(57)【要約】スケーラブルインターネットエンジンが、多数の商業上利用可能なサーバボードからなり、各々は電力及び空間が実効利用されるキャビネット内でエンジンブレードとして構成される。エンジンブレードは、鉛直方向にキャビネットの前面内に取り外し自在に配置される。キャビネット内部のシャシーアセンブリの中央の貫通面は、全エンジンブレードに共通の電力及び制御の周辺信号を与える。個々のエンジンブレードのためのＩ／Ｏ信号は、貫通面内のアパーチャを介して、キャビネットの背面内に配置されるインタフェースカードに経路付けされる。共通ブレードキャリア構造のため、スケーラブルエンジンは、同じシャシーアセンブリ内で異なるタイプのサーバボードに適合できる。異なるタイプの商業上入手可能なマザーボードは、シャシーアセンブリに対して一様な機械的インタフェースを供する共通ブレードキャリア構造内に装備される。種々のタイプのマザーボードの中にプラグインできる特別設計ＰＣＩホストボードは、貫通面に接続するための第１のコネクタとインタフェースカードに接続するための第２のコネクタとを有する。冗長のホットスワップ可能な高効率電源装置は、貫通面上で共通電力信号に接続する。ホストボードは、ＡＴＸパワーマネジメントプロトコルをエミュレートすることによって、エンジンブレードのためのサーバボードに電力信号を分配する回路を、含む。置換可能なファントレイが、エンジン冷却のためエンジンブレード下方に装備される。キャビネットは、サブシャシー内の各々で、ラック装備ネットワークスイッチやディスクドライブに加えて、互いの頂面に重ねられる多数列のエンジンブレードを収容するのが好ましい。
2004519750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面と背面とを有するキャビネットと、
キャビネット内に収容された複数のエンジンブレードとから成り、
個々のエンジンブレードは、略鉛直方向にマザーボード平面によりキャビネット前面内に取り外し自在に配置され、且つエンジンブレードの背縁部に沿って操作自在に配置される第１のコネクタ及び第２のコネクタを有するマザーボードを含み、
更に、前面と背面との間のキャビネット内に装備される貫通面から成り、
該貫通面は、
複数のエンジンブレードの一つの第１のコネクタと噛み合うために夫々適合された複数の貫通面コネクタと、
貫通面コネクタの一つと対応して貫通面内に夫々画定され、複数のエンジンブレードのうちの対応する一つに対する第２のコネクタが通りアクセスする複数のアパーチャと、
キャビネット内に収容される複数のインタフェースカードとを含み、
上記インタフェースカードの各々は、略鉛直方向でインタへースカード平面によりキャビネットの背面内に取り外し自在に配置され、貫通面内の複数のアパーチャの対応する一つを経由して複数のエンジンブレードの一つの第２のコネクタの少なくとも一部と噛み合うように適合されたインタフェースカードコネクタを有する、
スケーラブルインターネットエンジン。
【請求項２】
第１のコネクタが、貫通面上の複数のエンジンブレードの各々に共通する電源及び制御の周辺信号のための接続部を含み、第２のコネクタが、そのエンジンブレードに対して対応するインタフェースカードへのＩ／Ｏ信号のための接続部を含む、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
キャビネット内に取り外し自在に配置され、貫通面上の電源接続部に操作自在に接続する複数のホットスワップ可能な電源装置から更に成る、請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
マザーボードが、ＰＣＩコネクタを含む商業上入手可能なＡＴＸマザーボードであり、個々のエンジンブレードが更に、ＰＣＩスロットに操作自在に接続され且つ平面がマザーボード平面に略平行に方向付けられたホストボードから成り、該ホストボードが、ＡＴＸパワーマネジメントプロトコルをエミュレートしてマザーボードへ電力を供給するホストボード及びマネジメント回路の背縁部上に第１のコネクタと第２のコネクタとを有する、
請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
更に、第２のコネクタと、貫通面の背面上のインタフェースカードとの間に挿入される受動Ｉ／Ｏバックプレーンから成る、請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
マザーボードが、ＰＣＩコネクタを含む商業上入手可能なマザーボードであり、個々のエンジンブレードが更に、ＰＣＩスロットに操作自在に接続されたホストボードから成り、該ホストボードが、ホストボードの背縁部上に第１のコネクタと第２のコネクタとを有する、
請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
スケーラブルサーバエンジンが同じキャビネット内の異なるタイプのマザーボードに適合し得るように、個々のマザーボードが、キャビネットに対して一様な機械的インタフェースを供する共通ブレードキャリア構造内に装備される、請求項１に記載のエンジン。
【請求項８】
更に、キャビネット内のエンジンブレード下方に取り外し自在に装備されサーバエンジンを冷却する複数のファントレイから成り、個々のファントレイはその中に複数のファンを含む、請求項１に記載のエンジン。
【請求項９】
少なくとも４つのエンジンブレードから成り、
エンジンブレードはキャビネット内部に装備される少なくとも一つのシャシーアセンブリ内に収容され、
エンジンブレードは個々のシャシーアセンブリ内部に複数のサブアセンブリで構成され、個々のサブシャシーは列状に構成された複数のエンジンブレードを収容する、
請求項１に記載のエンジン。
【請求項１０】
スケーラブル計算エンジンにおいて、
前面と背面とを有するシャシーと、
シャシー内に収容される複数のエンジンブレードとから成り、
各々のエンジンブレードは、シャシーに対して一様な機械的インタフェースを供する共通ブレードキャリア構造内に装備され且つエンジンブレードの背縁部に沿って操作自在に配置されるコネクタを有するマザーボードを含み、そのブレードキャリア構造はシャシーの前面内に取り外し自在に配置され、
複数のエンジンブレードは、
第１のタイプのプロセッサを伴う第１のタイプのマザーボードを有する第１のエンジンブレードと、
第１のタイプのマザーボードおよび第１のタイプのとは異なる、第２のタイプのプロセッサを伴う第２のタイプのマザーボードを有する第２のエンジンブレードと、
シャシー内に収容される複数のインタフェースカードとを含み、
各々のインタフェースカードは、シャシーの背面内に取り外し自在に配置され、複数のエンジンブレードの一つのコネクタの少なくとも一部と噛み合うように適合されたインタフェースカードコネクタを有し、
スケーラブル計算エンジンは同じシャシー内の種々のタイプのマザーボードに適合しうる、
スケーラブル計算エンジン。
【請求項１１】
エンジンブレードは、略鉛直方向にマザーボード平面によりシャシー内部に配置され、インタフェースカードは、略鉛直方向でインタへースカード平面によりシャシー内部に配置される、請求項１０に記載のエンジン。
【請求項１２】
マザーボードの各々のタイプが、ＰＣＩコネクタを含む商業上入手可能なマザーボードであり、個々のエンジンブレードが更に、ＰＣＩコネクタに操作自在に接続され且つ平面がマザーボード平面に略平行に方向付けられたホストボードから成り、該ホストボードが、ホストボードの背縁部上にコネクタを備える、
請求項１０に記載のエンジン。
【請求項１３】
スケーラブルエンジンのシャシー内に装備するためのエンジンブレードにおいて、
シャシーに対して一様な機械的インタフェースを供するブレードキャリア構造と、
ＰＣＩコネクタを伴いブレードキャリア構造内に装備される平面を有する複数の商業上入手可能なマザーボードの一つであって、異なるマザーボードはブレードキャリア構造内に全てが装備され得る異なる平面寸法を有する、マザーボードの一つと、
ＰＣＩコネクタに操作自在に接続され且つ平面がマザーボード平面に平行とされてブレードキャリア構造内に装備されたホストボードであって、エンジンに対して一様な電気的インタフェースを供する縁部にコネクタを含む、ホストボードとからなる、エンジンブレード。
【請求項１４】
ブレードキャリア構造が、
前縁部、背縁部及び一対の側縁部を有するベースプレートと、
ベースプレートの背縁部近傍でベースプレートの各々の側部に操作自在に取り付けられる一対の支持体であって、マザーボード平面とホストボード平面との距離より大きいブレードキャリア構造を画定する、支持体と、
ベースプレートの前縁部に沿って片側で操作自在に取り付けられ、ブレードキャリア構造の幅と実質同じ幅を有する、フロントプレートと、
個々のレールが、前端部でフロントプレートに、そして背端部で一対の支持体のうちの一つに、操作自在に取り付けられる、一対のレールと
からなる、請求項１３に記載のエンジンブレード。
【請求項１５】
一対の側縁部に沿って画定され、シャシー内の一対のトラックに噛み合いシャシーに対して一様な機械的インタフェースを供する、突出部を、ベースプレートが含む、請求項１４に記載のエンジンブレード。
【請求項１６】
ホストボードの背縁部上のコネクタの少なくとも一部が、ＰＣＩコネクタを有する少なくとも一つのインタフェースカードにマザーボードを操作自在に接続する、請求項１４に記載のエンジンブレード。
【請求項１７】
ベースプレートが金属であり、
エンジンブレードが更に、ベースプレートとマザーボードとの間に配置され、且つマザーボード平面及びホストボード平面と平行に方向付けられる絶縁シートを含む、請求項１４に記載のエンジンブレード。
【請求項１８】
スケーラブルエンジンシステムにおいて、
個々のシャシーが前面と背面とを有する、複数のシャシーと、
個々のシャシー内に収容される複数のエンジンブレードであって、
各々のエンジンブレードは、シャシーに対して一様な機械的インタフェースを供する共通ブレードキャリア構造内に装備され且つエンジンブレードの背縁部に沿って操作自在に配置されるコネクタを有するマザーボードを含み、そのブレードキャリア構造はシャシーの前面内に取り外し自在に配置される、複数のエンジンプレートと、
シャシー内に収容される複数のインタフェースカードであって、
各々のインタフェースカードは、シャシーの背面内に取り外し自在に配置され、複数のエンジンブレードの一つのコネクタの少なくとも一部と噛み合うように適合されたインタフェースカードコネクタを有する、複数のインタフェースカードと、
個々のシャシー内に前面と背面との間に装備され、中央面上の複数のエンジンブレードの各々に共通な制御周辺信号のための接続部を提供するためにエンジンブレードのコネクタの少なくとも一部に噛み合うように適合された複数エンジンブレードの各々のためのコネクタを含む、中央面と、
複数シャシーの各々の間にて制御周辺信号を接続する少なくとも一つの信号経路と
から成る、スケーラブルエンジンシステム。
【請求項１９】
更に制御コンソールから成り、
シャシーの一つの中のエンジンブレードの一つが、制御周辺信号を他の全てのエンジンブレードに繋ぎ、制御周辺信号の少なくとも一部の選択接続をコントロールコンソールに繋ぐ、マネジメントエンジンである、
請求項１８に記載のサーバエンジンシステム。
【請求項２０】
複数のエンジンブレードの一つに対するコネクタの一つに対応して貫通面内に各々画定され、インタフェースカードと噛み合う複数のエンジンブレードの一つに対するコネクタの一部が貫いてアクセスする複数のアパーチャを、含む貫通面が中央面である、請求項１８に記載のサーバエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概略、コンピュータ処理システムのプラクティス分野に関する。特に、本発明は、電力及び空間効率のよいシャシー内のエンジンブレードとして各々構成された、多数の商業上利用可能のサーバからなるスケーラブルサーバエンジンに関する。
【０００２】
発明の背景
インターネットの爆発的成長は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）、アプリケーションサービスプロバイダ（ＡＳＰ）、独立ソフトウエアベンダ（ＩＳＶ）、エンタプライズソリューションプロバイダ（ＥＳＰ）、マネジドサービスプロバイダ（ＭＳＰ）などのような、商業的なサービスプロバイダやホストファシリティの出現により、大いに推し進められてきた。これらビジネスの各々により提供されるサービスの正確なセットの明確な定義は存在しないが、概略、これらサービスプロバイダ及びホストファシリティは、セットアップチャージ及び定期報酬の払いと引き換えに、アプリケーションホスト、サイト開発、ｅ−コマースマネジメント及びサーバ開発に関する顧客のニーズの幾つか、大部分若しくは全てに適合すべく調整されたサービスを提供する。サーバ開発の文脈では、例えば、報酬は慣例上、顧客のアプリケーション若しくはウエブサイトのホストとなるため顧客に特化した特定のハードウエア若しくはソフトウエア構成を基礎にする。本発明の目的のために、“ホストサービス”という用語は、サービスプロバイダ及びホストファシリティのこの連続体により提供される種々のタイプのこれらサービスを含むことを、意図している。便宜上、サービスプロバイダ及びホストファシリティのこのグループは、ひとまとめにして、ホストサービスプロバイダ（ＨＳＰ）と呼ぶことにする。
【０００３】
商業上のＨＳＰは、電話会社が国際電話ネットワークを経由して意図する相手方への接続を顧客へ提供するのと同じように、利用者にインターネットのホストアプリケーションへのアクセスを提供する。ＨＳＰがアプリケーションをホストするのに利用するコンピュータ装置や、提供するサービスは、一般にサーバと呼ばれる。その最も単純な形態では、サーバは、ネットワークインターフェースを介してインターネットに接続し、且つ、顧客即ちサーバのクライアントによる要求に奉仕すべく設計された特定ソフトウエアを稼動するパーソナルコンピュータである。ホストサービスを提供するためにＨＳＰが利用し得る種々の分配モデルの全てのために、大抵のＨＳＰは、一般に“サーバファーム”と称されるものの中の内部ネットワークに接続するサーバの集合体を利用する。そこでは、各々のサーバが独自のタスクを実施するか、サーバグループがメールサーバ、ウエブサーバ、アクセスサーバ、アカウンティング・マネジメントサーバのような多重タスクの負荷を分配する。ホストウエブサイトの文脈では、例えば、より小さいウエブサイトを伴う顧客は、しばしば統合され、単体のウエブサーバによりサポートされる。しかしながら、より大きいウエブサイトは、そのサイトのためのみにサービスを提供する専用ウエブサーバ上で一般にホストされる。インターネット及びＨＳＰの概略の背景には、Ｇｅｏｆｆ  Ｈｕｓｔｏｎ，ＩＳＰ  Ｓｕｒｖｉｖａｌ  Ｇｕｉｄｅ：Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  Ｆｏｒ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ａ  Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ  ＩＳＰ，（１９９９）を参照されたい。
【０００４】
インターネットサービスに対する要求が増大するにつれて、この要求に適合する更に大きいキャパシティに対するニーズが存在している。一つの解決策は、サーバとしてよりパワフルなコンピュータシステムを利用することであった。大きいメインフレームと中程度のコンピュータとのシステムが、大きいウエブサイト及び共同のネットワークをサービスするサーバとして、利用されてきた。大抵のＨＳＰは、それらシステムの高価さ、複雑さ、及びフレキシビリティの欠如のために、これらの大きいコンピュータシステムを利用しない傾向にある。その代わりに、ＨＳＰは、共通のインターネット接続やモデムのバンクに配線される多数の個別パソコンサーバからなり、時としてディスクドライブの共通セットにアクセスするサーバファームを利用するのを好む。ＨＳＰが新しいホストサービス顧客を追加すると、例えば、一つ又は複数のパソコンサーバが手作業でＨＳＰサーバファームに追加され、その顧客のための適宜のソフトウエアやデータ（例えば、ウエブコンテント）がロードされる。このように、ＨＳＰは、現存の顧客レベルをサポートするのに要求されるハードウエアのレベルを配備するのみである。同様に重要なことであるが、ＨＳＰは、このハードウエアのコストの重要部分をカバーする管理料を顧客に課金する。この方法を利用すると、ＨＳＰは、ＨＳＰに対し即時歳入を生成しない無駄な容量を伴う大きいコンピュータシステムのために、更に金を費やす必要が無い。サーバファームによる解決は、種々の顧客の全てが単体のより大きいメインフレームコンピュータからサービスを受ける場合よりも、顧客に関してセキュリティ及びデータインテグリティを維持するという問題点に対して、より容易な解決策ともなる。顧客に対するサーバの全てが、その顧客に対するソフトウエアのみロードしその顧客に対するデータのみに接続するのならば、その顧客の情報のセキュリティは物理的分離により保証される。
【０００５】
現在まで、ＨＳＰがサーバファームを構築した方法に関して２つのアプローチが存在する。一つのアプローチは、単一の製造者から供給される同一グループのパソコンシステム（ハードウエア及びソフトウエア）を利用することである。網一つは、多数の異なる製造者から供給されるパソコンシステムを利用することである。同一グループの方法は、単一のサーバプラットフォームをサポートしさえすればよいという点でＨＳＰの利益に寄与する。しかし同時にＨＳＰはこの単一のサーバプラットフォームに限定される。異なる製造者から供給されるシステムを利用する異なるグループの方法はより可撓性があり、所与の顧客即ちタスクに対して最も適切なサーバハードウエア及びソフトウエアプラットフォームを利用するという利益をＨＳＰにもたらす。しかし、この可撓性は、多重サーバプラットフォームに関連する増大する複雑性とサポートの挑戦とのコストにはね返る。
【０００６】
ＨＳＰがその容量を増加するにつれ、コンピュータ室又はデータセンタのサーバ数も増加した。コンピュータ室又はデータセンタのフロアスペース上で維持するために、ＨＳＰは、多重サーバがフロアスペースの同じ容量で積み重ねられるように、ラック装備キャビネットを導入する。個別のパーソナルコンピュータサーバは従って、スイッチ装置やモデムを伴うこれらラック装備キャビネットの中に垂直に若しくは水平に積み重ねられ得る。通常のパーソナルコンピュータサーバの従来の動力パッケージの囲い込みに関する更なる改良として、サーバは、個々のサーバがラック装備キャビネットの中の一つ又は複数のスロットの中に水平にスライドする“ピザボックス”若しくは“Ｕ”フォームと称されるものの中に装備するラックに対して、特に開発されてきた。このタイプのラック装備構成の中にパッケージされる同種のサーバの例は、Ｃｏｂａｌｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ＳｙｓｔｅｍｓからのＲａＱサーバライン、ＩＢＭからのＮｅｔｆｉｎｉｔｙサーバライン、及びＨｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄからのＡ−クラスサーバラインを含む。
【０００７】
ラック装備サーバは、従来のタワーキャビネットパーソナルコンピュータサーバと比較してスペース有効性の点で、相当の改良を遂げたが、サーバファームへ新しいラック装備サーバを導入、即ち付加することは、依然として、ソフトウエア及びネットワーク構成も含めて、相当量のケーブル作業やワイヤ接続を含む手作業操作である。更に、ラック装備サーバは独立コンピュータシステムとして設計されるために、個々のサーバにはそれ自身の電源装置が与えられる。サーバの全体コストをリーズナブルに保つために、これらの個別の電源装置は、廉価であるがゆえに相対的に非効率である。結果として、幾つかのラック装備サーバからなるサーバファームは、相当量の電力を消費し相当量の無駄熱を放散する。この問題は、最も多数のサーバが互いの頂面に積み重ねられる最も薄い１Ｕフォームファクタ内で特に鋭敏となる。１Ｕサーバの各々はラックキャビネット内で水平に配置されるので、キャビネットの範囲内の空気流は厳格に制限され、１Ｕサーバの背が高いと、これら空気流の制限を克服するための十分に大きいファンの利用が妨げられてしまう。
【０００８】
サーバ構成をより実効性あるものにする一つの方法は、ＣｈａｔＣｏｍ，Ｉｎｃ．のＣｈａｔｔｅｒサーバラインであった。Ｃｈａｔｔｅｒシステムのためのシャシーは、サーバマザーボード、電源装置及びＲＡＩＤドライブを含む、多数のフロント装荷のホットスワップ可能なモジュールをサポートした。このシステムでは、特別に設計されたサーバマザーボードが、ラック装備サーバのためのマザーボードが水平方向であるのと比較して、垂直方向にシャシーの中に滑入される。マザーボードは、メインＣＰＵとしての初期のＩｎｔｅｌプロセッサに種々のバジョンに適合するようにも設計されていたのであり、モデムが接続されるモニタ下のＣＯＭポートと、モデムをモニタしマザーボード上のメインＣＰＵへのＩ／Ｏポートの接続を管理するマイクロコントローラ及び関連ソフトウエアとを、含んだ。メインＣＰＵは、Ｉｎｔｅｌ又はＩｎｔｅｌコンパチブル３８６、４８６、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）又はＰｅｎｔｉｕｍ  Ｐｒｏ  プロセッサであった。マザーボードはＣｈａｔＣｏｍの登録商標設計のものか、初期のＰＣマザーボード製造者の一つからの利用可能な一般的なＡＴスタイルボードであるか、である。これらの初期のサーバに対しては、電力はホットスワップ可能な電力装置からマザーボードに直接に分配可能である。というのは、統合された電力管理及び制御とともに標準的なＡＴＸ電力装置を利用する現行世代のサーバと異なり、これら初期のサーバは、電力管理及び制御システムがマザーボードのための標準回路の中に組み込まれてなかったからである。
【０００９】
Ｃｈａｔｔｅｒｂｏｘサーバラインは、ホットスワップ可能なモジュールへのアクセスを受け入れるものではないが、モデム及びネットワークのカードのためのケーブル接続は、ホットプラグ可能なユニットの背面縁に沿う経路でなければならず、ユニットの除去に先行して除去することが困難であった。パーソナルコンピュータサーバの従来のタワーシャシーでは、ネットワーク及びモデムカードは、マザーボード面に垂直な方向となるようにコネクタスロットに挿入される。Ｃｈａｔｔｅｒｂｏｘサーバラインでは、これらのカードは、マザーボードモジュールをシャシーの中に鉛直方向にはめ込むために、マザーボード面に平行に配置されねばならなかった。ケーブル接続を変更するためにはマザーボードがシャシーから外される必要があるので、このことにより、ケーブル接続にアクセスすることは困難とされた。
【００１０】
他のパッケージ構成が、サーバに対して提案されている。米国特許第５８７７９３８号では、サーバのためのパッケージシステムがホットスワップ可能なディスクドライブ及び電源装置モジュールに備えており、シャシーの頂部にて水平トレイコンパートメントを利用し、滑り出るトレイにて水平方向にサーバマザーボードを積み重ねて含んでいる。米国特許第６０２５９８９号では、ラック装備コンピュータプロセッサのためのモジュール構成が説明され、そこでは、ディスクドライブ、ファン、マザーボード及び電源が、ラック装備の水平方向ハウジングの内部にて並列するサブモジュール内で配置される。
【００１１】
個々のコンポーネントのための回路を中央面により分離されるフロントプロセッサ部位及びリアＩ／Ｏ部位とに実効的に分割する中央面構成を用いることにより、他のタイプの多重コンピュータプロセッサシステムのためのパッケージ構成が、キャビネットの多数コンポーネントを配置しアクセスする問題の幾つかを解決しようとした。米国特許第５２５１０９７号は、Ｉ／Ｏ部位が中央面の前及び背面の後ろに接続する、直交中央面を伴うスーパーコンピュータパッケージアーキテクチャを説明する。米国特許第５４８８５４１号は、マルチプルプロセッサを接続する、連結中央面を伴うＶＭＥ背面構成を説明する。米国特許第５９１２８０２号は、多重電話スイッチコンポーネントを収容する中央面遠隔通信スイッチを説明する。パーソナルコンピュータのための共通タワータイプキャビネット内の異なるタイプのマザーボードを利用できるという論点は、米国特許第６０３５３５６号及び第６０９４３５１号にて示されている。米国特許第６０３５３５６号では、タワータイプパーソナルコンピュータのためのクロスプラットフォームアーキテクチャは、従来の単一のマザーボードに代えて、２枚のボードを利用する。第１のボードはプロセッサボードであり、第２のボードはＩ／Ｏボードである。ボードは、鉛直配置に方向付けられ、オフセット状で端と端を繋いだ並行方向で伸長ハウジング内部で構成され、一対のコネクタにより接続される。このように異なるマザーボードは、一対のコネクタを介してＩ／Ｏボードのための共通設計に接続できる。米国特許第６０９４３５１号では、２つの異なる種類の取り外し自在のバックパネルが、共通のタワータイプのキャビネット内の異なるタイプのマザーボードに適合するために利用される。
【００１２】
多数の拡張及び改良が、コンピュータプロセッサ、特にサーバが、パッケージされている方法に為されているが、電力及び空間に実効性あるキャビネット内で多数の商業上利用可能のサーバボードに適合する、スケーラブルインターネットエンジンのための構成を提供することが、望ましい。
【００１３】
発明の概要
本発明は、電力及び空間の実効性あるキャビネット内でエンジンブレードとして個々に構成された、多数の商業上入手可能なサーバボードから成るスケーラブルインタネットエンジンである。エンジンブレードは、キャビネットの前面内で鉛直方向に取り外し自在に配置される。キャビネット内部のシャシーアセンブリの中央の貫通面は、全てのエンジンブレードに対して共通する電力及び制御周辺信号を提供する。個々のエンジンブレードに対するＩ／Ｏ信号は、貫通面内のアパーチャを介してキャビネットの背部内に配置されるインタフェースカードに経路付けられる。共通ブレードキャリア構造のため、スケーラブルエンジンは、同じシャシーアセンブリ内で異なるタイプのサーバボードに適合できる。異なるタイプの商業上入手可能なマザーボードは、シャシーアセンブリに対して一様な機械的インタフェースを供する共通ブレードキャリア構造内に装備される。種々のタイプのマザーボードの中にプラグインできる特別設計ＰＣＩホストボードは、貫通面に接続するための第１のコネクタとインタフェースカードに接続するための第２のコネクタとを有する。冗長のホットスワップ可能な高効率電源装置は、貫通面上で共通電力信号に接続する。ホストボードは、ＡＴＸパワーマネジメントプロトコルをエミュレートすることによって、エンジンブレードのためのサーバボードに電力信号を分配するマネジメント回路を、含む。置換可能なファントレイが、エンジン冷却のためエンジンブレード下方に装備される。キャビネットは、サブシャシー内の各々で、ラック装備ネットワークスイッチやディスクドライブに加えて、互いの頂面に重ねられる多数列のエンジンブレードを収容するのが好ましい。
【００１４】
本発明のスケーラブルエンジンは現存するサーバの設計を越えて、多数の利点を有する。同一製造者からの同じサーバボードに依存する現存の均質サーバ構成とは異なり、スケーラブルインタネットエンジンは、同一の一様シャシー内に全て装備され得る多数の異なるタイプの商業上入手可能なサーバをサポートする。このことにより、ＨＳＰは同じシャシー内部にて異なるアプリケーションに対して異なるサーバを利用できる。公知のマザーボードが利用可能になるとすぐに、利用することができ、コスト減少と、大量生産商品のＡＴＸマザーボードの信頼性増大との、利点が得らる。
【００１５】
唯一の貫通面構成によると、エンジンブレード及びインタフェースカードの両方のホットスワップが真に可能になる。個別のエンジンブレードは、インタフェースカードやネットワークケーブルをアンプラグする必要無しに、除去及び置換され得る。このことにより、コンピュータシステムを維持する際の障害の最多点の一つ、即ちＩ／Ｏケーブルの分断や再接続により生じる問題点が、排除される。データ経路の全てのための接続部は、エンジンブレードの取り外し又は挿入の間のデータ障害から保護すべく分離される。一つの実施形態では、受動Ｉ／Ｏバックプレーンは、貫通面の背面上にてホストボードの第２の接続部とインタフェースカードとの間に挿入される。Ｉ／ＯバックプレーンはＰＣＩ信号を経路付け、エンジンブレード毎の２つ又はそれ以上のインタフェースカードの並列状の設置を可能にする。
【００１６】
スケーラブルエンジンにより、多重レベルの障害耐性や冗長性が高い実効性にて全ての要素に渡り実装されることになる。エンジンブレードは、手作業を介入させる必要無くして、容易且つ自動的にある顧客から別の顧客に割り変えられる。このことにより、顧客の要求の変動に対応してブレードを動的に割り当てることができ、ＨＳＰは、現状では単一の顧客ドメインに静的に割り当てられてしまう過剰サーバ資源を、利用することが可能になる。エンジンブレード障害の際には、冗長エンジンブレードが特定顧客に割り当てられ素早く自動的にオンライン状態にされる。電源装置は、高効率且つ３倍冗長（Ｎ＋２）であることが好ましい。同様に、多重ファントレイを利用することにより、エンジンブレードの個々の列に対して冗長の冷却保護を設置することになる。メンテナンス要求は、スケーラブルエンジンの全体設計により大きく簡略化される。
【００１７】
１９インチＮＥＢＳコンプライアントキャビネットを利用する好適な実施形態では、単体のキャビネットエンジンは３２のエンジンブレードまでサポートできる。このスケーラブルエンジンは、半分のフロア空間で、電力の要求とエアコンディションの要求の両方で７５パーセントを節約して、従来の２Ｕラック装備サーバと同じサーバ容量を提供する。
【００１８】
個々のエンジンブレードに係るマネジメント回路により、サーバエンジンのＩ／Ｏネットワーク以外の、スケーラブルエンジンの有効な管理と制御とが可能になる。この回路は、標準ＡＴＸパワーマネジメントプロトコルをエミュレートすることにより、ステータス及びエラー状況をレポートし、パワーアップ及びパワーダウン操作を制御し、マザーボード内のプロセッサ上で実行されるエージェントと通信する。
【００１９】
多重キャビネットが並列状構成内で設定される場合でも、エンジンブレードの全ては、単体のコンソール及びキーボードに接続し、且つそれらから制御され得る。キーボード、ビデオ、マウス、ディスケットドライブなどの共通周辺装置は、システムオペレータにより任意のエンジンブレードに選択の上スイッチされ得る。
【００２０】
好適な実施形態の詳細な説明
図１を参照すると、本発明の好適な実施形態に係るスケーラブルエンジン１００の概観が示される。記述を簡易にするため、単体のキャビネット１１０内に収容されたサーバ１００が、先ず記される。但し、本発明のサーバの計測可能性により、非常に多数のキャビネット１１０が単体エンジンサーバ１００として共に構成され得ることが、認めれられる。
【００２１】
キャビネット１１０は、前面１１２、背面１１４、左側面１１６及び右側面１１８を備える。単体のキャビネットの実施形態では、左側面１１６及び右側面１１８の各々が、フレーム１１０の個々のコーナ内でブラケット１２２に接続するのが好ましい螺子、ボルト若しくは類似の締め具機構１２１によりキャビネットに硬く装着される対応のサイドパネル即ち外板１２０を有する。一方で、サイドパネル１２０は、総体アセンブリを形成するようにキャビネット１１０上に溶接され得る。多重キャビネットの実施形態では、サイドパネル１２０の一方若しくは両方が、全体の並列構成の内部のキャビネットの配置によっては、欠けることもある。少なくとも前面１１２には、ドアパネル１２４がヒンジ１２５により前面１１２に取り付けられるのが好ましい。背面１１４には、同様のドアパネル１２４が取り付けられてもよい。ドアパネル１２４は、ラッチバー１２６によりキャビネット１１０にラッチされるが、施錠可能であることが好ましい。一方で、滑動アタッチメント、吊り下げアタッチメント若しくは取り外し自在アタッチメントのような、ドアパネル１２４を前面１１２若しくは背面１１４に取り付け固定する他の形態も、利用可能である。構造、冷却、及び電気絶縁の要求に応じて、パネル１２７は、キャビネット１１０の頂部及び底部の何れか若しくは両方に、設置されてもよい。キャビネット１１０は、１９”幅、１０００ｍｍ深さ及び８４”までの高さの、１９”ＮＥＢＳコンプライアント金属ラックであるのが、好ましい。キャビネット１１０は、金属で構成されるのが好ましい。サイドパネル１２０及びドアパネル１２４は、重さ、コスト及び電気絶縁の事情によって、金属。ファイバグラス、若しくはプラスチックとなり得る。現存のパーソナルコンピュータサーバためのラック装備キャビネットの大抵のものとは異なり、本発明に係るＮＥＢＳコンプライアントキャビネットは、キャビネットハウジング電気エキップメントのための気流、ダスト、衝撃及び振動限界に対する適切なＮＥＢＳ標準に適合する。
【００２２】
図１乃至図３を参照すると、貫通面１３０は、複数のエンジンブレード１３２及び複数のインタフェースカード１３４を収容するキャビネット１１０の部位内で背面１１４から前面１１２を分離する。各々のエンジンブレード１３２は、少なくとも一つのプロセッサを含み、各々のインタフェースカード１３４は、ディスク記憶装置（例えば、ＳＣＳＩディスクのアレイ、Ｓｔｏｒａｇｅ  Ａｒｒａｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＳＡＮ）ユニット、若しくはＦｉｂｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ（ＦＣ）ディスクアレイ）か通信スイッチ（例えば、ＦＣスイッチ、ＡＴＭスイッチ、イーサネット（登録商標）スイッチ、若しくはモデム）かの何れかを伴う、関連するプロセッサのための少なくとも一つのインプット／アウトプット通信チャネルを管理する。前方のドアパネル１２４は、前面１１２からエンジンブレード１３２へのアクセスを可能とし、（もしあれば）後方のドアパネル１２４は、背面１１４からインタフェースカード１３４へのアクセスを可能とする。インタフェースカード１３４と、関連するディスク記憶装置若しくは通信スイッチ装置との相互接続のためのケーブル接続（図示せず。）は便利なことに、前面１１２のエンジンブレード１３２の邪魔をする必要なく、背面１１４からアクセス可能である。同様に、エンジンブレード１３２は、インタフェースカード１３４やそれらカードに接続するケーブルを外したり妨げたりするような必要もなく、置換され得る。
【００２３】
図２に最もよく示される一つの実施形態では、２つの独立のシャシーアセンブリ１２８が、単体のキャビネット１１０内部に積み重ねられて配置され得る。個々のシャシーアセンブリ１２８は、１６個までのエンジンブレード１３２のための空間を提供する。この実施形態では、個々のシャシーアセンブリ１２８は、一方が他方の頂部に配置される２つのサブシャシー１２９を含み、サブシャシー１２９につき８個までのエンジンブレードのための空間を夫々提供する。図示されるように電源フレーム１４４が、一対のサブシャシー１２９の下方に装着され完全なシャシーアセンブリ１２８を形成する。２つのシャシーアセンブリ１２８を有する実施形態では、３２のエンジンブレード１３２の全体が、単体のキャビネット１１０の中に収容される。キャビネットにつき一対のサブシャシー１２９と一対のシャシーアセンブリ１２８とに関して、好適な実施形態が記述されているが、エンジンブレード１３２の数、サブシャシー１２９及びシャシー１２８の他の構成も、本発明の意図するところであることが理解される。発明の好適な実施形態は多重シャシーアセンブリ１２８が中に配置される外側キャビネット１１０に関して記述されているが、本発明に係るエンジンブレード１３２を構成するためのフレーム、キャビネット及びハウジングを含むどのタイプのシャシー構成も、本発明の範囲内であることが意図されていることも理解される。本発明のためのエンジンブレード１３２は鉛直に配置されるのが好ましい。付加的なコンポーネントもシャシー１１０内に収容されるのが好ましい。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、複数のファントレイ１４０は、個々のシャシーアセンブリ１２８の底に取り外し自在に装着され、該シャシーアセンブリ１２８の中のエンジンブレード１３２を冷却する。図５、図６及び図７を参照すると、個々のファントレイ１４０は、単体のファンユニット１４２なら作用し得ないような個別のファンユニット１４２を複数有し、ファントレイは更にエンジンブレード１３２を十分冷却し得る有効な空気移動を形成し得る。プラグイン電源接続１４３は、個々のファントレイ１４０の背面に設置される。ファントレイ１４０は、手操作の特大スクリュー１４１、若しくは他の形態のラッチ手段によりサブシャシー１２８の中に固定されるのが好ましい。好適な実施形態では、サブシャシー１２８毎に３つのファントレイ１４０と、ファントレイ１４０毎に３つのファン１４２が、存在する。
【００２５】
図８及び図９に示されるように、複数の電源装置１４４が、シャシーアセンブリ１２８の中にサブシャシー１２９から分離して装着されるフレーム１４６内に、取り外し自在に収容される。電源フレーム１４６は、電源装置１４４からの電力を組み込みこの電力を貫通面１３０に経路付けるＡＣ／ＤＣボード１４８を含む。好適な実施形態では、全体占有されたキャビネット１１０に電力を与えるのには２つしか電源装置は要求されないが、少なくとも３つの取り外し自在の電源装置１４４が電源フレーム１４６内に設置される。この特性は、電源装置１４４の何れか一つに障害が生じたときの冗長のためである。
【００２６】
４つまでの電源装置１４４が、トラック１７０を介して電源フレーム上に滑動自在に装着される。好適な実施形態にて電源装置１４４は、マグネテック（Ｍａｇｎｅｔｅｃ）より入手可能なＨＰ３シリーズのように、高い有効性の４００ワット多重電源出力電源装置である。ＡＣ／ＤＣボード１４８の前面のコネクタ１７２は、電源装置の背面のコネクタ１７４に結びつき、電源装置をホットスワップ可能とせしめる。プラグインＣＤドライバ若しくはハードドライブのための標準的な周辺コネクタ１７６が、ＡＣ／ＤＣボード１４８の一部１７８の前面に配置される。共有周辺接続のセット１７９は、ＡＣ／ＤＣボード１４８の背面に装着される。共有周辺接続１７９は、図１５に示される直接周辺接続３０４と同様の機能をもたらすことが好ましい。電子クイックスイッチは、選択ボタンが各々のブレード１３２の対して押された場合に、各々のブレード１３２から周辺部を分離し周辺部を一つのブレード１３２に接続するように、利用されるのが好ましい。
【００２７】
好適な実施形態では、ＡＣ／ＤＣボード１４８は、ＣＤドライブ１５０やブートディスクドライブ１５２のような、共通周辺デバイスのための接続部も含む。キーボード、マウス及びディスプレイ（図示せず。）を有する共通制御コンソールのような他の共通周辺デバイスのための外部接続部が、ＡＣ／ＤＣボード１４８か貫通面１３０かに設定される。
【００２８】
図２に示される実施形態では、２つのサブシャシーを含む各々のシャシーアセンブリ１２８、電源フレーム１４６及びファントレイ列１４０は、概ね３７”の高さである。クワッドプロセッササーバを収容するように適合する別の実施形態では、シャシーアセンブリ１２８は、概ね４０”の高さである。図１に示される別の実施形態では、各々のシャシーアセンブリ１２８は単体のサブシャシー１２９内で８個までのエンジンブレード１３２を保持し、ファントレイ１４０と電源フレーム１４６のための個々のサブシャシー１２９の底に空間を開ける。
【００２９】
Ｆｉｂｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌスイッチ即ちクロスポイント回路スイッチのようなラック装備スイッチエキップメント１５４も、キャビネット１１０内に収容されてもよい。好適な実施形態では、キャビネット１１０が深いこと、及び両前面からキャビネット１１０にアクセスできることにより、２つの標準１Ｕスイッチがキャビネット内部の単一のスロット内に前方及び後方に装着されることになる。別の実施形態では、一つ又はそれ以上のシャシーアセンブリ１２８が、ラック装備ディスク記憶部ユニット１５６に置きかえられ得る。更に、キャビネット１１０が深いこと、及び両前面からキャビネット１１０にアクセスできることにより、個別のディスク記憶部ユニット１５６の深さによるが、同じスロット内のそれらユニット１５６が２倍になることが潜在的に許容されるものである。
【００３０】
ラック装備キャビネット１１０内部の構成要素の多数の構成が実施可能であり、別の種類の記憶部デバイス、別の種類のスイッチエキップメント、モデム、及びフロッピディスクやテープドライブの別の共通周辺機器のような、他のタイプの周辺構成要素が、直接に若しくはサブシャシーを利用しかような構成要素がラック装備をサポートしつつ、シャシー内部に収容されてもよいことが、理解される。
【００３１】
図２及び図４を参照すると、多重キャビネット１１０を含むスケーラブルエンジン１０２が示される。この実施形態では、２つ又はそれ以上のキャビネット１１０が組み合わされひとつのスケーラブルエンジンを形成する。個々のキャビネット１１０のサイドパネル１２０の少なくとも一つが除去され、キャビネット１１０が並列構成で配置される場合にフレームどうしが確固としてボルトで締められ、隣接のキャビネット間でのケーブル接続の有用なアクセスを設定するのが好ましい。かような並列構成は床空間利用に関してはより実効性があるが、多重キャビネット１１０は、個々のキャビネットが自立構造で構成されて、ケーブル接続され得ることが理解されるべきである。スケーラブルエンジン１０２が配置されるコンピュータルームのレイアウトに依存するが、２列またはそれ以上の列のキャビネット１１０が、単体のエンジン１０２の一部とみなされ得る。一方で、キャビネット１１０の一つ又はそれ以上の円又は部分円は、例えばエンジンブレード１３２を伴うキャビネットがフロントドアパネル１２４を外側に向けさせつつ外部円内に構成されＤＡＳＤ、ＳＡＮ及びＮｅｔｗｏｒｋキャビネットが外部円の中心に構成される、単体のエンジン１０２のための構成として形成され得る。一つの実施形態では、１０２４個までのエンジンブレード１３２は、１６テラバイトまでのラック装備ディスク記憶部も含む、４列の１６のキャビネットからなる単体のスケーラブルエンジン１０２の一部として構造化され得る。多重シャシーを接続させ合うのに利用される通信チャネルによるが、１０００個までのキャビネット１１０が、１０００００サーバまでを与える単体のスケーラブルエンジン１００として構成され得る。技術的に、単体のスケーラブルエンジン１０２のサイズは、利用可能なフロア空間の関数であり、スケーラブルエンジン１０２を実装するのに利用される技術により必ずしも限界付けられるものでもない。実際上は、単体のスケーラブルエンジン１０２のサイズは、所与のコンピュータルーム環境内で構成され得るキャビネット１１０の管理可能数に限界付けられると、予想される。
【００３２】
サーバ１０２に係るこの実施形態では、キャビネット１１０の並列構成には、隣接するキャビネット１１０間にて、ケーブル接続のためのより簡易なアクセスと冷却のための空気通路をもたらす分離構造１６０が、付随する。図４に示すように、分離構造１６０は、サーバ１０２の審美的外観を強化するように設計されるのも好ましい。この実施形態では、構造１６０は、頂部プレート１６１、取り外し自在背面プレート１６２、一対の装着ブラケット１６３、ライトボックスを画定する構造１６４及びライトバーレンズ１６５を、含む。ライトボックス構造１６４は、ライトバーレンズ１６５を照らすための一対の蛍光球（図示せず。）を収容するように、配線されるのが好ましい。
【００３３】
図１０は、フロントドアパネル１２４の好適な実施形態を示す。突出ヒンジピース１８０が、パネル１８１の片側に付属する。パネル１８１は、僅かに湾曲し、図２に示すように空気を流れさせエンジンブレード１３２上のインジケータを眺められるようにするために穴があけられるのが好ましい。穴あけは、ドアパネル１２４特有の外面にも為される。頂部プレート１８２及び底部プレート１８４は、パネル１８１に付随し更なる支持構造をもたらす。突出ラッチピース１８４はパネル１８１の他方側に付随する。プレートラッチ１８５は、キャビネット１１０に固定され、耐性を与え且つブラケット１８７及びノブ１８８を含むラッチ構成に与えられるスプリング１８６を含むのが好ましい。ロゴ即ちユニット識別子が、１８９で示されるように付随してもよい。
【００３４】
図１１乃至図１４を参照すると、エンジンブレード１３２の好適な実施形態が示される。個々のエンジンブレード１３２は、キャビネット１１０に一様な機械的インタフェースを与える共通ブレードキャリア構造２０２内で装着されるマザーボードを含む。ブレードキャリア構造２０２は、キャビネット１１０の前面１１２内に取り外し自在に配置される。更に詳細に示すが、コネクタのグループ２０４が、エンジンブレード１３２の背面端部に沿い配置される。少なくともこれらコネクタの第１の部位２０６、２０７は、インタフェースカード１３４上のインタフェースカードコネクタ１３６（図１６）と、操作自在に噛み合う。これらコネクタの第２の部位２０８、２０９は、貫通面コネクタ３００、３０２（図１５）と噛み合うのが好ましい。
【００３５】
共通ブレードキャリア構造２０２は、概略鉛直方向にマザーボード２００の平面を収容するように構成され、最大のマザーボード２００を収容すべく十分にオーバーサイズであり、付加的な空間がブレードキャリア構造２０２の前面に対向して確保され内部ハードディスク又は所望されるならば他のローカル周辺デバイスを収容する。一つの実施形態では、ブレードキャリア構造２０２は、１２”高さ１６．５”長さの寸法である。クワッドプロセッサマザーボード２００をサポートするように適合する別の実施形態では、ブレードキャリア構造は、１３．７５”高さ１６．５”長さの寸法である。
【００３６】
各々のマザーボード２００は、少なくとも一つのＰＣＩコネクタ２０５を含む商業上入手可能のマザーボードであるのが好ましい。個々のエンジンブレード１３２はホストボード２１０を含み、該ホストボード２１０は、ＰＣＩコネクタ２０５に接続し、ホストボード２１０平面によってマザーボード２００表面と概略平行になるように方向付けられる。この実施形態では、ホストボード２１０は、ホストボード２１０の背面端部にコネクタのグループ２０４を配置する。標準的なＰＣＩ接続を伴う特別に設計されたホストボード２１０を利用することで、異なるマザーボード２００の全てがブレードキャリア構造２０２内に装備され得る平面寸法を備える限り、多数の異なる商業上入手可能のマザーボード２００に対して何ら修正することなく、エンジンブレード１３２がブレードキャリア構造２０２内にマザーボード２００を収容できる。本発明のエンジンブレード１３２と共に利用され得る商業的入手可能のマザーボード２００の例は、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）マザーボード、Ｓｐａｒｃ（登録商標）マザーボード及びＡｌｐｈａ（登録商標）マザーボードを含む。この特性により、単体のエンジン１００は、第１のタイプのプロセッサを備える第１のタイプのマザーボード２００を有する第１のエンジンブレードと、第１のタイプのマザーボード２００とは異なる第２のタイプのプロセッサを備える第２のタイプのマザーボード２００を有する第２のエンジンブレード１３２を収容しうる。第２のタイプのプロセッサと第１のタイプのプロセッサとは同じキャビネット１１０内に、更には同じシャシーアセンブリ１２８内にある。
【００３７】
一つの実施形態では、３つのタイプのエンジンブレード１３２が備わる。第１のタイプのエンジンブレード１３２は、問い合わせに応答するため消費者とインタフェースを取るウエブアプリケーションをホストするフロントエンドサーバとして最適化される。第２のタイプのエンジンブレード１３２は、消費者の情報ウエアハウスをサーチし採掘するるように最適化されたデータベースである。第３のタイプのエンジンブレード１３２は、ビデオストリームおよびグラフィックイメージを供するように最適化されている。これら３つのタイプのエンジンブレード１３２のどれでもどのタイプのマザーボードを利用できるが、本発明の可撓性によって、技術の全てが例えば単一の製造者で供給されるべきとか単体のオペレーティングシステムによって稼動されるべきとかを要求することなく、最高品種の技術が所与のアプリケーションのために利用できる。マザーボードのための技術の向上が継続されることを利用できるのに加えて、より新しい標準及び技術がこれらバス、ホストボード及びＩ／Ｏバックプレーンなどの要素のために進展するにつれて、バス、ホストボード及びＩ／Ｏバックプレーンの設計での変動に、本発明は適合することを意図していることが認識される。
【００３８】
図１３に最もよく示される好適な実施形態では、ブレードキャリア構造２０２は、前面端部２２２、背面端部２２４及び一対の側面端部２２６、２２８を有するベースプレート２２０を含む。一対の支持体２３０が、好ましくはネジなどによって、ベースプレート２２０の背面端部２２４の近傍のベースプレートの各々の側面に操作自在に付随する。支持体２３０は、マザーボード２００平面とホストボード２１０との間の距離より大きいブレードキャリア構造２０２幅を画定し、ホストボード２１０上に装備される要素のうち最も高いものよりも高い距離まで伸びる。フロントプレート２３２は、好ましくはネジなどにより、ベースプレート２２０の前面端部２２２に沿って片側に操作自在に付随する。フロントプレート２３２は、支持体２３０により画定されてブレードキャリア構造２０２の幅に実際上等しい幅を備える。一対のレール２３４、２３６は、好ましくはネジなどにより、フロントプレート２３２に前面端部にて、一対のサポータ２３０のうちの一つに背面端部にて、操作自在に付随する。一対の側面端部２３４、２３６に沿って画定される突出部は、サブシャシー１２０内で一対のトラック２３５（図３）に噛み合うように調整され、キャビネット１１０に対して一様な機械的インタフェースを与える。ベースプレート２０は、電気的推論のための絶縁として機能するためにキャビネット１１０に接地する金属であるのが好ましい。絶縁シート２４２は、ベースプレート２２０とマザーボード２００の間に配置され、マザーボード２００とホストボード２１０の平面に平行に方向付けられる。付加的な支持のために、ホストボード２１０は、スタンドオフ２４４と一対の突出部２４６とにより支持される。クロスメンバ２４８は、ブレードキャリア構造２０２に対し付加的に寸法の安定性をもたらす。
【００３９】
好適な実施形態では、フェースプレート２３２は、装飾的なカバープレート２５２を介して拡張する制御／ステータスパネル２５０内に一連のインジケータライトとアクチュエータボタンが設置される。ラッチアセンブリ２５４は、サブシャシー１２８内の底部トラック下方の突出部と協働するラッチ２５６を利用し、コネクタ２０４を対応する噛み合いコネクタとの機械的且つ電気的接続に付勢し、エンジンブレード１３２をサブシャシー１２９の中に取り外し自在に固定する。ワイヤ（図示せず。）は、制御／ステータスパネル２５０をホストボード２１０上のコネクタに接続する。
【００４０】
図１５及び図１６を参照すると、貫通面１３０の詳細が示される。貫通面１３０は、前面１１２と背面１１６の間にサブシャシー１２９内に装備される。独立の貫通面１３０には、同じシャシーアセンブリ１２８若しくはキャビネット１１０内の隣接する貫通面１３０間で要求される、個々のサブシャシー１２９においてワイヤ接続が設定されるのが好ましい。単体の貫通面１３０は全体キャビネット１１０に対して代替物として設定され、独立の貫通面１３０は個々のシャシーアセンブリ１２８に対して設定されることが、理解される。少なくとも２つの貫通面コネクタ３００、３０２が、ホストボード２１０の背面端部上でコネクタ２０４のグループの第２の部位２０８、２０９に噛み合うサブシャシー１２９内に収容される個々のエンジンブレード１３２に対して設定されるのが好ましい。コネクタ３００は、ＡＣ／ＤＣボード１４８から貫通面１３０に分配され且つコネクタ２０８と噛み合う電源のためのコネクタを含む。コネクタ３０２は、複数のエンジンブレードの各々に共通な制御周辺信号のための接続部を含み、コネクタ２０９に噛み合う。コネクタ３０２は、エンジンブレード１３２がコンソールやブートドライブのような共通周辺機器を共有できるスイッチ接続部のセットと、オペレータが専用周辺機器を特定のエンジンブレード１３２に直接接続できる非スイッチ接続部の第２のセットを、含む。
【００４１】
図１５は、貫通面１３０の背面上に装備され、キャビネット１１０の背面１１４から特定のエンジンブレード１３２の周辺接続への直接のアクセスを為さしめる専用周辺接続部３０４のセットを示す。貫通面１３０を置換する必要無く電源と周辺機器との接続を可能にするためには、コネクタ３００、３０２、３０４が装着されず、新しいコネクタが例えばコネクタを貫通面にねじ込むことにより付随することが、好ましい。
【００４２】
少なくとも一つのアパーチャ３０６が、個々の貫通面コネクタ３００、３０２に対応して、貫通面１３０内に画定される。アパーチャ３０６により、ホストボード２１０の背面端部上のコネクタグループ２０４の第１の部位２０６、２０７は、サブシャシー１２８の背面からアクセスされ得ることになる。コネクタグループ２０４のこの第１の部位２０６は、そのエンジンブレード１３２のための対応するインタフェースカード１３４に操作自在に接続するためのＩ／Ｏ信号の接続部を含む。ＡＭＰから利用可能なような一つ又はそれ以上の高密度信号コネクタが、好ましい。後で説明するように、好適な実施形態では、エンジンブレード１３４が除去されコネクタ２０４グループの部位２０７がＩ／Ｏバックプレーン３１０に電力を供給するとき、インタフェースカード１３４がＩ／Ｏバックプレーン３１０の背面にプラグインし続け得る独立のＩ／Ｏバックプレーン３１０により、このことは実施される。一方で、インタフェースカード１３４は、エンジンブレード１３２がインタフェースカード１３４の中に直接プラグインされるようにキャビネット１１０内部でインタフェースカード１３４を適所に固定する機械的なハウジングに収容され得る。しかしながら、この実施形態は、エンジンブレード１３２毎にインタフェースカード１３４を２倍にする、というような特長を容易に許容するものではない。他の利点を有するＩ／Ｏバックプレーン３１０を貫通するＩ／Ｏ信号の経路付けに関して、争点もある。
【００４３】
好適な実施形態では、貫通面１３０は、アパーチャ３１０に対応するアパーチャ３１２も含む金属中央面サブフレーム３２０に、ネジ、溶接若しくは同様の機構により、機械的に取り付けられる。中央面サブフレーム３２０は、シャシーアセンブリ１２８内部でサブシャシー１２９に機械的に取り付けられるのが好ましい。貫通面１３２及び中央面サブフレーム３２０は、電源接続部３３０とコントロール及びセンサ接続部３３２を介してファントレイの支持及び接続をなし得るのが好ましい。
【００４４】
図１８、１９及び２０を参照すると、Ｉ／Ｏバックプレーン３１０が示される。この実施形態では、Ｉ／Ｏバックプレーン３１０は、ホストボード２１０上のコネクタグループ２０４の第１の部位２０６に接続する一つのコネクタ３１２を設定する。Ｉ／Ｏバックプレーン３１０の背面上のいくつかの標準ＰＣＩコネクタ３１４、３１６は、同数の独立の標準インタフェースカード１３４のための接続部を設定する。独立の電源コネクタ３１８は、貫通面１３０内のアパーチャ３０６の上方部位を介して伸展しホストボード上の電源コネクタ２０７に接続するＩ／Ｏバックプレーン３１０の前面上に設定される。このように、エンジンブレード１３２かインタフェースカード１３４かが、他に供給される電気を中断する必要無しにホストボード上の電源管理回路によって電源から分断され得る。
【００４５】
一つの実施形態では、Ｉ／Ｏバックプレーン３１０を介する信号を経路付ける際には、一般的なＰＣＩ信号、マイナス全サイドバンド信号（個々のＰＣＩスロットをユニークにする信号）が、マザーボード２００から且つホストボード２１０を越えて、ＰＣＩライザにより経路付けされる。個々のＰＣＩスロットのサイドバンド信号も、ロープロファイルプラグボードを利用してホストボード２１０を真っ直ぐに越えて同様に経路付けされる。これらのラインは基本的に等しい長さであり、信号がホストボード２１０の背面端部の高密度コネクタ２０６に達するまで、それらの経路付けは、明瞭に真っ直ぐなものである。高密度コネクタ２０６に接続するホストボード２１０上のピンの配置は、ＰＣＩコネクタ３１４、３１６上のピンの仕向け先に関してＰＣＩ信号と等しい長さを保証するように選択されなければならない。ホストボード２１０から最も遠いＰＣＩスロットが高密度コネクタ２０６に最も近く経路付けられ、そして順に経路付けられてホストボード２１０に最も近いＰＣＩスロットが高密度コネクタ２０６上の最も遠いピンに経路付けされるように、サイドバンド信号の経路付けが為される。この実施形態では、ＩＳＡバス信号は、ＰＣＩ信号に続いて貫通面１３０を越えてＩ／Ｏバックプレーン３１０に到るまで、経路付けされる。
【００４６】
本発明は、単体のアパーチャ３０６のみに設計されたＩ／Ｏバックプレーンに関して説明したが、多重アパーチャ３０６に及び、このより大きいＩ／Ｏバックプレーンを渡って仲裁バス経路に沿ってＰＣＩ及び他のＩ／Ｏ信号を分配するＩ／Ｏバックプレーンを構築することも、可能である。一方で、ホストボード及びＩ／Ｏバックプレーンは、マザーボード上の単体のＰＣＩスロットが、マザーボード上の多数のＰＣＩスロットに関わらず、必要なだけＩ／Ｏバックプレーン上のＰＣＩ信号を生成するように利用されるべく、ＰＣＩブリッジを利用してもよい。
【００４７】
本発明は、アパーチャ３０６毎に一つのブレードを伴って構成されるエンジンブレード１３２に関して説明したが、一つのより幅広いエンジンブレードが２つ又はそれ以上のアパーチャ２０６を占拠し得る程度にまで幅広いエンジンブレード及びブレードキャリア構造を構築することも可能である。この実施形態により、個々のエンジンブレード１３２が、多数プロセッサ、更にはエンジンブレード毎に多数マザーボードから成ることができ、一方で説明したように共通ブレードキャリア構造及び貫通面の利点を維持し得る。
【００４８】
図２１乃至図３１を参照すると、コネクタ２０４、ホストボード２１０及びＩ／Ｏバックプレーン３１０の好適な実施形態の概略詳細図が示される。図２１は、ホストボード２１０上のマネジメントプロセッサ２６０、マザーボードＰＣＩコネクタ２０５及びバックプレーン信号コネクタ２０９の間での、信号経路の外観を示す。図２２及び図２３は、ＰＣＩ信号が経路付けされるべき方法のために前に説明した原則に矛盾しない、ＰＣＩバス信号及び他の信号のＩ／Ｏバックプレーン３１０へのコネクタ３０６を介する詳細な信号経路を示す。図２４は、ＰＣＩ信号がコネクタ２０５を介してマザーボード２００からピックアップされる方法の、詳細経路を示す。図２５は、マザーボード２００からホストボード２１０への及びコネクタ２０９への周辺信号の経路の概観を示す。図２６は、これらの周辺信号が前に説明した共有周辺Ｉ／Ｏ構成を実装すべくスイッチされる方法の詳細を示す。図２７及び図２８は、周辺信号がマザーボード２００からホストボード２１０へ及びコネクタ２０９へ経路付けされる方法の詳細を示す。図３１は、マネジメントバスインタフェースの好適な実施形態を示す。
【００４９】
図２９は、マネジメントプロセッサ２６０の概略詳細図を示す。フラッシュメモリ２６２は、マネジメントプロセッサ２６０にて利用されるパワーアップシーケンス及び構成情報を格納する。パワーアップシーケンス、構成情報及び他のコントロールチャネル情報は、ホストボード２１０上のマネジメントバスインタフェース２６４により管理されるマネジメントバスと称される帯域外通信チャネルを越えてホストマネジメントプロセッサに通信する。電圧感知情報は、回路２６４で選択され、他のステータス情報と共に表示のためにフロントパネルコネクタ２６７に経路付けされる。スイッチ２６８により、共有周辺信号の制御のため、マザーボード２００及びほホストボード２１０を手作業で選択する。スロット識別部２６９は、サブシャシー１２８内の個々のエンジンブレード１３２に対してユニーク信号を生成する。図３０は、電力レベルが回路２６４に対して感知される方法の概略詳細図を示し、ＡＴＸ電源接続部２７０の詳細も示す。ＡＴＸ電源接続部２７０は、ＡＴＸマザーボード２００に対して通常存在するＡＴＸパワーアップシーケンスをエミュレートすることが、理解されるべきである。このパワーアップシーケンスはフラッシュメモリ２６２内に格納され、ＡＴＸフォームファクタマザーボード２００に対するプロトコル若しくは標準の変更の際にはこのパワーアップシーケンスが変更されるというのが好ましい。該設計は、個々のマザーボードとその関連ＡＴＸ電源装置との間のプロトコルハンドシェイクの利点があり、よって、ホストボード上のマイクロプロセッサはその関連するマザーボードと通信するための通信の標準ＡＴＸパワーアップシーケンスを利用でき、一方、ＬＡＮｓｉｔｅのような業界標準マネジメントソフトウエアもマザーボードと同様に通信できる。
【００５０】
所与のシャシーアセンブリ１２８内のエンジンブレード１３２のすべてに同時にパワーオンすることは可能であるが、電源装置１４４のオーバロードの可能性を最小限化するためにパワーアッププロセスを順序付けることが好ましい。電源装置１４４は、パワーアップシーケンスに関連するサージ電流及び電圧に対して設計され且つそれらを処理すべく選択される必要があるので、パワーアップシーケンスは、この状況に対して電源装置を過剰設計する必要を最小限とする。電力は、最初に電力がエンジン１００に供給される際、ホストボード２１０の全てに同時供給されるのが好ましい。それから個々のホストボード２１０は、ＡＴＸ電力をその関連するマザーボード２００へのシーケンスにて初期化する前に、所定の時間ディレイする。その時間は、スロット識別部２６９により生成されたスロット識別が乗算された固定時間値だけディレイすることによって、確立することが好ましい。固定時間値は、マザーボード２００での電力に関連するスパイク及び過渡電流が次のマザーボードがオンラインとされる前に十分に落ち着くように、選択される。一方で、個々のホストボード２１０は、マネジメントネットワーク２６４から、若しくは電力をマザーボード２００に印加する前にエンジンブレードのためのフロントパネル電力スイッチを手作業で発動することから、パワーアップ要求を受け取るまで、待機するようにプログラムされてもよい。
【００５１】
好適な実施形態を説明したが、多数の変更及び変動が可能であり本発明の範囲は請求項により定義されることが意図される、ということが認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外板及び扉を伴う単体のキャブネットスケーラブルエンジンの一つの実施形態を展開斜視図である。
【図２】４つのキャビネットが並列構成であるスケーラブルエンジンの別の実施形態の正面図である。
【図３】スケーラブルエンジンのためのシャシーアセンブリの頂面断面図である。
【図４】並列構成のスケーラブルエンジンのための２つのキャビネットの詳細な分解斜視図である。
【図５】ファントレイの平面図である。
【図６】ファントレイの側面図である。
【図７】ファントレイの斜視図である。
【図８】冗長電源装置の前面のカッタウェイ斜視図である。
【図９】冗長電源装置の背面のカッタウェイ斜視図である。
【図１０】スケーラブルエンジンのためのドアの詳細な分解斜視図である。
【図１１】エンジンブレードのための種々の組立ステップの分解斜視図である。
【図１２】エンジンブレードのための種々の組立ステップの分解斜視図である。
【図１３】エンジンブレードのための種々の組立ステップの分解斜視図である。
【図１４】エンジンブレードのための種々の組立ステップの分解斜視図である。
【図１５】貫通面の分解組立図である。
【図１６】組み立てられた貫通面の前面図である。
【図１７】動力システムの背面への共有周辺コネクタの斜視図である。
【図１８】通常のＩ／Ｏ背面の正面図である。
【図１９】通常のＩ／Ｏ背面の側面図である。
【図２０】通常のＩ／Ｏ背面の斜視図である。
【図２１】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２２】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２３】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２４】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２５】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２６】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２７】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２８】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図２９】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図３０】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【図３１】本発明のホストボードの好適な実施形態の概略図である。
【符号の説明】
１００・・・サーバ、１１０・・・キャビネット、１３２・・・エンジンブレード、２００・・・マザーボード、２１０・・・ホストボード。
【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２５】
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【図２７】
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【図２９】
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【図３１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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