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Dokumentenidentifikation DE60110457T2 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001340154
Titel TOPOLOGIE FÜR 66 MHZ PCI BUS ERWEITERUNGSKARTEN SYSTEM
Anmelder Intel Corp., Santa Clara, Calif., US
Erfinder LAM, T., Don, Fountain Valley, US
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, Schildberg, 80339 München
DE-Aktenzeichen 60110457
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.11.2001
EP-Aktenzeichen 019988997
WO-Anmeldetag 06.11.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/44108
WO-Veröffentlichungsnummer 0002044913
WO-Veröffentlichungsdatum 06.06.2002
EP-Offenlegungsdatum 03.09.2003
EP date of grant 27.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse G06F 13/40(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riserkarten-Topologie für Computerplatinen und im Besonderen ein 66-MHz-Bus-Riserkartensystem, das eine oder mehrere periphere Karten mit einem PCI-Bus koppeln kann.

Stand der Technik

Im Zuge der Weiterentwicklung von Computersystemen besteht zunehmender Bedarf zum Bereitstellen von mehr Komponenten bzw. Bauteilen, wie zum Beispiel von Halbleitervorrichtungen, Konnektoren, Speicher, etc., je Quadratzoll des verfügbaren Platzes auf einer Karte bzw. einer Platte. Bei bestimmten Anwendungen wie etwa bei Webservern wurde diese Anforderung durch den Einsatz einer Mehrzahl von in einem Rack bzw. einem Gestell angeordneten Chassis bzw. Baugruppenträgern adressiert. Ein Chassis ist eine Vorrichtung, die als Gehäuse oder Halterung für eine Computerplatine oder einer Leiterplatte dient. Dabei kann eine Mehrzahl von Chassis dicht gepackt oder gestapelt in einem Rack angeordnet werden, wobei es sich bei dem Rack bzw. dem Gestell häufig um eine schrankähnliche Struktur handelt. Das Rack sieht einen gemeinsamen Bus vor, mit dem Computerplatinen für einen Betrieb verbunden werden können.

Im Sinne der Schaffung bestimmter Designstandards sind Chassis-Gehäuse als 1U, 2U, etc. spezifiziert. "1U" definiert ein Chassis, das eine Leiterplatte mit einer Höhe von nicht mehr als 4,4 cm (1,75 Zoll) aufnehmen kann. "1U"-Systeme werden häufig in Datenzentren und an Host-Serviceprovider-Standorten eingesetzt, um eine optimale Leistungsdichte zu erreichen. "2U" ist als "2 × 1U" bzw. eine Höhe von 8,9 cm (3,5 Zoll) definiert und so weiter. Folglich definieren diese Separationseinheiten die maximale Höhe von Computerkarten, einschließlich aller Bauteil und peripheren Karten, die in einem derartigen Chassis eingesetzt werden können.

Eine Möglichkeit zur Realisierung einer derartigen Leistungsdichte ist die Minimierung der Anzahl an Konnektoren oder Sockets, die an einer Platte bzw. Karte angebracht sind. Dies führt jedoch auch zu einer Begrenzung der Anzahl der Karten, die auf der Karte bzw. Platine verbunden werden können.

Ein signifikantes Problem besteht ferner als Folge des begrenzten Zwischenabstands zwischen jeder Computerkarte. Zum Beispiel steht in einem 1U-System lediglich eine Höhe von 4,4 cm (1,75 Zoll) für die Anpassung von Speichermodulen und peripheren Karten zur Verfügung. Da viele Konnektoren und Sockets auf einer Computerplatine vertikal zu der Oberfläche der Platine angeordnet sind, verhindert dies die Installation vieler peripherer Karten, da diese über die Höhe von 4,4 cm (1,75 Zoll) vorstehen würden.

Eine Lösung dieses Problems ist die Verwendung einer Riserkarte, welche die Installation peripherer Karten an einer horizontalen Position an der Computerplatine ermöglicht, wie dies in dem U.S. Patent US-A-5.754.796 offenbart ist. Im Allgemeinen ist eine "Riserkarte" ein Modul, das eine Kopplung mit einem vorhandenen Konnektor oder Socket an der Computerplatine vorsieht und einen oder mehrere Konnektoren an dem Modul aufweist, mit denen periphere Geräte bzw. Vorrichtungen gekoppelt werden können. Durch die kompakte Gestaltung einer Riserkarte und die Anbringung von Konnektoren daran in einer horizontalen Position an der Computerplatine können periphere Karten mit der Riserkarte gekoppelt werden, so dass sie in die Begrenzungen von 1U-Systemen mit einer Höhe von 4,4 cm (1,75 Zoll) passen.

Ein typischer Konnektor für periphere Karten ist ein Peripheral Component Interconnect (PCI) Socket. Der PCI-Bus wurde von der Intel Corporation als Lösung zum Vorsehen eines Standards für Hochgeschwindigkeits-Erweiterungsbusse vorgeschlagen. Der ursprüngliche PCI-Busstandard wurde mehrere Male erweitert bzw. aktualisiert, wobei es sich bei dem aktuellen Standard um Revision 2.2 handelt, Handelsverband PCI Special Interest Group, 5440 Westgate Drive, Suite 217, Portland, Oregon 97221, USA, handelt, der auch unter www.pcisig.com vertreten ist. Die PCI-Spezifikation Rev. 2.2 ist hierin durch Verweis enthalten. Der PCI-Bus sieht 32-Bit- oder 64-Bit-Übertragungen bei 33 Megahertz (MHz) bzw. 66 MHz vor. Dieser kann mit peripheren Karten belegt werden, darunter Adapter, die einen gegenseitigen schnellen Zugriff und/oder in Verbindung mit dem Systemspeicher benötigen, und wobei auf sie durch den Host-Prozessor mit Geschwindigkeiten zugegriffen wird, die der eigenen Busgeschwindigkeit des Prozessors ähnlich sind. Ein 64-Bit-PCI-Bus mit 66 MHz weist eine theoretische maximale Übertragungsrate von 528 Megabyte/Sek. auf.

Im Zuge der zunehmenden Anforderungen für schnellere Computer ist der 66-MHz-PCI-Bus in Computersystemen üblich geworden. Ein zu berücksichtigender Aspekt bei der Entwicklung von Computerplatinen, die den 66-MHz-PCI-Bus-Standard verwenden, ist die Signalreflexion. Die Signalreflexion tritt auf, wenn ein Sendesignal von einem ersten Übertragungsmedium auf ein zweites Übertragungsmedium mit anderen charakteristischen Widerständen übergeht. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn ein Konnektor einen PCI-Bus elektrisch mit einer peripheren Karte koppelt. Eine weitere Quelle für eine Reflexion ist gegeben, wenn sich ein einzelner Übertragungspfad in zwei oder mehr Übertragungspfade aufteilt.

Der Zusatz von Konnektoren und Riserkarten zwischen auf einer Platine vorgesehenen Bauteilen und PCI-Vorrichtungen an peripheren Karten bewirkt somit an dem 66-MHz-PCI-Bus ein erhebliches Problem in Bezug auf die Signalgüte. Mit zunehmenden Übertragungsfrequenzen wird die Unterbrechung der Signalkurvenformen durch eine derartige Reflexion zunehmend problematisch. Bei der Entwicklung einer Computerplatine mit einem 66-MHz-Bus müssen die Übertragungspfade, einschließlich der Sockets, Riserkarten und peripheren Karten sorgfältig beachtet werden, um die Signalreflexion so gering wie möglich zu halten.

Benötigt wird somit ein kompaktes Riserkartensystem, das zwei oder mehr 64-Bit-PCI-Sockets vorsieht, um eine oder mehrere periphere Karten mit einem 66-MHz-PCI-Bus an einer Computerplatine zu koppeln, während gleichzeitig die Höhenanforderungen für 1U-Systeme erfüllt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Vorgesehen ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.

Vorgesehen ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Computersystem gemäß dem gegenständlichen Anspruch 8.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer primären Riserkarte;

2 eine Hinteransicht eines Ausführungsbeispiels einer primären Riserkarte;

3A eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der primären Riserkarte aus 1;

3B eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der primären Riserkarte aus 2;

4 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer sekundären Riserkarte;

5 eine Hinteransicht eines Ausführungsbeispiels einer sekundären Riserkarte;

6 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer sekundären Riserkarte;

7A eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiel zur Verbindung einer primären Riserkarte mit einer sekundären Riserkarte;

7B eine erste auseinander gezogene Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der Zwischenverbindung der primären und sekundären Riserkarten aus 7A;

7C eine zweite auseinander gezogene Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der Zwischenverbindung der primären und sekundären Riserkarten aus 7A;

8A eine Konfiguration der primären Riserkarte aus 1;

8B eine Anordnung der Spurlängen für die Konfiguration aus 8A;

9A eine Konfiguration der sekundären Riserkarte aus 4;

10A eine Konfiguration, die primäre und sekundäre Riserkarten umfasst;

10B eine Anordnung der Spurlängen für die Konfiguration aus 10A;

11A eine Konfiguration einer Leiterplatte, auf der die Riserkarten der 8A, 8B, 9A, 9B, 10A und 10B verbunden werden können;

11B eine Anordnung der Spurlängen für die Konfiguration aus 11A; und

12 ein Ausführungsbeispiel einer Leiterplatte, auf der primäre und sekundäre Riserkarten gekoppelt werden können.

Genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung

Die Abbildung aus 1 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer primären Riserkarte 100. Eine "primäre Riserkarte" ist definiert als ein Riserkartensubstrat 102 mit einer Kontaktleiste 106 zur Kopplung mit einem Socket oder einem Grundplatinen-Konnektor. In einem Ausführungsbeispiel kann die Kontaktleiste 106 der primären Riserkarte 100 so gestaltet sein, dass sie eine Kopplung mit einem PCI-Socket vorsieht. Die Kontaktleiste 106 kann der Spezifikation des PCI-Standards entsprechen und einen oder mehrere elektrische Kontakte 110 zur elektrischen Kopplung der primären Riserkarte 100 mit einem PCI-Bus aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt der Abstand zwischen der Kontaktleiste 106 und der entgegengesetzten Leiste 112 der primären Riserkarte im Bereich von 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll). Dies sorgt dafür, dass die primäre Riserkarte 100 in den physischen Begrenzungen eines 1U-Systems Platz findet. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel weist die primäre Riserkarte 100 eine Höhe von ungefähr 2,54 cm (1 Zoll) auf.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die primäre Riserkarte 100 einen oder mehrere Sockets 104 aufweisen, die elektrisch mit einem oder mehreren der elektrischen Kontakte 110 gekoppelt werden können. Der in diesem Dokument verwendete Begriff "Socket" ist als Synonym für den Begriff "Konnektor" sowie austauschbar mit diesem definiert. In einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem einen oder den mehreren Sockets 104 um 64-Bit- oder 32-Bit-Sockets handeln. Das eine oder die mehreren Sockets 104 können entweder an der Vorder- oder der Rückseite des primären Riserkartensubstrats 102 angebracht werden, so dass eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung zu der Computerplatine vorgesehen wird, mit welcher die primäre Riserkarte 100 gekoppelt werden kann.

Die Abbildung aus 2 veranschaulicht eine Hinteransicht eines Ausführungsbeispiels einer primären Riserkarte 200. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können einer oder mehrere Interboard-Konnektoren 216 und 218 an einer Oberfläche des primären Kartensubstrats 202 angebracht werden. Dieser eine oder diesen mehrere Interboard-Konnektoren 216 und 218 können auch auf der gleichen Oberfläche oder einer entgegengesetzten Oberfläche zu dem Socket 104 der primären Riserkarte 100 aus 1 angebracht werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können der eine oder die mehreren Interboard-Konnektoren 216 und 218 mit einem oder mehreren elektrischen Kontakten 210 an einer primären Riserkarte 200 gekoppelt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Konnektoren elektrisch mit einem oder mehreren Sockets 104 aus 1 gekoppelt werden. Dieser eine oder die mehreren Konnektoren 216 und 218 können alleine oder in Kombination in der Lage sein, alle Signale eines PCI-Bus vorzusehen, einschließlich der Adressleitungen, der Datenleitungen, der Takt- und der Konfigurationsleitungen. In einem derartigen Ausführungsbeispiel können der eine oder die mehreren Interboard-Konnektoren 216 und 218 die Signale für einen 66-MHz-PCI-Bus vorsehen. Bei einer Konfiguration können der eine oder die mehreren Interboard-Konnektoren 216 und 218 einen zweiten PCI-Socket aufweisen.

Die Abbildung aus 3A veranschaulicht eine Seitenansicht der primären Riserkarte 100 aus 1. Der eine oder die mehreren Sockets 104 sind an einer ersten Oberfläche des primären Riserkartensubstrats 102 derart angebracht, dass bei der Kopplung der primären Riserkarte 100 mit einem Grundplatinen-Konnektor an einer Computerplatine die kombinierte Struktur eine Höhe von 4,4 cm (1,75 Zoll) nicht übersteigt. Dies ermöglicht die Kopplung einer ersten peripheren Karte mit dem einen oder den mehreren Sockets 104 der primären Riserkarte.

Die Abbildung aus 3B veranschaulicht eine Seitenansicht einer beispielhaften primären Riserkarte 200, die einen oder mehrere Interboard-Konnektoren 216 und 218 (nicht abgebildet) aus 2 aufweist. Die Interboard-Konnektoren 216 und 218 können dazu dienen, eine zweite periphere Karte mit dem gleichen PCI-Bus zu koppeln wie die erste periphere Karte, die mit dem einen oder mehreren Sockets 204 an der primären Riserkarte 200 gekoppelt werden kann. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Konnektoren 216 und 218 zur Kopplung mit einer sekundären Riserkarte dienen. In einem ersten Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem einen oder den mehreren Interboard-Konnektoren 216 und 218 um einen einzelnen 64-Bit-PCI-Socket handeln. In anderen Ausführungsbeispielen kann es sich bei dem einen oder den mehreren Konnektoren 216 und 218 um eine Anordnung von zwei Konnektoren mit 90 Stiften oder drei Konnektoren mit 60 Stiften handeln.

Die Abbildung aus 4 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer sekundären Riserkarte 400. Allgemein ist eine "sekundäre Riserkarte" 400 als ein Riserkartensubstrat 402 mit einem Socket 404 zur Kopplung mit einer peripheren Karte definiert, und wobei sie trennbar mit einer primären Riserkarte gekoppelt werden kann. Sekundäre Riserkarten eignen sich dafür, eine elektrische Kopplung von zwei oder mehr peripheren Karten mit einem einzigen Socket auf einer Computerplatine zu ermöglichen. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Socket an der sekundären Riserkarte 400 um einen 64-Bit-PCI-Socket.

Die Abbildung aus 5 veranschaulicht eine Hinteransicht eines Ausführungsbeispiels einer sekundären Riserkarte 500. Die sekundäre Riserkarte 500 kann zusätzlich zu dem Socket 404 aus 4 einen oder mehrere Konnektoren 506 und 510 zur elektrischen Kopplung mit einer primären Riserkarte aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen der sekundären Riserkarte 500 können der eine oder die mehreren Interboard-Konnektoren 506 und 510 an der gleichen Oberfläche wie der Socket 404 oder der dem Socket 404 entgegengesetzten Oberfläche (in 4) angebracht werden.

Die Abbildung aus 6 veranschaulicht eine Seitenansicht einer Konfiguration einer sekundären Riserkarte 600. Bei dieser Konfiguration weist das sekundäre Riserkartensubstrat 602 einen PCI-Socket 604 auf, der an einer ersten Oberfläche angebracht ist, und mit mindestens einem Interboard-Konnektor 606, der an einer zweiten Oberfläche angebracht ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt die Breite der sekundären Riserkarte 600 im Bereich von 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll), so dass die sekundäre Riserkarte 600 innerhalb der physischen Begrenzungen eines 1U-Systems Platz findet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die sekundäre Riserkarte einen PCI-Socket aufweisen, und wobei der eine oder die mehreren Konnektoren auf der gleichen Oberfläche des Substrats angebracht sind.

Die Abbildung aus 7A veranschaulicht eine Seitenansicht der Zwischenverbindung zwischen einer primären Riserkarte 702 und einer sekundären Riserkarte 700. Diese Konfiguration umfasst eine primäre Riserkarte 702, mit einem Substrat 710, einem Socket 706, und einen oder mehrere Interboard-Konnektoren 732, die mit einer sekundären Riserkarte 700 gekoppelt sind, mit einem Substrat 708, einem Socket 704 und einem oder mehreren Interboard-Konnektoren 730. Die Riserkarten sind über die Interboard-Konnektoren 730 und 732 elektrisch gekoppelt. Diese Seitenansicht veranschaulicht ferner, dass die primären und sekundären Riserkarten 702 und 700 in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr die gleiche Höhe aufweisen können. Bei einer Konfiguration ist die Höhe dieser Riserkarten geringer als 4,4 cm (1,75 Zoll).

Vorgesehen ist eine Kontaktleiste 712 an dem primären Riserkartensubstrat 710 zur elektrischen Kopplung der Einheit 700 und 702 mit einer Leiterplatte oder einer Computerplatine. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Socket 704 an der sekundären Riserkarte 700 elektrisch mit der Kontaktleiste 712 an der primären Riserkarte 702 gekoppelt sein.

In einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei den Sockets 704 und 706 um jede Kombination aus 32-Bit- und 64-Bit-PCI-Sockets handeln. Eine derartige Konfiguration ermöglicht die Kopplung von mindestens zwei peripheren Karten mit einem einzigen PCI-Socket an einer Computerplatine, wobei dies in den physischen Begrenzungen eines 1U-Systems Platz findet. Bei einer Konfiguration handelt es sich bei den an den primären und sekundären Riserkarten angebrachten Sockets 704 und 706 um 64-Bit-PCI-Sockets.

Die Abbildung aus 7B veranschaulicht eine erste auseinander gezogene Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der primären und sekundären Riserkarten aus 7A. Gemäß der Abbildung kann die primäre Riserkarte 702, die ein Substrat 710, einen Socket 706 und eine Kontaktleiste 712 aufweist, mit einer sekundären Riserkarte 700 gekoppelt werden, die ein Substrat 708, einen Socket 704 und einen oder mehrere Interboard-Konnektoren 730 aufweist.

Die Abbildung aus 7C veranschaulicht eine zweite auseinander gezogene Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels aus 7A. Gemäß der Abbildung weist die primäre Riserkarte 702 einen oder mehrere Interboard-Konnektoren 732 zur Kopplung mit den Interboard-Konnektoren 730 (in 7B) der sekundären Riserkarte 700 auf. Zusätzlich können die primären und sekundären Riserkarten 702 und 700 auch eine oder mehrere Öffnungen 720 und 722 aufweisen, durch die ein Haltemechanismus oder eine Befestigungseinrichtung geführt werden kann, um die beiden Karten 700 und 702 zu sichern.

Eine der Herausforderungen bei der Entwicklung der vorstehend beschriebenen Riserkarten für einen Betrieb in Verbindung mit einem 66-MHz-PCI-Bus ist die Auswahl von Übertragungspfaden entlang dem Bus sowie die Schnittstellenverbindung, welche die Signalreflexion so gering wie möglich hält und die Spezifikationen in Bezug auf die Zeitsteuerung der PCI Revision 2.2 erfüllt. Durch Simulationen und empirisches Tests konnte festgestellt werden, dass eine bestimmte Anordnung von Spur- oder Signalpfadlängen diese Ziele erreicht.

Die Abbildung aus 8 veranschaulicht die Signalpfade oder Spuren für einen PCI-Bus von einem Grundplatinen-Konnektor 802 oder PCI-Socket an einer Computerplatine durch eine primäre Riserkarte und eine periphere Karte 806, die mit der primären Riserkarte gekoppelt sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sollte der Signalpfad von dem Grundplatinen-Konnektor 802 zu dem PCI-Konnektor 804 an der primären Riserkarte nicht länger sein als ungefähr 3,6 cm (1,4 Zoll). In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Länge der Spur bzw. des Signalpfads zwischen ungefähr 0,76 cm und 2,8 cm (0,3 bis 1,1 Zoll) liegen. Die Spurlänge auf der peripheren Karte oder der PCI-Karte ist durch die PCI-Spezifikation, Revision 2.2 für 66-MHz-Busse definiert. In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sollte die Länge der Spur auf der peripheren Karte nicht länger sein als ungefähr 2 Zoll. Diese Werte sind in der Abbildung aus 8B veranschaulicht.

Die Abbildung aus 9A veranschaulicht Signalübertragungspfade oder -spuren für einen PCI-Bus von einem Grundplatinen-Konnektor 902 oder einem PCI-Socket an einer Computerplatine über eine primäre Riserkarte, ohne dass eine periphere Karte damit gekoppelt ist, zu einer sekundären Riserkarte, mit der eine periphere Vorrichtung 908 gekoppelt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darf der Signalpfad von dem Grundplatinen-Konnektor 902 zu dem Interboard-Konnektor 904 an der primären Riserkarte nicht länger sein als ungefähr 2 Zoll, wobei eine Länge zwischen ungefähr 1 und 1,7 Zoll bevorzugt wird. Der Signalpfad von dem Interboard-Konnektor 910 an der sekundären Riserkarte zu dem PCI-Konnektor 906 an der sekundären Karte darf nicht länger sein als ungefähr 1,9 Zoll und liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 0,2 und 1,6 Zoll. Die Spurlänge an der peripheren Karte 908 oder der PCI-Karte ist durch die PCI-Spezifikation, Revision 2.2 für 66-MHz-Busse definiert und darf eine Länge von ungefähr 2 Zoll nicht überschreiten. Diese Werte sind in der Abbildung aus 9B veranschaulicht.

Die Abbildung aus 10A veranschaulicht die Signalübertragungspfade oder -spuren für einen PCI-Bus von einem Grundplatinen-Konnektor 1002 oder einem PCI-Socket an einer Computerplatine über eine primäre Riserkarte und eine sekundäre Riserkarte, mit denen jeweils eine periphere Vorrichtung 1012 bzw. 1014 gekoppelt ist. In einem Ausführungsbeispiel arbeitet der PCI-Bus mit 66 MHz. In einem weiteren Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den PCI-Sockets an den primären und sekundären Riserkarten um 64-Bit-PCI-Sockets. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darf der Signalpfad von dem Grundplatinen-Konnektor 1002 zu dem PCI-Socket 1004 an der primären Riserkarte nicht länger sein als ungefähr 3,6 cm (1,4 Zoll), und wobei die Länge vorzugsweise zwischen ungefähr 0,76 bis 2,8 cm (0,3 bis 1,1 Zoll) liegt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darf der Signalpfad von dem PCI-Socket 1004 zu dem Interboard-Konnektor 1006 an der primären Riserkarte nicht länger sein als ungefähr 3,8 cm (1,5 Zoll), und wobei die Länge vorzugsweise zwischen ungefähr 2,0 bis 3,0 cm (0,8 bis 1,2 Zoll) liegt. In einem dritten Ausführungsbeispiel darf die Spur von dem Interboard-Konnektor 1010 an der sekundären Riserkarte zu dem PCI-Konnektor 1008 an der sekundären Karte nicht länger sein als ungefähr 4,8 cm (1,9 Zoll), und vorzugsweise liegt die Länge zwischen ungefähr 0,5 und 4,1 cm (0,2 bis 1,6 Zoll). Diese Spurlängenwerte sind in der Abbildung aus 10B veranschaulicht.

Die Abbildung aus 11A veranschaulicht eine Leiterplatte 1100 oder eine Computerplatine mit einem PCI-Bus und mit einem Grundplatinen-Konnektor 1110 oder PCI-Socket, an dem jede der in den Abbildungen der 8A, 8B, 9A, 9B, 10A und 10 dargestellten Konfigurationen für die primären und sekundären Riserkarten gekoppelt werden kann. Diese Leiterplatte und die daran vorgesehenen Komponenten sehen nur eines der zahlreichen Systeme vor, an denen eine primäre und sekundäre Riserkarte gekoppelt werden können.

Wie dies dargestellt ist, ist der PCI-Bus an der Computerplatine 1100, der als die Segmente "C" und "D" gekennzeichnet ist, durch die PCI-Spezifikation, Revision 2.2 definiert und kann eine Hostbrücke 1102 und andere PCI-Vorrichtungen 1104 aufweisen, die der PCI-Spezifikation, Revision 2.2 entsprechen. Die Abbildung aus 11A zeigt zwar eine Hostbrücke 1102 und eine generische PCI-Vorrichtung 1104, wobei diese jedoch ausschließlich Veranschaulichungszwecken dienen, so dass auch andere Vorrichtungen eingesetzt werden können. Zum Beispiel kann ein Small Computer System Interface (SCSI) Controller mit dem PCI-Bus gekoppelt sein.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sollte die Länge des Spur- oder Signalpfads zwischen der Hostbrücke 1102 und der PCI-Vorrichtung 1104 maximal ungefähr 2 Zoll betragen. Ein durch den Schnittpunkt der Segmente "A", "B" und "C" definierter Punkt "T" 1106 wird an dem Segment ausgewählt, so dass die Spurlänge von diesem Punkt entweder zu der Hostbrücke 1102 oder der PCI-Vorrichtung 1104 nicht länger ist als ungefähr 3,0 cm (1,2 Zoll), und wobei die Länge vorzugsweise nicht länger ist als ungefähr 2,54 cm (1 Zoll), und wobei die Gesamtlänge zu dem Grundplatinen-Konnektor nicht länger ist als ungefähr 21,6 cm (8,5 Zoll), und wobei sie vorzugsweise nicht länger ist als 17,8 cm (7 Zoll).

Hiermit wird festgestellt, dass der Punkt, an dem die Hostbrücke 1102 und die PCI-Vorrichtung 1104 mit dem PCI-Bus gekoppelt sind, an jeder Stelle entlang der Segmente "C" oder "D" liegen kann. Das heißt, dass jede dieser Vorrichtungen alleine oder in Kombination mit dem PCI-Bus an jeder Stelle entlang des Busses gekoppelt werden kann, ohne das Wesen der vorliegenden Erfindung zu verändern. Darüber hinaus müssen die PCI-Vorrichtungen 1102 und 1104 nicht gemäß der Abbildung mit einem Punkt "T" 1106 gekoppelt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die Hostbrücke 1102 mit dem Segment "C" gekoppelt sein, während die PCI-Vorrichtung 1104 mit dem Segment "D" gekoppelt ist.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Dämpfungswiderstand 1108 zwischen den Punkt "T" 1106 und den Grundplatinen-Konnektor 1110 platziert. Die Funktion des Dämpfungswiderstands 1108 ist die Dämpfung der Reflexionen von den Empfängern an den peripheren Karten oder den PCI-Vorrichtungen, wenn die Hostbrücke 1102 ansteuert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Spurlänge von dem Dämpfungswiderstand 1108 zu dem Grundplatinen-Konnektor 1110 nicht länger als ungefähr 6,4 cm (2,5 Zoll), und vorzugsweise ist die Länge nicht größer als ungefähr 5,1 cm (2 Zoll). Die Spurlänge von dem Widerstand 1108 zu dem Punkt "T" 1106 sollte nicht länger sein als ungefähr 15,2 cm (6 Zoll) und vorzugsweise ist sie nicht länger als ungefähr 12,7 cm (5 Zoll). Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Dämpfungswiderstand 1108 kleiner oder gleich ungefähr 200 Ohm sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Endwiderstand 1112 an dem Grundplatinen-Konnektor 1110 vorhanden sein, um eine Kopplung mit einer Spannungsquelle 1114 vorzusehen. Die Leitungslänge von dem Endwiderstand 1108 zu dem Grundplatinen-Konnektor 1110 sollte höchstens ungefähr 3,0 cm (1,2 Zoll) und vorzugsweise nicht mehr als 2,54 cm (1 Zoll) betragen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Endwiderstand 1112 kleiner oder gleich ungefähr 2 Kiloohm.

Die Abbildung aus 12 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration für eine mögliche Kopplung einer primären Riserkarte 1302 und einer sekundären Riserkarte 1304 mit einer Leiterplatte 1306. In diesem Ausführungsbeispiel ist die sekundäre Riserkarte 1304 mit der primären Riserkarte 1302 gekoppelt. Die primäre Riserkarte 1302 kann mit einem Socket 1308 an der Leiterplatte 1306 gekoppelt werden. Gemäß dieser Konfiguration kann jede Riserkarte 1302 und 1304 einen Socket 1310 und 1312 aufweisen, an dem eine periphere Karte an einer im Wesentlichen horizontalen Position zu der Leiterplatte 1306 gekoppelt werden kann.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung, die folgendes umfasst:

    ein primäres Riserkartensubstrat (102), das eine elektrische Kontaktleiste (106) zur Kopplung mit einem Bus und eine entgegengesetzte obere Leiste (112) aufweist;

    einen ersten Socket (104), der an einer ersten Oberfläche des primären Riserkartensubstrats angebracht und elektrisch mit der Kontaktleiste gekoppelt ist, wobei der erste Socket im Wesentlichen longitudinal über die erste Oberfläche angebracht ist, um eine Kopplung einer ersten peripheren Karte im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche der primären Riserkarte zu ermöglichen; dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Riserkarte von der Kontaktleiste zu der oberen Leiste um ungefähr 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll) ansteigt;

    einen ersten Interboard-Konnektor (216), der an einer zweiten Oberfläche der primären Riserkarte angebracht und elektrisch mit der Kontaktleiste der primären Riserkarte gekoppelt ist, wobei der erste Interboard-Konnektor eine Kopplung einer zweiten Riserkarte (400) im Wesentlichen parallel zu der primären Riserkarte und auf einem Niveau zwischen der elektrischen Kontaktleiste und der oberen Leiste der primären Riserkarte ermöglicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Pfadlänge zwischen der elektrischen Kontaktleiste und dem an der ersten Oberfläche angebrachten Socket nicht länger ist als 3,6 cm (1,4 Zoll).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Pfadlänge zwischen der elektrischen Kontaktleiste und dem an der ersten Oberfläche angebrachten Socket im Bereich von 0,76 cm bis 2,8 cm (0,3 Zoll bis 1,1 Zoll) liegt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Pfadlänge zwischen dem elektrisch leitfähigen Finger und dem ersten Interboard-Konnektor im Bereich von 2,0 cm bis 3,0 cm (0,8 Zoll bis 1,2 Zoll) liegt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese ferner folgendes umfasst:

    ein sekundäres Riserkartensubstrat, das mit der primären Riserkarte gekoppelt ist, wobei die sekundäre Riserkarte im Wesentlichen parallel zu der primären Riserkarte und auf einem Niveau zwischen der elektrischen Kontaktleiste und der oberen Leiste der primären Riserkarte positioniert ist; und

    einen zweiten Socket (704), der im Wesentlichen longitudinal über einer ersten Oberfläche des sekundären Riserkartensubstrats angebracht und elektrisch mit der Kontaktleiste der primären Riserkarte gekoppelt ist, wobei der zweite Socket eine Kopplung einer zweiten peripheren Karte im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche der sekundären Riserkarte und auf einem Niveau zwischen der elektrischen Kontaktleiste und der oberen Leiste der primären Riserkarte ermöglicht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei diese ferner folgendes umfasst:

    einen zweiten Interboard-Konnektor (730), der elektrisch mit dem zweiten Socket und mit dem ersten Interboard-Konnektor der primären Riserkarte gekoppelt ist, um den zweiten Socket an dem sekundären Riserkartensubstrat mit der elektrischen Kontaktleiste der primären Riserkarte zu verbinden.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer sekundären Riserkarte, die folgendes umfasst:

    ein Substrat mit einer Höhe von ungefähr 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll);

    einen Interboard-Konnektor, der mit einer Oberfläche des Substrats gekoppelt ist; und

    einen peripheren Konnektor, der longitudinal mit einer ersten Oberfläche des Substrats gekoppelt und mit dem Interboard-Konnektor elektrisch gekoppelt ist, wobei der periphere Konnektor eine Kopplung einer ersten peripheren Karte im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche der sekundären Riserkarte ermöglicht.
  8. Computersystem, das folgendes umfasst:

    eine Leiterplatte (1100);

    einen Bus auf der Leiterplatte;

    einen ersten Socket (1110), der an der Leiterplatte angebracht und mit dem Bus elektrisch gekoppelt ist;

    und eine primäre Riserkarte (702), die mit dem ersten Socket an einer ersten elektrischen Kontaktleiste elektrisch gekoppelt ist;

    wobei die primäre Riserkarte einen zweiten Socket (706) aufweist, das elektrisch mit der ersten elektrischen Kontaktleiste gekoppelt ist, wobei der zweite Socket eine Kopplung einer ersten peripheren Karte im Wesentlichen senkrecht zu [der] einer ersten Oberfläche der primären Riserkarte ermöglicht;

    gekennzeichnet durch einen ersten Interboard-Konnektor (732), der an einer zweiten Oberfläche der primären Riserkarte und der elektrischen Kontaktleiste angebracht ist, wobei der erste Interboard-Konnektor eine Kopplung einer sekundären Riserkarte (700) im Wesentlichen parallel zu der primären Riserkarte ermöglicht, und wobei die Höhe der primären Riserkarte ungefähr 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll) entspricht.
  9. Computersystem nach Anspruch 8, wobei dieses ferner eine Host-Brücke (1102) an der Leiterplatte umfasst, und mit einer elektrischen Kopplung mit dem Bus.
  10. Computersystem nach Anspruch 8, wobei dieses ferner folgendes umfasst:

    eine sekundäre Riserkarte, die im Wesentlichen parallel zu der primären Riserkarte und elektrisch mit dem ersten Interboard-Konnektor an der primären Riserkarte gekoppelt ist, und mit einem dritten Socket zur Kopplung einer zweiten peripheren Karte im Wesentlichen senkrecht zu der sekundären Riserkarte, wobei die sekundäre Riserkarte ungefähr um 0,64 cm bis 4,4 cm (0,25 Zoll bis 1,75 Zoll) über die Leiterplatte ansteigt.
Es folgen 13 Blatt Zeichnungen






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