特許 6039733 モジュール式大容量記憶装置システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039733

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】モジュール式大容量記憶装置システム

(51)【国際特許分類】

   G11B 33/14 20060101AFI20161128BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20161128BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20161128BHJP

   G06F 1/18 20060101ALI20161128BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20161128BHJP

   G11B 33/12 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G11B33/14 503A

   G06F1/20 B

   G06F1/20 C

   G06F1/16 312M

   G06F1/18 D

   H05K7/20 U

   G11B33/14 501C

   G11B33/12 305Z

【請求項の数】15

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-88586(P2015-88586)

(22)【出願日】2015年4月23日

(62)【分割の表示】特願2014-501189(P2014-501189)の分割

【原出願日】2012年3月20日

(65)【公開番号】特開2015-149117(P2015-149117A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2015年4月23日

(31)【優先権主張番号】13/069,065

(32)【優先日】2011年3月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507303550

【氏名又は名称】アマゾン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】フリンク，ダリン・リー

(72)【発明者】

【氏名】ロス，ピーター・ジイ

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１３３７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００４３４０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５９１２７９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５９４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５０６７５０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２１２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ３３／１４

Ｇ０６Ｆ １／１６

Ｇ０６Ｆ １／１８

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｇ１１Ｂ ３３／１２

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ記憶装置モジュールであって、
シャーシと、
概水平方向に前記シャーシに接続された少なくとも１つのバックプレーンと、
前記少なくとも１つのバックプレーンに接続された２つ以上のハードディスク・ドライブと、を含み、
１つ以上の電源ユニットは、前記少なくとも１つのバックプレーンに接続された２つ以上のハードディスク・ドライブに対して空気流の上流側位置のシャーシ前面の横方向に取り付けられ、前記少なくとも１つのバックプレーンに接続された２つ以上のハードディスク・ドライブに電力を供給するように構成されることを特徴とするデータ記憶装置モジュール。

【請求項2】

少なくとも１つの前記バックプレーンの下に少なくとも１つの空気流路をさらに含み、前記少なくとも１つの空気流路は、少なくとも１つの空気入口と少なくとも１つの空気出口を含み、前記少なくとも１つの空気流路は、前記少なくとも１つの空気入口から、前記少なくとも１つの空気出口に空気を移動できるようにし、前記２つ以上の前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つから熱を取り除くように構成される請求項１に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項3】

前記シャーシに接続された少なくとも６つのバックプレーンを含み、前記バックプレーンのそれぞれは前記２つ以上のハードディスク・ドライブを支持するよう構成され、前記ハードディスク・ドライブは前記データ記憶装置モジュールの外にあるデータ制御モジュールに接続されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項4】

前記データ記憶装置モジュールは少なくとも２つのバックプレーンを含み、該データ記憶装置モジュールは少なくとも２つの前記バックプレーンの間に１つ以上の交差部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項5】

前記交差部材の少なくとも１つは、少なくとも１つの前記ハードディスク・ドライブに対する少なくとも１つのガイドを含むことを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項6】

少なくとも１つの前記交差部材は、前記２つ以上の少なくとも１つのバックプレーン上にある２つの隣接するハードディスク・ドライブの間に少なくとも部分的に位置する１つ以上の開口部を含み、前記１つ以上の開口部は、交差部材の前方から後方に空気が通過できるように構成されることを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項7】

少なくとも１つの前記ハードディスク・ドライブに接続された１つ以上のガイド・レールをさらに含み、前記ガイド・レールは、少なくとも１つの前記交差部材の少なくとも１つのガイドに接続されるように構成され、前記少なくとも１つのガイド・レールは、前記ハードディスク・ドライブを少なくとも部分的に外部の振動負荷から隔離するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項8】

前記２つ以上のハードディスク・ドライブの少なくとも１つは、取付け高さが、前記少なくとも１つのハードディスク・ドライブの最大寸法になるように前記少なくとも１つのバックプレーンに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置モジュール。

【請求項9】

データ記憶システムであって、
ラックを含み、
１つ以上のデータ記憶装置モジュールは前記ラックに接続され、前記データ記憶装置モジュールの少なくとも１つのそれぞれは、
シャーシと、
前記シャーシに接続される少なくとも１つのバックプレーンと、
前記少なくとも１つのバックプレーンに接続された１つ以上の大容量記憶装置デバイスと、を含み
１つ以上の電源ユニットは、前記１つ以上の大容量記憶装置デバイスに対して空気流の上流側位置のシャーシ前面の横方向に取り付けられ、前記１つ以上の大容量記憶装置デバイスに電力を供給するように構成され、
１つ以上のデータ制御モジュールは前記ラックと少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールの前記シャーシの外に接続され、前記データ制御モジュールの少なくとも１つのそれぞれは、前記記憶装置モジュールの少なくとも１つの前記１つ以上の大容量記憶装置の１つ以上にアクセスするよう構成されることを特徴とするデータ記憶システム。

【請求項10】

前記１つ以上の大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つは、ハードディスク・ドライブであり、前記１つ以上のデータ制御モジュールは前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つをスタンドバイ状態にする、またはオフの状態にし、前記ハードディスク・ドライブに保存されているデータにアクセスするためにスタンドバイまたはオフの状態から起動するように構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記１つ以上のデータ記憶装置モジュールの少なくとも１つは前記シャーシに接続される少なくとも２つのバックプレーンを含み、前記２つのバックプレーンの少なくとも第１の前記バックプレーンは前記データ制御モジュールに接続され、前記少なくとも２つのバックプレーンの少なくとも第２のバックプレーンは、データ通信のために前記第１のバックプレーンにチェーン接続されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項12】

前記データ制御モジュールと少なくとも前記１つのデータ記憶装置モジュールとの間に少なくとも１つのマルチ・チャンネル接続をさらに含み、前記マルチ・チャンネル接続は、
前記データ制御モジュールと第１の前記バックプレーン上の少なくとも第１のハードディスク・ドライブとの第１のチャンネルの接続と、
前記データ制御モジュールと前記第１の前記バックプレーン上の少なくとも第２のハードディスク・ドライブとの第２のチャンネルの接続と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記１つ以上のデータ記憶装置モジュールは、前記ラックに接続された２つ以上のデータ記憶装置モジュールを含むことを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項14】

前記少なくとも１つのバックプレーンは、前記シャーシ前面に横方向に取り付けられることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項15】

前記少なくとも１つのバックプレーンは、概水平方向であり、前記１つ以上の大容量記憶装置デバイスは、前記少なくとも１つのバックプレーンに概垂直に接続されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

オンライン小売業者、インターネット・サービス・プロバイダ、検索サービス・プロバイダ、金融機関、大学、およびその他のコンピュータを集中的に利用する組織では、大規模なコンピューティング施設からオペレーションを行うことが多い。こうしたコンピューティング施設では、組織を運営するために必要に応じてデータを処理、保存、および交換する目的で大量のサーバー、ネットワーク、およびコンピュータ機器を保管し収容している。通常、コンピューティング施設のコンピュータ・ルームには多くのサーバー・ラックがある。各サーバー・ラックには、同様に多くのサーバーと関連するコンピュータ機器が入っている。

【背景技術】

【0002】

コンピュータ・システムには、排熱を生じる多くの構成要素が含まれる。こうした構成要素には、プリント基板、大容量記憶装置デバイス、電源、およびプロセッサが含まれる。例えば、複数のプロセッサを有するコンピュータでは、２５０ワットの排熱を発生することがある。ある既知のコンピュータ・システムでは、こうした複数のより大規模な複数プロセッサのコンピュータを含み、ラック・マウント式コンポーネントとして構成され、ラック・システム内に配置される。ある既知のラック・システムには、こうしたラック・マウント式コンポーネントを４０個含み、こうしたラック・システムは、従って１０キロワットもの排熱を発生する。さらに、ある既知のデータ・センターは、こうしたラック・システムを複数含む。

【0003】

サーバーには、適切なデータ記憶装置を提供するために多数のハードディスク・ドライブ（例、８以上のハードディスク・ドライブ）を含むものがある。通常、サーバー用のハードディスク・ドライブは、標準の既製タイプのものである。標準の既製タイプのハードディスク・ドライブは、比較的低コストで入手可能なため、多くの場合、記憶装置のニーズに対して対コスト効果が高いソリューションである。それにも関わらず、こうした標準ハードディスク・ドライブを用いたサーバー設計では、ハードディスク・ドライブの配置によってサーバーのシャーシにかなり多くの無駄なスペースができる場合がある。この無駄なスペースは、特にラックにある多くのサーバーの数に対して乗じると、システムに対するコンピューティングや記憶容量が不適切になることがある。

【0004】

ハードディスク・ドライブには、発熱するモーターと電子部品が含まれる。サーバーを継続的に稼働するために、こうした熱の一部または全てを必ず取り除く必要がある。データ・ルーム内のハードディスク・ドライブから発生する熱は、特にすべてのハードディスク・ドライブが常時完全に電源が入っている状態であると、かなりの量になる場合がある。

【0005】

他の構成要素と同様に、ハードディスク・ドライブは稼働中に時々故障することがある。こうした故障は、システムの記憶容量を減らすことになる。容量を復元するには、故障したハードディスク・ドライブを交換または修理できるように、「サーバーの電源を切り、ラックから取り外す必要が生じる場合がある。

【0006】

アーカイブ、バックアップ、災害リカバリなどのシステムによっては、保存された特定データにアクセスすることはほとんどないにも関わらず、大量のデータを保存する必要が生じうる。アーカイブ・データを保存するために磁気テープ・システムが使われることが多い。しかし、磁気テープ・ドライブは、脆弱であり、熱や湿度などの環境条件悪化の影響を受けやすい。さらに、磁気テープ・ドライブの中には、故障率が比較的高いものがある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明のラック内のデータ制御モジュールとデータ記憶装置モジュールを含むシステムの一実施形態を示すブロック図である。

【図2】本発明の複数のバックプレーンに大容量記憶装置デバイスをインストールしたデータ制御モジュールとデータ記憶装置モジュールを含むシステムの一実施形態を示す図である。

【図3】本発明のラック内の３つのデータ記憶装置サブシステムの前面を示す概略図である。

【図4】本発明のシャーシのパッドに取り付けられたディスク・ドライブのバックプレーンの一実施形態を示す図である。

【図5】本発明の大容量記憶装置デバイスのバックプレーンの下からの空気の流れを通す一実施形態を示す図である。

【図6】本発明のハードディスク用の棚と交差ブレースを含み、ハードディスク・ドライブが棚に取り付けられたデータ記憶装置モジュールの一実施形態を示す図である。

【図7】本発明のハードディスク用の棚と交差ブレースを含み、ハードディスク・ドライブが棚から取り外されたデータ記憶装置モジュールの一実施形態を示す図である。

【図8】本発明のバックプレーンの回路基板を含むハードディスク・ドライブ・アセンブリの一実施形態の上面斜視図である。

【図9】本発明のバックプレーンの回路基板を含むハードディスク・ドライブ・アセンブリの一実施形態の底面斜視図である。

【図10】本発明のデータ記憶装置モジュールへのハードディスク・ドライブの取り付けを示す図である。

【図11】本発明のデータ・コントローラと複数のディスク・ドライブのバックプレーンを含むモジュールの一実施形態を示す図である。

【図12】本発明のラック・システム内のデータ記憶装置モジュールから熱を取り除く一実施形態を示す図である。

【図13】本発明の共通のシャーシに接続された２つ以上のバックプレーン上に大容量記憶装置デバイスを配備することを含むデータ記憶装置を配備する方法を示す図である。

【0008】

本発明は、様々な改良および代替形式が可能であるが、本明細書の特定の実施例は図面に例として示し、詳細に説明する。しかし、本発明のこうした図面と詳細な説明は、開示されている特定の形式に本発明を制限する意図はなく、むしろ、添付の請求項で定義される本発明の精神と範囲内のすべての改良、等価物、および代替物のすべてを含むことを意図している。本明細書で使用する見出しは、構成上の目的に限ったものであり、本明細書または請求項の範囲を制限することは意図していない。本明細書全体を通して使用されている“ｍａｙ”という単語は必須（すなわち、義務）ではなく、許容の意味（すなわち、可能性があること）である。同様に、“ｉｎｃｌｕｄｅ”という語について、“ｉｎｃｌｕｄｅ”および“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”は、含むことを意味するが、それに制限されるものではない。

【発明を実施するための形態】

【0009】

コンピュータ・システム、およびコンピューティング・オペレーションを行うためのシステムと方法の様々な実施形態を開示する。ある実施形態では、データを保存するためのシステムには、ラック、ラックに接続された１つ以上のデータ記憶装置モジュール、およびラックに接続された１つ以上のデータ制御モジュールが含まれる。データ記憶装置モジュールには、シャーシ、シャーシに接続された２つ以上のバックプレーン、およびバックプレーンに接続された１つ以上の大容量記憶装置デバイス（例、ハードディスク・ドライブ）が含まれる。データ制御モジュールは、データ記憶装置モジュールにある大容量記憶装置デバイスにアクセスできる。

【0010】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュールには、シャーシ、概水平方向にシャーシに接続された２つ以上のバックプレーン、バックプレーンのそれぞれに接続された２つ以上のハードディスク・ドライブ、およびバックプレーンの下にある１つ以上の通気道が含まれる。この通気道には、空気入口と空気出口が含まれる。この通気道によって、空気入口から空気出口に空気が移動できるようになり、少なくとも１つの大容量記憶装置デバイスからの熱を除去することができる。

【0011】

ある実施形態では、データ記憶装置の配備には、共通のシャーシに接続された２つ以上のバックプレーンに大容量記憶装置デバイスを配備することが含まれる。大容量記憶装置デバイスの中には電源を切る、またはスタンドバイ状態になるものがある。１つ以上の大容量記憶装置デバイスの１つにあるデータにアクセスする必要がある場合は、その大容量記憶装置デバイスの電源を入れる、またはスタンドバイ状態を解除する。

【0012】

本明細書では、「空気処理システム（“ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ”）」は、１つ以上のシステムまたは構成要素に空気を送り込む、移動する、または１つ以上のシステムまたは構成要素から空気を除去する、システムを意味する。

【0013】

本明細書では、「空気移動装置（“ａｉｒ ｍｏｖｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ”）」には、空気を移動できるデバイス、要素、システム、またはこれらを組み合わせたものを含む。空気移動装置の例としては、ファン、ブローワ、および圧縮空気システムがある。

【0014】

本明細書では、「アイル（“ａｉｓｌｅ”）」は、１つ以上の要素、デバイス、またはラックに隣接する空間を意味する。

【0015】

本明細書では、「バックプレーン（“ｂａｃｋｐｌａｎｅ”）」は、大容量記憶装置デバイス、回路基板などの電子部品を取り付け可能なプレートやボードを意味する。ある実施形態では、ハードディスク・ドライブはバックプレーンの面に対して概垂直方向に差し込むことができる。ある実施形態では、バックプレーンには、バックプレーンの構成要素に電力を送ることができる１つ以上の電源バス、およびバックプレーンに取り付けられている構成要素にデータを送信、構成要素からデータを送信できる１つ以上のデータ・バスを含む。

【0016】

本明細書では、「周囲（“ａｍｂｉｅｎｔ”）」とは、システムまたは施設に対して、少なくともその一部の周囲の空気を意味する。例えば、データ・センターに関して、周囲空気はデータ・センター外部の空気であってもよく、例えば、データ・センターの空気処理システムの吸気フードまたはその近くの空気であってもよい。

【0017】

本明細書では、「ケーブル（“ｃａｂｌｅ”）」には、１つ以上の導線を支持し、少なくともその全長の一部に柔軟性があるケーブル、導管、またはラインを含む。ケーブルには、その１つ以上の終端にプラグなどの接続部を含む場合がある。

【0018】

本明細書では、「回路基板（“ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ”）」は、回路基板上または回路基板に接続されている構成要素から電気、データ、または信号を送る１つ以上の導電体を含むボードまたはプレートを意味する。ある実施形態では、回路基板は１つ以上の導電層を有するエポキシ・ガラス製のボードである。しかし、回路基板は適切な材料を組み合わせたものであってもよい。

【0019】

本明細書では、「シャーシ（“ｃｈａｓｓｉｓ”）」は、他の要素を支持する構造または要素、または他の要素を取り付けられるものを意味する。シャーシは、フレーム、シート、プレート、ボックス、チャンネル、またはこれらを組み合わせたものなど、あらゆる形状または構造であってもよい。ある実施形態では、シャーシは、１つ以上のシート状金属部品から成る。コンピュータ・システム用のシャーシは、回路基板アセンブリ、電源ユニット、データ記憶装置デバイス、ファン、ケーブル、およびコンピュータ・システムの他の構成要素を支持してもよい。

【0020】

本明細書では、「コンピューティング（“ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ”）」には、計算、データ記憶、データ取り出し、または通信などコンピュータが行うことができるオペレーションが含まれる。

【0021】

本明細書では、「コンピュータ・システム（“ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ”）」には、様々なコンピュータ・システムまたはその構成要素が含まれる。コンピュータ・システムの例としては、ラック・マウント方式サーバーがある。本明細書では、コンピュータという用語は、コンピュータとして先行技術で言及される集積回路だけでなく、プロセッサ、サーバー、マイクロ・コントローラ、マイクロ・コンピュータ、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、アプリケーション固有の集積回路、および他のプログラマブル回路を広く意味し、本明細書では、こうした用語は相互に置き換え可能に使用される。様々な実施形態では、以下に制限されるものではないが、メモリにはランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などのコンピュータで読み取り可能な媒体が含まれる。または、コンパクト・ディスク−リード・オンリー・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、および／またはデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）を使用してもよい。また、追加の入力チャンネルとして、マウスやキーボードなどオペレータのインタフェースに関連するコンピュータ周辺機器を含む場合がある。また、例えば、スキャナなどを含む周辺機器を使用してもよい。さらに、実施形態によっては、追加の出力チャンネルとして、オペレータのインタフェースのモニタおよび／またはプリンタを含んでもよい。

【0022】

本明細書では、「データ・センター（“ｄａｔａ ｃｅｎｔｅｒ”）」には、コンピュータ・オペレーションが行われる施設または施設の一部を含む。データ・センターには、特定の機能専用または複数の機能用のサーバーが含まれうる。コンピュータ・オペレーションの例としては、情報処理、通信、テスト、シミュレーション、配電と制御、および運用管理が含まれる。

【0023】

本明細書では、「データ・センターのモジュール（“ｄａｔａ ｃｅｎｔｅｒ ｍｏｄｕｌｅ”）」は、データ・センターにコンピューティング・リソースを提供可能な１つ以上のコンピュータ・システムを含む、またはそうしたコンピュータ・システムを収容および／または物理的に支持することに適したモジュールを含む。

【0024】

本明細書では、空気を「向ける（“ｄｉｒｅｃｔ”）」は、空間内の場所またはポイントなどに空気を向ける、または送ることを含む。様々な実施形態では、空気を向けるための空気の動きは、高圧領域、低圧領域をつくる、またはこの２つを組み合わせることで誘引される。例えば、シャーシ底部に低圧領域をつくることによって、空気をシャーシ内で下方に向けることができる。実施形態によっては、空気は、羽、パネル、プレート、バッフル、パイプ、またはその他の構造的要素を用いて方向づけられる。

【0025】

本明細書では、「部材（“ｍｅｍｂｅｒ”）」は、構成要素または互いに物理的に接続あれる２つ以上の構成要素である（例、部材には互いに接続された２つ以上のシート状金属部品を含むことができる）。

【0026】

本明細書では、「モジュール（“ｍｏｄｕｌｅ”）」は、構成要素または互いに物理的に接続された構成要素を意味する。モジュールには、コンピュータ・システム、回路基板、ラック、ブローワ、ダクト、および配電ユニットなど機能的要素とシステム、およびベース、フレーム、ハウジング、またはコンテナなどの構造的要素を含みうる。

【0027】

本明細書では、「概水平（“ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ”）」は、垂直よりは水平に近いことを意味する。取り付けられた要素やデバイスの文脈では、「概水平」には、取付け幅が取付け高さよりも大きい要素またはデバイスを含む。

【0028】

本明細書では、「概垂直（“ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｖｅｒｔｉｃａｌ”）」は、水平よりは垂直に近いことを意味する。取り付けられた要素やデバイスの文脈では、「概垂直」には、取付け高さが取付け幅よりも大きい要素またはデバイスを含む。ハードディスク・ドライブの文脈では、「概垂直」には、ハードディスク・ドライブの取付け高さが取付け幅よりも大きく取り付けられることを含む。

【0029】

本明細書では、「ラック（“ｒａｃｋ”）」は、１つ以上のコンピュータ・システムを収納または物理的に支持できるラック、コンテナ、フレーム、またはその他の要素または要素の組み合わせを意味する。

【0030】

本明細書では、「部屋（“ｒｏｏｍ”）」は、建物の部屋または空間を意味する。「コンピュータ・ルーム（“ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｏｏｍ”）」は、ラック・マウント式サーバーなどのコンピュータ・システムが稼働する建物の部屋を意味する。

【0031】

本明細書では、「スペース（“ｓｐａｃｅ”）」は、空間、領域、または体積を意味する。

【0032】

本明細書では、「棚（“ｓｈｅｌｆ”）」は、物体を置くことができる要素または要素の組み合わせを意味する。例えば、棚には、プレート、シート、トレー、ディスク、ブロック、グリッド、またはボックスが含まれうる。棚は、長方形、正方形、円形または他の形状であってもよい。実施形態によっては、棚は１つ以上のレールである場合がある。

【0033】

本明細書では、「緩衝（“ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ”）」は、他の要素の支持要素に対して使用されるように、支持要素が機械的エネルギーを吸収および／または衝撃および／または振動の負荷を緩和することを意味する。緩衝材は、弾性、粘弾性、粘性、またはこれらを組み合わせたものを有する場合がある。

【0034】

様々な実施形態において、データ記憶装置システムには、データ記憶装置モジュールの外部にあるデータ・コントローラからアクセスされる、および制御される１つ以上のデータ記憶装置モジュールを含む。実施形態の中には、データ制御モジュールおよびデータ制御モジュールに接続される１つ以上のデータ記憶装置モジュールがラック内に入れられる。図１は、ラック内にデータ制御モジュールとデータ記憶装置モジュールを含む一実施形態を示すブロック図である。システム１００は、ラック１０２、データ制御モジュール１０４、データ記憶装置モジュール１０６を含む。データ制御モジュール１０４及びデータ記憶モジュール１０６はラック１０２に含まれている。

【0035】

データ記憶装置モジュール１０６の大容量記憶装置デバイスは、データ制御モジュール１０４に接続される。データ制御モジュール１０４は、データ記憶装置モジュール１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃにある大容量記憶装置デバイスのいずれか、または全てにあるデータにアクセスしうる。

【0036】

様々な実施形態では、データ記憶装置モジュールは、２つ以上の回路基板を含み、各回路基板が複数の大容量記憶装置デバイスのために電気的接続を支持し、提供する。例えば、図１の実施形態では、データ記憶装置モジュール１０６には、バックプレーン回路基板１０８が含まれる。バックプレーン回路基板１０８は、大容量記憶装置デバイス１１０を支持する。バックプレーン回路基板１０８は、大容量記憶装置デバイス１１０に対して電気、データ、および信号の接続を提供する。様々な実施形態では、大容量記憶装置デバイス１１０のそれぞれは、ハードディスク・ドライブである。ある実施形態では、大容量記憶装置デバイス１１０のそれぞれは、３Ｇｂｓのインタフェースを持つ５００ＧＢのハードディスク・ドライブである。

【0037】

図１の実施形態では、各バックプレーン回路基板１０８は、１６の大容量記憶装置デバイス１１０を支える。バックプレーンは大容量記憶装置デバイスをいくつでも支えうる。実施形態によっては、データ記憶装置モジュール内の異なるバックプレーンが異なる数の大容量記憶装置デバイスを支える。

【0038】

システム１００には、バス１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃが含まれる。バス１１２ａは、データ制御モジュール１０４をデータ記憶装置モジュール１０６ａに接続する。バス１１２ｂは、データ制御モジュール１０４をデータ記憶装置モジュール１０６ｂに接続する。バス１１２ｃは、データ制御モジュール１０４をデータ記憶装置モジュール１０６ｃに接続する。バス１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃは、データ制御モジュール１０４とデータ記憶装置モジュール１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃとの間にそれぞれ１つ以上のケーブルを含むことがある。バス１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃのそれぞれは、データ・コントローラ１０４とデータ記憶装置モジュールの１つとの間のデータの入出力のための接続を提供しうる。実施形態によっては、バス１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃのそれぞれは、複数チャンネル（例、４チャンネル）上でデータの入出力を提供しうることがある。データ記憶装置モジュール１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃのそれぞれは、別個の識別子を割り当てられる場合がある。

【0039】

様々な実施形態では、システム内のデータ・コントローラとデータ記憶装置モジュールの間のデータのアクセスと転送は適切なコンピュータ・バスによって実施される場合がある。ある実施形態では、データのアクセスと転送は、ＳＡＳ（Ｓｅｒｉａｌ ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ）バスによって実施される。ある実施形態では、データ・アクセスと転送は、ＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）バスによって実行される。

【0040】

各記憶装置モジュール１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃ内の接続には、データ記憶装置モジュール内のバックプレーンのチェーン接続が含まれうる。例えば、図１のように、最も左側のバックプレーンは、バックプレーン回路基板１０８上の入力１１４を介してバス１１２ａに接続される。最も左側の出力１１６は、隣接するバックプレーンの入力１１４上に接続される。各追加のバックプレーンの回路基板１０８は、例えば図１に示されているように、同様の方法で他のバックプレーン回路基板にチェーン接続することができる。

【0041】

ある実施形態では、バックプレーン１０８のそれぞれには、エキスパンダ・チップが含まれる。エキスパンダ・チップは、様々な大容量記憶装置デバイス１１０との通信を可能にする。バックプレーン１０８のそれぞれには、カスケード・ポートがあり、バックプレーン１０８を互いにチェーン接続する。いくつかの実施形態では、バックプレーン１０８は大容量記憶装置デバイス１１０に電力を調節する電気回路を含む。ある実施形態では、バックプレーン１０８は、大容量記憶装置デバイス１１０のための電源がバックプレーン上に含まれる場合がある。

【0042】

わかりやすくするために、バックプレーンと大容量記憶装置デバイスは、データ記憶装置モジュール１０６ａだけを図示している。データ記憶装置モジュール１１２ｂと１１２ｃのバックプレーンと大容量記憶装置デバイスは、データ記憶装置モジュール１１２ａのものと同様である。

【0043】

各バックプレーンには、取り付けた各大容量記憶装置デバイス１１０のための出力が含まれうる。ある実施形態では、バックプレーンへのデータの入力／出力のインタフェースには４つのチャンネルがある。ある実施形態では、大容量記憶装置デバイス１１０はそれぞれ５００ＧＢの記憶容量を持つ。

【0044】

図１には、３つのモジュールが示されているが、様々な実施形態では、データ記憶装置モジュールをいくつでもデータ・コントローラに接続してもよい。

【0045】

図２は、大容量記憶装置デバイスが複数のバックプレーン上に取り付けられたデータ制御モジュールとデータ記憶装置モジュールを含むシステムの一実施形態を示している。システム１２０は、データ記憶装置モジュール１２２とデータ制御モジュール１２４を含む。ある実施形態では、データ記憶装置モジュール１２２とデータ制御モジュール１２４は、ラックに取り付けられている。

【0046】

データ記憶装置モジュール１２２は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６、データ記憶装置アセンブリ１２８、電源ユニット１３０を含む。データ記憶装置アセンブリ１２８は、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２およびハードディスク・ドライブ１３４を含む。バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６に水平に取り付けてもよい。ハードディスク・ドライブ１３４は、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２に取り付けられる。ハードディスク・ドライブ１３４は、垂直方向に取り付けてもよい。ある実施形態では、ハードディスク・ドライブ１３４は、ハードディスク・ドライブの取付け高さが最大寸法になるように取り付けられる。

【0047】

電源ユニット１３０は、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２に接続されうる。電源ユニット１３０は、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２とハードディスク・ドライブ１３４に電力を供給しうる。

【0048】

データ制御モジュール１２４は、データ制御モジュールのシャーシ１４０、制御回路基板アセンブリ１４２、および電源ユニット１４４を含む。制御回路基板アセンブリ１４２と電源ユニット１４４は、データ制御モジュールのシャーシ１４０に取り付けることができる。制御回路基板アセンブリ１４２は、ハードディスク・ドライブ１３４上のデータにアクセスできる。

【0049】

電源ユニット１４４は、制御回路基板アセンブリ１４２に接続できる。電源ユニット１４４は、制御回路基板アセンブリ１４２に電力を供給できる。

【0050】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュール１２２は、高さ４Ｕであり、データ制御モジュール１２４は高さ約１Ｕである。

【0051】

図２では、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６およびデータ制御モジュールのシャーシ１４０は、わかりやすくするために単純なボックスのアウトラインで示されている。様々な実施形態では、モジュールのシャーシには、エンクロージャ、取付けプレート、カバー、パネル、または取付けレールなどのモジュールの要素を支持、取付け、および環境保護するために様々な構造的要素と構成要素を含む、またはそれらを使用している場合がある。

【0052】

様々な実施形態では、コンピューティング・ユニットには、業界で認められている規格に合致する電源を含む。ある実施形態では、コンピューティング・ユニットの電源は、業界で認められている規格に従ったフォーム・ファクタを有する。ある実施形態では、電源ユニット１３０および１４４は、標準の１Ｕのフォーム・ファクタを有する。電源および電源のフォーム・ファクタの他の規格の例としては、２Ｕ、３Ｕ、ＳＦＸ、ＡＴＸ、ＮＬＸ、ＬＰＸ、またはＷＴＸがある。

【0053】

図２の実施形態では、データ記憶装置モジュール１２２とデータ制御モジュール１２４は、それぞれ１つの電源ユニットを含み、データ記憶装置モジュール１２２は９６個のハードディスク・ドライブを含む。しかし、コンピュータ・システムにはハードディスク・ドライブ、電源ユニット、またはその他の構成要素をいくつ含んでもよい。ある実施形態では、データ記憶装置モジュールまたはデータ制御モジュールは、コンピュータ・システム内の空気の流れを促すために１つ以上の内部ファンを持つ場合がある。例えば、ある実施形態では、データ記憶装置モジュール１２４の後ろ側縁部に沿って一連のファンを取り付けることができる。ある実施形態では、コンピューティング・ユニットは、ファンおよび／またはディスク・ドライブが全くない場合がある。ある実施形態では、電源は記憶装置またはコンピューティング・モジュールの外にあってもよい。例えば、ある実施形態では、データ制御モジュール１２４の制御回路基板アセンブリ１４２は、データ制御モジュールのシャーシ１４０の外部にある電源（ラック・レベルの電源など）から電力を受け取る場合があり、電源ユニット１４４がない場合がある。

【0054】

ある実施形態では、ラックには、垂直方向に向けられたハードディスク・ドライブを有する２つ以上のデータ記憶装置サブシステムを含む。図３は、ラック内の３つのデータ記憶装置サブシステムの前面を表す概略図である。システム１６０は、ラック１６２とデータ記憶装置サブシステム１６４を含む。データ記憶装置サブシステム１６４はそれぞれデータ制御モジュール１６６と３つのデータ記憶装置モジュール１６８を含む。各データ記憶装置サブシステム１６４では、データ制御モジュール１６６がデータ記憶装置モジュール１６８を制御し、データ記憶装置モジュール１６８上のデータにアクセスしうる。

【0055】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュール１６６は２つ以上の水平に取り付けられたバックプレーンを含み、バックプレーンは垂直方向に向けられたハードディスク・ドライブを支える。例えば、データ記憶装置モジュール１６８は、それぞれ６個のバックプレーンとデータ記憶装置モジュール１２２に対して上記のように配置されたハードディスク・ドライブを含みうる。

【0056】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュール１６８のそれぞれは、高さ４Ｕであり、各データ制御モジュール１６６は、高さ１Ｕであり、各サブシステムに対して合計の高さが１３Ｕ、ラックに対して合計で３９Ｕが使用される。しかし、様々な実施形態では、データ記憶装置モジュールとデータ制御モジュールは、いかなる適切な高さであってもよい。

【0057】

図１の実施形態では、データ・コントローラがラック内に図示されているが、データ・コントローラは適切な場所であればどこにあってもよい。

【0058】

ある実施形態では、バックプレーンは各ハードディスク・ドライブとシャーシの間およびモジュール内のハードディスク・ドライブ間の衝撃および／または振動の負荷を減らす、または最小限に抑えるために取り付けられる。図４は、シャーシのパッドに取り付けられたディスク・ドライブのバックプレーンの一実施形態を表している。パッド１８０は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６底部のレール１８２上にある。バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２は、パッド１８０上に取り付けられる。パッド１８０は、エラストマー材料などの衝撃吸収材からできている。パッド１８０は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６とハードディスク・ドライブ１３４の間の衝撃および／または振動の伝搬を減らすことができる。

【0059】

ある実施形態では、ディスク・ドライブのバックプレーンの要素とシャーシは組み合わせられてハードディスク・ドライブを取り付けるボックス部を形成する場合がある。例えば、シャーシ底部パネル１８４、レール１８６、および１つ以上のバックプレーンの回路基板アセンブリ１３２は、組み合わせられて長方形のボックス部を形成しうる。このボックス部は、ハードディスク・ドライブ１３４をデータ制御モジュールのシャーシ１２６の底部パネル１８４に直接取り付けた場合に発生しうるシャーシの底部パネル１８４のたるみなどシャーシの変形を減らすことができる。ある実施形態では、レール、パッド、トレー、または類似の構造要素は、ボックス部の構造、電路のスペース、および空気の流れのための空間を形成するなど複数の機能を果たす場合がある。

【0060】

ある実施形態では、システムは、２つ以上の大容量記憶装置デバイスのバックプレーンの下に空気の流路を含む。図５は、ライザーを含むデータ記憶装置モジュールを示している。バックプレーンの回路基板１３２を、バックプレーンの回路基板１３２に取り付けることができる。ライザー１９８は、バックプレーンの回路基板１３２とシャーシのフロアとの間にスペースを作り、間隙２００を形成しうる。間隙２００により、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２の下に空気流路２０２をつくることができる。空気流路２０２は、一番前のバックプレーンの回路基板１０８から、一番後ろのバックプレーンの回路基板アセンブリ１３２に連続して延長されてもよい。

【0061】

図２のように、空気はデータ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の前面にある前面通気口２０４を通って流れ込んでもよい。図２の実施形態では、前面通気口２０４はデータ記憶装置モジュールのシャーシ２０４の底部近くにある。しかし、前面通気口は、シャーシまたはエンクロージャの前面のどの場所にあってもよい。空気は、１つ以上の空気移動装置によってデータ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の前面から後面に移動しうる。空気移動装置は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の外部に配置されてもよいし、データ記憶装置モジュール１２６の内部またはその上、または両方に配置されてもよい。空気は、バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２の下の空気流路２０２を通って流れて、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６を通って外に出る場合がある。

【0062】

さらに、図２を参照すると、データ記憶装置モジュール１２２には、電源の入口プレナム２０８と電源の出口プレナム２１０を含む場合がある。データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６前面の空気の一部は、電源の入口プレナム２０８に入り、電源の前面入口２１２を通って、電源ユニット１３０のハウジングに入る場合がある。電源ハウジングを通る空気の流れは、ハウジングを出て電源の出口プレナム２１０を通過する場合がある。ある実施形態では、空気はシャーシ底部に導かれて送られる場合がある（例、バックプレーンの回路基板１３２の下）。

【0063】

ある実施形態では、電源出口プレナムからの空気は、バックプレーンの回路基板１３２を通過する前に、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６に入ってくる空気と混ざる場合がある。ある実施形態では、電源ユニット１４４からの排気は、例えば、電源ユニットからの排気をデータ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の後方に運ぶダクトによって、データ記憶装置モジュールのシャーシ１３０に入ってくる他の空気とは分離することができる。

【0064】

ある実施形態では、モジュールからの排気がシャーシの大容量記憶装置のバックプレーンの下に向けられるような方向で電源がモジュールの中で配置される。例えば、図２の電源ユニット１３０は、電源ユニットを通る空気がシャーシ底部近くで電源ユニットから出るように時計と逆回りに９０度回転される場合がある。

【0065】

ある実施形態では、大容量記憶装置デバイスのバックプレーンの下を流れる空気は、大容量記憶装置デバイスをからの熱を取り除くように、上方向に排気される場合がある。例えば、図５のように、空気の流れは大容量記憶装置デバイスのバックプレーンの下から換気される場合がある。空気は、バックプレーンとデータ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の底部との間の空気流路２０２でバックプレーンの回路基板アセンブリ１３２の下を流れうる。バックプレーンの回路基板アセンブリ１３２のそれぞれで、シャーシの前面から背面に流れる空気は、ハードディスク・ドライブ１３４の間のバックプレーンの回路基板アセンブリ１３２にある開口部２１６で排気される。空気は、ハードディスク・ドライブ１３４の表面を上方向に開口部２１６を通って上昇しうる。空気の一部は、シャーシの一番上に届く場合がある。ハードディスク・ドライブ１３４上を上方向に通過する空気は、ハードディスク・ドライブ１３４からの熱を取り除きうる。ハードディスク・ドライブ１３４を上方向に横切る空気は、データ記憶装置モジュールのシャーシ１２６の背面に向かって移動しうる。

【0066】

ある実施形態では、バックプレーンの開口部のサイズと数は、シャーシ内の様々なハードディスク・ドライブ内を通る空気の流れを調整するように選択できる。例えば、ある実施形態では、シャーシ背面近くのバックプレーンの通気口は、シャーシ前面近くのバックプレーンの通気口よりも大きい場合がある。これは、シャーシの背面近くでは比較的暖かい空気があるため、より大きな空気の流れが必要でありうるためである。

【0067】

図６は、ハードディスク・ドライブを棚に取り付けた状態の棚とハードディスク用の交差ブレースを含むデータ記憶装置モジュールの一実施形態を示している。データ記憶装置モジュール２２０は、シャーシ・アセンブリ２２２、電源ユニット２２４、およびハードディスク・ドライブ２２６を含む。シャーシ・アセンブリ２２２には、ベース・パネル２２８、フロント・ハウジング２３０、棚２３２、交差ブレース２３４、および左側パネル２３６を含む。シャーシ・アセンブリ２２２には、右側パネル（図示の都合上、図６では右側パネルは省略されている）も含む場合がある。

【0068】

図６の実施形態では、交差ブレース２３４は各バックプレーンの回路基板アセンブリ２３４の間にある。しかし、他の実施形態では、交差ブレースは、ハードディスク・ドライブの一部の列に限り配置されてもよい、または全くなくてもよい。

【0069】

ある実施形態では、棚２３２は緩衝材の上に取り付けられる。例えば、棚２３２とベース・パネル２２８の間に一連の緩衝パッドが配備されてもよい。

【0070】

交差ブレース２３４は棚２３２上に取り付けられる。ハードディスク・ドライブ２２６は、交差ブレース２３４の間のバックプレーンの回路基板アセンブリ２２５に取り付けられる。

【0071】

図６の実施形態では、電源ユニット２２４は、その全長がシャーシ前面に対して横方向になるように取り付けられる（例、長さ方向で左から右）。開口部２４４は、シャーシ・アセンブリ２２２の前面に配備される。開口部２４４は、データ記憶装置モジュール２２０の前面にある空気が、ベース・パネル２２８と棚２３２との間に形成された空気流路２４５を通過するようにできる。空気流路２４５は、データ記憶装置モジュール２２０の前面から背面へと全長にわたる場合がある。空気流路２４５は、ハードディスク・ドライブ２２６から熱を取り除くために空気を供給する場合がある。

【0072】

図７は、棚とハードディスク・ドライブ用の交差ブレースを含むデータ記憶装置モジュールの一実施形態であり、図示の目的上、ハードディスク・ドライブを取り外した状態になっている。さらに、交差ブレースの背面向き部材は、わかりやすくするために図では省略されている。ある実施形態では、背面向きの交差ブレース部材は、前面向きの交差ブレース部材と同一である。

【0073】

交差ブレース２３４はガイド・リム２４９を含む。ガイド・リム２４９は開口部２４６を含む。交差ブレース２３４は、シャーシ・アセンブリ２２２を硬化させ、ハードディスク・ドライブ２２６の重さでシャーシ要素のたわみを防ぎうる。ガイド・リム２４９は、ハードディスク・ドライブ２２６のガイドとしての役割を果たす場合がある。開口部２４６は、隣接するハードディスク・ドライブ２２６の間の交差ブレース２３４を通る前から後ろへの空気の流れの経路になりうる。

【0074】

図８は、バックプレーンの回路基板を含むディスク記憶装置アセンブリの一実施形態の上面斜視図である。図９は、バックプレーンの回路基板を含むディスク記憶装置アセンブリの一実施形態の底面斜視図である。ディスク記憶装置アセンブリ２５０は、ハードディスク・ドライブ２２６とバックプレーンの回路基板アセンブリ２２５を含む。ハードディスク・ドライブ２２６は、ベース２５１でバックプレーンの回路基板アセンブリ２２５に取り付けてもよい。コネクタ２５２によって、ハードディスク・ドライブ２２６をバックプレーンの回路基板アセンブリ２２５に電気的に接続してもよい。

【0075】

ハードディスク・ドライブ２２６のそれぞれには、一組の対向するレール２５４があってもよい。ある実施形態では、レール２５４は、ハードディスク・ドライブ２２６のためのハンドルとしての役割を果たす場合がある。

【0076】

バックプレーンの回路基板アセンブリ２２５は、タブ２５５と取付けパッド２５６を含む場合がある。ある実施形態では、取付けパッド２５６は、緩衝材でできている。ある実施形態では、取付けパッド２５６は、ネジ（例えば、シャーシをバックプレーンに取り付けるためのもの）を含む。タブ２６０は、交差ブレース２３４上のスロット２４７に嵌め込むことができる。

【0077】

図１０は、データ記憶装置モジュールへのハードディスク・ドライブの取付けの一実施形態である。バックプレーンの回路基板アセンブリ２２５の上のタブ２５５は、交差ブレース２３４にある対応するスロットに伸びてもよい。パッド２５６は、棚２３２のソケット２６２に取り付けてもよい。

【0078】

ハードディスク・ドライブ２２６のレール２５４は、隣接するリム２４９の端の間をスライドできる。ハードディスク・ドライブ２２６は、シャーシの上に、およびシャーシの上からスライドしてもよい。ある実施形態では、レール２５４は、ハードディスク・ドライブに対して衝撃絶縁または防振になっている。ある実施形態では、例えば、レール２５４は、ゴムなどの弾性材からできているか、または弾性材を含む。レールは、衝撃または振動の負荷を軽減する、および／または特定のドライブを、バックプレーン上またはバックプレーン外部の他のドライブの振動から隔離しうる。

【0079】

図７を参照すると、オペレーション中、データ記憶装置モジュール２５０の前側の空気は、電源開口部２４０と開口部２４４に流れうる。電源開口部２４０を通る空気は、電源ユニット２２４のエンクロージャを通過しうる。この空気は、通気口２４２を通って電源エンクロージャから出る場合がある。電源ユニット２２４の通気口２４２からの排気は、開口部２４４を通してシャーシ・アセンブリ２２４に入る空気と混合しうる。混合した空気は、続いて空気流路２４５を通る場合がある。空気流路２４５の前方から後方に移動する空気の一部は、棚３３２の棚通気口２３８を通り、バックプレーンの開口部２５９を通過しうる（図９に示されている）。棚通気口２３８を通って排気された空気は、ハードディスク・ドライブ２２６を横切って上方向に流れ、交差ブレース２３４の開口部２４６を通って後ろ方向に流れうる。これにより、ハードディスク・ドライブ２２６から熱を取り除く。空気は、交差ブレース２３４にある開口部２４６を通ってシャーシ・アセンブリ２２２の後ろに届くまで流れる場合がある。

【0080】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュールは、データ・コントローラおよび複数の大容量記憶装置デバイスを有する２つ以上のバックプレーンを含む。データ・コントローラおよびバックプレーンは、共通のシャーシで支えられる場合がある。ある実施形態では、このモジュールは、バックプレーンに垂直方向に取り付けられたハードディスク・ドライブを含む。図１１は、データ・コントローラと複数のディスク・ドライブのバックプレーンを含むモジュールの一実施形態を示している。データ記憶装置モジュール２８０は、コントローラ２８２、データ記憶装置アセンブリ２８４、電源ユニット２８６、およびシャーシ２８８を含む。コントローラ２８２、データ記憶装置アセンブリ２８４、および電源ユニット２８６は、シャーシ２８８に取り付けられる。

【0081】

データ記憶装置アセンブリ２８４は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０とハードディスク・ドライブ２９２を含む。バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０は、データ記憶装置モジュールのシャーシ２８８に水平方向に取り付けてもよい。ハードディスク・ドライブ２９２は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０に取り付けられる。ハードディスク・ドライブ２９２は、図２に関して上記で説明したように、垂直方向に取り付けてもよい。バックプレーンの回路基板アセンブリのそれぞれは、複数のハードディスク・ドライブ２３２を支える、および電気接続を提供してもよい。

【0082】

電源ユニット２８６は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０に接続することができる。電源ユニット２８６は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０とハードディスク・ドライブ２９２に電力を供給しうる。

【0083】

ある実施形態では、コントローラまたはマザーボード・アセンブリからの下流の空気が、２つ以上の大容量データ記憶装置のバックプレーンの下に流れるように、空気はモジュールの前から後ろに流れる。例えば、図１１の矢印のように、空気はシャーシ２８８の前の通気口２９４を通過し、コントローラ２８２上を通過しうる。コントローラ２８２から下流への空気は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０の下を流れうる。ある実施形態では、電源ユニット２８６から排気された空気は、バックプレーンの回路基板アセンブリ２９０を通過する前に、コントローラ２８２から下流への空気と混合する。

【0084】

図１２は、ラック・システム内のデータ記憶装置モジュールからの熱を取り除く一実施形態を示している。空気は、サブフロア・プレナム３５４からコンピューティング・ルーム３５２に通気口３８０を経由して流れ込むことができる。ファン・ドア３７４にある後部ファン３６６は、前面アイル３６８から、データ記憶装置モジュール３６０とデータ制御モジュール３６２を介して空気をラック３６４に引き込むことができる。後部ファン３６６は、熱風をラックから排気しうる。熱風は、天井部プレナム３５６を通過しうる。前部またはラック上に空気方向付け装置３８９が配備される。空気方向付け装置３８９は、ラックに取り付けられている特定モジュールの空気の流れを促進するために使用できる。空気移動装置のその他の配置は、様々な実施形態に含まれうる。以下に記載する出願は、コンピューティング・モジュール、データ記憶装置モジュール、およびデータ制御モジュールの冷却または取付けのための様々な実施形態で使用できるように、その他の配置、システム、デバイス、および技術を含むように完全に本明細書で開示している。すなわち、２００９年１２月２３日に出願された米国特許出願番号１２／６４６，４１７「ラック・システム用空気移動装置」、２０１０年３月３０日に出願された米国特許出願番号１２／７５１，２１２「スクープ付きラック取付け型空気方向付け装置」、２０１０年９月９日に出願された米国特許出願番号１２／８８６，４４０「ラック取付け型ＡＣファン付きのシステム」は、本明細書でその概要を開示している。

【0085】

ある実施形態では、大容量記憶装置は、共通のシャーシにある複数のバックプレーン上に配備される。図１３は、共通のシャーシに接続されている２つ以上のバックプレーン上の大容量記憶装置デバイスの配備を含むデータ記憶装置の配備方法を示している。４００では、２つ以上の大容量記憶装置のバックプレーンが共通のシャーシに取り付けられている。この大容量記憶装置デバイスは、例えば、ハードディスク・ドライブであってもよい。このバックプレーンは、シャーシ上で水平方向であってもよい。ハードディスク・ドライブは、垂直方向であってもよい。ある実施形態では、データ記憶装置および制御は、図２に関して上記で説明したものと同様のデータ記憶装置モジュールとデータ制御モジュールで提供される。ある実施形態では、バックプレーンは互いに接続され、そのうち少なくとも１つのバックプレーンがデータ・コントローラに接続される。データ・コントローラは、バックプレーンが取り付けられているシャーシの外部にあってもよい。

【0086】

４０２では、バックプレーン上の大容量記憶装置デバイスの一部またはすべてが、稼働してもよい。例えば、大容量記憶装置デバイスは、データ・センターに記憶容量を提供しうる。

【0087】

４０４では、バックプレーン上の大容量記憶装置デバイスの一部またはすべての電源を切るか、またはスタンドバイ状態にしてもよい。電源を切った、またはスタンドバイ状態の記憶装置デバイスは、コールド状態であると考えうる。４０６では、電源を切ったか、またはスタンドバイ状態であった大容量記憶装置デバイスが起動する。４０８で、起動した大容量記憶装置のデータがアクセスされる。

【0088】

モジュールでハードディスク・ドライブが故障すると、ラックに取り付けられている場所からそのモジュールを取り除くか、回収することができる。故障したハードディスク・ドライブは、モジュールの一番上から取り外し、交換することができる。

【0089】

以下の節（clauses）について様々な実施形態を説明できる。
付記項１.データを保存するシステムであって、
ラックと、
ラックに接続された１つ以上のデータ記憶装置モジュールと、
少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールのそれぞれは、
シャーシと、
前記シャーシに接続された２つ以上のバックプレーンと、
前記バックプレーンの少なくとも１つに接続された１つ以上の大容量記憶装置デバイスと、を含み、
ラックに接続され、少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールの前記シャーシの外部に接続された１つ以上のデータ制御モジュールと、を含むデータを保存するシステムであって、少なくとも１つの前記データ制御モジュールは、少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールの１つ以上の前記大容量記憶装置デバイスにアクセスするように構成される。
付記項２．少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールの前記２つ以上のバックプレーンは、概水平方向であり、大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つは、バックプレーンに概垂直に接続される節１に記載のシステム。
付記項３．前記データ記憶装置モジュールの少なくとも１つに対して、少なくとも第１の前記バックプレーンは、前記データ制御モジュールに接続され、少なくとも第２の前記バックプレーンは、データ通信のために前記第１のバックプレーンにチェーン接続される節１に記載のシステム。
付記項４．前記１つ以上のデータ記憶装置モジュールは、ラックに接続された２つ以上のデータ記憶装置モジュールを含む節１に記載のシステム。
付記項５．前記２つ以上の記憶装置モジュールは３つの記憶装置モジュールを含み、前記記憶装置モジュールの少なくとも１つにある前記大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つは、取付け高さが大容量記憶装置デバイスの最大寸法になるように前記バックプレーンに取付けられた節４に記載のシステム。
付記項６．前記大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つは、ハードディスク・ドライブであり、前記データ制御モジュールは前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つをスタンドバイ状態にする、またはオフの状態にし、前記ハードディスク・ドライブに保存されているデータにアクセスするためにスタンドバイまたはオフの状態から起動するように構成される節１に記載のシステム。
付記項７．前記データ制御モジュールと少なくとも前記１つのデータ記憶装置モジュールとの間に少なくとも１つのマルチ・チャンネル接続をさらに含み、前記マルチ・チャンネル接続は、
前記データ制御モジュールと第１の前記バックプレーン上の少なくとも第１のハードディスク・ドライブとの第１のチャンネルの接続と、
前記データ制御モジュールと前記第１の前記バックプレーン上の少なくとも第２のハードディスク・ドライブとの第２のチャンネルの接続と、を含む節１に記載のシステム。
付記項８．前記データ制御モジュールと少なくとも１つの前記データ記憶装置モジュールを通るように空気を移動させるように構成された少なくとも１つの空気移動装置をさらに含む節１に記載のシステム。
付記項９．データ記憶装置モジュールであって、
シャーシと、
前記シャーシに概水平方向に接続された２つ以上のバックプレーンと、
少なくとも２つの前記バックプレーンのそれぞれに接続された２つ以上のハードディスク・ドライブと、
少なくとも２つの前記バックプレーン上のハードディスク・ドライブを共通のデータ・コントローラに接続するように構成された１つ以上のケーブルを含むデータ記憶装置モジュール。
付記項１０．少なくとも１つの前記バックプレーンの下に１つ以上の空気流路を含み、前記空気流路の少なくとも１つは、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口を含み、前記少なくとも１つの流路は、少なくとも１つの空気入口から、少なくとも１つの空気出口に空気を移動できるようにし、少なくとも１つの前記ハードディスク・ドライブから熱を取り除くように構成された節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１１．前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つは、取付け高さが、前記ハードディスク・ドライブの最大寸法になるように前記バックプレーンに取り付けられる節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１２．前記シャーシに接続され、２つ以上の前記ハードディスク・ドライブにアクセスするように構成された１つ以上の回路基板アセンブリをさらに含む節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１３．少なくとも２つの前記バックプレーン上のハードディスク・ドライブに電力を供給するように構成された１つ以上の電源ユニットをさらに含む節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１４．前記電源ユニットは、シャーシ前面に横方向に取り付けられる節１３に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１５．前記２つ以上のバックプレーンは、シャーシに接続された少なくとも６以上のバックプレーンを含み、前記バックプレーンのそれぞれは、２つ以上のハードディスク・ドライブを支え、前記ハードディスク・ドライブは、前記データ記憶装置モジュールの外にあるデータ制御モジュールに接続するように構成された節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１６．少なくとも２つの前記バックプレーンの間に１つ以上の交差部材をさらに含む節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１７．少なくとも１つの前記交差部材は、少なくとも１つの前記ハードディスク・ドライブに対して少なくとも１つのガイドを含む節１６に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１８．前記交差部材の少なくとも１つは、少なくとも１つの前記バックプレーン上にある２つの隣接するハードディスク・ドライブの間に少なくとも一部が存在する１つ以上の開口部を含み、前記１つ以上の開口部は、交差部材の前面から背面に空気が移動できるように構成される節１６に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項１９．前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つに接続された１つ以上のガイド・レールをさらに含み、前記ガイド・レールは、少なくとも１つの前記交差部材上にある少なくとも１つのガイドと接続するように構成され、前記少なくとも１つのガイド・レールは、前記ハードディスク・ドライブを少なくとも部分的に外部の振動負荷から隔離するように構成された節９に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２０．データ記憶装置モジュールであって、
シャーシと、
前記シャーシに概水平方向に接続された１つ以上のバックプレーンと、
少なくとも１つの前記バックプレーンのそれぞれに接続された２つ以上の大容量記憶装置デバイスと、
少なくとも１つの前記バックプレーンの下に１つ以上の空気流路と、を含み、少なくとも１つの前記空気流路は、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口を含み、前記少なくとも１つの空気流路は前記少なくとも１つの空気入口から少なくとも１つの前記空気出口に空気が移動できるようにし、少なくとも１つの前記大容量記憶装置デバイスから熱を取り除くように構成されるデータ記憶装置モジュール。
付記項２１．前記１つ以上のバックプレーンは、前記シャーシに接続された２つ以上のバックプレーンを含み、大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つの列は、前記２つ以上のバックプレーンのそれぞれに接続される節２０に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２２．少なくとも１つの前記大容量記憶装置デバイスは、ハードディスク・ドライブであり、前記ハードディスク・ドライブの少なくとも１つは、取付け高さが前記ハードディスク・ドライブの最高寸法になるように前記バックプレーンに取り付けられる節２０に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２３．前記バックプレーンの下の前記１つ以上の空気流路の少なくとも１つに空気を移動するように構成された１つ以上の空気移動装置をさらに含む節２０に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２４．少なくとも１つの前記空気移動装置は、前記データ記憶装置モジュールの外部にある節２３に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２５．前記バックプレーンの下の前記１つ以上の空気流路は、前記シャーシ上の１つ以上の電源ユニットから少なくとも部分的に下流にある節２０に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２６．少なくとも２つの前記バックプレーン上にあるハードディスク・ドライブに電力を供給するように構成された１つ以上の電源ユニットをさらに含み、前記電源ユニットを出る前記空気の少なくとも一部は、少なくとも１つの前記バックプレーンから排気される節２０に記載のデータ記憶装置モジュール。
付記項２７．データ記憶装置を提供する方法であって、
共通のシャーシに接続された２つ以上のバックプレーン上に２つ以上の大容量記憶装置デバイスを提供するステップと、
前記大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つ以上の電源を切る、またはスタンドバイ状態にし、前記電源を切った、またはスタンドバイ状態にした前記大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つを起動するステップと、
前記起動した大容量記憶装置デバイスの少なくとも１つにあるデータにアクセスするステップと、を含むデータ記憶装置を提供する方法。
付記項２８．前記シャーシに接続された前記バックプレーンの少なくとも２つを互いに電気的に接続するステップをさらに含み、前記方法は、前記バックプレーンの少なくとも１つを外部データ・コントローラに電気的に接続するステップをさらに含む節２７に記載の方法。
付記項２９．少なくとも１つの前記バックプレーンの下に空気を移動し、前記少なくとも１つのバックプレーン上の少なくとも１つの前記大容量記憶装置デバイスから熱を取り除くステップをさらに含む節２７に記載の方法。

【0090】

ある実施形態では、コンピューティング・モジュールには、２つ以上の異なる方向に取り付けられた大容量記憶装置デバイスを含む。ある実施形態では、コンピューティング・ユニットには、水平方向に取り付けられた１つ以上のハードディスク・ドライブと垂直方向に取り付けられた１つ以上のハードディスク・ドライブを含む。

【0091】

ある実施形態では、データ記憶装置モジュールのハードディスク・ドライブは、標準の市販のハードディスク・ドライブである。適切なハードディスク・ドライブのフォーム・ファクタには、３．５インチ、５．２５インチ、および２．５インチがある。ある実施形態では、標準の３．５インチのハードディスク・ドライブが、取付け高さが最大寸法になるように取付けられる。

【0092】

ある実施形態では、ラック・マウント式コンピューティング・モジュールは、空気をラックに送り込む空気冷却システムによって共通に冷却される。ラックに取り付けられているコンピューティング・モジュールから熱を取り除くために、空気処理システムを稼働して、コンピュータ・ルームとラック・システムに空気が流れ込むようにしてもよい。各コンピューティング・モジュールの前面に空気が到達すると、コンピューティング・モジュールのシャーシをその空気が通過しうる。シャーシを通過後、熱風は、ラック・システムの後部から出て、コンピュータ・ルームの外に出ることができる。ある実施形態では、コンピューティング・モジュールは、中央冷却システムに加えて、または中央冷却システムの代わりに、オンボードのファンを有することがある。ある実施形態では、ラック内のすべてのコンピューティング・モジュールに冷却空気を供給するファンがラックにある場合がある。

【0093】

上記で説明した実施形態では、ハードディスク・ドライブはパッドとレールに取り付けられるが、様々な実施形態では、ハードディスク・ドライブまたはその他のデータ記憶装置デバイスは、他の取付け要素を用いたシャーシに取り付けてもよい。例えば、ハードディスク・ドライブおよび／またはハードディスク・ドライブ用のバックプレーンを、ハードディスク・ドライブを支持し、シャーシ底部の上にハードディスク・ドライブを持ち上げる角管に取り付けてもよい。

【0094】

ある実施形態では、ラック・システムは、ラックのコンピュータ・システムの外側にあるラック・マウント式のファンを含む。ラック・マウント式ファンは、コンピュータ・システムを通る空気の流れを供給することができる。

【0095】

わかりやすくするために、本明細書の多くの図のモジュールは、機能的構成要素の周囲に単純なボックスのアウトラインで示されている。様々な実施形態では、モジュールまたはモジュールのシャーシは、エンクロージャ、トレー、取付けプレート、これらを組み合わせたもの、および様々な構造的要素を含む場合がある。

【0096】

上記で説明した実施形態では、データ記憶装置モジュールの中には、高さ４Ｕであると言及したが、様々な実施形態では、モジュールは３Ｕ、４Ｕ、６Ｕ、またはその他の高さや寸法であってもよい。

【0097】

上記の実施形態では、かなり詳細に説明したが、上記の開示を十分に理解すれば、様々な変形や改良が当業者にとって明らかになるであろう。以下の請求項は、こうした変形や改良を包含して解釈されることを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】