冷存储服务器制造技术

本申请公开的服务器可用于冷存储应用。该服务器可包括用于容纳高密度裸存储驱动器的底座，其中该底座包括驻留在底座的下侧上的多个驱动器冷却通道。服务器可另外包括用于自然对流冷却的后部空气流动路径、前部空气流动路径和侧面空气流动路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷存储服务器相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月8日提交的标题为“COLDSTORAGESERVER(冷存储服务器)”的美国临时专利申请号62/305,484和2016年6月28日提交的标题为“COLDSTORAGESERVER(冷存储服务器)”的美国专利申请号15/195,806的权益，上述专利中的每个以引用方式全文并入。
本文所公开的某些实施例总体上涉及高密度服务器，诸如用于数据冷存储的机架安装服务器。
技术介绍
机架式(rackmountable)服务器通常基于工业标准设置形状和尺寸。例如，标准服务器机架配置(单机架单元或“1U”)宽19英寸(480mm)且高1.75英寸(44mm)。最常见的计算机机架形状因数高42U，其可接收可直接安装在机架中的多达42个分立的计算机装置。为将机架式或以其他方式安装的某些服务器的存储容量最大化，将磁盘驱动器紧密地并排封装在机壳内。容纳八个(8X)磁盘驱动器或十二个(12X)磁盘驱动器的1U服务器为密集封装的存储服务器的示例。这种服务器在每个磁盘驱动器间具有非常小的空气移动空间。因此，应当理解，将大量磁盘驱动器紧密放置在一起可能引起冷却问题。附图说明附图中描绘了各种实施例以用于说明目的，而不应被解释为限制本专利技术的范围。图1示出服务器的某些机箱部件的剖视图。图2示出服务器的装配过程。图2A示出存储驱动器和印刷电路板的一部分的详细视图。图3为底座(nest)的透视图，该底座被配置为在服务器内接收存储驱动器并将其恰当地定位在服务器内。图4为示出冷却通道的底座的底部透视图。图5和图6为具有通过服务器的空气流动的示意表示的服务器的截面图。图7和图8示出服务器上的空气流动进入点中的一些。图9为示出服务器机箱内存储驱动器的布置的部分拆开的服务器的顶部透视图。图10A和图10B示出底座的基准点。图11示出服务器内存储驱动器的固定以及存储驱动器上方的空气流动的间距。图12为印刷电路板和存储驱动器的详细视图。图13A至图14示出存储驱动器保持盖的固定。具体实施方式为将某些服务器的存储容量最大化，将存储驱动器紧密地并排封装在机壳内。将大量存储驱动器紧密地放置在一起可能引起冷却问题。许多服务器利用强制对流冷却系统从磁盘驱动器和控制电子装置移除热量。此类冷却系统被设计为使大量空气移动通过服务器或贯穿服务器以便移除由服务器的操作形成的热能。有效空气流动质量移动通常需要在存储驱动器之间和其周围以及在整个服务器的电子装置周围具有开放空间(低阻抗)。同时，期望具有机壳的体积和底面积尽可能小的有尺寸效益的机壳。在许多情况下，开放空间的必要性限制了服务器的给定体积空间内总体服务器存储密度。容纳八个(8X)磁盘驱动器或十二个(12X)磁盘驱动器的1U服务器为在每个存储驱动器之间的用于空气移动的空间非常小的密集封装的存储服务器的示例。在一些应用中，服务器用于数据(例如，长时间处于非活跃状态的数据)的冷存储。冷存储数据服务器通常用于备份、存档和多媒体应用。冷存储保留不常访问的数据。例如，数据的冷存储可包括在数据访问期间的任何时间激活小于5％至10％的磁盘驱动器。换句话说，在冷存储数据的访问期间，磁盘驱动器的90％至95％保持非活跃状态。可将服务器放置在冷冻室中以减少服务器的热量，通常包括减少对风扇的需要(在室内、机架上、服务器上等等)。虽然冷冻室可减少每个服务器的单独冷却需要，但是高存储密度仍然可能产生发热问题。用于冷存储服务器的冷存储设施可为足以将服务器冷却的空调室或自由空气室。冷存储设施可使用冰块来将服务器冷却。作为示例，服务器将优选地为高存储密度服务器，其包含由于很少被访问而被存档的数据。此类存档存储可包括仅给对数据的主动请求所需要的数据存储装置供电。例如，开放计算规范要求十五个(15X)数据存储装置的开放储藏库托盘。每次给托盘中的一个或几个数据存储装置供电以减少功率、热量和振动。然而，因为每次给一个或几个数据存储装置供电，所以其他非活跃数据存储装置可包括不被同时需要或利用的部件，并且因此在消耗额外的电力时该部件可为冗余。可减少高存储密度服务器的发热问题的一种方法是将多个裸数据存储装置连接到共同的控制器印刷电路板组件(pcba)。如本文所使用的，裸数据存储装置为没有专用控制器pcba的数据存储装置。裸数据存储装置可为常规的驱动器，诸如硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、固态混合驱动器(SSHD)、存储驱动器或本领域内已知的其他存储装置。可使用共同的控制器pcba以控制多个裸数据存储装置的数据存储组件的某些示例可在美国专利号8,947,816中发现，该专利以引用方式并入本文并成为本说明书的一部分。现在参见图1，其示出服务器100的分解图。如图所示的服务器100具有高存储密度，其中十五个(15x)裸磁盘驱动器2连接到单个控制器pcba4。在所示实施例中，服务器100为高密度冷存储服务器，其机箱设计可在机箱内容纳多达十五个(15x)3.5英寸形状因数磁盘驱动器2。应当理解，在其他实施例中，两个或更多个裸存储驱动器2可连接到机箱内的单个控制器pcba4。服务器100被优选地配置为用于冷存储用途，虽然本文所论述的原理也可应用于其他应用。所示机箱形状因数符合Facebook开放式架构设计指南(21.12英寸(536.5mm)×1.75英寸(44.5mm)×27.39英寸(695.6mm))，虽然类似的机箱架构可应用于标准1U形状因数机架安装服务器(19.0英寸(480mm)×1.75英寸(44.5mm)×26.4英寸(670mm))，以及容纳十二个(12X)或十六个(16x)3.5英寸形状因数驱动器。另外，在使用开放式架构设计或1U(或类1U)形状因数的一些实施例中，可将多达20个磁盘驱动器定位在服务器内。在一些实施例中，衍生的1U机箱服务器设计可用于建立冷存储服务器并用瓦式磁记录(SMR)驱动器技术来利用磁盘驱动器。SMR驱动器技术连同使许多驱动器中单独的驱动器旋转加快和旋转减慢的能力对于冷存储应用可以是非常有成本效益的技术。如图1所示，服务器100可包括底部机箱6(例如，机箱的底部)、机箱盖8(例如，机箱的顶部)和前盖或面板10。如将理解的，服务器100可具有任何数量的不同机箱设计。机箱可为如图所示的封闭机箱，但是也可在顶部、底部、背部、前部和/或一个或多个侧面上打开。如图所示，服务器100还包括底座12，该底座12被配置为在服务器100内接收裸存储驱动器2并将其恰当地定位在服务器100内。示出了十五个(15)裸磁盘驱动器2，但是相同或不同的以及裸露或具有专用pcba的多个存储驱动器2可包括在服务器中。服务器100可为机架式(诸如具有额外的硬件)或独立的。服务器100可保持存储驱动器2被组织成行和列。在不需要和所示实施例中一样将存储驱动器2对称组织或均匀隔开和定位的情况下，还可使用其他配置。所示单个控制器pcba4被设计为控制十五个(15)裸磁盘驱动器2。还示出了可用于将存储驱动器2固定在服务器100中的保持盖14。还示出了计算机模块16。应当理解，服务器100可包括任何数量的不同特征件(诸如计算机模块16)，还可包括电源、总线、风扇、存储驱动器、一个或多个印刷电路板(中央处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷存储服务器，其包括：机箱；多个磁盘驱动器；底座，所述底座被定位在所述机箱内并且具有多个底板，所述多个磁盘驱动器中的每个磁盘驱动器被定位在所述多个底板的一个底板内；单个印刷电路板，所述单个印刷电路板物理连接且电连接到所述多个磁盘驱动器中的所有所述磁盘驱动器；保持盖，所述保持盖将所述多个磁盘驱动器固定在所述机箱内；多个紧固件；以及多个垫片，其中所述多个垫片中的每个垫片被定位在所述多个紧固件的一个紧固件上，所述垫片保持所述单个印刷电路板的顶部和所述保持盖的底部之间的间隙以散热，每个垫片与所述多个磁盘驱动器中的磁盘驱动器和所述保持盖接触并且被配置为将热量从所述磁盘驱动器传递到所述保持盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.08 US 62/305,484;2016.06.28 US 15/195,8061.一种冷存储服务器，其包括：机箱；多个磁盘驱动器；底座，所述底座被定位在所述机箱内并且具有多个底板，所述多个磁盘驱动器中的每个磁盘驱动器被定位在所述多个底板的一个底板内；单个印刷电路板，所述单个印刷电路板物理连接且电连接到所述多个磁盘驱动器中的所有所述磁盘驱动器；保持盖，所述保持盖将所述多个磁盘驱动器固定在所述机箱内；多个紧固件；以及多个垫片，其中所述多个垫片中的每个垫片被定位在所述多个紧固件的一个紧固件上，所述垫片保持所述单个印刷电路板的顶部和所述保持盖的底部之间的间隙以散热，每个垫片与所述多个磁盘驱动器中的磁盘驱动器和所述保持盖接触并且被配置为将热量从所述磁盘驱动器传递到所述保持盖。2.根据权利要求1所述的服务器，其中：所述底座包括多个空气通道；并且所述多个底板中的每个底板包括切口，所述切口与所述多个空气通道中的至少一个空气通道流体连通，从而向相应的磁盘驱动器的底部提供冷却。3.根据权利要求1或2所述的服务器，其中所述单个印刷电路板被定位在所述多个磁盘驱动器上方，使得所述多个磁盘驱动器中的每个磁盘驱动器被夹置在所述单个印刷电路板和所述底座之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的服务器，其中所述服务器是单机架单元(1U)服务器，其被配置用于数据的冷存储。5.根据权利要求1至4中任一项所述的服务器，其中所述多个磁盘驱动器包括十五个(15)磁盘驱动器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的服务器，其进一步包括计算机模块。7.根据权利要求1至6中任一项所述的服务器，其中所述多个底板中的每个底板包括至少三个基准，所述基准被配置为将相应的磁盘驱动器定位在所述底板内。8.根据权利要求1至7中任一项所述的服务器，其中：所述底板以行和列组织；并且在第一行与相邻的第二行的至少一对中，所述第一行的相应的底板是所述第二行的所述底板的镜像。9.根据权利要求8所述的服务器，其中所述底座包括多个空气通道，其中一个空气通道对应于底板的每行并且一个空气通道对应于底板的每列。10.根据权利要求9所述的服务器，其中所述多个底板中的每个底板包括切口，所述切口与对应于所述行的相应的空气通道和对应于所述列的相应的空气通道流体连通，所述切口被配置为向所述底板中的相应的磁盘驱动器的底部提供冷却。11.根据权利要求1至10中任一项所述的服务器，其进一步包括多个电引脚和电连接器，所述电引脚中的每个位于所述单个印刷电路板上或位于所述磁盘驱动器中的一个上，并且连接到在另一个所述单个印刷电路板上或在所述磁盘驱动器中的一个上的所述电连接器中的一个。12.一种数据存储系统，其包括：根据权利要求1至11中任一项所述的多个服务器；以及风扇，其中每个服务器不包括专用风扇。13.一种服务器，其包括：机箱；多个硬盘驱动器；底座，所述底座被定位在所述机箱内并且具有多个底板，所述底板以行和列组织，并且所述多个硬盘驱动器中的每个硬盘驱动器被定位在所述多个底板的一个底板内；印刷电路板，所述印刷电路板物理连接且电连接到所述多个硬盘驱动器中的所述硬盘驱动器；多个电引脚和电连接器，所述电引脚中的每个位于所述印刷电路板上或位于所述硬盘驱动器中的一个上，并且连接到在另一个所述印刷电路板上或在所述硬盘驱动器中的一个上的所述电连接器中的一个；保持盖，所述保持盖将所述多个硬盘驱动器固定在所述机箱内；以及多个垫片，所述多个垫片保持所述印刷电路板的表面和所述保持盖的表面之间的间隙，每个垫片与所述多个硬盘驱动器中的硬盘驱动器和所述保持盖接触并且被配置为将热量从所述硬盘驱动器传递到所述保持盖。14.根据权利要求13所述的服务器，其中：所述底座包括多个空气通道；并且所述多个底板中的至少一些底板包括切口，所述切口与所述多个空气通道中的至少一个空气通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·塞泽米塔，R·P·瑞安，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US