(57)【要約】選択的に単独で、又はエンタープライズ内の他の処理ユニットと共に使用されるように構成されたモジュール式処理ユニットを搭載するシステム及び方法。モジュール式処理ユニットは、軽量でコンパクトなプラットフォームとして提供され、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の１つ若しくは複数の追加の処理ユニット（ベースモジュール及び／又は周辺モジュールを含む）に適応するように構成される。１つ又は複数の処理ユニットは、必要な特定のエンタープライズ及び対応する環境に基づいて動的に搭載される。少なくともいくつかの実施においては、緩衝マウントが含まれて、必要な衝撃及び振動要件を提供する。いくつかの実施においては、搭載システムは、固定して取り付ける必要がある、環境の固定搭載システムを含む。他の実施においては、選択的に着脱可能なコネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの容易な着脱を可能にする。他の実施においては、圧入コネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの容易な着脱を可能にする。
2015501978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンピュータ装置を備え、前記複数のコンピュータ装置は全て、空気流構造体によって同時に冷却されるように、前記空気流構造体に結合される、コンピューティングエンタープライズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的なモジュール式処理ユニットの搭載に関する。特に、本発明は、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の他の処理ユニットと共に使用されるように構成されるモジュール式処理ユニットを搭載するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ関連技術に関して、技術的進歩が数年にわたって生じた。例えば、コンピュータシステムはかつて、真空管を利用していた。管はトランジスタに取って代わられた。磁心がメモリに使用されていた。その後、パンチカード及び磁気テープが一般に利用された。集積回路及びオペレーティングシステムが導入された。今日、マイクロプロセッサチップは一般に、コンピュータシステムに使用されている。
【０００３】
コンピュータ関連技術の進化は、コンピュータ業界での様々なフォームファクタの開発をもたらした。１つのそのような標準的なフォームファクタはアドバンストテクノロジー（「ＡＴ」）と呼ばれ、従来技術のシステムよりもかなり高速で実行され、新しいキーボード、８０２８６プロセッサ、従来のシステムよりも大きな容量（１．２ＭＢ）を有するフロッピードライブ、及び１６ビットデータバスを含んだ。
【０００４】
時間の経過に伴い、マザーボードの向きの変更を含む改良がＡＴフォームファクタに対して行われた。改良により、ディスクドライブコネクタを、よりドライブベイの近傍に配置し、中央演算処理装置を、より電源及び冷却ファンの近傍に配置することで、マザーボードのより効率的な設計が可能になった。中央演算処理装置の新しい配置により、拡張スロットがアドインカードの全長を全て保持することが可能になった。
【０００５】
開発により、処理能力が増大したが、コンピュータ技術の進歩における、構成要素をアップグレードする能力に関する技法の効果はわずかのみである。実際に、コンピュータ技術の輸送メカニズムとして、技法はますます望まれなくなっている。動作耐久性、製造、出荷、及び支持に関して、予想される故障パターンが認識されている。システムは熱を生じさせるため、騒音の原因となる内部冷却システムを必要とする。さらに、現在のコンピュータシステムは修理を必要としがちである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、データ処理に使用される構成のコンピュータ技術が現在、存在するが、課題もなお存在する。したがって、現在の技法を補強するか、又は現在の技法を他の技法で置き換えることが当分野での改良である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、動的なモジュール式処理ユニットの搭載に関する。特に、本発明は、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の他の処理ユニットと共に使用されるように構成されるモジュール式処理ユニットを搭載するシステム及び方法に関する。
【０００８】
本発明の実施は、軽量でコンパクトであり、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の同様の処理ユニット及び／又は他の処理ユニットと共に使用されるように構成されるモジュール式処理ユニットに関連して行われる。いくつかの実施においては、各モジュール式処理ユニットは、非周辺機器ベースのケース、冷却プロセス（例えば、熱力学的対流冷却、強制空気、及び／又は液体冷却）、最適化された回路基板構成、最適化された処理とメモリとの比率、及び／又は柔軟性の増大及び周辺機器及び用途への支持を提供するダイナミックバックプレーンを含む。
【０００９】
一つの実施では、動的モジュール式処理ユニットは、高度な冷却プロセス（例えば、冷却ファンを一切必要としない熱力学的冷却モデル、強制空気冷却プロセス、及び／又は液体冷却プロセス）を利用する立方体プラットフォーム（例えば、約４インチ立方体プラットフォーム又は別のサイズ及び／又は構成）である。ユニットは、マザーボード構成に１つ又は複数の基板を含むとともに、最適化された処理とメモリとの比率も含む。ユニットのバスアーキテクチャは、性能を強化し、ハードウェア及びソフトウェア両方の安定性を増大させる。高度に可撓性を有するバックプレーンが、周辺機器及び垂直用途に支持を提供する。本発明の他の実施は、４インチ立方体プラットフォームよりも大きいか、又は小さい、耐久性があり動的なモジュール式処理ユニットの使用を含む。同様に他の実施は立方体以外の形状の使用を含む。
【００１０】
本発明の実施は、全てのタイプのコンピュータエンタープライズに関連して利用し得るプラットフォームを提供する。プラットフォームは、動的モジュール式ユニットに対する影響が最小の状態で多数の変更が可能であり、それにより、全てのタイプの用途にわたるプラットフォームの有用性が強化される。
【００１１】
いくつかの実施では、第１の動的モジュール式処理ユニットがベースモジュールとして利用され、第２の動的モジュール式処理ユニットに通信可能に接続され、第２の動的モジュール式処理ユニットは周辺モジュールとして使用されて、周辺モジュールに接続された１つ又は複数の入／出力装置を使用してベースモジュールの処理リソースを使用し、それにより、周辺モジュールは、任意の既存のコンピュータシステムよりも、周辺モジュールにはるかに低い電力を使用しながら、ユーザがベースモジュールでセッションを開くことを促進する。
【００１２】
更なる実施は、特定の処理リソースを有するベースモジュールを含む計算リソースを分散させるシステムを提供する。システムは周辺モジュールも含み、周辺モジュールは、ベースモジュールに通信可能に接続され、周辺モジュールに接続された１つ又は複数の入／出力装置を使用してベースモジュールの処理リソースを利用するように構成され、周辺モジュールは、周辺モジュール及びベースモジュールの入／出力装置間で入／出力信号を渡すのに十分な計算リソースのみを利用する。
【００１３】
更なる実施は、特定の処理リソースを有し、ベースモジュールのオペレーティングシステムの第１のセッションにアクセスを提供するグラフィカルユーザインタフェースを第１のユーザに提供するベースモジュールを含む計算リソースを効率的に管理し分散させるシステムを提供する。システムは周辺モジュールも含み、周辺モジュールは、ベースモジュールに通信可能に接続され、オペレーティングシステムの別個のインスタンスをベースモジュールのメモリにロードすることを必要とせずに、ベースモジュールのオペレーティングシステムの第２のセッションへのアクセスを提供するグラフィカルユーザインタフェースを第２のユーザに提供する。
【００１４】
本発明の追加の実施はインテリジェントな搭載ブラケットを提供し、このブラケットは、下にある表面に搭載され、搭載された物品をしっかりと維持又は保持するように構成された構造を有する。少なくともいくつかの実施においては、構造は、処理リソースをリモートコンピュータシステムから、搭載ブラケットの近傍の１つ又は複数のコンピュータリソースに分散させるように構成されたコンピュータシステムを保持し、且つ／又は収容する。
【００１５】
本発明の追加の実施は、様々な異なるエンタープライズでの動的モジュール式処理ユニット（ベースモジュール及び／又は周辺モジュールを含む）の搭載に関する。少なくともいくつかの実施においては、搭載の様式は、必要な特定のエンタープライズ及び対応する環境によって決まる。少なくともいくつかの実施においては、緩衝マウントが含まれて、要求される衝撃及び振動の条件を満たす。いくつかの実施においては、搭載システムは、固定可能に締め付ける必要がある環境で固定搭載システムを含む。他の実施においては、選択的に着脱可能なコネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの着脱を容易にすることができる。他の実施においては、圧入コネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの着脱を容易にすることができる。
【００１６】
本発明の方法及びプロセスは、個人コンピューティングエンタープライズ及び他のコンピューティングエンタープライズの分野で特に有用であることが証明されているが、本発明の方法及びプロセスを様々な異なる用途で、且つ様々な異なる製造分野で使用して、制御システム又はスマートインタ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及び／又はそのような装置の実施から恩恵を受けるエンタープライズを含め、カスタマイズ可能なエンタープライズをもたらすことが可能なことを当業者は理解するだろう。そのような産業の例としては、限定ではなく、自動車産業、航空産業、油圧制御産業、オート／ビデオ制御産業、電気通信産業、医療産業、特定用途産業、電子消費者装置産業、及びコンピュータ装置を使用する他の産業が挙げられる。したがって、本発明のシステム及び方法は、従来は現在のコンピュータ技術を未だ利用していなかった市場を含め、巨大な計算力を市場に提供する。
【００１７】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点が、以下の説明において記載されるか、又は以下の説明において完全に明らかになるだろう。特徴及び利点は、本明細書において提供される機器及び組み合わせによって実現し、得ることができる。さらに、本発明の特徴及び利点は、本発明の実施によって学習し得るか、又は以下に記載されるように、説明から明からになるだろう。
【００１８】
本発明の上記及び他の特徴及び利点が得られる様式を記載するために、本発明のより具体的な説明が、添付図面に示される本発明の特定の実施形態を参照することによって行われる。図面が本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがって、本発明の範囲の限定として見なされるべきではないことを理解して、本発明について、添付図面の使用を通して更に具体的且つ詳細に記述し説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態による代表的なモジュール式処理ユニットを提供するブロック図を示す。
【図２】代表的なモジュール式処理ユニットの斜視図を示す。
【図３】図２の代表的なモジュール式処理ユニットの別の斜視図を示す。
【図４】モジュール式処理ユニットの代表的なケース、より具体的にはモジュール式処理ユニットの代表的な支持シャシの斜視図を示す。
【図５】本発明の実施形態によるインサート及び動的バックプレーンと共に、主支持シャシの分解組立図を示す。
【図６】代表的なエンドプレートを示す。
【図７】代表的なエンドキャップを示す。
【図８】動的バックプレーンを有する代表的なモジュール式処理ユニットを示す。
【図９】エンドプレートが取り外された状態の代表的なモジュール式処理ユニットを示す。
【図１０】任意のタイプの外部物体に動作可能に接続するモジュール式処理ユニットを示す。
【図１１】代表的なコンピューティングエンタープライズを示す。
【図１２】モニタに結合されたモジュール式処理ユニットを有する代表的なエンタープライズを示す。
【図１３】モニタに結合されたモジュール式処理ユニットを有する別の代表的なエンタープライズを示す。
【図１４】代表的な周辺モジュールとして示される代表的なモジュール式処理ユニットの分解組立図を示す。
【図１５】相互動作可能に接続された２つのモジュール式処理ユニット、すなわち、代表的なベースモジュール及び代表的な周辺モジュールを有するエンタープライズを示す。
【図１６】代表的な周辺モジュールの端面図を示す。
【図１７】代表的な周辺モジュールの斜視図を示す。
【図１８】代表的な周辺モジュールの斜視図を示す。
【図１９】代替の代表的な周辺モジュールの外側の構造部の端面図を示す。
【図２０】代表的な搭載プレートの斜視図を示す。
【図２１】代表的な搭載システムを示す。
【図２２】別の代表的な搭載ブラケットを示す。
【図２３】モジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式を示す。
【図２４】図２３のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【図２５】モジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示す。
【図２６】図２５のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【図２７】モジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示す。
【図２８】図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【図２９】図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の上面図を示す。
【図３０】図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の斜視図を示す。
【図３１】別の代表的な搭載ブラケットの斜視図を示す。
【図３２】モジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式を示す。
【図３３】図３２のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【図３４】ラック又はキャビネットにモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式を示す。
【図３５】ラック又はキャビネットにモジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示す。
【図３６】代表的なＤＩＮレール搭載システムを示す。
【図３７】代表的なＤＩＮレール搭載システムの別の図を示す。
【図３８】代表的なＤＩＮレール搭載システムの別の図を示す。
【図３９】別の代表的な搭載システムを示す。
【図４０】図３９の代表的な搭載システムによる代表的なコンテナを示す。
【図４１】モジュール式処理ユニットが内部に搭載された図４０の代表的なコンテナを示す。
【図４２】図４０の代表的なコンテナ内への代表的なモジュール式処理ユニットの搭載を示す。
【図４３】図４０の代表的なコンテナ内への代表的なモジュール式処理ユニットの搭載を更に示す。
【図４４】図４０の代表的なコンテナ内への代表的なモジュール式処理ユニットの搭載を更に示す。
【図４５】図３９の代表的な搭載システムの別の図を示す。
【図４６】壁内積層搭載システムを示す。
【図４７】代表的な搭載システムによる代表的なコンテナを示す。
【図４８】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図４９】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５０】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５１】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５２】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５３】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５４】複数のコンピュータ装置を選択的に受け、ダンピングシステムを利用する代表的な引き出し又はトレイを示す。
【図５５】複数のコンピュータ装置を選択的に受ける引き出し又はトレイを含む代表的な積み重ね構成を示す。
【図５６】複数のコンピュータ装置を選択的に受ける引き出し又はトレイを含む代表的な積み重ね構成を示す。
【図５７】複数のコンピュータ装置を選択的に受ける代表的な管状構成を示す。
【図５８】複数のコンピュータ装置を選択的に受ける代表的な構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、動的なモジュール式処理ユニットの搭載に関する。特に、本発明は、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の他の処理ユニット（ベースモジュール及び／又は周辺モジュール）と共に使用されるように構成されたモジュール式処理ユニットを搭載するシステム及び方法に関する。
【００２１】
少なくともいくつかの実施形態では、搭載の様式は、必要とされる特定のエンタープライズ及び対応する環境によって決まる。少なくともいくつかの実施形態では、緩衝マウントが含まれて、必要な衝撃要件及び振動要件を提供する。いくつかの実施形態では、搭載システムは、固定する必要がある環境では固定搭載システムを含む。他の実施形態では、選択的に着脱可能なコネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの着脱を容易にすることができる。他の実施形態では、圧入コネクタが提供されて、動的モジュール式処理ユニットの着脱を容易にすることができる。
【００２２】
説明の以下の部分は、説明の理解を増大させるためにいくつかの見出しに分かれており、決して限定を意図しない。
【００２３】
代表的な動作環境
本発明は、動的モジュール式処理ユニットを搭載するシステム及び方法に関する。特に、本発明の実施形態は、軽量でコンパクトであり、選択的に単独で、又はエンタープライズ内の１つ又は複数の追加の処理ユニットに適応するように構成されるモジュール式処理ユニットに関連して行われる。いくつかの実施形態では、非周辺機器ベースのケース、冷却プロセス（例えば、熱力学的対流冷却、強制空気、及び／又は液体冷却）、最適化された階層プリント回路基板構成、最適化された処理とメモリとの比率、及び／又は柔軟性の増大及び周辺機器及び用途への支持を提供するダイナミックバックプレーンを含む。
【００２４】
本発明の実施形態は、全てのタイプのコンピュータ及び／又は電気エンタープライズに関連して利用し得るプラットフォームを含む。プラットフォームは、動的モジュール式ユニットに対する影響が最小の状態で多数の変更が可能であり、それにより、全てのタイプの用途にわたるプラットフォームの有用性が強化される。さらに、上述したように、モジュール式処理ユニットは、単独で機能することもでき、又はカスタマイズ可能なエンタープライズ内の１つ又は複数の他のモジュール式処理ユニットに関連付けることもでき、それにより、強化した処理能力を提供する。
【００２５】
図１及び対応する考察は、本発明の実施形態による、適切な動作環境の一般的な説明を提供することを目的とする。更に後述するように、本発明の実施形態は、後述するようなネットワーク化構成又は組み合わせの構成を含め、様々なカスタマイズ可能なエンタープライズ構成での１つ又は複数の動的モジュール式処理ユニットの使用を含む。
【００２６】
本発明の実施形態は１つ又は複数のコンピュータ可読媒体を含み、各媒体は、データ又はデータを操作するコンピュータ実行可能命令を含むように構成し得るか、又はそれらを含む。コンピュータ実行可能命令は、様々な異なる機能を実行可能な汎用モジュール式処理ユニットに関連付けられるか、又は限られた数の機能を実行可能な専用モジュール式処理ユニットに関連付けられるような１つ又は複数のプロセッサによってアクセスし得るデータ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、又は他のプログラムモジュールを含む。
【００２７】
コンピュータ実行可能命令は、エンタープライズの１つ又は複数のプロセッサに特定の命令又は命令群を実行させ、処理方法のステップを実施するプログラムコード手段の例である。さらに、特定のシーケンスの実行可能命令は、そのようなステップの実施に使用し得る対応する動作の例を提供する。
【００２８】
コンピュータ可読媒体の例としては、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）、電子的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（「ＣＤ−ＲＯＭ」）、任意の固体状態記憶装置（例えば、フラッシュメモリ、スマートメディア等）、又は処理ユニットによってアクセスし得るデータ若しくは実行可能命令を提供可能な任意の他の装置若しくは構成要素が挙げられる。
【００２９】
図１を参照すると、代表的なエンタープライズはモジュール式処理ユニット１０を含み、このユニット１０は、汎用又は専用処理ユニットとして使用し得る。例えば、モジュール式処理ユニット１０は、単独で利用することもでき、又はパーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、個人情報端末（「ＰＤＡ」）若しくは他のハンドヘルド装置、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、スマート家電若しくは装置、制御システム、又は他のコンピュータシステム等の１つ又は複数の他のモジュール式処理ユニットと共に利用することもできる。複数の処理ユニットを同じエンタープライズで使用することは、処理能力の増大をもたらす。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、又はまとめて分散処理に参加することもできる。
【００３０】
図１では、モジュール式処理ユニット１０は１つ又は複数のバス及び／又は相互接続１２を含み、これは、様々な構成要素を接続するように構成し得、２つ以上の構成要素間でデータを交換できるようにする。バス／相互接続１２は、メモリバス、周辺バス、又は任意の様々なバスアーキテクチャを使用するローカルバスを含む様々なバス構造の１つを含み得る。バス／相互接続１２によって接続される典型的な構成要素は、１つ又は複数のプロセッサ１４と、１つ又は複数のメモリ１６とを含む。他の構成要素は、以下では「データ操作システム１８」と呼ぶ論理、１つ又は複数のシステム、１つ又は複数のサブシステム、及び／又は１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースの使用を通してバス／相互接続１２に選択的に接続し得る。さらに、他の構成要素を、論理、１つ又は複数のシステム、１つ又は複数のサブシステム、及び／又は１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースの使用を通してバス／相互接続１２に外付けで接続し得、且つ／又はモジュール式処理ユニット３０及び／又はプロプライエタリ装置３４等の論理、１つ又は複数のシステム、１つ又は複数のサブシステム、及び／又は１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースとして機能し得る。Ｉ／Ｏインタフェースの例は、１つ又は複数の大容量記憶装置インタフェース、１つ又は複数の入力インタフェース、１つ又は複数の出力インタフェース等を含む。したがって、本発明の実施形態は、１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースを使用する能力及び／又は利用される論理若しくは他のデータ操作システムに基づいて製品のユーザビリティを変更する能力を含む。
【００３１】
論理は、インタフェース、システムの部分、サブシステムに結び付けることができ、且つ／又は特定のタスクを実行するために使用し得る。したがって、論理又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、論理又は他のデータ操作システムはＩ／Ｏインタフェースである。代替又は追加として、モジュール式処理ユニットを別の外部システム又はサブシステムに結び付けることを可能にする論理又は別のデータ操作システムを使用し得る。例えば、外部システム又はサブシステムは、特別なＩ／Ｏ接続を含むこともあれば、含まないこともある。代替又は追加として、外部Ｉ／Ｏが論理に関連付けられない論理又は他のデータ操作システムを使用し得る。本発明の実施形態は、車両のＥＣＵ、油圧制御システム等の特別な論理及び／又は特定のハードウェアをいかに制御するかをプロセッサに通知する論理の使用も含む。さらに、本発明の実施形態が、論理、システム、サブシステム、及び／又はＩ／Ｏインタフェースを利用する多数の異なるシステム及び／又は構成を含むことを当業者は理解するだろう。
【００３２】
上記で提供されたように、本発明の実施形態は、１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースを使用する能力及び／又は利用される論理若しくは他のデータ操作システムに基づいて製品のユーザビリティを変更する能力を含む。例えば、モジュール式処理ユニットは、１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェースと、デスクトップコンピュータとして使用されるように設計された論理とを含むパーソナル計算システムの一部であり、論理又は他のデータ操作システムは、２つの標準ＲＣＡを介してアナログオーディオを取り入れ、ＩＰアドレスにブロードキャストしたい音楽局のためにオーディオ符号化を実行するフラッシュメモリ又は論理を含むように変更し得る。したがって、モジュール式処理ユニットは、モジュール式処理ユニットのバックプレーンにあるデータ操作システム（例えば、論理、システム、サブシステム、Ｉ／Ｏインタフェース等）に対して行われた変更に起因して、コンピュータシステムではなく家電として使用されるシステムの部分であり得る。したがって、バックプレーン上のデータ操作システムの変更は、モジュール式処理ユニットの用途を変更することができる。したがって、本発明の実施形態は非常に適応性が高いモジュール式処理ユニットを含む。
【００３３】
上記で提供されたように、処理ユニット１０は、中央プロセッサ等の１つ又は複数のプロセッサ１４と、任意選択的に、特定の機能又はタスクを実行するように設計された１つ又は複数の他のプロセッサとを含む。通常、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、光ディスク、固体状態メモリ、フラッシュ等のコンピュータ可読媒体において提供されるか、又は同様にコンピュータ可読媒体として見ることができる通信接続から提供される命令を実行するのは、プロセッサ１４である。
【００３４】
メモリ１６は１つ又は複数のコンピュータ可読媒体を含み、この媒体は、データ又はデータを操作する命令を含むように構成し得るか、又はデータ又は命令を含み、バス／相互接続１２を通してプロセッサ１４によってアクセスし得る。メモリ１６は、例えば、情報を永久的に記憶するために使用されるＲＯＭ２０及び／又は情報を一時的に記憶するために使用されるＲＡＭ２２を含み得る。ＲＯＭ２０は、モジュール式処理ユニット１０の開始中等に通信を確立するために使用される１つ又は複数のルーチンを有する基本入／出力システム（「ＢＩＯＳ」）を含み得る。動作中、ＲＡＭ２２は、１つ又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、及び／又はプログラムデータ等の１つ又は複数のプログラムモジュールを含み得る。
【００３５】
示されるように、本発明の少なくともいくつかの実施形態は非周辺ケースを含み、このケースは、より堅牢な処理ユニットを提供し、ユニットを様々な異なる用途で使用可能にする。図１では、１つ又は複数の大容量記憶装置インタフェース（データ操作システム１８として示される）を使用して、１つ又は複数の大容量記憶装置２４をバス／相互接続１２に接続し得る。大容量記憶装置２４は、モジュール式処理ユニット１０の周辺機器であり、モジュール式処理ユニット１０が大量のデータを保持できるようにする。大容量記憶装置の例としては、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、フラッシュドライブ、光ディスクドライブ、及び他の記憶装置が挙げられる。
【００３６】
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、光ディスク、又は別のコンピュータ可読媒体から読み出し、且つ／又はそれ（ら）に書き込むことができる。大容量記憶装置２４及び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つ又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、又はプログラムデータ等の１つ又は複数のプログラムモジュールを含み得るデータ及び／又は実行可能命令の不揮発性記憶を提供する。そのような実行可能命令は、本明細書に開示される方法のステップを実施するプログラムコード手段の例である。
【００３７】
データ操作システム１８を利用して、１つ又は複数の対応する周辺Ｉ／Ｏ装置２６を通してデータ及び／又は命令をモジュール式処理ユニット１０と交換できるようにし得る。周辺Ｉ／Ｏ装置２６の例は、キーボード及び／又はマウス、トラックボール、光ペン、スタイラス、又は他のポインティングデバイス、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、パラボラアンテナ、スキャナ、カムコーダ、デジタルカメラ、センサ等の代替の入力装置等の入力装置、並びに／或いは、モニタもしくは表示画面、スピーカー、プリンタ、制御システム等の出力装置を含む。同様に、周辺Ｉ／Ｏ装置２６をバス／相互接続１２に接続するために使用し得る専用論理に結合されるデータ操作システム１８の例としては、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（ＩＥＥＥ１３９４）、無線受信器、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Ｉ／Ｏ周辺機器、任意のシリアルＩ／Ｏ周辺機器、又は別のインタフェースが挙げられる。
【００３８】
データ操作システム１８は、１つ又は複数のネットワークインタフェース２８にわたる情報の交換を可能にする。ネットワークインタフェース２８の例は、処理ユニット間で情報を交換できるようにする接続、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）若しくはモデムに接続するためのネットワークアダプタ、無線リンク、又はインターネット等の広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）に接続するための別のアダプタを含む。ネットワークインタフェース２８は、モジュール式処理ユニット１０に組み込んでもよく、又はモジュール式処理ユニット１０の周辺機器であってもよく、ＬＡＮ、無線ネットワーク、ＷＡＮ、及び／又は処理ユニット間の任意の接続に関連付け得る。
【００３９】
データ操作システム１８は、モジュール式処理ユニット１０が１つ若しくは複数のローカル若しくはリモートモジュール式処理ユニット３０又はコンピュータ装置と情報を交換できるようにする。モジュール式処理ユニット１０とモジュール式処理ユニット３０との接続は、ハードワイヤードリンク及び／又は無線リンクを含み得る。したがって、本発明の実施形態は、直接バス間接続を含む。これにより、大きなバスシステムの作成が可能になる。これにより、エンタープライズの直接バス間接続に起因して現在知られているハッキングもなくなる。さらに、データ操作システム１８は、モジュール式処理ユニット１０が、１つ又は複数のプロプライエタリＩ／Ｏ接続３２及び／又は１つ又は複数のプロプライエタリ装置３４と情報を交換できるようにする。
【００４０】
処理ユニットにアクセス可能なプログラムモジュール又はその部分は、リモートメモリ記憶装置に記憶し得る。さらに、ネットワーク化されたシステム又は組み合わせられた構成では、モジュール式処理ユニット１０は、分散計算環境に参加し得、この環境では、機能又はタスクは複数の処理ユニットによって実行される。代替的には、組み合わせられた構成／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し得る。したがって、例えば、エンタープライズの１つの処理ユニットはビデオデータ専用とすることができ、それにより、従来のビデオカードに取って代わり、従来の技法よりも優れたそのようなタスクを実行する処理能力の増大をもたらす。
【００４１】
本発明の実施形態が様々な構成を含み得ることを当業者は理解するだろうが、耐久性がある動的モジュール式処理ユニット９０の代表的な実施形態を示す図２及び図３を参照する。モジュール式処理ユニット９０は、プロプライエタリケースモジュール１００（以下、「ケースモジュール１００」と呼ぶ）と、プロプライエタリプリント回路基板設計とを備える。モジュール式処理ユニット９０は、ケースモジュール１００の特定の計算された設計を通して、従来技術による処理ユニット又はコンピュータでは見られない非並列コンピュータ処理の利点及び特徴を提供する。実際に、本明細書において説明され特許請求される本発明の処理ユニットは、従来のコンピュータ又は処理ユニットからの完全な概念シフト又はパラダイムシフトを呈する。このパラダイムシフトは、主題が添付の特許請求の範囲において具現される以下に開示される主題から明らかになるだろう。
【００４２】
図２及び図３は、モジュール式処理ユニット９０として識別される代表的なモジュール式処理ユニットを、概して示される主な構成要素の多くが完全に組み立てられた状態で示す。述べたように、モジュール式処理ユニット９０はケースモジュール１００を備え、これ自体は、図４により完全に説明される非常に特定の独自の支持構造及び幾何学的構成又は設計を有する。好ましい一実施形態では、ケースモジュール１００は、主支持シャシ１１４と、第１のインサート１６６と、第２のインサート１７０と、第３のインサート１７４（図示せず）と、動的バックプレーン１３４（図示せず）と、第１のエンドプレート１３８と、第２のエンドプレート１４２（図示せず）と、第１のエンドキャップ１４６と、第２のエンドキャップ１５０とを備えて、プリント回路基板、処理チップ、及び回路等の１つ又は複数の処理構成要素及び他のコンピュータ構成要素の囲まれた筐体又はケースを提供する。
【００４３】
図４及び図５は、主支持シャシ１１４と、主支持シャシ１１４に取り付けられるか、又は結合されるように設計されたケースモジュール１００の構成要素部のいくつかとの代表的な実施形態を示す。好ましくは、これらの構成要素部は、示されるように、シャシ１１４に取り外し可能に結合されて、本明細書に記述され記載されるモジュール式処理ユニット９０の独自の特徴及び機能のいくつかを可能にする。主支持シャシ１１４は、ケースモジュール１００及びモジュール式処理ユニット９０の主な支持構造体として機能する。その小型のサイズ及びプロプライエタリな設計が、従来技術の設計に見られない利点及び恩恵を提供する。本質的に、主支持シャシ１１４は、任意の追加の物理的な付属品、処理構成要素、及び他の回路基板構成要素を含め、モジュール式処理ユニット９０の構成要素部に構造的支持を提供するとともに、モジュール式処理ユニット９０を、任意の既知の構造若しくはシステムへの組み込み又はクラスタ化環境若しくはマルチプレックス環境での使用等のいかなるタイプの環境にも適応可能にする。
【００４４】
特に、図に示されるように、モジュール式処理ユニット９０、特にケースモジュール１００は本質的に、立方体形の設計からなり、主支持シャシ１１４の第１、第２、及び第３の壁支持体１１８、１２２、及び１２６は、取り付けられた場合には動的バックプレーン１３４と共に、ケースモジュール１００の四面を構成し、統合モジュール１５４がケースモジュール１００の各角に位置決めされる。
【００４５】
接合センタ１５５は、第１、第２、及び第３の壁支持体１１８、１２２、及び１２６を一体的にまとめるとともに、後述するエンドプレートを取り付け得るベースを提供するように機能する。エンドプレートは、アタッチメント受け部１９０内に挿入される取り付け手段を使用して主支持シャシ１１４に結合され、アタッチメント受け部は、使用される取り付け手段の特定のタイプに応じてねじ切りされることもあれば、されないこともある、開口部として図４に示される。接合センタ１５５は、後述するように、モジュール式処理ユニット９０内に存在する周辺プリント回路基板設計に主な支持及び接合センタを更に提供する。図４に示されるように、プリント回路基板は、１つ又は複数の溝付き基板受け部１６２内に挿入し、固定することが可能である。図に示され、本明細書に記載される特定の設計は単に、プリント回路基板をモジュール式処理ユニット９０内に固定又は係合させる代表的な例にすぎない。他の設計、組立体、又は装置が意図され、当業者に認識されるように使用し得る。例えば、処理構成要素を固定する手段は、ねじ、リベット、締まり嵌め、及び他のコネクタを含み得る。
【００４６】
主支持シャシ１１４は複数の溝又はスライド受け部１８２を更に備え、これは、１つ又は複数のインサート部材に配置された対応するインサート、動的バックプレーン、シャシ、２つ以上の処理ユニットを一緒に結合するために使用される搭載ブラケットを受けるか、又は処理ユニットを別の構造で実施できるようにするように設計される。スライド受け部１８２は、構造体の適する要素、構造体、若しくは装置自体を受け入れるか、又は受けるために使用することもでき、処理ユニット、特にケースモジュールは耐荷重部材として機能する。モジュール式処理ユニット９０が耐荷重部材として機能する能力は、その独自のシャシ設計から導出される。例えば、モジュール式処理ユニット９０を使用して、２つの構造体を一緒に橋渡しし、全体的な構造的支持及び構造体の安定性に寄与し得る。さらに、モジュール式処理ユニット９０は、主支持シャシ１１４に直接取り付けられた負荷に耐え得る。例えば、コンピュータ画面又はモニタは、モジュール式処理ユニット９０によって物理的に支持しプロセス制御し得る。更なる例として、モジュール式処理ユニット９０を使用して、照明の固定具等の様々な固定具又はブレーカーボックス等を物理的に支持しプロセス制御し得る。さらに、必要な場合、追加のヒートシンク組立体をモジュール式処理ユニット９０に同様にして結合し得る。多くの他の可能な耐荷重状況又は環境が可能であり、本明細書において意図される。したがって、本明細書に特に記載される状況又は環境は、例示のみを意味し、決して限定ではない。スライド受け部１８２は、主支持シャシ１１４の接合センタ１５５の長さに延びる略円筒形の溝として示される。スライド受け部１８２は、外部構成要素を主支持シャシ１１４に結合する単なる一様式を構成する。他の設計又は組み立てが意図され、当業者に認識されるように、上述したような様々な構成要素部を取り付ける手段を提供するという意図される機能を実行するために使用し得る。
【００４７】
図４及び図５は、主支持シャシ１１４、特に第１、第２、及び第３の壁支持体１１８、１２２、及び１２６の凹面性を更に示す。第１、第２、及び第３のインサート部材１６６、１７０、及び１７４は、対応する凹面設計を備える。これらの構成要素部のそれぞれは、第１の壁支持体１１８が、第１のインサート１６６内に設計される相手方の曲率に対応する曲率半径１２０を備えるように、特に計算された曲率半径を更に備える。同様に、第２の壁支持体１２２は、第２のインサート１７０内に設計される相手方の曲率半径に対応する曲率半径１２４を備え、第３の壁支持体１２６は、第３のインサート１７４内に設計される相手方の曲率半径に対応する曲率半径１２８を備える。図６及び図７に示されるように、エンドプレート１３８及び１４２並びにエンドキャップ１４６及び１５０はそれぞれ、主支持シャシ１１４の凹面設計形状に合うように同様の設計形状を備える。図に示される実施形態では、壁支持体及びインサート部材はそれぞれ、曲率半径を構成する。凹面設計及び計算された曲率半径はそれぞれ、主支持シャシ１１４の全体的な構造剛性及び強度に寄与するとともに、モジュール式処理ユニット９０の熱力学的放熱特性に寄与する。例えば、さらに詳細に後述するように、自然の対流冷却システムでは、凹面設計は、加熱された空気を外部及びケースモジュール１００の主に上部の角に分散させるのに役立ち、したがって、熱又は加熱された空気をモジュール式処理ユニット９０の内部の上部及び角から及び上部の左右の角に向けて散逸させることができ、次に、換気口１９８を通って逃げるか、又はケースモジュール１００の上部を通して更に伝導し得る。必要な場合にケースモジュール１００の最適な設計を提供するように、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も意図される。
【００４８】
好ましい実施形態では、主支持シャシ１１４は、モジュール式処理ユニット９０及び内部に含まれる構成要素に極めて強い支持構造を提供するような構造及び設計を有する完全に金属のシャシを備える。通常の状況下、さらには極端な状況下でも、主支持シャシ１１４は、通常であれば、従来の関連するコンピュータケースに傷を付けるか、若しくは窪ませ、又は他の環境若しくは極端な環境で使用される能力を制限するような様々な外部ソースに由来する非常に大きな付加応力及び衝撃力に耐えることが可能である。本質的には、主支持シャシ１１４は、モジュール式処理ユニット９０にほとんど破壊不可能なコンピュータケースを提供する主な寄与物である。コンピュータケースのこの独自の特徴は、幾何学的設計、一緒に嵌合される方法、材料組成、及び材料の厚さ等の他のファクタを含め、ケースモジュール１００の構築に使用される構成要素の特定の設計に直接的な関係を有する。特に、ケースモジュール１００は、好ましくは、全体的に半径外に構築され、存在する略あらゆる特徴及び要素は半径を構成する。この半径原理を利用して、モジュール式処理ユニット９０に加えられるいかなる負荷もモジュール式処理ユニット９０の外縁部に伝えられるように機能する。したがって、負荷又は圧力がケースモジュール１００の上部に掛けられる場合、その負荷は側部に沿って上部及び下部に伝えられ、最終的にケースモジュール１００の角に伝えられる。本質的に、掛けられるいかなる負荷も、最大強度が集中するモジュール式処理ユニット９０の角に伝えられる。
【００４９】
モジュール式処理ユニット９０及びその構成要素、すなわち、ケースモジュール１００、主支持シャシ１１４、インサート１６６、１７０、及び１７４、動的バックプレーン１３４、並びにエンドプレート１３８及び１４２はそれぞれ、好ましくは、押出プロセスを使用して金属から製造される。一実施形態では、主支持シャシ１１４、第１、第２、及び第３のインサート１６６、１７０、及び１７４、動的バックプレーン１３４、並びに第１及び第２のエンドプレート１３８及び１４２は、高い等級のアルミニウムから作られ、強く、それでいて軽量な特性をケースモジュール１００に提供する。加えて、金属ケースの使用により、良好な熱電動特性が提供される。好ましくはアルミニウム又は様々な等級のアルミニウム及び／又はアルミニウム組成物から構築されるが、ユーザの特定のニーズ及び／又は望みに応じて、チタン、銅、マグネシウム、新たに達成される混成合金、鋼、他の金属及び合金、並びにプラスチック、グラファイト、組成物、ナイロン、又はこれらの組み合わせ等の様々な他の材料を使用して、ケースモジュール１００の主構成要素を構築し得ることが意図される。基本的に、処理ユニットの意図される環境又は使用によって大方、構築される構成要素の特定の材料組成が決まる。述べたように、本発明の重要な特徴は、処理ユニットが、いくつかの用途で、且ついくつかの異なる及び／又は極端な環境内で適合し、使用される能力である。したがって、処理ユニットの特定の設計は、適切な材料を利用するという協調努力に頼る。言い換えれば、本発明の処理ユニットは、意図される用途に鑑みてニーズを最良に満たす所定の特に規定された材料組成を使用すること及びそのような組成を含むことを意図する。例えば、液体冷却モデル又は設計では、チタン等のより高密度の金属を使用して、処理ユニットにより大きな絶縁性を提供し得る。
【００５０】
好ましいアルミニウム組成を所与として、ケースモジュール１００は非常に強く、軽量であり、且つ動かすことが容易であるため、エンドユーザ及び製造業者の両者に及ぶ大きな利点が提供される。例えば、エンドユーザの観点から、モジュール式処理ユニット９０は、従来の関連するコンピュータが見つけることができない様々な環境内での使用に適応し得る。さらに、エンドユーザは本質的に、モジュール式処理ユニット９０を隠し、マスキングし、又はカモフラージュして、より清潔な見た目の乱雑さが低い部屋を提供するか、又はより美観的な見た目のワークステーションを提供し得る。
【００５１】
製造の観点から、ケースモジュール１００及びモジュール式処理ユニット９０は、上記で識別した構成要素部のそれぞれを挿入するか、又は組み立てるオートメーション化されたロボット工学プロセスに結合されたオートメーション化されたアルミニウム押出プロセス等の１つ又は複数のオートメーション化された組み立てプロセスを使用して製造することが可能である。等しく有利なのは、押出及びロボット工学組み立てプロセスへの適用可能性により、ケースモジュール１００を迅速に大量生産する能力である。当然、モジュール式処理ユニット９０は、処理ユニットの望まれる特定の特徴及び特定の意図される用途に応じて、ダイキャスティング及び射出成形、手での組み立て等の他の既知の方法を使用して製造することもできる。
【００５２】
加えて、ケースモジュール１００は、サイズが小さく、比較的軽量であるため、出荷コスト及び製造コストも大きく低減する。
【００５３】
図５を参照すると、ケースモジュール１００の主構成要素、すなわち、主支持シャシ１１４及び主支持シャシ１１４の側部に取り外し可能に取り付けるか、又は結合するように設計されるいくつかのインサートが示される。図５は、主支持シャシ１１４の後部に取り外し可能に取り付けられるか、又は結合されるように設計される動的バックプレーン１３４も示す。
【００５４】
特に、第１のインサート１６６は第１の壁支持体１１８に取り付けられる。第２のインサート１７０は第２の壁支持体１２２に取り付けられる。第３のインサート１７４は第３の壁支持体１２６に取り付けられる。さらに、第１、第２、及び第３のインサート１６６、１７０、及び１７４のそれぞれ並びに第１、第２、及び第３の壁支持体１１８、１２０、及び１２６は、実質的に同じ曲率半径を備え、それにより、入れ子又は一致する関係で係合又は嵌合し得る。
【００５５】
第１、第２、及び第３のインサート１６６、１７０、及び１７４のそれぞれは、主支持シャシ１１４を結合する手段を備える。図５に示されるように、例示的な一実施形態では、各インサートは、インサートの両端部に配置される２つのインサート係合部材１７８を備える。係合部材１７８は、主支持シャシ１１４内に形成される様々な外部装置、システム、物体等（以下、外部物体）に係合又は結合する手段内に嵌合するように設計される。示される例示的な実施形態では、外部物体に係合する手段は、図４に示され、上記で識別された主支持シャシ１１４に沿って位置決めされる複数のスライド受け部１８２を備える。スナップ、ねじ、リベット、インターロックシステム、及び当分野で一般に既知の任意の他の手段に及ぶ様々な取り付け具を利用するなど、他の手段も意図される。
【００５６】
動的バックプレーン１３４も、主支持シャシ１１４に着脱可能に結合されるように設計されるか、又は着脱可能に結合することが可能である。動的バックプレーン１３４は、主支持シャシ１１４に係合する手段を備える。示される例示的な実施形態では、係合する手段は、動的バックプレーン１３４の両端部に位置決めされる２つの係合部材１８６で構成される。係合部材１８６は、主支持シャシ１１４の後部（スペース１３０として示される）に沿った各位置においてスライド受け部１８２内に嵌まり、インサート１６６、１７０、及び１７４が各位置において主支持シャシ１１４に取り付けられるのと同じように、動的バックプレーン１３４を主支持シャシ１１４に取り外し可能に取り付ける。これらの特定の特徴は、いくつかの可能な構成、設計、又は組み立てのうちの１つとして意図される。したがって、図に特に示され、本明細書に記載される手段以外の動的バックプレーン１３４を主支持シャシ１１４に取り付けるために利用可能な他の手段を当業者が認識することが意図される。
【００５７】
外部物体、特にスライド受け部１８２に係合する手段は、インサート１６６、１７０、及び１７４、動的バックプレーン１３４、搭載ブラケット、別の処理ユニット、又は任意の他の必要とされる装置、構造、若しくは組立体等の様々なタイプの外部物体（より完全に後述する）に着脱可能に結合することが可能である。図５に示されるように、スライド受け部１８２は、着脱可能に対応する係合部材１７８に係合して、各インサートを必要に応じて内外に摺動させることができる。述べたように、主支持シャシ１１４を結合する他の手段及び外部物体に係合する手段が本明細書において意図され、当業者には明らかだろう。
【００５８】
各インサート及び動的バックプレーン１３４を取り外し可能又は着脱可能に主支持シャシ１１４に結合させることにより、従来の関連するコンピュータケースよりも優れたモジュール式処理ユニット９０へのいくつかの大きな利点が達成される。例えば、決して限定を意図せずに、第１、第２、及び第３のインサート１６６、１７０、及び１７４は、美観を目的として取り外し、置換し、又は相互交換することが可能である。これらのインサート部材は、異なる色及び／又はテクスチャを有し得、したがって、特定のテイストに合うように、又は所与の環境若しくは設定によりよく適応するように、モジュール式処理ユニット９０をカスタマイズすることが可能である。さらに、各エンドユーザが特定のユニットの見た目及び全体の雰囲気を指定することが可能なことにより、より大きな多様性が達成される。取り外し可能又は相互交換可能なインサート部材は、ユニットを使用する任意の企業団体又は個人用にモジュール式処理ユニット９０をブランド化（例えば、ロゴ及び商標を有する）する能力も提供する。主支持シャシ１１４外部にあるため、インサート部材は、必要に応じて任意の形態又はブランド化形態をとることが可能である。
【００５９】
美観の他にも、他の利点も認識される。より高度の多様性で、外部物体に係合する手段は、モジュール式処理ユニット９０に、堅牢で、カスタマイズ可能であり、スマートな物体を作成する能力を提供する。例えば、処理ユニットは、モバイル設定又は周辺機器ドッキングステーションにドッキングし得、処理ユニットは、今までは処理ユニットを備えることができなかったか、又はそうすることが困難であったか、若しくは非現実的であったボート、車、飛行機、及び他の物品又は装置等の任意の考えられる物体の制御ユニットとして機能し得る。
【００６０】
図６を参照して、第１のエンドプレート１３８又は第２のエンドプレート１４２の図を示し、これらのエンドプレートは、主シャシ１１４の第１及び第２の端部１４０及び１４４にそれぞれ結合し、空気をモジュール式処理ユニット９０の内部内又は内部外に流すか、又は渡すことができる手段を提供するように機能する。第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２は、第１のエンドキャップ１４６及び第２のエンドキャップ１５０（図７に示される）のそれぞれと共に機能して、保護的及び機能的カバーをケースモジュール１００に提供する。いくつかの実施形態はエンドキャップを含まない。第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２は、取り付け手段１１０（図２に示される）を使用して主支持シャシ１１４に取り付けられる。取り付け手段１１０は通常、様々なタイプのねじ、リベット、及び当分野において一般に既知の他の固定具を含むが、当分野において一般的に既知のように、第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２を第１のエンドキャップ１４６及び第２のエンドキャップ１５０と共に主支持シャシ１１４に取り付ける他のシステム又は装置を含むこともできる。代表的な実施形態では、取り付け手段１１０は、主支持シャシ１１４の四つ角にある統合モジュール１５４に配置された各取り付け受け部１９０内に嵌まることが可能なねじを含む（取り付け受け部１９０及び統合モジュール１５４は図４に示される）。
【００６１】
構造的に、第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２は、主支持シャシ１１４の端部１４０及び１４４の幾何学的形状及び設計に合う幾何学的形状及び設計を備える。特に、図６に示されるように、第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２の周縁形状は一連の凹面縁部を備え、各凹面縁部は、各壁支持体及び動的バックプレーンの曲率半径に合う曲率半径を有する。本質的に、エンドプレート１３８及び１４２は、ケースモジュール１００の形状に従うことによってケースモジュール１００の端部を閉じるように機能する。
【００６２】
第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２の主な機能のうちの１つは、ケースモジュール１００への空気の流入及びケースモジュール１００からの空気の流出を促進又は可能にする手段を提供することである。図６に示される例示的な実施形態では、そのような手段は、エンドプレート１３８及び１４２の表面又は面に沿って断続的に離間され、エンドプレート１３８及び１４２を貫通する複数の開口部又は換気口１９８を備える。以下の熱力学的セクションに説明されるように、一実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は、自然の対流を利用して、内部に含まれる処理構成要素を冷却する。エンドプレート１３８及び１４２に換気口１９８を備えることにより、周囲の空気をモジュール式処理ユニット９０の内部に流入させ、その一方で、モジュール式処理ユニット９０内部内に配置されるプロセッサ及び他の構成要素から生成される加熱された空気を内部から外部環境に逃がすか、又は流出させる。自然の物理により、加熱された空気は上昇し、より冷たい空気がケースモジュール１００内に引き込まれる際に、ケースモジュール１００から強制的に出される。周囲の空気及び加熱された空気のこの流入及び流出のそれぞれにより、モジュール式処理ユニット９０は、自然の対流冷却システムを利用して、モジュール式処理ユニット９０内部で機能又は動作するプロセッサ及び他の内部構成要素を冷却することができる。換気口１９８は、好ましくは、多数であり、エンドプレート１３８及び１４２の表面エリアの大半、特に外周縁領域に広がり、したがって、空気冷却モデルで全ての内部構成要素の増大した効率的な冷却を可能にする。換気口１９８は厳密な仕様に機械加工されて、空気流を最適化するとともに、ケースモジュール１００内への部分流入を制限する。いくらかの流れを制限することにより、埃及び他の堆積物又は粒子がケースモジュール１００の内部に入ることが阻止され、ケースモジュール１００の内部では、埃及び他の堆積物又は粒子はモジュール式処理ユニット９０を破損させ、性能を低下させるおそれがある。実際には、換気口１９８は、空気粒子のみを通して流すようなサイズである。
【００６３】
ケースモジュール１００は、好ましくは、金属で作られるため、全体の構造又は構造の一部は、正又は負に帯電させて、埃及び他の粒子又は破片がケースに引きつけられないようにすることができる。そのような静電帯電は、静電電荷が埃及び他の要素を飛び越え、メインボードを破損する危険性も回避する。静電電荷の提供は、イオンフィルタリングと同様であり、逆なだけである。ケースモジュール１００を負に帯電させることにより、全ての正電荷イオン（すなわち、埃、汚れ等）が反発する。
【００６４】
図７は第１のエンドキャップ１４６及び第２のエンドキャップ１５０を示し、これらは、第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２のそれぞれと、主支持シャシ１１４の各端部１４０及び１４４の一部を覆って嵌まるように設計される。これらのエンドキャップは、好ましくは、何らかのタイプの衝撃吸収プラスチック又はゴムで作られ、したがって、モジュール式処理ユニット９０への保護バリアを提供するとともに、全体的な見た目及び雰囲気を付加するように機能する。いくつかの実施形態はエンドキャップを含まない。
【００６５】
一実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は、従来のコンピュータケースに対して、又は従来のコンピュータケースと比較してむしろ小さな設置面積又はサイズを備える。例えば、例示的な実施形態では、その幾何学的寸法は長さ約４インチであり、幅約４インチであり、高さ約４インチであり、デスクトップコンピュータ、さらには大半のポータブルコンピュータ又はラップトップ等の過去の関連する従来の処理ユニットよりもはるかに小さい。その寸法低減特徴に加えて、モジュール式処理ユニット９０はむしろ独自な幾何学的特徴も同様に備える。図２及び図３はこの独自の形状又は幾何学を示し、その大半は上記で考察した。これらの寸法的特徴及び幾何学的特徴は、形態的にプロプライエタリであり、それぞれがモジュール式処理ユニット９０の特定で独自の機能的態様及び性能に寄与する。これらの特徴は、従来の関連する処理ユニットに見られない有意な特徴及び利点も提供するか、又は役立つ。言い換えれば、本明細書に記載され示されるモジュール式処理ユニット９０のプロプライエタリ設計により、過去の関連する従来のコンピュータケース及び処理ユニットでは不可能である方法での実行及び環境での動作が可能になる。
【００６６】
モジュール式処理ユニット９０が任意のサイズ及び／又は幾何学的形状をとることが可能なことを述べることが重要である。好ましい実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は４×４×４サイズを有する略立方体形状であるが、他のサイズ及び形状も本発明の範囲内であることが意図される。特に、本明細書に記載のように、処理ユニットは、当業者が考え得る任意の構造体等の様々な構造体又は超構造体で使用されるように構成し得る。この意味では、モジュール式処理ユニット９０は、その意図される環境の物理的特性を引き受けることが可能な、適するサイズ及び構造を備えることが可能でなければならない。例えば、処理ユニットを薄いハンドヘルド装置内で使用すべき場合、薄いプロファイルの物理的設計を有して構築され、したがって、好ましい実施形態の立方体様の形状から外れる。したがって、モジュール式処理ユニット９０内で使用される様々なコンピュータ及び処理構成要素も関連付けられたサイズ、形状、及び設計とすることが可能である。
【００６７】
上述したように、本発明のモジュール式処理ユニット９０は、複数の理由により、ケースモジュール１００の外部に特定の主流構成要素を有するように設計された。第１に、サイズが小型であるが、それでもなお強力な処理能力により、モジュール式処理ユニット９０は、必要に応じて様々な装置、システム、車両、又は組立体内で実施して、これらを強化し得る。特別なディスプレイ、キーボード等の一般的な周辺機器を従来のコンピュータワークステーションで使用することができるが、モジュール式処理ユニット９０は、周辺機器なしとすることもでき、多くの物品、システム等の制御ユニットとしてカスタマイズすることも可能である。換言すれば、モジュール式処理ユニット９０を使用して、「スマート」技術を任意のタイプの考えられる製造物（外部物体）内に導入し得、それにより、外部物体は１つ又は複数のスマート機能を実行し得る。「スマート機能」は、本明細書では、外部物体が計算システム、すなわち処理ユニットに動作可能に接続され、且つ／又は物理的に結合される結果として、外部物体によって実行可能な任意のタイプのコンピュータ実行機能として定義し得る。
【００６８】
第２に、冷却の問題に関して、コンピュータの内部内で生成される熱の大半は、２つの場所−コンピュータプロセッサ及びハードドライブに由来する。ハードドライブをケースモジュール１００から取り外し、モジュール式処理ユニット９０外部のそれ自体のケースに配置することにより、より良好且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向上させることにより、プロセッサ自体のライフスパン又は寿命が増大し、したがって、コンピュータ処理システム全体のライフスパン及び寿命が増大する。
【００６９】
第３に、モジュール式処理ユニット９０は、好ましくは、分離された電源を備える。電源を他の周辺機器から分離することにより、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及び／又はＣＤ−ＲＯＭ等の１つ又は複数の周辺構成要素に加えてプロセッサに給電する場合と比較して、供給電圧のより多くを処理のみ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、周辺構成要素は、モジュール式処理ユニット９０なしで存在し、好ましくは、モニタ電源によって給電される。
【００７０】
第４に、好ましくは、モジュール式処理ユニット９０がオン又はオフであるか、又は任意のディスク活動があるか否かを示すために、光又は他のインジケータが利用されない。活動光及び電源光はなお使用し得るが、好ましくは、モニタ又は他の周辺機器筐体装置に配置される。このタイプの設計は、システムが、光が見えないか、若しくは無用である多くの用途又は暗室及び他の感光環境等の光が破壊的である用途で使用されることが意図されるため、好ましい。しかし、明らかに、従来のコンピュータシステムに見られるような、電源オン又はディスクの使用等を示す外部照明は、所望の場合、実際のモジュール式処理ユニット９０内に実施し得るか、又は組み込み得る。
【００７１】
第５に、ブロワ又はファン等の何らかのタイプの機械的又は強制的な空気システムを必要とせずに、自然の対流システム等の受動的な冷却システムを使用して、熱を処理ユニットから放散し得る。当然、そのような強制空気システムは、いくつかの特定の実施形態では使用も意図される。これらの利点が包括的ではないことに留意されたい。他の特徴及び利点が当業者には認識されるだろう。
【００７２】
図８を参照して、第１のエンドプレート１３８及び第２のエンドプレート１４２（図示せず）、第１のエンドキャップ１４６及び第２のエンドキャップ１５０、インサート１６６、１７０（図示せず）、及び１７４（図示せず）、並びに動的バックプレーン１３４が取り付けられた、組み立てられた状態でのモジュール式処理ユニット９０、特にケースモジュール１００を示す。動的バックプレーン１３４は、特にワークステーション環境において、様々な入／出力装置及び電力コードをモジュール式処理ユニット９０に結合して機能できるようにするために使用される必要なポート及び関連付けられた接続手段を備えるように設計される。利用可能な全てのタイプのポートが本明細書において特に示され説明されるわけではないが、任意の既存のポートが、将来存在することになる任意の他のタイプのポート、さらにはプロプライエタリの性質のポートであっても、モジュール式処理ユニット９０と互換性を有し、モジュール式処理ユニット９０内に設計し機能することが可能なことが意図される。好ましくは、これは、必要に応じて、異なる相互変化するバックプレーン１３４を設計することによって達成される。
【００７３】
特に、動的バックプレーン１３４は、ＤＶＩビデオポート１２０、１０／１００Ｅｔｈｅｒｎｅｔポート１２４、ＵＳＢポート１２８及び１３２、ＳＡＴＡバスポート１３６及び１４０、電力ボタン１４４、並びに電力ポート１４８を備える。２つの処理ユニットを一緒に結合して、システム全体の処理能力を増大させるとともに、本明細書において識別され規定されるスケーリングされる処理を提供するプロプライエタリ汎用ポートも意図される。本発明の処理ユニットと共に利用し得る様々なポートを当業者は認識するだろう。
【００７４】
高度の動的でカスタマイズ可能且つ交換可能なバックプレーン１３４が、周辺機器及び垂直用途に支持を提供する。図示の実施形態では、バックプレーン１３４はケース１００に選択的に結合され、処理ユニット９０を動的にカスタマイズ可能にする１つ又は複数の特徴、インタフェース、能力、論理、及び／又は構成要素を含み得る。動的バックプレーン１３４は、２つ以上のモジュール式処理ユニットを一緒に電気的に結合して、上述したようにシステム全体の処理能力を増大させるとともに、更に以下に開示するようにスケーリングされる処理を提供する機構を含むこともできる。
【００７５】
対応する特徴、インタフェース、能力、論理、及び／又は構成要素を有するバックプレーン１３４が単なる代表例であり、本発明の実施形態が、様々な異なる特徴、インタフェース、能力、及び／又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は理解するだろう。したがって、モジュール式処理ユニット９０は、あるバックプレーンを別のバックプレーンで置換できるようにして、ユーザがモジュール式処理ユニット９０の論理、特徴、及び／又は能力を選択的に変更できるようにすることにより動的にカスタマイズ可能である。
【００７６】
さらに、本発明の実施形態は、任意の数及び／又はタイプの論理及び／又はコネクタを包含して、１つ又は複数のモジュール式処理ユニットを様々な異なる環境で使用できるようにする。例えば、いくつかの実施形態は、車両（例えば、車、トラック、バイク等）、油圧制御システム、構造的環境、及び他の環境を含み得る。動的バックプレーンでのデータ操作システムの変更により、様々な環境での垂直及び／又は水平でのスケーリングが可能である。
【００７７】
一実施形態では、ケースモジュール１００の設計及び幾何学的形状が、これらのポートのインタフェース用の自然な窪みを提供することに留意されたい。この窪みは図８に示される。したがって、モジュール式処理ユニット９０及びケースモジュール１００を不注意で落とすか、又は任意の他の衝撃が加えられても、これらのポートは動的バックプレーン内に形成される窪みを介して保護されるため、システムは破損されない。第１のエンドキャップ１４６及び第２のエンドキャップ１５０も、破損からのシステムの保護に役立つ。
【００７８】
電力ボタン１４４は３つの状態を有する−システムオン、システムオフ、及び電力ブートのためのシステムスタンバイ。最初の２つの状態であるシステムオン及びシステムオフは、モジュール式処理ユニット９０の電源がオンであるか、それともオフであるかをそれぞれ示す。システムスタンバイ状態は中間状態である。電力がオンになり、電力が受け取られると、システムは、モジュール式処理ユニット９０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ブートするように命令される。電力がオフになると、モジュール式処理ユニット９０は、いかなる進行中の処理も中断し、迅速なシャットダウンシーケンスを開始し、その後、スタンバイ状態が続き、スタンバイ状態では、システムは非アクティブであり、電力オン状態がアクティブ化されるのを待つ。
【００７９】
この好ましい実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は、システムに電源投入する独自のシステム又は組立体も備える。システムは、電力コード及び対応するクリップが、動的バックプレーン１３４に配置される適切なポートにスナップ嵌めされる場合、アクティブになるように設計される。電力コード及び対応するクリップが電力ポート１４８にスナップ嵌めされると、システムは電源投入され、ブートを開始する。電源が接続されると、電力コードが電力ポート１４８内のリードに接続される場合であっても、クリップが所定位置にスナップ嵌めされるまでは、モジュール式処理ユニット９０には電力がオンにならないため、クリップは重要である。電力コードが所定位置に完全には、又は適宜スナップ嵌めされていないことをユーザに警告又は通知するインジケータをモニタ上等に提供し得る。
【００８０】
ＳＡＴＡバスポート１３６及び１４０は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ及びハードドライブ等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。
【００８１】
ＵＳＢポート１２８及び１３２は、キーボード、マウス、及び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、モニタ等の任意の他の周辺構成要素のような周辺構成要素を接続するように設計される。
【００８２】
本発明は、動的バックプレーンにスナップオンし、スナップオン接続システムを通してモジュール式処理ユニット９０のシステムバスに結合するスナップオン周辺機器も意図する。述べたように、当業者には認識されるように、周辺機器又は入／出力装置を接続する他のポート及び手段をモジュール式処理ユニット９０内に含めて組み込み得る。したがって、本明細書に特に識別され記述される特定のポート及び接続手段は、単なる例示を意図され、決して限定を意図されない。
【００８３】
図９を参照すると、本発明のモジュール式処理ユニット９０はプロプライエタリコンピュータ処理システム１５０を備え、ケースモジュール１００は、モジュール式処理ユニット９０内で動作し機能するように設計される処理システム１５０及び電気プリント回路基板を収容する独自の設計及び構造的構成を備える。
【００８４】
本質的に、処理システム１５０は、図８に示されるように、トリボード（３枚基板）構成１５２で配向さられ形成される１つ又は複数の電気プリント回路基板、好ましくは３つの電気プリント回路基板を含む。処理システム１５０、特にトリボード構成１５２は、示されるように、ケースモジュール１００に結合され、ケースモジュール１００内に収容される第１の電気プリント回路基板１５４と、第２の電気プリント回路基板１５８と、第３の電気プリント回路基板１６２とを備える。処理システム１５０は、少なくとも１つの中央プロセッサと、任意選択的に、１つ又は複数の特定の機能又はタスクを実行するように設計される１つ又は複数の他のプロセッサとを更に備える。処理システム１５０は、モジュール式処理ユニット９０の動作を実行し、特に、コンピュータ可読媒体として見ることもできるメモリ装置、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、光ディスク（例えば、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フロッピーディスク等）等のコンピュータ可読媒体に提供されるか、又はリモート通信接続から提供される任意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、モジュール式処理ユニット９０の外部に、又はモジュール式処理ユニット９０なしで配置されるが、処理システム１５０は、一般に既知のようにそのような装置上の命令を制御して実行するように機能し、違いは、そのような実行が、そのような周辺構成要素又は入／出力装置をモジュール式処理ユニット９０に電気的に接続する１つ又は複数の手段を介してリモートに行うことができることのみである。
【００８５】
第１、第２、及び第３の電気プリント回路基板１５４、１５８、及び１６２は、電気プリント回路基板に係合するか、結合するか、又は支持する手段を使用して、主支持シャシ１１４内で支持される。図８に示される実施形態では、電気プリント回路基板に係合する手段は、ケースモジュール１００の各接合センタに配置される一連の基板受け取り溝６２を含む。基板受け取り溝６２は、電気プリント回路基板の端部１６６を受け入れるように構成される。電気プリント回路基板をケースモジュール１００内に配置するいくつかの向きが存在し得るが、好ましくは、第１の電気プリント回路基板１５４の端部１６６は、第１の壁支持体１１８に隣接して配置される基板受け取り溝１６２内に嵌まる。第２のプリント回路基板１５８及び第３の電気プリント回路基板１６２の端部１６６も同様にして、第２の壁支持体１２２及び第３の壁支持体１２６にそれぞれ隣接して配置される基板受け取り溝１６２内に嵌まり、図９に示されるような向きを備える。
【００８６】
基板構成１５２及びプリント回路基板は、主シャシ１１４のいかなる壁支持体によっても支持されず、好ましくはいかなる壁支持体上にも配置されない。電気プリント回路基板のそれぞれは特に、接合センタ内に配置される基板受け取り溝６２によって主シャシ１１４内に支持される。主シャシ１１４はこのようにして、各電気プリント回路基板と対向する壁支持体との間にギャップ又はスペースを提供して、本明細書に提供される独自の自然な対流冷却特性に従ってモジュール式処理ユニット９０内での適切な空気流を可能にするように設計される。したがって、各壁支持体に計算される各曲率半径は、この制限を念頭に置いて設計される。
【００８７】
基板構成１５２は、従来技術による基板構成よりも優れた大きな利点を提供する。一利点として、基板構成１５２は、従来のコンピュータシステムで見られる１つのメインボードではなく、３つの多層メインボードで構成される。加えて、ボードを異なる平面内に構成することが可能なため、占有される面積はより小さい。
【００８８】
別の利点は、メインボードのうちの２つを第３のメインボードに結合する方法にある。第１の電気プリント回路基板１５４、第２の電気プリント回路基板１５８、及び第３の電気プリント回路基板１６２のそれぞれをこのようにして一緒に結合することにより、これらの基板のそれぞれが主シャシ１１４及びケースモジュール１００内の適切な平面から離脱する危険性が大きく低減する。モジュール式処理ユニット９０が曝されるあらゆる状況及び条件で、トリボード構成１５２は、損なわれず、正常な状態を保ち、したがって、システムの完全性を維持するか、又は保持する。これは、衝撃及び負荷が加えられる状況であっても当てはまる。
【００８９】
好ましくは、第１の電気プリント回路基板１５４及び第３の電気プリント回路基板１６２は、製造中、ボード構成１５２がケースモジュール１００内に配置される前に、第３の電気プリント回路基板１５８に取り付けられる。ボード構成１５２は、組み立てられると、示されるように主支持シャシ１１４内に挿入されて固定される。基板受け取り溝６２の全てが必ずしも利用されるわけではないことに留意されたい。
【００９０】
図９は、これらの溝のうちの４つのみが、電気プリント回路基板の各端部を支持するために使用される、好ましい実施形態を示す。しかし、図９は、例示的な一実施形態を示すにすぎない。処理システム１５０の他の構成設計も意図される。例えば、モジュール式処理ユニット９０は、１つの基板のみを備えてもよく、又は２つ以上の基板を備えてもよい。さらに、処理システム１５０は多層設計構成を備え得、この構成では、含まれるプリント回路基板は多層平面構成で存在する。いくつかの構成及び可能性を当業者は認識するだろう。
【００９１】
上述した多くの利点に加えて、本発明は他の有意な利点も備え、そのうちの１つは、完全に金属のシャシ又は主支持シャシ１１４を備えるケースモジュール１００に起因して、電磁干渉（ＥＭＩ）の形態での放射線放射があるにしても極わずかであることである。これは大方、材料の特性、小型サイズ、構造体の厚さ、及びケースモジュール１００の構造的構成要素への処理構成要素の近さに起因する。処理構成要素によって生成されるＥＭＩが何であれ、ＥＭＩは、処理構成要素の処理電力に関係なく、ケースモジュール１００によって吸収される。
【００９２】
別の有意な利点は、ケースモジュール１００が、従来技術によるコンピュータケース設計よりもはるかに清潔で衛生的な内部を可能にすることである。ケースモジュール１００の設計、特に小型サイズ、換気口、及び放熱特性により、埃粒子及び他のタイプの異物がケースに入ることは非常に難しい。これは特に、ケース全体を封止し得る液体冷却モデルで当てはまる。より衛生的な内部は、様々なタイプの異物又は破片が、モジュール式処理ユニット９０の構成要素を破損させ、且つ／又はモジュール式処理ユニット９０の性能を低下させるおそれがあるという点で重要である。
【００９３】
モジュール式処理ユニット９０は、例示的な一実施形態では自然の対流に頼るが、自然の対流プロセス中の空気の自然の流入及び流出は、強制的な空気の流入がないため、モジュール式処理ユニット９０への埃粒子又は他の破片の流入を大幅に低減する。本明細書に記載の自然の従来の冷却システムでは、空気粒子は、物理の自然原理に従ってケースモジュール１００の内部に入り、より重い異物を運ぶ力がより小さいため、そのような異物を一緒に運ぶ傾向がより低い。これは、大半の環境がそうであるように、そのような重い異物を含む環境で有利である。
【００９４】
モジュール式処理ユニット９０の独自の冷却方法論により、従来の関連するケースを配置することができなかった環境への適応性をより高くすることができる。
【００９５】
本発明のモジュール式処理ユニット９０の更に別の大きな利点はその耐久性である。コンパクトな設計及び半径（ｒａｄｉｕｓ：丸み）に基づく構造により、ケースモジュール１００は、大きな衝撃及び付加応力に耐えることが可能であり、任意のタイプの考えられる環境に適応可能なモジュール式処理ユニット９０の能力にも寄与する特徴を有する。ケースモジュール１００は、構造的完全性への影響又は電気回路への影響が最小の状態で、小さな衝撃力及び大きな衝撃力に耐えることができ、モジュール式処理ユニット９０の小型サイズ及び可搬性として重要な利点は、極めて過酷な場合がある多くの考えうる環境において役立つ。
【００９６】
ケースモジュール１００の構造的構成要素が非常に高い耐久性を有することに加えて、電気プリント回路設計基板及び関連付けられた回路も極めて高い耐久性を有する。挿入されると、プリント回路基板は、ケースの落下又はケースへの衝撃等の特に不注意による力により非常に外れにくい。さらに、基板は極めて軽量であり、したがって、落下中に壊れるのに十分な質量を有さない。しかし、明らかに、ケース１００は全体的に破壊不可能であるわけではない。大半の状況では、ケースモジュール１００は、基板構成よりもはるかに高い耐久性を有し、したがって、モジュール式処理ユニット９０の全体的な耐久性は、基板構成及び内部の回路によって制限される。
【００９７】
要するに、ケースモジュール１００は、従来の関連するケース設計では見られない高いレベルの耐久性を備える。実際に、これらは壊れ、多くの場合、極わずかな衝撃又は付加応力で壊れる。そのようなことは、本明細書に記載のモジュール式処理ユニット９０では生じない。
【００９８】
ケースモジュール１００の耐久性は、２つの主な特徴から導出される。第１に、ケースモジュール１００は、好ましくは、半径（円弧形状）を用いて構築される。各構造的構成要素及びそれらの設計は、１つ又は複数の半径で構成される。半径に基づく構造体は利用可能な最強の設計の１つを提供するため、これはケースモジュール１００の強度を大幅に増大させる。第２に、ケースモジュール１００の好ましい全体形状は立方体であり、したがって、大きな剛性を提供する。立方体設計の剛性と組み合わせられた半径に基づく構造的構成要素は、非常に高い耐久性を有するが、それでもなお機能的なケースを提供する。
【００９９】
個々の処理ユニット／立方体の耐久性により、従来の技法では考えられなかった場所で処理を行うことが可能である。例えば、処理ユニットは、地中に埋め、水中に配置し、海に埋め、地中数百フィートまで掘削するドリルビットのヘッドに配置し、不安定な表面に搭載し、既存の構造体に搭載し、家具内に配置するなどが可能である。潜在的な処理場所は無限である。
【０１００】
本発明の処理ユニットは、外部物体（それぞれ、好ましくは、主支持シャシ１１４の各壁支持体に存在するスライド受け部１８２を備える）の搭載手段及び係合手段を使用して任意の構造体、装置、又は組立体に搭載するか、又はそれ（ら）を搭載する能力を更に備える。モジュール式処理ユニット９０及び任意の外部物体が動作可能に接続されるように、モジュール式処理ユニット９０に任意の様式で係合する能力を有する任意の外部物体は、本明細書の保護に関して意図される。加えて、ケースモジュール１００が、スライド受け部１８２以外に外部物体に係合する手段と同じ設計又は構造を備え得ることを当業者は認識するだろう。
【０１０１】
本質的に、どのように達成されるかに関係なく、処理ユニットへの搭載性を提供することの有意性は、モジュール式処理ユニット９０を本明細書に記載の任意のタイプの環境に統合可能なこと、又は様々な物品若しくは物体（外部物体）をモジュール式処理ユニット９０に結合若しくは搭載可能なことである。ユニットは、マルチプレックス処理センタ又は輸送車両等の様々な無生物の物品に搭載されるとともに、モニタ又はＬＣＤ画面等のモジュール式処理ユニット９０に直接搭載される様々な周辺機器を受けるように設計される。
【０１０２】
少なくともいくつかの実施形態では、搭載性特徴は内蔵特徴であるように設計され、これは、モジュール式処理ユニット９０が、構築された外部物体をその構造的構成要素に直接係合させる手段を備えることを意味する。独立した搭載ブラケット（例えば、ホスト処理ユニット接続を完了するアダプタとして機能するもの）を使用して搭載すること及びホストに直接搭載する（例えば、カーステレオの代わりに車内にユニットを搭載する）ことが両方とも、本明細書の保護に関して意図される。
【０１０３】
モジュール式処理ユニット９０の別の能力は、ケースモジュールの追加の硬化が行われる場合、テンペスト超構造体等の超構造体内に搭載し実施する能力である。そのような構成では、モジュール式処理ユニット９０は、本明細書に記載の構造体内に搭載され、構造体の構成要素又は周辺構成要素の制御を処理するように機能する。モジュール式処理ユニット９０は、必要な場合、物理的な構造体の耐荷重部材としても機能する。全ての異なるタイプの超構造が本明細書において意図され、プラスチック、木、合金、及び／又はそのようなものの複合物等の任意のタイプの材料で作ることができる。
【０１０４】
他の利点としては、雑音及び熱の低減と、カスタマイズ可能な「スマート」技術を、家具、固定具、車両、構造体、支持体、家電、機器、個人的な物品等（外部物体）等の様々な装置に導入する能力とが挙げられる。これらの概念について以下に詳細に考察する。
【０１０５】
上記で提供したように、本発明の処理ユニットは、独自の設計及び構成により、処理ユニットを外部物体に統合するか、又は他の様式で動作可能に接続して、カスタマイズ可能な「スマート」技術を外部物体に導入し得、したがって、外部物体が、本発明を用いずには実行することができなかった多くのスマート機能を実行可能になるという点で、任意の他の従来の関連する計算処理システムと異なる。加えて、堅牢でカスタマイズ可能な計算システムは、コンピュータ及び計算システム、電子機器、家電、様々な産業での用途等の様々な識別されたタイプのエンタープライズ用途に適用可能であり得る。このセクションでは、そのような堅牢でカスタマイズ可能な計算システム及びいくつかの例示的なエンタープライズ用途での適用可能性を提供する上記処理ユニットの能力について詳述する。
【０１０６】
本発明の実施形態は、プロプライエタリ処理ユニットを任意の考えられるシステム、デバイス、組立体、装置、又は物体（まとめて「外部物体」と呼ばれる）に統合し、組み込み、又は他の様式で動作可能に接続して、インテリジェンス（知能）を外部物体に導入するか、又は外部物体の１つ若しくは複数の計算機能を実行するか、又は当業者に認識される外部物体に関して他の機能を遂行する能力を備える。そうすることにより、物品は本質的に、「スマート」な物品になるか、又は「スマート」な物品に変換され、これは、外部物体が、それまでは可能ではなかった多くの機能及びタスクを実行可能なことを意味する。特に、外部物体への処理ユニットの動作可能な接続を通して、外部物体は、処理ユニットが存在しない場合よりもはるかに多くの機能を実行することが可能になる。例えば、電子外部物体の場合、処理ユニットは、電子外部物体の回路があるとき、その回路に統合することができ、追加の計算力及び処理力を提供することができる。機械的組立体、装置、又はシステムに統合される場合、処理ユニットの追加により、機構をコンピュータにより制御することができ、又はより特別に制御することができ、又はいくつかの他の計算機能を可能にすることができ得る。既存の構造体内に組み込む場合、処理ユニットの追加により、構造体は、本発明を用いない場合では可能ではなかった計算機能を実行することが可能になり得る。さらに、処理ユニットは、構造体への支持構成要素として機能し得、又は負荷自体を支持し得る。本質的に、処理ユニットが動作可能に接続された結果として、外部物体が実行させ得る機能のタイプに制限はない。しかし、そのような能力は、当業者に認識されるように、処理ユニットに内蔵される設計及び処理能力によって制限される。様々な外部物体に動作可能に接続されるこの能力又は性能は、従来の過去の関連する計算装置に見られない独自の特徴であり、モジュール式処理ユニット９０の設計、構造、及び処理能力の組み合わせによって可能になる。
【０１０７】
処理ユニットを外部物体に組み込むか、又は動作可能に接続することは、処理ユニットが物理的に取り付けられて、又は取り付けられずに達成し得る。いくつかの場合では、ユニットに物理的に取り付けられることが望ましくないことがある。物理的な取り付けのタイプに関係なく、処理ユニットは外部物体に動作可能に接続され、これは、処理ユニットが、何らかの形で外部物体自体と共に機能して、計算能力を外部物体に、又は外部物体のために提供することを意味する。述べたように、これは、既存の回路、内蔵回路、設置された回路、又は他の手段を通して行い得る。
【０１０８】
例示的な一実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は外部物体に物理的に接続される。物理的な接続は、モジュール式処理ユニット９０の「スライドオン」又は「スナップオン」能力により可能になる。「スライドオン」及び「スナップオン」により、モジュール式処理ユニット９０が、スライド受け部１８２等のモジュール式処理ユニット９０に配置される、適する受容具又は受け部に摺動又はスナップ嵌めすることにより、様々なブラケット、マウント、装置等を受容し得ることが意味される。加えて、モジュール式処理ユニット９０の全体は、同じ受け部を使用して別の構造に摺動又はスナップ嵌めし得る。本質的に、本発明は、モジュール式処理ユニット９０が異なる周辺物品を受容し、又は別の構造体に組み込めるようにする手段を提供する。他の実施形態では、処理ユニットを外部物体に搭載するのに利用される特定の方法及び／又はシステムは、当分野でよく知られたものであり得る。
【０１０９】
上述したように、処理ユニットは、その独自でプロプライエタリな設計に起因して、本質的に、多くの構成要素、構造体、組立体、機器モジュール等の動作を駆動し制御するエンジンとして機能することができる。
【０１１０】
図１０は、モジュール式処理ユニット９０を外部物体２８０に結合する一実施形態を示す。示される実施形態では、モジュール式処理ユニット９０は、電気的及び物理的に外部物体２８０に動作可能に接続される。物理的な接続は、外部物体２８０に形成される係合部材２７８を突き止め、これらをモジュール式処理ユニット９０に配置されるスライド受け部１８２に嵌めるか、又は挿入することによって達成される（図５に関する上記考察を参照のこと）。係合部材２７８をスライド受け部１８２に挿入することは、処理ユニットが外部物体自体の（例えば、耐荷重又は非耐荷重）構造的構成要素として、又は１つ若しくは複数の外部物体の支持体として機能し得るよう、モジュール式処理ユニット９０を外部物体２８０に物理的に接続するように効率的に機能する。当然、当業者なら認識するように、処理ユニットを外部物体２８０に物理的に接続するために、他の方法及びシステムを使用してもよく、それらはそれぞれ本明細書に包含され保護されることが意図される。
【０１１１】
図１０は、外部物体２８０の周囲又は内部に存在する回路をモジュール式処理ユニット９０の回路に接続する接続コードを備える、モジュール式処理ユニット９０を外部物体２８０に動作可能に接続する手段を更に示す。これは、好ましくは、モジュール式処理ユニット９０の１つ又は複数のポートを通して行われる。
【０１１２】
処理ユニットは、無数の方法で構成して、堅牢でカスタマイズ可能な計算システムを提供することが可能である。いくつかのそのようなシステムが、例示のために以下に提供される。当業者は、１つ又は複数の処理ユニットを備えて、堅牢でカスタマイズ可能な計算システムを作成し得る事実上限りのない考えられる構成及びシステム並びにそのようなシステムを利用し得る多くの異なるタイプのエンタープライズ用途を認識するため、以下の例が決して限定として解釈されるべきではないことに留意されたい。
【０１１３】
これより図１１を参照して、代表的なエンタープライズ３７０を示し、非周辺機器ベースのケースを有する動的モジュール式処理ユニット３４０が単独で個人コンピューティングエンタープライズで利用される。図示の実施形態では、処理ユニット３４０は電力接続３７１を含み、エンタープライズ３７０の周辺装置との無線技術を利用する。周辺装置は、ハードディスクドライブ３７４と、スピーカー３７６と、ＣＤ  ＲＯＭドライブ３７８とを有するモニタ３７２、キーボード３８０、及びマウス３８２を含む。本発明の実施形態が、無線技術以外の技術を利用する個人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当業者は理解するだろう。
【０１１４】
処理ユニット３４０は、タスクを実行するためにデータを操作する処理力を提供するため、エンタープライズ３７０の駆動力である。本発明の動的でカスタマイズ可能な性質により、ユーザは処理力を容易に増強させることができる。本実施形態では、処理ユニット３４０は、熱力学的冷却を利用し、処理とメモリとの比率を最適化する４インチ立方体である。しかし、本明細書に提供されるように、本発明の実施形態は、強制空気冷却プロセス及び／又は液体冷却プロセス等の熱力学的冷却プロセスへの追加又は代替として他の冷却プロセスの使用を包含する。さらに、図示の実施形態は４インチ立方体プラットフォームを含むが、本発明の実施形態が、３．５インチよりも大きな又は小さな立方体プラットフォームであるモジュール式処理ユニットの使用を包含することを当業者は理解するだろう。同様に、他の実施形態は、立方体以外の形状の使用を包含する。
【０１１５】
特に、図示の実施形態の処理ユニット３４０は、２ＧＨｚプロセッサ、１．５Ｇ  ＲＡＭ、５１２  Ｌ２キャッシュ、及び無線ネットワーキングインタフェースを含む。したがって、例えば、万が一、エンタープライズ３７０のユーザが、いくつかの従来の技術によって要求されるように新しいシステムを購入するのではなく、処理力の増大がエンタープライズ３７０に望まれると判断する場合、ユーザは単に、１つ又は複数のモジュール式処理ユニットをエンタープライズ３７０に追加し得る。処理ユニット／立方体は、処理を実行するのに望ましいように、ユーザによって選択的に割り振り得る。例えば、処理ユニットを利用して、分配的な処理を実行し得、各ユニットに特定のタスクの実行を割り振り得（例えば、あるユニットはビデオデータ処理若しくは別のタスク専用であり得）、又はモジュール式ユニットは１つの処理ユニットとして一緒に機能し得る。
【０１１６】
本実施例は、２ＧＨｚプロセッサ、１．５Ｇ  ＲＡＭ、及び５１２  Ｌ２キャッシュを含む処理ユニットを含むが、本発明の他の実施形態が、より高速又は低速のプロセッサ、より大きな又は小さなＲＡＭ、及び／又は異なるキャッシュの使用を包含することを当業者は理解するだろう。本発明の少なくともいくつかの実施形態では、処理ユニットの能力は、処理ユニットが使用される性質に依存する。
【０１１７】
図１１は、示される机の上にある処理ユニット３４０を示し、処理ユニット／立方体の堅牢な性質により、ユニット３４０は代替として、壁内、机の下への搭載、装飾的な装置又は物体内等の目立たない場所に配置することが可能である。したがって、図示の実施形態は、蹴られがちであるとともに、タワー内部の冷却システムから音が生成されがちな従来のタワーをなくす。対流冷却又は液体冷却が利用される場合、全ての内部構成要素は固体状態（ソリッドステート）であるため、ユニット３４０から音は発せられない。
【０１１８】
これより図１２を参照して、モジュール式処理ユニットをコンピューティングエンタープライズで利用する別の例が提供される。図１２に、耐荷重部材として機能するモジュール式処理ユニット３４０の能力を示す。例えば、モジュール式処理ユニットを使用して、２つ以上の構造体を一緒に橋渡し、構造体又はエンタープライズの全体的な構造的支持及び安定性に寄与し得る。加えて、モジュール式処理ユニットは、主支持体に直接取り付けられた負荷に耐え得る。例えば、コンピュータ画面又はモニタは、モジュール式処理ユニットによって物理的に支持され処理制御し得る。図示の実施形態では、モニタ３９０がモジュール式処理ユニット３４０に搭載され、モジュール式処理ユニット３４０は、ベース３９４を有するスタンド３９２に搭載される。
【０１１９】
これより図１３を参照して、別の代表的なエンタープライズを示し、非周辺機器ベースのケースを有する動的モジュール式処理ユニット３４０が利用されるコンピューティングエンタープライズ。図１３では、代表的なエンタープライズは図１２に示される実施形態と同様であるが、しかし、１つ又は複数のモジュール式周辺機器がエンタープライズに選択的に結合される。特に、図１３は、周辺機器としてエンタープライズに選択的に結合される大容量記憶装置３９３を示す。任意の数（例えば、２つ未満又は３つ以上）及び／又はタイプの周辺機器を利用し得ることを当業者は理解するだろう。そのような周辺機器の例としては、大容量記憶装置、Ｉ／Ｏ装置、ネットワークインタフェース、他のモジュール式処理ユニット、プロプライエタリＩ／Ｏ接続、プロプライエタリ装置等が挙げられる。
【０１２０】
図１４は、動的モジュール式処理ユニットの別の例を示す。図１４では、動的モジュール式処理ユニットが、周辺モジュール４５２の例示的な一実施形態の分解組立斜視図で示される。周辺モジュール４５２は、バス（図示せず）をベースモジュール４５０に接続するバスポート４６０を含む。一例では、バスポート４６０はＵＳＢポートであるが、上述したように、バスは任意のタイプのバスであり得る。バスを使用して、入／出力コマンド（例えば、キーボード、マウス、及びビデオコマンド）をベースモジュール４５０（図１５）と周辺モジュール４５２との間で運び、より高速のバスでは単純に、モジュール間でより多くのコマンドを渡すことが可能であるが、入力を取り込み、ベースモジュール４５０から出力を表示するか、又は他の様式で出力を出力するのに十分なだけの速度のバスが必要とされる。
【０１２１】
周辺モジュール４５２は、入／出力装置４５４を接続できるようにするいくつかの他のタイプのポートも含む。例えば、図示の実施形態は、ビデオポート４６２と、オーディオ入力ポート４６４と、オーディオ出力ポート４６６と、いくつかの追加のバス（例えば、ＵＳＢ）ポート４６８とを含む。この実施形態のオーディオ入力ポート４６４及びオーディオ出力ポート４６６により、この実施形態を、例えば、コールセンタで使用することが可能になる。ＵＳＢ又は他のバスポート４６８を使用して、キーボード及びマウス等の他の入／出力装置を接続し得る。図示のポートは、単なる例示を意図され、限定ではない。周辺モジュール４５２は、これらの様々なポートを使用し管理して、本質的にベースモジュール４５０でのセッションとしてのユーザ経験を作り出す。
【０１２２】
図１４は、周辺モジュール４５２をいかに構築し得るかを示す。この図に見ることができるように、周辺モジュール４５２は外側の構造部４７０と、２つのエンドキャップ４７２とを含む。構造部４７０及びエンドキャップ４７２は、周辺モジュール４５２のシステム基板４７４を囲み保護するように機能する。構造部４７０は、アルミニウム及び／又は合金を含め、プラスチック及び金属を含む様々な材料で作り得、関連出願において考察される構造的機能を提供するように形成し得る。さらに、構造部４７０は、図１５に示されるように、ベースモジュール４５０の構造と嵌合するように形成し得る。図１４に示されるように、上述した様々なポートはシステム基板４７４に取り付けられる。ポートカバー板４７６が、異なるポート間の任意のギャップを覆うように機能し得る。
【０１２３】
図１６及び図１７は、周辺モジュール４５２の端面図及び斜視図をそれぞれ示す。これらの図では、構造部４７０のいくつかの特徴が示されており、図は、ベースモジュール４５０又は他の周辺モジュール４５２との嵌合を達成し得る一方向を示す。図１６及び図１７に見ることができるように、構造部４７０は、周辺モジュール４５２の一主側面に一対の嵌合突起４７８を有するように形成し得る（例えば、押出）。図１８に見ることができるように、この実施形態では、構造部４７０の対向する主側面は、嵌合突起４７８を受容可能な対応する対の嵌合溝４７９を有するように構成される。同様に図１６〜図１８に見ることができるように、エンドキャップ４７２は、嵌合突起４７８又は対応する嵌合溝４７９を含まない。ベースモジュール４５０は、側面のうちの少なくとも１つ、可能な場合には側面のうちの３つもの側面に対応する嵌合溝４７９を含む（しかしここでもエンドキャップにはない）。
【０１２４】
図１５に示されるように周辺モジュール４５２をベースモジュール５０に構造的に取り付けるために、ベースモジュール４５０のエンドキャップ４８０は取り外され（耐改竄性固定具を使用して、盗難又は破壊を阻止し得る）、周辺モジュール４５２の嵌合突起４７８は、ベースモジュール４５０の対応する嵌合溝４７９に摺動係合する。周辺モジュール４５２は、ベースモジュール４５０に完全に嵌合するまで摺動する。ベースモジュール４５０のエンドキャップ４８０は、ベースモジュール４５０に再び取り付けられ、それにより、周辺モジュール４５２をベースモジュール４５０にロックする。追加の周辺モジュール４５２又は他の構成要素は、所望に応じて周辺モジュール４５２又はベースモジュール４５０の他の側面のいずれかの嵌合溝４７９を使用して、システムに取り付け得、対応するエンドキャップ（４７２又は４８０）が取り外されて、そのような取り付けを容易にする。
【０１２５】
図１４〜図１８に示される図示の実施形態は、モジュール間及び他の装置との構造的接続を可能にする実施形態を構築し得る方法の単なる例示である。したがって、例えば、図示の周辺モジュール４５２は、一主側面に嵌合突起４７８を有するとともに、別の主側面に嵌合溝４７９を有し、別の実施形態は、図１９に示される外側の構造部４７０の端面図の描写に示されるように、両主側面に嵌合溝４７９を有し得る。
【０１２６】
周辺モジュール４５２の構造部４７０は、関連出願のうちの１つ又は複数に開示されるように、荷重耐性を有し得る。したがって、周辺モジュール４５２は、モニタ又は他の装置を吊すマウントとして使用し得、壁内に埋め込むか、又は搭載し得、フレームの一部であり得、関連出願に開示される任意の構造的機能を実行し得る。例えば、プレートを壁に搭載し得、別のプレートをモニタに搭載し得、周辺モジュール４５２の構造的特徴を通して２つのプレートを一緒に接続し得る。プレート４８１の例示的な一実施形態を図２０に示す。プレート４８１は、上述したものと同様の嵌合突起４７８を有する、押し出され切断されたプレートであるが、代替的には、嵌合溝４７９を有することができる。プレート４８１は、周辺モジュール４５２等の本明細書に記載される様々な任意のモジュールに搭載することができる。したがって、周辺モジュール４５２は本質的に、インテリジェント搭載ブラケットとして機能し得る。
【０１２７】
周辺モジュール４５２を含むシステムは、ベースモジュール４５０が様々なタイプである場合であっても、ベースモジュール４５０で全体的に構成されるシステムからいくらか異なる。例えば、関連出願に開示されるように、ベースモジュール４５０は互いに接続し得、様々な特徴（ＣＰＵの代わりにＧＰＵを備える１つ又は複数の立方体等）を含み、組み合わせられたユニットの処理能力を増大させ得る。例えば、ユニットのいくつかの組み合わせは本質的に一緒に機能して、スーパーコンピュータを形成するか、又はスーパーコンピュータ様の機能を提供し得る。これとは対照的に、システムへの周辺モジュール４５２の追加は（ベースモジュール４５０の数及び構成に関係なく）主に、周辺モジュール４５２を通してのベースモジュール４５０の計算能力を分散可能なように機能する。（上述したように、最小計算能力を超える能力を有する周辺モジュール４５２を使用し得、したがって、いくらかの処理能力をシステムに追加し得、追加のシステムリソース（例えば、プリンタ、大容量記憶装置、ウェブカメラ等）を周辺モジュール４５２に取り付け得、したがって、組み合わせられたシステムに利用可能になり得る）。
【０１２８】
したがって、システムへの周辺モジュール４５２の追加により、その電力を使用してグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を駆動することによって人間要素と共有できるようにする。したがって、それにより、ユーザは、１つ又は複数の接続されたベースモジュールで利用可能なデータを閲覧し操作することが可能になる。周辺モジュール４５２は、入／出力装置４５４とのデータのやりとり以外、周辺モジュール４５２で作業するように設計される必要がない。周辺モジュール４５２は代わりに、ベースモジュール４５０でのＧＵＩセッションのアクセスを可能にし、それにより、ベースモジュール４５０で利用可能なデータ、プログラム、及び他のリソースへのアクセスを提供する。主な計算機能はベースモジュール４５０によって処理され、各周辺モジュール４５２は、ベースモジュール４５０のリソースにアクセスする窓を開くように機能する。
【０１２９】
代表的な搭載ブラケット
図２１は、搭載プレート５０２と、搭載コネクタ５１０と、シャシ５２０とを含む代表的な搭載システム５００を示す。搭載プレート５０２は開口部を含み、開口部は、モニタ、テレビ、又は他の装置のＶＥＳＡマウントと位置合わせされるように構成される。代替的には、プレート５２０を使用して、任意の表面又は物体に固定することができる。プレート５０２は、コネクタ５１０の開口部５１２と位置合わせされた開口部を含む。さらに、コネクタ５１４は、任意のタイプのモジュール式処理ユニット（ベースモジュール又は周辺モジュールを含む）とすることができるシャシ５２０の溝５２２内に摺動するように構成された突起を含む。さらに、シャシ５２０は、モジュール式処理ユニットの別のシャシの溝内に摺動可能な突起５２４を含む。
【０１３０】
図２２は別の代表的な搭載ブラケット５３０を示し、これは、任意の金属、合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ナイロン、混成材料、ポリマー、又は他の耐久性のある材料を含むことができる。ブラケット５３０は開口部５３２を含み、この開口部は、モニタ、テレビ、又は他の装置のＶＥＳＡマウントに位置合わせされるように構成される。ブラケット５３０は開口部５３４を更に含み、この開口部は、１つ又は複数の対応するモジュール式処理ユニットと共に１つ又は複数のコネクタ５１０を選択的に搭載するように構成される。
【０１３１】
図２３は、モジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式を示す。システム５４０は、ＶＥＳＡマウント開口部５３２を使用してブラケット５３０が搭載されたモニタ５４２を含む。開口部５３４を使用して、コネクタ５１０をブラケット５３０に搭載し、モジュール式処理ユニット５２０は、溝／突起システムを使用してコネクタ５１０に搭載される。図２４は、図２３のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【０１３２】
図２５は、モジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示し、ブラケット５３０は、モニタ５４２を様々な向きで、すなわち、時計回り又は逆時計回りのいずれかに回転した９０度の向きで接続可能にする点で動的である。図２６は、図２５のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。
【０１３３】
図２７は、モジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示し、モニタ５４２にはブラケット５３０が搭載されている。ブラケット５３０には、搭載アーム５５０も搭載され、このアームは、対応するＶＥＳＡ開口部５５２、ヒンジ式アーム５５４、及び表面５５６を有する。さらに、コネクタ５１０を使用して、モジュール式処理ユニット５２０をブラケット５３０に搭載する。図２８は、図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。図２９は、図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の上面図を示す。図３０は、図２７のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の斜視図を示す。
【０１３４】
図３１は、別の代表的な搭載ブラケット５６０の斜視図を示し、これは、任意の金属、合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ナイロン、混成材料、ポリマー、又は他の耐久性のある材料を含むことができる。ブラケット５６０は開口部５６２を含み、この開口部は、モニタ、テレビ、又は他の装置のＶＥＳＡマウントに位置合わせされるように構成される。ブラケット５６０は開口部５６４を更に含み、この開口部は、１つ又は複数の対応するモジュール式処理ユニットと共に１つ又は複数のコネクタ５１０を選択的に搭載するように構成される。ブラケット５６０は、開口部５７２を有する端部５７０と、開口部５８２を有する端部５８０とを更に含む。開口部５７２及び５８２は、１つ又は複数の対応するモジュール式処理ユニットと共に１つ又は複数のコネクタ５１０を選択的に搭載するように構成される。
【０１３５】
図３２は、モジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式を示す。図３２では、ブラケット５６０は、ＶＥＳＡ搭載開口部５６２を使用してモニタ５９０に搭載される。開口部５７２及び５８２を使用し、ねじ又は他の取り付け装置を使用してコネクタ５１０をブラケット５６０に搭載する。さらに、コネクタ５１０の突起は、モジュール式処理ユニット５２０の対応する溝内に摺動して、ユニット５２０を対応するコネクタ５１０に搭載する。図３３は、図３２のモジュール式処理ユニットを搭載する代表的な様式の組立図を示す。ブラケット５６０は、９０度の回転増分でテレビ／モニタ５９０に動的に搭載することができる。
【０１３６】
モジュール式処理ユニットのキャビネットまたはその他の構造への接続
図３４は、個々の処理ユニット６３２を受けるように構成された引き出しを含むキャビネット６３０を示すが、本発明の他の実施形態は、ユニットをバーに搭載するために処理ユニットに関連付けて使用し得る搭載ブラケットの使用を含む。図示の実施形態は、キャビネット６３４の内部の温度制御を可能にする冷却システム（図示せず）を更に含むとともに、換気口６３８を利用する。
【０１３７】
図３５は、ラック、キャビネット、又は表面にモジュール式処理ユニットを搭載する別の代表的な様式を示す。図３５では、モジュール式処理ユニット７１０は、ＤＩＮレール搭載システムを使用してキャビネット７００に搭載される。
【０１３８】
図３６を参照すると、キャビネット７００は、１つ又は複数のＤＩＮレール７３０を含む壁取り付け式キャビネットである。ＤＩＮレールコネクタ７２０は、ポリマー材料、合金、混成材料、ナイロン、又は他の材料を含み、モジュール式処理ユニット７１０をＤＩＮレールに選択的に搭載するために使用される。
【０１３９】
図３７を参照すると、モジュール式処理ユニット７１０は、溝７１４を有するシャシ７１２を備える。ＤＩＮレールコネクタ７２０は突起７２２を有し、この突起は、溝７１４内に摺動し、エンドプレートがユニット７１０に固定されると固定されるように構成される。ＤＩＮレールコネクタ７２０はハンドル７２６を更に含み、このハンドルは、コネクタ７２０を選択的に屈曲させて、表面７２４を使用して、ＤＩＮレール７３０の表面７３２にクリップで留められる。ハンドル７２６をシャシ７１２に近付けることにより、コネクタはレール７３０から選択的にコネクタ又は接続解除することができる。
【０１４０】
図３８は、代表的なＤＩＮレール搭載システムの別の図を示し、モジュール式処理ユニット７１０は、キャビネット７００に搭載されたＤＩＮレール７３０に搭載される。
【０１４１】
図３９は、コンテナ８１０及び蓋８１２を有する別の代表的な搭載システム８００を示す。図４０に示されるように、コンテナ８１０は、図４１〜図４５に示されるように、モジュール式処理ユニット８２０の対応する溝に押し入れることができる圧入突起８１４を含む。コンテナ８１０は、ポリマー材料、ナイロン、混成、金属、合金、又は他の材料を含め、任意の材料を含むことができる。したがって、ユニット８２０は、コンテナ８１０に容易に搭載し、且つ／又は取り外すことができる。
【０１４２】
処理ユニット／立方体のモジュール性は、示される様々な代表的なエンタープライズでの処理ユニットの使用によって示される。本発明の実施形態は、ユニット／立方体を銅及び／又はファイバ溝設計で連鎖することを含み、立方体を直列又は並列のいずれかで結合し、個々の立方体に特定の処理タスクを実行するように指示すること並びに他の処理構成及び／又は割り振りを含む。
【０１４３】
各ユニット／立方体は、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つ又は複数のプロセッサは、マザーボードのバックプレーンに配置され、ＲＡＭモジュールは、マザーボードのバックプレーンを横切る平面に配置される。更なる実施形態では、モジュールは、従来のソケットを使用せずに、ボードの右側に結合される。ユニットのクロックサイクルは、ＲＡＭモジュールに最適化される。
【０１４４】
エンタープライズへの給電処理を向上させる一方法は、１つ又は複数の追加の処理ユニット／立方体をエンタープライズに追加することを含むが、別の方法は、特定のユニット／立方体のマザーボードのプレーンを、アップグレードしたモジュールを有するプレーンで置換することを含む。同様に、各ユニット／立方体で利用可能なインタフェースは、ユニット／立方体のパネルを選択的に置換することによって更新し得る。さらに、１つ又は複数のパネルを置換することにより、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、新しい機能を提供することができ、新しいポートを提供することができ、電源パックサブシステムを提供／アップグレードすることができ、他のそのような変更、アップグレード、及び強化を個々の処理ユニット／立方体に対して行い得る。
【０１４５】
これより図４５及び図４６を参照して、壁内搭載システムを提供する。図４６は、１つ又は複数のコンピュータ装置を動的に搭載するように構成された代表的なコンテナ又はキャビネットを示す。少なくともいくつかの実施形態によれば、コンピュータ装置はブラケットにスナップ嵌めされ、且つ／又はスライドされる。少なくともいくつかの実施形態では、ブラケット又はコネクタは動的な性質のものであり、コンピュータ装置を様々な向き及び／又は構成で搭載することができる。さらに、少なくともいくつかの実施形態では、ブラケット又はコネクタはコンピュータ装置を受け、コンピュータ装置は異なる寸法又は構成を備える。したがって、複数の搭載オプションが、同じスペース又は設置面積で利用可能である。さらに、コンピュータ装置は互いに面することができ、ユーザに面することができ、又は別のコンピュータ装置から離れて面することができる。さらに、コンテナ、キャビネット、又はボックスは、モジュール式の性質のものであり、そのようなコンテナ、キャビネット、又はボックスを積み重ねることができる。そのような積み重ねの例を図４６に提供する。
【０１４６】
図示の実施形態は壁内搭載を示すが、本発明の実施形態が、任意の固定装置若しくは安定した装置又は表面に結合可能なコンテナ、キャビネット、又はボックスの利用を包含することを当業者は理解するであろう。例えば、いくつかの実施形態は、１つ又は複数のコンピュータ装置をキャビネット、ラック、コンテナ等に搭載することを包含する。
【０１４７】
一実施形態では、コンテナ又はラックは、シェルフ、プラットフォーム、管、又は他の受け装置若しくは構造体を含み、コンピュータ装置を保持するか、又は他の様式で受ける。例として、図４８〜図５８を参照し、これらの図は、複数のコンピュータ装置、記憶装置、及び／又は周辺機器を選択的に受ける代表的な引き出し、トレイ、管、又は他の構造体を示す。図４８では、複数のコンピュータ装置は引き出し又はトレイ表面で受けられる。いくつかの実施形態では、キャビネット又はコンテナ（図５５及び図５６に示される代表的なキャビネット等）はコンピュータ装置の複数の引き出し又はトレイを保持する。図４９には、分解組立図が提供されて、熱の散逸を可能にして促進し、且つ／又はコンピュータ装置を冷却するトレイ、複数のコンピュータ装置、及びダンピングシステムを示す。図５０を参照して、ダンピングシステムを示して、ダンピングシステムの利用を示す。一実施形態では、暖かい空気は、コンピュータ装置の垂直に位置合わせされたアレイの上部を通って逃げる。別の実施形態では、冷たい空気が、トレイの下部又は片側から強制的に入れられ、全てのコンピュータ装置が同時に冷却されるようにダンピングシステムを通って移動することができる。一実施形態では、ダンパーは手動で調整される。別の実施形態では、ダンパーは、アレイ内のコンピュータ装置の位置に応じて、個々のコンピュータ装置に向けて調整される。別の実施形態では、ダンパーは、関連付けられたコンピュータ装置の熱に応じて自動的に調整される。別の実施形態では、ダンパーは、対応するコンピュータ装置により、その特定のコンピュータ装置の温度に応じて調整される。
【０１４８】
図５１〜図５３を参照して、別の実施形態を提供し、この実施形態では、動作可能に結合されたコンピュータ装置のアレイは、ダンピング技術を使用して冷却される。冷たい空気が一端部に流入し、ダンパーによりコンピュータ装置の下及び内部に導かれる。ダンパーにより、暖かい空気がコンピュータ装置から離れ、コンピュータ装置から抜け出て上昇するにつれて、暖かい空気を各コンピュータ装置の端部から流出させ、逃すことができる。一実施形態では、１つ又は複数のファンの使用によって、冷たい空気を流入させる。別の実施形態では、閉環境により、ある量の圧力（例えば、１バール圧又は別の量）を一端部又は片側に掛けて、空気流を生じさせる。ダンパーは手動又は自動的に調整されて、コンピュータ装置を均等且つ効率的に冷却し、且つ／又は暖かい空気を逃す。
【０１４９】
これより図５４を参照して、内部チャネルを含むトレイについて説明する。周囲の空気又は冷たい空気は内部チャネルに引き込まれる。複数のコンピュータ装置は、トレイの上面に搭載されるか、又は他の様式で結合される。コンピュータ装置は、トレイの出口位置に搭載されたセパレータによって隔てられる。したがって、トレイの内部チャネルから、トレイの上面にある出口位置に空気が流れる。出口位置から出た空気は、セパレータによって導かれて、空気をコンピュータ装置に流入させる。次に、空気はコンピュータ装置を出て、セパレータの裏側まで流れ、このトレイの上方に積み重ねられたコンピュータ装置の別のトレイであり得る、コンピュータ装置のこのトレイの上方に位置する表面に達する。したがって、暖かい空気はコンピュータ装置のトレイ上方の表面に集められ、ファン又は圧力等によって引き離される。いくつかの実施形態では、空気を取り入れ、且つ／又は暖かい空気を引き出すことによって空気流が生み出される。いくつかの実施形態では、空気流は圧力によって生み出される。
【０１５０】
したがって、本発明の少なくともいくつかの実施形態は動的冷却を包含する。例えば、全てのコンピュータ装置は、同じ入力温度で同時に冷却される。
【０１５１】
いくつかの実施形態では、空気は、複数のコンピュータ装置を通して駆動又は他の様式で引き込まれて、内部冷却を提供し、空気はコンピュータ装置上又はコンピュータ装置外部周辺に駆動され、複数のコンピュータ装置のシャシに冷却を提供する。
【０１５２】
さらに、コンピュータ装置は、図５４では、水平に搭載されるか、又は他の様式で水平に結合されて示されるが、他の実施形態では、コンピュータ装置は、垂直に向けられるように搭載されるか、又は他の様式で結合されて、コンピュータ装置の上面及び下面での通気を可能にして、トレイの内部チャネルからトレイの出口を通って、垂直に向けられたコンピュータ装置まで空気を流す。
【０１５３】
したがって、いくつかの実施形態では、全てのコンピュータ装置は、対応する各コンピュータ装置のダンピングシステムによって生み出される空気流チャネルの直径に基づいて空気流を受ける。いくつかの実施形態では、空気流チャネルは、直径を近似するように切断された開口部を含む。いくつかの実施形態では、直径はダンパーの自動制御によって作成される。更なる実施形態では、各コンピュータ装置は、ダンピングシステムによって生み出される各自の関連付けられた空気流直径を制御する。
【０１５４】
いくつかの実施形態では、閉環境が提供される。１バール圧力又は別の量等の圧力が片側に提供される。圧力により、ダンピングシステムに従ってアレイに空気を流すことができ、それにより、暖かい空気を逃し、コンピュータ装置を冷却することができる。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、コンテナは、複数のコンピュータ装置を含み、コンテナを所定位置に移動可能なモバイルコンテナである。いくつかの実施形態では、モバイルコンテナは移動を可能にするモータ及び／又は駆動機構を含む。いくつかの実施形態では、コンテナはある場所から別の場所に駆動される。いくつかの実施形態では、コンテナは、所望の温度を維持するように空調管理される閉環境である。別の実施形態では、コンテナは耐震搭載される。別の実施形態では、ある量の圧力を片側又は一端部に適用して（１バール圧力又は別の量等）、空気を流すことができる。いくつかの実施形態では、コンテナは、コンピュータ装置の複数のシェルフ又はトレイを含む。いくつかの実施形態では、全てのコンピュータ装置は同時に冷却される。いくつかの実施形態では、コンピュータ装置は、エアダム、エアダクト、エアダンパーシステム又は空気を流すことができる他のシステムを通して冷却される。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、コンテナはトラックトレーラである。いくつかの実施形態では、コンテナは図３４に提供されるようなものである。いくつかの実施形態では、コンテナは、１つ又は複数の他のトレーラに選択的に結合可能な動的モジュール式コンテナである。少なくともいくつかの実施形態では、コンテナのコンピュータ装置は動作可能に接続される。さらに、少なくともいくつかの実施形態では、コンピュータ装置は、コンテナ及び／又はトレイ内のコンピュータ装置の同じ設置面積又はスペース内の様々な位置のうちの１つに搭載することができる。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、コンテナ、キャビネット、又はラックは、車輪付き、トラックシステム上、又はコンテナ、キャビネット、若しくはラックの移動を可能にする他の装置上等、移動装置上にある。さらに、いくつかの実施形態は、コンテナ、キャビネット、又はラックの移動を可能にするモータ又は駆動機構を更に含む。いくつかの実施形態では、コンテナは、所望の構成に基づいて特定の複数のコンピュータ装置に対して可能である。いくつかの実施形態では、コンテナは、ヒンジ式ドアを含み、コンテナを選択的に開閉することが可能である。いくつかの実施形態では、壁内ユニットは被空調管理ユニットである。
【０１５８】
本発明の実施形態は、様々な編成構造を包含する。例として、上述したように、本発明のいくつかの実施形態は、複数のコンピュータ装置を有する複数のトレイを有するキャビネットを包含する。代表的な例を図５５及び図５６に示す。図５７及び図５８は他の代表的な構成を示す。
【０１５９】
図５７に、複数のコンピュータ装置を選択的に受ける代表的な管状構成を示す。代表的な構成は、壁内又は保管庫内等の構造体内に搭載される。コンピュータ装置は、中央管を含む構造体に搭載されるか、又は他の様式で結合される。したがって、空気をコンピュータ装置に通し、中央管内で受けて、システムから引き出し、それにより、複数のコンピュータ装置の全てを同時に冷却することができる。代替的には、空気を中央管から供給し、コンピュータ装置に空気を強制的に通して、複数のコンピュータ装置を同時に冷却することができる。いくつかの実施形態では、空気の移動は空気圧の確立によって生み出される。
【０１６０】
図５８に、複数のコンピュータ装置を選択的に受ける別の代表的な構成を示す。代表的な構成は、馬車−車輪型の構造である。コンピュータ装置は、中央管を含む構造体に搭載されるか、又は他の様式で結合される。したがって、空気をコンピュータ装置に通し、中央管内で受けて、システムから引き出し、それにより、複数のコンピュータ装置の全てを同時に冷却することができる。代替的には、空気を中央管から供給し、コンピュータ装置に空気を強制的に通して、複数のコンピュータ装置を同時に冷却することができる。いくつかの実施形態では、空気の移動は空気圧の確立によって生み出される。
【０１６１】
したがって、本発明の実施形態は、冷却のために暖かい空気と冷たい空気との分離を包含する。さらに、本発明の実施形態は、空気導入用の流入口と、暖められた空気を逃すための流出口とを包含し、それにより、複数のコンピュータ装置を同時に冷却する。いくつかの実施形態では、セパレータがコンピュータ装置間に設けられ、それにより、あるコンピュータ装置からの空気は別のコンピュータ装置に流入しない。
【０１６２】
一実施形態では、図５８に示される構成は、空気流を生じさせるように加圧された部屋又は構造体内に配置される。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、冷却中の装置はコンピュータ装置、記憶装置、及び／又は周辺機器である。
【０１６４】
示されるような構成では、他のコンピュータ装置のかなり近くにコンピュータ装置を有するエンタープライズが可能である。したがって、近接性により、より高速のバスを使用することができる。
【０１６５】
一実施形態では、高速スーパーコンピュータが、図５８に示される構成の中央管の近傍に提供され、記憶装置及び周辺機器が、中央管から更に離れた半径方向距離において接続される。
【０１６６】
少なくともいくつかの実施形態では、特定の目的で暖かい空気が捕捉され、収穫される。例として、いくつかの実施形態では、暖かい空気はコンピュータ装置から来て、中央管に入る。次に、暖かい空気は中央管を下降し、タービンを駆動して、コンピュータ装置に供給されるエネルギーを生成するために使用される。いくつかの実施形態では、生成されるエネルギーは、エンタープライズのコンピュータ装置に給電するのに十分である。他の実施形態では、生成されるエネルギーは、エンタープライズのコンピュータ装置の給電に必要なエネルギー量を低減する。いくつかの実施形態では、捕捉された暖かい空気を使用して、水を加熱若しくは事前加熱するか、又は熱交換を提供する。これは、湯の提供に必要なエネルギー量を低減する。いくつかの実施形態では、捕捉された暖かい空気を使用して、環境の暖め又は雪の溶解等の特定の目的で熱を提供する。内管の直径は、空気流の速度を決める因子であることができる。さらに、暖かい空気流への圧力及び燃料の導入も、暖かい空気流の所要速度を決めることができる。いくつかの実施形態では、暖かい空気流は積層タービンを駆動する。いくつかの実施形態では、ブレードのピッチは、機械的移動を生み出すように調整される。
【０１６７】
少なくともいくつかの実施形態では、構造には、大量の空気入力が存在する（各コンピュータ装置を通して）とともに、１つの出力が存在し（暖かい空気の全てを集める中央管）、それらにより、複数のコンピュータ装置及び／又は他の装置の同時冷却が可能になる。
【０１６８】
したがって、本明細書において考察したように、本発明の実施形態は、動的モジュール式処理ユニットを提供するシステム及び方法を包含する。特に、本発明の実施形態は、エンタープライズ内の１つ又は複数の追加のユニットに選択的に適応するように構成されたモジュール式処理ユニットの提供に関する。少なくともいくつかの実施形態では、モジュール式処理ユニットは、非周辺機器ベースのケースと、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、及び／又は液体冷却プロセス）と、最適化された階層プリント回路基板構成と、最適化された処理とメモリとの比率と、柔軟性の増大及び支持の増大を周辺機器及びアプリケーションに提供する動的バックプレーンとを含む。
【０１６９】
本発明は、本発明の趣旨又は本質的な特徴から逸脱せずに他の特定の形態で実施し得る。記載の実施形態は、全ての点において、限定ではなく単なる例示として見なされるべきである。本発明は、本発明の趣旨又は本質的な特徴から逸脱せずに他の特定の形態で実施し得る。記載の実施形態は、全ての点において、限定ではなく単なる例示として見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味及び範囲内の全ての変更は、特許請求の範囲内に包含されるべきである。
【図２】
2015501978.tif 000003
【図３】
2015501978.tif 000004
【図４】
2015501978.tif 000005
【図５】
2015501978.tif 000006
【図６】
2015501978.tif 000007
【図７】
2015501978.tif 000008
【図８】
2015501978.tif 000009
【図９】
2015501978.tif 000010
【図１０】
2015501978.tif 000011
【図１１】
2015501978.tif 000012
【図１２】
2015501978.tif 000013
【図１３】
2015501978.tif 000014
【図１４】
2015501978.tif 000015
【図１５】
2015501978.tif 000016
【図１６】
2015501978.tif 000017
【図１７】
2015501978.tif 000018
【図１８】
2015501978.tif 000019
【図１９】
2015501978.tif 000020
【図２０】
2015501978.tif 000021
【図２１】
2015501978.tif 000022
【図２２】
2015501978.tif 000023
【図２３】
2015501978.tif 000024
【図２４】
2015501978.tif 000025
【図２５】
2015501978.tif 000026
【図２６】
2015501978.tif 000027
【図２７】
2015501978.tif 000028
【図２８】
2015501978.tif 000029
【図２９】
2015501978.tif 000030
【図３０】
2015501978.tif 000031
【図３１】
2015501978.tif 000032
【図３２】
2015501978.tif 000033
【図３３】
2015501978.tif 000034
【図３４】
2015501978.tif 000035
【図３５】
2015501978.tif 000036
【図３７】
2015501978.tif 000037
【図３８】
2015501978.tif 000038
【図３９】
2015501978.tif 000039
【図４０】
2015501978.tif 000040
【図４１】
2015501978.tif 000041
【図４２】
2015501978.tif 000042
【図４３】
2015501978.tif 000043
【図４４】
2015501978.tif 000044
【図４５】
2015501978.tif 000045
【図４６】
2015501978.tif 000046
【図４７】
2015501978.tif 000047
【図４８】
2015501978.tif 000048
【図４９】
2015501978.tif 000049
【図５１】
2015501978.tif 000050
【図５２】
2015501978.tif 000051
【図５５】
2015501978.tif 000052
【図５６】
2015501978.tif 000053
【図５７】
2015501978.tif 000054
【図１】
2015501978.tif 000055
【図３６】
2015501978.tif 000056
【図５０】
2015501978.tif 000057
【図５３】
2015501978.tif 000058
【図５４】
2015501978.tif 000059
【図５８】
2015501978.tif 000060
【国際調査報告】
2015501978.tif 000061
2015501978.tif 000062