モジュラデータ処理構成要素及びシステム

专利摘要:
モジュラデータ処理構成要素およびシステムを提供する。本発明に係るシステムは、データ処理モジュールを含み、前記データ処理モジュールは、外部を画定するハウジングと、前記ハウジング内に位置付けられる少なくとも１つの電子部品を含む少なくとも１つの回路基板と、前記ハウジングの前記外部に関連し、前記少なくとも１つの電子部品に動作可能に接続される少なくとも第１の光インタフェースおよび第２の光インタフェースとを備える。
公开号:JP2011511361A
申请号:JP2010544946
申请日:2008-01-31
公开日:2011-04-07
发明作者:ウィリアムズ・スタンリー・アール；スチュワート・ダンカン・アール；パテル・チャンドラカント・ディー；ヨー・ジョング−スーク
申请人:ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．；
IPC主号:G06F1-18

专利说明:

[0001] 本発明の実施の形態は、モジュラデータ処理構成要素及びシステムに関する。]
背景技術

[0002] 本発明を限定するものではないが、ブレードサーバは、金属ベースの（例えば、銅ベースの）データ転送に問題があり得るデータ処理装置の一例である。
ブレードサーバは、プロセッサ、他の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、メモリ、記憶装置、及び関連電子回路部（electronics）をすべて１つの回路基板上に含む、包括的なコンピューティングシステムである。
サーバアプライアンスブレード、ネットワークスイッチブレード、ストレージブレード、管理ブレード、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ブレード、及び他のブレードと共に、１つ又は複数のサーバブレードがエンクロージャ内に収容され得る。
ＡＳＩＣは、同じ回路基板上の１つ又は複数のＡＳＩＣと並列でデータ処理動作を行い且つシステム内の他の回路基板上のＡＳＩＣと通信し得る、１つ又は複数のデータプロセッサを含み得る。
ブレードの後端は、多くの場合、ブレードがエンクロージャに挿入されるとエンクロージャ内のシャシ上のバックプレーンコネクタと嵌まり合うコネクタを含む。
冷却に関して、多くのブレードサーバエンクロージャは、空気流を発生させるファン又は他のブロワを含む。
空気は、通常はブレードの前端から後端へ、電子部品を巡って流れる。]
[0003] ブレード間のデータ通信は、金属ベースのバックプレーンデータ接続部を通して行われることが多い。
金属ベースのバックプレーンデータ接続部に関連する１つの問題は、データ転送の増加に伴ってより大きなバックプレーンデータコネクタが必要な場合があり、これが冷却に必要な空気流を妨害し得ることから生じる。
構成要素間、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、及び記憶装置間の金属ベースのデータ接続部の使用に関連する問題もある。
具体的には、効率的に機能するユニットを形成するために、構成要素ができる限り互いの近くに位置付けられなければならない。
これにより通常は、各ブレードが、効率的に機能するユニットとして働くのに必要な構成要素のすべてを含むことになる。]
[0004] 上述の問題のいくつかに対して提案される１つの解決手段は、回路基板間で光通信を用いることである。
例えば、各基板が、互いに通信できる一連の発光器及び光検出器を含み得る。
本発明者らは、そのような基板間の光通信が困難な場合があると判断した。
例えば、設置中の機械的な位置ずれ、ハードディスクドライブの動作、及び冷却に関連する空気の乱流により、自由空間光リンクに悪影響を及ぼす回路基板振動が生じるか、又は高価な機械的結合部品の使用が必要となる可能性がある。
また、自由空間光通信（free space optical communication：光無線通信、光空間通信）は、空気冷却に関連する埃によって悪影響を受ける可能性があり、基板間の間隔及び振動を補償するために難しい光学系（strenuous optics）又はビームの動的操向を必要とし得る。
光バックプレーン接続部も提案されている。
しかしながら、光バックプレーン接続部を収容するために、関連のエンクロージャがバックプレーンに通される光学経路を有しなければならず、これは、高価な結合部品を必要とし且つリンクバジェット及び電力消費に関して非効率であり得るため、費用がかかり得る。]
[0005] 添付図面を参照して、実施形態の詳細な説明を行う。]
図面の簡単な説明

[0006] 本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの概略図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの概略図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの概略図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの斜視図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの斜視図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの斜視図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの斜視図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの正面斜視図である。
図８に示すデータ処理モジュールの後面斜視図である。
本発明の一実施形態によるエンクロージャの一部の斜視図である。
光インタフェースカバーを開放位置にした図８に示すデータ処理モジュールの正面斜視図である。
本発明の一実施形態によるエンクロージャの一部の断面図である。
本発明の一実施形態によるエンクロージャの一部の断面図である。
本発明の一実施形態によるエンクロージャの後面斜視図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの正面斜視図である。
図１５に示すデータ処理モジュールを複数含むデータ処理システムの正面図である。
図１５に示すデータ処理モジュールの正面図である。
図１５に示すデータ処理モジュールの側面図である。
図１５に示すデータ処理モジュールの後面図である。
図１５に示すデータ処理モジュールの側面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの正面斜視図である。
図２１に示すデータ処理モジュールの正面図である。
図２１に示すデータ処理モジュールの後面図である。
図２１に示すデータ処理モジュールを複数含むデータ処理システムの正面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの上面図である。
図２５に示すデータ処理モジュールの１つの側面図である。
図２５に示すデータ処理モジュールの１つの側面図である。
図２５に示すデータ処理モジュールの１つの底面図である。
図２５に示すデータ処理システムを複数収容するエンクロージャの側面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの部分断面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの部分断面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの部分断面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理モジュールの斜視図である。
図３３に示すデータ処理モジュールの後面図である。
図３３に示すデータ処理モジュールの側面図である。
本発明の一実施形態によるデータ処理システムの部分分解斜視図である。] 図１５ 図２１ 図２５ 図３３ 図８
実施例

[0007] 以下は、本発明を実施する現在既知の最良の形態の詳細な説明である。
この説明は、限定的な意味に解釈されるべきではなく、本発明の一般的原理を示す目的で行われるにすぎない。
本発明の理解に必要ない電子部品、システム、及び装置の態様の詳細な説明は、簡単のために省かれていることに留意されたい。
本発明は、現在開発中の又は開発前のものを含む広範な電子部品、システム、及び装置にも適用可能である。]
[0008] 例えば図１に示すように、本発明の一実施形態によるデータ処理モジュール１０が、ハウジング１２と、１つ又は複数の回路基板１４と、ハウジングの外部に関連する少なくとも２つの光データインタフェース１６とを含む。
光データインタフェース１６は、１つのモジュール１０から別のモジュール１０へデータを転送するために用いられ得る。
図７〜図３６を参照してより詳細に後述されるように、本データ処理モジュールは、データ処理システムを形成するために、複数のモジュールを保持するように構成されるエンクロージャ内に取り付けられるように構成され得るか、又は１つ又は複数の他のモジュールに固定されるように構成され得る。
いずれの場合も、ハウジング１２がエンクロージャ内に取り付けられるか又は互いに機械的に接続されると、隣接するデータ処理モジュール１０の光データインタフェース１６が互いに位置合わせされる。
データ処理モジュール１０に関連付けられ得る他の接続部、例えば、電力接続部及びバックプレーンデータ接続部が、後述される。] 図１ 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図１５ 図１６ 図１７ 図１８
[0009] ２つの光データインタフェース１６を有する複数のモジュール１０が、１次元スタック、例えば水平スタック（図２）又は垂直スタックで配置されて、エンクロージャ２０の有無を問わず、モジュラデータ処理システム１８を形成し得ることに留意すべきである。
図３を見ると、例示的なデータ処理モジュール１０ａが、ハウジング１２ａと、１つ又は複数の回路基板１４と、４つの光データインタフェース１６とを有する。
複数のデータ処理モジュール１０ａが、１次元スタック又は２次元スタックで、例えば図４に示す水平・垂直スタックで配置されて、エンクロージャの有無を問わず、モジュラデータ処理システム１８ａを形成し得る。
図５に示す例示的なデータ処理モジュール１０ｂは、ハウジング１２ｂと、１つ又は複数の回路基板１４（図示せず）と、６つの光データインタフェース１６（６つのうち３つは図示せず）とを含む。
複数のデータ処理モジュール１０ｂが、１次元スタック、２次元スタック、又は３次元スタックで、例えば図６に示す３次元スタックで配置されて、エンクロージャの有無を問わず、モジュラデータ処理システム１８ｂを形成し得る。
本データ処理モジュールは、多種多様な内部構成及び外部構成と、多種多様な光インタフェースと、ハウジングの一面（又は２つ以上の面）の外部に関連する２つ以上の光インタフェースと、多種多様な冷却構成とを組み込むことができ、エンクロージャが用いられるような場合には多種多様なエンクロージャと組み合わせることができる。] 図２ 図３ 図４ 図５ 図６
[0010] 互いの間での光データ通信を容易にするモジュラデータ処理モジュールに関連して、さまざまな利点がある。
限定ではなく一例として、本データ処理モジュールハウジングは、光インタフェースを互いに近接して配置することができるため高価な結合部品を用いずに、且つ整列が維持されるように、互いに位置合わせすることができる。
さらに、基板間光結合の利益、すなわち、妥当なサイズの金属ベースコネクタを用いて行うことができない高帯域幅データ転送を、エンクロージャベースの光学経路に関連する費用を伴わずに得ることができる。
本光データ接続部は、コンピューティング構成要素の分解も容易にし、例えば、ＣＰＵ、メモリ、及び記憶装置が、同じ回路基板上に担持されるか又は集められる必要がない。
そのような分解は、システムの設計時及び既存のシステムの変更時により大きな融通性を与える。]
[0011] 例えば図７〜図１４に示すように、例示的なデータ処理モジュール１００が、ハウジング１０２と、１つ又は複数の回路基板１０４と、ハウジングの外部に関連付けられる一対の光インタフェース１０６とを含む。
複数のデータ処理モジュール１００が、例えばエンクロージャ１１０内で組み合わせられてデータ処理システム１０８を形成し得る。
換言すれば、例示的なデータ処理モジュール１００は、エンクロージャベースで（又は「ラックベースで」）スケーリングされるように構成される。
スケーラブルなデータ処理システム１０８の容量は、単にエンクロージャ１１０内に追加のデータ処理モジュール１００を位置決めすることによって増加させることができる。
図７〜図１４に示すデータ処理モジュール１００を含む本データ処理モジュールの内部構成のさまざまなオプション、並びにモジュールを互いに直接接続する光データ接続部の詳細及びモジュールの冷却が、図３０〜図３５を参照して後述される。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図３０ 図３１ 図３２ 図３３ 図３４
[0012] 例示的なデータ処理モジュールハウジング１０２及びエンクロージャ１１０は、自動位置合わせを行うことにより、モジュール１００がエンクロージャに挿入されるとモジュール（光インタフェース１０６を含む）がエンクロージャ及び互いに対して適切に位置合わせされることを確実にするように構成される。
そのために、例示的なハウジング１０２は、壁１１２及び１１４と、壁１１２及び１１４の一方から他方まで延びる壁１１６及び１１８と、前壁１２０と、後壁１２２とを含む。
例示的な実施形態では、壁１１２及び１１４は、平面状であり、壁１１６及び１１８は、全体的に又は部分的に非平面状である、すなわち壁１１２及び１１４に対して垂直ではない。
例示的な壁１１６及び１１８は、平面部１２４及び湾曲部１２６を含む。
エンクロージャ１１０は、外部ハウジング１２８と、モジュールハウジング１０２の形状に対応する形状を有する複数の内部レセプタクル１３０とを含む。
したがって、図１０を参照すると、図示の実施形態の内部レセプタクル１３０は、スロット１４８及び１５０（後述）以外が平面状である壁１３２及び１３４と、平面部１４０及び湾曲部１４２を有する壁１３６及び１３８とを含む。
対応する形状に加えて、モジュールハウジング１０２の外部寸法が、締まり嵌めを確保するためにエンクロージャレセプタクル１３０の内部寸法と本質的に同じであることも留意すべきである。
そのような構成は、Ｘ方向及びＹ方向（図７）での適切な位置合わせを確実にする。
例示的なモジュールハウジング１０２及びエンクロージャレセプタクル１３０は、エンクロージャ１１０に対するモジュール１００（光インタフェース１０６を含む）のＺ方向の自動位置合わせを容易にするような寸法でもある。
より詳細には、ハウジング１０２及びエンクロージャレセプタクル１３０はそれぞれ、ハウジング及びレセプタクルが前から後ろへ傾斜するように、後部寸法Ｄ２よりも大きな前部寸法Ｄ１を有する。
結果として、モジュール１００（及び光インタフェース１０６）が一致するまでモジュールが挿入されると、モジュールハウジング壁１１６及び１１８がエンクロージャレセプタクル壁１３６及び１３８に係合する。
例示的なエンクロージャ１１０は、モジュール１００がエンクロージャに完全に挿入された後でモジュールがエンクロージャレセプタクル１３０から抜けるのを防止する解除可能な機械ラッチ（図示せず）も含む。] 図１０ 図７
[0013] 換言すれば、モジュールハウジング１０２及びエンクロージャレセプタクル１３０は、それらの形状及びサイズにより、光インタフェース１０６を互いに位置合わせする機能を共に果たす。]
[0014] 例示的なデータ処理モジュール１００は、光インタフェースカバー１４４及び１４６も含み得る。
そのようなカバーは、取り外し可能であってもよく、又は、図７〜図１４に示す実施形態におけるように、例えばハウジング壁のスロット及びカバー（図示せず）の相手レール又は他の適当な手段を用いて、カバー１４４及び１４６がハウジング１０２の一体部分であってもよい。
エンクロージャレセプタクル１３０は、カバーを収容するスロット１４８及び１５０を含む。
カバー１４４及び１４６は、光インタフェース１０６を被覆して保護する第１の位置（図８及び図９）と光インタフェースを被覆しない第２の位置（図１１）との間でハウジング１０２に対して摺動可能である。
エンクロージャ１１０は、カバー１４４及び１４６を第２の位置に移動させるように構成することができ、例示的な実施態様では、レセプタクルスロット１４８及び１５０は、モジュールがエンクロージャに挿入されるとカバーに係合する内方延出突起１５２をそれぞれが含む。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図７ 図８ 図９
[0015] 図１２を見ると、レセプタクル１３０は、関連のモジュール１００がエンクロージャ１１０に完全に挿入されると光インタフェース１０６と位置合わせされるように位置決めされる開口１５４及び１５６も含む。
隣接するモジュール１００からの光インタフェースの結合は、１つ又は複数のレンズ、１つ又は複数のマイクロレンズアレイ、自由空間領域若しくはガラス窓を通した突き合わせ結合、中空光導波路（hollow air core light guides）、及び／又は他の従来の結合技法等の光結合装置を用いて行うことができる。
したがって、隣接するレセプタクル１３０の開口１５４と１５６との間には、単に自由空間領域１５８又はガラス窓があり得る。
代替的に、図１３に示すように、隣接するレセプタクル１３０の開口１５４と１５６との間に、レンズアレイ１６０が位置決めされてもよい。] 図１２ 図１３
[0016] 冷却に関して、例示的なモジュール１００は、ハウジング１０２を通って流れる空気によって冷却される。
そのために、図８、図９、及び図１４を参照すると、前壁１２０及び後壁１２２は、開口１６２及び１６４を含み、エンクロージャ１１０の後部は、複数のファン１６６を含む。
ファン１６６は、前壁開口１６２を介してモジュールハウジング１０２に空気を引き込む。
空気は、モジュールハウジング１０２の内部を通ってそこに位置付けられている回路基板を巡って進んでから、後壁開口１６４を介してモジュールハウジングから出る。
スクリーン１６８が、図示の実施形態の各モジュール１００の前壁開口１６２を被覆する。
データ処理モジュール１００に空気を押し通すために用いられ得る他のデバイスとして、限定はされないが、個々のモジュール１００の前壁開口１６２に空気を導く導管を有する、運動輸送式（kinetic）又は容積式デバイス（例えば、遠心ファン又はピストン型デバイス）等の中央高圧高流量ポンプが挙げられる。] 図１４ 図８ 図９
[0017] 例示的なモジュールは、データコネクタ及び電力コネクタ１７０及び１７２（図９）も含む。
データコネクタ及び電力コネクタ１７０及び１７２は、モジュール１００がエンクロージャ１１０に挿入されるとエンクロージャ内のシャシの対応するバックプレーンコネクタ（図示せず）と嵌まり合う。] 図９
[0018] 図１５〜図２０を見ると、例示的なデータ処理モジュール２００が、ハウジング２０２と、１つ又は複数の回路基板２０４と、ハウジングの外部に関連付けられる一対の光インタフェース２０６とを含む。
複数のデータ処理モジュール２００が、エンクロージャを用いずに組み合わせられてデータ処理システム２０８を形成し得る。
換言すれば、例示的なデータ処理モジュール１００は、モジュールベースでスケーリングされるように構成される。
そのようなモジュールベースのスケーリングは、エンクロージャ、特に現在の要件よりも大きなエンクロージャに関連する先行経費をなくすため、特に有利である。
モジュールベースのスケーリングでは、追加のデータ処理モジュール２００を用いて所望に応じて容量を単純に増加させることができる。
図１５〜図２０に示すデータ処理モジュール２００を含む本データ処理モジュールの内部構成のさまざまなオプション、並びにモジュールを互いに直接接続する光データ接続部の詳細及びモジュールの冷却が、図３０〜図３５を参照して後述される。
例示的なハウジング２０２が閉じられてシールされることで埃関連の問題がなくなることも留意すべきである。] 図１５ 図１６ 図１７ 図１８ 図１９ 図２０ 図３０ 図３１ 図３２ 図３３
[0019] 例示的なデータ処理モジュールハウジング２０２は、壁２１２及び２１４と、壁２１２及び２１４の一方から他方まで延びる壁２１６及び２１８と、前壁２２０及び後壁２２２とを含む。
モジュールハウジング２０２は、自動位置合わせを行うことにより、モジュール２００が互いに接続されるとモジュール（光インタフェース２０６を含む）が互いに対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に適切に位置合わせされることを確実にするようにも構成され得る。
そのために、ハウジング２０２は、隣接するモジュール２００を互いに固定する機能、モジュールを互いに位置合わせする機能、及び光インタフェース２０６を互いに近接して位置決めする機能を果たす構造を含む。
図示の実施形態では、ハウジング２０２は、モジュール２００を（図示の向きで）垂直に位置合わせしてモジュールを互いに近接して保つレール２２４及び相補的なスロット２２６を含む。
レール２２４及びスロット２２６は、１つのモジュール２００のレールの後端を別のモジュールのスロットの前端に挿入してから、レール及びスロットの後端が互いに一致するまでモジュールの少なくとも一方を他方に対して摺動させることによって、モジュール同士を結合させることを可能にする。
隣接するモジュール２００（及び光インタフェース２０６）の摺動方向（すなわちＺ方向）の整列に関して、モジュールを整列向きで互いに対してロックすることができる適当な装置が用いられ得る。
例えば、図示の実施形態では、ハウジング２０２の前壁２２０には、枢動可能なラッチ２２８（又は別の適当なラッチ機構）が設けられ、後壁２２２には、摺動方向の整列を確保して維持するためにストップ２３０が設けられる。
他の例示的な実施態様では、スロット２２６の後端及び／又はレール２２４の前端に同様のストップが位置決めされ得る。]
[0020] 例示的なデータ処理モジュール２００は、光インタフェースカバー２３２及び２３４も含む。
そのようなカバーは、取り外し可能であってもよく、又は、図１５〜図２０に示す実施形態におけるように、カバー２３２及び２３４がハウジング２０２の一体部分であってもよい。
ハウジング壁２１２は、カバー２３２及び隣接するモジュール２００のカバー２３４を収容するように構成されるスロット２３６を含む。
カバー２３２及び２３４は、光インタフェース２０６を被覆して保護する第１の位置（図１８及び図２０）と光インタフェースを被覆しない第２の位置との間でハウジング２０２に対して逆方向に摺動可能である。
より詳細には、カバー２３２は、矢印Ａの方向に、すなわち後壁２２２に向かって摺動するように構成され、カバー２３４は、矢印Ｂの方向に、すなわち前壁２２０に向かって摺動するように構成される。
カバー２３２及び２３４は、閉鎖位置に付勢され、ハウジング壁２１２及び２１４から外方に延びるタブ２３８及び２４０によって開放位置に移動させられる。
タブ２３８及び２４０は、モジュール２００が上述のように摺動可能に接続されてカバーを開放位置に押すと、カバーと係合する。] 図１５ 図１６ 図１７ 図１８ 図１９ 図２０
[0021] 冷却に関して、例示的なモジュール２００は、ハウジング２０２内に位置付けられる冷却ジャケットによって流体冷却される。
そのために、例示的なモジュール２００は、流体入口コネクタ２４２及び流体出口コネクタ２４４を含む。
冷却ジャケットは、図３０〜図３５に関連してより詳細に後述される。
例示的なモジュール２００は、データコネクタ及び電力コネクタ２４６及び２４８（図１９）も含む。
データコネクタ及び電力コネクタ２４６及び２４８は、対応するフレキシブルデータコネクタ及び電力コネクタ（図示せず）と嵌まり合う。] 図１９ 図３０ 図３１ 図３２ 図３３ 図３４ 図３５
[0022] 別の例示的なデータ処理モジュールが、図２１〜図２４に参照符号２００ａで全体的に表されている。
データ処理モジュール２００ａは、データ処理モジュール２００と実質的に同様であり、同様の要素が同様の参照符号で表されている。
しかしながら、この場合、データ処理モジュール２００ａは、４つの光インタフェース２０６を含む。
光インタフェースは、ハウジング２０２ａの４つの壁２１２〜２１８のそれぞれの外部に関連付けられる。
したがって、複数のモジュール２００ａが組み合わせられて、２次元データ処理システム２０８ａ（図２４）を形成し得る。] 図２１ 図２２ 図２３ 図２４
[0023] モジュール２００ａ（及び追加の２つの光インタフェース２０６）が適切に位置合わせされることを確実にするために、ハウジング２０２ａには、Ｙ方向に積み重ねられるモジュール２００ａを水平方向に（図示の向きで）位置合わせしてモジュールを互いに近接して保つ第２の組のレール２２４ａ及び相補的なスロット２２６ａが設けられる。
この場合も、レール２２４ａ及びスロット２２６ａは、１つのモジュール２００ａのレールの後端を別のモジュールのスロットの前端に挿入してから、レール及びスロットの後端が互いに一致するまでモジュールの少なくとも一方を他方に対して摺動させることによって、モジュール同士を結合させることを可能にする。
ハウジング２０２の前壁２２０には、第２の枢動可能なラッチ２２８ａ（又は別の適当なラッチ機構）が設けられ、後壁２２２には、摺動方向の整列を確保して維持するためにストップ２３０ａが設けられ得る。]
[0024] 例示的なデータ処理モジュール２００ａは、ハウジング壁２１６及び２１８の外部に関連する光インタフェースのための光インタフェースカバー２３２ａ及び２３４ａも含む。
そのようなカバーは、取り外し可能であってもよく、又は、図２１〜図２４に示す実施形態におけるように、カバー２３２ａ及び２３４ａがハウジング２０２ａの一体部分であってもよい。
壁２１８は、カバー２３４ａ及び隣接するモジュール２００ａのカバー２３２ａを収容するように構成されるスロット２３６ａを含む。
カバー２３２ａ及び２３４ａは、光インタフェース２０６を被覆して保護する第１の位置と光インタフェースを被覆しない第２の位置との間でハウジング２０２に対して逆方向に摺動可能である。
より詳細には、カバー２３２ａは、後壁２２２に向かって摺動するように構成され、カバー２３４は、前壁２２０に向かって摺動するように構成される。
カバー２３２ａ及び２３４ａは、閉鎖位置に付勢され、タブ２３８ａ及び２４０ａによって開放位置に移動させられる。
タブ２３８ａ及び２４０ａは、モジュール２００ａが上述のように摺動可能に接続されると、カバー２３２ａ及び２３４ａと係合する。] 図２１ 図２２ 図２３ 図２４
[0025] 本発明に関連するモジュールハウジングは、概ね矩形の形状に限定されるのではなく、適当な任意の形状であり得ることも留意すべきである。
限定ではなく一例として、図２５〜図２９に示す例示的なデータ処理モジュール３００はそれぞれ、ハウジング３０２と、１つ又は複数の回路基板３０４と、ハウジングの外部に関連付けられる一対の光インタフェース３０６とを含む。
ハウジング３０２は、複数のモジュール３００が組み合わせられて環状のデータ処理システム３０８を形成し得るような形状である。
環状のデータ処理システム３０８は、エンクロージャ３１０（図示）内に取り外し可能に取り付けられる支持体３０９上に担持され得る。
代替的に、モジュールは、例えば図１５〜図２０を参照して上述したように機械的に相互接続されるように構成され得る。
図２５〜図２９に示すデータ処理モジュール３００を含む本データ処理モジュールの内部構成のさまざまなオプション、並びにモジュールを互いに直接接続する光データ接続部の詳細及びモジュールの冷却が、図３０〜図３５を参照して後述される。] 図１５ 図１６ 図１７ 図１８ 図１９ 図２０ 図２５ 図２６ 図２７ 図２８
[0026] 例示的なデータ処理モジュールハウジング３０２は、側壁３１２及び３１４と、壁３１２及び３１４の一方から他方まで延びる上壁３１６及び下壁３１８と、湾曲した前壁３２０及び湾曲した後壁３２２とを含む。
整列に関して、取り外し可能な支持体３０９は、ハウジング前壁３２０と当接する比較的短い内壁３１１と、ハウジング後壁３２２と当接する押下可能なラッチ３１３とを含む。]
[0027] 例示的なデータ処理モジュール３００は、光インタフェースカバー３２４及び３２６も含む。
そのようなカバーは、取り外し可能であってもよく、又は、図２５〜図２９に示す実施形態におけるように、カバー３２４及び３２６がハウジング３０２の一体部分であってもよい。
ハウジング壁３１２は、カバー３２４及び隣接するモジュール３００のカバー３２６を収容するように構成されるスロット３２８を含む。
カバー３２４及び３２６は、光インタフェース３０６を被覆して保護する第１の位置（図２６及び図２７）と光インタフェースを被覆しない第２の位置との間でハウジング３０２に対して逆方向に摺動可能である。
より詳細には、１つのモジュール３００を矢印Ｃ（図２５）の方向に移動させることによって別のモジュールの隣に位置決めするときに、カバー３２４は、後壁３２２に向かって摺動するように構成され、カバー３２６は、前壁３２０に向かって摺動するように構成される。
カバー３２４及び３２６は、閉鎖位置に付勢され、ハウジング壁３１２及び３１４から外方に延びるタブ３３０及び３３２によって開放位置に移動させられる。
タブ３３０及び３３２は、モジュール３００が互いに摺動可能に位置決めされてカバーを開放位置に押すと、カバー３２４及び３２６と係合する。] 図２５ 図２６ 図２７ 図２８ 図２９
[0028] 冷却に関して、例示的なモジュール３００は、ハウジング３０２内に位置付けられる冷却ジャケットによって流体冷却される。
そのために、モジュール３００は、流体入口コネクタ及び流体出口コネクタ３３４及び３３６を含む。
冷却ジャケットは、図３０〜図３５に関連してより詳細に後述される。
例示的なモジュール３００は、データコネクタ及び電力コネクタ３３８及び３４０（図２８）も含む。
モジュールコネクタ３３４〜３４０は、モジュールを所定位置に摺動させるとエンクロージャ支持体３０９上の対応するコネクタ（図示せず）と嵌まり合う。] 図２８ 図３０ 図３１ 図３２ 図３３ 図３４ 図３５
[0029] 例示的なエンクロージャ３１０は、３つのデータ処理システム３０８を収容し、１つのシステムのモジュール３００から別のシステムのモジュールにデータが転送され得る。
そのために、図２５及び図２８を参照すると、各モジュール３００の前壁３２０は、光インタフェース３４２を含み、エンクロージャ３１０は、支持体３０９と共にエンクロージャから引き抜くことができる複数の分離可能な部分から成る光コア３４４を含む。
光コア３４４の各部分の端は、光コアの各部分同士の光結合を容易にする自由空間接続部を含む。] 図２５ 図２８
[0030] システム３０８のデータ処理要件を満たすのに必要なデータ処理モジュールが、図２５に示すデータ処理モジュール３００のすべてよりも少ないような場合、データ処理モジュールの１つ又は複数がプレースホルダモジュール（図示せず）で置き換えられ得ることも留意すべきである。
そのようなプレースホルダモジュールは、ハウジング３０２及び一対の光インタフェース３０６（及びカバー３２４及び３２６）を含み、データ処理モジュールと同じように環状のシステムに嵌まるように構成される。
各プレースホルダモジュールの光インタフェース３０６は、光信号が単にプレースホルダモジュールを通過するように互いに接続される。] 図２５
[0031] 上記で示唆したように、本データ処理モジュールは、多種多様な内部構造及び光インタフェースを有し得る。
以下の例示的な構成及び光インタフェースは、データ処理モジュール２００及び２００ａに関連して説明される。
しかしながら、わずかな変化を加えて（例えば、２つの代わりに４つの光インタフェースを用いて）、データ処理モジュール２００に関連して説明した構成及び光インタフェースは、データ処理モジュール２００ａに適用可能であり、データ処理モジュール２００ａに関連して説明した構成及び光インタフェースは、データ処理モジュール２００に適用可能であり、データ処理モジュール２００及び２００ａに関連して説明した構成及び光インタフェースは、上述のデータ処理モジュール１００及び３００並びに後述のデータ処理モジュール２００ｂ及び４００に適用可能である。]
[0032] 例えば図３０に示すように、例示的なデータ処理モジュール２００は、ハウジング２０２と、参照符号２５０で全体的に表される種々のＡＳＩＣ及び／又は他の構成要素を有する回路基板２０４と、モジュールの外部に関連付けられる一対の光インタフェース２０６とを含む。
光インタフェース２０６はそれぞれ、光電子部品２５４（例えば、エミッタ、検出器、レンズ、及び関連回路）と、ハウジング孔２５２を介して光電子部品からハウジング２０２の表面まで延びるライトパイプ２５６とを含む。
適当なエミッタとして、限定はされないが、ＬＥＤ及びＶＣＳＥＬが挙げられる。
適当なライトパイプとして、大口径中空光導波路（large core hollow light guides）、光ファイバ束及びリボン、大レンズ、及びマイクロレンズアレイが挙げられる。
代替的に、例えば図３１に示すように、光インタフェース２０６は、ハウジング孔２５２内に取り付けられてリボンケーブル２５８又は他の適当な電気コネクタによって回路基板２０４に接続される、光電子部品２５４ａ（例えば、エミッタ、検出器、レンズ、及び関連回路）を含む。] 図３０ 図３１
[0033] 図３２を見ると、例示的なデータ処理モジュール２００ａは、ハウジング２０２ａと、参照符号２５０で全体的に表される種々のＡＳＩＣ及び／又は他の構成要素を有する４つの回路基板２０４と、モジュールの外部に関連付けられる４つの光インタフェース２０６とを含む。
回路基板２０４は、フレックス回路２６０で互いに接続される。
例示的なデータ処理モジュール２００ａは、異なるタイプの光インタフェースを同じモジュールで用いることができることも表している。
この場合、光インタフェースの２つは、光電子回路部（optoelectronics）２６２、ライトパイプ２６４、及びマイクロレンズアレイ２６６を含む。
他の２つの光インタフェースは、光電子回路部２６８及び光ファイバ束２７０を含む。] 図３２
[0034] 位置合わせ公差を与えるために、検出器に関連する導波管がエミッタに関連する導波管よりもわずかに大きくされ得ることも留意すべきである。
本発明によるデータ処理モジュールが、図示の光インタフェースの一部として、又は別個のインタフェースの一部として、全モジュール通信を容易にするために貫通モジュール光接続部を含み得ることも留意すべきである。]
[0035] 冷却に関して、例示的なデータ処理モジュール１００は、図７〜図１４に関連して上述されているように、ハウジング１０２に空気を押し通すことによって冷却されるが、データ処理モジュール２００、２００ａ、及び３００は、冷却ジャケットを用いて流体冷却される。
そのような冷却ジャケットは、空気冷却を用いてもよく、バックプレーン液体冷却と接触する高熱伝導性材料を用いてもよく、又は顕熱増加（sensible heat gain）若しくは二相液体冷却等の液体冷却技法を用いてもよい。
図３０をより詳細に参照すると、例示的なモジュール２００は、流体入口２４２及び流体出口２４４（図１９及び図２０）に接続される内部冷却ジャケット２７２を含む。
冷却ジャケット２７２は、ハウジング壁２１４に固定されるため、ライトパイプ２５６のための開口２７４を含む。
代替的に、図３２に示すように、そのような開口を有しない冷却ジャケット２７６が、ハウジング２０２ａの中心線に沿って取り付けられてもよい。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図１９ 図２０ 図３０ 図３２ 図７
[0036] 冷却ジャケットは、データ処理モジュールハウジングの外部に取り付けることもできる。
そのようなモジュールの一例は、図３３〜図３５に示す例示的なデータ処理モジュール２００ｂである。
例示的なデータ処理モジュール２００ｂは、上述のデータ処理モジュール２００と実質的に同様であり、同様の要素が同様の参照符号で表されている。
しかしながら、この場合、冷却ジャケット２７８が、ハウジング壁２１４ｂの外部に固定される。
ハウジング又は少なくとも壁２１４ｂも、熱伝導性材料から形成され得る。
レール２２４は、冷却ジャケット２７８の一部にされ得る。
さらに、光インタフェース２０６は、冷却ジャケット２７８を貫通する孔を介して冷却ジャケットの外面まで延び、ハウジング孔２５２（図３０）と位置合わせされる。
光インタフェースカバー２３４は、冷却ジャケット２７８に摺動可能に取り付けられ、タブ２３８は、冷却ジャケットに取り付けられる。] 図３０ 図３３ 図３４ 図３５
[0037] 上述のデータ処理モジュールは、単一の冷却ジャケットを含む。
しかしながら、本発明によるデータ処理モジュールのハウジング内に、ハウジングの外部に、又はそれらの何らかの組み合わせで、複数の冷却ジャケットを設けることもできることに留意すべきである。
他の実施形態では、１つ又は複数の冷却ジャケットを用いて、データ処理モジュールの壁の１つ又は複数を形成してもよい。]
[0038] 本発明を、上記の好ましい実施形態に関して説明してきたが、上述の好ましい実施形態に対する多くの変更及び／又は追加が当業者には容易に明らかになるであろう。]
[0039] 限定ではなく一例として、本発明によるデータ処理モジュールは、モジュールの面の１つ、又は面の２つ以上の外部に関連する複数の光インタフェースを含んでいてもよく、光インタフェースカバーが取り外し可能であってもよい。
図３６に示す例示的なデータ処理モジュール４００は、ハウジング４０２と、１つ又は複数の回路基板（図示せず）と、ハウジングの外部に関連する１６個の光インタフェース４０６（４面の各面に４つずつ）とを含む。
複数のデータ処理モジュール４００は、締まり嵌めを形成してモジュールを位置合わせするハウジングタブ４１０及び孔４１２を用いて、エンクロージャを用いずに組み合わせて、データ処理システム４０８を形成することができる。
さまざまなラッチ構成を用いて、モジュールを互いに固定することもできる。
例示的なモジュール４００は、ハウジングの各面を被覆するために用いられ得る取り外し可能な光インタフェースカバー４１４も含み、これには、孔（図示せず）を有するものもあればタブ４１６を有するものもある。
カバー４１４は、互いに当接することになる光インタフェース４０６を含むハウジングの面から取り外すことができる。
例示的なデータ処理モジュールは、上述のように空気冷却又は流体冷却することができ、上述のデータコネクタ、電力コネクタ、及び冷却流体コネクタも含むことができる。] 図３６
[0040] 本発明の範囲は、すべてのそのような変更及び／又は追加に及ぶことが意図される。]

权利要求:

請求項1
データ処理モジュールであって、外部を画定するハウジングと、前記ハウジング内に位置付けられる少なくとも１つの電子部品を含む少なくとも１つの回路基板と、前記ハウジングの前記外部に関連し、前記少なくとも１つの電子部品に動作可能に接続される少なくとも第１の光インタフェースおよび第２の光インタフェースとを備えるデータ処理モジュール。
請求項2
前記ハウジングは、閉鎖ハウジングを含み、前記データ処理モジュールは、流体冷却装置と、前記流体冷却装置に動作可能に接続される流体入口と、前記流体冷却装置に動作可能に接続される流体出口と、をさらに備える請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項3
前記ハウジングは、前記ハウジングの両端に関連する第１の空気流開口および第２の空気流開口を含む請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項4
前記ハウジングの前記外部に関連し、前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆する被覆位置と、前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆しない非被覆位置との間で可動である、第１の摺動可能なカバーおよび第２の摺動可能なカバー、をさらに備える請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項5
前記第１のカバーおよび前記第２のカバーは、前記被覆位置から前記非被覆位置に移動するときに逆方向に移動する請求項４に記載のデータ処理モジュール。
請求項6
前記ハウジングは、前端高さを画定する前端と、前記前端高さよりも低い後端高さを画定する後端とを含む請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項7
前記ハウジングは、第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面と、前記第１の面に関連する第１の機械コネクタと、前記第２の面に関連する第２の機械コネクタとを含み、前記第１の機械コネクタおよび前記第２の機械コネクタは、相補的な機械コネクタである請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項8
ロックされると前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタによって可能となる方向の移動を防止するロック装置をさらに備える請求項７に記載のデータ処理モジュール。
請求項9
前記ハウジングは、第１のハウジング孔および第２のハウジング孔を含み、前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースは、前記少なくとも１つの回路基板によって担持される光電子部品と、前記第１のハウジング孔および前記第２のハウジング孔を介して前記光電子部品から前記ハウジングの前記外部まで延びる第１のライトパイプおよび第２のライトパイプとを含み、または前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースは、前記第１のハウジング孔および前記第２のハウジング孔に隣接して位置決めされて前記少なくとも１つの回路基板と離間関係で位置付けられる光電子部品を含み、または前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースは、前記第１の回路基板および前記第２の回路基板によって担持される光電子部品を含み、前記光電子部品と前記第１の回路基板および前記第２の回路基板とは、前記第１のハウジング孔および前記第２のハウジング孔に隣接して位置決めされる請求項１に記載のデータ処理モジュール。
請求項10
モジュラデータ処理システムであって、少なくとも第１のデータ処理モジュールおよび第２のデータ処理モジュールを備え、前記第１のデータ処理モジュールおよび前記第２のデータ処理モジュールはそれぞれ、外部を画定し、第１の機械コネクタおよび第２の機械コネクタを含むハウジングと、前記ハウジング内に位置付けられる少なくとも１つの電子部品を含む少なくとも１つの回路基板と、前記ハウジングの前記外部に関連し、前記少なくとも１つの電子部品に動作可能に接続される少なくとも第１の光インタフェースおよび第２の光インタフェースと、を含み、前記第１の機械コネクタ、および前記第２の機械コネクタ、前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースは、前記データ処理モジュールが前記第１の機械コネクタおよび前記第２の機械コネクタによって互いに機械的に接続されると、１つのデータ処理モジュールの光インタフェースが別のデータ処理モジュールの光インタフェースと位置合わせされて近接するように構成および配置されるモジュラデータ処理システム。
請求項11
各データ処理モジュールの前記第１の機械コネクタは、一対のレールを備え、各データ処理モジュールの前記第２の機械コネクタは、一対のスロットを備える請求項１０に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項12
各データ処理モジュールの前記ハウジングは、長手方向端を確定し、前記モジュラデータ処理システムは、各データ処理モジュールの前記ハウジングの前記長手方向端の一方に関連する少なくとも１つのエンドストップをさらに備える請求項１１に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項13
前記第１の機械コネクタおよび前記第２の機械コネクタは、前記第１のデータ処理モジュールおよび前記第２のデータ処理モジュールの所定の方向の移動を可能にし、前記モジュラデータ処理システムは、前記第１のデータ処理モジュールおよび前記第２のデータ処理モジュールの所定の方向の互いに対する各位置を固定するロック装置をさらに備える請求項１０に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項14
各データ処理モジュールの前記ハウジングは、対向する第１の面および第２の面と、対向する第３の面および第４の面とを含み、各データ処理モジュールの前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースは、前記第１の面および前記第２の面にそれぞれ関連付けられ、各データ処理モジュールは、前記ハウジング外部の前記第３の面および前記第４の面にそれぞれ関連付けられる第３の光インタフェースおよび第４の光インタフェースを含み、各データ処理モジュールの前記ハウジングは、第３の機械コネクタおよび第４の機械コネクタを含み、前記第３の機械コネクタ、および前記第４の機械コネクタ、前記第３の光インタフェースおよび前記第４の光インタフェースは、前記データ処理モジュールが前記第３の機械コネクタおよび前記第４の機械コネクタによって互いに機械的に接続されると、１つのデータ処理モジュールの光インタフェースが別のデータ処理モジュールの光インタフェースと位置合わせされて近接するように構成および配置される請求項１０に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項15
各データ処理モジュールの前記ハウジングは、閉鎖ハウジングを含み、各データ処理モジュールは、流体冷却装置と、前記流体冷却装置に動作可能に接続される流体入口と、前記流体冷却装置に動作可能に接続される流体出口とを含む請求項１０に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項16
各データ処理モジュールは、前記ハウジングの前記外部に関連し、且つ前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆する被覆位置と前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆しない非被覆位置との間で可動である、第１の摺動可能なカバーおよび第２の摺動可能なカバーを含む請求項１０に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項17
各データ処理モジュールの前記ハウジングは、対向する第１の面および第２の面を含み、各データ処理モジュールの前記第１の面は、スロットを含み、各データ処理モジュールの前記第１の光インタフェースおよび前記第１の摺動可能なカバーは、前記スロット内に位置付けられる請求項１６に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項18
モジュラデータ処理システムであって、複数のレセプタクルを含むエンクロージャと、少なくとも第１のデータ処理モジュールおよび第２のデータ処理モジュールであって、それぞれが、外部を画定するハウジングと、前記ハウジング内に位置付けられる少なくとも１つの電子部品を含む少なくとも１つの回路基板と、前記ハウジングの前記外部に関連付けられ、前記少なくとも１つの電子部品に動作可能に接続される少なくとも第１の光インタフェースおよび第２の光インタフェースとを含む少なくとも第１のデータ処理モジュールおよび第２のデータ処理モジュールとを備え、前記エンクロージャレセプタクルおよび前記データ処理モジュールは、前記データ処理モジュールが隣接するエンクロージャレセプタクルに挿入されると、１つのデータ処理モジュールの光インタフェースが別のデータ処理モジュールの光インタフェースと位置合わせされて近接するようにそれぞれ構成されるモジュラデータ処理システム。
請求項19
前記レセプタクルはそれぞれ、第１の開口および第２の開口を含み、前記第１の開口および前記第２の開口は、前記データ処理モジュールがエンクロージャレセプタクルに挿入されると、各データ処理モジュールの前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースが前記第１の開口および前記第２の開口と位置合わせされるように位置付けられる請求項１８に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項20
前記第１の開口と前記第２の開口との間に自由空間がある請求項１９に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項21
前記第１の開口および前記第２の開口に関連する光結合装置がある請求項１９に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項22
前記エンクロージャレセプタクルは、前端高さを画定する前端と、前記前端高さよりも低い後端高さを画定する後端とを含み、前記ハウジングは、前記前端高さを画定する前端と、前記後端高さを画定する後端とを含む請求項１８に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項23
各データ処理モジュールは、前記ハウジングの前記外部に関連し、前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆する被覆位置と前記第１の光インタフェースおよび前記第２の光インタフェースを被覆しない非被覆位置との間で可動である、第１の摺動可能なカバーおよび第２の摺動可能なカバーを含み、各エンクロージャレセプタクルは、前記第１の摺動可能なカバーおよび前記第２の摺動可能なカバーを受け入れるように構成される第１のスロットおよび第２のスロットを含む請求項１８に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項24
各エンクロージャレセプタクルは、データ処理モジュールが前記エンクロージャレセプタクル内に摺動すると前記第１の摺動可能なカバーおよび前記第２の摺動可能なカバーに係合するように構成される第１の内方延出突起および第２の内方延出突起を含む請求項１８に記載のモジュラデータ処理システム。
請求項25
前記データ処理モジュールのそれぞれの前記ハウジングは、前記ハウジングの両端に関連する少なくとも第１の開口および第２の開口を含み、前記エンクロージャは、各ハウジングの前記第１の開口から前記第２の開口への空気流を発生させるように構成されるブロワを含む請求項１８に記載のモジュラデータ処理システム。