[發(fā)明專利]大容量存儲設(shè)備封裝和這類封裝的軟件定義陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780048063.6
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109564766B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·克內(nèi)澤維奇;Z·納格伊;S·博雷克爾茲
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: G11C11/4091
• 分類號: G11C11/4091
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李穎

大容量存儲設(shè)備封裝(10)包括一個結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括兩個或更多個相同尺寸的大容量存儲設(shè)備(14)的堆棧，每個大容量存儲設(shè)備具有兩個相對的主表面的形狀因子。大容量存儲設(shè)備(14)在垂直于其主表面的堆棧方向上疊加。大容量存儲設(shè)備封裝(10)還包括安裝在堆棧頂部并與其對準(zhǔn)的控制器板(12)，控制器板(12)包括連接到堆棧的大容量存儲設(shè)備(14)的連接器(125)，以便控制大容量存儲設(shè)備(14)。控制器板(12)具有形狀因子，其具有兩個相對的主表面，后者相對于堆棧的更多大容量存儲設(shè)備(14)的主表面，其中控制器板(12)的任何主表面的最大尺寸在垂直于堆棧方向的任何方向上小于或等于該結(jié)構(gòu)的最大尺寸。

背景技術(shù)

本發(fā)明一般涉及大容量存儲設(shè)備封裝和這類封裝的軟件定義陣列的領(lǐng)域。

軟件定義存儲(SDS)系統(tǒng)通常使用商品部件：大型機箱，CPU，內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)控制器和商用磁盤。總的來說，組件的價格、前盤的開銷很大；也就是說，沒有被系統(tǒng)可以托管的最大支持磁盤數(shù)量除的磁盤的系統(tǒng)的價格很高。例如，對于某些數(shù)據(jù)中心，低每(per-disk)機架功率容量限制了傳統(tǒng)平臺上可能的密度。反過來，這導(dǎo)致系統(tǒng)基于每個磁盤的高資金支出，以及由于組件的每磁盤功率使用而導(dǎo)致的高運營支出。

SDS系統(tǒng)的另一個問題是它們通常具有較高的CPU利用率。例如，管理72個磁盤的系統(tǒng)可以很好地將高端CPU每時每刻地驅(qū)動到100％的利用率，從而使CPU成為瓶頸。

此外，SDS系統(tǒng)也具有類似的網(wǎng)絡(luò)互連的高利用率。沒有足夠的端口可能會產(chǎn)生負面影響，因為網(wǎng)絡(luò)接口控制器定價通常很高。

所謂的JBOD(Just-a-Bunch-Of-Disks)系統(tǒng)是已知的，其僅涉及磁盤和磁盤連接器。然而，這樣的系統(tǒng)原則上不能解決上述問題，因為頭節(jié)點(即連接到JBOD系統(tǒng)并利用其磁盤的系統(tǒng))仍然需要足夠強大以處理磁盤，但仍然可能遭受來自高功率、CPU和網(wǎng)絡(luò)利用率的損壞。此外，JBOD方法意味著整體系統(tǒng)密度的降低，因為頭節(jié)點需要另一個機架，以便擁有一個功能齊全的系統(tǒng)。

菊花鏈?zhǔn)絁BOD系統(tǒng)在串行連接小型計算機系統(tǒng)接口(SAS)擴展器級別引入了輸入輸出(IO)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，本發(fā)明體現(xiàn)為大容量存儲設(shè)備封裝。該封裝包括一個結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括具有兩個或更多個相同尺寸的大容量存儲設(shè)備的堆棧。每個存儲設(shè)備具有形狀因子，以便具有兩個相對的主表面。大容量存儲在垂直于其主表面的堆棧方向上疊加。該封裝還包括安裝在堆棧頂部的控制器板，與其對齊。控制器板包括連接到堆棧的大容量存儲設(shè)備的連接器，以便允許由控制器板控制大容量存儲設(shè)備或通過控制器板控制大容量存儲設(shè)備。控制器板也具有形狀因數(shù)，以便具有兩個相對的主表面，后者與該堆棧的更多大容量存儲設(shè)備的主表面相對(即，面對面)。在垂直于所述堆棧方向的任何方向上，控制器板的任何主表面的最大尺寸小于或等于結(jié)構(gòu)的最大尺寸。

在上述封裝中，控制器板基本上在垂直于堆棧方向的平面中延伸，即平行于存儲設(shè)備的延伸平面。在關(guān)于堆棧存儲設(shè)備的結(jié)構(gòu)的對準(zhǔn)和尺寸方面施加到控制器板的約束導(dǎo)致封裝的橫向印跡(在垂直于所述堆棧方向的平面中)基本上由結(jié)構(gòu)而不是由控制器板決定。也就是說，控制器板不會橫向突出結(jié)構(gòu)的輪廓；即，控制器板在所述結(jié)構(gòu)上方不形成任何實質(zhì)的懸垂，否則會影響封裝的橫向覆蓋區(qū)。由此獲得橫向緊湊的封裝，其可以配對，以形成密集的布置。

特別地，這種封裝可以用作模塊化封裝，例如，在軟件定義的陣列中。在諸如下面描述的一個或多個實施例中，每個封裝可以例如通過其載板以軟件定義的陣列橫向連接到一個或多個相鄰封裝。這產(chǎn)生了有利的擴展能力。此外，可以靈活地配置軟件定義的這種封裝的陣列的分區(qū)。

在一個或多個實施例中，該結(jié)構(gòu)還封裝載板，其中堆棧的每個大容量存儲設(shè)備橫向安裝在載板上，以便沿著所述堆棧方向疊加。載板簡化了堆棧存儲設(shè)備的組裝。同樣，橫向占地面積基本上由結(jié)構(gòu)決定，現(xiàn)在包括載板。