特表 2019-531525 大容量記憶デバイス・パッケージおよびかかるパッケージのソフトウェア定義済みアレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2019-531525(P2019-531525A)

(43)【公表日】2019年10月31日

(54)【発明の名称】大容量記憶デバイス・パッケージおよびかかるパッケージのソフトウェア定義済みアレイ

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/18 20060101AFI20191004BHJP

   G06F 3/06 20060101ALI20191004BHJP

【ＦＩ】

   G06F1/18 A

   G06F3/06 540

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-503535(P2019-503535)

(86)(22)【出願日】2017年8月4日

(85)【翻訳文提出日】2019年1月23日

(86)【国際出願番号】IB2017054791

(87)【国際公開番号】WO2018029584

(87)【国際公開日】20180215

(31)【優先権主張番号】15/232,805

(32)【優先日】2016年8月10日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100108501

【弁理士】

【氏名又は名称】上野 剛史

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(72)【発明者】

【氏名】クネジェヴィッチ、ニコラ

(72)【発明者】

【氏名】ナジ、ゾルターン

(72)【発明者】

【氏名】ブライケルツ、ゾーレン

(57)【要約】

【課題】大容量記憶デバイス・パッケージおよびかかるパッケージのソフトウェア定義済みアレイを提供する。
【解決手段】大容量記憶デバイス・パッケージは、同じ寸法の２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックを備える構造を含み、各々が２つの対向する主表面を有するフォーム・ファクタを有する。大容量記憶デバイスは、それらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される。大容量記憶デバイス・パッケージは、スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされた、コントローラ・ボードをさらに含み、コントローラ・ボードは、大容量記憶デバイスを制御するように、スタックの大容量記憶デバイスに接続される、コネクタを含む。コントローラ・ボードは、２つの対向する主表面を有するフォーム・ファクタを有し、この主表面はスタックのより多くの大容量記憶デバイスの主表面と向かい合い、コントローラ・ボードの主表面のうちのいずれかの最大寸法は、スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、構造の最大寸法以下である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

大容量記憶デバイス・パッケージであって、
各々が２つの対向する主表面を含むフォーム・ファクタを有する、同じ寸法の２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックを備える構造であって、前記大容量記憶デバイスはそれらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される、前記構造と、
前記スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされた、コントローラ・ボードであって、前記コントローラ・ボードは、前記大容量記憶デバイスを制御するように、前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続するコネクタを備え、前記コントローラ・ボードは、２つの対向する主表面を有するようにフォーム・ファクタを有し、前記主表面は前記スタックのより多くの大容量記憶デバイスの主表面に対向し、前記コントローラ・ボードの前記主表面のうちのいずれかの最大寸法は、前記スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、前記構造の最大寸法以下である、前記コントローラ・ボードと、
を備える、大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項2】

前記構造はキャリア・ボードをさらに備え、前記スタックの前記大容量記憶デバイスの各々は、前記スタッキング方向に沿って積載されるように、前記キャリア・ボード上に横向きに装着される、
請求項１に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項3】

前記コントローラ・ボードの前記コネクタは第１のコネクタであり、
前記キャリア・ボードは、前記スタックの前記大容量記憶デバイスを前記第１のコネクタに接続する、第２のコネクタを備え、前記第１および第２のコネクタは、少なくとも１つの共通のコンピュータ・バス・インターフェースを有する、
請求項１または２に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項4】

前記第２のコネクタは、共通のコンピュータ・バス・インターフェースを実装することによって、別の大容量記憶デバイス・パッケージのキャリア・ボードへのそれらの接続を可能にするように構成され、前記別の大容量記憶デバイス・パッケージも請求項３に記載の、
請求項３に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項5】

前記第２のコネクタは、他の複数の大容量記憶デバイス・パッケージのキャリア・ボードへのそれらの接続を可能にするように構成され、前記他の複数の大容量記憶デバイス・パッケージの各々も請求項３に記載の、
請求項３または４に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項6】

前記第２のコネクタは、１つまたは複数のＰＣＩｅコンピュータ・バス・インターフェースを備える、
請求項３ないし５の一項に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項7】

前記コントローラ・ボードの前記コネクタは、ＳＡＴＡホスト・バス・アダプタを備え、
前記スタックの前記大容量記憶デバイスのうちの少なくとも１つは、前記コントローラ・ボードによって、または前記コントローラ・ボードを介して、フラッシュ・メモリとして動作されるように、前記ＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに接続される、
請求項１ないし６の一項に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項8】

前記スタックは、同じ寸法の少なくとも３つの大容量記憶デバイスを備え、各々が前記コントローラ・ボードの前記コネクタのホスト・バス・アダプタに接続され、
前記コントローラ・ボードの前記コネクタは２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタを備え、前記スタックの前記大容量記憶デバイスのうちの２つは、それぞれ、前記コントローラ・ボードによって、または前記コントローラ・ボードを介して、フラッシュ・メモリとして動作されるように、前記２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに接続される、
請求項７に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項9】

前記スタックは、同じ寸法の１０個以上の前記大容量記憶デバイスを備え、各々が前記コントローラ・ボードの前記コネクタのホスト・バス・アダプタに接続される、
請求項６または７に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項10】

前記第１のコネクタは第１のＰＣＩｅアダプタを備え、前記第２のコネクタは第２のＰＣＩｅアダプタを備え、前記第２のＰＣＩｅアダプタは前記第１のＰＣＩｅアダプタに接続され、
前記キャリア・ボードは、
前記第２のＰＣＩｅアダプタに接続されたＰＣＩｅスイッチと、
１つまたは複数のＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータであって、各々が前記ＰＣＩｅスイッチに接続され、前記スタックの大容量記憶デバイスの１つまたは複数のサブグループは、各々、前記ＰＣＩ−ｅ／ＳＡＴＡコンバータのそれぞれの１つを介して前記ＰＣＩｅスイッチに接続される、前記１つまたは複数のＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータと、
をさらに備える、
請求項３に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項11】

前記パッケージは、２つのＰＣＩ−ｅ／ＳＡＴＡコンバータと、大容量記憶デバイスの２つのサブグループとを備え、前記サブグループの各々は同じ寸法の４つの大容量記憶デバイスを備える、
請求項１０に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項12】

前記パッケージは、３つのＰＣＩ−ｅ／ＳＡＴＡコンバータと、大容量記憶デバイスの３つのサブグループとを備え、前記サブグループの各々は同じ寸法の４つの大容量記憶デバイスを備える、
請求項１０に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項13】

前記コントローラ・ボードは処理ユニットを備え、前記コネクタは前記処理ユニットを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続する、
請求項１ないし１２の一項に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項14】

前記コントローラ・ボードはスイッチを備え、前記コネクタは前記スイッチを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続し、前記スイッチは、請求項１３に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのコントローラ・ボードの前記処理ユニットに接続可能である、
請求項１ないし１３の一項に記載の大容量記憶デバイス・パッケージ。

【請求項15】

大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイであって、
複数の大容量記憶デバイス・パッケージを備え、前記大容量記憶デバイス・パッケージのうちの少なくとも２つの各々は、
各々が２つの対向する主表面を含むフォーム・ファクタを有する、同じ寸法の２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックを備える構造であって、前記大容量記憶デバイスはそれらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される、前記構造と、
前記スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされた、コントローラ・ボードであって、前記コントローラ・ボードは、前記大容量記憶デバイスを制御するように、前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続するコネクタを備え、前記コントローラ・ボードは、２つの対向する主表面を有するようにフォーム・ファクタを有し、前記主表面は前記スタックのより多くの大容量記憶デバイスの主表面に対向し、前記コントローラ・ボードの前記主表面のうちのいずれかの最大寸法は、前記スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、前記構造の最大寸法以下である、前記コントローラ・ボードと、
を備え、
前記大容量記憶デバイス・パッケージは前記アレイのパーティションとして構成され、前記パーティションの各々は前記パッケージのうちの少なくとも１つを含む、
大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項16】

前記少なくとも２つの大容量記憶デバイス・パッケージの各々における前記構造は、キャリア・ボードをさらに備え、前記スタックの前記大容量記憶デバイスの各々は、前記スタッキング方向に沿って積載されるように、前記キャリア・ボード上に横向きに装着される、
請求項１５に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項17】

前記少なくとも２つの大容量記憶デバイス・パッケージの各々において、
前記コントローラ・ボードの前記コネクタは第１のコネクタであり、
前記キャリア・ボードは、前記スタックの前記大容量記憶デバイスを前記第１のコネクタに接続する、第２のコネクタを備え、前記第１および第２のコネクタは、少なくとも１つの共通のコンピュータ・バス・インターフェースを有する、
請求項１５または１６に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項18】

前記少なくとも２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの２つにおいて、前記第２のコネクタは、共通のコンピュータ・バス・インターフェースを実装することによって、別の大容量記憶デバイス・パッケージのキャリア・ボードへのそれらの接続を可能にするように構成され、前記少なくとも２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの１つは、前記共通のコンピュータ・バス・インターフェースを実装することによって、前記少なくとも２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの他方に接続される、
請求項１７に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項19】

前記アレイは３つの大容量記憶デバイス・パッケージを備え、前記３つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの１つは、前記第２のコネクタが他の複数の大容量記憶デバイス・パッケージのキャリア・ボードへのそれらの接続を可能にするように構成され、前記３つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの前記１つは、それらの前記第２のコネクタを介して前記３つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの他の２つの各々に接続される、
請求項１７または１８に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項20】

前記アレイは２つの大容量記憶デバイス・パッケージを備え、前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの第１の大容量記憶デバイス・パッケージにおいて、前記コントローラ・ボードは処理ユニットを備え、前記コネクタは前記処理ユニットを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続し、前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの第２の大容量記憶デバイス・パッケージにおいて、前記コントローラ・ボードはスイッチを備え、前記コネクタは前記スイッチを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続し、前記スイッチは別の大容量記憶デバイス・パッケージのコントローラ・ボードの前記処理ユニットに接続可能であり、
前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの前記第２の大容量記憶デバイス・パッケージは、それらの前記第２のコネクタを介して、前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの前記第１の大容量記憶デバイス・パッケージに接続され、前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの前記第２の大容量記憶デバイス・パッケージは、前記２つの大容量記憶デバイス・パッケージのうちの前記第１の大容量記憶デバイス・パッケージの前記処理ユニットによって、またはこれを介して、制御される、
請求項１５に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項21】

前記２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージの各々が内部に並んでコンパクトに収められる、シャーシ、
をさらに備える、請求項１５ないし２０の一項に記載の大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項22】

大容量記憶デバイス・パッケージの第１のサブセットであって、大容量記憶デバイス・パッケージの前記第１のサブセットの各々は、前記コントローラ・ボードが処理ユニットを備えるように構成され、前記コネクタは前記処理ユニットを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続する、前記大容量記憶デバイス・パッケージの第１のサブセットと、
大容量記憶デバイス・パッケージの第２のサブセットであって、大容量記憶デバイス・パッケージの前記第２のサブセットの各々は、前記コントローラ・ボードがスイッチを備えるように構成され、前記コネクタは前記スイッチを前記スタックの前記大容量記憶デバイスに接続し、前記スイッチは、前記第１のサブセットの大容量記憶デバイス・パッケージのコントローラ・ボードの前記処理ユニットに接続可能である、前記大容量記憶デバイス・パッケージの第２のサブセットと、
を備え、
前記第２のサブセットの前記大容量記憶デバイス・パッケージのリソースは、前記第１のサブセットの１つまたは複数の大容量記憶デバイス・パッケージのそれぞれの１つまたは複数のコントローラ・ボードによって、またはこれらを介して、制御される、
請求項２１に記載のソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項23】

前記シャーシは、電源ユニットを前記シャーシ内に収容するために、前記アレイの他のパッケージに比べて各々が限定数の大容量記憶デバイスを備える１つまたは複数の大容量記憶デバイス・パッケージに対向する電源ユニットを備える、
請求項２１または２２に記載のソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項24】

前記アレイは、１４個の大容量記憶デバイスの６個のパッケージと、１０個の大容量記憶デバイスの２個のパッケージとを含む、高さ大容量記憶デバイス・パッケージを備え、前記２個のパッケージは前記シャーシ内に前記電源ユニットを収容するためのものである、
請求項２１ないし２３の一項に記載のソフトウェア定義済みアレイ。

【請求項25】

大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイであって、
２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージを備え、前記大容量記憶デバイス・パッケージは前記アレイのパーティションとして構成され、前記パーティションの各々は前記パッケージのうちの少なくとも１つを含み、前記パッケージの各々は、
構造およびコントローラ・ボードを備え、
前記構造は、
各々が２つの対向する主表面を含むフォーム・ファクタを有する、同じ寸法の２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックであって、前記大容量記憶デバイスはそれらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される、前記２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックと、
キャリア・ボードであって、前記スタックの前記大容量記憶デバイスの各々は、前記スタッキング方向に沿って積載されるように、前記キャリア・ボード上にそれらに対して垂直に装着される、前記キャリア・ボードと、
を備え、
前記コントローラ・ボードは前記スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされ、前記コントローラ・ボードは第１のコネクタを備え、前記コントローラ・ボードは２つの対向する主表面を含むフォーム・ファクタを有し、前記主表面は前記スタックのより多くの大容量記憶デバイスの主表面と向かい合い、前記コントローラ・ボードの前記主表面のうちのいずれかの最大寸法は、前記スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、前記構造の最大寸法以下であり、
前記パッケージの各々について、
前記パッケージの前記各々のキャリア・ボードは、前記パッケージの前記各々の前記コントローラ・ボードによる前記大容量記憶デバイスの制御を可能にするように、前記パッケージの前記各々の前記コントローラ・ボードの前記第１のコネクタに、前記スタックの前記大容量記憶デバイスを接続する、第２のコネクタを備え、
前記キャリア・ボードの前記第２のコネクタは、前記パッケージのうちの別の１つのキャリア・ボードの第２のコネクタに接続される、
大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に大容量記憶デバイス・パッケージおよびかかるパッケージのソフトウェア定義済みアレイの分野に関する。

【背景技術】

【0002】

ソフトウェア定義済みストレージ（ＳＤＳ）システムは、通常、大型シャーシ、ＣＰＵ、メモリ、ネットワーク・コントローラ、およびコモディティ・ディスクといった、コモディティ部分を使用する。総合的に考えると、構成要素の価格、ディスク当たりのオーバヘッドは著しく、すなわち、システムの価格は、そのシステムがホスト可能な最大数のサポート・ディスクによってディスクを分割しなければ、高くなる。

【0003】

たとえば、いくつかのデータセンタについて、ラック当たりの電力容量が低いと、従来のプラットフォーム上での可能な密度が制限される。その結果、ディスク当たりのシステムについての設備投資額が高くなり、さらに、構成要素のディスク当たりの電力使用量により運転費用も高くなる。

【0004】

ＳＤＳシステムに伴う別の問題は、これらのシステムが典型的に高いＣＰＵ使用率を有することである。たとえば７２のディスクを管理するシステムは、ハイエンドＣＰＵを常に１００％の使用率まで非常に良好に駆動させ、ＣＰＵをボトルネックにする場合がある。

【0005】

加えて、ＳＤＳシステムは、ネットワーク相互接続の同様の高い使用率も有する。十分なポートを有さないことで、ネットワーク・インターフェース・コントローラの価格設定が通常高いというような否定的な結果となる可能性がある。

【0006】

ディスクおよびディスク・コネクタのみを含む、いわゆるＪＢＯＤ（Just-a-Bunch-Of-Disks（単純ディスク束））システムが知られている。しかしながら、ヘッド・ノード（すなわち、ＪＢＯＤシステムに接続され、そのディスクを利用するシステム）は依然としてディスクを取り扱うのに十分強力である必要があるが、依然として潜在的に高い電力、ならびにＣＰＵおよびネットワークの高い使用率に悩まされているため、こうしたシステムは、原則として上記の問題を解決しない。さらに、システムを完全に機能させるためには、ヘッド・ノードに別のシャーシが必要であるため、ＪＢＯＤ手法は概してシステムの密度の減少を示唆している。

【0007】

デイジー・チェーン式ＪＢＯＤシステムは、Serial Attached Small Computer System Interface（ＳＡＳ）エクスパンダ・レベルで、入力／出力（ＩＯ）ボトルネックを導入する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って発明が解決しようとする課題は大容量記憶デバイス・パッケージおよびかかるパッケージのソフトウェア定義済みアレイを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の態様によれば、本発明は大容量記憶デバイス・パッケージとして具体化される。パッケージは、同じ寸法の２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックを備える構造を備える。各記憶デバイスは、２つの対向する主表面を有するようなフォーム・ファクタを有する。大容量記憶デバイスは、それらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される。パッケージは、スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされた、コントローラ・ボードをさらに備える。コントローラ・ボードは、コントローラ・ボードを介して、またはコントローラ・ボードによって、大容量記憶デバイスの制御を可能にするように、スタックの大容量記憶デバイスに接続しているコネクタを備える。コントローラ・ボードもまた、２つの対向する主表面を有するようなフォーム・ファクタを有し、この主表面はスタックのより大容量の記憶デバイスの主表面に対向する（すなわち、向かい合う）。コントローラ・ボードの主表面のうちのいずれかの最大寸法は、当該スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、構造の最大寸法以下である。

【0010】

上記のパッケージにおいて、コントローラ・ボードは本来、スタッキング方向に対して垂直な平面、すなわち、記憶デバイスの拡張平面に対して平行な平面内に延在する。その他の点でコントローラ・ボードに課せられる制約の結果として、スタックされた記憶デバイスの構造に関する位置合わせおよび寸法に関して、パッケージの（当該スタッキング方向に対して垂直な平面内の）横方向の占有面積（lateral footprint）が、本来、コントローラ・ボードではなく構造によって決定されることになる。すなわち、コントローラ・ボードは、構造の輪郭を超えて横方向に突出せず、すなわちコントローラ・ボードは、そうでなければパッケージの横方向の占有面積に影響を与えることになるいかなる実質的な張り出しも当該構造の上に形成しない。それによって、緻密な配置を形成するために、ペアにすることが可能な、横方向にコンパクトなパッケージが取得される。

【0011】

特に、こうしたパッケージは、たとえばソフトウェア定義済みアレイにおいてモジュール・パッケージとして使用可能である。以下に記載されるような１つまたは複数の実施形態において、各パッケージは、たとえばそれらのキャリア・ボードを介して、ソフトウェア定義済みアレイにおける１つまたは複数の近隣パッケージに横方向に接続され得る。これにより、有利な拡張機能が得られる。さらに、こうしたパッケージのソフトウェア定義済みアレイのパーティションを、柔軟に構成することができる。

【0012】

１つまたは複数の実施形態において、構造はキャリア・ボードをさらに備え、スタックの大容量記憶デバイスの各々は、当該スタッキング方向に沿って積載されるようにキャリア・ボード上に横向きに装着される。キャリア・ボードは、スタックされた記憶デバイスの組み立てを容易にする。ここでも横方向の占有面積は、本来、今やキャリア・ボードを含んでいる構造によって決定される。

【0013】

１つまたは複数の実施形態において、キャリア・ボードは、コントローラ・ボードへの記憶デバイスの接続を容易にするために、スタックの大容量記憶デバイスをコントローラ・ボードの第１のコネクタに接続する、第２のコネクタをさらに備える。

【0014】

任意選択として、１つまたは複数の実施形態において、当該第２のコネクタは、前述のような別の大容量記憶デバイス・パッケージのキャリア・ボードへのその接続を可能にするように、さらに構成される。これによって、本明細書において下記にさらに詳細に説明されるように、こうしたパッケージのアレイは容易に拡張可能および構成可能になる。

【0015】

好ましいことに、第２のコネクタは、他の複数の大容量記憶デバイス・パッケージの２つ以上のキャリア・ボードへのその接続を可能にするように構成される。たとえば、第２のコネクタは、２つ以上のＰＣＩｅコンピュータ・バス・インターフェースを備え得る。了解されるように、近隣のキャリア・ボードへの直接接続を可能にするようにキャリア・ボードのコネクタを構成することによって、コントローラ・ボードからＩ／Ｏ処理をオフロードすることができる。加えて、これにより、ソフトウェア定義済みアレイ内でパッケージを容易に拡張できるようになる。

【0016】

好ましいことに、コントローラ・ボードの（第１の）コネクタは、ＳＡＴＡホスト・バス・アダプタ（すなわち、ＳＡＴＡコントローラ）を備え、スタックの大容量記憶デバイスのうちの少なくとも１つは、コントローラ・ボードによって、またはコントローラ・ボードを介して、フラッシュ・メモリとして動作されるように、当該ＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに接続される。

【0017】

１つまたは複数の実施形態において、スタックは同じ寸法の少なくとも３つの大容量記憶デバイスを備え、その各々が、コントローラ・ボードの（第１の）コネクタのホスト・バス・アダプタに接続される。（第１の）コネクタは２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタを備え、スタックの大容量記憶デバイスのうちの２つは、コントローラ・ボードによって、またはコントローラ・ボードを介して、フラッシュ・メモリとして動作されるように、それぞれ、当該２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに接続される。

【0018】

好ましいことに、スタックは同じ寸法の１０個以上の当該大容量記憶デバイスを備え、その各々が、コントローラ・ボードの当該コネクタのホスト・バス・アダプタに接続される。

【0019】

１つまたは複数の実施形態において、第１のコネクタ（すなわち、コントローラ・ボードのコネクタ）は第１のＰＣＩｅアダプタを備え、（キャリア・ボードの）第２のコネクタは第２のＰＣＩｅアダプタを備え、第２のＰＣＩｅアダプタは第１のＰＣＩｅアダプタに接続される。キャリア・ボードは、第２のＰＣＩｅアダプタに接続されたＰＣＩｅスイッチと、各々がＰＣＩｅスイッチに接続された１つまたは複数のＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータとを、さらに備える。加えて、スタックの大容量記憶デバイスの１つまたは複数のサブグループは、各々、ＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータのうちのそれぞれの１つを介して、当該ＰＣＩｅスイッチに接続される。

【0020】

好ましいことに、パッケージは、２つのＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ、および大容量記憶デバイスの２つのサブグループを備え、サブグループの各々は同じ寸法の４つの大容量記憶デバイスを備える。

【0021】

より好ましいことに、パッケージは、３つのＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ、および大容量記憶デバイスの３つのサブグループを備え、サブグループの各々は同じ寸法の４つの大容量記憶デバイスを備える。

【0022】

１つまたは複数の実施形態において、コントローラ・ボードは処理ユニットを備える。したがって、コントローラ・ボードの（第１の）コネクタは、処理ユニットをスタックの大容量記憶デバイスに接続する。

【0023】

１つまたは複数の他の実施形態において、コントローラ・ボードは、スイッチを備えるが必ずしも処理ユニットを備えるとは限らない、エクスパンダ・ボードとして具体化される。さらに、エクスパンダ・ボードの（第１の）コネクタは、当該スイッチをスタックの大容量記憶デバイスに接続する。スイッチは、直前で喚起されたような大容量記憶デバイス・パッケージのコントローラ・ボードの処理ユニットに接続可能である。したがって、エクスパンダ・ボードのリソースは、処理ユニットが装備された別のコントローラ・ボードを介して、またはこの別のコントローラ・ボードによって、制御可能である。

【0024】

別の態様によれば、本発明は、大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイとして具体化される。アレイは、上記実施形態のうちのいずれかに従った、２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージを備える。これらのパッケージは、アレイのパーティションとして構成され、パーティションの各々はパッケージのうちの少なくとも１つを含む。

【0025】

１つまたは複数の実施形態において、大容量記憶デバイス・パッケージのうちの１つは、アレイのパッケージのうちの別の１つに接続される。各大容量記憶デバイス・パッケージは、前述のように、第２のコネクタを伴うキャリア・ボードを有する。

【0026】

好ましいことに、アレイは、３つ（またはそれ以上の）大容量記憶デバイス・パッケージを備える。パッケージの各々はキャリア・ボードを有し、その第２のコネクタは、アレイの他の複数の大容量記憶デバイス・パッケージの１つまたは複数のキャリア・ボードへのその接続を可能にするように構成される。したがって、パッケージのうちの１つは、関連するキャリア・ボードの第２のコネクタのおかげで、他の２つのパッケージの各々に接続可能である。

【0027】

この手法により、既存のパーティション上に容易に継ぎ足す（graft）ことができるパッケージを、追加または除去することが容易になる。次に、ソフトウェア定義済みアレイによって提供される柔軟性のおかげで、パーティションをソフトウェア内で容易に再構成することが可能である。

【0028】

１つまたは複数の実施形態において、パッケージのうちの第１のパッケージが、こうしたパッケージのキャリア・ボードの第２のコネクタを介してアレイのパッケージのうちの第２のパッケージに接続され、パッケージのうちの第２のパッケージは、パッケージのうちの第１のパッケージの処理ユニットによって、またはこの処理ユニットを介して、制御される。

【0029】

好ましいことに、ソフトウェア定義済みアレイはシャーシをさらに備え、その内部には大容量記憶デバイス・パッケージの各々が並んでコンパクトに収められる。

【0030】

１つまたは複数の実施形態において、アレイは大容量記憶デバイス・パッケージの２つのサブセットを備え、サブセットのうちの第２のサブセットのパッケージのリソースは、サブセットのうちの第１のサブセットの１つまたは複数のパッケージの１つまたは複数のコントローラ・ボードによって、またはそのコントローラ・ボードを介して、制御される。

【0031】

好ましいことに、シャーシは、シャーシ内に電源ユニットを収容するために、アレイの他のパッケージに比べて各々が限定数の大容量記憶デバイスを備える１つまたは複数の大容量記憶デバイス・パッケージに対向する電源ユニットを備える。

【0032】

１つまたは複数の実施形態において、アレイは、１４個の大容量記憶デバイスの６個のパッケージと、１０個の大容量記憶デバイスの２個のパッケージとを含む、高さ大容量記憶デバイス（height mass storage devices）・パッケージを備え、この２個のパッケージは、シャーシ内に電源ユニットを収容するために、限定数の大容量記憶デバイスを備える。

【0033】

さらに別の態様によれば、本発明は、２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージを備える、大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイとして具体化され、大容量記憶デバイス・パッケージは、パーティションの各々が少なくとも１つのパッケージを含む、アレイのパーティションとして構成される。パッケージの各々は、２つ以上の大容量記憶デバイスのスタックおよびキャリア・ボードを備える構造を備える。記憶デバイスは同じ寸法であり、各々が２つの対向する主表面を有するようなフォーム・ファクタを有し、それによって大容量記憶デバイスは、それらの主表面に対して垂直なスタッキング方向に積載される。スタックの大容量記憶デバイスの各々は、当該スタッキング方向に沿って積載されるように、キャリア・ボード上にそれに対して垂直に装着される。各パッケージは、スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされた、コントローラ・ボードをさらに備え、コントローラ・ボードは第１のコネクタを備え、コントローラ・ボードは、２つの対向する主表面を有するようなフォーム・ファクタを有し、この主表面はスタックのより多くの大容量記憶デバイスの主表面と向かい合い、コントローラ・ボードの主表面のうちのいずれかの最大寸法は、当該スタッキング方向に対して垂直な任意の方向で、構造の最大寸法以下である。加えて、また当該パッケージの各々について、キャリア・ボードは、当該コントローラ・ボードによる大容量記憶デバイスの制御を可能にするように、スタックの大容量記憶デバイスをコントローラ・ボードの第１のコネクタに接続する、第２のコネクタを備える。キャリア・ボードの第２のコネクタは、アレイのパッケージの別の１つのキャリア・ボードの第２のコネクタに接続される。

【0034】

次に、本発明を具体化する大容量記憶デバイス・パッケージおよびこうしたパッケージのソフトウェア定義済みアレイを、非限定的な例として、添付の図面を参照しながら説明する。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の実施形態に従った、シャーシ内に並んで配置された大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイを示す上面図である。

【図2】図１に示されたようなアレイの論理的概観を表す図であり、アレイは５つのパーティションを示す。最後の３つのパッケージは、本発明の実施形態に含まれる拡張パーティションとして構成される。

【図3】本発明の実施形態に従った、キャリア・ボード設計を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に従った、処理ユニットを含むコントローラ・ボードを示す図である。

【図5】本発明の実施形態に従った、エクスパンダ・ボード（いかなる処理ユニットもない）として構成される、コントローラ・ボードを示す図である。

【図6】本発明の実施形態に従った、近隣パッケージの接続を示す図であり、パッケージのうちの１つは図４のコントローラ・ボードを含み、接続されたパッケージは図５のエクスパンダ・ボードを備える。

【発明を実施するための形態】

【0036】

添付の図面は、本発明の１つまたは複数の実施形態に従った、デバイスまたはその部分の簡略表現を示す。図面に示される技術的特徴は、必ずしも一定の縮尺とは限らない。図面内の同様の要素または機能的に同様の要素には、特に指示のない限り、同じ参照番号が割り振られている。

【0037】

下記の説明は、以下のように構造化されている。第１に、一般的な例示の実施形態および高水準な変形形態が示される（セクション１）。次のセクションは、より具体的な例示の実施形態および技術的な実装の詳細を対象としている（セクション２）。

【0038】

１．一般的な例示の実施形態および高水準な変形形態

【0039】

図１〜図６を参照して、第１に、大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂに関する本発明の態様を説明する。こうしたパッケージは、図１に示されるようなソフトウェア定義済みアレイ内で使用可能である。ソフトウェア定義済みアレイは、後に詳細に考察する本発明の別の態様に関する。

【0040】

本大容量記憶デバイス・パッケージは、特に、２つ以上の大容量記憶デバイス１４のスタックを含む構造を備える。大容量記憶デバイスは、たとえば、ハード・ディスク・ドライブ、光ドライブ、またはソリッドステート・ドライブである。各パッケージに含まれる様々なデバイス１４は、好ましくは同じタイプである。

【0041】

図１に概略的に示されるように、所与のスタックの記憶デバイス１４はすべて同じ（またはほぼ同じ）寸法を有する。それらは特に、同様のフォーム・ファクタを有する。各記憶デバイス１４は、２つの対向する主表面を表す。こうした表面は、たとえば各々が（ｘ，ｚ）面に対して平行である。記憶デバイス１４は、スタックを形成するために、（ｘ，ｚ）面に対して平行な、スタッキング方向ｙ、たとえば、それらの主表面に対して、またはそれらの平均面に対して垂直な方向に沿って、積載される。

【0042】

図２または図６でより良くわかるように、各パッケージはコントローラ・ボード１２、１２ａをさらに備える。コントローラ・ボードは、スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされる。コントローラ・ボード１２、１２ａは、１つまたは複数のコンピュータ・バス・インターフェースを実装し得る第１のコネクタ１２５を備える。これらのコネクタ１２５は、特に、コントローラ・ボードによって（またはコントローラ・ボードを介して）大容量記憶デバイス１４を制御できるように、スタックの大容量記憶デバイス１４に接続する。

【0043】

コントローラ・ボード１２、１２ａもフォーム・ファクタを有し、すなわち、スタックのより多くの大容量記憶デバイス１４の主表面に対向する（すなわち、向かい合った）、２つの対向する主表面を表す。コントローラ・ボード１２、１２ａの主表面の（うちのいずれかの）最大寸法は、当該スタッキング方向ｙに対して垂直ないずれかの方向（ｘ，ｚ）にスタック（および、場合によっては他の構成要素、下記を参照）を備える構造の、最大寸法以下である。

【0044】

本手法において、コントローラ・ボード１２、１２ａは、本来、スタッキング方向ｙに対して垂直な平面（ｘ，ｚ）、すなわち、記憶デバイス１４の拡張平面に対して平行な平面内に延在する。その他の点でコントローラ・ボード１２、１２ａに課せられる制約の結果として、スタックされた記憶デバイス１４の構造に関する位置合わせおよび寸法に関して、パッケージの（当該スタッキング方向に対して垂直な平面内の）横方向の占有面積が、本来、コントローラ・ボード１２、１２ａではなく構造によって決定されることになる。すなわち、コントローラ・ボードは、構造の輪郭を超えて横方向に突出しない。言い換えれば、コントローラ・ボードは、その他の方法でパッケージの横方向占有面積に影響を与えることになるいかなる実質的な張り出しも当該構造の上に形成しない。それによって、緻密な配置を形成するために、ペアにすることが可能な、横方向にコンパクトなパッケージが取得される。

【0045】

特に、こうしたパッケージは、たとえば後で説明するソフトウェア定義済みアレイ１において、モジュール・パッケージとして使用可能である。以下に記載されるような１つまたは複数の実施形態において、各パッケージ１０、１０ａ、１０ｂは、たとえばそれらのキャリア・ボードを介して、１つまたは複数の近隣パッケージに横方向に接続され得る。これにより、有利な拡張機能が得られる。であるからこそ、こうしたパッケージのソフトウェア定義済みアレイ１のパーティションを柔軟に構成することができる。

【0046】

コントローラ・ボード１２、１２ａは、独立した、すなわち、１つまたは複数の処理ユニット、またはエクスパンダ・ボードを有する（たとえば、入力／出力（Ｉ／Ｏ）処理を超える処理機能を有さないかまたはほとんど有さない）コントローラ・ボードであり得る。さらに、エクスパンダ・ボード１２ａのリソース１４は、少なくとも１つの他の大容量記憶デバイス・パッケージ１０、すなわち、処理機能を伴うボード１２を有するパッケージを含む、別のパーティションによって管理され得る。各々の場合において、コントローラ・ボード１２、１２ａは、大容量記憶デバイス１４のスタックとインターフェースするハードウェア・デバイスである。

【0047】

コネクタ１２５は、典型的には１つまたは複数のコンピュータ・バス・インターフェースを実装するホスト・バス・アダプタを備え、インターフェースは、たとえば、キャリア・ボード１６上の相手方アダプタを介して、スタックの大容量記憶デバイス１４をホスト・バス・アダプタに接続するように構成される。

【0048】

ホスト・バス・アダプタ（ＨＢＡ）は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）処理、および、ホスト・デバイス（たとえば、コントローラ・ボード）と接続されたデバイス（たとえば、大容量記憶デバイス１４）との間の物理的接続を提供する、回路ボードまたは集積回路アダプタあるいはその両方である。ＨＢＡは、通常、別々のカードとして企図される。しかしながら、本コンテキストにおいて、ＨＢＡは典型的には、本質的にコントローラの一部を形成するものとみなされる。たとえば、本明細書で説明する１つまたは複数の実施形態において、コントローラ・ボードには、本質的にすでに内蔵されているＨＢＡを有する、ＰＣＩエクスプレス・コントローラが装備され得る。言い換えれば、本明細書で使用される「ＨＢＡ」という用語は、コントローラの回路内に統合された回路自体よりも、ＨＢＡ回路の技術的機能を指している。さらに、バス・インターフェースは、一般に、ホスト・バス・アダプタを介して、接続されたデバイス、たとえば大容量記憶デバイス１４を、たとえばコントローラ・ボード１２、１２ａのプロセッサとインターフェースさせることが全体で可能な、コンピュータ・バス・プロトコル、方法、およびハードウェア構成要素を指す。しかしながらこうした用語は、しばしば、文書内で同義に使用される。本明細書で考察する１つまたは複数の実施形態において、「コネクタ」は、１つまたは複数のコンピュータ・バス・インターフェースを実装するホスト・バス・アダプタを備え得るとみなされる。

【0049】

次に図１〜図３をより具体的に参照すると、本大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂの構造は、１つまたは複数の実施形態において、キャリア・ボード１６を備え得、その上にスタックの大容量記憶デバイス１４の各々が横向きに装着され、すなわち、各デバイス１４（典型的には、本来平坦なオブジェクトである）の平均面はキャリア・ボード（これも典型的には、本来平坦である）の平均面に対して横向きである。結果として、デバイス１４は、方向ｙ、すなわち図１に見られるように、それらの主表面に対して垂直な方向に積載される。記憶デバイス１４は、好ましいことに、キャリア・ボード１６に対して垂直に装着される。

【0050】

図１（上面図である）に対する変形形態において、キャリア・ボードはデバイス１４の後方に装着され得る（したがって、図１ではもはや見えなくなる）。

【0051】

キャリア・ボード１６は、スタックされたデバイス１４の組み立てを容易にし、場合によってはスタックされたデバイス１４を備える構造の一部を形成する。ここでも、コントローラ・ボード１２、１２ａの主表面のうちのいずれかの最大寸法は、デバイスのスタッキング方向ｙに対して垂直ないずれかの方向ｘ、ｚにおいて、（デバイス１４のスタックおよびキャリア・ボード１６を含む）構造の、最大寸法以下であるため、図１に示されるように、パッケージ１０〜１０ｂは横方向にコンパクトにペアにすることが可能である。言い換えれば、これは、本来、パッケージの横方向の占有面積を決定する（デバイス１４のスタックおよびキャリア・ボード１６を備える）構造であり、こうした構造は、さらに他の構成要素（特に、熱除去構成要素、たとえば冷却プレート、ホイル、コームなど）を備え得ることに留意されたい。

【0052】

加えて、キャリア・ボードは、図３または図６に示されるように、デバイス１４のコントローラ・ボードへの接続を容易にするために活用され得る。この点において、またたとえば図６に示されるように、キャリア・ボード１６は、１つまたは複数の実施形態において、スタックの大容量記憶デバイス１４をコントローラ・ボード１２、１２ａの（第１の）コネクタ１２５に接続する、（第２の）コネクタ１６５を備え得る。そのために、コネクタ１２５および１６５は、とりわけＳＡＴＡ、ＰＣＩｅなどを含み得る、互換性インターフェースを有する。たとえば、（コントローラ・ボード上の）第１のコネクタ１２５は、第１のＰＣＩｅアダプタおよび第１のＳＡＴＡアダプタを備え得る一方で、（キャリア・ボード側の）第２のコネクタ１６５は、第２のＰＣＩｅアダプタおよび第２のＳＡＴＡアダプタを備え得、第２のアダプタは第１のアダプタに接続される。

【0053】

加えて、キャリア・ボードは、近隣パッケージへの接続を容易にするために活用され得る。すなわち、キャリア・ボード１６のコネクタ１６５は、好ましいことに、別の同様のパッケージ１０、１０ａ、１０ｂのキャリア・ボードのコネクタへのそれらの接続を可能にするように構成される。さらに好ましいことに、キャリア・ボード１６のコネクタ１６５は、それぞれのパッケージ１０、１０ａ、１０ｂの２つ以上のキャリア・ボード１６へのそれらの接続を可能にするように構成され得る。近隣の（たとえば、隣接する）キャリア・ボードへの接続は、典型的には、図６で想定されるように、ＰＣＩｅコンピュータ・バス・インターフェースのおかげで達成される。

【0054】

さらに図６に見られるように、コネクタ１２５、１６５は、実際にいくつかのＰＣＩｅインターフェースを含み得る。より一般的には、コントローラ・ボード１２、１２ａまたはキャリア・ボード１６上のコネクタ１２５、１６５は、典型的には、他の構成要素１２、１２ａ、１６上の相手方コネクタに、１対１マッピングで接続する、いくつかのコネクタ（すなわち、アダプタおよびインターフェース）を含む。

【0055】

したがって、パッケージ１０〜１０ｂの各々、またはそれらのサブセットは、図６に示されるように、それらそれぞれのキャリア・ボード１６のコネクタ１６５を介して、ソフトウェア定義済みアレイ内の１つまたは複数の近隣パッケージに接続され得る。了解され得るように、近隣のキャリア・ボードへの直接接続を可能にするようにキャリア・ボード１６のコネクタを構成することによって、コントローラ・ボードからＩ／Ｏ処理をオフロードすることができる。さらにこれによって、ソフトウェア定義済みアレイ内のパッケージ１０〜１０ｂを容易に拡張することが可能になる。

【0056】

図３および図６内にさらに示されるように、コントローラ・ボード１２、１２ａのコネクタ１２５は、１つまたは複数の実施形態において、ハード・ディスク、光、およびソリッドステートのドライブなどの、大容量記憶デバイスへの接続に特に好適な、ＳＡＴＡホスト・バス・アダプタをさらに備え得る。したがって、スタックの大容量記憶デバイス１４（たとえば、ボード１２、１２ａに最も近いデバイス）のうちの１つまたは複数、たとえばサブセット１６１は、コントローラ・ボード１２、１２ａによって（またはこれらを介して）、フラッシュ・メモリとして効率的に動作するように、コネクタ１６５のＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに直接接続され得る。たとえば図３に示されるように、コントローラ・ボード１２、１２ａのコネクタ１２５は、２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタを備え得る。これによって、スタックの２つの大容量記憶デバイス１４のサブセット１６１を、それぞれ、２つのＳＡＴＡホスト・バス・アダプタに直接接続することができる。前述の理由により、「ＳＡＴＡホスト・バス・コントローラ」という用語は「ＳＡＴＡコントローラ」と等価であることに留意されたい。

【0057】

各パッケージ１０、１０ａ、１０ｂは、典型的にはいくつかの記憶デバイス１４を備えるものとする。たとえば、全長パーティション内に、１０個の（同じ寸法の）記憶デバイス１４、または図３に示されるように１４個のデバイス１４を含み得る。こうした好ましい数は、好ましくはＰＣＩｅ×４コネクタが使用される一方で、サブセット１６１は、典型的にはフラッシュ・メモリとして使用される２つのデバイス１４を含む、という事実によって生じる。より一般的には、各パッケージは４ｎ＋ｍ個のデバイス１４を含み得、ｎは大容量記憶として使用されるデバイスのサブセット１６２〜１６４の数を示し、ｍはフラッシュ・メモリとして使用されるデバイスの数を示す。各デバイス１４は、コントローラ・ボード１２、１２ａのコネクタ１２５のホスト・バス・アダプタに、直接または間接的に接続される。

【0058】

特に、キャリア・ボード１６は、（キャリア・ボード１６のＰＣＩｅアダプタに接続された）ＰＣＩｅスイッチ１６６と、各々がＰＣＩｅスイッチ１６６に接続された１つまたは複数のＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ１６７とを、さらに備え得る。このように、記憶デバイス１４の１つまたは複数のサブグループ１６２〜１６４は、図３に示されるように、ＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ１６７のそれぞれ１つを介して、ＰＣＩｅスイッチ１６６に接続可能である。

【0059】

さらに図３に示されるように、２つのＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ１６７を使用して、長さが限定された構成において、大容量記憶デバイス１４の２つのサブグループ１６２、１６３（サブグループ１６２、１６３の各々は同じ寸法の４つの大容量記憶デバイス１４を備える）をそれぞれ接続することができる。全長パーティションにおいて、記憶デバイス１４の３つのサブグループ１６２〜１６４を接続するために、３つのＰＣＩｅ／ＳＡＴＡコンバータ１６７が使用される。

【0060】

前述のように、コントローラ・ボードは、コントローラ・ボードが装着されるスタックの大容量記憶リソース１４の独立した制御を提供し得る。たとえば、図４および図６に見られるように、コントローラ・ボード１２は処理ユニット１２１を備え得る。こうした場合、コネクタ１２５は、処理ユニット１２１をスタックの大容量記憶デバイス１４に接続する働きをする。他方で、コントローラ・ボードがエクスパンダ・ボード１２ａ（図５、図６）として具体化される場合、コントローラ・ボード１２ａは、たとえば、スイッチ１２８と、スイッチ１２８をスタックの大容量記憶デバイス１４に接続するコネクタ１２５とを備え得る。さらにまた、スイッチ１２８は、近隣のパッケージ１０のコントローラ・ボード１２の処理ユニット１２１に接続可能であるため、パッケージ１０ａ、１０ｂのリソースはこのパッケージ１０のコントローラ・ボード１２によって制御され得る。

【0061】

図１に戻って参照すると、別の態様に従い、本発明は大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂのソフトウェア定義済みアレイ１として具体化することが可能である。基本的に、こうしたアレイ１は、前述のような２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂを備える。パッケージ１０、１０ａ、１０ｂは、アレイ１のパーティションとして構成され得る。各パーティションは、少なくとも１つのパッケージ１０（独立のコントローラ・ボード１２を有する）、および、場合によっては他のパッケージ１０ａ、１０ｂ（実質的な処理機能を持たない拡張パーティションとも呼ばれる）を含む。加えて、パーティションは、エクスパンダ・ボード１２ａが独立ボード１２によって制御される、拡張パーティション１０ａ、１０ｂを含み得る。たとえば図２では、５つの（独立）パーティションが提供されている。最後のパーティションは、独立ボード１２を伴うパッケージ１０と、単一の独立コントローラ・ボード１２に接続されたエクスパンダ・ボード１２ａに依拠した、３つの拡張パーティション１０ａ、１０ｂとを含む、４つのパッケージ１０〜１０ｂを含む。エクスパンダ・ボード１２ａは、図３を参照しながら上記で考察したような１つまたは複数の実施形態において、少なくとも一部分においてキャリア・ボードによって提供される接続により、各々がそのボード１２に直接接続されるのではなく、好ましくはキャリア・ボードからキャリア・ボードへと接続される。

【0062】

図１〜図３を参照しながら上記で説明したように、アレイ１の各パッケージ１０、１０ａ、１０ｂは、デバイスの組み立てを容易にするために、好ましくは、記憶デバイス１４の各々がその上に横向きに装着され、方向ｙに沿ってスタックされた、キャリア・ボード１６を備える。より好ましいことに、１つまたは複数のキャリア・ボード１６のコネクタ１６５は、各々、このコントローラ・ボード１２（または１２ａ）による（またはこれを介した）制御を可能にするように、それぞれのスタックのデバイス１４を、それぞれのコントローラ・ボードのコネクタ１２５に接続することができる。

【0063】

加えて、パッケージ１０のうちの１つまたは複数は、好ましくは、たとえば、それらのコネクタ１６５によって提供されるＰＣＩｅインターフェースのおかげで、キャリア・ボード１６の接続を活用することによって、各々、１つまたは複数の近隣パッケージに接続するものとする。

【0064】

前述のように、パッケージ１０〜１０ｂの設計によってモジュール方式が可能である。たとえば、新規パッケージを既存のパーティション上に容易に継ぎ足すことができ、次に、ソフトウェア定義済みアレイによって提供される柔軟性のおかげで、この既存のパーティションをソフトウェア内で容易に再構成することが可能である。たとえば、図６に戻って参照すると、１つまたは複数の実施形態において、大容量記憶デバイス・パッケージのソフトウェア定義済みアレイ１は、キャリア・ボード１６上のＰＣＩｅ×４コネクタのおかげで、２つの隣接パッケージ１０、１０ａの各々に接続可能な、少なくとも１つのパッケージ１０を含み得る。次に、パッケージは、前のパッケージから先のパッケージへ、などの接続が可能であり得る。アレイ１において、いくつかのパッケージ１０は処理機能（Ｉ／Ｏ処理の場合を除く）を伴うコントローラ・ボード１２を含み、その他の１０ａ、１０ｂは拡張パーティションの一部であるため、拡張ボード１２ａのみが必要である。さらにまた、拡張パッケージ１０ａ、１０ｂのリソースは、パッケージ１０のコントローラ・ボード１２によって、またはこれらを介して、制御可能である。

【0065】

パーティションは、アレイ１内のパッケージの実際の位置とは無関係に構成可能であることに留意されたい。さらにエクスパンダ・ボードは、図１において想定されるように、好ましくは並んで連続的に装着される。

【0066】

さらに図１に示されるように、アレイ１は、典型的には、内部に大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂが並んでコンパクトに収められる、シャーシ４０を備え得る。１つまたは複数の実施形態において、シャーシ４０内に電源ユニット５０が収められる。コンパクトであることにより、電源ユニット５０はパッケージ１０ｂのうちの１つまたは複数に対向して配置され得る。こうした場合において、対向するパッケージ１０ｂは、シャーシ４０内に電源ユニット５０を収容するために、アレイ１の他のパッケージ１０ａ、１０ｂに比べて限定数の大容量記憶デバイス１４を備え得る。たとえば、デバイス１４の（図３のような全長構成における３つではなく）２つのサブセット１６２、１６３を提供することによって、２つの隣接パッケージ１０ｂに対向する電源ユニット５０を格納するのに十分な空間を確保することが可能である。

【0067】

標準のディスク１４およびシャーシに依拠する１つまたは複数の実施形態において、１４個のディスク１４の６個のパッケージ１０、１０ａと、１０個のディスク１４の２個のパッケージ１０ｂとを含む、高さ隣接パッケージ１０、１０ａ、１０ｂを使用して、特にコンパクトな配置が達成され得、この２個のパッケージ１０ｂは、シャーシ内に電源ユニットを収容するように縮小されている。

【0068】

上記実施形態は、添付の図面を参照しながら簡潔に説明したものであり、多くの変形形態に適応可能である。上記特徴のいくつかの組み合わせが企図され得る。たとえば、図６を参照すると、ソフトウェア定義済みアレイ１の好ましい実施形態は、アレイ１のパーティションとして構成される２つ以上の大容量記憶デバイス・パッケージ１０、１０ａ、１０ｂを含み、パーティションの各々は少なくとも１つのパッケージ１０〜１０ｂを含む。各パッケージはキャリア・ボードおよび（同じ寸法の）大容量記憶デバイス１４のスタックを伴う構造を備える。デバイス１４は、それらの主表面に対して垂直な方向ｙに積載されるように、キャリア・ボード１６上に垂直に装着される。コントローラ（またはエクスパンダ）・ボード１２、１２ａが各スタックの頂部に装着され、それらと位置合わせされる。各コントローラ・ボード１２、１２ａはフォーム・ファクタを有し、その主表面は、記憶デバイス１４の主表面と対向する（すなわち、向かい合う）。コントローラ・ボード１２、１２ａの最大寸法は、スタッキング方向ｙに対して垂直な平面内の構造の最大寸法以下である。各パッケージのキャリア・ボード１６は、当該コントローラ・ボードによる（またはこれを介した）デバイス１４の制御を可能にするように、このパッケージの大容量記憶デバイス１４をその同じパッケージのコントローラ・ボードの第１のコネクタ１２５に接続する、第２のコネクタ１６５を備える。加えて、１つまたは複数のキャリア・ボードのコネクタ１６５は、１つまたは複数の他の（すなわち、他のパッケージの）キャリア・ボード１６のコネクタ１６５に接続される。このように、パッケージの緻密なアレイが取得可能であり、これによって、アレイの区分における柔軟性を可能にしながら、ボード１２からＩ／Ｏ処理をオフロードすることが可能である。

【0069】

他の具体的な実施形態が企図され、その例を次のセクションで説明する。

【0070】

２．具体的な例示の実施形態

【0071】

本セクションで説明する実施形態は、８個の独立したシステムに区分された合計１０４個のディスクを利用することが可能なソフトウェア定義済み記憶プラットフォームを収容する、４Ｕエンクロージャ（enclosure）に依拠する。また、了解されるように、プラットフォームは任意のｎ個のシステムに区分可能であり、ｎ∈［２；８］である。さらに、こうした実施形態は、ＳＡＴＡ終端を伴う拡張可能ＰＣＩ−ｅツリーを利用することによって、システム内でのアクセス可能なディスクの数を拡張することを可能にしている。

【0072】

たとえば、図１のように、６つの全長パッケージ１０および２つの限定長パッケージ１０ａ、１０ｂを含む、合計８個のパーティション（または列）に区分された、４Ｕシステムを想定してみる。各パーティションは、独立パーティション１０（他の列から完全に独立している）とするか、または、この場合、そのリソースが別のパーティションによって管理される、拡張パーティション１０ａ、１０ｂとすることが可能である。図２を参照されたい。

【0073】

図３に示されるように、全長パーティションは１４個のドライブ１４をサポートし、半長パーティションは１０個のドライブをサポートする。ドライブの数は、選択するラックの寸法によって限定される。また、本設計は拡張可能であり、異なる寸法のラックを用いて、より多くのパーティション当たりのドライブ数が達成され得る。

【0074】

組み立てを容易にするために、ドライブ１６はキャリア・ボード１６に接続される。ドライブに加えて、各パーティションは、単一のコントローラ・ボード１２またはエクスパンダ・ボード１２ａのいずれかを含むことができる。エクスパンダ・ボードを含むパーティションは、拡張パーティションと呼ばれる。そのリソースは、図２に示されるように、（独立）コントローラ・ボードを含む接続されたパーティションから制御される。各キャリア・ボード１６は、コントローラまたはエクスパンダ・ボードを取り付けるためのコネクタを含む。加えて、キャリア・ボード１６は、たとえば、隣接する周囲のキャリア・ボード１６を介して、それらを隣接パッケージに接続するためのコネクタ１６５を含む（図３）。

【0075】

低電力システムを構築するために、コントローラ１２は、ＰｏｗｅｒＰＣプロセッサ１２１、メモリ１２２、ネットワーク接続１２４、たとえば２つのＰＣＩ−ｅコネクタおよび２つのＳＡＴＡコネクタを含むコネクタ１６５などの、ユニットを備え得る。２つのＰＣＩ−ｅコネクタおよび２つのＳＡＴＡコネクタは、キャリア・ボード１６（図４）に接続するために使用される。ここで「ＰＣＩ−ｅ」とは、ＰＣＩ−ｅ×４接続を示す。エクスパンダ・ボード１２ａ（図５）は、キャリア・ボード１６、ならびに別のエクスパンダ・ボード１２ａまたはコントローラ・ボード１２に接続するための論理を含む、専用ボードである。

【0076】

組み立てをより簡略化するために、別のエクスパンダ・ボードまたはコントローラ・ボードへの接続は、キャリア・ボード１６（図３に示される）を介してルーティングされる。エクスパンダ・ボードは、着信するＰＣＩ−ｅ信号を１つの部分と２つの他のＰＣＩｅ部分とに分割する、ＰＣＩ−ｅスイッチ１２８を含み、信号の１つの部分はＰＣＩ−ｅ／ＳＡＴＡコンバータ１２６に進み、このコンバータ１２６はキャリア・ボード１６上の２つのディスク（サブセット１６１）をさらに制御する。第１の部分は、パッケージ内の残りのディスク１４を制御するためにキャリア・ボード１６にルーティングされ、他の部分は、ＰＣＩｅコネクタを介して次のキャリア・ボード１６にルーティングされる。システムの拡張機能は、図６に示されるように、キャリア・ボード１６の間の接続を介して達成される。興味深いことに、コントローラ・ボード１２上のＣＰＵ１２１から着信するＰＣＩ−ｅ信号は、コントローラ・ボード１２とキャリア・ボード１６との間のコネクタ１２５、１６５を介して、そこから次のキャリア・ボードへとルーティングされる。ここで、この信号はキャリア・ボード１６とエクスパンダ・ボード１２ａとの間のＰＣＩｅコネクタを通過して、ＰＣＩ−ｅスイッチ１２８に入り、さらに同様に伝搬される。

【0077】

以上、本発明について、限定数の例示的実施形態、変形形態、および添付の図面を参照しながら説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更および均等物への置き換えが可能であることを理解されよう。特に、所与の実施形態、変形形態において説明された、または図示された（デバイスまたは方法などの）特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、別の実施形態、変形形態、または図面内の別の特徴と組み合わせるかまたはこれらに置き換えることが可能である。したがって、上記の実施形態または変形形態のいずれかに関して説明した特徴の、依然として添付の特許請求の範囲内にある様々な組み合わせが、企図され得る。加えて、本発明の範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの若干の改変が可能である。したがって、本発明は開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むものであることが意図される。加えて、上記で明示的に触れた以外の多くの他の変形形態が企図可能である。たとえば、実施形態におけるパッケージは、デバイス１４によって発生する熱を、たとえば（明示的に示されていないが示唆された）ヒート・シンクを介して除去するために、熱除去ホイルなどの付加的構成要素を備え得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】