ほとんどの環境がそうであるように、そのようなより重い異物を含む環境内で有利である。
【０２４４】
処理制御ユニット４０２の固有の冷却手法は、従来の関連する外装を置けなかった環境に処理制御ユニット４０２をより適合できるようにする。
【０２４５】
本発明の処理制御ユニット４０２のさらに別の重大な利点は、その耐久性である。そのコンパクトな設計および丸みに基づく構造のために、外装モジュール４１０は大量の衝撃および加えられる力に耐えることができ、これは処理制御ユニット４０２が、考えられるいかなる種類の環境にも適合できることにも寄与する特徴である。外装モジュール４１０は、その構造的完全性または電気回路にほとんど影響を及ぼすことなく弱い衝撃力および強い衝撃力に耐えることができ、処理制御ユニット４０２の小型さおよび携帯性は、考えられる多くの一部極めて過酷であり得る環境と結び付くので、これは重要な利点である。
【０２４６】
外装モジュール４１０の構造上の構成要素に非常に耐久性があることに加え、電気プリント回路設計基板および関連する回路も極めて耐久性がある。一部の実施形態では、挿入されると、プリント回路基板の１つまたは複数は、特に外装を落とすことや外装に衝撃を加えることなどの不注意による力の結果として、非常に外れにくい。さらに、これらの基板は極めて軽量なため、落下時に壊れる十分な質量を有さない。そうは言うものの、明らかに外装４１０は完全に破壊不能というわけではない。ほとんどの状況において、外装モジュール４１０は基板構成よりも耐久性があり、したがって処理制御ユニット４０２の全体的な耐久性は、基板構成およびその中の回路によって限定される。
【０２４７】
要約すれば、外装モジュール４１０は、従来の関連する外装設計には見られなかった高度の耐久性を含む。実際、従来の関連する外装設計は壊れ、往々にしてごく僅かな衝撃または加えられる力で壊れる。本明細書に記載の処理制御ユニット４０２では、そのようなことは当てはまらない。
【０２４８】
外装モジュール４１０の耐久性は２つの主な特徴に由来する。第１に、外装モジュール４１０は好ましくは丸みを帯びて作られる。構造上の各構成要素およびその設計は、１つまたは複数の丸みからなる。丸みに基づく構造は利用可能な最も強い設計の１つを提供するので、このことは外装モジュール４１０の強度を著しく高める。第２に、外装モジュール４１０の好ましい全体的な形状は立方体であり、これによりかなりの剛性をもたらす。立方体設計の剛性と相まって丸みに基づく構造上の構成要素は、非常に耐久性がありながらも機能的な外装を提供する。
【０２４９】
個々の処理ユニット／キューブの耐久性は、従来技法ではさもなければ考えられなかった位置で処理を行えるようにする。例えば、処理ユニットを地中に埋め、水中に配置し、海中にうずめ、地中数百フィート開削するドリルビットの先端に配置し、不安定な面上に取りつけ、既存の構造に取り付け、家具内に配置することなどができる。潜在的な処理位置は無限である。
【０２５０】
本発明の処理制御ユニットは、外部オブジェクトを取り付けるための手段および係合するための手段（それぞれが好ましくは主支持シャーシ４１４の各側壁支持上にある摺動受４８２を含む）を使用して、任意の構造、装置、もしくはアセンブリに取り付け、またはそれらを載せることができることをさらに特徴とする。両方が動作可能に接続されるように任意の方法で処理制御ユニット４０２を係合できるどんな外部オブジェクトも、本明細書での保護を意図する。さらに当業者は、外装モジュール４１０が、摺動受４８２以外に、外部オブジェクトを係合するための手段として他の設計または構造を含んでもよいことを理解されよう。
【０２５１】
本質的に、それをどのように達成しようと、処理制御ユニットに実装性を与えることの意義は、処理制御ユニット４０２を本明細書で論じる任意の種類の環境内に一体化できるようになること、または様々なアイテムもしくはオブジェクト（外部オブジェクト）を、処理制御ユニット４０２に結合しまたは取り付けられるようにすることである。本ユニットは、マルチプレックス処理センタや運搬用車両などの様々な無生物アイテムに取り付けられるように設計されるだけでなく、モニタやＬＣＤ画面など、処理制御ユニット４０２に直接取り付けられる様々な周辺装置を受けるように設計される。
【０２５２】
この実装性の特徴は、組み込まれた特徴であるように設計され、処理制御ユニット４０２が、自らの構造上の構成要素内に直接作られた、外部オブジェクトを係合するための手段を含むことを意味する。独立した取付金具（例えばホスト−処理制御ユニット間の接続を完成させるためのアダプタとして機能するもの）を使用して取り付けることのみならず、ホストに直接取り付けること（例えば本ユニットをカーステレオの代わりに車内に取り付けること）も、本明細書での保護を意図する。
【０２５３】
取付けの特徴とともに得ることができる利点を図４３に関して示すことができ、この図面は、既存の可動式コンピュータ（既存のＣＯＷ８００）と、本明細書に記載の特徴を使用する新たなＣＯＷ８０２との間の比較を概略的に示す。既存のＣＯＷ８００は、バッテリ８０６によって給電される標準的なかさばる処理ユニット８０４を含む。既存のＣＯＷ８００は、標準的なモニタ８０８およびキーボードやマウス等が通常含まれる入力プラットフォーム８１０も含む。これらの装置は機能的であり、病院のような環境内での記録管理を激変させたが、これらの装置はその大きさおよび電力使用によって制限される。例えば、標準的な処理ユニット８０４およびモニタ８０８が約６０ワットのエネルギをそれぞれ消費し、バッテリ８０６をすぐ使い果たすことも決して少なくない。
【０２５４】
対照的に、新たなＣＯＷ８０２は既存のＣＯＷ８００に勝る多くの利点を提供する。第１に、図示の実施形態の処理制御ユニット４０２は、例えば２２ワットのエネルギしか使用しない可能性がある。したがって、新たなＣＯＷ８０２のバッテリ８１２を小さくすることができ、または既存のＣＯＷ８００のバッテリ８０６と同じ大きさに保つ場合、大幅に長い充電間の期間にわたって新たなＣＯＷ８０２が動作することを可能にし得る。この実施形態の処理制御ユニット４０２のダイナミックバックプレーン４３４は、ガラスのタッチセンス画面８１４上に投影する現在知られているまたは後で発明される任意の種類のピコプロジェクタを備えることができる。タッチセンス画面８１４上へのこの投影機能は、ごく僅かな電力使用で複合Ｉ／Ｏを提供する。あるいは、このピコプロジェクタは標準的な画面上に投影してもよく、標準的なキーボードおよびマウスを使用して入力を行うことができる。それにもかかわらず、新たなＣＯＷ８０２はあちこち移動させるのがより容易であり、そのより低いワット数のために１回の充電でより長く機能し、輸送およびサポートがより安価である。
【０２５５】
本発明の特定の実施形態は、処理制御ユニット８０２を識別目的および３−Ｄゲーム目的で利用できるようにするために、同様のピコプロジェクション技術を利用することができる。図４４は、そのような機能を提供するためにダイナミックバックプレーン４３４内に組み込むことができる構成要素を概略的に示す。図４４では、明瞭にするためにダイナミックバックプレーン４３４の他のポートおよび機能を省いているが、図４４に関して解説する機能とともに、本明細書で論じる任意のポートおよび／または機能があってもよいことを理解すべきである。
【０２５６】
図４４のダイナミックバックプレーン４３４は、カメラ８２０およびピコプロジェクタ８２２を含む。この実施形態のピコプロジェクタは、ユーザの顔または他の任意のオブジェクト上にレーザーグリッドを投影する。カメラ８２０は、その投影グリッドを含む画像情報を捕捉する。処理制御ユニット４０２は、その画像情報およびグリッド情報を使用してカメラ画像から三次元情報を得る。この情報は、識別目的、３次元ゲーム（例えばゲームに関する動きを検出するための）目的、および３次元情報が望ましい他の任意の目的で使用することができる。
【０２５７】
本発明の実施形態を、ＣＰＵを含む様々なプロセッサを有する処理制御ユニット４０２に関して本明細書で解説してきたが、処理制御ユニット４０２は、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）を含む様々な任意のプロセッサを含み得ることを強調しておく。ＧＰＵは、一般に多角形を処理するために使用され、標準的なＣＰＵによって必ずしも同程度に処理されるとは限らないある種のタスクを実行するのによく適している。処理制御ユニットがＧＰＵを含む場合、それはグラフィカル制御ユニットすなわちＧＣＵとみなすことができる。そのようなユニットの使用については図８Ｃおよび図９に関して上記で簡潔に論じており、この図面では１つの処理制御ユニット４０２がＸＧＰポートを使用して２つのＧＣＵ（７００および７０４）と通信して、６台のモニタ（６０１−６０６）の制御を行う。理解されるように、そのような構成では、複数のモニタをタイルのように並べて非常に大きいディスプレイ装置を実現することができる。
【０２５８】
図４５は、処理制御ユニット４０２と２つのＧＰＵ８２４との間のシステム構成の概略図を示す。処理制御ユニット４０２は、標準的なＣＰＵを有することができ、複数のＡＧＰポートまたはコネクタ８２６を有することができ、そのそれぞれは例えば８レーンの使用可能なＰＣＩ−Ｅ通信を有し得る。２つのＧＰＵ８２４（それぞれＧＰＵを含む）は、スーパーコンピューティングタイプの処理能力を拡張された処理制御ユニットシステムに効果的に与えるために、図示のように処理制御ユニット４０２の１つのＡＧＰポート８２６に直列に接続しても、並列に（それぞれ４レーン使用した状態で、不図示）接続してもよい。この種の処理は、パーソナルスーパーコンピューティングおよび教育に関するスーパーコンピューティングを含む、スーパーコンピューティング機能を以前は使用できなかった環境内で使用することができる。したがって、この処理制御ユニットの一機能は、以前は使用できなかった計算能力を提供するために他のユニットとともに拡張できることである。
【０２５９】
処理制御ユニット４０２のもう１つの機能は、外装モジュールのさらなる硬化を実現する場合、Ｔｅｍｐｅｓｔ上部構造などの上部構造内に取り付け、実装できることである。そのような構成では、処理制御ユニット４０２が本明細書に記載するように構造内に取り付けられ、その構造の構成要素または周辺構成要素をプロセス制御するように機能する。処理制御ユニット４０２は、必要に応じて物理構造の耐荷重部材としても働く。あらゆる種類の異なる上部構造を本明細書は予期し、プラスチック、木、金属合金、および／またはその複合材など、どんな種類の材料から作ってもよい。
【０２６０】
他の利点には、雑音および熱が減ることが含まれる。さらに利点には、家具、装備品、車両、構造体、支持体、アプライアンス、機器、携行品など、様々な装置内にカスタマイズ可能な「スマート」技術を導入できることが含まれる。装置内にスマート技術を導入するために処理制御ユニット４０２を使用することについてのより詳しい説明は、参照によりその全開示を本明細書に援用する、２００７年７月９日に出願され、ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＲＯＢＵＳＴ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＵＮＩＴと題された米国特許出願第１１／８２７，３６０号明細書を参照されたい。
【０２６１】
したがって、一態様では、カスタマイズ可能なコンピュータが、第１の電気プリント回路基板と、中央処理装置を有する第２の電気プリント回路基板と、コンピュータに周辺装置を電気的に接続するための複数のポートを有するダイナミックバックプレーンとを含み、複数のポートは、中央処理装置とインターフェースするために複数の異なるロジックを必要とし、第１のプリント回路基板が第２のプリント回路基板に電気的に接続されない限りコンピュータはオンにならない。
【０２６２】
別の態様では、カスタマイズ可能なコンピュータが、コンピュータに周辺装置を電気的に接続するための複数のポートを含むダイナミックバックプレーンと、第１のプリント回路基板と、中央処理装置を含む第２のプリント回路基板とを含み、複数のポートは、中央処理装置とインターフェースするために複数の異なるロジックを必要とし、複数のポートが必要とする複数の異なるロジックが、第１のプリント回路基板、ダイナミックバックプレーン、およびその組合せから選択される構成要素上に配置され、第１のプリント回路基板が第２のプリント回路基板に電気的に接続されない限りコンピュータはオンにならない。
【０２６３】
別の態様では、コンピュータが、一意識別子を有するセキュリティチップを含み、そのセキュリティチップは、無許可のソフトウェア、無許可のハードウェア、およびその組合せから選択される構成要素がコンピュータとともに完全に機能することを阻止する。このコンピュータの一部の実装形態は、第１の電気プリント回路基板と、第２の電気プリント回路基板とをさらに含むことができ、第１の回路基板および第２の回路基板のどちらもそれぞれセキュリティチップを含む場合にのみコンピュータは機能する。
【０２６４】
別の態様では、コンピュータが、中央処理装置と、コンピュータが電源から取り外され、その電源に再び接続された後にのみパスワードを要求するための手段とを含む。
【０２６５】
別の態様では、拡張可能なメモリ装置が、デジタル情報を記憶することができる第１の周辺メモリ構成要素を含み、その第１の周辺メモリ構成要素は、第１の周辺メモリ構成要素をコンピュータシステムに物理的におよび電気的に接続するための第１の電気コネクタと、第１の周辺メモリ構成要素を第２の周辺メモリ構成要素に物理的におよび電気的に接続するための第２の電気コネクタとを含み、この拡張可能なメモリ装置は、第２の周辺メモリ構成要素が第１の周辺メモリ構成要素に電気的に接続され、または第１の周辺メモリ構成要素から電気的に切断されるとき、自らのメモリを自動で再パーティションする。
【０２６６】
カスタマイズ可能なシャーシ設計
一部の実装形態では、図２７および図２８に示すような外装モジュール４１０を、ユーザの様々な要求および好みに応じてカスタマイズすることができる。例えば、外装モジュール４１０の色、形状、または他の装飾的側面を修正するオプションをユーザに与えることができる。例えば一部の事例では、図３１に示すようなエンドキャップ４３８、４４２が、様々な実現可能な孔４９８の形状および構成を有することができる。これらの孔には、円形、矩形、ハチの巣状、または他の形状の孔が含まれ得る。これらの孔は、様々なパターン、向き、またはデザインを有することもできる。
【０２６７】
一部の事例では、外装モジュール４１０または外装モジュール４１０の一部の外部の色を変えるオプションをユーザに与える。加えて、またはあるいは、外装モジュール４１０または処理制御ユニット４０２の他の部分にデザイン、ロゴ、画像、テキスト、または他のそうした特徴を加えるオプションをユーザに与えることができる。
【０２６８】
一部の事例では、デザイン、画像、テキスト、または他のそうした型彫りとすることができる型彫りを外装モジュール４１０に施す。非限定的な一例では、外装モジュール４１０上に型彫りされ、エッチングされる（例えばレーザーエッチングされる）画像、テキスト、または他のデザインを提出するオプションをユーザに与える。同様に、外装モジュールの外部特徴を修正するための他のそのような装飾的デザインオプションが本発明によって予期される。
【０２６９】
一部の実施形態では、外装モジュール４１０をバーコード、ユニット識別番号、またはそのような識別（ＩＤ）マークでラベル付けし、エッチングし、型彫りし、または他の方法で印付けする。そのような印付けは、ユーザの組織の在庫管理システムにおいて使用することができる。例えば、企業などの組織は、処理制御ユニット４０２、パーソナルコンピュータ、プリンタなど、数多くのコンピュータ装置を有することができる。少なくとも処理制御ユニット４０２を管理するために、組織は、読取機、管理ソフトウェア、およびＩＤマークを有する複数の処理制御ユニット４０２を有することができる。これらのＩＤマークは、処理制御ユニット４０２上にレーザーエッチングなど、エッチングすることができ、各ＩＤマークは各処理制御ユニット４０２に固有である。処理制御ユニット４０２が交換、移動、アップグレード、購入等されると、その組織はＩＤマークをスキャンし、管理システムを使用して各処理制御ユニット４０２に何が起きているのかを明らかにすることができる。さらに、各処理制御システムはモジュール式なので、外装モジュール４１０、バックプレート４３４、マザーボード構成要素６２ａ、６２ｂ、６４のそれぞれが含まれる、処理制御ユニット４０２のモジュラー構成要素のそれぞれにＩＤマークを配置することができる。これらの構成要素が交換され、入れ替えられ、破棄され、または購入されるとき、その組織はそれらの部品をスキャンし、変更、位置、または他のそのような情報を登録することができる。したがって、このＩＤによる印付けシステムは、複数の処理制御ユナイト４０２を追跡／管理する能力を組織に与える。
【０２７０】
負荷平衡モジュラー冷却システム
トランジスタなどの電力構成要素が発生させる熱を可能な限り効果的に放散させ、それにより関連構成要素が過熱するのを回避するために、金属製のヒートシンクを利用することができる。そのようなヒートシンクは、熱伝導接続により関連構成要素に接触するヒートシンク接触面を有する。ヒートシンクは、その優れた熱伝導性、その質量、およびその表面積により、構成要素の熱を吸収し、その熱を周囲に放出する。
【０２７１】
多岐にわたるヒートシンクが入手可能であり、それらのヒートシンクは冷却しようとする電子構成要素の性質および形状、ならびにその目的、とりわけ取り除くべき熱量、使用可能な空間、および取付けの実現性にそれぞれ適合される。多くの異なる電力構成要素を有するより複雑な回路を組み立てる場合、様々な寸法および形状を有する、対応する数の様々な種類のヒートシンクが故に利用可能でなければならない。熱を発する各電子構成要素は、ヒートシンクに取り付けられ、そうすることで電子構成要素が発生させる熱の放散を支援する。空間が限られている場合、構成要素が配置されるその空間に適合するようにヒートシンクの寸法、形状、および／または大きさが調節される。そのように適合させることは、ヒートシンクの熱の放散または効率を限定する結果になり得る。さらに、ヒートシンクの大きさの要件は、電子構成要素のピーク動作時にのみ必要とされ、その結果、ヒートシンクによって占有される空間が電子システムから熱を能動的に除去していない期間をもたらす場合がある。
【０２７２】
したがって、電子システムから熱エネルギを除去するために使用される技法は現在もあるが、依然として課題は存在する。したがって、現在の技法を他の技法で増強し、さらには置換することは当技術分野における進歩である。したがって、本発明の一態様は、コンピュータ装置の複数の発熱構成要素から熱を放散させるためのシステムおよび方法に関する。具体的には、本発明は、複数の発熱構成要素とインターフェースするためのカスタマイズされた受容面と、複数の構成要素からの熱を放散させるための熱拡散層を受けるためのモジュラー面とを有するヒートシンク装置に関する。本発明はさらに、コンピュータ装置を通る空気流を最適化するためのシステムおよび方法に関する。
【０２７３】
一部の実装形態では、複数の発熱構成要素を受けるための第１の表面と、拡散ダクト面を有する第２の表面とを有するユニット式ヒートシンク装置を提供する。他の実装形態では、受と拡散ダクトプレートとを有するモジュラーヒートシンク装置を提供する。受は、複数の発熱構成要素を受けるための第１の表面と、拡散ダクトプレートを受けるための第２の表面とを有する。拡散ダクトプレートは、受の第２の表面とのインターフェースを形成するための第１の表面と、熱拡散機能を有する第２の表面とを有する。したがって、この受は、その上に所望の任意の拡散ダクトプレートを交換可能に結合できる汎用面を提供する。
【０２７４】
図４６を参照して、コンピューティング装置９１０の断面を示す。一部の実施形態では、コンピューティング装置９１０が、ＣＰＵやノースブリッジ９１２、映像プロセッサ９１４、メモリ９１６などの様々な発熱構成要素を含む。発熱構成要素９１２、９１４、および９１６は、当技術分野で知られている標準的な技法に従ってプリント回路基板９２０に動作可能に接続される。例えば、一部の実施形態では、発熱構成要素をピン結合９５６によりＰＣＢ９２０に動作可能に接続する。他の実施形態では、発熱構成要素９１２とＰＣＢとの間にインタポーザ９５８を介在させるように配置し、インタポーザ９５８は、ＢＣＡ接続形式によりＰＣＡ構成要素９１２がＰＣＢに結合することを可能にする。
【０２７５】
発熱構成要素９１２、９１４、および９１６は、個々の構成要素の様々な機能および能力に対応するように、異なる形状、大きさ、および寸法を一般に有する。コンピューティング装置９１０は、動作するコンピューティング装置を提供するための非発熱構成要素をさらに含むことができ、そのような構成要素には、外装、バスアーキテクチャ、冷却ファン、ＲＯＭ、大容量記憶装置、実行可能ソフトウェアプログラム、入力装置、出力装置、ＲＡＭ、当技術分野で知られている他の構成要素が含まれる。
【０２７６】
上記で論じたように、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６には、コンピューティング装置９１０の環境および個々の構成要素の熱放散需要とサイズ制限に対応するように選択される大きさ、形状、および寸法を有する、個々のヒートシンク装置が概して取り付けられる。しかし図４７に示すように、一部の実施形態では、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６にユニット式の単一のヒートシンク装置９３０を取り付ける。
【０２７７】
次に図４７を参照して、ユニット式ヒートシンク装置９３０が、ＰＣＢ９２０ならびに発熱構成要素９１２、９１４、および９１６に結合されて示されている。一部の実施形態では、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６の位置に対してそれぞれ一致するように配置される複数の受容面９５０、９５２、および９５４を有する、ユニット式ヒートシンク装置９３０を提供する。一部の実施形態では、受容面９５０、９５２、および９５４は、ＰＣＢ９２０からの距離に対応する独立した平面をそれぞれ定め、その距離はそれぞれの構成要素９１２、９１４、および９１６の高さにおおよそ等しい。他の実施形態では、発熱構成要素９１４の非線形の上面に対応するように、受容面９５２が複数の平行なおよび垂直な面を含む。したがって一部の実施形態では、ヒートシンク３０が、コンピューティング装置９１０の特定のチップセット構成のために設計され、製造される。
【０２７８】
一部の実施形態では、受容面９５０、９５２、および９５４がそのそれぞれの発熱構成要素９１２、９１４、および９１６とインターフェースを形成し、それによりコンピューティングシステム９１０から熱を放散させるための手段を提供する。ユニット式ヒートシンク９３０と対応する構成要素９１２、９１４、および９１６との間のインターフェースは、表面粗さの影響、欠陥、および位置合せ不良によって生じる空隙をなくすように精密に合わせられる。一部の実施形態では、受容面９５０、９５２、および９５４に熱伝導材料（不図示）をさらに適用して、その間にある空気を追い出す。熱伝導材料には、熱グリス、熱ペースト、エポキシ、相変化物質、ポリイミド、グラファイトやアルミニウムのテープ、シリコン被覆布、および当技術分野で知られている他の填隙剤が含まれ得る。
【０２７９】
ユニット式ヒートシンク９３０は、熱拡散ダクト面９６０をさらに含む。一部の実施形態では、ダクト面９６０が複数のピンまたはフィン９６２を含む。他の実施形態では、ダクト面９６０が、水冷システム、熱パイプシステム、および相変化冷却システムのうちの少なくとも１つを含む。一部の実施形態では、ダクト面９６０が冷却ファン（不図示）をさらに含む。他の実施形態では、コンピューティングシステム９１０が、ユニット式ヒートシンク９３０と組み合わせて使用される外部ファン（不図示）をさらに含む。
【０２８０】
一部の実施形態では、ピン９３２により、ヒートシンク９３０をＰＣＢ９２０に直接結合する。例えば一部の実施形態では、ＰＣＢ９２０が、ヒートシンク９３０の締結に対応するように所定のパターンで配置される複数の孔９２２を含む。一部の実施形態では、ピン９３２には圧縮ばねを有するプッシュピンが含まれる。他の実施形態では、ピン９３２には圧縮ばねを有するねじ付きスタンドオフが含まれる。さらに、一部の実施形態では、ピン９３２には標準的な機械ねじが含まれる。またさらに、一部の実施形態では、ヒートシンク９３０をクリップ（不図示）によりＰＣＢ９２０に固定する。
【０２８１】
一部の実施形態では、ヒートシンク９３０が、発熱構成要素に隣接するヒートシンクの一部分に相当する複数の「熱領域」を含む。例えば、ヒートシンク９３０は、ＣＰＵ９１２に隣接する第１の熱領域９３４、映像プロセッサ９１４に隣接する第２の熱領域９３６、およびメモリ９１６に隣接する第３の熱領域９３８を含む。概して、発熱構成要素が熱を発生させ始めると、対応する隣接熱領域により、構成要素から熱が除去される。しかし、第１の発熱構成要素が能動的に熱を発生させ、第２の隣接する発熱構成要素が能動的に熱を発生させない一部の実施形態では、第１の発熱構成要素からの熱は、まずその発熱構成要素に隣接する熱領域によって、その後、非活性状態の発熱構成要素の熱領域によって拡散されかつ／または放散される。このように、第１の発熱構成要素および第２の発熱構成要素の両方の熱領域により、活性状態の発熱構成要素から余計な熱を除去する。したがって、ユニット式ヒートシンク９３０のこの共用構成は、能動的に熱を発生させる任意の単一の発熱構成要素９１２、９１４、または９１６に高められたさらなる熱放散機能を提供する。
【０２８２】
例えば、発熱構成要素の全てが同時に加熱する可能性は低い。ＣＰＵ９１２だけが能動的に加熱する場合、第１の熱領域９３４、第２の熱領域９３６、および第３の熱領域９３８が熱のさらなる拡散および放散をもたらし、それによりＣＰＵ９１２の冷却速度を速める。具体的には、ＣＰＵ９１２は、加熱するときに熱の「ブルーム（ｂｌｏｏｍ）」を形成し、このブルームは、熱領域９３４の熱容量に達するまで熱領域９３４を最初に満たす。その後、熱の「ブルーム」は、隣接する熱領域９３６および９３８の間で放散される。同様に、映像プロセッサ９１４だけが能動的に加熱する場合、第１の熱領域９３４、第２の熱領域９３６、および第３の熱領域９３８が映像プロセッサの熱のブルームのさらなる拡散および放散をもたらし、それにより映像プロセッサ９１４の冷却速度を速める。したがって、ヒートシンク９３０は、さもなければ従来のヒートシンク構成によって与えることができるよりも、さらに高い熱放散特性を単一の発熱構成要素に与える。
【０２８３】
隣接する熱領域内に放散される前に、熱のブルームが活性状態の発熱構成要素のそれぞれの熱領域を満たす速度に、熱領域の厚さが直接影響することを当業者はさらに理解する。したがって一部の実施形態では、所与の発熱構成要素の冷却需要および加熱頻度／パターンを予期して熱領域の厚さを修正する。
【０２８４】
次に図４８を参照して、ＰＣＢ９２０に結合され、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６とのインターフェースを形成する受９７２を有するモジュラーヒートシンク装置９７０を示す。一部の実施形態では、受９７２は、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６の位置に対してそれぞれ一致するように配置される複数の受容面９５０、９５２、および９５４を有するアダプタを含む。受９７２は、その上で拡散ダクトプレートを受ける、全体的に均一な平面を有するアダプタ面９７４をさらに含む。
【０２８５】
一部の実施形態では、受容面９５０、９５２、および９５４は、ＰＣＢ９２０からの距離に対応する独立した平面をそれぞれ定め、その距離はそれぞれの構成要素９１２、９１４、および９１６の高さにおおよそ等しい。他の実施形態では、発熱構成要素９１４の非線形の上面に対応するように、受容面９５２が複数の平行なおよび垂直な面を含む。したがって一部の実施形態では、受９７２が、コンピューティング装置９１０の特定のチップセット構成のために設計され、製造される。
【０２８６】
受９７２の効果は、発熱構成要素９１２、９１４、および９１６の様々な寸法、形状、および高さに対応するための様々な受容面９５０、９５２、および９５４を有し、熱拡散ダクト構成要素９７６を受けるために全体的に均一な表面を有するアダプタ面を有する、熱放散アダプタを提供することである。したがって、発熱構成要素の特定の高さに関係なく、受９７０は均一のアダプタ面９７４を提供する。
【０２８７】
モジュラーヒートシンク９７０は、拡散ダクトプレート９７６をさらに含む。一部の実施形態では、ダクトプレート９７６が、受９７２のアダプタ面９７４とインターフェースを形成するための全体的に均一の平面を有するアダプタ面９７８を含む。ダクトプレート９７６は、構成要素９１２、９１４、および９１６から、受９７２を介して熱を放散させるための構造および機能を有する拡散ダクト面９８０をさらに含む。
【０２８８】
ダクトプレート９７６と受９７２との間のインターフェースは、表面粗さの影響、欠陥、および位置合せ不良によって生じる空隙をなくすように精密に合わせられる。一部の実施形態では、２つのアダプタ面９７４および９７８の間に熱伝導材料（不図示）をさらに適用する。熱伝導材料には、上記で論じたものならびに当技術分野で知られている他の材料が含まれ得る。
【０２８９】
一部の実施形態では、ダクト面９８０が複数のピンまたはフィン９６２を含む。他の実施形態では、ダクト面９８０が、水冷システム、熱パイプシステム、および相変化冷却システムのうちの少なくとも１つを含む。一部の実施形態では、ダクト面９８０が冷却ファン（不図示）をさらに含む。他の実施形態では、コンピューティングシステム９１０が、ユニット式ヒートシンク９７０と組み合わせて使用される外部ファン（不図示）をさらに含む。
【０２９０】
一部の実施形態では、ねじ９２４により、ダクトプレート９７６を受９７２に直接結合する。例えば一部の実施形態では、アダプタ面９７４が、ダクトプレート９７６の締結に対応するように所定のパターンで配置される複数の孔９２２を含む。したがって、図４９に示すように、ユーザは、ダクトプレート９７６を別の所望の熱放散ダクトプレート９８２と互換性があるように、またはモジュール式に交換することができる。
【０２９１】
次に図５０を参照して、第１の基板９２０を水平面に有し、第２の基板９２６を垂直面に有するＰＣＢ１１００を示す。一部の実施形態では、第２の基板９２６が、Ｉ／Ｏプロセッサやサウスブリッジなどの発熱構成要素９１８を含む。したがって、一部の実施形態では、構成要素９１８に接触するためのインターフェース面９８６を有する補助接触パッド９８４を含むように拡散ダクトプレート９７６を修正する。ダクトプレート９７６を受９７２に結合したときにインターフェース面９８６が発熱構成要素９１８と正確にそろうように、接触パッド９８４の寸法および高さを選択する。このようにして、モジュラーヒートシンク９７０は、構成要素９１８によってもたらされる望まれない熱を放散させる際にさらに実装される。
【０２９２】
図５１を参照して、一部の実施形態では、位置合せ機構９９０を含むようにアダプタ面９７４および９７８を修正する。位置合せ機構９９０は、ダクトプレート９７６および受９７２を適切に設置できるようにするための任意の機構の組合せを含むことができ、位置合せ機構９９０を係合すると、ねじ９２４を挿入するための孔９２２が適切に位置合わせされる。
【０２９３】
当業者は、本発明をコンピューティング環境において実施できることを理解するが、本発明は熱の放散が望まれる任意の分野で実施できることも当業者なら理解されよう。例えば、一部の実施形態では、本発明を使用して冷凍システムから望まれない熱を除去する。他の実施形態では、本発明を使用して空調システムから望まれない熱を除去する。さらに、一部の実施形態では、本発明を使用して高出力レーザーや発光ダイオードなどの光電子デバイスから望まれない熱を除去する。
【０２９４】
一部の実施形態では、発熱構成要素の周りの空気流を増やすことにより、コンピュータシステムの冷却を高めることが望ましい。次に図５２を参照して、一部の実施形態では、隣接するコンピュータ装置９１０により風洞１０００を形成するように、動作可能に相互接続された複数のコンピュータ装置９１０を配置する。一部の実施形態では、エンドプレート（不図示）を外した後、コンピュータ装置９１０を端と端を接続して積み重ねる。構成時、隣接する装置９１０は、空気９９８がそこを通って様々な発熱構成要素を冷却することを余儀なくするトンネル１０００を形成する。一部の実施形態では、増加した空気流は、さもなければコンピュータ装置９１０内で集まることがある塵や他の堆積物をさらに除去する。空気をトンネルまたは風洞１０００に通すと、風洞１０００内の熱１００４が除去され、経路１０００から排気される。一部の実施形態では、空気流９９８を与えるために、ファンユニット（不図示）を経路１０００の外部に配置する。他の実施形態では、風洞１０００の端から端まで気圧傾度を与え、それにより空気が正のまたは負の気圧により経路１０００を通って移動される。
【０２９５】
次に図５３を参照して、一部の実施形態では、空調ユニットなどの冷却システム１０３０を有する保管コンテナ１０２０内に、動作可能に接続された複数のコンピュータ装置９１０を配置する。したがって、冷却システム１０３０および保管コンテナ１０２０は、十分な冷却および空気流を与えてコンピュータ装置９１０にとって最適な動作温度を維持するように最適化される。
【０２９６】
次に図５４を参照して、一部の実施形態では、動作可能に接続された複数のコンピュータ装置９１０を筐体１０１０内でハチの巣状に配置する。そのように構成したとき、空気流は、風洞１０００およびコンピュータ装置９１０と筐体１０１０との間に介在する内腔１１０２の両方を通され、それによりさらなる空気流および冷却を与える。
【０２９７】
一部の実施形態では、図５５に示すように、レール１０４０により、コンピュータ装置９１０をさらなるコンピュータ装置（不図示）に動作可能に接続する。一部の実施形態では、レール１０４０に沿って無限の調節を行うために、摺動可能な取付具１０４２を設ける。他の実施形態では、コンピュータ装置９１０と取付具１０４２との間にアダプタ１０４４を介在させる。他の実施形態では、アダプタ１０４４を取付具１０４２およびレール１０４０にワイヤ式に接続する。他の実施形態では、外部のワイヤを使用することなしに、コンピュータ装置９１０を取付具１０４２およびアダプタ１０４４の少なくとも１つに摺動自在に、および動作可能に結合する。
【０２９８】
次に図５６を参照して、一部の実施形態では、複数のＰＣＢ９２０をレールのシステム９１４に直接結合する。そのためＰＣＢ９２０にはいかなる筐体もなく、それにより空気流および冷却への最大暴露を高める。さらに、一部の実施形態では、図５７に示すように、複数のＰＣＢ９２０を動作可能に結合するためにラックシステム９４４を実装する。一部の実施形態では、レール９１４内での位置合せにより、ラックシステム４４を筐体（不図示）の中に配置する。
【０２９９】
図５８を参照して、一部の実施形態では、複数のコンピュータ装置９１０を線形構成で配置して、上記で論じた風洞１０００を形成する。一部の実施形態では、互換性がある溝により、装置９１０を下のレール９１４に結合する。他の実施形態では、上のレール９１４からコンピュータ装置９１０まで延びる接続線１０１６により、装置９１０を動作可能に結合する。したがって、複数のコンピュータ装置９１０は互換性があり、または線１０１６によってダイナミックに相互接続される。
【０３００】
一態様では、ヒートシンクが、複数の発熱構成要素とインターフェースするための複数の受容面を有する受であって、アダプタ面をさらに有する、受と、その受のアダプタ面に適合してインターフェースするためのアダプタ面を有する拡散ダクトプレートであって、拡散ダクト面をさらに有する、拡散ダクトプレートとを含む。
【０３０１】
取り付けるためのシステムおよび方法
図３０に示すように、外装モジュール４１０は、２つ以上の処理制御ユニットを結合するために使用され、もしくは処理制御ユニットをＴｅｍｐｅｓｔ上部構造などの別の構造内に実装できるようにするための、１つまたは複数の挿入部材、ダイナミックバックプレーン、または何らかの取付金具上に位置する対応する挿入部を受けるように設計される複数の摺動受４８２を含む。図３０は、１つまたは複数の挿入部４６６、４７０、４７４が、挿入部の相対する端に位置する２つの挿入係合部材４７８を含むことも示す。係合部材４７８は、外部の様々な装置、システム、オブジェクト等（以下、外部オブジェクト）に係合しまたは結合するための手段内にはまるように設計され、係合するための手段は主支持シャーシ４１４内に形成される。
【０３０２】
図５９は、外部オブジェクト、特に摺動受４８２を係合するための手段内に選択的に挿入することができる取付金具１２００の一実施形態を示す。取付金具１２００および係合手段は、外部オブジェクトを取り付けるための手段および係合するための手段（それぞれが好ましくは主支持シャーシ４１４の各側壁支持上にある摺動受４８２を含む）を使用して、任意の構造、装置、もしくはアセンブリに取り付けられ、またはそれらを載せる能力を処理制御ユニット４０２に与える。両方が動作可能に接続されるように任意の方法で処理制御ユニット４０２を係合できるどんな外部オブジェクトも、本明細書での保護を意図する。さらに当業者は、外装モジュール４１０が、摺動受４８２以外に、外部オブジェクトを係合するための手段として他の設計または構造を含んでもよいことを理解されよう。
【０３０３】
一部の事例では、それをどのように達成しようと、処理制御ユニット４０２に取付機能を与えることにより、処理制御ユニット４０２を本明細書で論じる任意の種類の環境内に一体化できるようになること、または様々なアイテムもしくはオブジェクト（外部オブジェクト）を、処理制御ユニット４０２に結合しまたは取り付けられるようにすることである。本ユニットは、マルチプレックス処理センタや運搬用車両などの様々な無生物アイテムに取り付けられるように設計されるだけでなく、モニタやＬＣＤ画面１２２０など、処理制御ユニット４０２に直接取り付けられる様々な周辺装置を受けるように設計される。
【０３０４】
この実装性の特徴は、組み込まれた特徴であるように設計され、処理制御ユニット４０２が、自らの構造上の構成要素内に直接作られた、外部オブジェクトを係合するための手段を含むことを意味する。独立した取付金具（例えばホスト−処理制御ユニット間の接続を完成させるためのアダプタとして機能するもの）を使用して取り付けることのみならず、ホストに直接取り付けること（例えば本ユニットをカーステレオの代わりに車内に取り付けること）も、本明細書での保護を意図する。
【０３０５】
次に図５９から図６５をより詳細に参照し、処理制御ユニット４０２の主支持シャーシ４１４のための取付金具アセンブリまたは構造１２００の代表的実施形態を示す。上記で簡潔に論じたように、摺動受４８２は、取付金具アセンブリまたは構造を含む様々な種類の外部部材を支持シャーシ４１４に外せるように結合することができる。
【０３０６】
概して、図５９から図６５に示すどちらの取付金具アセンブリ１２００も、シャーシがアルミニウム金属組成からなるのと同じ理由で好ましくはアルミニウム金属組成を含む。すなわち、強いながらも軽量な特性ならびに優れた熱伝導特性を取付アセンブリ１２０２に与えるためである。さらに、アルミニウムによる仕上げは、処理制御ユニットのシャーシ４１４、エンドプレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０の審美的な外観を保つ。このために、シャーシと調和しまたはシャーシを引き立たせるように、取付アセンブリ１２００を陽極処理しまたは他の方法で仕上げもしくは個性化することができ、所望の場合はシャーシも陽極処理しまたは他の方法で同様に仕上げもしくは個性化することができる。同様に、シャーシ４１４を引き立たせるために、取付アセンブリ１２００およびバックプレート１２０６が湾曲され、または他の方法で形付けられる。加えて、取付アセンブリ１２００のアルミニウム金属組成は、本発明が予期する数多くの応用および取付け構成を支持するために必要な構造的完全性を保つ。
【０３０７】
ただし一部の実施形態では、取付アセンブリ１２００を好ましくはアルミニウムまたは様々なグレードのアルミニウムおよび／もしくはアルミニウム複合体から構築するが、他の実施形態では、ユーザの特定のニーズおよび／または望みに応じて、取付アセンブリ１２００をチタン、銅、マグネシウム、新たに実現される混合金属合金、鉄、および他の金属や金属合金、ならびにプラスチック、グラファイト、複合材、ナイロン、またはこれらのものの組合せなど、他の材料から作ってもよい。同様に、一部の実施形態では、取付アセンブリ１２００を適当な材料から作り、所望の場合はその後、絶縁材料でコーティングすることができる。例えば、シャーシ４１４を帯電させることは望ましいが、取付アセンブリを帯電させることは望ましくない場合、または帯電したシャーシ１２１４を周囲の環境から絶縁することが望ましい場合、絶縁材料から取付アセンブリ１２００を作ることにより、または絶縁材料で取付アセンブリ１２００をコーティングすることにより、これを達成することができる。
【０３０８】
図５９を具体的に参照し、第１の代表的な取付アセンブリ１２００を示す。図示のように、取付アセンブリ１２００は、図３０の第１の挿入部４６６、第２の挿入部４７０、および第３の挿入部４７４と同種の挿入部１２０２を含む。具体的には、取付アセンブリ挿入部１２０２は、凹状側壁支持４１８、４２２、および４２６のどれとも、入れ子関係または合致関係でかみ合い、または組み合わさるようにほぼ同じ曲率半径を含む。実際に取付アセンブリ１２００は、処理制御ユニット４０２を取り付けるための最も効率的または適切な向きにより、所望の通りに側壁支持４１８、４２２、または４２６のどれにでもかみ合うことができる。さらに、挿入部１２０２も係合部材４７８を含み、そのため、必要に応じて挿入部１２０２が摺動して入ることおよび出ることを可能にするために、挿入部１２０２を対応する摺動受４８２内に外せるように摺動自在に係合しまたは受けることができる。
【０３０９】
一部の実施形態では、挿入部１２０２を必要に応じて受４８２内に摺動して入れまたはそこから出すことができる前に、エンドプレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０を取り外さなければならない。すなわち、シャーシ４１４が完全に組み立てられている場合、プレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０が摺動受４８２へのアクセスを覆い隠しまたは他の方法で妨げ、それによりプレート／エンドキャップを最初に外さない限り、アイテムを受４８２内に挿入することもそこから出すこともできない。このように、使用中、挿入部１２０２は処理制御ユニット４０２のシャーシに確実に固定されたままである。さらに、エンドプレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０は、何者かがそれらのプレート／エンドキャップを許可なしに取り外した場合に自明となるように、改ざん防止機能を備えることができる。この場合もやはり、そのような機能は処理制御ユニット４０２のセキュリティを高める。しかし、プレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０を取り外せば、挿入部１２０２を所望の通りに便利に挿入しまたは取り外すことができる。
【０３１０】
挿入部４６６、４７０、および４７４と同様に、スナップ、ねじ、リベット、インターロックシステム、挿入部１２０２の相対する端に位置する２つの挿入係合部材７８よりも優れた当技術分野で一般に知られている他の任意の手段に及ぶ様々な取付部品を利用することなど、シャーシ４１４を挿入部１２０２に結合するための他の手段も考えられる。
【０３１１】
図示のように、挿入部１２０２は、バックプレート１２０６内に見られる取付孔１２０８に対応する、形成されまたは機械加工された孔１２０４を有する。さらに、取付手段１２１０を使用して挿入部１２０２をバックプレート１２０６に固定する。さらに、取付手段１２１０が挿入部１２０２の近位面から突き出ないように、または挿入部１２０２の面と側壁支持４１８、４２２、または４２６との間の表面に突き出ないように、これらの孔１２０４を皿孔にする。このようにして、使用中、取付手段１２１０が挿入部１２０２と凹状側壁支持４１８、４２２、または４２６との間の入れ子係合を妨げることはない。さらに、バックプレート１２０６を壁などの別のオブジェクトの表面と面一になるように取り付けることができるよう、孔１２０８もバックプレート１２０６内に皿孔が開けられる。このような方法で、取付手段１２１０は、周囲の環境または処理制御ユニット４０２を邪魔することなく取付アセンブリ４００をしっかりと全体として固定する。
【０３１２】
図５９から図６５は、バックプレート１２０６内の様々な位置にあるいくつかの孔１２１２も示す。孔１２１２は、アセンブリ１２００を適当な環境に取り付ける便宜上のものである。したがって、取付アセンブリ１２００の対象とする用途に応じて、孔１２１２は適切な任意の位置にあることができ、どんな適切な数の孔を設けてもよい。孔１２１２により、任意の適切な取付手段（不図示）を使用して、取付アセンブリ１２００、およびその結果シャーシ４１４を所望の環境または位置に固定することができる。孔１２０４および１２０８と同様に、孔１２１２は所望の通りに皿孔にすることができる。
【０３１３】
図４５９から図６５に示す取付アセンブリを参照して、代表的なより小さいバックプレート１２０６を示す。シャーシ４１４が挿入部１２０２に接続されているとき、シャーシ４１４の本体が取付手段（不図示）を覆い隠すので、バックプレート１２０６の大きさは孔１２１２を到達できなくする。このようにして、容易に取り外しまたは改ざんできないように、処理制御ユニット４０２を特定の位置に取り付け、または他の方法で固定することができる。例えば、組立プロセス中に処理制御ユニット２を図示のようにコンピュータモニタ１２２０または他の表面に取り付け、処理制御ユニット４０２を対応するコンピュータモニタまたは他の位置から容易に外すことができないよう、そのままエンドユーザに発送することができる。少なくとも、改ざん防止機能が、取付アセンブリの無許可の取外しまたは改ざんを自明のものとする。この場合もやはり、そのような機能は処理制御ユニット２のセキュリティを高める。しかし、プレート４３８、４４２、およびエンドキャップ４４６、４５０を取り外せば、挿入部１２０２を所望の通りに便利に挿入しまたは取り外すことができ、バックプレート１２０６を便利に取り付けまたは対応する環境から取り外すことができる。
【０３１４】
次に図６３を参照して、より大きいバックプレート１２０６ｂの代表的実施形態を示す。バックプレート１２０６ｂは、図５９のバックプレート１２０６ａのような同じ孔１２０８のパターンを含み、挿入部１２０２に接続することができる。しかし、図示のようにバックプレート１２０６は十分大きいので、バックプレート１２０６が挿入部１２０２によりシャーシ４１４（いずれも不図示）に接続されるときでさえ、ユーザは依然として、バックプレート１２０６を固定し、その結果アセンブリ全体を固定する取付手段（不図示）に特定の位置または特定の表面において到達できる。このようにして、シャーシ４１４および取付アセンブリ１２００を含む完成したアセンブリを、シャーシ４１４を分解する必要なしに単一ユニットとして便利に取り付けまたは特定の位置から取り外すことができる。
【０３１５】
上記で論じた取付アセンブリの実施形態１２００および本開示が予期する他の実施形態のいずれに関しても、シャーシ４１４は、どんな静止位置も動的位置も含まれる、任意の適切な位置に取り付けまたは付加することができる。さらに、一部の実施形態では、バックプレート１２０６ａをコンピュータモニタおよび他のコンピュータ構成要素に直接取り付け、それによりシャーシ４１４をそこにしっかりと付加できるように、ビデオ電子装置規格化協会（ＶＥＳＡ）が定めた規格に従ってバックプレート１２０６ａをそれぞれ製造する。さらに、バックプレート１２０６ａおよび１２０６ｂは、ほぼ平らまたは平面として図示したが、一部の実施形態では、使用目的に適するようにバックプレート４０６ａ／４０６ｂを所望の任意の丸みまたは構成、大きさまたは形状に湾曲しもしくは曲げることができる。
【０３１６】
処理制御ユニット４０２のもう１つの機能は、外装モジュールのさらなる硬化を実現する場合、Ｔｅｍｐｅｓｔ上部構造などの上部構造内に取り付け、実装できることである。そのような構成では、処理制御ユニット２が本明細書に記載するように構造内に取り付けられ、その構造の構成要素または周辺構成要素をプロセス制御するように機能する。処理制御ユニット４０２は、必要に応じて物理構造の耐荷重部材としても働く。あらゆる種類の異なる上部構造を本明細書は予期し、プラスチック、木、金属合金、および／またはその複合材など、どんな種類の材料から作ってもよい。
【０３１７】
図６０は、モニタ画面や表示画面１２２０などのコンピュータ装置上に取り付けられた取付具１２００のバックプレート１２０６を示す。取付具には、処理制御ユニット４０２などのコンピュータ装置／システムが取り付けられる。図６５は、一部の実施形態による、より薄い取付具の別の実施形態を示す。
【０３１８】
モジュラー装置を用いたコンピューティング資源の提供
記憶装置などの既存の装置は、従来より単一のバスシステム（例えばＰＡＴＡ、ＳＡＴＡ、ＰＣＩｅ等）を利用し、一般に単一の媒体（例えば回転ディスク記憶媒体やソリッドステート記憶媒体）に限られる。これらの装置は、様々な記憶容量および／または機能、ならびに様々な物理的大きさおよび／またはフォームファクタで入手できる場合がある。現在、媒体の選択は、所望のアクセス速度、記憶域の大きさ、物理的大きさ、さらに費用など、様々な要素を天秤にかけることで一般に決められている。
【０３１９】
使用可能な装置の中から選択を行う際に伴う考慮事項は、外部記憶システムなどの外部装置の中から選択を行う状況においてさらに制約される。そのようなシステムは、一般に外部ケーブル（例えばＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイヤ）、ＰＣＩｅ、ｅＳＡＴＡ等）により中央コンピュータ装置に接続され、多くの場合、単一の装置または機能に制約されもしくは限定される。かかる装置のサイズ制限は、上記で論じたサイズ制限よりも一層厳しいことがある。
【０３２０】
多くの装置は、特定の取付機能を提供するために、プリント回路基板（ＰＣＢ）または他の機能上のおよび／もしくは構造上の基板を利用する。そのような装置では、装置の構成要素をＰＣＢまたは他の基板の片面にのみ取り付けることが普通である。
【０３２１】
本発明の一実装形態は、内部体積を画定するハウジングを有するモジュラーコンピューティング装置を提供する。プリント回路基板がハウジング内に取り付けられる。プリント回路基板は、第１の大きい表面および反対側の第２の大きい表面を有し、第１のコンピューティング構成要素がプリント回路基板に通信可能に接続され、第１の大きい表面に沿って配置される。プリント回路基板は、プリント回路基板に通信可能に接続され、第２の大きい表面に沿って配置される第２のコンピューティング構成要素を受けるように構成され、任意選択的に、第２のコンピューティング構成要素がプリント回路基板に通信可能に接続され、第２の大きい表面に沿って配置される。
【０３２２】
本発明の実施形態は、内部体積を画定するハウジングを有するモジュラーコンピューティング装置を提供する。プリント回路基板がハウジング内に取り付けられる。プリント回路基板は、第１の大きい表面および反対側の第２の大きい表面を有し、第１のコンピューティング構成要素がプリント回路基板に通信可能に接続され、第１の大きい表面に沿って配置される。プリント回路基板は、プリント回路基板に通信可能に接続され、第２の大きい表面に沿って配置される第２のコンピューティング構成要素を受けるように構成され、任意選択的に、第２のコンピューティング構成要素がプリント回路基板に通信可能に接続され、第２の大きい表面に沿って配置される。
【０３２３】
説明の理解を高める目的で以下の説明部分をいくつかの見出しに分けるが、決して限定的であることは意図しない。
【０３２４】
代表的な動作環境
動作環境についての以下の説明は、本発明の実施形態を利用し、実装することができる環境の種類の例示であると理解すべきであり、本発明の全ての実施形態が本明細書で論じる全ての特徴を含むこと、または本明細書で論じる全ての特徴を含む環境内で利用されることは意図しない。したがって以下の内容は、専ら本発明の様々な実施形態の理解を支援することを目的とする。
【０３２５】
図６６および対応する解説は、参照により本明細書に援用する関連出願の開示と併せ、本発明の実施形態を実装できる適切な動作環境についての全体的な説明を与えることを目的とする。本発明の実施形態は、１つまたは複数のコンピューティング装置により、およびネットワーク化された構成を含む様々なシステム構成で実施できることを当業者なら理解されよう。ただし、本発明の方法およびプロセスは汎用コンピュータを含むシステムに関連してとりわけ有用であることが証明されているが、本発明の実施形態は、汎用処理ユニットを有する埋込みシステム、デジタル／メディア信号プロセッサ（ＤＳＰ／ＭＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、独立型電子装置、および他のそうした電子環境が含まれる、様々な環境内でその方法およびプロセスを利用することを含む。
【０３２６】
本発明の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を包含し、各媒体は、データまたはデータを操作するためのコンピュータ実行可能命令を含むように構成することができ、またはそれらを含む。コンピュータ実行可能命令には、データ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、または様々な異なる機能を実行できる汎用コンピュータに関連するものや、限られた数の機能を実行できる専用コンピュータに関連するものなど、処理システムによってアクセスされ得る他のプログラムモジュールが含まれる。コンピュータ実行可能命令は、特定の機能または機能群を処理システムに実行させ、本明細書に開示する方法のステップを実施するためのプログラムコード手段の例である。さらに、実行可能命令の特定のシーケンスは、かかるステップを実施するために使用できる対応する動作の一例を提供する。コンピュータ可読媒体の例には、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読取専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラム可能読取専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、消去およびプログラム可能読取専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、コンパクトディスク読取専用メモリ（「ＣＤ−ＲＯＭ」）、または処理システムによってアクセスされ得るデータもしくは実行可能命令を提供できる、他の任意の装置または構成要素が含まれる。本発明の実施形態は、あらゆる種類のコンピュータ可読媒体の使用を包含するが、特許請求の範囲の中で説明する特定の実施形態は、有形の、非一時的なコンピュータ可読媒体の使用に限定される場合があり、本明細書で使用するフレーズ「有形コンピュータ可読媒体」および「非一時的コンピュータ可読媒体」（または複数形の変形形態）は、一時的な伝搬信号自体を除外することを目的とする。
【０３２７】
図６６を参照して、本発明の実施形態を実施するための代表的システムは、汎用コンピュータもしくは専用コンピュータまたは様々な消費者家電の何れかとすることができる、コンピュータ装置１３１０を含む。例えば、コンピュータ装置１３１０は、パーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ネットブック、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）や他の携帯端末、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、マルチプロセッサシステム、ネットワークコンピュータ、プロセッサベースの消費者家電、関連出願の中で開示するモジュラーコンピュータ等とすることができる。
【０３２８】
コンピュータ装置１３１０は、コンピュータ装置１３１０の様々な構成要素を接続するように構成でき、２つ以上の構成要素間でデータをやり取りできるようにするシステムバス１３１２を含む。システムバス１３１２は、様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するメモリバスやメモリコントローラ、周辺バス、またはローカルバスが含まれる、様々なバス構造のうちの１つを含むことができる。システムバス１３１２によって接続される典型的な構成要素には、処理システム１３１４およびメモリ１３１６が含まれる。他の構成要素には、１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェース１３１８、入力インターフェース１３２０、出力インターフェース１３２２、および／またはネットワークインターフェース１３２４が含まれてもよく、そのそれぞれは以下で解説する。
【０３２９】
処理システム１３１４は、中央処理装置などの１個または複数個のプロセッサ、および任意選択的に特定の機能またはタスクを実行するように設計される１個または複数個の他のプロセッサを含む。メモリ１３１６、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光学ディスクなどのコンピュータ可読媒体上に設けられる命令、または同様にコンピュータ可読媒体とみなすことができる通信接続からの命令を実行するのは、典型的には処理システム１３１４である。
【０３３０】
メモリ１３１６は、データまたはデータを操作するための命令を含むように構成することができ、またはそれらを含み、システムバス１３１２を介して処理システム１３１４によってアクセスされ得る１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含む。メモリ１３１６は、例えば情報を永続的に記憶するために使用するＲＯＭ１３２８、情報を一時的に記憶するために使用するＲＡＭ１３３０、および／またはハイブリッドメモリ１３３１を含むことができる。ＲＯＭ１３２８は、コンピュータ装置１３１０の始動中などに通信を確立するために使用される１つまたは複数のルーチンを有する、基本Ｉ／Ｏシステム（「ＢＩＯＳ」）を含むことができる。ＲＡＭ１３３０は、１つまたは複数のオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、および／またはプログラムデータなど、１つまたは複数のプログラムモジュールを含むことができる。ハイブリッドメモリ１３３１は、ＲＯＭ１３２８およびＲＡＭ１３３０の特徴および機能から混成された特徴および機能を有することができる。
【０３３１】
１つまたは複数の大容量記憶装置インターフェース１３１８を使用して、１つまたは複数の大容量記憶装置１３２６をシステムバス１３１２に接続することができる。大容量記憶装置１３２６は、コンピュータ装置１３１０に組み込んでもコンピュータ装置１３１０にとって周辺装置でもよく、コンピュータ装置１３１０が大量のデータを保持することを可能にする。任意選択的に、１つまたは複数の大容量記憶装置１３２６は、コンピュータ装置１３１０から取り外し可能でもよい。大容量記憶装置の例には、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、テープドライブ、ソリッドステートドライブ／フラッシュドライブ、複数の記憶域の種類を利用するハイブリッドドライブ、および光学ディスクドライブが含まれる。大容量記憶装置１３２６は、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光学ディスク、または他のコンピュータ可読媒体から読み取り、かつ／またはそれらに書き込むことができる。大容量記憶装置１３２６およびその対応するコンピュータ可読媒体は、オペレーティングシステム、１つまたは複数のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュールやプログラムデータなど、１つまたは複数のプログラムモジュールを含み得るデータおよび／または実行可能命令の不揮発性記憶域を提供する。そのような実行可能命令は、本明細書に開示する方法のステップを実施するためのプログラムコード手段の例である。
【０３３２】
１つまたは複数の入力インターフェース１３２０を使用して、１つまたは複数の対応する入力装置１３３２により、ユーザがコンピュータ装置１３１０にデータおよび／または命令を入力できるようにすることができる。そのような入力装置の例には、キーボード、およびマウス、トラックボール、ライトペン、スタイラスや他のポインティングデバイス、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、カムコーダー、デジタルカメラなどの代替的入力装置が含まれる。同様に、入力装置１３３２をシステムバス１３１２に接続するために使用することができる入力インターフェース１３２０の例には、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、集積回路、ファイアワイヤ（ＩＥＥＥ  １３９４）、または他のインターフェースが含まれる。例えば一部の実施形態では、入力インターフェース１３２０が、特定の用途向けに設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。さらなる実施形態では、ＡＳＩＣが既存の回路ビルディングブロックに埋め込まれ、それらを接続する。
【０３３３】
１つまたは複数の出力インターフェース１３２２を使用して、１つまたは複数の対応する出力装置１３３４をシステムバス１３１２に接続することができる。出力装置の例には、モニタ画面や表示画面、スピーカ、プリンタ、多機能周辺装置等が含まれる。特定の出力装置１３３４は、コンピュータ装置１３１０に組み込んでもコンピュータ装置１３１０にとって周辺装置でもよい。出力インターフェースの例には、ビデオアダプタ、オーディオアダプタ、パラレルポート等が含まれる。
【０３３４】
１つまたは複数のハイブリッド媒体インターフェース１３２３を使用して、１つまたは複数のハイブリッド媒体装置１３３５をシステムバス１３１２に接続することができる。ハイブリッド媒体インターフェース１３２３には、付加価値を与えるために単一コネクタ上で組み合わせられる複数の単一Ｉ／Ｏポートおよび／またはバスが含まれ得る。ハイブリッド媒体インターフェース１３２３および／または関連するバス／ポートにおいて組み合わせることができるポート／バスの種類の非限定的な例には、ＰＣＩｅ、Ｉ２Ｃ、電力、独自のセキュアバス、ＳＡＴＡ、ＵＳＢ等が含まれる。コンピュータ装置１３１０にそのように接続されるハイブリッド媒体装置１３３５には、様々な周辺装置、記憶システム、ＰＣＩｅ装置、ＵＳＢ装置、ＳＡＴＡ装置等が含まれ得る。
【０３３５】
１つまたは複数のネットワークインターフェース１３２４は、コンピュータ装置１３１０が、コンピュータ装置１３３６として図示する１つまたは複数の他のローカルもしくはリモートコンピュータ装置と、有線リンクおよび／または無線リンクが含まれ得るネットワーク１３３８を介して情報をやり取りできるようにする。ネットワークインターフェースの例には、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）またはモデム、無線リンクに接続するためのネットワークアダプタ、またはインターネットなどの広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）に接続するための他のアダプタが含まれる。ネットワークインターフェース１３２４は、コンピュータ装置１３１０に組み込んでもコンピュータ装置１３１０にとって周辺装置でもよい。ネットワーク化されたシステムでは、アクセス可能なプログラムモジュールまたはその一部を遠隔記憶装置内に記憶することができる。さらに、ネットワーク化されたシステムでは、コンピュータ装置１３１０は、諸機能またはタスクが複数のネットワーク化されたコンピュータ装置によって実行される分散計算環境に関与することができる。
【０３３６】
したがって、当業者は、多くの種類のシステム構成を有する様々な異なる環境内で本発明の実施形態を実施できることを理解するが、図６７は、本発明の実施形態に関連して使用できる代表的なネットワーク化されたシステム構成を示す。図６７の代表的システムは、（クライアント１３４２として示す）１つまたは複数の他のコンピュータ装置および（多機能周辺装置（ＭＦＰ）ＭＦＰ１３４６として示す）１つまたは複数の周辺装置にネットワーク１３３８を介して接続される、クライアント１３４０として示すコンピュータ装置を含む。
【０３３７】
図１３６７は、ネットワーク１３３８に接続されるクライアント１３４０、２つのさらなるクライアント１３４２、ＭＦＰ１３４６、および任意選択的にプリントサーバとすることができるサーバ１３４８を含む実施形態を示すが、代替的実施形態は、ネットワーク１３３８に接続されるより多くのまたはより少ないクライアント、複数の周辺装置、ゼロの周辺装置、ゼロのサーバ１３４８、および／または複数のサーバ１３４８を含む。図６７に示すコンピュータシステムのいずれも、２０１０年１０月２８日に出願され、「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＶＩＲＴＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題された同時係属の仮出願第６１／４０７，９０４号明細書（代理人整理番号：１１０７２．２６８）の中で論じるベースモジュールや周辺モジュールなど、関連出願のどれかの中で論じる特徴を利用しかつ／または組み込むことができる。したがって、コンピュータ装置１３１０、クライアント１３４０、クライアント１３４２、サーバ１３４８等のいずれも、その出願の中で開示されるベースモジュールおよび／または周辺モジュールを含むことができ、またはそれらからなることができる。本発明の他の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータ装置を１つまたは複数のローカルもしくはリモート周辺装置に接続できる、ローカル環境、ネットワーク化された環境、またはピアツーピア環境を含む。さらに、本発明による実施形態は、単一の電子消費者装置、無線ネットワーク化された環境、および／またはインターネットなどの広域ネットワーク化された環境も包含する。
【０３３８】
モジュラー装置を用いたコンピューティング資源の提供
図６８に示すように、本発明の特定の実施形態は、複数の装置を単一のモジュラー装置１３５０内に統合することを可能にする。図６８の描写にも示すように、モジュラー装置１３５０は、様々な装置を含むことができ、様々な方法で構成することができる。図６８は、いくつかの潜在的に異なる種類のモジュラー装置１３５０をそれぞれがさらに示す、モジュラー装置１３５０の６つの異なる概念上の構成を示す。各モジュラー装置１３５０は、様々な通信接続（例えばＵＳＢ、ＰＣＩｅ、ＩＥＥＥ  １３９４、ｅＳＡＴＡ、ハイブリッド媒体バス、光ファイバまたは他の任意の規格もしくは独自の有線接続などの有線接続、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、赤外線、他の光学的または他の任意の規格もしくは独自の無線接続などの無線接続、および現存するまたは後で発明される他の任意の種類の通信接続）の何れかを使ってコンピュータ装置１３１０に選択的に付加することができる。モジュラー装置１３５０は、コンピュータ装置１３１０に直接、または関連出願の一部で論じるネットワークもしくはモジュラーコンピュータシステムを介してなど、１つまたは複数のさらなる通信接続を介して通信可能に接続することができる。
【０３３９】
各モジュラー装置１３５０は、何らかの機能をコンピュータ装置に与える１つまたは複数の装置を含む。例えば図６８の左上の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、入力装置１３３２の１つまたは複数および出力装置１３３４の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。あるいは、図６８の上部中央の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、入力装置１３３２の１つまたは複数およびハイブリッド媒体装置１３３５の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。あるいは、図６８の右上の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、出力装置１３３４の１つまたは複数およびハイブリッド媒体装置１３３５の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。あるいは、図６８の左下の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、入力装置１３３２の１つまたは複数および大容量記憶装置１３２６の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。あるいは、図６８の下部中央の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、出力装置１３３４の１つまたは複数および大容量記憶装置１３２６の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。あるいは、図６８の右下の図に示すように、モジュラー装置１３５０は、大容量記憶装置１３２６の１つまたは複数およびハイブリッド媒体装置１３３５の１つまたは複数のうちの一方もしくはその組合せを含むことができる。図６８に関して図示し、解説する特定のモジュラー装置１３５０は、専ら例示であることを意図する。
【０３４０】
少なくとも一部の実施形態では、モジュラー装置１３５０は、モジュラー装置を構成する構成要素の一部、大部分、または全てを含む、単一のシャーシまたはハウジングを含むという点で「モジュラー」である。モジュラー装置１３５０をコンピュータ装置１３１０に通信可能に接続することにより、モジュラー装置１３５０の資源をコンピュータ装置１３１０が利用できるようになる。モジュラー装置１３５０の実施形態が複数の装置を含む能力を含み、または有するので、単一の通信接続を使用して、および単一の効果的なモジュラー装置を使用して、これらの複数の装置の資源をコンピュータ装置１３１０が利用できるようにすることができる。
【０３４１】
図６９は、モジュラー装置１３５０に使用することができるハウジング１３５２の一例示的実施形態の斜視図を示す。この図面に見られるように、ハウジング１３５２は、外側の構造シェル１３５４および２つのエンドキャップ１３５６を含む。構造シェル１３５４およびエンドキャップ１３５６は、モジュラー装置１３５０の構成要素を密閉し、保護する役割を果たす。構造シェル１３５４は、プラスチック、ならびにアルミニウムおよび／または金属合金を含む金属が含まれる様々な材料から作ることができ、関連出願で論じたような構造機能をもたらすような方法で形成することができる。さらに、構造シェル１３５４は、他のモジュラー装置１３５０の構造、または図８に示すように他のコンピュータ構成要素の構造とかみ合うように形成することができる。モジュラー装置１３５０に設けられるどんなポートも、（例えばエンドキャップ１３５６の１つまたは複数を通すことにより）どちらの終端に設けてもよく、または（例えばシェル１３５４の開口端、または図７１に示すようにシェル１３５４の開口端を閉じるカバープレート５８内の開口部を通すことにより）モジュラー装置の端部の１つに沿って設けることができる。
【０３４２】
図７０および図７１は、ハウジング１３５２の端面図および斜視図をそれぞれ示す。これらの図面および図６９の図面では、他の装置とのはめ合いを達成できる１つの方法を示す、構造シェル１３５４の一部の特徴を見ることができる。図６９および図７０に見られるように、構造シェル１３５４は、ハウジング１３５２の１つの大きい側面上に１対のはめ合い突出部１３６０を有するように形成（例えば押し出し）することができる。図７１に見られるように、この実施形態の構造シェル１３５４の反対側の大きい側面は、はめ合い突出部１３６０を受けることができる１対の対応するはめ合いチャネル１３６２を有するように形成される。図６９から図７１にさらに見られるように、エンドキャップ１３５６は、はめ合い突出部１３６０も対応するはめ合いチャネル１３６２も含まない。図７３に示すように、他の装置はその側面の少なくとも一方に、対応するはめ合いチャネル１３６２またははめ合い突出部１３６０を含む（しかし、この場合もやはりその対応するエンドキャップ上にではない）。
【０３４３】
モジュラー装置１３５０を、図７２に示す方法でコンピュータ装置１３１０などの他の何らかの装置に構造的に取り付けるために、コンピュータ装置１３１０のエンドキャップ１３６４を取り外し（窃盗または破壊を阻止するためにいたずら防止の締結具を使用することができる）、モジュラー装置１３５０のはめ合い突出部１３６０を、コンピュータ装置１３１０の対応するはめ合いチャネル１３６２に摺動式に係合させる。モジュラー装置１３１０は、コンピュータ装置１３１０と完全にかみ合うまで摺動する。コンピュータ装置１３１０のエンドキャップ１３６４がコンピュータ装置１３１０に再び取り付けられ、これにより、モジュラー装置１３５０をコンピュータ装置１３１０に固定する。取り付けを容易にするために対応するエンドキャップ（１３５６または１３８０）を取り外した状態で、所望の通りにモジュラー装置１３５０のはめ合いチャネル１３６２またはコンピュータ装置１３１０の反対側のはめ合いチャネル１３６２を使用し、追加のモジュラー装置１３５０または他の構成要素をシステムに取り付けることができる。
【０３４４】
図６９から図７２に示した図示の実施形態は、モジュール間のおよび他の装置との間の構造上の接続を可能にするように実施形態を構築し得る方法の例示に過ぎない。したがって、例えば図示のハウジング１３５２は、一方の大きい側面上にはめ合い突出部１３６０を有し、もう一方の大きい側面上にはめ合いチャネル１３６２を有するが、図７３に示す別の外側の構造シェル１３５４の端面図の描写内に示すように、別の実施形態は両方の大きい側面上にはめ合いチャネル１３６２を有することができる。
【０３４５】
関連出願の１つまたは複数の中で開示されるように、メイの構造シェル１３５４は耐荷重性である。したがってモジュラー装置１３５０は、モニタまたは他の装置をそこからつるす取付具として使用することができ、壁の中に埋め込みまたは備え付けることができ、フレームの一部とすることができ、関連出願の中で開示される構造機能の何れかを実行することができる。例えば、プレートを壁に備え付け、別のプレートをモニタに取り付け、モジュラー装置の構造上の特徴によりその２つのプレートを結合することができる。
【０３４６】
図６８に示すようにハウジング１３５２が複数の装置を含むことを可能にするために、本発明の実施形態は、図７４から図７６に示すようにハウジング１３５２内に取り付けることができる双方向プリント回路基板（ＰＣＢ１３６６）を利用する。ＰＣＢ１３６６は、ハウジング１３５２内である程度中央に取り付けられるように、シェル１３５４の内部に設けられるチャネル（不図示）または他の取付構造内に取り付けることができる。ＰＣＢ１３６６は、その上に任意の構成要素または装置を取り付けるための構造上の支持と、その上に取り付けられる任意の構成要素または装置間の通信結合、および構成要素または装置間の通信を提供する１つまたは複数のポート１３６８もしくは他の通信装置への通信結合、およびモジュラー装置１３５０に通信可能に接続される任意のコンピュータ装置への通信結合との両方を提供する。
【０３４７】
ＰＣＢ１３６６を中央に取り付けることは、構成要素および／または装置をＰＣＢ１３６６の両側に新規の方法で取り付けることを可能にする。このように取り付けることは、コンパクトなモジュラー装置１３５０が、現在の装置では利用できない機能を提供することを促進する。例えば、主に記憶機能を提供するモジュラー装置１３５０では、ＰＣＢ１３６６の両側に大容量記憶装置１３２６を取り付け、それにより単一のＰＣＢ１３６６を使用して同一ハウジング内のコンパクトな空間内に２つの大容量記憶装置１３２６を設けることができる。その一方で、複数の大容量記憶装置１３２６の記憶能力が必要でない場合、同じＰＣＢ１３６６を単一の大容量記憶装置１３２６と併せて使用することができる。
【０３４８】
ＰＣＢ１３６６の例示的実施形態の図を示す図７７から図７９を参照することにより、この構成を達成できる１つの方法を理解することができる。図７７は、ＰＣＢ１３６６の前面図および背面図を横に並べて比較したものを示すのに対し、図７８はＰＣＢ１３６６のより大きい前面だけの図を示し、図７９はより大きい背面だけの図を示す。これらの図面に見られるように、大容量記憶装置（ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、ハイブリッドドライブなど）を接続するためのコネクタ１３７０が、ＰＣＢ１３６６の前面および背面のそれぞれに設けられている。図示の実施形態では、コネクタ１３７０がＰＣＢ１３６６の背中合わせの縦方向端部ならびにＰＣＢ１３６６の両面に配置されるが、他の実施形態では、コネクタ１３７０を単一の縦方向端部に配置してもよい。
【０３４９】
ＰＣＢ１３６６の一方の面は、先に論じたポート１３６８を提供するポートコネクタ１３７２も含む。図示のポート１３６８および／またはポートコネクタ１３７２は例示に過ぎないことを意図し、複数のポート１３６８および／またはポートコネクタ１３７２を設けてもよく、これらのポート６８および／またはポートコネクタ１３７２をＰＣＢ１３６６の他の位置に、および／または他の面に設けてもよく、所望の任意の種類のポート１３６８および／またはポートコネクタ１３７２を設けてもよく、または他の何らかの通信機構を使用する場合、ポート１３６８またはポートコネクタ１３７２を設けなくてもよいことに留意すべきである。
【０３５０】
図示の実施形態のＰＣＢ１３６６のもう一方の面は、コネクタ１３７２と似ていても異なってもよい追加の装置コネクタ１３７４を備える。例えば、装置コネクタ１３７４は、大容量記憶装置以外の装置を接続するのに最適化された種類のものとすることができる。ポートコネクタ１３７２と同様に、図７７から図７９に示す装置コネクタ１３７４の種類、位置、および数は例示に過ぎず、装置コネクタ１３７４を有さない実施形態を含む、様々な種類および数の装置コネクタ１３７４を設けることができる。
【０３５１】
１つまたは複数の装置をＰＣＢ１３６６に取り付けることを容易にするために、図示の実施形態のＰＣＢ１３６６はいくつかの特徴を備える。第１の特徴は、ＰＣＢ１３６６を貫通する複数の直接取付孔１３７６である。図７７に示す直接取付孔１３７６の数および配置は例示に過ぎず、各実施形態の固有のニーズに応じて変えることができる。特定の実施形態では、直接取付孔１３７６が設けられず、他の実施形態では、ゼロよりも多い任意の数の直接取付孔１３７６があり得る。
【０３５２】
直接取付孔１３７６は、構成要素または装置を直接ＰＣＢ１３６６に取り付けるために使用することができる。例えば図示の実施形態では、ねじ部品などの締結具を直接取付孔１３７６経由でより小さい構成要素上の対応するねじ穴の中に挿入することにより、より中央に位置する直接取付孔１３７６を使用して、ＰＣＢ１３６６の片面により小さい構成要素を取り付けることができる。直接取付孔１３７６経由でより大きい構成要素上の対応するねじ穴の中に締結具を逆向きに挿入することにより、より外側の直接取付孔１３７６を使用して、ＰＣＢ１３６６の反対側により大きい構成要素を取り付けることができる。ことによると取り付けた構成要素の１つが締結具に接触することにより生じ得る潜在的ないかなる短絡回路の問題も（スペーサ、絶縁などにより回避される限り、直接取付孔１３７６を使用して２つの構成要素または装置をこのようにＰＣＢ１３６６の両側または両面に直接取り付けることができる。
【０３５３】
当然ながら、単一の構成要素または装置が必要な場合、１組の直接取付孔１３７６のみ使用し、構成要素または装置はＰＣＢ１３６６の片側だけに配置されることが理解されよう。ＰＣＢ１３６６の反対側は、後で別の装置を取り付けるために使用可能なままとなる。装置または構成要素の種類、ならびにその／それらのＰＣＢ１３６６への通信接続および／または電力接続にもよるが、取付け手順は、まず装置／構成要素を適当なコネクタ（例えばコネクタ１３７０）内に挿入し、次いでその装置／構成要素をＰＣＢ１３６６に固定することを伴うことができ、または装置／構成要素をＰＣＢ１３６６に取り付ける前またはその後に、装置／構成要素と適当なコネクタとの間の通信接続／電力接続を分けて確立することが含まれ得る。
【０３５４】
直接取付孔１３７６は、多岐にわたる装置をＰＣＢ１３６６に取り付けることを可能にし、上記で論じたようにＰＣＢの両側または両面に装置を取り付けることさえも可能にし得るが、直接取付孔１３７６を使用してＰＣＢ１３６６の両側に装置を取り付けることが全ての状況において可能ではない場合があることが予期される。例えば、第１の取付け済み構成要素または装置が、１つまたは複数の必要な直接取付孔１３７６を覆い隠すことにより、第２の構成要素または装置の取付けを妨げる場合がある。したがって、本発明の実施形態は、図７７から図７９に示すように間接取付スロット１３７８を利用する。取付スロット１３７８は、図８０に示すＴ型コネクタ１３８０を受けるようになされる。Ｔ型コネクタ１３８０は、間接取付スロット１３７８内に挿入され、そこで受けられるようになされる狭い端部１３８２と、間接取付スロット１３７８よりも幅が広い幅広の端部１３８４とを有する板状要素である。したがって、幅広の端部１３８４がＰＣＢ１３６６に接触し、Ｔ型コネクタがさらに入ることを止めるまで、Ｔ型コネクタの狭い端部１３８２を間接取付スロット１３７８内に挿入することができる。少なくとも一部の実施形態では、間接取付スロット１３７８内に挿入した後の場所にＴ型コネクタをはんだ付けすることができる。
【０３５５】
狭い端部１３８２および幅広の端部１３８４はどちらも、その中に少なくとも１つのコネクタ取付孔１３８６を有する。図８０に示すように、Ｔ型コネクタの様々な実施形態は、ＰＣＢ１３６６の各側面上にあるように配置されるより多くのまたはより少ないコネクタ取付孔１３８６を備えることができる。当然ながら、図８０に示すＴ型コネクタ１３８０の下のバージョンは、ＰＣＢ１３６６の各側面上にさらなる構成要素または装置を取り付けることを可能にし得るが、このバージョンは、図８０に示すＴ型コネクタ１３８０の上のバージョンよりも内部体積が広いハウジング１３５２を必要とする。コネクタ取付孔８６は、その孔を通り、Ｔ型コネクタ８０により間接的にＰＣＢ１３６６上に取り付けられる１つまたは複数の構成要素内に入る、ねじ部品などの締結具を受ける。図８０にはＴ型コネクタ１３８０の２つの実施形態を示すが、他の実施形態は図示の数よりも多いコネクタ取付孔１３８６を有することができ、さらに他の実施形態は、幅広の端部１３８４に比べ、狭い端部１３８２上に異なる数のコネクタ取付孔１３８６を有することができる。
【０３５６】
特定の実施形態では、ＰＣＢ１３６６の両側に複数の装置／構成要素を取り付けるために、Ｔ型コネクタ１３８０を直接取付孔１３７６と併せて使用することができ、またはＰＣＢ１３６６の両側に複数の装置／構成要素を取り付けるために、Ｔ型コネクタ１３８０を（たとえあっても）直接取付孔１３７６とは独立に使用することができる。直接取付孔１３７６を使用する場合、まず直接取付孔１３７６を使用して第１の構成要素をＰＣＢ１３６６に取り付ける。その後、Ｔ型コネクタ１３８０を使用してＰＣＢ１３６６の反対側に第２の装置を取り付ける。Ｔ型コネクタ１３８０が、さらなる装置／構成要素の取付けを可能にする場合、同じような方法で、そのまたはそれらの装置／構成要素を取り付けることができる。
【０３５７】
例えば多くのハードドライブは、ハードドライブの底面および側面の両方にねじ式受け口を有する。底面のねじ式受け口は、直接取付孔１３７６の少なくとも一部と組み合わせて使用することができ、側面のねじ式受け口は、Ｔ型コネクタ１３８０の少なくとも一部と組み合わせて使用することができる。当然ながら、記載した方法で取り付けることを容易にするために、直接取付孔１３７６および間接取付スロット１３７８の配置は選ぶことができる。理解されるように、モジュラー装置１３５０内で使用されることが予期される装置／構成要素に応じて、モジュラー装置１３５０、ＰＣＢ１３６６の大きさ、ならびに様々な孔およびコネクタの配置を所望の通りに変え、選ぶことができる。
【０３５８】
本発明の実施形態は、当技術分野で現在利用できない利点をもたらすために多岐にわたる方法で使用することができる。本発明の実施形態が提供するさらなる三次元の接続構成は、十分な空気流および冷却能力を引き続き可能にしながら、機器に必要な体積を減らす。さらに、図６８に関して上記で論じたように、そのような構成は、単一構成要素内の異なる種類の複数の装置を接続できるようにする。
【０３５９】
別の例として、モジュラー装置１３５０を記憶装置として構成することができる。モジュラー装置１３５０は単一の大容量記憶装置のための標準的な筐体として本質的に機能することができるが、モジュラー装置１３５０は、現在利用できない記憶オプションも単一パッケージ内で提供することができる。例えば、モジュラー装置１３５０が最大２つの大容量記憶装置を含むように構成される場合、第１の所望の性能または他の特性に応じて第１の大容量記憶装置を選ぶことができる一方、第２の所望の性能または他の特性に応じて第２の大容量記憶装置を選ぶことができる。ある特定の例として、あるユーザは、他の全てのデータを記憶するための回転磁気ドライブの安価で大きい記憶能力を望みながら、オペレーティングシステム（ＯＳ）およびアプリケーションプログラムを記憶するためのソリッドステートドライブの高性能な特性を望むことがある。他のユーザは、最大限の容量だけを望むことがあり、その一方でさらに他のユーザは最大限の性能だけを望むことがある。
【０３６０】
本発明の実施形態は、これらの特定の望みに柔軟な方法で応じる。モジュラー装置は単純に２つのドライブ、つまりＯＳおよびアプリケーションプログラム用の適切な容量のソリッドステートドライブと、他のデータ用の適切なサイズの回転磁気ドライブとを備える。当然ながら、異なるユーザは異なるサイズの２つのドライブを必要とする場合があり、自らのドライブの容量をしかるべく異なるようにカスタマイズ可能に選ぶことができる。次のように、さらなる利益も得られる。既存のハイブリッドドライブは限られたソリッドステート容量を通常有し、その容量は決して変えることはできないが、任意のサイズのソリッドステートドライブをモジュラー装置１３５０用に最初に選ぶことができ、モジュラー装置１３５０全体を交換する必要なしに、後の時点で異なるサイズのドライブに向けて容易にスワップアウトを行うことができる。同様に、ユーザが後で回転磁気ドライブの追加の容量を必要とする場合、または後でソリッドステートドライブのより高い性能を望む場合、同じような変更が加えられる。
【０３６１】
モジュラー装置１３５０内の異なる種類の装置または構成要素の組合せにより、別の例を実現することができる。例えば、デジタルビデオ記録（ＤＶＲ）技術に関連する機能を提供する一実施形態を与えることができる。したがって、モジュラー装置１３５０内の装置または構成要素の１つを大容量記憶装置とすることができ、もう１つの装置または構成要素をビデオキャプチャ構成要素とすることができる。そのような実施形態では、ビデオ信号を（例えばアンテナやケーブル装置から）受け取るためにポートを設けることができ、またはモジュラー装置１３５０に内部アンテナもしくは外部アンテナを取り付けることができる。
【０３６２】
別の例として、ＰＣＢ１３６６の片側に無線カードまたは無線装置を取り付けることができ、モジュラー装置１３５０が１つまたは複数の遠隔装置と無線で通信できるようにすることができる。一部の実施形態は、ビデオ信号を出力するために、ＰＣＢ１３６６の片側に取り付けられるグラフィックカードまたはグラフィック装置を備えることができる。実際に、ＰＣＢ１３６６上に設けられる任意のポートまたはコネクタ（例えばミニＰＣＩ、ミニＰＣＩｅ等）の中に差し込むことができるいかなる装置も。さらなる特徴および機能を提供するために、支持を行う機械装置および電子装置を所望の通りにモジュラー装置１３５０に接続することができる。
【０３６３】
別の例として、モジュラー装置１３５０は、ＰＣＢ１３６６の両側に大容量記憶装置およびデュアルバンド無線装置を備えることができる。図８１に示すように、デュアルバンド無線装置は、モジュラー装置１３５０のすぐ近くの他の装置（例えばＰＤＡ１３８８、電話１３９０、ディスプレイ１３９２、タブレットコンピュータ１３９４（または他の任意のコンピューティング装置）、およびコントローラ１３９６）へのローカルＷｉＦｉ接続を提供する一方、外部コンテンツのアクセスを可能にするために、より長距離のＷｉＭＡＸ接続を同時に提供することができる。その一方で、計算能力を提供するためにモジュラー装置１３５０に依拠する外部モジュールに対しても含め、大容量記憶装置は記憶域およびアプリケーションを提供することができる。
【０３６４】
したがって、本発明の実施形態は、単一パッケージ内で最善の価格および性能を提供するようにカスタマイズ可能である。実施形態は、通常なら使用できない可能性がある、単一のモジュラー構成要素内の機能をペアリングすることも可能にする。本発明の実施形態は、関連出願の一部に記載されるシステムおよび方法でとりわけ有用であり得る。
【０３６５】
携帯型ハードウェア装置上にインストールされるソフトウェア
次に図８２を参照する。この図面は、ソフトウェアアプリケーション１４０４がインストールされたハードウェア装置１４０２を示す。このシステムの１つの利点は、ソフトウェアアプリケーション１４０４およびハードウェア装置１４０２をモバイルとすることができることであり、ハードウェア装置１４０２に接続されている間ソフトウェアアプリケーション１４０４にアクセス可能な様々なコンピュータシステム１４０６のために接続し、接続を外すことができる。したがって、ハードウェア装置１４０２は、（図８２に示すように）個々のコンピュータシステム１４０６に、または（図８３に示すように）ネットワークコンピュータシステム１４０６に接続し、ハードウェア装置１４０２からソフトウェアアプリケーション１４０４を実行する能力を各システムに与えることができる。一部の実施形態では、処理制御ユニット４０２、モジュラー装置１３５０、および／または他のハードウェア装置１４０２に、ソフトウェアアプリケーション１４０４がプリインストールされる。ソフトウェアアプリケーション１４０４は、ハードウェア装置１４０２の記憶装置または他の構成要素上にインストールすることができる。
【０３６６】
一部の実施形態では、ソフトウェアアプリケーション１４０４は、その特定のハードウェア装置１４０２上に留まることを要求する１つまたは複数のセキュリティ機能を有する。例えば、１つまたは複数のセキュリティ機能は、ソフトウェアアプリケーション１４０４がその特定のハードウェア装置１４０２から除去された場合に、ソフトウェアアプリケーション１４０４を無効にすることができる。一部の事例では、特定のハードウェア装置１４２０を認識し、ソフトウェアアプリケーション１４０４が改ざんされた場合、またはその特定のハードウェア装置１４０２から除去された場合にソフトウェアアプリケーション１４０４を無効にするために、ソフトウェアアプリケーション１４０４のソフトウェアライセンスがプログラムされる。他の事例では、プリインストールされたソフトウェアアプリケーション１４０４をハードウェア装置１４０２から除去し、別のハードウェア装置１４０２に移すことができる。
【０３６７】
一部の実施形態では、ハードウェア装置１４０２が、ハードウェア装置１４０２上にインストールされた２つ以上のソフトウェアアプリケーション１４０４を含む。これらのソフトウェアアプリケーション１４０４は、関係していることができる。例えば、この２つ以上のソフトウェアアプリケーション１４０４は、金融、設計、電子メール等に関係することができる。単一のハードウェア装置１４０２上に２つ以上のソフトウェアアプリケーション１４０４を含めることは、単一のハードウェア装置１４０２の用途を最大限にし、ネットワーク資源を単一の装置にまとめることができる。さらに、この２つ以上のソフトウェアアプリケーション１４０４は互いに依存し、または一緒に使用することができる。
【０３６８】
図１に示すように、一部の実施形態では、ハードウェア装置１４０２がパーソナルコンピュータなどの別のコンピュータシステム１４０６に電子的に接続される。例えば、ハードウェア装置１４０２は、ＵＳＢポートまたは他の同様のポートを介してコンピュータシステム１４０６に接続することができる。コンピュータシステム１４０６は、ハードウェア装置１４０２にアクセスし、ハードウェア装置１４０２上にソフトウェアアプリケーション１４０４をインストールする必要なしに、ハードウェア装置１４０２からソフトウェアアプリケーション１４０４を実行することができる。一部の構成では、コンピュータシステム１４０６は、ソフトウェアアプリケーション１４０４をパーソナルコンピュータシステム１４０６に伝達する別個のドライブとしてハードウェア装置１４０２を認識する。加えて、ハードウェア装置１０４２は、この第１のコンピュータシステム１４０６から接続を外し、第２のコンピュータシステム１４０６に接続することができる。このようにして、ハードウェア装置１４０２は、ハードウェア装置１４０２に接続される任意のコンピュータシステム１４０６が使用できるモバイルソフトウェアを提供することができる。このシステムは、（以下で説明するように）複数のコンピュータ上にインストールするには費用がかかる、高価なソフトウェアプログラムまたはハードウェアを集約的に用いるプログラムでとりわけ有用であり得る。
【０３６９】
ハードウェア装置が処理能力を含み、ソフトウェアアプリケーション１２０４がハードウェア装置１４０２上で実行される場合、上記に記載した機能を強化することができる。一部の実施形態では、上記に述べたように、ハードウェア装置１４０２は、本明細書に記載するようにプロセッサ、メモリ、記憶域、ＢＩＯＳ、およびオペレーティングシステムを有する処理制御ユニット４０２である。そのため、ハードウェア装置１４０２は、コンピュータシステム１４０６とは独立に、ソフトウェアアプリケーション１４０４を実行することができる。一部の実施形態では、ソフトウェアアプリケーションを実行するのに必要な所要の構成要素を有するようにハードウェア装置１４０２をカスタマイズする。したがって、低いハードウェア要件を有する単純なソフトウェアアプリケーションでは、それらの低い要件を満たすが大きく超えることのない構成要素でハードウェア装置１４０２を構成し、それにより費用を節約することができる。他の事例では、他のプログラムがハードウェアを集約的に用い、比較的大量の処理能力、記憶域、メモリ、映像処理等を必要とする場合がある。そのような場合、ハードウェア装置１４０２を必要な構成要素で構成することができる。そのため、一部の構成では、ソフトウェアアプリケーションに固有であるようにハードウェア装置１４０２をカスタマイズし、またはカスタマイズ可能である。したがって、このシステムは、ハードウェアを集約的に用いるソフトウェアプログラム１４０４を、単独ではかかるプログラムを実行できないシステム上で実行するために使用することができる。
【０３７０】
非限定的な例では、ハードウェア装置１４０２は、プロセッサ、メモリ、記憶域、およびＩ／Ｏを有する処理制御ユニット４０２である。処理制御ユニット４０２は、ＵＳＢポートなどのポートおよび接続１４０８を介してコンピュータシステム１４０６に結合される。ハードウェア装置１４０２は、機械製図ソフトウェアアプリケーション１４０４など、ハードウェアを集約的に用いるソフトウェアアプリケーション１４０４を記憶し、実行する。ハードウェア装置１４０２は、処理およびメモリを多く使う機能を含み得るソフトウェアアプリケーションを実行するのに必要な所要の構成要素で構成される。そのように構成され、ハードウェア装置１４０２は、コンピュータシステム１４０６に接続することができ、コンピュータシステム１４０６はソフトウェアアプリケーション１４０４にアクセスし、ソフトウェアアプリケーション１４０４がハードウェア装置１４０２上で実行されながら、ソフトウェアアプリケーション１４０４を使用する。この例では、ハードウェア装置１４０２が、コンピュータシステム１４０６上に単に表示され、コンピュータシステム１４０６によって制御されるソフトウェアアプリケーション１４０４を実行する。一部の事例では、ユーザは、ソフトウェアアプリケーション１４０４に関係する機械製図ファイルまたは他のデータをハードウェア装置１４０２上に記憶することができる。ハードウェア装置１４０２の利益の１つは、ハードウェア装置１４０２がコンピュータシステム１４０６から接続を外し、その後ソフトウェアアプリケーション１４０４を実行する別個のコンピュータシステム１４０６に接続できることである。したがって、上記に述べたように、このシステムは高価なソフトウェアアプリケーションで有用とすることができ、それは単一のソフトウェアアプリケーションをたった１つのライセンスで複数のコンピュータシステム１４０６上で使用できるからである。
【０３７１】
一部の実施形態では、当然のことながら、ユーザはソフトウェアアプリケーション１４０２をアップグレードするのではなく、ハードウェア装置１４０２全体をアップグレードすることができる。あるいは、ユーザはソフトウェアアプリケーション１４０２、または先に述べたモジュラーマザーボード構成要素のうちの１つなど、ハードウェア装置１４０２の一部をアップグレードすることができる。
【０３７２】
図８３は、ネットワークシステム内のハードウェア装置１４０２の一実施形態を示す。ネットワーク内で使用するとき、ハードウェア装置１４０２は、複数のクライアントコンピュータシステム１４０６により、同時にまたは１台ずつアクセスすることができる。ソフトウェアアプリケーション１４０４は、クライアントコンピュータシステム１４０６に接続されるとき、あたかもサーバ１４１２などの従来のネットワーク装置上で実行されているかのように機能することができる。このソフトウェアアプリケーション１４０４をサーバ１４１２と分けることは、以下で説明するようにネットワークに数多くの利益をもたらすことができる。
【０３７３】
図示のように、アプリケーションボックスと呼ぶこともあるハードウェア装置１４０２は、クライアントコンピュータシステム１４０６に間接的に接続される。ハードウェア装置１４０２とクライアントコンピュータシステム１４０６との間に、ネットワーク装置１４１０が配置される。ネットワーク装置１４１０は、装置間のネットワークトラフィックをネットワーク上で導くことができる。一部の実施形態では、ネットワーク装置１４１０はスイッチまたは他のそのような装置である。このネットワークは、同じくネットワーク装置１４１０と通信するサーバ１４１２も含む。
【０３７４】
ソフトウェアアプリケーション１４０４は、サーバ１４１２上ではなく別個のハードウェア装置１４０２上にインストールされるので、ソフトウェアアプリケーション１４０２は、ネットワーキングシステムが複数の装置上で実行され、複数のソフトウェアアプリケーションを実行することになり得る、多くのソフトウェアおよび／またはハードウェアの競合を避けることができる。これは、ソフトウェアアプリケーション１４０４が別個の装置、ハードウェア装置１４０２上で実行されることによる。このように分離することで、ソフトウェアアプリケーション１４０４および／またはハードウェア装置１４０２が、コンピュータウイルス、ワーム、トロイの木馬、スパイウェア、不正なアドウェア、スケアウェア、クライムウェア、または他の形態のマルウェアや望まれないソフトウェアもしくはプログラムに感染する可能性を限定し、またはなくすことができる。
【０３７５】
一部の実施形態では、全ネットワークシステムの大部分または全ネットワークシステムそのものを、それぞれがクライアントコンピュータシステム１４０６によって使用される１つまたは複数のネットワークソフトウェアアプリケーション１４０４を有する、複数のハードウェア装置１４０２で置換することができる。したがって、一部の構成では、あるハードウェア装置１４０２がネットワーク電子メールシステム用のハードウェア構成要素およびソフトウェアアプリケーション１４０４を含む一方、別のハードウェア装置１４０２は、文書記憶システム用のハードウェア構成要素およびソフトウェアアプリケーション１４０４を含む。単一のサーブ１４１２に対する要求または需要を減らすために、他のそのようなネットワークシステムを作ることができる。したがって一部の事例では、様々なアプリケーションボックスをネットワーク上の様々な位置に置けることに、サーバルームの必要性が取って代わられる。
【０３７６】
これらの解説は、本発明の実施形態による１つまたは複数のモジュラー処理ユニットの機能の例に過ぎない。実際に、本明細書で本発明の例示的実施形態を説明してきたが、本発明は本明細書に記載の様々な好ましい実施形態に限定されず、むしろ本開示に基づいて当業者によって理解される修正、省略、（例えば様々な実施形態にわたる態様の）組合せ、適合、ならびに／または改変を有する任意のおよびあらゆる実施形態を含む。特許請求の範囲における限定は、特許請求の範囲の中で使用される言語に基づいて広義に解釈すべきであり、本明細書または本願の出願手続き中に説明される例に限定されず、それらの例は非排他的とみなすべきである。例えば、本開示では、用語「好ましくは」は非排他的であり、「好ましいが、これに限定されない」ことを意味する。ミーンズ・プラス・ファンクションまたはステップ・プラス・ファンクション限定は、特定の請求項の限定について以下の全ての条件が揃った場合にのみ適用され、その条件とは、ａ）「〜するための手段」が明示されていること、およびｂ）対応する機能が明示されていることである。
【０３７７】
本発明は、本発明の趣旨または本質的特質から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。記載の実施形態および例は、あらゆる点で限定的でなく例示に過ぎないとみなすべきである。したがって、本発明の範囲は、以下の説明によってではなく添付の特許請求の範囲によって示す。特許請求の範囲の意味および等価性の範囲に含まれるあらゆる変更は、特許請求の範囲に包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【国際調査報告】
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