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提供通用計算系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法

文檔序號:6361382閱讀:387來源:國知局
專利名稱:提供通用計算系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
提供通用計算系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法相關申請的交叉引用本申請要求2011年6月6日提交的名稱為“提供通用計算系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING A UNIVERSAL COMPUTING SYSTEM)” 美國專利申請序列號13/154,325 (代理人案號11072.435)的權益,并且還要求以下美國臨時專利申請的權益名稱為“計算機系統(tǒng)中的模塊虛擬化(MODULAR VIRTUALIZATION IN COMPUTERSYSTEMS)”,2010年10月28日提交,序列號61/407,904 (代理人案號:11072. 268);名稱為“優(yōu)化存儲器性能的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR OPTIMIZING MEMORYPERFORMANCE)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,349 (代理人案號11072. 239);名稱為“提供多鏈路動態(tài)PCIE分區(qū)的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDINGMULT1-LINK DYNAMIC PCIE PARTITIONING)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,351(代理人案號=11072. 240);名稱為“跟蹤裝置(TRACKING APPARATUS)”,2010年6月7日提交,序列號61/352,357 (代理人案號:11072. 241);名稱為“小型化電源(MINIATURIZED POWERSUPPLY)”,2010年6月7日提交,序列號61/352,359 (代理人案號11072. 242);名稱為“提供多鏈路動態(tài)視頻分區(qū)的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING MULT1-LINKDYNAMIC VIDEO PARTITIONING)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,363 (代理人案號11072. 243);名稱為“為球形網(wǎng)格陣列適配器提供管腳網(wǎng)格陣列的系統(tǒng)和方法(SYSTEMSAND METHODS FOR PROVIDING A PIN GRID ARRAY TO BALL GRID ARRAY ADAPTER)”,2010年6月7日提交,序列號61/352,369 (代理人案號11072.244);名稱為“激活多色彩發(fā)光二極管的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ACTIVATING MULTICOLOR LIGHT EMITTINGDIODES)”,2010年6月7日提交,序列號61/352,378 (代理人案號11072. 245);名稱為“提供連通性的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING CONNECTIVITY)”,2010 年6月7日提交,序列號61/352,379 (代理人案號11072. 246);名稱為“計算機系統(tǒng)的智能和靈活管理和監(jiān)控的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR INTELLIGENT AND FLEXIBLEMANAGEMENT AND MONITORING OF COMPUTER SYSTEMS)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號61/352,362(代理人案號11072. 247);名稱為“多鏈路動態(tài)總線分區(qū)(MULT1-LINK DYNAMICBUS PARTITIONING)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,368(代理人案號:11072. 248);名稱為“平衡負載的模塊化冷卻系統(tǒng)(LOAD BALANCING MODULAR COOLING SYSTEM)”,2010年6月7日提交,序列號61/352,381 (代理人案號11072. 250);名稱為“無線接收計算機系統(tǒng)診斷信息的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR WIRELESSLY RECEIVING COMPUTERSYSTEM DIAGNOSTIC INFORMATION)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,358 (代理人案號11072. 251);名稱為“提供可定制計算機處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODSFOR PROVIDING A CUSTOMIZABLE COMPUTER PROCESSING UNIT)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號61/352,358 (代理人案號11072.252);名稱為“用于裝配的系統(tǒng)和方法(SYSTEMSAND METHODS FOR MOUNTING)”,2010 年 6 月 7 日提交,序列號 61/352,383 (代理人案號:11072. 253);所有這些申請通過引用以其全文專門結合在此。本申請還通過引用以下附加的申請以其全文結合在此2010年6月7日提交的名稱為“提供魯棒計算機處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDINGA ROBUST COMPUTER PROCESSING UNIT)” 的美國臨時專利申請,序列號 12/795,439 ;2007年7月9日提交的名稱為“提供魯棒計算機處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODSFOR PROVIDING A ROBUST COMPUTER PROCESSING UNIT)” 的美國臨時專利申請,序列號11/827,360 ;2003年10月22日提交的名稱為“魯棒可定制計算機處理系統(tǒng)(ROBUSTCUSTOMIZABLE COMPUTER PROCESSING SYSTEM)”的美國臨時專利申請,序列號 10/692,005 ;2010年7月26日提交的名稱為“提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS ANDMETHODS FOR PROVIDING A DYNAMICALLY MODULAR PROCESSING UNIT)” 的美國臨時專利申請,序列號12/843,304 ;2006年7月10日提交的名稱為“提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING A DYNAMICALLY MODULAR PROCESSINGUNIT)”的美國臨時專利申請,序列號11/483,956 ;2003年10月22日提交的名稱為“提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING A DYNAMICALLYMODULAR PROCESSING UNIT)”的美國臨時專利申請,序列號10/691,114 ;2010年10月18日提交的名稱為“具有增強散熱性能的非外設處理控制模塊(NON-PERIPHERALS PROCESSINGCONTROL MODULE HAVING IMPROVED HEAT DISSIPATING PROPERTIES)” 的美國臨時專利申請,序列號12/906,836 ;2007年8月3日提交的名稱為“具有增強散熱性能的非外設處理控制模塊(NON-PERIPHERALS PROCESSING CONTROL MODULE HAVING IMPROVED HEATDISSIPATING PROPERTIES)”的美國臨時專利申請,序列號11/833, 852 ;2003年10月22日提交的名稱為“具有增強散熱性能的非外設處理控制模塊(NON-PERIPHERALS PROCESSINGCONTROL MODULE HAVING IMPROVED HEAT DISSIPATING PROPERTIES)” 的美國臨時專利申請,序列號10/691,473 ;2002年10月22日提交的名稱為“具有增強散熱性能的非外設處理控制模塊(NON-PERIPHERALS PROCESSING CONTROL MODULE HAVING IMPROVED HEATDISSIPATING PROPERTIES)”的美國臨時專利申請,序列號60/420,127 ;2003年3月19日提交的名稱為“提供可持久和動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法(“SYSTEMS AND METHODSFOR PROVIDING A DURABLE AND DYNAMICALLY MODULAR PROCESSING UNIT)” 的美國臨時專利申請,序列號60/455,789。所有這些申請通過引用以其全文專門結合在此。
背景技術
1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及計算機處理器和處理系統(tǒng)、計算機外殼、以及計算機包封物(encasement)模塊。具體而言,本發(fā)明涉及非基于外設的計算機處理器和處理系統(tǒng),它們配置在專有包封物模塊內(nèi)并且具有專有的電印刷電路板配置和存在于專有設計中的其他電氣部件。仍進一步地,本發(fā)明涉及魯棒的可定制計算機處理單元和系統(tǒng),該單元和系統(tǒng)被設計用于在各種結構、裝置、系統(tǒng)和其他項目中引入智能,并且提供獨有的計算機操作環(huán)境。2.
背景技術
作為現(xiàn)代或以往世界中最有影響力的技術之一,計算機和計算機系統(tǒng)已經(jīng)顯著地改變了我們的行為和生活的方式,并且已經(jīng)將技術進步加速到了指數(shù)增長速度。的確,計算機和計算系統(tǒng)在促進發(fā)明、使技術進步高速推進、簡化任務、記錄和存儲數(shù)據(jù)、連接世界、以及無數(shù)應用方面在實際上每個行業(yè)和全世界每一個國家中都扮演了必不可少的角色。的確,計算機已經(jīng)成為個人、企業(yè)以及同樣包括政府的不可或缺的工具。自從它的廣泛使用以來,計算機和計算系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了重大的發(fā)展變化。目前使用的小型的、功能強大的現(xiàn)代系統(tǒng)幾乎是以前它們的前輩無法相比的。盡管計算機和計算系統(tǒng)的處理能力的進化揭示了指數(shù)增長模式,但這些系統(tǒng)的物理和結構特征,即容納這類用于處理的電氣部件(印刷電路板、母板等)以及外圍部件(硬盤、⑶/DVD-ROM驅(qū)動器、聲卡、視頻卡等)的外殼或包封物不幸地已經(jīng)受限于微小改進,設計上要考慮所需的功能、可使用性、以及各種部件包含物和相關設計限制。當今的計算機和計算系統(tǒng)已經(jīng)不能夠擺脫支持處理過程和其他部件的大型的、笨重的包封物模塊。傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)和它們的包封物模塊,即臺式計算機、服務器和其他相似的計算機或計算系統(tǒng),盡管功能十分強并且非常有幫助,但由于一些原因它們比較大且笨重,一個原因是它們被設計用于包括操作計算機系統(tǒng)所必需的所有部件和外圍設備,除了像監(jiān)視器、鍵盤、鼠標等這樣的各種外部設備。確實,導致大型且笨重的計算機包封物模塊的增加和較慢改進的部分原因是認為將處理部件和外圍部件打包在整潔的、易于使用的、單一包裝內(nèi)十分方便。這些包封物模塊有相當大的覆蓋區(qū)(footprint),非常沉重,并且無法解決移動性或環(huán)境兼容性。然而,為擺脫這種狀況而做的工作很少,而且這些系統(tǒng)是司空見慣的并且是普遍接受的。例如,服務器系統(tǒng)通??梢娪谝恍╊愋偷膶iT設計用于容納箱狀結構的區(qū)域或空間或房間內(nèi);臺式計算機占用了大量的工作站空間,有時它們隱藏在桌子內(nèi)部;或者,一些計算機留在戶外,因為沒有其他位置來放置它們。盡管很明顯存在很多的優(yōu)點和益處,但也有一些問題和缺陷,兩者都是天生就產(chǎn)生的,這與傳統(tǒng)的計算機和計算系統(tǒng)以及包括它們的包封物模塊有關。首先,它們在審美上令人不愉快,因為它們占用了空間,需要很多線纜,并且總是與設備和裝置顯得格格不入。其次,它們比較嘈雜,運行時從處理過程和包含其中的外圍部件中產(chǎn)生或輻射了大量噪聲和熱量。第三,它們?yōu)榛覊m、碎片、昆蟲以及各種其他異物提供了豐富的場地。第四,它們很難保持清潔,尤其是內(nèi)部部件。第五,它們產(chǎn)生大量的電磁干擾形式的輻射。第六,它們無法解決環(huán)境或場景適應性問題,這意味著它們在功能上是一維的,即只執(zhí)行計算功能。第七,它們不容易擴展,這意味著很難將多個計算機連接在一起以獲取增加的處理能力,尤其是缺乏豐富的空間或房屋(real estate)。第八,現(xiàn)有部件的尺寸和數(shù)量需要強制的冷卻系統(tǒng),例如一個或多個風扇,以便從系統(tǒng)內(nèi)部散發(fā)熱量。第九,它們包括基于外設的系統(tǒng),該系統(tǒng)需要所有外設可同時操作,沒有給用戶在需要時交換任意一個外設或所有外設的能力。第十,盡管一些外圍設備是可交換的,但一些是不可交換的。這些外設(例如硬盤驅(qū)動器)是永久的、固定的結構。傳統(tǒng)計算機和計算系統(tǒng)的另一個明顯缺點是它們不能容易地適應各種環(huán)境或置于現(xiàn)有系統(tǒng)、裝置等中以便使能“智能”系統(tǒng)。傳統(tǒng)計算機位于地板上或桌子中并且以受限的方式運行。另外,傳統(tǒng)計算機不是被設計為用于集成在一個結構或設備中或作為它們的一部分,從而無法將智能引入到該結構或設備中。仍進一步地,傳統(tǒng)計算機既不具有任何重要的負荷承載能力(這種承載能力允許它們用作支持構件),它們也不能提供可定制的工作站環(huán)境。最終,散發(fā)熱量的方式或冷卻傳統(tǒng)計算機和計算系統(tǒng)的部件的方式呈現(xiàn)出一些缺點。在幾乎所有情況中,散熱或冷卻由一些類型的強制型冷卻系統(tǒng)來完成。這通常意味著將一個或多個排風機或風扇置于或安裝在內(nèi)部,并且例如通過在包封物模塊的壁件內(nèi)形成狹縫來提供使循環(huán)空氣流通的方式。的確,現(xiàn)存的大部分計算機包封物需要使用強制冷卻系統(tǒng)以散發(fā)熱量并冷卻計算機的內(nèi)部,在計算機中要確定處理部件的位置以保持或維持部件運行的可接受溫度。而且,由于所用的大部分外圍設備存在于內(nèi)部,包封物模塊趨于更大型,從而具有相對大的內(nèi)部空間體積。結果,從處理部件排放的熱量基本上困在這個空間體積中,因為沒有排放空氣的通路。因此,各種機械設備(例如排風機或風扇)結合到傳統(tǒng)的包封物模塊中以使得空氣流通并將熱量從內(nèi)部散發(fā)到外部空氣中,這就在計算機所在的房間產(chǎn)生了不希望的溫度增加。因此,需要一種魯棒計算機和計算機系統(tǒng),該計算機系統(tǒng)能夠進行定制以便在范圍廣泛的新的和現(xiàn)有的環(huán)境中執(zhí)行計算功能,從而在這些環(huán)境中提供增加的適應性、可用性以及功能性。發(fā)明概沭鑒于以上討論的傳統(tǒng)計算機和計算系統(tǒng)中的不足,本發(fā)明提供了改進這些設計的新式的且新穎的計算機和計算系統(tǒng)。具體而言,本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例改進了現(xiàn)有計算機和計算系統(tǒng)以及方法,并且在一些情況中可用于克服與現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法相關聯(lián)的或有關的一個或多個問題。根據(jù)如在本文中實施的并且廣泛描述的本發(fā)明,本發(fā)明的特點是一種魯棒的可定制計算系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一個處理控制單元;一個外部物體;以及可操作地將該處理控制單元連接至該外部物體的裝置,該處理控制單元將智能引入該外部物體,從而使得該外部物體執(zhí)行智能功能。在一個優(yōu)選實施例中,處理控制單元包括(a) —個包封物模塊,包括一個主支撐底架,該底架具有多個壁式支架和多個連接中心,該多個連接中心包含支撐其中的一個計算機部件的裝置;一個動態(tài)背板,該動態(tài)背板提供支撐以便將外圍的和其他的計算部件直接連接至一個系統(tǒng)總線,而不需要接口 ;封閉該主支撐底架并提供連接該包封物模塊的內(nèi)部的裝置;(b) —個或多個計算機處理部件,這些部件布置在該包封物模塊的接合中心內(nèi);以及(c)冷卻該包封物模塊的內(nèi)部的裝置。如以上所提供,本發(fā)明的實施例用途十分廣泛。如進一步的實例,該處理控制單元可用于物理地支持和/或提供對各種固定裝置、設備、和/或靜物的處理,例如照明器材、插座、家用電器、或斷路器盒。如本文所提供,本發(fā)明的至少一些實施例包括用作引擎的一個處理單元,該引擎驅(qū)動并控制各種部件、結構、配件、設備模塊等的操作并使能這些設備內(nèi)的智能功能。本發(fā)明的實施例包括一個平臺,該平臺可以與所有類型的企業(yè)產(chǎn)品(enterprise)應用程序聯(lián)合使用,尤其是計算機和/或電力企業(yè)產(chǎn)品。該平臺允許多種修改形式,可以在最小影響的前提下對該處理控制單元做這些修改,從而提高該平臺跨所有類型應用程序和環(huán)境的有效性。而且,該處理控制單元可以單獨運行或可以與魯棒的可定制計算系統(tǒng)中的其他類似處理控制單元相聯(lián)合以提供增強的處理能力。盡管本發(fā)明的方法和處理過程已經(jīng)證明在個人計算企業(yè)產(chǎn)品領域中是尤其有幫助的,但本領域的普通技術人員可以認識到本發(fā)明的方法和處理過程可以用在各種不同的應用中和各種不同的制造領域中以產(chǎn)生魯棒的可定制企業(yè)產(chǎn)品,這些企業(yè)產(chǎn)品包括使用控制系統(tǒng)或智能接口系統(tǒng)的任意行業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品和/或受益于這些裝置的實施的企業(yè)產(chǎn)品。這類行業(yè)的實例包括但不限于汽車行業(yè)、航電行業(yè)、液壓控制行業(yè)、自動/視頻控制行業(yè)、電信行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、特殊應用行業(yè)、以及電子消費設備行業(yè)。因此,本發(fā)明的系統(tǒng)和方法為市場提供巨大的計算能力,這些市場包括傳統(tǒng)上當前計算機技術未涉足的市場。本發(fā)明進一步的特征是一種用于將智能引入到外部物體并使能其中的智能功能的方法。該方法包括獲取一個外部物體;可操作地將一個處理控制單元連接至該外部物體;并在該處理控制單元內(nèi)部啟動一個或多個計算功能以使得該外部物體執(zhí)行智能功能。在以下描述中將陳述本發(fā)明的這些以及其他特征和優(yōu)點或它們將變得充分明顯。通過本文提供的儀器和組合形式可以認識并獲得這些特征和優(yōu)點。而且,本發(fā)明的這些特征和優(yōu)點可以通過本發(fā)明的實施而得以了解或從下文陳述的說明中變得明顯。附圖簡要說明為了闡述獲得本發(fā)明以上列舉的以及其他特征和優(yōu)點所采用的方式,本發(fā)明更具體的描述將通過參考其詳細實施例給出,這些實施例示例在所附圖中。了解這些附圖僅僅描繪本發(fā)明的代表性實施例,并且因此不認為是限制本發(fā)明的范圍,通過利用附圖更加詳細具體地描述并解釋本發(fā)明,其中

圖1根據(jù)本發(fā)明展示了框圖,該框圖提供連接至外設的一種代表性模塊化處理單元以提供代表性計算企業(yè)產(chǎn)品;圖2展示了一個可持久且動態(tài)模塊化處理單元的代表性實施例;圖3A展示了圖2的實施例的另一個視圖,該視圖具有非基于外設的包封物、冷卻處理(例如,熱力學對流冷卻、強迫通風、和/或液體冷卻)、優(yōu)化分層印刷電路板配置、優(yōu)化處理和存儲器比率、以及提供增強靈活性并支持外設和應用的動態(tài)背板;圖3B至3C展示了其他代表性實施例;圖4展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元(具有非基于外設的包封物)單獨使用在一個個人計算企業(yè)產(chǎn)品中;圖5展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元(具有非基于外設的包封物)單獨使用在另一個個人計算企業(yè)產(chǎn)品中;圖6展示了類似于圖5的另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,該企業(yè)產(chǎn)品包括附加的外設,例如可拆卸驅(qū)動器或其他模塊化外設;圖7展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中在一個電子企業(yè)產(chǎn)品中使用動態(tài)模塊化處理單元;圖8展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元作為一個手持式企業(yè)產(chǎn)品來使用;圖9展不了在另一個代表性企業(yè)廣品中使用圖8的實施例;圖10展示了另一個代表性手持式企業(yè)產(chǎn)品,該手持式企業(yè)產(chǎn)品具有結合了外部上掀式(flip-up) I/O外設的非基于外設的包封物;圖11展示了圖10的實施例的另一個視圖;圖12展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元用在一個代表性消費電子設備中;圖13展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元用在一個代表性消費電子設備中;圖14展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中一個或多個動態(tài)模塊化處理單元用在另一個電子設備中;圖15展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中一個或多個動態(tài)模塊化處理單元用在另一個代表性設備中;圖16展示了一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中多個動態(tài)模塊化處理單元被確定了方向并用在一個計算企業(yè)中以提供增強的處理能力,這些動態(tài)模塊化處理單元各自具有一個非基于外設的包封物;圖17展示了具有母板連接器的一個模塊化母板的代表性實施例;圖18展示了一個模塊化母板連接器的代表性實施例;圖19展示了一個模塊化母板連接器的三維代表性實施例;圖20展示了模塊化母板連接器的另一個三維代表性實施例;圖21展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模塊化母板連接器;圖22根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了圖21的模塊化母板,裝配了該模塊化母板的兩個部分;圖23根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了圖22的模塊化母板,裝配了該模塊化母板的所有三個部分;圖24根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了圖23的具有背板的模塊化母板;圖25根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了圖24的具有計算機底架的模塊化母板;圖26根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了圖24的具有端板的模塊化母板;圖27根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了組裝的、非外設的計算機包封物的透視圖;圖28根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了組裝的、非外設的計算機包封物的另一個透視圖;圖29根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了拆分的非外設的計算機包封物以及尤其是一個主支撐底架的代表性實施例的透視圖;圖30根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了該主支撐底架以及多個插件和一個動態(tài)背板的分解側視圖;圖31根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了被設計連接該主支撐底架的端部的端板;圖32根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了被設計安裝在和/或連接至該主支撐底架的邊緣部分的端蓋;圖33根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了附裝至動態(tài)背板的可擴展存儲器設備;圖34展示了非外設的計算機包封物的一個代表性實施例的透視圖,該包封物包括該動態(tài)背板的一個代表性實施例,該動態(tài)背板具有一個或多個輸入/輸出端口和位于其上的一個電源端口以將各種部件連接至該非外設的計算機包封物;圖35至38展不了該動態(tài)背板的若干代表性實施例的俯視圖;圖39根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了一個視圖,該視圖示出了控制六個視覺顯示器的非外設的計算機包封物;圖40根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了三板電路板配置的代表性實施例的透視圖,該三板電路板配置連接至或安裝在該非外設的計算機包封物的主支撐底架中;
圖41展示了連接至印刷電路板的動態(tài)背板的代表性實施例的透視圖;圖42根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了一個第一電印刷電路板的俯視圖以及散熱器軌道的側平面圖和頂平面圖;圖43根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了具有一個過程控制單元的輪上計算機(COW)的平面圖;圖44根據(jù)本發(fā)明的一個實施例展示了具有微投影儀(pico-projector)的一個動態(tài)背板的側視圖;圖45根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了一個處理控制單元和兩個圖形處理單元的框圖;圖46根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了印刷電路板(“PCB”)和多個生熱部件的橫截面視圖;圖47根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了連接至一個PCB和多個生熱部件的單位散熱器設備的橫截面視圖;圖48根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了連接至一個PCB和多個生熱部件的模塊化散熱器設備的橫截面視圖;圖49根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了連接至一個PCB和多個生熱部件的模塊化散熱器設備的分解橫截面視圖,該模塊化散熱器設備具有多個可交換的擴散導管板(diffusing duct plates);圖50根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了連接至一個多板PCB的模塊化散熱器設備的分解橫截面視圖;圖51根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了模塊化散熱器設備的分解橫截面視圖,該模塊化散熱器設備具有連接至一個PCB和多個生熱部件的對齊特征;圖52至58根據(jù)本發(fā)明的多個代表性實施例展示了增加通過計算機設備的氣流的多種系統(tǒng)和方法的不同視圖;圖59根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了位于計算機顯示器設備上的一個代表性安裝支架的透視圖;圖60根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了安裝在圖59的安裝支架上的處理控制單元的透視圖;圖61根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展不了用于該主支撐底架的一個代表性安裝支架部件的透視圖;圖62展示了圖61的代表性安裝支架的另一個視圖;圖63根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展不了用于該主支撐底架的一個代表性安裝支架部件的透視圖;圖64根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了用于該主支撐底架的另一個代表性安裝支架部件的透視圖;圖65根據(jù)本發(fā)明的一個代表性實施例展示了用于該主支撐底架的另一個代表性安裝支架部件的透視圖;圖66展示了可以與本發(fā)明的多個實施例相結合使用的一種計算機系統(tǒng)的表示;圖67展示了可以與本發(fā)明的多個實施例相結合使用的一種代表性的聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng);圖68根據(jù)本發(fā)明的實施例展示了一個模塊化設備的各種代表性配置;圖69至73根據(jù)本發(fā)明的多個實施例展示了一個模塊化設備的外殼的多個部分的不同視圖;圖74至76根據(jù)本發(fā)明的多個實施例展不了位于外殼中的一個代表性印刷電路板的不同視圖;圖77至79展示了一個代表性印刷電路板的視圖;圖81展示了印刷電路板的狹槽內(nèi)的T型連接器的側視圖;圖82根據(jù)本發(fā)明的實施例展示了一個代表性移動系統(tǒng);并且圖83是根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種計算機網(wǎng)絡的框圖。詳細說明本發(fā)明涉及提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法。具體而言,本發(fā)明的實施例與模塊化處理單元聯(lián)合實行,該處理單元重量輕、緊湊并且被配置用于在一個企業(yè)產(chǎn)品中選擇性地單獨使用或調(diào)整與一個或多個附加處理單元一起使用。在一些實施例中,模塊化處理單元包括非基于外設的包封物、冷卻處理(例如,熱力學對流冷卻、強迫通風、和/或液體冷卻)、優(yōu)化的分層印刷電路板配置、優(yōu)化的處理和存儲器比率、以及提供增強靈活性并支撐外設和應用的動態(tài)背板。本發(fā)明的以下披露分組為八個副標題,即“模塊化母板”、“模塊化母板連接器”、“可定制計算機處理單元”、“可定制底架設計”、“平衡負載的模塊化冷卻系統(tǒng)”、“用于安裝的系統(tǒng)和方法”、“利用模塊化設備提供計算資源”以及“安裝在便攜式硬件設備上的軟件”。使用副標題是僅為方便讀者并不應解釋為限制。模塊化母板計算機和計算系統(tǒng)在促進發(fā)明、使技術進步高速推進、簡化任務、記錄和存儲數(shù)據(jù)、連接世界、以及無數(shù)應用方面在實際上每個行業(yè)和全世界每一個國家中都扮演了必不可少的角色。的確,計算機已經(jīng)成為個人、企業(yè)以及同樣包括政府的不可或缺的工具。計算系統(tǒng)已經(jīng)結合到無數(shù)的機器、應用和系統(tǒng)中并且已經(jīng)提高了它們的功能、效率和速度,同時降低了成本。位于現(xiàn)代計算機和計算系統(tǒng)中心位置的是計算機母板。母板是電子、處理系統(tǒng)中的主要電路板。母板提供電子連接,計算系統(tǒng)的部件通過該電子連接來運行。歷史上,母板一直由一個單一電子電路板制成,計算機系統(tǒng)的核心部件附裝到該電子電路板上。這些核心部件通常包括處理器或處理器安裝到其中的插座、時鐘、電子存儲器、或系統(tǒng)的主存儲器安裝到其中的插槽、包含系統(tǒng)固件或基本輸入/輸出系統(tǒng)(“BIOS”)的存儲器(通常是非易失性存儲器)、電源連接器以及電源電路。另外,一些實施例包括用于擴展卡的插槽、外設控制器以及用于外圍設備的連接器。目前的母板只支持對它們的部件和配置進行小幅升級和修改。例如,大部分母板只支持小范圍的處理器類型。如果計算機用戶想要以不同類型的處理器代替當前的所支持的處理器,他可能需要替換整個母板。同樣,大部分母板不允許用戶添加附加的處理器或添加要求不同于已包含在母板上的處理器插座的處理器。在這些情況中,用戶需要整體替換母板。
本質(zhì)上,二維母板配置限制了相應計算機包封物的尺寸。二維母板過分地要求較大包封物以阻止灰塵進入并容納了母板、其部件、冷卻系統(tǒng)以及內(nèi)部的外設。這種包封物占用了大量辦公室和桌面空間并且不易于攜帶??傊?,當前的母板配置在適應、更新和支持各種系統(tǒng)部件的能力方面受到限制。另一些母板配置將尺寸限制強加于包封物和計算系統(tǒng)。因此需要提供克服當前母板的缺陷的母板。針對于本領域中當前可用母板仍未完全解決的問題和需求,本文提供了一種模塊化母板和一種提供模塊化母板的方法。具體而言,本發(fā)明的實施與模塊化母板聯(lián)合地進行,該模塊化母板由兩個或更多個電子電路板制成,每個電子電路板執(zhí)行至少一項指定功能。這些電路板可操作地連接在一起成為一個集成邏輯板,該集成邏輯板可用在計算機或計算系統(tǒng)中。示例性功能包括處理、提供系統(tǒng)存儲器、提供系統(tǒng)存儲并提供系統(tǒng)BIOS。在一個實現(xiàn)方式中,處理單元包括具有三板配置的模塊化母板。第一電子電路板包括處理器和存儲器設備,第二電子電路板包括系統(tǒng)BIOS,而第三電子電路板包括電子存儲設備。這種處理單元可以進一步包括非基于外設的包封物和動態(tài)背板。在另一個實現(xiàn)方式中,處理單元包括具有四板配置的模塊化母板。第一電子電路板包括處理器,第二電子電路板包括存儲器設備,第三電子電路板包括系統(tǒng)BIOS,而第四電路板包括電子存儲設備。這種處理單元還可以包括非基于外設的包封物和動態(tài)背板。在另一個實現(xiàn)方式中,模塊化母板與母板連接器連接在一起。這些連接器具有相應的幾何結構,這些幾何結構防止非相容的連接器連接至母板。連接器幾何結構包括兩個子幾何結構連接子幾何結構和安全子幾何結構。連接子幾何結構包括必要的形狀、形式和結構以便與另一個母板連接器機械地并電氣地連接。安全子幾何結構包括防止連接器與另一個母板連接器配接的一個或多個安全密鑰結構,該另一個母板連接器不具有一個或多個相應的安全密鑰結構。本發(fā)明的實現(xiàn)方式提供了一種可以與所有類型的計算機企業(yè)產(chǎn)品相聯(lián)合使用的平臺。該平臺允許各種各樣的修改,這些修改對處理單元具有最小的影響,從而提高了該平臺跨所有類型應用的有用性。盡管本發(fā)明的方法和處理過程已經(jīng)證明在個人計算企業(yè)產(chǎn)品領域尤其有幫助的,但本領域的普通技術人員會認識到本發(fā)明的方法和處理過程可以用在各種不同的應用中和各種不同的制造領域中以產(chǎn)生可定制的企業(yè)電子,這些企業(yè)電子包括利用控制系統(tǒng)或智能接口系統(tǒng)的任意行業(yè)的企業(yè)電子和/或受益于這些裝置實施的企業(yè)電子。這些行業(yè)的實例包括但不限于汽車行業(yè)、航電行業(yè)、液壓控制行業(yè)、自動/視頻控制行業(yè)、電信行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、特殊應用行業(yè)、以及電子消費設備行業(yè)。因此,本發(fā)明的系統(tǒng)和方法為市場提供巨大的計算能力,這些市場包括傳統(tǒng)上當前計算機技術未涉足的市場。圖1和相應討論的目的是根據(jù)本發(fā)明的實施例提供適合的操作環(huán)境的一般描述。如以下將進一步討論的,一些實施例包括在各種可定制企業(yè)產(chǎn)品配置中(包括如以下討論的在聯(lián)網(wǎng)的或組合的配置中)使用一個或多個模塊化處理單元。本發(fā)明的實施例包括一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中可以將每種介質(zhì)配置為在其上包括數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)的計算機可執(zhí)行指令。該計算機可執(zhí)行指令包括數(shù)據(jù)結構、對象、程序、例程、或可以由一個或多個處理器訪問的其他程序模塊,例如與能夠執(zhí)行各種不同功能的通用模塊化處理單元相關聯(lián)的程序模塊或與能夠執(zhí)行有限數(shù)量功能的專用模塊化處理單元相關聯(lián)的程序模塊。計算機可執(zhí)行指令使得企業(yè)產(chǎn)品的一個或多個處理器執(zhí)行一項具體功能或一組功能并且是實現(xiàn)處理方法步驟的程序代碼手段的實例。而且,可執(zhí)行指令的具體順序提供了可用于實現(xiàn)這些步驟的相應動作的實例。計算機可讀介質(zhì)的實例包括隨機存取存儲器(“RAM”)、只讀存儲器(“ROM”)、可編程只讀存儲器(“PR0M”)、可擦除可編程只讀存儲器(“EPR0M”)、電可擦除可編程只讀存儲器(“EEPR0M”)、光盤只讀存儲器(“CD-ROM”)、任意固態(tài)存儲設備(例如,閃存、智能介質(zhì)等)、或能夠提供數(shù)據(jù)或可執(zhí)行指令(可通過處理單元存取)的任意其他設備或部件。參見圖1,代表性企業(yè)產(chǎn)品包括模塊化處理單元10,該模塊化處理單元10可用作通用的或?qū)S玫奶幚韱卧@?,模塊化處理單元10可以作為個人計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理(“PDA”)或其他手持式裝置、工作站、微型計算機、主機、超級計算機、多處理器系統(tǒng)、網(wǎng)絡計算機、基于處理器的消費設備、智能電器或設備、控制系統(tǒng)等單獨使用或與一個或多個類似的模塊化處理單元一起使用。在相同的企業(yè)中利用多個處理單元提供了增強的處理能力。例如,企業(yè)的每個處理單元可以專用于一項具體任務或可以共同參與分布式處理。在圖1中,模塊化處理單元10包含一個或多個總線和/或互連件12,可以將這些總線和互連配置為連接其各種部件并使數(shù)據(jù)能夠在兩個或更多個部件之間交換。一個或多個總線/互連件12可以包括各種總線結構之一,這些總線結構包括存儲器總線、外設總線、或使用各種總線架構中任意一種的局部總線。一個或多個總線/互連件12所連接的典型部件包括一個或多個處理器14和一個或多個存儲器16。其他部件可以通過使用邏輯件、一個或多個系統(tǒng)、一個或多個子系統(tǒng)和/或一個或多個I/O接口(下文稱為“一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18”)選擇性地連接至一個或多個總線/互連件12。而且,其他部件可以通過使用邏輯件、一個或多個系統(tǒng)、一個或多個子系統(tǒng)和/或一個或多個I/O接口從外部連接至一個或多個總線/互連件12并且可以用作邏輯件、一個或多個系統(tǒng)、一個或多個子系統(tǒng)和/或一個或多個I/O接口,例如一個或多個模塊化處理單元30和/或一個或多個專有設備34。I/O接口的實例包括一個或多個大容量存儲設備接口、一個或多個輸入接口、一個或多個輸出接口等。因此,本發(fā)明的實施例包括使用一個或多個I/O接口的能力和/或基于該邏輯或所使用的其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來改變產(chǎn)品的可用性的能力。邏輯件可捆綁于接口、系統(tǒng)的一部分、子系統(tǒng)和/或用于執(zhí)行特定任務。因此,邏輯件或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可用允許例如IEEEE1394 (火線),其中該邏輯件或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是I/O接口??商娲鼗蛄硗獾兀梢允褂眠壿嫾蛄硪粋€數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),它們允許模塊化處理單元捆綁到另一個外部系統(tǒng)或子系統(tǒng)中。例如,外部系統(tǒng)或子系統(tǒng)可以包括或可以不包括一個特定的I/O連接。可替代地或另外地,可以使用邏輯件或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),其中沒有外部I/O與該邏輯件相關聯(lián)。本發(fā)明的實施例還包括使用專用邏輯件,例如用于車輛、液壓控制系統(tǒng)等的ECU和/或告知處理器如何控制一件具體硬件的邏輯件。而且,本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的實施例包括使用邏輯件、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和/或I/O接口的很多不同系統(tǒng)和/或配置。如以上提供的,本發(fā)明的實施例包括使用一個或多個I/O接口的能力和/或基于該邏輯件或所使用的其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)改變產(chǎn)品的可用性的能力。例如,在模塊化處理單元是個人計算系統(tǒng)(包括一個或多個I/o接口和被設計用作臺式計算機的邏輯件)的一部分時,可以改變該邏輯件或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以包括閃存或邏輯件,從而為通過兩個標準RCA獲取模擬音頻并將它們廣播至IP地址的音樂站執(zhí)行音頻編碼。因此,模塊化處理單元可以是系統(tǒng)的一部分,該系統(tǒng)作為一個電器而不是計算機系統(tǒng)來使用,因為對模塊化處理單元的背板上的這個或這些數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如,邏輯件、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、一個或多個I/O接口等)進行了修改。因此,修改背板上的這個或這些數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以改變模塊化處理單元的應用。因此,本發(fā)明的實施例包括適應性非常強的模塊化處理單元。如以上所提供的,處理單元10包括一個或多個處理器14,例如中央處理器和任選地被設計用于執(zhí)行具體功能或任務的一個或多個其他處理器。處理器14通常執(zhí)行在計算機可讀介質(zhì)上提供的指令,例如在存儲器16、磁性硬盤、可拆卸磁盤、磁帶、光盤上或從通信連接(也被視為計算機可讀介質(zhì))上。一個或多個存儲器16包括一個或多個計算機可讀介質(zhì),這些計算機可讀介質(zhì)可以被配置在其上包括或者這些計算機可讀介質(zhì)在其上包括數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的指令,并且可以由一個或多個處理器14通過一個或多個總線/互連件12進行存取。例如,一個或多個存儲器16可以包括用于永久地存儲信息的一個或多個R0M20和用于臨時存儲信息的一個或多個RAM22。一個或多個R0M20可以包括具有一個或多個例程的基本輸入/輸出系統(tǒng)(“BIOS”),這些例程用于在例如模塊化處理單元10的起動過程中建立通信。在運行期間,一個或多個RAM22可以包括一個或多個程序模塊,例如一個或多個操作系統(tǒng)、應用程序、和/或程序數(shù)據(jù)。如圖所示,本發(fā)明的至少一些實施例包括非外設的包封物,該包封物提供能夠在各種應用中使用的更魯棒的處理單元。在圖1中,一個或多個大容量存儲設備接口(示為一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18)可用于將一個或多個大容量存儲設備24連接至一個或多個總線/互連件12。大容量存儲設備24位于模塊化處理單元10的外圍并允許模塊化處理單元10保存大量數(shù)據(jù)。大容量存儲設備的實例包括硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器和光盤驅(qū)動器。大容量存儲設備24可以從磁硬盤、可移動磁盤、磁帶、光盤、固態(tài)存儲設備(例如閃存存儲設備)或另一種計算機可讀介質(zhì)讀取或?qū)懭氲剿鼈冎?。大容量存儲設備24和它們的相應計算機可讀介質(zhì)提供數(shù)據(jù)和/或可執(zhí)行指令的非易失性存儲,這些可執(zhí)行指令可以包括一個或多個程序模塊(例如操作系統(tǒng))、一個或多個應用程序、其他程序模塊、或程序數(shù)據(jù)。這些可執(zhí)行指令是執(zhí)行本文披露方法的步驟的程序代碼手段的實例。一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18可用于通過一個或多個相應外圍I/O設備26與模塊化處理單元10能夠交換數(shù)據(jù)和/或指令。外圍I/O設備26的實例包括輸入設備(例如鍵盤)和/或替代的輸入設備,例如鼠標、軌跡球、光筆、提示筆、或其他指示設備、麥克風、操縱桿、游戲手柄、圓盤式衛(wèi)星電視天線、掃描儀、攝錄像機、數(shù)碼照相機、傳感器,和/或包括輸出設備,例如監(jiān)視器或顯示屏、揚聲器、打印機、控制系統(tǒng)等。類似地,與專用邏輯(可用于將外圍I/O設備26連接至一個或多個總線/互連件12)相連接的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18的實例包括串行端口、并行端口、游戲端口、通用串行總線(“USB”)、火線(IEEE1394)、無線接收器、視頻適配器、音頻適配器、并行端口、無線發(fā)射器、任意并行或串行I/O外設或另一種接口。一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18能夠在一個或多個網(wǎng)絡接口 28之間交換信息。網(wǎng)絡接口 28的實例包括使信息能夠在處理單元之間交換的連接、連接至局域網(wǎng)(“LAN”)的網(wǎng)絡適配器或調(diào)制解調(diào)器、無線鏈路、或連接至廣域網(wǎng)(“WAN”)(例如互聯(lián)網(wǎng))的其他適配器。網(wǎng)絡接口 28可以與模塊化處理單元10相結合或位于它的外圍,并且可以與LAN、無線網(wǎng)絡、WAN和/或處理單元之間的任意連接相關聯(lián)。一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18使得模塊化處理單元10能夠與一個或多個其他本地或遠程模塊化處理單元30或計算機設備交換信息。模塊化處理單元10和模塊化處理單元30之間的連接可以包括硬連線的和/或無線的鏈路。因此,本發(fā)明的實施例包括直接總線到總線的連接。這能夠建立大型總線系統(tǒng)。由于企業(yè)產(chǎn)品的直接總線到總線連接,這還消除了當前已知的黑客行為。而且,一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18使得模塊化處理單元10能夠與一個或多個專有I/O連接32和/或一個或多個專有設備34交換信息。可訪問處理單元的處理模塊或其多個部分可以存儲在遠程存儲器存儲設備中。而且,在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)或組合配置中,模塊化處理單元10可以參與分布式計算環(huán)境,多個處理單元在該分布式計算環(huán)境中執(zhí)行功能和任務??商娲兀M合配置/企業(yè)的每個處理單元可以專用于一項特定任務。因此,例如企業(yè)的一個處理單元可以專用于視頻數(shù)據(jù),從而替代傳統(tǒng)的視頻卡,并提供增強的處理能力以執(zhí)行超越傳統(tǒng)技術的這類任務。盡管本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的實施方案可以包括各種配置,參見圖2,該圖展示了一個可持久且動態(tài)模塊化的處理單元的代表性實施例。在圖2的所示實施例中,處理單元40是可持久的并且是動態(tài)模塊化的。在所示的實施例中,單元40是372英寸(8. 9cm)的立方平臺,該平臺利用了先進的熱力學冷卻模型,從而避免使用冷卻風扇。然而,如本文提供的,附加于或替代于熱力學冷卻處理,本發(fā)明的實施例包括使用其他冷卻處理,例如強制空氣冷卻處理和/或液體冷卻處理。而且,盡管所示的實施例包括372英寸的立方平臺,本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的實施例包括使用模塊化處理單元,該單元大于或小于3V2英寸的立方平臺。類似地,其他實施例包括使用除了立方體之外的形狀。##處理單元40還包括優(yōu)化了處理和存儲器比率的分層母板配置,以及提高性能并增加硬件和軟件穩(wěn)定性的總線架構,以下將進一步討論這些設備中的每一個。本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的其他實施例還包括非分層母板。而且,本發(fā)明的其他實施例包括嵌入式母板配置,其中該母板的部件嵌入到一種或多種材料中,這些材料提供部件之間的絕緣并將部件嵌入到該一種或多種材料中,并且其中該母板部件中的一個或多個是機械的、光學的、電的或機電的。而且,嵌入式母板配置的實施例中的至少一些包括機械的、光學的、電的和/或機電的部件,這些部件固定到三維的、無菌的環(huán)境中。這類材料的實例包括聚合物、橡膠、環(huán)氧樹脂、和/或任意一種或多種不傳導的嵌入式混合物。本發(fā)明的實施例包括提供處理的通用性。例如,根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例,對處理負擔進行識別,然后通過選擇性地提和/或分配處理能力來解決。例如,具體系統(tǒng)根據(jù)特定的需求來定義,從而控制處理能力的提供或分配。因此,一個或多個模塊化處理單元可以專用于為這些特定需求(例如,視頻、音頻、一個或多個系統(tǒng)、一個或多個子系統(tǒng)等)提供處理能力。在一些實施例中,能夠提供處理能力會降低中央單元上的負載。因此,處理能力受到所需領域的驅(qū)動。盡管所示的實施例,處理單元40包括3GHz的處理器和2GB的RAM,本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的其他實施例包括使用更快的或更慢的處理器和/或更多或更少的RAM。在本發(fā)明的至少一些實施例中,處理器的速度和處理單元的RAM容量依賴于處理單元所用于的性質(zhì)。高動態(tài)的、可定制的并且可互換的背板44提供對外圍設備和豎直應用的支撐。在所示的實施例中,背板44可選地連接至包封物42,并且可以包括允許單元40動態(tài)可定制的一個或多個特征、接口、功能、邏輯和/或部件。在所示的實施例中,背板44包括DVI視頻端口 46、以太網(wǎng)端口 48、USB端口 50 (50a和50b)、SATA總線端口 52 (52a和52b)、電源按鈕54、以及電源端口 56。背板44還可以包括一個機構,該機構將兩個或更多個模塊化處理單元連接在一起以便增加上述的整個系統(tǒng)的處理能力并提供以下將要進一步披露的比例縮放的(scaled)處理。本領域的普通技術人員將認識到,具有其相應特征、接口、功能、邏輯和/或部件的背板44僅僅是示例性的,并且本發(fā)明的那些實施例包括具有多個不同特征、接口、功能和/或部件的背板。因此,通過允許一個背板由另一個背板替代,處理單元是動態(tài)可定制的,以便允許用戶選擇性地修改處理單元的邏輯、特征和/或功能。而且,本發(fā)明的實施例包括任意數(shù)量和/或類型的邏輯件和/或連接器以允許在各種不同環(huán)境中使用一個或多個模塊化處理單元40。例如,環(huán)境包括車輛(例如,汽車、卡車、摩托車等)、液壓操作系統(tǒng)、以及其他環(huán)境。背板上的這個或這些數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的變化允許允許在豎直和/或水平方向上縮放以用于各種環(huán)境,這將在以下進行討論。而且,本發(fā)明的實施例包括模塊化處理單元的各種形狀和尺寸。例如,在圖2中模塊化處理單元40是立方體,由于各種原因,該立方體小于傳統(tǒng)的處理單元。如本領域的普通技術人員將認識到的是,例如由于所使用的材料、尺寸和/或形狀、邏輯件的類型和/或取消基于外設的包封物,本發(fā)明的實施例比傳統(tǒng)技術更易于支撐。在所示的實施例中,電源按鈕54包括三個狀態(tài),即電源開機的開、關和待機。當電源打開并接收到電源時,指示單元40加載并啟動存儲器中支持的操作系統(tǒng)。但電源關閉時,處理控制單元40將中斷任意正在進行的處理并開始關閉序列,接著是待機狀態(tài),在該狀態(tài)中系統(tǒng)等候激活電源打開狀態(tài)。USB端口 50被配置用于將外圍輸入/輸出設備連接至處理單元40。這些輸入或輸出設備的實例包括鍵盤、鼠標或軌跡球、監(jiān)視器、打印機、另一個處理單元或計算機設備、調(diào)制解調(diào)器、以及攝像機。SATA總線端口 52被配置用于電氣連接并支持處理單元40外圍的大容量存儲設備。這些大容量存儲設備的實例包括軟盤驅(qū)動器、⑶-ROM驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器
坐寸ο如上所提供的本發(fā)明的其他實施例包括使用附加的端口和裝置以連接外圍設備,本領域的普通技術人員將認識到這一點。因此,本文專門識別和描述的用于連接的具體端口和裝置僅用于示例且不用于限制。如本文所提供的,通過在更大型的、外圍包裝的計算機單元上使用非外設的處理單元,可以存在各種優(yōu)點。例如,用戶能夠選擇性地減少容納企業(yè)產(chǎn)品所需的空間,并且通過向系統(tǒng)添加處理單元仍可以提供增強的處理能力,同時仍需要更少的整體空間。而且,由于處理單元中的每一個包括固態(tài)部件而不是易于分解的系統(tǒng),獨立單元可以隱藏(例如,隱藏在墻壁中、家具中、小房間中、裝飾性裝置(例如鐘表)中)。獨立處理單元/立方體的耐用性允許處理過程在傳統(tǒng)技術無法想像的位置上進行。例如,處理單元可以埋在地下、位于水中、沉入海中、位于鉆探至地下幾百英尺的鉆頭上、位于家具的不穩(wěn)定表面上等??赡艿奶幚砦恢檬菬o窮的。其他優(yōu)點包括降低噪聲和熱量、將可定制“智能”技術提供到可用于消費者的各種設備中,這些裝置例如是家具、固定裝置、車輛、結構、支撐體、電器、設備、個人物品等。現(xiàn)在參見圖3A,該圖提供了圖2的實施例的另一個視圖,其中該視圖展示了處理單元40,處理單元40的立方體側壁被移除以便更充分地展示非基于外設的包封物、制冷過程(例如,熱力學對流冷卻、強迫通風、和/或液體冷卻)、優(yōu)化分層電路板配置、以及動態(tài)背板。在所示的實施例中,通過使用力配合技術將各種電路板連接在一起,這種技術防止電路板的意外脫離聯(lián)接并能夠具有可交換性。這些電路板提供了增強的EMI分布和/或芯片/邏輯布局。本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的實施例包括任意數(shù)量的電路板和/或配置。而且,可以出于具體利益和/或需要,基于一個或多個應用和/或特征對板結構進行修改。在圖3A中,處理單元40包括分層電路板/母板配置60,該母板配置包括兩個平行側板62 (62a和62b)以及中央板64,中央板位于側板62的橫向上并電氣連接這些側板。盡管所示的實施例提供三板結構,本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的實施例包括具有少于三板的板配置以及具有多于三板的分層板配置。而且,除了彼此成直角的電路板外,本發(fā)明的實施例包括電路板的其他配置。在所示的實施例中,利用將母板60連接至包封物42的裝置,分層的母板60被支撐在包封物42內(nèi)部。在所示的實施例中,將母板60連接至包封物42的裝置包括各種帶通道的槽,這些帶通道的槽被配置用于選擇性地接收母板60的至少一個部分并保持母板60就位。當有必要以先進的技術進行升級時,例如當處理器66將由增強的處理器替代時,從包封物42移除相應的電路板(例如,中央板64)并插入具有新處理器的新板以便能夠進行升級。因此,本發(fā)明的實施例已經(jīng)證明在必要時便于升級并且提供可定制的且動態(tài)的處理單元。處理單元40還包括被配置為用于執(zhí)行一項或多項任務的一個或多個處理器。在圖3A中,該一個或多個處理器示為處理器66,處理器66連接至中央板64。隨著技術進步,有時處理單元40的用戶想要以升級的處理器來替換處理器66。因此,中央板64可以從包封物42中移除,安裝具有升級的處理器的新中央板,并與單元40聯(lián)合使用。因此,本發(fā)明的實施例包括動態(tài)可定制處理單元,該單元易于升級,并且與傳統(tǒng)技術相比,提供具有較長壽命的平臺。根據(jù)一些實施例,處理器冷卻系統(tǒng)可以附裝至處理器66。很多裝置可用于冷卻處理器,包括散熱器、風扇、它們的組合以及本領域已知的各種其他設備。同樣,處理器單元40可以包括一個或多個存儲器設備(未示出)。存儲器可以采用各種方式連接至電路板,包括可拆卸地連接至電路板上的插槽的存儲器卡或直接連接至電路板的存儲器卡。在本發(fā)明的一些實施例中,模塊化母板的整個電路板基本上可以專用于提供一個或多個存儲器設備。隨著技術進步,有時處理單元40的用戶想要以升級的存儲器設備替換存儲器設備。因此,包含存儲器設備的電路板可以從包封物42中移除,安裝具有升級的處理器的新電路板,并與單元40 —起使用。本發(fā)明的母板60是模塊化的并且可易于升級。模塊化母板60包括多個電路板,這些電路板組成一個集成邏輯板,該集成邏輯板在能力和性能上等同于具有相同部件的非模塊化母板。模塊化母板60由若干電路板64、62a和62b組成,它們相互連接以形成一個完整的邏輯板或母板。因此,每個電路板可以容易地拆卸并在基本不影響其余電路板的情況下進行替換。例如,用于可以替換具有處理器66的電路板64并以具有不同處理器的另一個電路板來替代它,以便為處理單元40提供增強的處理能力。每個電路板包括總線系統(tǒng),該總線系統(tǒng)連接至另一個電路板的總線系統(tǒng)??偩€系統(tǒng)提供互相連接的電路板(形成模塊化母板60)之間的電子通信。模塊化母板可以包括任意數(shù)量的電路板。例如,在一個實施例中,母板包括四個電路板,每個電路板具有特定的功能,例如處理、提供存儲器、提供存儲、以及提供BIOS。在另一個實施例中,電路板具有多于一項的功能,例如處理和存儲器能力。在另一個實施例中,多于一個的電路板執(zhí)行一項單一功能。獨立電路板執(zhí)行的附加功能包括但不限于提供時鐘生成器、提供冷卻系統(tǒng)以及本領域的普通技術人員理解的其他母板功能。模塊化母板60在單電路板母板上提供很多優(yōu)點。例如,當模塊化母板60不支持特定部件時,用戶僅需用兼容的電路板替換一個單一電路板,而不是替換整個電路板。另外,模塊化母板不限于像單電路板母板這樣的二維區(qū)域。因此,模塊化母板60可以被配置為裝配在更小型的、三維的包封物中。例如,當模塊化母板包括四個電路板時,可以將這些電路板配置為使用等同的單電路板母板所用的覆蓋面積的四分之一。最后,模塊化母板60易于擴展。例如,用戶可以容易地將附加電路板(未示出)附裝至已有的母板配置上以擴展整個結構的處理能力。本領域的普通技術人員將認識到,當結合具體應用和計算機系統(tǒng)使用時,模塊化母板60提供無限的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的處理單元的一些實施例,一個或多個電子存儲設備包括在模塊化母板中。電子存儲(例如,大容量存儲設備)的增加具有提高處理單元的處理和計算能力的功能。例如,僅僅通過附裝必要的外圍設備,例如監(jiān)視器、鼠標和鍵盤,具有電子存儲能力的處理單元就可以用作個人計算機。具有電子存儲能力的處理單元作為引擎也是有效的和有幫助的,這種引擎驅(qū)動并控制圖14至16中所示的部件、結構、配件、設備模塊的操作。例如,處理單元可以將設備的功能或性能的數(shù)字日志存儲在電子存儲中。在另一個實施例中,處理單元可以控制立體音響系統(tǒng)并存儲用戶的數(shù)字音樂庫?,F(xiàn)在參見圖3B,該圖提供了本發(fā)明的另一個實施例,其中該視圖展示了處理單元160,立方體的側壁已經(jīng)移除,以便更充分地展示非基于外設的包封物、多個分層電路板以及動態(tài)背板44。分層電路板包括兩個平行側板162 (162a和162b)以及中央板164,中央板位于側板162a和162b的橫向上并電氣連接這些側板。在圖3B的實施例中,中央板164包括處理器66和存儲器設備150a、150b和150c,側板162b包括多個電子存儲設備166a、166b和166c。如上所述,通過移除側板162或中央板164并以另一個電路板來替換它們,可以方便地升級母板168。在另一個實施例中,利用具有增強能力的電路板來替換電路板。用戶互換一個或多個電路板162a、162b或164以降低處理能力、可利用的存儲器、存儲容量、或處理單元160的其他屬性。這樣的升級或降低是可能的并且易于利用模塊化母板來實現(xiàn)。各種類型的電子存儲設備可以與本處理單元160 —起使用。例如,固態(tài)存儲器(例如閃存)為模塊化處理單元提供了很多益處。固態(tài)存儲器使用低功率水平,這產(chǎn)生了低的散熱水平。因此,有可能將一個或多個這類固態(tài)存儲設備包括在較小的存儲單元160中,基本上不會增加該單元散發(fā)的熱量。例如,在一個具體實施例中,側板162b包括多個閃存存儲設備166a、166b和166c,它們共同提供128Gb的數(shù)據(jù)存儲。如所配置的,這些存儲設備使用不到5瓦特的能量,這會產(chǎn)生最小的熱量,通過自然對流或另一種冷卻方法,這些熱量很容易散發(fā)到環(huán)境中?,F(xiàn)在參見圖3C,該圖提供了本發(fā)明的另一個實施例,其中該視圖展示了處理單元140。處理單元140包括包封物、模塊化母板148、以及動態(tài)背板144。在此實施例中,模塊化母板148包括三個平行側板62a、62b以及62c和中央板142,中央板位于側板62的橫向上并電氣連接這些側板。與圖3和4的三板配置不同,四板配置包括第三平行側板62c。第三平行側板配置在側板62b之下并與其平行。本領域的普通技術人員將認識到,可以在各種取向上配置第四電路板。在一些實施例中,可以配置四板配置以策略地定位熱部件,從而實現(xiàn)最大散熱。根據(jù)一個實施例,延長包封物42以容納第四側板62c。在另一個實施例中,延長中央板142以容納第四側板62c。在又一個實施例中,沿著中央板142重新定位側板62b并在中央板之下定位側板62c (如圖5所示),以便容納第四側板62c。在又一個實施例中,包封物可以延長,以便容納第四側板62c。在四板配置中數(shù)量增加的電路板為計算機部件提供了模塊化母板148上的附加的表面積。在一個實施例中,四板配置提供的附加表面積用于附加部件,例如附加存儲器設備或附加處理器。如前文解釋的,存儲設備使用了相對低的能量水平并因此散發(fā)了較低水平的熱量。因此,在一些實施例中,存儲設備存儲在相對其他計算機部件較近的位置上,而不會產(chǎn)生有破壞性的熱量或要求指定的冷卻裝置。在一個實施例中,四板配置中的電路板的一個或多個包括存儲設備65,該裝置向處理單元140提供電子存儲功能。在另一個實施例中,存儲設備65是固態(tài)存儲設備,例如閃存裝置或另一個類似的存儲設備。在另一個實施例中,整個側板62c基本上專用于電子存儲,例如一個或多個閃存設備。由于從固態(tài)存儲設備散發(fā)較低水平的熱量,側板62c和側板62b之間的間隙150狹小緊湊。因此,處理單元140的相對尺寸比較類似于或等于不包括電子存儲設備的處理單元的尺寸。存儲設備65或多個存儲設備可以為處理單元140提供足夠的電子存儲,以便于它執(zhí)行一個或多個指定的功能。根據(jù)一個實施例,該一個或多個存儲設備可以提供足夠的電子存儲以便將處理單元140用作個人計算機。例如,多個存儲設備65包括在側板62c上,側板62c可以提供16Gb到256Gb的電子存儲之間的處理單元。在另一個實施例中,存儲設備65只提供256Mb的電子存儲,并且處理單元140用于控制家用電器的功能。在所示的實施例中,動態(tài)背板144包括單一端口 146。將要認識到的是,任意數(shù)量的端口、按鈕、開關或其他類似部件可以包括在動態(tài)背板144中。例如,在一個實施例中,動態(tài)背板可以具有無線通信能力。在另一個實施例中,動態(tài)背板144只包括單一的端口,可以配置該單一的端口以連接至很多外部設備。在一個實施例中,單一的端口 146被配置為連接至電源、個人計算機、計算機服務器、擴展塢、或本領域的普通技術人員將會理解的其他外部設備。最終,在一個實施例中,單一的端口 146是連接至專有擴展塢的專有端口??梢杂米鲾U展塢的代表性裝置示于圖6和9中?,F(xiàn)在參見圖4,圖中展示了代表性企業(yè)產(chǎn)品70,其中具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40在個人計算企業(yè)中單獨使用。在所示的實施例中,處理單元40包括電源連接71并與企業(yè)產(chǎn)品70的外圍設備一起使用無線技術。外圍設備包括監(jiān)視器72,該監(jiān)視器具有硬盤驅(qū)動器74、揚聲器76、以及⑶ROM驅(qū)動器78、鍵盤80和鼠標82。本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的實施例還包括個人計算企業(yè)產(chǎn)品,這些個人計算企業(yè)產(chǎn)品使用除了無線技術外的技術。處理單元40是企業(yè)產(chǎn)品70的驅(qū)動力,因為它提供處理數(shù)據(jù)的處理能力以便執(zhí)行任務。本發(fā)明的動態(tài)且可定制的本質(zhì)允許用戶容易地增加處理能力。在本實施例中,處理單元40是372英寸(8. 9cm)立方體,它使用熱力學冷卻并優(yōu)化處理和存儲器比率。然而,如本文提供的,附加于或替代于熱力學冷卻處理,本發(fā)明的實施例包含使用其他冷卻處理,例如強制空氣冷卻處理和/或液體冷卻處理。而且,盡管所示的實施例包括3V2英寸的立方平臺,但本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的實施例包括使用大于或小于372英寸立方平臺的模塊化處理單元。同樣,其他實施例包括使用除了立方體之外的形狀。具體而言,所示實施例的處理單元40包括3GHz的處理器、2G的RAM、512L2高速緩存、以及無線聯(lián)網(wǎng)接口。因此,例如企業(yè)產(chǎn)品70的用戶應該確定企業(yè)產(chǎn)品70需要增強的處理能力,而不是必須購買一些傳統(tǒng)技術所要求的新系統(tǒng),用戶可以向企業(yè)產(chǎn)品70簡單地添加一個或多個模塊化處理單元。處理單元/立方體可以選擇性地由用戶根據(jù)需要進行分配以便執(zhí)行處理。例如,處理單元可用于執(zhí)行分布式處理,可以分配每個單元執(zhí)行一項特定任務(例如,一個單元可以專用于處理視頻數(shù)據(jù),或其他任務),或多個模塊化單元可以如同一個處理單元一樣共同發(fā)揮作用。盡管本實例包括的處理單元包括2GHz的處理器、1. 5G的RAM以及512L2高速緩存,本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的其他實施例包括使用更快的或更慢的處理器、更多的或更少的RAM、和/或不同的高速緩存。在本發(fā)明的至少一些實施例中,處理單元的能力依賴于處理單元所用于的性質(zhì)。盡管圖4在所示的桌子頂部展示了處理單元40,該處理單元/立方體的魯棒本性允許單元40可替代地放置在不明顯的位置,例如在墻壁中、安裝在桌子下面、在裝飾設備或物體中等。因此,所示的實施例取消了傳統(tǒng)塔臺,塔臺易于被踢到并且易于從塔臺內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生聲音。當使用對流冷卻或液體冷卻時,由于所有內(nèi)部部件是固態(tài)的,不會從單兀40中發(fā)出聲音?,F(xiàn)在參見圖5,該圖提供在計算企業(yè)產(chǎn)品中使用模塊化處理單元的另一個實例。在圖5中,展示了模塊化處理單元40用作負荷承載構件的能力。例如,模塊化處理單元可用于將兩個或更多個結構橋接在一起并有助于結構或企業(yè)產(chǎn)品的整體結構支撐和穩(wěn)定性。另夕卜,模塊化處理單元可以承載直接附裝至主支撐體的負荷。例如,模塊化處理單元可以物理地支撐計算機屏幕或監(jiān)視器并控制處理。在所示的實施例中,監(jiān)視器90安裝到模塊化處理單元40上,該模塊化處理單元進而安裝到具有基座94的支架92上。
現(xiàn)在參見圖6,圖中展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中在計算企業(yè)中使用具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40。在圖6中,代表性性企業(yè)產(chǎn)品類似與圖5中所示的實施例,然而一個或多個模塊化外設選擇性地連接至該企業(yè)產(chǎn)品。具體而言,圖6展示了大容量存儲設備93,該設備作為外設選擇性地連接至企業(yè)產(chǎn)品。本領域的普通技術人員將認識到,可以使用任意數(shù)量(例如,小于或大于2個)和/或類型的外設。這類外設的實例包括大容量存儲設備、I/O設備、網(wǎng)絡接口、其他模塊化處理單元、專有I/O連接;專有設備等?,F(xiàn)在參見圖7,圖中展示了另一個代表性實例,其中在企業(yè)產(chǎn)品中使用了具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40。根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例,非外設的包封物的模塊化處理單元可以用在中央處理單元中或其他電子設備中,包括電視機、立體音響系統(tǒng)、錄音單元、機頂盒、或任意其他電子設備中。因此,模塊化處理單元可以選擇性地用在企業(yè)產(chǎn)品中以進行監(jiān)控、警告、通知、控制、監(jiān)督、記錄、識別等。在圖7中,模塊化處理單元連接至電源94、一個或多個其他外設95、以及企業(yè)產(chǎn)品中使用的連接件96。如本文所提供,本發(fā)明的實施例包括用于模塊化處理單元的各種形狀和尺寸?,F(xiàn)在參見圖8,圖中展示了模塊化處理單元40,它用作手持式計算企業(yè)產(chǎn)品,例如個人數(shù)字助理(“PDA”)。I/O外設97連接至模塊化處理單元40。在所示的實施例中,I/O外設97包括能夠進行輸入和輸出的監(jiān)視器和提示筆。本領域的普通技術人員將認識到,可以包括附加的外設,例如揚聲器、麥克風、蜂窩電話、鍵盤、或任意其他類型的外設,以下將提供這類代表性實例。在圖8的實施例中,手持式計算企業(yè)的尺寸是3. 5”x4. 75"x0. 75”,然而本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明還包括大于或小于所示實施例的實施例。在圖8中,I/O外設97是滑入件(slide on pieces),該滑動件選擇性地連接至模塊化處理單元40,模塊化處理單元包括不分層的板設計,以允許單元40更苗條。附加的外設包括電源和大容量存儲設備。在一個實施例中,大容量存儲設備是40G的硬盤驅(qū)動器,該驅(qū)動器使用戶能夠始終具有他/她的所有文件。因此,圖8的實施例使用戶能夠使用他/她手掌中的整個計算機。而且,由于是固態(tài)部件,圖8的實施例比傳統(tǒng)技術更耐用。另外,在至少一些實施例中,外殼包括金屬以增加耐用性。因此,如果單元40跌落,內(nèi)核不會損壞?,F(xiàn)在參見圖9,圖中示出了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,該企業(yè)產(chǎn)品包括具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40。在圖9中,具有I/O外設97的處理單元40選擇性地連接至外設98以允許代表性企業(yè)產(chǎn)品用作高端膝上型計算機。例如,利用液體冷卻技術,處理單元40可以是非常強大的手持式機器。并且如圖9所示,單元40可以像插盒一樣選擇性地插入到大型I/O外設98中,該外圍設備包括鍵盤、監(jiān)視器、揚聲器、以及任選地包括依賴于終端用戶應用的邏輯件。當單元40與外設98斷開/拔出時,單元40可以保留文件以允許用戶始終隨身帶有他/她的文件。因此,不需要使單元40與外設98進行同步,因為單元40包括所有文件。盡管圖9所示的實施例包括一個模塊化處理單元,本發(fā)明的其他實施例包括使用多個處理單元。同樣,模塊化處理單元40可以插入或以其他方式連接至各種其他類型的外圍設備,包括車輛中、家中、辦公室中等的企業(yè)產(chǎn)品。單元40可用于保存并提供音樂、電影、圖片或任意其他音頻和/或視頻。
現(xiàn)在參見圖10至11,圖中展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40用在個人計算企業(yè)產(chǎn)品中。在圖10至11中,模塊化處理單元40連接至翻蓋式外設99,該設備包括監(jiān)視器、拇指鍵盤以及鼠標設備。翻蓋式外設99以全速運行,用手上計算機進行電子表格、網(wǎng)上沖浪、以及其他功能和/或任務。當打開翻蓋時,圖10至11中所示的實施例啟動操作系統(tǒng)的完整版本。在另一個實施例中,翻蓋式外設99和I/O外設97同時連接至相同的模塊化處理裝置,這樣當打開翻蓋時企業(yè)啟動操作系統(tǒng)的完整版本并在關閉時運行修改版本,該修改版本以最小功率和處理能力來運行。在進一步的實施例中,模塊化處理單元用作MP3播放器和/或視頻播放器。在其他實施例中,攝像機用作外設并且圖像/視頻保存在模塊化處理單元上。如以上提供的,本發(fā)明的實施例用途十分廣泛。作為進一步的實例,處理控制單元40可用于對各種固定裝置或設備(例如照明器材(圖12)、插座(圖13)、或斷路器盒(圖14))進行物理地支撐和/或提供處理。如本文提供的,本發(fā)明的至少一些實施例包括用作引擎的模塊化處理單元,該引擎驅(qū)動并控制各種部件、結構、配件、設備模塊等的操作?,F(xiàn)在參見圖12,圖中展示了代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中動態(tài)模塊化處理單元用在代表性消費電子設備中。在圖12中,模塊化處理單元40結合到照明器材100中。例如,模塊化處理單元40可用于控制開/關、調(diào)光、以及照明器材100的其他屬性,例如監(jiān)控燈泡所用的瓦特數(shù)以及改變照明器材100所需的任意維修的控制中心或任意其他所需信息。在所示的實施例中,模塊化處理單元40通過滑入式安裝支架102安裝到天花板結構上并利用安裝支架滑入式照明模塊104安裝到照明器材100上,該模塊104滑入位于模塊化處理單元40的主支撐體中的滑動接收件(未示出)中。照明模塊104可以支持所示的一個或多個電燈泡和覆蓋物。在所示的實施例中,模塊化處理單元40還安裝到調(diào)光器194上的滑動件中。參見圖13,圖中展示了代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中具有非基于外設的包封物的動態(tài)模塊化處理單元40用在另一個代表性電子設備中,其中該代表性裝置是用于802.1lx配電的插座或插頭。在圖13中,模塊化處理單元40連接至AC接口 107、AC插接外設108、以及安裝支架109上。交流插接外設108和安裝支架109是滑入式外設。模塊化處理單元40由交流配電器供電到單元40中并用作智能插頭以監(jiān)控、控制、監(jiān)督、和/或分配電能分配。在一個實施例中,單元40用作路由器。在另一個實施例中,單元40用作安全系統(tǒng)。在另一個實施例中,單元40監(jiān)控電分配器并在需要時斷開電源連接以確保安全。例如,單元40能夠檢測是否一個個體已經(jīng)接觸了電分配器并自動地切斷電源。在一些實施例中,使用一些技術(例如基于XlO的技術或其他技術)在銅導線上連接多個企業(yè)產(chǎn)品,例如圖13所示的企業(yè)產(chǎn)品。在進一步的實施例中,多個企業(yè)產(chǎn)品在例如TCP/IP或其他協(xié)議上交換數(shù)據(jù)。因此,本發(fā)明的實施例包括與普通產(chǎn)品相聯(lián)合地使用模塊化處理單元,以形成智能化產(chǎn)品。盡管并非窮舉,但具有模塊化處理單元的產(chǎn)品、系統(tǒng)和裝置的其他實例可用于提供智能產(chǎn)品、系統(tǒng)和/或設備,這些系統(tǒng)和/或設備包括供暖系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、家具、固定裝置、設備、傳動裝置、鉆頭、工具、建筑物、人工智能、車輛、傳感器、視頻和/或音頻系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、以及更多產(chǎn)品、系統(tǒng)和/或設備。例如,與熔爐相結合的模塊化處理單元可用于控制熔爐系統(tǒng)的效能。如果效能下降,可以對模塊化處理單元進行編程以便在例如電子郵件通信中提醒建筑物的主人來改變過濾器、維護系統(tǒng)、識別故障等。同樣,模塊化處理單元可以與供水系統(tǒng)聯(lián)合使用,以監(jiān)控水的純度并在發(fā)生污染時提供警告。同樣,當與模塊化處理單元聯(lián)合使用時,可以使電器(例如,清洗器、烘干器、洗碗機、冰箱等)智能化。而且,模塊化處理單元可以與提供安全的系統(tǒng)聯(lián)合使用,包括檢測一氧化碳、炭疽或其他生物制劑、放射劑、或另一種藥劑或有害物質(zhì)。此夕卜,由于處理單元的穩(wěn)定性和多用性,模塊化處理單元可以置于以往不可利用的位置上。在至少一些實施例中,與超級結構一起使用模塊化處理單元允許模塊化處理單元具有超級結構的品質(zhì)?,F(xiàn)在參見圖14,圖中示出了代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中一個或多個動態(tài)模塊化處理單元用在另一個代表性設備中,即電壓監(jiān)控斷路器盒。在所示的實施例中,模塊化處理單元40用于將標準斷路器盒114轉(zhuǎn)換為電壓監(jiān)控斷路器盒110。雙冗余模塊化處理單元40用于過程控制斷路器盒110并實時地監(jiān)控斷路器盒110內(nèi)和通過房屋的電壓。利用滑動接收件連接的電壓監(jiān)控背板112附裝至每個模塊化處理單元40。盡管所示的實施例提供了兩個模塊化處理單元,但本領域的普通技術人員將認識到其他實施例包括使用一個模塊化處理單元或多于兩個的處理單元?,F(xiàn)在參見圖15,圖中展示了另一個代表性企業(yè)產(chǎn)品,其中一個或多個動態(tài)模塊化處理單元用在代表性設備中。在圖15中,模塊化處理單元40用在桌子組件120的負荷承載配置中,該配件使用滑入式支腿安裝件122,滑入式支腿安裝件連接至相應模塊化處理單元40上的對應的滑道接收件以包含桌子組件120的腿部。在所示的配置中,多個模塊化處理單元40物理地并且電氣地連接在一起,并包括桌子組件120的主物理結構。圖中還展示了滑入式DVD和硬盤驅(qū)動器模塊124,該模塊允許桌面配件120執(zhí)行某些功能。圖中也展示了承載連接器126的多個模塊化處理單元。這些圖例僅僅是根據(jù)本發(fā)明實施例的一個或多個模塊化處理單元的功能的實例。的確,本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的實施例包括很多其他配置、環(huán)境以及機構,所有這些意在包含于本發(fā)明實施例的范圍內(nèi)。如本文所提供的,處理單元的動態(tài)和模塊化本性允許一個或多個處理單元與所有類型的企業(yè)產(chǎn)品一起使用?,F(xiàn)在參見圖16,企業(yè)產(chǎn)品130是被配置用于服務器集群的服務器陣列并包括多個動態(tài)模塊化處理單元132,每個單元具有非基于外設的包封物,該模塊化處理單元容納在機箱134內(nèi)并且可用于處理數(shù)據(jù)。在所示的實施例中,機箱134包括接收模塊化處理單元132的機柜。企業(yè)產(chǎn)品130進一步包括用于保存數(shù)據(jù)的大容量存儲設備136。盡管圖16展示了包括機柜(被配置用于接收獨立的處理單元/立方體)的機箱,但本發(fā)明的其他實施例包括使用安裝支架,該安裝支架可以與處理單元/立方體一起使用以便將該單元/立方體安裝到桿上。所示的實施例進一步包括冷卻系統(tǒng)(未示出),該冷卻系統(tǒng)允許控制機柜134內(nèi)部的溫度并使用通風口 138。通過在所示的各種代表性企業(yè)產(chǎn)品中使用處理單元可以展示處理單元/立方體的模塊化性質(zhì)。本發(fā)明的實施例包括以銅和/或光纖通道設計來鏈接單元/立方體、串聯(lián)或并聯(lián)地鏈接立方體、指定單獨的立方體以執(zhí)行特定的處理任務、以及其他處理配置和/或分配。每個單元/立方體包括完全可重配置的母板。在一個實施例中,一個或多個處理器位于母板的背板上并且RAM模塊位橫向于母板的背板的多個平板上。在又一個實施例中,模塊是連接至電路板上的,而非利用傳統(tǒng)的插槽。單元的時鐘周期被優(yōu)化至RAM模塊。盡管提高企業(yè)產(chǎn)品的處理能力的一種方法包括向該企業(yè)產(chǎn)品添加一個或多個附加處理單元/立方體,但另一種方法包括以具有升降的模塊來替換特定單元/立方體的母板。同樣,在每個單元/立方體上可利用的接口通過替換單元/立方體的面板來更新。而且,32位總線可以升級至64位總線,可以提供新功能,可以提供新端口,可以提供/升級電源組子系統(tǒng),并且可以通過替換一個或多個面板對獨立的處理單元/立方體進行其他這類修改、升級和增強。圖21至26展示了具有三個電路板310、312、314的模塊化母板的組件。電路板310、312、314可操作地與連接器316連接在一起。這些圖示還展示了計算機系統(tǒng)的組件,其中模塊化母板插入到具有兩個端蓋/平板324的外殼322、320中。因此,在一個方面,模塊化母板包括執(zhí)行第一功能的第一電子電路板;以及執(zhí)行第二功能的第二電子電路板,其中該第一和第二電子電路板可操作地連接以便為計算機系統(tǒng)提供集成邏輯電路板。模塊化母板的實現(xiàn)方式包括以下特征的一個或多個。第三電子電路板可以執(zhí)行第三功能。第三電子電路板可操作地連接至第一電子電路板。第一、第二和第三電子電路板可以形成三板配置。第一和第二功能可以包括以下設備中的至少一種(i)電子存儲;(ii)電子存儲器;(iii)處理能力;以及(iv)基本輸入輸出系統(tǒng)。第一電子電路板可以包括第一總線,該第一總線可操作地連接至第二電子電路板的第二總線。在另一個方面,模塊化處理單元包括包封物;以及多個互連電路板,這些電路板連接至該包封物,其中該多個互連電路板的第一電子電路板執(zhí)行第一功能并且該多個互連電路板的第二電子電路板執(zhí)行第二功能。模塊化母板的實現(xiàn)方式包括以下特征中的一個或多個。第一功能可以包括電子存儲并且第二功能可以包括處理器。包封物是非基于外設的包封物。模塊化母板可以進一步包括連接至該包封物的可互換背板。該多個電路板的第三電子電路板可以包括基本輸入輸出系統(tǒng)。該多個電路板的第一電子電路板可以進一步包括電子存儲器。該多個電路板的第四電路板可以包括電子存儲器。該多個互連電路板可以具有三板配置。該多個互連電路板可以具有四板配置。該多個互連電路板的第一和第二電路板可以獨立地并且可互換地連接至包封物。該多個互連電路板的第二電路板可以從包封物拆除并以新電路板來替換。該多個互連電路板可以包括三個互連電路板。在另一個方面,一種提供模塊化母板的方法包括在第一平面上提供第一電子電路板,該第一電子電路板具有第一總線系統(tǒng);在第二平面上提供第二電子電路板,該第二電子電路板具有第二總線系統(tǒng);機械地將該第一電子電路板連接至該第二電子電路板;并且將該第一總線系統(tǒng)與該第二總線系統(tǒng)電氣地互連,其中母板執(zhí)行計算機系統(tǒng)的邏輯功能。模塊化母板的實現(xiàn)方式包括以下特征中的一個或多個。第一電子電路板可以具有第一功能并且第二電子電路板可以具有第二功能。第一和第二功能可以包括以下設備中的至少一種(i )電子存儲;(ii )電子存儲器;(iii )處理功能;以及(iv)基本輸入輸出系統(tǒng)。該方法可以進一步包括在第三平面上提供第三電子電路板,其中第三電子電路板具有第三功能。該方法可以進一步提供動態(tài)背板。模塊化母板連接器
在一些實施例中,該模塊化處理單元包括由兩個或更多個電子電路板組成的模塊化母板,這些電路板通過一個或更多母板連接器(“連接器”)連接。這些連接器為互連的電路板提供電氣連接和機械支撐。在一些實施例中,這些連接器在兩個互連的電路板之間提供高速電子通信能力。利用高速連接器,模塊化母板就像非模塊化母板一樣工作。母板連接器的實例示于圖19至22中?,F(xiàn)在參見圖19,圖中展示了模塊化母板200,該模塊化母板包括第一電子電路板202和第二電子電路板204。很多母板部件206、208、210、212和214包括在電子電路板202和204上。第一電路板202包括第一連接器216并且第二電路板204包括第二連接器218。如圖所示,這些連接器并不是相配合的,但通過在箭頭219的方向上移動第一電路板202,這些連接器與另一個配合并形成連接。兩個電路板的連接構成了 一個單一的、模塊化的母板。在其他實施例中,模塊化母板200包括三個或更多電路板(未示出),每個電路板通過一個或多個母板連接器連接至另一個電路板。在又一些其他實施例中,模塊化母板包括三個或更多電路板(未示出),并且這三個電路板中只有兩個通過母板連接器連接。如圖19中所示,連接器216和218具有相對應的幾何結構。這種對應允許連接器216和218完全配合。在一些實施例中,每個連接器的幾何結構包括多于一個的形式或“子幾何結構”的功能聯(lián)合。一個這種子幾何結構在本文被稱為“連接子幾何結構”。連接子幾何結構包括用于電氣地且機械地與連接器相連接的必要的形式和結構,該連接器具有相應的連接子幾何結構。例如,圖19的“連接子幾何結構”包括插槽213a、213b、213c、213d、以及213e以及長形凸出件215a、215b以及215c。插槽213被配置成用于牢固地接收長形凸出件215以提供機械和電氣連接。如本領域的普通技術人員將會理解的是,母板連接器的連接子幾何結構可以具有各種形式或形狀,以提供與相應連接器機械地相連接的裝置。盡管圖19至22展示了具有凸出件和插槽的連接器,但可以采用任意其他類型的其他機械和/或電連接器,它們可以機械地且電氣地連接兩個電子電路板。在一些實施例中,連接子幾何結構可以包括以下中的一項或多項指件和腔體、峰件和谷件、插頭和插座、管腳、裝配件、閉鎖裝置、或任意其他已知的配合結構組。在一些實施例中,通過使布置在連接器216和218上的電觸頭相接觸來產(chǎn)生電氣連接。如本文所用,術語“電觸頭”是指布置連接器上的、本領域的普通技術人員已知是用于建立兩個連接器之間的電氣連接的任意結構。例如,觸頭可以是金屬接觸墊,例如銅接觸墊。在一些實施例中,母板連接器包括地連接器和多個電觸頭(未示出)。在其他實施例中,插槽213和長形凸出件215包括多個電觸頭。在一些實施例中,電觸頭位于凸出件215的遠端上和插槽213的內(nèi)凹部上。在其他實施例中,電觸頭位于凸出件215和插槽213的整個長度上。在一些實施例中,電連接器僅當母板連接器完全配合時才可操作地連接。如果母板連接器被限制而不能完全配合,則這些電連接器不會在母板連接器之間提供足夠的電氣通信。連接子幾何結構的附加實例示于圖20至22中,以下對此進行描述。在一些實施例中,連接器幾何結構包括第二子幾何結構、“安全子幾何結構”。安全子幾何結構包括一個或多個安全密鑰結構,它們被包含在該連接器幾何結構上。安全密鑰結構限制了不具有相應的安全密鑰結構的連接器與任意連接器相連接的能力。在一些實施例中,“安全子幾何結構”的一部分或全部被形成到連接子幾何結構的形式或結構之中或之上。在其他實施例中,安全子幾何結構被布置在連接器的獨立部分上,而不是連接子幾何結構上。同樣,兩個母板連接器的安全子幾何結構就像鑰匙和鑰匙孔中的槽口和凹槽。類似槽口和凹槽,安全子幾何結構抑制與母板連接器(不具有相應的安全子幾何結構或相應的“鍵控配置”)的配合。圖20展示了一對母板連接器222和224的一個實施例的側視圖。連接器222和224的幾何結構是對應的,因此第一連接器222可以與第二連接器224相配合以提供機械和電氣連接。每個連接器幾何結構包括連接子幾何結構和安全子幾何結構。第一連接器的連接子幾何結構包括多個凸出件246a-e和多個插槽246a_d。第二連接器224的連接子幾何結構包括多個凸出件248a_e和多個插槽244a_d。每個連接器幾何結構還包括安全子幾何結構。第一連接器222的安全子幾何結構包括多個安全密鑰結構226、230、234以及238。第一連接器224的安全子幾何結構包括多個安全密鑰結構228、232、236以及240。第一連接器222和第二連接器224的安全子幾何結構相對應,這樣使得第一連接器222和第二連接器224的幾何結構可以配合并在兩個電路板之間提供電氣和機械連接。需要注意的是,如果第一連接器222或第二連接器224不包括它的安全密鑰結構,這兩個連接器就不能完全配合。因此,安全密鑰結構抑制與不具有對應安全密鑰結構的連接器相配合。例如,如果第一連接器222的凸出件246c不具有安全密鑰結構238,插槽244c中的安全特征240不會抑制第一連接器與第二連接器224完全配合。同樣,如果凸出件248d不具有安全密鑰結構232,那么第二連接器224不會與第二連接器222完全配合。兩個連接器222和224的其他安全密鑰結構226、228、234和236同樣如此。圖21展示了兩個相對應的母板連接器260和262的另一個實施例的三維視圖。第一連接器260包括很多長形的凸出件264和266。同樣,第二連接器262包括很多長形的凸出件270和插槽268。凸出件和插槽包括每個連接器的連接子幾何結構,該連接子幾何結構對應于另一個連接器的連接子幾何結構。每個連接器包括很多安全密鑰結構,這些安全密鑰結構包括它的安全子幾何結構。例如,第一連接器260包括三個安全密鑰結構272、274和276。同樣,第二連接器262包括三個安全密鑰結構278、280和282,它們對應于第一連接器260的那些安全密鑰結構。就像圖20的安全密鑰結構,圖21的安全密鑰結構,這些安全密鑰結構抑制與另一個不具有相應的安全密鑰結構的連接器的完全配合。需要注意的是,安全密鑰結構272和280將阻止與不具有相應安全結構的連接器的任何程度的配合。圖22展示了兩個相應母板連接器290和292的三維實施例。母板連接器290和292包括相應的幾何結構,這些幾何結構包括相應的連接子幾何結構和安全子幾何結構。這些連接器具有連接子幾何結構,該連接子幾何結構包括很多對應的長形凸出件和插槽,類似于圖20至21的那些結構。這些連接器還具有對應的安全子幾何結構,這些子幾何結構由很多安全結構294、296、298、300、302、以及304構成。安全密鑰結構是一種類型的槽口和凹槽,它們被唯一地定位在連接器的凸出件上以防止與具有非對應幾何結構的任意連接器相配合。如本領域的的普通技術人員將要理解的,母板連接器的安全子幾何結構可以采用各種形式或形狀。在一些實施例中,安全子結構包括很多不同類型的安全密鑰結構,如圖20所示。在其他實施例中,安全子幾何結構包括單一類型的安全密鑰結構,如圖22所示,該結構只包括槽口和凹槽。各種安全密鑰結構可以與任意安全子幾何結構相組合。例如,圖20展示了很多安全密鑰結構類型,例如鋸齒狀凸出件228、長形凸出件236、第一鍵控凸出件232、第二鍵控凸出件238。這些安全密鑰結構的每一個在相對的連接器上具有一個對應的安全結構。圖21展示了其他類型的安全密鑰結構,即圓形槽口 272、三角形槽口 274、以及三角形長形凸出件282。這些安全密鑰結構的每一個在相對的連接器上具有對應的安全密鑰結構。圖22展示了不同的槽口 300、302和304以及它們的對應凹槽294、296和298。本領域的普通技術人員將要認識到的是,這個安全密鑰結構類型列表不是窮盡的,而是可以將更寬范圍的安全密鑰結構和結構類型結合到本發(fā)明中。安全密鑰結構的獨特的定位、尺寸和形狀提供了具有獨特鍵控配置的母板連接器。通過修改這些特征的任意一個,可以創(chuàng)建替代的鍵控配置。如以上所解釋,在一些實施例中,母板連接器必須完全配合以建立適當?shù)碾姎膺B接。所以,如果安全密鑰結構阻止兩個非對應的母板連接器完全配合,這些連接器不能建立電氣連接并且沒有電氣通信會建立。在一些實施例中,母板連接器也必須完全配合以便建立牢固的機械連接。例如,連接子幾何結構可以包括管腳、掛鉤、凹槽等,它們在完全配合時鎖牢這些連接器。以此方式,安全密鑰結構限制連接器的連接性以便與相應的安全子幾何結構相配合。在一些實施例中,母板連接器包括外殼以便容納連接器的內(nèi)部操作。在一些實施例中,外殼包括多個內(nèi)部的、平行的電路板。每個內(nèi)部電路板包括至少一個信號線和地線。信號線和地線被結合到電路板上。這些線在電路板接口上和配合接口上與外殼連接。該配合接口向連接器的連接子幾何結構的電氣部分提供電氣連接。電路板接口通過連接器連接并傳輸來自電路板的電信號。因此,當兩個母板連接器互連時,電信號通過第一連接器的電路板接口、再通過信號線被發(fā)送至該配合接口。在該配合接口上,電信號通過配合的連接器的連接子幾何結構上的電觸頭進行發(fā)送。然后這個信號經(jīng)由第二母板連接器的配合接口通過信號線被發(fā)送至母板連接器,在該母板連接器上它被路由至第二電路板的適當?shù)碾姎獠考稀R虼?,通信信號在模塊化母板系統(tǒng)中的互連電路板之間進行轉(zhuǎn)移。因此,如本文所討論,本發(fā)明的實施例包括用于提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法。具體而言,本發(fā)明的實施例涉及提供模塊化處理單元,該模塊化處理單元被配置為在一個企業(yè)產(chǎn)品中選擇性地利用一個或多個附加處理單元進行調(diào)整。在至少一些實施例中,該模塊化處理單元包括非基于外設的包封物、冷卻處理(例如,熱力學對流冷卻處理、強制空氣冷卻處理和/或液體冷卻處理)、優(yōu)化的分層印刷電路板配置、優(yōu)化的處理和存儲器比率、以及提供增強的靈活性并支持外圍設備和應用的動態(tài)背板。本發(fā)明可以按其他特定形式體現(xiàn)而不脫離其精神或本質(zhì)特征。所描述的實施例在所有方面應被認為是解說性的而不是限制性的。本發(fā)明可以按其他特定形式體現(xiàn)而不脫離其精神或本質(zhì)特征。所描述的實施例在所有方面應被認為是解說性的而不是限制性的。因此本發(fā)明的范圍由所附權利要求指出而不是由上述說明所指出。在權利要求的等價的含義和范圍內(nèi)的所有改變都被包括在權利要求的范圍內(nèi)。在一個方面,一種模塊化處理單元包括具有第一電子電路板和第二電子電路板的模塊化母板,該第一電子電路板包括第一母板連接器并且該第二電子電路板包括第二母板連接器,該第二母板連接器可操作地連接至第一母板連接器;以及連接至該模塊化母板上的動態(tài)背板,其中該動態(tài)背板支持模塊化母板和外部設備之間的通信。該模塊化處理單元的實現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個或多個。第一母板連接器可以包括第一幾何結構(包括被成形用于與第二母板連接器牢固地配合的第一子幾何結構)和第二子幾何結構(具有抑制與不具有相應安全密鑰結構的第二母板連接器的配合的安全密鑰結構)。該第二母板連接器可以包括第二幾何結構(包括被成形用于與第一母板連接器牢固地配合的第三子幾何結構)和第四子幾何結構(被成形為具有與第一母板連接器的安全密鑰結構相對應的安全密鑰結構)。第一電子電路板可以位于第一平面中,并且第二電子電路板位于第二平面中。該模塊化處理單元可以進一步包括被連接至模塊化母板上的非基于外設的包封物。可定制的計算機處理單元具體參見圖27和28,本發(fā)明的特征體現(xiàn)在一個實例性實施例中,并且這些圖展示了專有的非外設的或非基于外設的處理控制單元402,它們以透視圖示出。在其最簡單形式中,處理控制單元402包括專有包封物模塊410以及專有的印刷電路板設計(圖34中示出)。通過包封物模塊436的具體的并且計算出的設計,處理控制單元402提供了在現(xiàn)有技術的處理單元或計算機中未發(fā)現(xiàn)的、前所未有的計算機處理優(yōu)點和特征。的確,如本文描述和要求的,本發(fā)明的處理控制單元提出了從傳統(tǒng)計算機或處理控制單元的完整的概念化轉(zhuǎn)變或范式轉(zhuǎn)變。這種范式轉(zhuǎn)變從以下披露的主題中變得明顯,該主題體現(xiàn)在所附權利要求中。圖27和28展示了完全組裝狀態(tài)下的處理控制單元402,一般性地示出了處理控制單元402的主要部件中的很多部件。如所敘述的,處理控制單元402包括包封物模塊410,該模塊本身具有非常特殊的且獨特的支撐結構和幾何配置或設計,針對圖29對這種配置或設計進行更為充分地描述。在一個代表性的并且目前優(yōu)選的實施例中,包封物模塊410包括主支撐底架414 ;第一插件466 ;第二插件470 ;第三插件474 (未示出);動態(tài)背板434(未示出);第一端板438 ;第二端板442 (未示出);第一端蓋446 ;以及第二端蓋450,以提供用于一個或多個處理和其他計算機部件(例如印刷電路板板、處理芯片、以及電路)的封閉的外殼或包封物。圖29和30展示了主支撐底架414的示例性實施例和被設計用于附裝或連接至主支撐底架414上的包封物模塊410的零部件的一些。優(yōu)選地,這些零部件可拆卸地連接至主底架414,如圖所示,以便能夠?qū)崿F(xiàn)本文描述的和敘述的處理控制單元402的獨有特征和功能中的一些。主支撐底架414用作包封物模塊410和處理控制單元402的主支撐結構。它的小尺寸和專有設計提供了在本領域設計中尚未發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點和益處。實際上,主支撐底架414提供了對處理控制單元402的零部件的結構支撐,這些零部件包括任意附加的物理附屬裝置、處理和其他電路板部件,并且使處理控制單元402能夠適當任意類型的環(huán)境,例如結合到任意已知結構或系統(tǒng)中、或用在集群的并且復用的環(huán)境中。具體而言,如圖29和30所示,處理控制單元402,尤其是包封物模塊410,實際上是由立方形設計構成的,其中主支撐底架414的第一、第二和第三壁式支架418、422和426以及動態(tài)背板434在被連接時包括包封物模塊410的四個側面,其中聯(lián)合模塊或連接中心54位于包封物模塊410的每個角上。在一些實施例中,連接中心454用于整體地連接第一、第二和第三壁式支架418、422和426,并且提供以下討論的背板可以附裝到其上的基座。當插入到附裝接收件490中時利用附裝裝置將背板連接至主支撐底架414上,附裝接收件在圖29中示為一個孔并且可以是帶螺紋的或者不依賴于所用的具體類型的附裝裝置。在一些實施例中,連接中心54進一步為存在于處理控制單元402內(nèi)的專有印刷電路板設計的至少一部分提供主支架和連接中心,以下將進行討論。如圖29所示(并且以下針對圖36進行更為詳細地討論),印刷電路板或支撐印刷電路板的板(它們都未在圖29中示出)能夠插入到一個或多個槽形板接收件462中并且鎖牢在其中。圖中所示的和本文描述的具體設計僅僅是將印刷電路板鎖牢或接合在處理控制單元402內(nèi)的一個實施例或裝置的實例。其他設計、組件或設備是可以設想的并且如本領域普通技術人員所公認是可以使用的。例如,用于鎖牢處理部件的裝置可以包括螺釘、鉚釘、過盈配合、以及普遍為人所知的其他裝置。主支撐底架414進一步包括多個滑動式接收件482 (該滑動接收件被設計成用于接收位于一個或多個插入構件上的相應插件中)、動態(tài)背板、或用于將兩個或更多個處理控制單元連接在一起或允許處理控制單元實施到另一個結構(例如Tempest上層結構)中的某個種類的安裝支架?;瑒邮浇邮占?82還可以用于容納或接收一個結構的適當元件或者一個結構或裝置本身,其中處理控制單元,特別是包封物模塊,用作承載構件。處理控制單元402用作承載構件的能力源于其獨特的底架設計。例如,處理控制單元402可以用于將兩個結構橋接在一起并有助于結構的整體結構支撐和穩(wěn)定性。另外,處理控制單元402可以承受直接附裝至主支撐底架414上的負載。例如,計算機屏幕或監(jiān)視器可以由處理控制單元402物理地支撐并進行過程控制。作為進一步的實例,處理控制單元402可用于物理地支撐并過程控制各種家用設施,例如照明器材、斷路器盒等。而且,如果需要的話,可以采用相似的方式將附加散熱片組件從外部聯(lián)接至處理控制單元402。很多其他可能的支承負載的情況或環(huán)境是可能的并且可以在本文中設想到。因此,本文確切敘述的那些實施例僅為解說性的并且不以任何方式進行限制?;瑒邮浇邮占?82被示為基本上圓柱形的通道,該通道延伸了主支撐底架414的連接中心454的長度?;瑒邮浇邮占?82只包括用于將外部部件連接至主支撐底架414上的一個裝置。其他設計或組裝方式是可以設想的并且可用于執(zhí)行提供用于附裝各種零部件(例如以上描述的為本領域普通技術人員所公認的那些部件)的裝置的這個預期功能。圖29和30進一步展示了主支撐底架414的凹形特征,尤其是第一、第二和第三壁式支架418、422和426。第一、第二和第三插入構件466、470和474包括相應的凹形設計。這些零部件各自進一步包括專門計算出的曲率半徑,因此第一壁式支架418包括曲率半徑420以對應于被設計到第一插件466中的配合曲率半徑。同樣,第二壁式支架422包括曲率半徑424以對應于被設計到第二插件407中的配合曲率半徑,而第三壁式支架426包括曲率半徑428以對應于被設計到第三插件474中的配合曲率半徑。如圖31和32中所示,端板438和442以及端蓋446和450各自包括類似的設計輪廓以匹配主支撐底架414的凹形設計輪廓。在圖29和30所示的實施例中,壁式支架包括大約2. 8英寸的曲率半徑,而插入構件包括大約2. 7英寸的曲率半徑。凹形設計和計算出的曲率半徑各自都有助于主支撐底架414的整體結構剛性和強度,并且有助于處理控制單元402的熱力學散熱性能。例如,在以下更為詳細描述的自然對流冷卻系統(tǒng)中,凹形設計幫助熱空氣散發(fā)到包封物模塊410的外側的、并且主要是上方的拐角,因此允許熱量或熱空氣從處理控制單元402的內(nèi)部的頂部中心散發(fā)出去并且朝右上角和左上角散發(fā),然后在該處它通過通風端口 498 (圖31)排出或它可以進一步通過包封物模塊410的頂部進一步傳導??梢栽O想其他的實施例,其中這些元件的曲率半徑可以彼此不同,以便在需要時提供包封物模塊410的最優(yōu)設計。在優(yōu)選實施例中,主支撐底架414包括全金屬底架,該全金屬底架被結構化并設計用于為處理控制單元402和其中包含的部件提供極為強力的支撐結構。在正常情況下,甚至在極端情況下,主支撐底架414能夠承受源自各種外部來源的較大的作用力和沖擊力,例如通常會對現(xiàn)有的相關計算機包封物造成損毀或凹陷或限制它們在其他或極端環(huán)境中使用的能力的那些外部來源。實際上,主支撐底架414是為處理控制單元402提供幾乎不可破壞的計算機包封物的主要貢獻因素。計算機包封物中的這種獨特特征與用于建造包封物模塊410的這些部件的具體設計(包括它們的幾何設計)、它們裝配在一起的方式、它們的材料組成、以及其他因素(例如材料厚度)有直接的關系。具體而言,優(yōu)選地,包封物模塊410全部以半徑形式來構造,其中幾乎存在的每一個特征和元件都包括一個半徑。這種半徑原則所發(fā)揮的作用是任何施加到處理控制單元402上的負載都轉(zhuǎn)移到處理控制單元402的外邊緣上。因此,如果負載或壓力被施加到包封物模塊40的頂部,該負載將沿著側面轉(zhuǎn)移到頂部和基座中、并且最終轉(zhuǎn)移到包封物模塊410的拐角中。實際上,所施加的任意負載都轉(zhuǎn)移到處理控制單元402的拐角上,在該處集中了最大的強度。處理控制單元402及其部件,即包封物模塊410 ;主支撐底架414 ;插件466、470和474 ;動態(tài)背板434 ;以及端板438和442,優(yōu)選地各自是利用擠出工藝由金屬制造的。在一個示例性實施例中,主支撐底架14、第一、第二和第三插件466、470和474、動態(tài)背板34、以及第一和第二端板38和42是由優(yōu)質(zhì)鋁制成以便為包封物模塊410提供強力的、質(zhì)量又輕的特征。另外,利用金屬外殼提供了良好的熱傳導性能。盡管優(yōu)選地是由鋁或各種等級的鋁和/或鋁復合材料制造,但可以設想的是,各種其他材料,例如鈦、銅、鎂、最近獲得的混合型金屬合金、鋼、以及其他金屬和金屬合金,還有塑料、石墨、復合材料、尼龍、或這些根據(jù)用戶的具體需求和/或需要而定的組合形式,都可用于構建包封物模塊410的主要部件。實際上,處理控制單元的預期使用環(huán)境很大程度上決定了它的構建部件的具體材料組成。如所敘述的,本發(fā)明的重要特征是處理控制單元適應于并且被用于若干用途和若干不同的和/或極端的環(huán)境中的能力。因此,處理控制單元的具體設計依賴于齊心協(xié)力使用適當?shù)牟牧稀Q言之,本發(fā)明的處理控制單元設想了利用并包括一種預先確定的并且專門鑒定的材料組成,根據(jù)其預期用途,該材料組成將更好地滿足其需要。例如,在液體冷卻模式或設計中,密度更高的金屬(例如鈦)可用于向處理控制單元提供更絕緣的性能。假設具有優(yōu)選的鋁組成,包封物模塊410是十分堅固、重量輕、并且易于四處移動的,從而為終端用戶和制造商提供了顯著的利益。例如,從終端用戶的觀點來看,處理控制單元402可以被適配成用在已有的相關計算機不能使用的各種環(huán)境中。另外,終端用戶實際上可以隱藏、掩蓋或偽裝處理控制單元402以便提供更整潔的外觀、更整齊的空間,或者提供美學上更為吸引人的工作站。
從制造商的觀點看,包封物模塊410和處理控制單元402能夠利用一個或多個自動組裝過程進行制造,例如自動鋁擠出過程外加自動機器人過程,以便安裝或組裝以上指明的零部件的每一個。由于它適用于擠出和機器人組裝過程,快速大量生產(chǎn)包封物模塊410的能力同樣是有利的。當然,處理控制單元402還可以利用其他已知的方法制造,例如壓模鑄造、注射成型、以及手工組裝,這依賴于處理控制單元的所需具體特征和具體的預期用途。另外,由于包封物模塊410尺寸小并且質(zhì)量較輕,運輸費用以及制造成本也可以大幅減少。繼續(xù)參見圖30,展示了包封物模塊10的主要部件,即主支撐底架414和若干插件,它們被設計用于可拆卸地附裝或連接至主支撐底架414的側面。圖26還展示了當動態(tài)背板434被設計為可拆卸地附裝或連接主支撐底架414的后部時,該動態(tài)背板的代表性實施例。具體而言,第一插件466附裝至第一壁式支架418。第二插件470附裝至第二壁式支架422。第三插件474附裝至第三壁式支架426。而且,第一、第二和第三插件466、470和474的每一個以及第一、第二和第三壁式之間418、422和426大致上包括相同的曲率半徑,因此它們可以按嵌套或匹配關系上配合或裝配在一起。第一、第二和第三插件466、470和474的每一個包括與主支撐底架414連接的裝置。在一個示例性實施例中,如圖30所示,每個插件在其相對的兩端上包括兩個插入接合構件478。接合構件478被設計為裝配在用于與各種外部設備、系統(tǒng)、物體等(以下稱為外部物體)相接合或連接的裝置中,其中該接合裝置是在主支撐底架414中形成的。在所示的實例性實施例中,用于接合外部物體的裝置包括沿著主支撐底架414定位的多個滑動式接收件82,如以上圖29所示和指出的。還可以設想其他裝置,例如利用范圍從鎖扣、螺絲釘、鉚釘、聯(lián)鎖系統(tǒng)、以及本領域眾所周知的任意其他裝置的各種附件。動態(tài)背板434還被設計用于或者能夠可釋放地與主支撐底架414相連接。動態(tài)背板434包括用于接合主支撐底架414的裝置。在所示的示例性實施例中,接合裝置由位于動態(tài)背板434的相反末端上的兩個接合構件486構成。接合構件486在它們沿著主支撐底架414的后部的各自位置(示為空間430)處裝配在槽形板接收件462內(nèi),以便將動態(tài)背板434可拆卸地附裝至主支撐底架414上。因此,在至少一些實施例中,動態(tài)背板434可以可滑動地接收在主支撐底架414中并從中釋放。這些具體特征旨在用作若干可能的配置、設計或組裝方式之一。因此,本領域的普通技術人員將認識到除圖中具體示出的和本文描述的那些之外的、可用于將動態(tài)背板434附裝至主支撐底架414上的其他裝置。用于接合外部物體的裝置尤其是滑動式接收件482能夠可釋放地連接各種類型的外部物體,例如插件466、470和474、安裝支架、另一個處理控制單元、或任意其他需要的裝置、結構或組件。如圖30所示,滑動式接收件482以可釋放的方式接合對應的接合構件478,從而允許每個插件按照需要滑入和滑出。如所敘述的,用于連接主支撐底架414的其他裝置和用于接合外部物體的裝置在本文中是可以設想的、并且是本領域普通技術人員將清楚的。通過允許每個插件和動態(tài)背板434可拆卸或可釋放地連接至主支撐底架414,獲得了處理控制單元402優(yōu)于現(xiàn)有的相關計算機包封物的若干顯著優(yōu)點。例如而無意以任何方式進行限制,出于審美目的,可以拆卸、替換、或交換第一、第二和第三插件466、470和474。這些插入構件可以具有不同的顏色和/或紋理,因而允許定制處理控制單元402以適當特定喜好或更適當于給定的環(huán)境或布置。而且,通過允許每個終端用戶指定他們的具體單元的外觀和整體感覺,獲得了更強的多用性??刹鹦痘蚩山粨Q的插入構件還提供了為使用這種單元的任何公司實體或個人烙印處理控制單元402的商標(例如,利用圖標和商標)的能力。由于它們位于主支撐底架414的外部,插入構件能夠呈現(xiàn)任意形式或根據(jù)需要烙印商標。除了美學方面,還可以認識到其他優(yōu)點。例如,因為可以將動態(tài)背板434拆卸、用另一個動態(tài)背板替換、和交換(如以下討論),處理控制單元402可以容易地定制以便與各種外部設備進行過程連接。在另一個等級的多用性上,用于接合外部物體的裝置為處理控制單元402提供了魯棒地并且可定制地創(chuàng)建智能物體的能力。例如,處理控制單元可以布置在移動裝置中或?qū)S袛U展塢中,在該處它可以用作任意能想到物體的控制單元,例如船、汽車、飛機、以及迄今為止不能包含處理控制單元的其他物品或裝置,或者在該處很難或不可能這樣做。參見圖31,圖中展示了第一端板438或第二端板442之一的示圖,該端板分別連接到主底架414的第一和第二端部440和444,并用于提供允許空氣從處理控制單元402的內(nèi)部流入和流出或進入和排出的裝置。第一和第二端板438和442分別與第一和第二端蓋446和445 (示于圖32中)一起工作,以便向包封物模塊410提供保護性和功能性覆蓋。第一和第二端板438和442利用附裝裝置510 (如圖27中所示)附裝至主支撐底架414。附裝裝置510典型地包括各種類型的螺絲釘、鉚釘以及本領域中眾所周知的其他固緊件,但還可以包括用于將第一和第二端板438和442與第一和第二端蓋446和450 —起附裝至主支撐底架414上的其他系統(tǒng)或裝置,如在本領域眾所周知的。在示例性實施例中,附裝裝置510包括能夠裝配在相應的附裝接收件490中的螺絲釘,該附裝接收件位于主支撐底架414的四個拐角處的連接中心454中(附裝接收件490和連接中心454示于圖29中)。在結構上,第一和第二端板438和442包括的幾何形狀和設計用于匹配主支撐底架414的端部440和444的幾何形狀和設計。具體而言,如圖31所示,第一和第二端板438和442的周邊輪廓包括一系列凹形邊緣,每個凹形邊緣具有與相應壁式支架和動態(tài)背板相匹配的曲率半徑。實際上,端板438和442用于通過與包封物模塊410的形狀(無論該形狀是什么樣)保持一致來關閉包封物模塊410的端部。第一和第二端板438和442的主要功能之一是提供用于幫助或允許空氣流入包封物模塊410和流出它的裝置。在圖31所示的代表性實施例中,這種裝置包括多個開孔或通風端口 498,這些開孔或通風端口沿著端板438和442的表層或表面間隔排列并延伸穿過這些端板。在一個實施例中,處理控制單元402利用自然對流來冷卻被包含其中的處理部件。通過為端板438和442裝配通風端口 498,允許環(huán)境空氣進入處理控制單元402的內(nèi)部,同時當從位于處理控制單元402的內(nèi)部的處理器和其他部件產(chǎn)生加熱的空氣時,允許該加熱的空氣從內(nèi)部排出或流出到外部環(huán)境中。通過自然物理學,加熱的空氣上升、并且在更冷的空氣吸入包封物模塊410時從包封物模塊410被排出。環(huán)境空氣和加熱的空氣的對應的流入和流出允許處理控制單元402利用自然對流冷卻系統(tǒng)來冷卻這些處理器、內(nèi)部散熱器(以下進行討論)、以及在處理控制單元402中工作或運行的其他內(nèi)部部件。通風端口498優(yōu)選地是數(shù)量眾多的、并且跨越了端板438和442的大部分表面區(qū)域,尤其是外側邊緣區(qū)域,因此能夠以空氣冷卻模式對所有內(nèi)部部件進行增強的且有效的冷卻。在一些實施例中,以精確的規(guī)格來機加工通風端口 498,以優(yōu)化氣流并并將部分氣流壓入包封物模塊410。通過壓入一些氣流,灰塵和其他沉積物或顆粒被禁止進入包封物模塊410的內(nèi)部,在內(nèi)部它們可以對處理控制單元402產(chǎn)生破壞并使其性能下降。的確,通風端口 498的尺寸優(yōu)選地是只允許空氣粒子從中流過。因為包封物模塊410優(yōu)選地由金屬制成,整個結構或該結構的一部分可以是帶正電或負電的以禁止灰塵和其他顆粒或碎片被吸入包封物中。這樣的靜電荷還防止了靜電荷在灰塵和其他元件之間跳躍并破壞主板的可能。提供靜電荷類似于離子過濾,只是過程相反。通過使包封物模塊410帶負電,所有帶正電荷的離子(例如,灰塵、塵埃等)被排斥。圖6展示了第一端蓋446和第二端蓋450,這些端蓋被設計為分別裝配在第一和第二端板438和442上、并且裝配在主支撐底架414的每個端部440和444的一部分上。這些端蓋優(yōu)選地由某些類型的吸收碰撞的塑料或橡膠制成,因而用于為處理控制單元402提供保護屏障、并用于為它的整個外觀和感覺做貢獻。在一個當前優(yōu)選的實施例中,處理控制單元402包括相對于傳統(tǒng)計算機包封物或與之相比而言相當小的覆蓋區(qū)或尺寸。例如,在一個當前優(yōu)選的實施例中,其幾何尺寸大約為3. 6英寸長、3. 6英寸寬、和3. 6英寸高,這些尺寸遠小于現(xiàn)有的相關常規(guī)處理控制單元,例如桌面式計算機或大部分便攜式計算機或膝上計算機。除了其尺寸減小的特征外,處理控制單元402還包括相當獨特的幾何特征。圖27和28展示了這種獨特的形狀或幾何結構,它們中的大部分在上文中已經(jīng)披露。這些尺寸和幾何特征在形式上是專有的并且促進了處理控制單元402的特殊的、獨特的功能方面和性能。它們還提供或貢獻了在現(xiàn)有相關處理控制單元中未發(fā)現(xiàn)的特征和優(yōu)點。換言之,如本文描述和展示的,處理控制單元402的專有設計允許它以各種方式工作并在各種環(huán)境中運行,這些環(huán)境對于現(xiàn)有的相關常規(guī)計算機包封物和處理單元而言是不可能的。處理控制單元402可以具有任意尺寸和/或幾何形狀,這是很重要的。盡管在優(yōu)選實施例中處理控制單元2基本上是立方體形狀的(尺寸大約為3. 6英寸x3. 6英寸x3. 6英寸),但其他尺寸和形狀旨在被包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如,處理控制單元在形狀上可以是基本上矩形的、圓柱形的、三角形的、多邊形的、不規(guī)則的等。具體而言,如本文敘述的,該處理控制單元可以被適配為用于各種結構或超級結構中,例如本領域普通技術人員可設想的任意結構中。在這個意義上,處理控制單元402必須能夠包括適當?shù)某叽绾徒Y構,以便能夠具有它的預期環(huán)境的物理屬性。例如,如果處理控制單元將用在纖細的手持式裝置內(nèi),則將它構造為具有纖細輪廓的物理設計,因而與優(yōu)選實施例的立方體形狀大為不同。這樣,在處理控制單元402中使用的各種計算機和處理部件也能夠具有相關的尺寸和形狀以及設計。從其尺寸來看清楚的是,在一些實施例中,處理控制單元402不包括外圍部件,這外圍部件通??梢娪谀承┈F(xiàn)有技術的計算機包封物中,例如臺式機、個人計算機、或膝上計算機。因此,在一些實施例中,處理控制單元402稱為“非基于外設的”。的確,處理控制單元402包括專有的非外設設計,術語“外設”是指本領域周知的若干類型的現(xiàn)有部件之一或全部并且通常被容納在現(xiàn)有技術計算機包封物內(nèi)。在一些優(yōu)選實施例中,任意外圍設備是過程連接至處理控制單元402上的,但在物理上不包括在該單元的組成中。外圍設備可以利用本文描述的方法進行附裝或連接,例如通過滑入式或扣合式系統(tǒng)。然而很明顯,如果需要的話,處理控制單元402可以被設計為包括現(xiàn)有技術中可見的任意傳統(tǒng)外圍設備,例如硬盤、⑶-ROM驅(qū)動器、存儲設備等。因此本發(fā)明不限于非外設的設計。最常見類型的外圍設備或部件中的一些是大容量或媒體存儲設備(例如,硬盤驅(qū)動器。磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、固態(tài)存儲器驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、CD-ROM驅(qū)動器、DVD驅(qū)動器、Zip驅(qū)動器等)、視頻卡、聲卡、以及內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器。盡管通常不被包封物模塊410和處理控制單元402在物理上支持或?qū)嶋H在物理上并不存在于該包封物模塊中,但所有這些類型的外圍設備或部件如設計那樣仍然旨在是與處理控制單元402相兼容、發(fā)揮作用的、和/或共同操作的。應當注意的是,描述的這些設備通常被認為是外設。然而,這些設備還可以集成或嵌入到處理控制單元402的印刷電路板設計中,其中它們并不包括外設或不被認為是外設、相反是與處理控制單元402的印刷電路板設計相關聯(lián)的邏輯的一部分。例如,視頻卡和聲卡可以是布置在處理控制單元402內(nèi)的多個印刷電路板(以下進行討論)中的一個或多個的邏輯的一部分。盡管優(yōu)選地不包含以上指明的內(nèi)部外圍設備,但優(yōu)選地處理控制單元402仍包括作為其內(nèi)部架構的一部分的系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線被設計為如本領域周知的那樣工作、并且被配置成用于連接各種外部部件和外圍設備(否則它們是內(nèi)部的)或使它們可操作。系統(tǒng)總線還能夠在這些部件與處理控制單元402的處理部件之間進行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)總線可以包括各種總線結構之一,這些總線結構包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、或使用各種總線架構中任意一種的本地總線。系統(tǒng)總線所連接的代表性部件包括處理系統(tǒng)和存儲器。其他部件可以包括一個或多個大容量存儲設備接口、一個或多個輸入接口、一個或多個輸出接口、和/或一個或多個網(wǎng)絡接口。盡管被設計成或旨在用于超越現(xiàn)有的相關計算機系統(tǒng),但處理控制單元402被設計成至少是與這些計算機系統(tǒng)一樣發(fā)揮作用的。因此,用戶能夠在典型性的或眾所周知的計算機系統(tǒng)(例如,桌面計算系統(tǒng))上完成的每件事情也都可以在本發(fā)明的計算機上完成。從實際的角度來說,這意味著沒有犧牲功能或操作,而是增加了很多。這樣,為了能夠利用本文描述的專有設計實現(xiàn)這一點,處理控制單元402必須能夠如現(xiàn)有相關計算機或計算機處理器一樣執(zhí)行相似的任務,還要能夠訪問或利用為執(zhí)行這類任務所需要的那些部件。為了用作計算單元,處理控制單元402包括用于連接這些各種已指明的外設和其他硬件部件的必要裝置,即使它們優(yōu)選地位于沒有包封物模塊410的情況下或是遠離它。因此,本發(fā)明的處理控制單元402包括各種連接裝置以提供每個外圍設備與包含在處理控制單元402內(nèi)的處理部件之間的必要連接。例如,可以使用一個或多個大容量存儲設備接口將一個或多個大容量存儲設備連接至處理控制單元402的系統(tǒng)總線。大容量存儲設備和它們的相應計算機可讀介質(zhì)提供對數(shù)據(jù)和/或可執(zhí)行指令的非易失性存儲,這些數(shù)據(jù)和/或可執(zhí)行指令可以包括一個或多個程序模塊(例如操作系統(tǒng))、一個或多個應用程序、其他程序模塊、或程序數(shù)據(jù)。這些大容量存儲設備優(yōu)選地位于處理控制單元402的外圍、但允許它保存大量數(shù)據(jù)。如上所述,大容量存儲設備的實例包括硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、固態(tài)存儲器驅(qū)動器、以及光盤驅(qū)動器。大容量存儲設備可以從固態(tài)存儲器單元、磁硬盤、可移動磁盤、磁帶、光盤、或另一種計算機可讀介質(zhì)中進行讀取和/或?qū)懭搿T谶m當?shù)拇笕萘看鎯υO備的一個當前優(yōu)選的實施例中,圖33展示了包含可擴展存儲器設備470的大容量存儲設備。換言之,圖33展示了包含一個或多個外圍存儲器部件472’、472”和472’ ”(統(tǒng)一地且單獨地稱之為存儲器部件472)的外圍存儲設備的代表性實施例,這些存儲器部件包含至少兩個電連接器。如圖33中所示,電連接器允許第一外圍存儲器部件72’物理地且電氣地連接至處理控制單元402、還連接至另一個外圍存儲器部件472”。盡管每個外圍存儲器部件472可以包括任意適當數(shù)量或類型的電連接器,但圖33展示的實施例中每個存儲器部件472包括被布置在第一表面上的傳統(tǒng)公連接器474 (例如,公USB連接器)、和被布置在第二表面(與第一表面相對)上的母連接器476 (例如,母USB端口)。在又一個實施例(未示出)中,每個存儲器部件472包括兩個公和兩個母的電連接器。在這種實施例中,這多個公和母的電連接器幫助提升向以及從各種存儲器部件傳送信息的速度。當該處理控制單元包括可擴展存儲器時,單獨的存儲器部件472可以具有任意的適當特征。在一個實例中,單獨的存儲器部件472包括固態(tài)存儲器驅(qū)動器;小型的磁硬盤驅(qū)動器;或另一個計算機可讀介質(zhì)。然而,在一些優(yōu)選的實施例中,每個存儲器部件包括固態(tài)存儲器驅(qū)動器,例如閃存、基于SRAM或基于DRAM的存儲器驅(qū)動器。在另一個實例中,單獨的存儲器部件472可以堆疊至任意的適當高度。例如,外圍存儲器部件472可以一個接一個地堆疊,這樣2個、3個、4個、5個或更多存儲器部件進行堆疊并彼此進行過程連接。在又一個實例中,每個存儲器部件可以包括任意適當容量的存儲器(例如32千兆字節(jié)、64千兆字節(jié)、100千兆字節(jié)等)。在又一個實例中,可擴展存儲器470的存儲器可以手動或自動地重新分區(qū)。然而在一些優(yōu)選實施例中,可擴展存儲器設備的存儲器自動地重新分區(qū),或在聯(lián)機的情況下每當單獨的存儲器部件472連接至另一個部件472 (它連接至處理控制單元402)或從其斷開時重新分區(qū)。可擴展存儲器設備可以提供若干有利的特征。在一個實例中,通過將另一個單獨的存儲器部件472連接至可擴展存儲器470,可以容易地增加可用于處理控制單元402的存儲器容量。與此相反,通過將一個或多個存儲器部件472從可擴展存儲器470拔出或以其他方式斷開,可以容易地減少可擴展存儲器470中的存儲器容量。在另一個實例中,因為可擴展存儲器470附裝在處理控制單元402的外側(例如,通過動態(tài)背板434),可擴展存儲器470不會在很大程度上加熱該處理控制單元402的內(nèi)部。在又一個實例中,圖33展示了電連接器474和476用于物理地分隔單獨的存儲器部件472。以此方式,空氣能夠在單獨的存儲器部件472之間流動并通過自然對流冷卻它們。應當注意的是,盡管以上將可擴展存儲器設備470描述為在處理控制單元402外圍使用,但普通技術人員將認識到的是,可擴展存儲器470可以在任意的適當計算機、計算機系統(tǒng)或其他電子設備的內(nèi)部或外部使用?;仡櫶幚砜刂茊卧?02,處理控制單元402的一些實施例包括一個或多個輸入接口,以便使用戶能夠?qū)?shù)據(jù)和/或指令通過一個或多個相應的輸入設備輸入到處理控制單元402中。這類輸入設備的實例包括鍵盤和替代的輸入設備,例如鼠標、軌跡球、光筆、觸筆、或其他定位設備、麥克風、操縱桿、游戲手柄、圓盤式衛(wèi)星電視天線、掃描儀、攝錄像機、數(shù)碼照相機等。類似地,可以用于將輸入設備連接至系統(tǒng)總線上的輸入接口的實例包括串行端口、并行端口、游戲端口、通用串行總線(“USB”)、火線(IEEE1394)、以太網(wǎng)連接器(RJ-45 )、或任何其他適當?shù)慕涌凇R粋€或多個輸出接口還可以用于將一個或多個對應的輸出設備連接至系統(tǒng)總線。輸出設備的實例包括監(jiān)視器或視頻顯示器(例如,觀察器)、揚聲器系統(tǒng)、打印機等。這些具體的輸出設備也位于處理控制單元402的外圍(外側)。輸出接口的實例包括視頻適配器(例如,DVI連接器、DV1-1連接器、HDMI連接器等)、音頻適配器(例如,揚聲器適配器、麥克風適配器等)、并行端口等。在另一個實施例中,所使用的任意外圍設備被直接連接至系統(tǒng)總線而無需接口。此實施例在2003年10月22日提交的名稱為“提供動態(tài)模塊化處理單元的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Providing a Dynamically Modular Processing Unit),,的美國專利第7,075,784號中完整地進行了描述,該申請全文通過引用結合在此。提供非外設的計算機系統(tǒng)給予了用戶很多比更大型的塞滿外設的計算機單元更好的優(yōu)點。這些優(yōu)點的一些可以是用戶能夠減少為容納計算機單元和系統(tǒng)所需的空間。的確,本發(fā)明的處理控制單元可以直接設置在桌面上、或可以完全隱藏于視野之外。可能的存儲位置是無窮的。處理控制單元402甚至可以偽裝在一些類型的桌上物品(例如時鐘)中,以使它不被看到。其他特征可以包括噪聲和生成熱量的相對減少、或普遍適用性,以便將智慧或“智能”技術引入到各種物品、組件、或系統(tǒng)(外部物體)中,這樣外部物體能夠執(zhí)行一個或多個智能功能。這些以及其他的實例從本文的披露中將變得明顯。如上所述,本發(fā)明的處理控制單元402被設計具有某些主流部件,這些部件出于多種原因是位于包封物模塊410的外部。首先,因為它的小尺寸還有強大的處理能力,可以將處理控制單元402實施到各種設備、系統(tǒng)、車輛或組件中以根據(jù)需要增強它們。常用的外圍設備(例如專用顯示器、鍵盤等)可用在傳統(tǒng)的計算機工作站中,但處理控制單元402還可以不具有外設并且被定制為是很多物品、系統(tǒng)等的控制單元。換言之,處理控制單元402可用于將“智能”技術引入到任意類型的可設想的制造物品(外部物體),這樣外部物體可以執(zhí)行一個或多個智能功能?!爸悄芄δ堋痹诒疚闹锌梢远x為任意類型的計算機執(zhí)行功能,由于外部物體可操作地連接至和/或物理地連接至計算系統(tǒng)、即處理控制單元402上,該功能能夠由該外部物體執(zhí)行。第二,就冷卻問題而言,傳統(tǒng)計算機的內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量的大部分來自于兩個位置計算機處理器和硬盤驅(qū)動器。通過將硬盤驅(qū)動器移出包封物模塊410并將它置于處理控制單元402的外部,會實現(xiàn)更好且更高效的冷卻。通過提高系統(tǒng)的冷卻性能,會增加CPU本身的生命周期或壽命,從而增加了整個計算機處理系統(tǒng)的生命周期或壽命。第三,處理控制單元402優(yōu)選地包括隔離的電源。通過將電源與其他外圍設備相隔離,更多的供給電壓就可用于進行處理,不同于利用相同的電壓在除一個或多個外圍部件(例如,系統(tǒng)中存在的硬盤驅(qū)動器和/或CD-ROM)以外還為CPU供電。在工作站模型中,這些外圍部件將在不具有處理控制單元402的情況下存在并且優(yōu)選地將由監(jiān)視器電源來供電。第四,在一些當前優(yōu)選的實施例中,不使用燈光或其他指示器來指示該處理控制單元402是打開或關閉的或者是否存在任何磁盤活動。活動和電源指示燈仍可以使用,但優(yōu)選地它們位于監(jiān)視器上或另一個外圍包封物設備上。這種類型的設計是優(yōu)選的,因為其目的是系統(tǒng)可被用在無法看到燈光或它們是無效的很多應用中、或用在燈光是有害的應用中,例如暗室和其他光敏環(huán)境。然而明顯的是,例如可見于傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)上以表示通電或磁盤使用等這樣的外部照明,如果需要的話,可以被實施或結合到實際處理控制單元402中。第五,被動冷卻系統(tǒng),例如自然對流系統(tǒng),可用于散發(fā)處理控制單元的熱量,而不需要一些類型的機械或強迫通風系統(tǒng),例如鼓風機或風扇。當然,還設想了將這種強迫通風系統(tǒng)用在一些具體實施例中。應當注意的是,這些優(yōu)點并不都是包括在內(nèi)的。本領域的普通技術人員將認識到其他特征和優(yōu)點。參見圖34,圖中展示了處于組裝狀態(tài)中的處理控制單元402,尤其是包封物模塊410,該處理控制模塊具有第一端板438和第二端板442 (未不出)、第一和第二端蓋446和450、插件466、470 (未示出)和874 (未示出)、以及附裝至其上的動態(tài)背板434。動態(tài)背板434被設計成包括必要的端口和相關的連接裝置,這些端口和連接裝置用于將各種輸入/輸出設備和電源線連接至處理控制單元402以使能夠它工作,尤其是在工作站環(huán)境中。盡管所有可用類型的端口在本文中未專門示出和描述,但任意的現(xiàn)有端口以及將來會存在的任意其他類型的端口、或甚至性質(zhì)上專有的端口將與處理控制單元402相兼容并且能夠被設計到其中并且與其一同工作。盡管動態(tài)背板434可以只包括單一類型的輸入/輸出端口(例如,USB端口,它要求單一類型的邏輯以便與處理控制單元402的CPU相接),但在優(yōu)選實施例中動態(tài)背板434包括需要多個不同邏輯以便與CPU相接的多個輸入/輸出端口。因此,已設想了處理控制單元402可以包括要求任意適當類型的邏輯的任意適當數(shù)量的端口。在一個當前優(yōu)選的實施例中,動態(tài)背板434包括多達十四個的USB端口、六個SATA端口以及兩個XGP端口。然而,可以為所需的應用提供端口的任意需要的組合,這是可以預期的。僅舉例而言,在一個實施例中,動態(tài)背板434僅包括USB端口、并且可以具有與裝配在動態(tài)背板434的基板面中的USB端口一樣多的US B端口。如前文所提及,為了定制具體應用的處理控制單元402,動態(tài)背板434可以采用各種方式進行設計并且在需要時可以進行交換??山粨Q的背板434的一些實施例在圖34至38中示出。具體而言,在圖33所示的實施例中,動態(tài)背板434包括DVI視頻端口 520、10/100以太網(wǎng)端口 524、USB端口 528和532、SATA總線端口 536和540、電源按鈕544以及電源端Π 548。類似地,在圖34所示的代表性實施例中,動態(tài)背板434包括HD音頻輸入/輸出端口 500、502 和 504 ;USB 端口 528、529、530、531、532 和 533 ;eSATA端口 536 和 540 ;DVI_I 端口 521 ;XGP (ATI XGP)端口 522 ;RJ-45 以太網(wǎng)端口 523 ;ePCIe 端口 525、電源按鈕 544、復位按鈕546、以及電源端口 548。盡管圖36至38所示的動態(tài)背板434的實施例是類似于圖35中所示的實施例,但圖36至38所示的實施例在一些方面不同于圖35中所示的實施例。在一個實例中,取代ePCLe端口 525,圖36中所示的實施例包括第二 XGP端口 527。在第二實例中,圖37所示的實施例不具有復位按鈕546和ePCLe端口 525,但進一步包括附加的USB端口 538并且包括HDM-C端口 149。在最后一個實例中,圖38所示的實施例中動態(tài)背板434不具有XGP端口527、并進一步包括HDM1-A端口 535以及專有通用端口 537,該專有通用端口允許多個處理單元進行電氣連接以增加整個系統(tǒng)的處理能力。動態(tài)背板434的不同實施例(例如,圖8A至38中所示的那些實施例)允許處理控制單元402被定制用于各種應用。在一個實例中,圖35展示了在至少一個實施例中ePCLe端口 525允許可擴展存儲器設備470 (例如32GB SDD硬盤驅(qū)動器)電附裝至動態(tài)背板434。在另一個實例中,圖34至38所示的各種背板434被配置成用于允許處理控制單元402控制不同數(shù)量的視頻顯示器(例如監(jiān)視器)。例如,在圖39所示的實施例中處理控制單元402包括圖36所示的動態(tài)背板434。具體而言,圖39顯示,這種動態(tài)背板允許處理控制單元2同時控制多達六個監(jiān)視器601、602、603、604、605以及606。具體而言,圖39展示了通過其DV1-1端口 521 (圖36中示出),處理控制單元402可以控制兩個視頻顯示器601和602。而且,圖39展示了通過第一 522和第二 527XGP端口(在圖36中示出),處理控制單元402可以與兩個其他包封物進行通信,這兩個包封物各自包括一個圖形控制單元700和704。接著,通過布置在每個圖形控制單元700和704上的DVI_out端口或任意其他適當類型的端口,每個圖形控制單元700和704允許處理控制單元402控制兩個視頻顯示器(即顯示器 603,604,605 和 606)。應當注意的是,出于一些原因,動態(tài)背板434中的各種輸入/輸出端口的位置可以是有利的。例如,圖34至38所示的動態(tài)背板434的實施例中輸入/輸出端口的布局了代表一些優(yōu)選的實施例,在這些實施例中端口的布局提供了單元402內(nèi)的電印刷電路板(下文描述)上的最佳布線效率。例如,動態(tài)背板434上的各種輸入和輸出端口的布局允許這些端口中的一些與模塊410內(nèi)的一個或多個印刷電路板直接地并且電氣地連接。盡管動態(tài)背板434的不同部件可以執(zhí)行任意的適當功能,但在一些實施例中,SATA總線端口 536和540被設計用于電氣連接并且支持多個存儲介質(zhì)外圍部件,例如CD-ROM驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器。在另一個實例中,USB端口 528、529、530、531、532、533和534被設計用于將處理控制單元402與外圍部件相連接,該外圍部件是像鍵盤、鼠標以及任何其他外圍部件(例如56k調(diào)制解調(diào)器、平板電腦、數(shù)碼照相機、網(wǎng)卡、監(jiān)視器以及其他部件)。當動態(tài)背板434包括電源按鈕時,電源按鈕(例如按鈕544)可以具有任意的適當特征。例如,在一些實施例中,電源按鈕544具有三種狀態(tài)系統(tǒng)開、系統(tǒng)關以及系統(tǒng)待機以備電源開機。前兩種狀態(tài)(系統(tǒng)開和系統(tǒng)關)分別表示是否打開或關閉了處理控制單元402。系統(tǒng)待機狀態(tài)是中間狀態(tài)。當電源打開并接收到時,系統(tǒng)被指示進行加載并啟動該處理控制單元402上支持的操作系統(tǒng)。當電源關閉時,那么處理控制單元402將中斷任何正在進行的處理并開始快速關閉序列,接著是待機狀態(tài),在該狀態(tài)中系統(tǒng)處于不活動狀態(tài),等待電源打開狀態(tài)的激活。在這種優(yōu)選實施例中,處理控制單元402還包括為系統(tǒng)加電的一個獨特的系統(tǒng)或組件。該系統(tǒng)被設計為在電源線和相應的夾子被扣合在位于動態(tài)背板434上的適當端口中時激活。一旦電源線和相應的夾子被扣合在電源端口 548中,系統(tǒng)將上電并開始啟動。這個夾子十分重要,因為當連接電源時,即使電源線連接至電源端口 548中的引線上,處理控制單元402也不會上電,直到夾子被扣合在正確的位置上。指示器可以布置在例如監(jiān)視器上,指示器警告或通知用戶該電源線未完全扣合或未恰當?shù)乜酆显谡_的位置上。高動態(tài)的、可定制的并且可交換的背板434為外圍設備和垂直應用提供支持。在圖34至38所示的實施例中,背板434包括允許處理控制單元402成為動態(tài)可定制的一個或多個特征、接口、性能、邏輯和/或部件。動態(tài)背板434還可以包括任意的適當機構(例如,通用端口 537),該機構將兩個或更多個模塊化處理單元電氣連接在一起以便提高整個系統(tǒng)的處理能力、并提供比例縮放處理和對稱多處理。如本文所用的,術語“對稱多處理”可以表示一些實施例,在這些實施例中,包括幾乎相同的CPU的兩個或更多個處理控制單元被連接至一個共享的存儲器設備。本領域的普通技術人員將認識到,所示的背板434的實施例以及它的相應的特征、接口、性能、邏輯、和/或部件僅僅是代表性的,并且本發(fā)明的其他實施例包括具有各種不同特征、接口、性能、和/或部件的背板。因此,通過允許一個背板被另一個背板替換以便允許用戶選擇性地修改處理控制單元402的邏輯、特征、和/或性能,處理控制單元402是動態(tài)可定制的。而且,本發(fā)明的實例包括任意數(shù)量和/或類型的邏輯和/或連接器以允許在各種不同環(huán)境中使用一個或多個模塊化處理控制單元。例如,一些環(huán)境可以包括車輛(例如,汽車、卡車、摩托車等)、液壓控制系統(tǒng)、結構、以及其他環(huán)境。動態(tài)背板上的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的變化允許針對各種環(huán)境在垂直和/或水平方向上縮放。應當注意的是,在一個實例性實施例中,包封物模塊410的設計和幾何形狀為這些端口的接口提供了天然的壓痕。這種壓痕示于圖34中。因此處理控制單元402和包封物模塊410的偶然墜落或任意的其他碰撞不會破壞系統(tǒng),因為這些端口通過在動態(tài)背板434中形成的壓痕而得到保護。第一和第二端蓋446和450還幫助保護系統(tǒng)免受破壞。本發(fā)明還設想了扣合式外設,該扣合式外設扣合在動態(tài)背板434上并通過連接系統(tǒng)上的卡扣而連接至處理控制單元402的系統(tǒng)總線上。的確,在至少一些實施例中,可擴展存儲器470作為扣合式外設而附裝至處理控制單元402。參見圖40,本發(fā)明的處理控制單元402包括專有計算機處理系統(tǒng)550,其中包封物模塊410包括獨特的設計和結構配置以便遮蓋處理系統(tǒng)550和被設計用于操作并在處理控制單元402內(nèi)發(fā)揮作用的電印刷電路板。實際上,處理系統(tǒng)550包括一個或多個電印刷電路板。的確,處理系統(tǒng)550可以包括一個、兩個、三個、四個、五個或更多的印刷電路板。然而,很多傳統(tǒng)計算機包括使計算機運行所必須的單一電路板(例如,母板),與此不同的是,在一些優(yōu)選實施例中,處理控制單元402包括至少兩個分立的印刷電路板,它們需要被電氣連接以便使處理控制單元402打開或以其他方式工作。除了這些電路板,處理控制單元可以像很多傳統(tǒng)計算機一樣還包括一個或多個可選電路板(例如,子板)。通過包括多個必要的印刷電路板,與單一母板相反的是,處理系統(tǒng)550可以提供優(yōu)于某些現(xiàn)有技術電路板配置的若干顯著優(yōu)點。作為一個優(yōu)點,處理系統(tǒng)550可以被配置為兩個、三個、四個或更多的多層主板,而不是在一些傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)中可見的一個主板。另外,因為這些電路板能夠被配置在不同平面上時,占用的基板面更少。而且,當傳統(tǒng)計算機的整個母板可能需要替換以便升級計算機時(在這種情況下處理控制系統(tǒng)550包括多個必需的電路板),可以替換一個電路板(例如,替換為更新后的板)而不替換系統(tǒng)的其他必需電路板。因此,處理控制單元402可以比某些傳統(tǒng)計算機以更低的成本進行更新,并且可以采用某些傳統(tǒng)計算機不可能采用的方式進行更新。盡管在某些實施例中,處理控制單元402包括該單元運行所必需的兩個印刷電路板,但在圖40所不的實施例中處理系統(tǒng)550包括三個必需的印刷電路板,即第一 554、第二558和第三562的電印刷電路板。在處理系統(tǒng)550需要三個電路板以發(fā)揮作用的實施例中,不同的電路板可以執(zhí)行任意的適當功能。在一個實例中,這些電路板之一(例如,第一電路板554)用作或包括北橋以操縱處理系統(tǒng)550的CPU、RAM、AGP和其他電子部件之間的通信。在其他實例中,這些電路板之一(例如,第一電路板554)用作電源電路板并進一步包括用于一個或多個輸入/輸出端口(例如,一個或多個DVI連接器、以太網(wǎng)連接器、ePCIe連接器等)的邏輯。在另一個實例中,這些電路板中的一個或多個(例如,第二電路板558)包括至少一個中央處理器并且可選地包括被設計用于執(zhí)行一個或多個特定功能或任務的一個或多個其他處理器。因此,處理系統(tǒng)550用于執(zhí)行處理控制單元402的操作,并且具體地用于執(zhí)行計算機可讀介質(zhì)上(例如在存儲器設備、磁硬盤、可移動磁盤、磁帶、可擴展存儲器設備、盤件(例如⑶-ROM、DVD、軟盤等)上)提供的任意指令,或形成遠程通信連接,遠程通信連接也被視為計算機可讀介質(zhì)。盡管這些計算機可讀介質(zhì)優(yōu)選地位于處理控制單元402的外部或其不存在的情況下,但處理系統(tǒng)450用于控制并執(zhí)行這些眾所周知的裝置上的指令,唯一的不同是這種執(zhí)行是通過將這些外圍部件或輸入/輸出設備電氣連接至處理控制單元2的一個或多個裝置來遠程實現(xiàn)的。在處理系統(tǒng)550的電路板的適當功能的又一個實例中,這些電路板中的一個或多個(例如,第三電路板562)用作或包括南橋或輸入/輸出控制器集線器。在此實例中,分立的南橋電路板(例如,第三電路板562)包括用于動態(tài)背板434上的一些或全部輸入/輸出端口的邏輯。例如,南橋可包括用于一個或多個XGP連接器、eSATA連接器、USB連接器、音頻連接器等的邏輯。將功能分發(fā)到多個電路板(例如,第一電路板554、第二電路板558和第三電路板562)上允許以本領域中先前不可利用的方式進行系統(tǒng)升級和修改。在傳統(tǒng)的母板中,母板通常包含CPU插槽(和CPU)、北橋或等同的功能、以及南橋或等同的功能,所有裝置都在同一個電路板上。這種配置在用更新的部件確保持續(xù)的可操作性方面產(chǎn)生了困難,并已經(jīng)限制了制造商努力提供系統(tǒng)升級。這種困難可以部分地歸因于開發(fā)新電路板以及芯片布局和配置以充分地操作新升級的成本。例如在過去,如果制造商正在開發(fā)新的北橋,則制造商通常不愿意投資成本用于確保新的北橋證明是與舊的CPU和舊的南橋相兼容的。為北橋、南橋、以及用于這些部件的每個可能組合的CPU之一的每次新升級證明兼容性已經(jīng)是過分地昂貴了,并且導致習慣做法是新部件的開發(fā)同步進行(例如,某些部件的開發(fā)滯后),以便所有三個部件的更新一起進行。這種做法導致了開發(fā)滯后。將功能分發(fā)到本發(fā)明實施例中的多個電路板上允許迅速地獨立更新每個部件、并允許方便地測試與舊系統(tǒng)和部件的交叉兼容性,僅需要簡單地替換這三個電路板之一,即具有所需要的待測部件的電路板。例如,考慮以下實施例其中第一電路板554包含南橋,而第二電路板558包含北橋和CPU插座。第三電路板562包含用于該系統(tǒng)的輸入/輸出功能。第一和第三電路板(554,562 )通過立式連接器(類似于本領域已知的那些立式連接器)連接至第二電子電路板558,但如本領域已知的,這些立式連接器比標準子板連接器在電路板之間轉(zhuǎn)換更多的功能。例如,北橋的所有性能可以通過第一電路板554和第二電路板558之間的立式連接器傳遞,因而北橋的性能可用于第一電路板558上的部件。同樣,南橋的性能可以通過第一電路板554和第二電路板558之間的立式連接器向下傳遞,跨過第二電路板558到達第二電路板558和第三電路板562之間的立式連接器,一直到第三電路板562,在第三電路板上它可用于第三電路板562上的部件。以此方式,當想要進行新部件(例如北橋、南橋、或CPU)和舊部件之間的兼容性測試時,制造商只需要制作包含待測物品的一個新電路板或部件,然后通過一些電路板交換就可以方便地且廉價地測試其他電路板上任意數(shù)量的舊部件。因此,本發(fā)明的一個獨特的特征是存在立式連接器和電路板邊緣,在該電路板邊緣上具有多個不相關的輸入/輸出連接。在所給的實例中,每個電路板可以具有用于PC1、USB、AGP和更多設備的輸入/輸出連接。當然,不同電路板上的部件的恰當分布可以是不同的,并且仍然落在本文討論的原理范圍內(nèi),所討論的分發(fā)僅僅是解說性的而不進行限制。當處理系統(tǒng)550包括多個印刷電路板時,這些印刷電路板(例如,554、558和562)可以在包封物模塊410內(nèi)具有任意的適當配置。在一個實例中,處理系統(tǒng)550包括分層配置,在這種配置中印刷電路板采用多平面結構而基本上彼此平行。然而,在另一個實例中,圖40展示了一個實施例,其中第一、第二和第三電路板554、558和562是以三板結構進行布置的。具體而言,圖40展不了第一電路板554和第三電路板562基本上垂直于第二電路板558延伸。處理系統(tǒng)550的不同電路板可以通過用于接合或連接或支撐電印刷電路板的任意的適當裝置而支撐在主支撐底架414內(nèi)。參見圖40,該圖展示了一個代表性實施例,其中用于接合電印刷電路板的裝置包括一系列電路板接收通道462,這些通道位于連接中心454內(nèi),該連接中心被布置在第二壁式支架422的每個側面上。在一些實施例中,處理系統(tǒng)的印刷電路板(例如,第二電路板558)被直接接收在位于第二壁式支架422側面的多個板接收通道462中。然而,圖40展示了在當前優(yōu)選的實施例中,支撐卡570被接收在第二壁式支架422的兩側上的電路板接收通道462中,同時電路板(例如,第二電路板558)附裝至支撐卡570上。在用于接合電印刷電路板的裝置的另一個實例中,在一些實施例中,動態(tài)背板434被配置成用于支撐一個或多個印刷電路板。的確,在一些實施例中,該動態(tài)背板整體性地連接至一個或多個印刷電路板(例如,第一電路板554和/或第三電路板562)以形成一個單一的單元。例如,在圖40所示的實施例中,動態(tài)背板整體性地連接至第三印刷電路板562。因此當用于動態(tài)背板434上的輸入/輸出端口的邏輯被布置在動態(tài)背板434上和/或第三印刷電路板562上時,無需改變第一電路板554或第二電路板558,動態(tài)背板434和第三電路板562就可以與具有不同輸入/輸出排列和邏輯要求的不同動態(tài)背板434和第三電路板562進行互換。相反,在此實例中,第一電路板554和第二電路板558可以與不同的電路板交換,同時最初的第三電路板562和動態(tài)背板434保持不變。因此,處理控制單元可以在不替換整個處理系統(tǒng)550的情況下進行更新。
返回參見圖40,該圖展示了用于接合電印刷電路板的適當裝置的另一個實例。具體而言,在圖40所示的實施例中,動態(tài)背板434包括電路板附裝點574。盡管電路板附裝點574可以包括允許它支撐一個電路板的任意特征,但在圖40所示的一個實施例中,電路板附裝點574包括接收了印刷電路板(例如,第一電路板554)的端部的凹口。##處理系統(tǒng)550中的這些印刷電路板可以采用任意的適當方式彼此電氣連接,這些方式包括通過使用板到板的物理連接器和/或緞帶連接器。然而,因為板到板的物理連接器可以需要更少的空間、提供更牢固的連接、并且允許印刷電路板上的更為高效的布線,因此這種連接器在一些實施例中是優(yōu)選的。例如,在圖40所示的一個實施例中,第一電路板554和第三電路板562通過板到板的物理連接器578而物理地并且電氣地連接至第二電路板 558。當處理系統(tǒng)550中的這些印刷電路板通過一個或多個板到板的物理連接器彼此連接時,這些物理連接器可以具有任意的適當特征。例如,可以將這些物理連接器配置成利用接觸墊/指件(邊緣板接觸)沿著邊緣與印刷電路板(例如,第一電路板554或第三電路板562)進行配合,該邊緣在該連接器(稱為卡邊緣連接器)的界限內(nèi)與銷釘相配合。在另一個實施例中,物理連接包括兩個獨特的連接器,其中一個是公連接器,而一個是母連接器,它們被配置成用于配合在一起。在又一個實施例中,物理連接包括一個或多個連接器,其中每個連接器是母公同體的,這樣每個連接器連接到其本身。通過將第一、第二和第三電印刷電路板554、558和562各自以圖40所不的方式連接在一起,這些電路板中的每一個從它們在主底架414和包封物模塊410內(nèi)的適當位置上脫離的機會大大減少了。在處理控制單元402所處的幾乎任何環(huán)境和條件中,第一、第二和第三印刷電路板554、558和562將保持不動并且正常發(fā)揮作用,從而維持或保持了系統(tǒng)的完整性。甚至是在碰撞和外加負載的情況下也是如此。在一些實施例中,處理系統(tǒng)550的印刷電路板不被主底架414的壁式支架的任意一個支撐、并且優(yōu)選地不依靠在其上。的確,在一些實施例中,主底架414被設計成用于在電印刷電路板的每一個和相對壁式支架之間提供間隙或空間,以便根據(jù)本文提供的獨特的自然對流冷卻性能而允許處理控制單元402內(nèi)的恰當氣流。因此,始終以這種限制來設計對于每個壁式支架計算出的每個曲率半徑。盡管該處理系統(tǒng)可以采用任意的適當方式進行組裝,但在制造過程中和在置于包封物模塊410內(nèi)部之前,第一和第二電印刷電路板554和558優(yōu)選彼此附接。一旦第一 554和第二 558電路板進行組裝、插入并固定到主支撐底架414中時,就插入動態(tài)背板434和第三電路板562,如圖40所示。除了前述部件,處理系統(tǒng)550可以包括適于與處理控制單元402 —起使用的任意部件或特征。在一個實例中,處理系統(tǒng)550中的這些電路板中的一個或多個包括安全芯片(例如,應用特異性的集成電路)例如,在圖42所的一個代表性實施例中,第一電路板554包括安全芯片582。安全芯片582可以按各種方式工作。在一個實例中,安全芯片582防止未批準在一個具體過程控制單元402上使用的軟件在該單元中使用。在此實例中,已經(jīng)批準或以其他方式認證用于特定的處理單元402的軟件程序只能用在具有安全芯片的處理單元上,該安全芯片具有正確的唯一標識符。因此,某些軟件被阻止在未授權的處理控制單元上使用。在另一個實例中,安全芯片582防止未授權的硬件與處理控制單元402 —起使用。盡管安全芯片可以采用任意的適當方式來實現(xiàn)這種特征,但在一些實施例中,安全芯片582被配置成用于與至少一個其他安全芯片(與處理控制單元相關聯(lián)的)進行通信,以確保該其他芯片具有授權的唯一標識符。例如,當?shù)谝?554、第二 558和第三562電路板各自包括它們自己的安全芯片582時,這些安全芯片在彼此之間進行通信、檢查每個其他芯片的唯一標識符、并確定是否授權各個電路板在一起使用。在這種實例中,這些安全芯片中的一個或多個可以確定這些電路板中的任意一個是否不屬于處理控制單元402。因此,安全芯片582可以確定包含安全芯片582的一個電路板或另一個硬件是否已經(jīng)與另一個電路板或另一個處理控制單元的其他硬件相互交換。同樣,安全芯片582可以防止產(chǎn)自未授權制造過程(例如,非法的備份)的硬件(例如,電路板)與處理控制單元402 —起使用。在又一個實例中,安全芯片用于防止未授權的軟件和硬件被用在特定的處理控制單元上。在與處理系統(tǒng)550相關聯(lián)的適當部件的另一個實例中,處理系統(tǒng)中的這些電路板中的一個或多個可以包括任意散熱器,該散熱器適于與處理控制單元2 —起使用并能夠從電路板上的一個或多個部件吸收熱量并將熱量從其排放出去。圖42展示了包括軌道588的適當散熱器的代表性實施例。盡管散熱器軌道188可以具有任意的適當特征,但在圖42所不的實施例中軌道588是弓形的,從而能夠接觸電路板(例如,第一電路板554)上的一個或多個熱表面。另外,圖42展示了軌道588包括一個或多個孔592,以允許電路板上的高結構(例如,安全芯片582的一部分)從中通過。進一步地,盡管軌道588可以包括允許它將熱量更快散發(fā)的任意凸起(例如,鰭狀物、突出物),但在圖42所示的實施例中使軌道588蜷曲,從而具有曲折的表面。散熱器588可以采用任意的適當方式固定到電路板上,包括使用焊料、粘合劑、機械緊固件(例如,鉚釘、螺絲釘?shù)?等。然而,在一些當前優(yōu)選的實施例中,散熱器軌道588扣合或卡合在電路板上。盡管散熱器可以采用任意的適當方式卡合或扣合到電路板上,但在圖42所不的實施例中軌道588被配置成用于在第一電路板554的第一表面596上延伸并扣合到被布置在第一電路板554的兩個相對邊緣上的凹口 600。出于一些原因,這種實施例可能是有利的,這些原因包括軌道可以連接至電路板554,無需鉆孔、鉚接等。除了前文提及的特征外,處理控制單元402可以包括任意其他的適當特征。例如,在一些實施例中,處理控制單元被配置為每次需要輸入一個正確的密碼,并且只有在此時,該單元被連接至電源(例如,市政電網(wǎng))時。在這種實施例中,處理控制單元402將某些數(shù)據(jù)和應用程序鎖定在單元中,直到正確的密碼輸入到該單元中。因此,如果處理控制單元被盜竊,該單元不會工作并且它的數(shù)據(jù)將得到安全保護。除了以上討論的很多優(yōu)點外,本發(fā)明的特征包括其他顯著優(yōu)點,這些優(yōu)點之一是,由于包封物模塊410包括全金屬底架或主支撐底架414,在電磁干擾(EMI)的形式下很少或沒有輻射發(fā)射。很大程度上這是由于材料特性、小尺寸、結構的厚度、并且處理部件相對于包封物模塊410的結構部件十分靠近。無論這些處理部件產(chǎn)生何種EMI,都被包封物模塊410吸收,與這些處理部件的處理能力無關。另一個顯著優(yōu)點是,相比于現(xiàn)有技術的計算機包封物設計,包封物模塊410能夠產(chǎn)生更清潔的、更無菌的內(nèi)部環(huán)境。由于包封物模塊410的設計,尤其是小尺寸、通風端口以及散熱性能,粉塵和其他類型的外物很難進入包封物中。在液體冷卻模式中更是這樣,在該模式中可以對整個包封物進行密封。較為無菌的環(huán)境的重要性在于,各種類型的外物或碎片可以破壞處理控制單元402的部件和/或降低其性能。盡管在一個實例性實施例中處理控制單元402依賴于自然對流,但在自然對流過程中空氣的自然流入和流出顯著減少了粉塵或其他碎片進入處理控制單元402,因為沒有空氣的強制流入。在本文描述的自然對流冷卻系統(tǒng)中,空氣粒子根據(jù)物理的自然原理進入包封物模塊410的內(nèi)部、并且不易于攜帶更重的外物,因為力不夠這樣做。這在包含這類更重外物的環(huán)境中是十分有利的,大部分環(huán)境也是如此。處理控制單元402的獨特的冷卻方法允許它更適于現(xiàn)有的相關包封物無法被放置在其中的那些環(huán)境。本發(fā)明的處理控制單元402的另一個顯著優(yōu)點是它的耐用性。由于它的緊湊設計和基于半徑的結構,包封物模塊410能夠承受大量碰撞和作用力,這個特征也促進了處理控制單元402適應于任意類型的可設想的環(huán)境中的能力。包封物模塊410可以承受小的和大的沖擊力,對其結構完整性或電路的影響很小,這個優(yōu)點是重要的,因為處理控制單元402的小尺寸和便攜性使之適應于很多可設想的環(huán)境,這些環(huán)境中的一些可能十分惡劣。除了包封物模塊410的結構部件十分耐用外,電印刷電路設計板和相關的電路也是極其耐用的。在一些實施例中,一旦插入,印刷電路板中的一個或多個很難拆除,尤其受到無意的力時,例如墜落或撞擊該包封物。而且,這些電路板重量十分輕,因此在墜落時候不會占用太多重量而破壞。盡管如此,很明顯的是,包封物410并非完全不可損壞。在大部分情況下,包封物模塊410比電路板配置更為耐用;因此處理控制單元402的整體持久性受限于電路板配置和其中的電路。簡言之,包封物模塊410包括現(xiàn)有相關包封物設計中未發(fā)現(xiàn)的高水平的持久性。的確,這些現(xiàn)有相關包封物設計在非常輕的碰撞或外力情況下會損壞,并且經(jīng)常確實是這樣。本文描述的處理控制單元402不會這樣。包封物模塊410的持久性源于兩個主要特征。首先,包封物模塊410優(yōu)選地以半徑(radiuses)形式制造。每個結構部件以及它們的設計都由一個或多個半徑組成。這在很大程度上增加了包封物模塊410的強度,因為基于半徑的結構提供了可利用的最堅固設計之一第二,包封物模塊410的優(yōu)選整體形狀是立方體,因此提供了顯著的剛性?;诎霃降慕Y構部件結合立方體設計的剛性,提供了非常耐用而又功能完善的包封物。單個處理單元/立方體的持久性允許處理過程在傳統(tǒng)技術不可想象的位置上進行。例如,處理單元可以埋在地下、位于水中、沉入海中、位于鉆探至地下幾百英尺的鉆頭上、安裝在家具的不穩(wěn)定表面上,安裝到現(xiàn)有的結構上,置于家具中等??赡艿奶幚砦恢檬菬o窮的。本發(fā)明的處理控制單元的進一步的特征是,能夠利用安裝裝置或接合外部物體的裝置(每個裝置優(yōu)選地包括滑動接收件482,該滑動接收件已存在于主支撐底架414的每個壁式支架上)安裝到任意結構、裝置或配件上或?qū)⑺鼈儼惭b到該單元上。能夠以任意方式接合處理控制單元402以便兩者可操作地連接的任意外部物體在本文被預想用于保護。另夕卜,本領域的普通技術人員將認識到包封物模塊410可以包括其他設計或結構,以作為接合除滑動接收件482以外的外部物體的裝置。實際上,為處理控制單元402提供可安裝性的重要性(不論這是怎樣實現(xiàn)的)是能夠?qū)⑻幚砜刂茊卧?02整合到本文討論的任意類型的環(huán)境中,或允許各種物品或物體(夕卜部物體)連接或安裝至處理控制單元402上。該單元被設計為安裝到各種無生命物品,例如多路處理中心或運輸車,還用于接收直接安裝至處理控制單元402的各種外圍設備上,例如監(jiān)視器或IXD屏。安裝特征被設計為內(nèi)置特征,這意味著處理控制單元402包括用于接合外部物體(直接內(nèi)置于它的結構部件中)的裝置。利用獨立安裝支架(例如,用作適配器以實現(xiàn)主機處理控制單元連接的那些支架)進行安裝以及直接安裝至主機(例如,取代汽車音響而將該單元安裝在汽車中)也在本文被預想用于保護。結合安裝特征可以獲得的優(yōu)點示于圖43,該圖示意性地展示了現(xiàn)有的輪上計算機(現(xiàn)有的C0W800)和利用本文描述元件的新C0W802之間的比較?,F(xiàn)有的C0W800包括笨重的標準處理單元804,該單元由電池組806供電?,F(xiàn)有的C0W800還包括標準監(jiān)視器808和輸入平臺810,輸入平臺通常包括鍵盤和鼠標等。盡管這些裝置具有功能性并且使多種環(huán)境(像醫(yī)院)下紀錄保存得到了革命,但它們受限于它們的體積和用電。例如,并不罕見的是,標準的處理單元804和監(jiān)視器808各自消耗幾乎60瓦特的電能,因而快速地耗盡電池組 806。相比之下,新的C0W802提供更多優(yōu)于現(xiàn)有C0W800的優(yōu)點。首先,所示實施例的處理控制單元402可以僅使用例如22瓦特的電能。因此新的C0W802的電池組812可以減小尺寸,或如果保持與現(xiàn)有C0W800尺寸相當?shù)碾姵亟M806,可以允許新的C0W802在兩次充電之間運行顯著更長的時間。本發(fā)明的處理控制單元402的動態(tài)背板434可以裝配現(xiàn)在已知的或以后發(fā)明的任意類型的微投影儀,該微投影儀在觸敏玻璃屏幕814上進行投影。這種在觸敏屏幕814上的投影特征提供了組合的輸入和輸出,具有最小的用電??商娲?,微投影儀可以投影到標準屏幕上,并且可以利用標準鍵盤和鼠標提供輸入。無論如何,新的C0W802易于來回移動,由于它的較低瓦特數(shù),一次充電工作時間更長,并且運輸和維護更廉價。本發(fā)明的某些實施例可以利用相似的微投影儀技術以允許處理控制單元802用于識別和三維游戲的目的。圖44示意性地展示了可結合到動態(tài)背板434以提供這些特征的部件。在圖44,出于清晰的目的,省略了動態(tài)背板434的其他端口和/或特征,但應當理解的是,本文討論的任意端口和/或元件可以結合針對圖44討論的特征而存在。圖44的動態(tài)背板434包括攝像機820和微投影儀822。在此實施例中的微投影儀將激光網(wǎng)格投射到用戶的臉上或任意其他物體上。攝像機820采集圖像信息,包括投射的網(wǎng)格。處理控制單元402使用該圖像信息和網(wǎng)格信息來從攝像機圖像中獲取三維信息。這種信息可用于識別目的、三維游戲目的(例如,檢測移動以進行游戲)、以及用于希望得到三維信息的任意其他目的。盡管本文已經(jīng)針對具有各種處理器(包括CPU)的處理控制單元402討論了本發(fā)明的實施例,但應當強調(diào)的是,處理控制單元402可以包括任意種類的處理器,包括圖形處理單元(GPU)。GPU常常用于處理多邊形并且便于執(zhí)行不總是也能由標準CPU處理的某類任務。如果處理控制單元包含GPU,可以認為是圖形控制單元或G⑶。以上已經(jīng)針對圖SC和9簡要地討論了這種單元的使用,其中一個處理控制單元402利用具有兩個G⑶(700和704)的XGP端口進行通信,以便提供對六個監(jiān)視器(601-606)的控制將要理解的是,在這種配置中,可以平鋪這些監(jiān)視器以提供非常大的顯示單元。圖45展示了處理控制單元402和兩個GPU824之間的系統(tǒng)配置的示意圖。處理控制單元402可以具有標準CPU并且可以具有多個AGP端口或連接器826,這些端口中的每一個可以具有例如八條可利用的PC1-E通信線路。兩個GPU824 (每個包含一個GPU)可以串行地連接至處理控制單元402的一個AGP端口 826,如圖所示,或并行地連接(每個使用四條線路,未示出)以便為擴展的處理控制單元系統(tǒng)提供超級計算類型的處理能力。這種處理可用于超級計算能力以前未能利用的環(huán)境中,包括個人超級計算和教育超級計算。因此,處理控制單元的性能是它能夠與其他單元一起擴展,以便提供先前不可利用的計算能力。處理控制單元402的另一個性能是,如果對包封物模塊進行額外的硬化,它能夠安裝并實施在超級結構中,例如Tempest超級結構。在這種配置中,處理控制單元402安裝在本文描述的結構中,并用于過程控制該結構的部件和外圍部件。如果必要的話,處理控制單元402還用作物理結構的負荷承載構件。所有不同類型的超級結構都可以在本文設想,并且可以由任意類型的材料制成,例如塑料、木材、金屬合金、和/或這些材料的復合物。其他優(yōu)點包括噪聲和熱量的減少。另外,優(yōu)點包括將可定制的“智能”技術引入到各種設備中,例如家具、固定裝置、車輛、結構、支撐物、家用電氣、設備、個人物品等(外部物體)。為了更詳細描述使用處理控制單元402將智能技術引入到設備中,參看2007年7月9日提交的名稱為“提供魯棒計算機處理單元的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS AND METHODS FORPROVIDING A ROBUST COMPUTER PROCESSINGUNIT)” 的美國專利申請第 11/827,360 號;該申請的全部披露通過引用結合在此。因此,在一個方面,一種可定制計算機包括第一電印刷電路板;第二電印刷電路板,具有一個中央處理單元;以及動態(tài)背板,具有將一個外圍設備電氣連接至該計算機的多個端口,其中該多個端口需要多個不同邏輯以便與該中央處理單元相接,并且其中該計算機不打開,除非將該第一印刷電路板電氣連接至該第二印刷電路板。在另一個方面,一種可定制計算機包括動態(tài)背板,包括將一個外圍設備電氣連接至該計算機的多個端口 ;第一印刷電路板;第二電印刷電路板,包括一個中央處理單元,其中該多個端口需要多個不同邏輯以便與該中央處理單元相接,并且其中該多個端口所需的多個不同邏輯布置在從該第一印刷電路板、該動態(tài)背板以及它們的組合中選擇的一個部件上,并且其中該計算機不打開,除非將該第一印刷電路板電氣連接至該第二印刷電路板。在另一個方面,一種計算機包括安全芯片,具有一個唯一標識符,其中該安全芯片防止選自未授權軟件、未授權硬件、以及它們的組合的一個部件完全與該計算機一起運行。該計算機的一些實現(xiàn)方式可以進一步包括第一電印刷電路板,以及第二電印刷電路板,其中該計算機只在該第一電印刷電路板和第二電印刷電路板各自包括該安全芯片時工作。在另一個方面,一種計算機包括中央處理單元;以及只在該計算機從電源端口并重新連接至該電源之后需要密碼的裝置。在另一個方面,一種可擴展存儲器設備,包括能夠存儲數(shù)字信息的第一外圍存儲器部件,該第一外圍存儲器部件包括第一電連接器,以便物理地且電氣地將該第一外圍存儲器部件連接至一個計算機系統(tǒng);以及第二電連接器,以便物理地且電氣地將該第一外圍存儲器部件連接至第二外圍存儲器部件,其中當該第二外圍存儲器部件電氣連接至該第一外圍存儲器部件或從其斷開時,該可擴展存儲器設備自動地將它的存儲器重新分區(qū)??啥ㄖ频牡准茉O計在一些實施例中,例如示于圖27和28中的包封物模塊410可根據(jù)用戶的各種需要和偏好來定制。例如,可以為用戶提供修改包封物模塊410的顏色、形狀或其他裝飾方面的選擇權。例如,在一些實例中,如圖31所示的端蓋438、442可以具有各種可能的孔形狀和結構498。這些孔可以包括圓形、方形、蜂窩形或其他成形的孔。這些孔還可以具有各種模式、取向、或設計。在一些實例中,為用戶提供改變包封物模塊410的外部顏色或包封物模塊410的一部分的選擇權。另外或可替代地,可以為用戶提供向包封物模塊410或過程控制單元402的其他部件添加設計、商標、圖像、文本、或其他這類特征的選擇權。在一些實例中,包封物模塊410裝配有雕刻品,該雕刻品可以是設計、圖像、文本或其他這類雕刻品。在一個非限制實例中,為用戶提供提交圖像、文本、或其他設計(它們可以雕亥IJ、蝕刻(例如激光蝕亥IJ)到包封物模塊410上)的選擇權。同樣,本發(fā)明可以預期用于修改包封物模塊的外部特征的其他這類裝飾圖案設計選擇權。在一些實施例中,對包封物模塊410被貼標簽、蝕刻、雕刻,或以其他方式利用條形碼、單元識別號、或類似的身份證明(ID)標志進行標記。這樣的標記可用在用戶組織的庫存管理系統(tǒng)中。例如,一個組織(例如企業(yè))可以有很多計算機設備,例如過程控制單元402、個人計算機、打印機等。為了至少管理過程控制單元402,該組織可以具有讀取器、管理軟件、以及其上具有ID標記的多個過程處理單元402。這些ID標記可以被蝕刻(例如,激光蝕刻)到過程控制單元402上,每個ID標記對每個過程控制單元402是唯一的。當過程控制單元402交換、移動、升級、購買等時,該組織可以掃描ID標記并利用管理系統(tǒng)識別每個過程控制單元402發(fā)生什么。而且,由于每個過程控制系統(tǒng)是模塊化的,ID標記可以布置在過程控制單元402的模塊化部件的每一個上,包括包封物模塊410、背板434、母板部件62a、62b、64的每一個上。當交換、互換、舍棄、或購買這些部件時,該組織可以掃描這些部件并且對變化、位置、或其他這類信息進行登記。因此,這種ID標記系統(tǒng)提供了能夠跟蹤并管理多個過程控制單元402的組織。平衡負載的模塊化冷卻系統(tǒng)金屬散熱器可用于盡可能高效地散發(fā)由電子電源部件(例如晶體管)產(chǎn)生的熱量,并因此避免所附部件過熱。這種散熱器具有散熱器接觸表面,該表面通過熱傳導連接與所附部件相接觸。由于其良好的熱傳導性,其質(zhì)量及其表面積,散熱器吸收部件的熱量并將熱量排放到環(huán)境中。各種散熱器是可利用的,這些散熱器分別適配為需要冷卻的電子部件的性質(zhì)和形狀,尤其適配為減少的熱量、可利用空間和安裝可能性。當組裝具有很多不同電源部件的更為復雜的電路時,因此必須使用很多相應的具有不同尺寸和形狀的不同類型散熱器。每個生熱電子部件都裝配有散熱器,通過散熱器幫助散發(fā)電子部件產(chǎn)生的熱量。當空間有限時,就要調(diào)整散熱器的形狀和/或尺寸以便容納部件所在的空間。這些容納可能產(chǎn)生散熱器的有限散熱或效能。另外,散熱器的尺寸要求只在電子部件的高峰運行時需要,從而產(chǎn)生散熱器所占據(jù)的空間不會主動從電子系統(tǒng)排放熱量的時段。因此,盡管目前具有從電子系統(tǒng)排放熱能的技術,但挑戰(zhàn)依然存在。因此本領域的改進是提高當前的技術或甚至以其他技術替代當前技術。因此,本發(fā)明的一個方面涉及從計算機設備的多個生熱部件散發(fā)熱量的系統(tǒng)和方法。具體而言,本發(fā)明涉及一種散熱器設備,該設備具有與多個生熱部件相接的定制接收表面以及接收熱擴散層以便從多個部件散發(fā)熱量的模塊化表面。本發(fā)明進一步涉及優(yōu)化流經(jīng)計算機設備的氣流的系統(tǒng)和方法。在一些實現(xiàn)方式中,提供一種一件式散熱器設備,該設備具有接收多個生熱部件的第一表面和具有散熱管表面的第二表面。在其他實現(xiàn)方式中,提供一種模塊化散熱器設備,該設備具有接收件和擴散導管板。接收件具有接收多個生熱部件的第一表面和接收擴散導管板的第二表面。擴散導管板具有用于形成與接收件的第二表面的接口的第一接口和具有散熱特征的第二表面。因此,接收件提供通用表面,任何所需的擴散導管板都可交換地連接到該表面上。參見圖46,圖中展示了計算設備910的橫截面。在一些實施例中,計算設備910包括各種生熱部件,例如CPU或北橋912、視頻處理器914、以及存儲器916。根據(jù)本領域已知的標準技術,生熱部件912、914和916可操作地連接至印刷電路板920。例如,在一些實施例中,生熱部件通過管腳連接956可操作地連接至PCB920。在其他實施例中,內(nèi)插器958內(nèi)插地位于生熱部件912和PCB之間,其中內(nèi)插器958使得PCA部件912與PCB通過BCA連接方式結合。生熱部件912、914和916通常具有變化的形狀、尺寸和規(guī)格,以調(diào)整單個部件的不同功能和性能。計算設備910可以進一步包括不生熱部件,以提供工作計算設備,這類部件包括包封物、總線架構、冷卻風扇、ROM、大容量存儲設備、可執(zhí)行軟件程序、輸入設備、輸出設備、RAM、以及本領域已知的其他部件。如以上討論的,生熱部件912、914和916通常裝配有獨立的散熱器設備,該裝置的尺寸、形狀和維度被選擇用于適應散熱需求和計算設備910環(huán)境和個體部件的尺寸約束。然而,在一些實施例中,生熱部件912、914和916裝配有單元單散熱器設備930,如圖47所
/Jn ο現(xiàn)在參見圖47,所示的單元散熱器設備930連接至PCB920和生熱部件912、914和916。在一些實施例中,單元散熱器設備930裝配有多個接收表面950、952和954,這些表面相應地分別位于生熱部件912、914和916的相對位置上。在一些實施例中,接收表面950、952和954各自定義了對應于到PCB920的距離的獨立平面,該距離近似等于各個部件912、914和916的高度。在其他實施例中,接收表面952包括多個平行的和垂直的平面以容納生熱部件914的非線性上表面。因此,在一些實施例中,為計算設備910的特定芯片組配置來設計并生產(chǎn)散熱器30。在一些實施例中,接收表面950、952和954形成了與它們各自的生熱部件912、914和916之間的接口,從而提供散發(fā)計算系統(tǒng)910的熱量的裝置。一件式散熱器930和對應部件912、914和916部件的接口精確地安裝,以便消除由表面粗糙效果、缺陷和未對準而產(chǎn)生的空隙。在一些實施例中,熱接口材料(未示出)進一步應用于接收表面950、952和954,以便取代它們之間存在的空氣。熱接口材料可以包括熱油脂、熱膠、環(huán)氧樹脂、相變材料、聚酰亞胺、石墨或鋁帶、硅酮涂層織物、以及本領域已知的其他空隙填充物。
—件式散熱器930進一步包括散熱管表面960。在一些實施例中,管表面960包括多個管腳或鰭狀物962。在其他實施例中,管表面960包括水冷卻系統(tǒng)、熱管系統(tǒng)和相變冷卻系統(tǒng)中的至少一種。在一些實施例中,管表面960進一步包括冷卻風扇(未示出)。在其他實施例中,計算系統(tǒng)910進一步包括結合一件式散熱器930使用的外部風扇(未示出)。在一些實施例中,散熱器930通過管腳932直接連接至PCB920。例如在一些實施例中,PCB920包括按照預先確定的模式安排的多個孔922,以調(diào)節(jié)散熱器930的緊固。在一些實施例中,管腳932包括具有壓縮彈簧的推銷。在其他實施例中,管腳932包括具有壓縮彈簧的螺紋支架。另外,在一些實施例中,管腳932包括標準的機用螺釘。仍進一步地,在一些實施例中,散熱器930通過夾子(未示出)固定到PCB920。在一些實施例中,散熱器930包括對應于多個“熱區(qū)”,這些熱區(qū)對應于生熱部件附件的散熱器的一部分。例如,散熱器930包括CPU912附近的第一熱區(qū)934、視頻處理器914附近的第二熱區(qū)936、以及存儲器916附近的第三熱區(qū)938。通常,當生熱部件開始產(chǎn)生熱量時,熱量通過相應的鄰近熱區(qū)從該部件移除。然而,在一些實施例中,其中第一生熱部件主動產(chǎn)生熱量,而第二相鄰生熱部件不主動產(chǎn)生熱量,第一生熱部件的熱量首先由該生熱部件附件的熱區(qū)進行擴散和/或散發(fā),接著由不主動生熱部件的熱區(qū)進行擴散和/或散發(fā)。因此,附加的熱量由第一和第二生熱部件的熱區(qū)從主動生熱部件帶走。因此,一件式散熱器930的共享結構為主動生熱的任意單一生熱部件912、914或916提供了附加的增強散熱性能。例如,所有的生熱部件同時升溫是不可能的。當只有CPU912主動升溫時,第一、第二和第三熱區(qū)934、936和938提供增強的熱量擴散和散發(fā),從而提高了 CPU912的冷卻速度。具體而言,當CPU912升溫時,形成了最初填滿熱區(qū)934的熱“花”,直到達到熱區(qū)934的熱容量。此后,熱“花”在相鄰熱區(qū)936和938之間消散。同樣,當只有視頻處理器914主動升溫時,第一、第二和第三熱區(qū)934、936和938提供視頻處理器的熱“花”的增強擴散和散發(fā),從而提高了視頻處理器914的冷卻速度。因此,相比于傳統(tǒng)散熱器配置以其他方式提供的性能,散熱器930為單一生熱部件提供了增強的散熱性能。本領域的普通技術人員將進一步認識到,熱區(qū)的厚度會直接影響散發(fā)到相鄰熱區(qū)之前熱花填充主動生熱部件的各個熱區(qū)的速度。因此,在一些實施例中,通過預計冷卻需求和給定的生熱部件的發(fā)熱頻率/模式來修改熱區(qū)的厚度?,F(xiàn)在參見圖48,所示的模塊化散熱器設備970具有接收件972,接收件連接PCB920并與生熱部件912、914和916形成了接口。在一些實施例中,接收件972包括一個裝配有多個接收表面950、952和954的適配器,這些表面相應地分別位于生熱部件912、914和916的相對位置上。接收件972進一步包括具有通常為均勻平面的適配器表面974,在該適配器表面上接收擴散導管板976。在一些實施例中,接收表面950、952和954各自定義了對應于到PCB920的距離的獨立平面,該距離近似等于各個部件912、914和916的高度。在其他實施例中,接收表面952包括多個平行的和垂直的平面以容納生熱部件914的非線性上表面。因此,在一些實施例中,為計算設備910的特定芯片組配置來設計并生產(chǎn)接收件972。接收件972的作用是提供具有不同接收表面950、952和954的散熱適配器,以調(diào)節(jié)生熱部件912、914和916的不同維度、形狀和高度,并且具有適配器表面,該適配器表面具有一般為均勻的表面以接收散熱管部件976。因此,不論生熱部件的具體高度如何,接收件970提供均勻的適配器表面974。模塊化散熱器970進一步包括擴散導管板976。在一些實施例中,管板976包括具有通常為均勻平面的適配器表面978,以形成與接收件972的適配器表面974之間的接口。管板976進一步包括散熱管表面980,該散射管表面具有通過接收件972從部件912、914和916散發(fā)熱量的結構和特征。管板976和接收件972之間的接口精確地安裝,以便消除由表面粗糙效果、缺陷和未對準而產(chǎn)生的空隙。在一些實施例中,熱接口表面材料(未示出)進一步應用在兩個適配器表面974和978之間。熱接口材料可以包括以上討論的那些以及本領域已知的其他材料。在一些實施例中,管表面980包括多個管腳或鰭狀物962。在其他實施例中,管表面980包括水冷卻系統(tǒng)、熱管系統(tǒng)和相變冷卻系統(tǒng)中的至少一種。在一些實施例中,管表面980進一步包括冷卻風扇(未示出)。在其他實施例中,計算系統(tǒng)910進一步包括結合一件式散熱器970使用的外部風扇(未不出)。在一些實施例中,管板976通過螺絲釘924直接連接至接收件972。例如,在一些實施例中,適配器表面974包括按照預先確定的模式安排的多個孔922,以調(diào)節(jié)管板976的緊固。因此,用戶可以交換地或模塊化地交換管板976與另一個所希望的擴散導管板982,如圖49所示。現(xiàn)在參見圖50,所示的PCB1100具有位于水平面上的第一電路板920和位于垂直平面上的第二電路板926。在一些實施例中,第二電路板926包括生熱部件918,例如I/O處理器或南橋。因此,在一些實施例中,對擴散導管板976進行修改以包括輔助接觸墊984,該輔助接觸墊具有接觸部件918的接口表面986。選擇接墊984的維度和高度的方式為,當管板976連接接收件972時,接口表面986與生熱部件918精確地對齊。因此,模塊化散熱器970進一步實現(xiàn)了散發(fā)部件918所產(chǎn)生的不需要的熱量。參見圖51,在一些實施例中,對適配器表面974和978進行修改以包括對齊特征990。對齊特征990可以包括多個特征的任意組合以允許管板976和接收件972的恰當落座,其中當接合對齊特征990時,孔922適當?shù)貙R以便螺絲釘924的插入。盡管本領域的普通技術人員會認識到本發(fā)明可以在計算環(huán)境中實施,但本領域的普通技術人員還會認識到本發(fā)明可以在希望散熱的任意區(qū)域?qū)嵤?。例如,在一些實施例中,本發(fā)明用于從制冷系統(tǒng)中移除不需要的熱量。在其他實施例中,本發(fā)明用于從空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中移除不需要的熱量。另外,在一些實施例中,本發(fā)明用于從光電設備(例如高能激光或發(fā)光二極管)中移除不需要的熱量。在一些實施例中,所希望的是通過增加生熱部件周圍的氣流來加強計算機系統(tǒng)的冷卻。現(xiàn)在參見圖52,在一些實施例中,安排多個可操作地互連的計算機設備910,這樣通過相鄰計算機設備910形成空氣通路1000。在一些實施例中,計算機設備910是堆疊的、端到端的,接著移除端板(未示出)。如圖所配置,相鄰裝置910形成隧道1000,通過該隧道壓迫空氣998以提供不同生熱部件的冷卻。在一些實施例中,增強的氣流進一步帶走了灰塵和其他碎片,否則這些灰塵和碎片可以在計算機設備910中聚集。當通過隧道或空氣通路1000壓迫空氣時,空氣通路1000內(nèi)的熱量1004被帶走并從通路1000中排空。在一些實施例中,風扇單元(未示出)位于通路1000外部以提供氣流998。在其他實施例中,在空氣通路1000之間提供壓力梯度,因此借助于正或負的氣壓,使空氣移動穿過通路1000?,F(xiàn)在參見圖53,在一些實施例中,多個可操作連接的計算機設備910安排在具有冷卻系統(tǒng)1030 (例如空氣調(diào)節(jié)單元)的存儲容器1020中。冷卻系統(tǒng)1030和存儲容器1020因此被優(yōu)化用于提供足夠的冷卻和氣流以保持計算機設備910的最佳工作溫度?,F(xiàn)在參見圖54,在一些實施例中,多個可操作連接的計算機設備910以蜂窩模式安排在外殼1010中。如此配置,氣流同時穿過空氣通路1000和內(nèi)插在計算機設備910和外殼1010之間的內(nèi)腔1102,從而提供附加的氣流和冷卻。在一些實施例中,計算機設備910通過軌道1040可操作地連接至附加計算機設備(未示出),如圖55所示。在一些實施例中,提供可滑動安裝件1042以沿著軌道1040提供無限的調(diào)節(jié)。在其他實施例中,適配器1044內(nèi)插在計算機910和安裝件1042之間。在其他實施例中,適配器1044有線地連接至安裝件1042和軌道1040。在其他實施例中,計算機設備910滑動地且可操作地連接至安裝件1042和適配器1044中的至少一個上,無需使用外部電線?,F(xiàn)在參見圖56,在一些實施例中多個PCB920直接連接至一個軌道系統(tǒng)914。因此,PCB920不受任何外殼的影響,從而最大程度上暴露于氣流和冷卻。另外,在一些實施例中,實現(xiàn)托架系統(tǒng)944以便可操作地連接多個PCB920,如圖57所示。在一些實施例中,托架系統(tǒng)44通過對齊在軌道914中而安排在外殼(未示出)內(nèi)。參見圖58,在一些實施例中,多個計算機設備910以線性結構安排以形成以上討論的空氣通路1000。在一些實施例中,設備910通過兼容凹槽連接至較低軌道914。在其他實施例中,設備910通過連接線1016可操作地連接,連接線從上方的軌道914延伸至計算機設備910。因此,多個計算機設備910是可交換的或通過線1016動態(tài)互連。在一個方面,散熱器包括一個接收件,該接收件具有多個與多個生熱部件相接的接收表面,該接收件進一步具有一個適配器表面;以及一個擴散導管板,該擴散導管板具有與該接收件的適配器表面兼容地相接的一個適配器表面,該擴散導管板進一步具有散熱管表面。用于安裝的系統(tǒng)和方法如圖30所示,包封物模塊410包括多個滑動接收件482,它們被設計用于接收位于一個或多個插入構件上的相應插件、動態(tài)背板、或一些類型的安裝支架,這些安裝支架用于將兩個或更多個處理控制單元連接在一起,或允許處理控制單元實施到另一個結構中,例如Tempest超級結構。圖30還展示了一個或多個插件466、470、474,這些插件包括位于插件相對端上的兩個插入接合構件478。接合構件478被設計用于裝配在與各種外部設備、系統(tǒng)、物體等相接合或連接的裝置中,其中用于接合的裝置在主支撐底架414內(nèi)形成。圖59描繪了安裝支架1200的實施例,該安裝支架可以選擇性地插入到接合外部物體,并且尤其是滑動接收件482的裝置中。安裝支架1200和接合裝置提供過程控制單元402,過程控制單元能夠利用安裝裝置或接合外部物體的裝置(每個裝置優(yōu)選地包括滑動接收件482,該滑動接收件已存在于主支撐底架414的每個壁式支架上)安裝到任意結構、裝置或組件上或?qū)⑺鼈儼惭b到該單元上能夠以任意方式接合處理控制單元402以便兩者可操作地連接的任意外部物體在本文被預想用于保護。另外,本領域的普通技術人員將認識到包封物模塊410可以包括其他設計或結構,以作為接合除滑動接收件482以外的外部物體的裝置。在一些實例中,通過為處理控制單元402提供安裝特征,不論這是怎樣實現(xiàn)的,都能夠?qū)⑻幚砜刂茊卧?02集成到本文討論的任意類型的環(huán)境中,或允許各種物品或物體(外部物體)連接或安裝至處理控制單元402上。該單元被設計為安裝到各種無生命物品,例如多路處理中心或運輸車,還用于接收直接安裝至處理控制單元402的各種外設上,例如監(jiān)視器或IXD屏1220。安裝特征被設計為內(nèi)置特征,這意味著處理控制單元402包括用于接合外部物體(直接內(nèi)置于它的結構部件中)的裝置。利用獨立安裝支架(例如,用作適配器以實現(xiàn)主機處理控制單元連接的那些支架)進行安裝以及直接安裝至主機(例如,取代汽車音響而將該單元安裝在汽車中)也在本文被預想用于保護?,F(xiàn)在更詳細地參見圖59至65,圖中提供了用于處理控制單元402的主支撐底架414的安裝支架組件或結構1200的代表性實施例。如以上簡要討論的,滑動接收件482能夠可釋放地將各種類型的外部構件連接至支撐底架414,這些構件包括安裝支架組件或結構。通常圖59至65中描繪的兩個安裝支架組件1200優(yōu)選地包括鋁金屬成分,這與底架有這種材料組成的原因相同。也就是說,為安裝組件1202提供牢固性、重量輕的特征以及良好的熱傳導性能。另外,鋁拋光保持了處理控制單元底架414、端板438、442和端蓋446,450的唯美外觀。為此目的,安裝組件1200可以進行陽極氧化處理或以其他方式進行拋光或個性化以匹配或補充底架,如果希望的話,底架也可以進行陽極氧化處理或或以其他方式進行拋光或個性化。同樣,安裝組件1200和背板1206被彎曲或以其他方式定制其風格,以便補充底架414。另外,為支撐本發(fā)明所設想的很多應用和安裝結構,安裝組件1200的鋁金屬成分保持必要的結構完整性。然而,盡管在一些實施例中安裝組件1200優(yōu)選地由鋁或不同等級的鋁和/或鋁復合材料制成,但在其他實施例中安裝組件1200可以由其他材料制成,例如鈦、銅、鎂、最近獲得的混合型金屬合金、鋼、以及其他金屬和金屬合金,還有塑料、石墨、復合材料、尼龍、或那些依賴于用戶的具體需求和/或希望的組合物。同樣,在一些實施例中,安裝組件1200可以由適當?shù)牟牧现瞥?,隨后利用絕緣材料在所希望的位置進行涂覆。例如,如果希望對底架414通電,但不想對安裝組件通電,或者希望使通電的支架1214與周圍環(huán)境絕緣,通過以絕緣材料構造安裝組件1200或以絕緣材料涂覆安裝組件1200就可以實現(xiàn)這一點?,F(xiàn)在具體參見圖59,圖中提供了第一代表性安裝組件1200。如圖所示,安裝組件1200包括與圖30的第一、第二和第三插件466、470和474類似的插件1202。具體而言,安裝組件插件1202基本上包括與凹面壁式支架418、422和426中任意一個相同的曲率半徑,這樣它們可以采用嵌套或匹配關系配對或裝配在一起。的確,安裝組件1200可以根據(jù)希望,按照安裝處理控制單元402的最有效或適合的方向,與壁式支架418、422或426中任意一個相配對。另外,插件1202還包括接合構件478,這樣它可以在相應的滑動接收件482中以可釋放的方式滑動地接合或接收,從而允許插件1202按照需要滑入和滑出。在一些實施例中,在插件1202可以根據(jù)需要從接收件482滑入或滑出之前,必須移除端板438、442和端蓋446、450。換言之,當?shù)准?14完全組裝時,端板438、442和端蓋446、450覆蓋上或以其他方式阻止進入滑動接收件482,這樣物品既不能插入接收件482也不能從它移走,除非首先移除端板/端蓋。以此方式,在使用過程中插件1202始終牢固地固定到處理控制單元402的底架。另外,端板438、442和端蓋446、450可以裝配有干預防護特征,因此如果某人在未授權的情況下移走了端板/端蓋,它就變得很有幫助了。同樣,這種特征提高了處理控制單元402的安全性。然而,一旦移走了端板438、442和端蓋446、450,可以根據(jù)希望方便地插入或移除插件1202。與插件466、470和474 —樣,還可以設想用于將底架414連接至插件1202的其他設備,除了位于插件1202的相對端上的兩個插入接合構件78以外,例如利用鎖扣、螺絲釘、鉚釘、聯(lián)鎖系統(tǒng)、以及本領域眾所周知的任意其他設備中的各種附件。如圖中描繪的,插件1202具有成形的或機械孔1204,該機械孔對應于背板1206上可見的安裝孔1208。另外,附裝裝置1210用于將插件1202鎖牢至背板1206???204還可以是鉆孔的,這樣附裝裝置1210不會突出插件1202的鄰接表面或插件1202的表和壁式支架418、422或426之間的表面。以此方式,在使用過程中附裝裝置1210不會妨礙插件1202和凹面壁式支架418、422或426之間的嵌套接合而且,孔1208還可以鉆到背板1206中,這樣他可以平齊地安裝在另一個物體(例如,墻壁)的表面。以此方式,附裝裝置1210牢固地將安裝組件400保持在一起,不妨礙周圍環(huán)境或處理單元402。圖59至65還描繪了位于背板1206的不同位置上的很多孔1212???212便于組件1200安裝到適合的環(huán)境中。因此,根據(jù)安裝組件1200的所打算的應用,孔1212可以位于任意適當?shù)奈恢蒙喜⑶铱梢蕴峁┤我膺m合數(shù)量的孔。通過孔1212,任意適合的附裝裝置(未示出)可用于將安裝組件1200以及底架414鎖牢至所希望的環(huán)境或位置上。與孔1204和1208 —樣,孔1212根據(jù)需要可以是鉆孔的。參見圖459至65描繪的安裝組件,圖中展示了代表性的較小背板1206。當?shù)准?14連接至插件1202時,背板1206的尺寸使孔1212難以進入,因為底架414的主體遮蓋了附件裝置(未示出)。以此方式,處理控制單元402可以安裝或以其他方式固定到特定的位置,這樣它不能輕易地移走或篡改。例如,處理控制單元2可以在組裝過程中安裝到所示的計算機監(jiān)視器1220或另一個表面并且以此方式送至一個終端用戶,這樣處理控制單元402不能輕易地從計算機監(jiān)視器或其他位置拆開。在最低限度上,干預防護特征使得安裝組件的未授權拆卸或篡改變得明顯。同樣,這種特征增加了處理控制單元2的安全性。然而,一旦移走了端板438、442和端蓋446、450,插件1202可以根據(jù)所希望的方便地插入或移除并且背板1206可以方便地安裝到相應的環(huán)境中或從其移除?,F(xiàn)在參見圖63,圖中提供了較大背板1206b的代表性實施例。背板1206b包括相同模式的孔1208,這樣圖59的背板1206a可以連接至插件1202。然而,如圖中描繪的,背板1206足夠大,即使當它通過插件1202連接至底架414時(兩者都未示出),用戶仍然可以使用在特定位置上或在特定表面上鎖牢背板1206以及整個組件的附件裝置(未示出)。以此方式,整個組件,包括底架414和安裝組件1200,可以作為一個單一單元安裝到特定位置上或從該位置移除,無需拆卸底架414。對于以上討論的安裝組件實施例1200和本披露設想的其他實施例兩者中任意一個,底架414都可以安裝或附裝至任意適合的位置,包括任意靜態(tài)的或動態(tài)的位置。另外,在一些實施例中,背板1206a各自根據(jù)視頻電子標準協(xié)會(VESA)建立的標準來制造,因此它們可以直接安裝到計算機監(jiān)視器以及其他計算機部件上,這樣底架414可以牢固地附裝至其上。進一步地,盡管背板1206a和1206b描繪為基本為扁平或更平整,但在一些實施例中背板406a/406b可以采用任意所希望的半徑或配置、尺寸或形狀進行彎曲或折彎,這樣它們適合于它們的預期目的。處理控制單元402的另一個功能是,如果對包封物模塊進行額外的淬火,它能夠安裝并實施在超級結構中,例如Tempest超級結構。在這種配置中,處理控制單元2安裝在本文描述的結構中,并用于過程控制該結構的部件和外圍部件。如果必要的話,處理控制單元402還用作物理結構的負載承載構件。所有不同類型的超級結構都可以在本文設想,并且可以由任意類型的材料制成,例如塑料、木材、金屬合金、和/或這些材料的復合物。圖60描繪了安裝在計算機設備(例如,監(jiān)視器或顯示屏1220)上的安裝件1200的背板1206。計算機設備/系統(tǒng)(例如過程控制單元402)安裝在安裝件上圖65根據(jù)一些實施例描繪了安裝件的另一個實施例,該安裝件更薄。利用模塊化設備提供計算資源現(xiàn)有的設備(例如存儲設備)傳統(tǒng)上使用單一總線系統(tǒng)(例如,PATA、SATA、PCIe等)并且代表性地限制于單一介質(zhì)(例如,旋流片或固態(tài)存儲介質(zhì))。這些設備在不同存儲容量和/或性能、以及不同物理尺寸和/或形狀因素方面是可利用的。當前,介質(zhì)的選擇通常通過平衡各種因素來確定,例如所希望的存取速率、存儲容量和物理尺寸,還包括成本。在可利用的設備中進行選擇所涉及的注意事項進一步約束為在外部設備(例如外部存儲系統(tǒng))中進行選擇的情況。這些系統(tǒng)通常通過外部纜線(例如,USB、IEEE1394(火線)、PCIe, eSATA等)連接至中央計算機設備,并且常常約束或限制于單一設備或功能。這些設備的尺寸約束甚至可以比以上討論的尺寸約束更為嚴格。很多設備利用印刷電路板(PCB)或其他功能和/或結構電路板來提供某些安裝功能。在這種設備中,將設備的部件只安裝在PCB或其他電路板的一個單側面上是很正常的。本發(fā)明的實現(xiàn)方式提供了一種具有外殼的模塊化計算設備,該外殼定義了內(nèi)部容積。印刷電路板安裝在外殼內(nèi)。印刷電路板具有有個第一主表面和有個相對的第二主表面,第一計算部件通信地連接至該印刷電路板并沿著第一主表面布置。印刷電路板被配置用于接收通信地連接至印刷電路板并沿著第二主表面布置的第二計算部件,而且可選地,第二計算部件通信地連接至印刷電路板并沿著第二主表面布置。本發(fā)明的實施例提供了一種具有外殼的模塊化計算設備,該外殼定義了內(nèi)部容積。印刷電路板安裝在外殼內(nèi)。印刷電路板具有一個第一主表面和一個相對的第二主表面,第一計算部件通信地連接至印刷電路板并沿著該第一主表面布置。印刷電路板被配置用于接收通信地連接至印刷電路板并沿著第二主表面布置的第二計算部件,而且可選地,第二計算部件通信地連接至印刷電路板并沿著第二主表面布置。說明書的以下部分分為若干個標題,目的是增加對說明書的理解,并不用于限制。代表性操作環(huán)境操作環(huán)境的以下說明應當理解為例證本發(fā)明的實施例所能使用的環(huán)境的類型,并且不是表示本發(fā)明的所有實施例包括本文討論的每一個特征或用在包含本文討論的每一個特征的環(huán)境中。因此下文僅用于幫助理解本發(fā)明的不同實施例。圖66和相應的討論旨在用于提供適當操作環(huán)境的一般描述,在該環(huán)境中可以實施本發(fā)明的實施例,該環(huán)境考慮了通過引用結合到本文的相關申請的披露。本領域的普通技術人員將認識到,本發(fā)明的實施例可以由一個或多個計算設備來實施并采用各種系統(tǒng)結構,包括聯(lián)網(wǎng)結構。然而,盡管本發(fā)明的方法和處理過程已經(jīng)證明在聯(lián)合包括一般目的計算機時是有幫助的,但本發(fā)明的實施例包括在各種環(huán)境中使用這些方法和處理過程,這些環(huán)境包括具有通用處理單元、數(shù)字/媒體信號處理器(DSP/MSP)、專用集成電路(ASIC)Jii電子設備的嵌入式系統(tǒng)以及其他這類電子環(huán)境。本發(fā)明的實施例包括一個或多個計算機可讀介質(zhì),其中每個介質(zhì)可以被配置用于在其上包括數(shù)據(jù)或用于處理數(shù)據(jù)的計算機可執(zhí)行指令。計算機可讀指令包括數(shù)據(jù)結構、物體、程序、例程、或其他程序模塊,它們可由處理系統(tǒng)訪問,例如與能夠執(zhí)行各種不同功能的通用計算機相關聯(lián)的系統(tǒng)或與能夠執(zhí)行有限數(shù)量的功能的專用計算機相關聯(lián)的系統(tǒng)。計算機可執(zhí)行指令使得處理系統(tǒng)執(zhí)行一項具體功能或群功能并且是執(zhí)行本文所披露方法的步驟的程序代碼裝置的實例。而且,可執(zhí)行指令的具體順序提供了可用于執(zhí)行這些步驟的相應動作的實例。計算機可讀介質(zhì)的實例包括隨機存取存儲器(“RAM”)、只讀存儲器(“ROM”)、可編程只讀存儲器(“PR0M”)、可擦除可編程只讀存儲器(“EPR0M”)、電可擦除可編程只讀存儲器(“EEPR0M”)、高密度磁盤只讀存儲器(“CD-ROM”)、或能夠提供數(shù)據(jù)或可執(zhí)行指令(可通過處理系統(tǒng)存取)的任意其他設備或部件。盡管本發(fā)明的實施例包括使用所有類型的計算機可讀介質(zhì),但根據(jù)權利要求中所例舉的某些實施例可以限制于使用有形的、非暫時性的計算機可讀介質(zhì),并且本文所用的短語“有形計算機可讀介質(zhì)”和“非暫時性計算機可讀介質(zhì)”(或多種變化形式)意在包括暫時性傳播信號本身。參見圖66,實施本發(fā)明實施例的代表性系統(tǒng)包括計算機設備1310,該計算機設備可以是通用或?qū)S玫挠嬎銠C或各種消費電子設備的任意一種。例如,計算機設備1310可以是相關申請中披露的個人計算機、筆記本計算機、上網(wǎng)本、個人數(shù)字助理(“PDA”)或其他手持式裝置、工作站、微型計算機、大型機、超級計算機、多處理器系統(tǒng)、網(wǎng)絡計算機、基于處理器的消費電子設備、模塊化計算機等。計算設備1310包括系統(tǒng)總線1312,該總線被配置用于連接其各種部件并使數(shù)據(jù)能夠在兩個或更多個部件之間交換。系統(tǒng)總線1312可以包括各種總線結構之一,這些總線結構包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、或使用各種總線結構中的任意一種的本地總線。系統(tǒng)總線1312連接的代表性部件包括處理系統(tǒng)1314和存儲器1316。其他部件可以包括一個或多個大容量存儲設備接口 1318、輸入接口 1320、輸出接口 1322、和/或網(wǎng)絡接口 1324,它們中的每一個將在以下討論。處理系統(tǒng)1314包括一個或多個處理器(例如中央處理器)以及可選地被設計用于執(zhí)行特定功能或任務的一個或多個其他處理器。通常處理系統(tǒng)1314執(zhí)行計算機介質(zhì)(例如存儲器1316、磁硬盤、可移動磁盤、磁帶、光盤)上提供的指令或來自通信連接的指令,通信連接也被視為一種計算機可讀介質(zhì)。存儲器1316包括一個或多個計算機可讀介質(zhì),該介質(zhì)可以被配置為在其上包含數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)的指令并且可由處理系統(tǒng)1314通過系統(tǒng)總線1312進行訪問。存儲器1316可以包括例如R0M1328 (用于永久地存儲信息)、RAM1330 (用于暫時存儲信息)、和/或混合存儲器1331。R0M1328可以包括具有一個或多個例程的基本輸入/輸出系統(tǒng)(“BIOS”),這些例程用于在例如計算機設備1310的啟動過程中建立通信。RAM1330可以包括一個或多個程序模塊,例如一個或多個操作系統(tǒng)、應用程序、和/或程序數(shù)據(jù)。混合存儲器1331可以具有從R0M1328和RAM1330的特征和性能混合而成的特征和性能。一個或多個大容量存儲設備接口 1318可用于將一個或多個大容量存儲設備1326連接至系統(tǒng)總線1312。大容量存儲設備1326可以結合到計算機設備1310中或可以位于其外圍并且允許計算機設備1310保存大量數(shù)據(jù)。可選地,大容量存儲設備1326的一個或多個可以從計算機設備1310卸除。大容量存儲設備的實例包括硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器/閃存盤、使用多種存儲類型的混合驅(qū)動器、以及光盤驅(qū)動器。大容量存儲設備1326可以從磁硬盤、可移動磁盤、磁帶、光盤、或另一種計算機可讀介質(zhì)讀取或?qū)懭氲剿鼈兩?。大容量存儲設備1326和它們的相應計算機可讀介質(zhì)提供數(shù)據(jù)和/或可執(zhí)行指令的非易失性存儲,這些可執(zhí)行指令可以包括一個或多個程序模塊(例如操作系統(tǒng))、一個或多個應用程序、其他程序模塊、或程序數(shù)據(jù)。這些可執(zhí)行指令是實施本文披露方法的步驟的程序代碼裝置的實例。一個或多個輸入接口 1320可用于使用戶能夠通過一個或多個輸入設備1332向計算機設備1310輸入數(shù)據(jù)和/或指令。這種輸入設備的實例包括鍵盤和替代輸入設備,例如鼠標、軌跡球、光筆、提示筆、或其他定位設備、麥克風、操縱桿、游戲手柄、圓盤式衛(wèi)星電視天線、掃描儀、攝錄像機、數(shù)碼照相機等。類似地,用于將輸入設備1332連接至系統(tǒng)總線1312的輸入接口 1320的實例包括串行端口、并行端口、游戲端口、通用串行總線(“USB”)、集成電路、火線(IEEE1394)或另一種接口。例如,在一些實施例中,輸入接口 1320包括設計用于特定應用的專用集成電路(ASIC)。在一個進一步的實施例中,ASIC嵌入到或連接至現(xiàn)有的電路構建塊。一個或多個輸出接口 1322可用于將一個或多個對應輸出設備1334連接至系統(tǒng)總線1312。輸出設備的實例包括監(jiān)視器或顯示屏、揚聲器、打印機、多功能外圍設備等。具體的輸出設備1334可以與計算機設備1310集成或位于其外部。輸出接口的實例包括視頻適配器、音頻適配器、并行端口等。一個或多個混合介質(zhì)接口 1323可用于將一個或多個混合介質(zhì)設備1335連接至系統(tǒng)總線1312?;旌辖橘|(zhì)接口 1323可以包括結合在一個單連接器上的多個單輸入/輸出端口和/或總線以提供附加值。結合在這個或這些混合介質(zhì)接口 1323中的端口 /總線和/或相關總線/端口的類型的非限定性實例包括PCIe、I2C、電源、專有安全總線、SATA、USB等。如此連接至計算機設備1310的混合介質(zhì)設備1335可以包括各種外圍設備、存儲系統(tǒng)、PCIe設備、USB設備、SATA設備等。一個或多個網(wǎng)絡接口 1324使得計算機設備1310能夠通過網(wǎng)絡1338(可以包括硬線和/或無線鏈路)與一個或多個其他本地或遠程計算機設備(如計算機設備1336所示)交換信息。網(wǎng)絡接口的實例包括連接至局域網(wǎng)(“LAN”)或調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡適配器、無線鏈路、或連接至廣域網(wǎng)(“WAN”)(例如互聯(lián)網(wǎng))的其他適配器。網(wǎng)絡接口 1324可以與計算機設備1310相結合或位于它的外圍。在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,可存取的程序模塊或其多個部分可以存儲在遠程存儲器存儲設備中。而且,在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,計算機設備1310可以參與分布式計算環(huán)境,多個聯(lián)網(wǎng)計算機設備在該分布式計算環(huán)境中執(zhí)行功能和任務。因此,盡管本領域的普通技術人員將認識到本發(fā)明的實施例可以在具有很多類型的系統(tǒng)結構的各種不同環(huán)境中實施,但圖67提供了可以與本發(fā)明的實施例聯(lián)合使用的代表性聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結構。圖67的代表性系統(tǒng)包括計算機設備(示為客戶端1340),該計算機設備連接至一個或多個其他計算機設備(示為客戶端1342)以及跨越網(wǎng)絡1338的一個或多個外圍設備(示為多功能外設(MFP ) MFP1346 )。盡管圖1367展示了包含客戶端1340、兩個附加客戶端1342、MFP1346以及可選地連接至網(wǎng)絡1338的服務器1348 (可以是打印服務器)的實施例,但替代實施例包括更多或更少的客戶端、多于一個的外圍設備、無外圍設備、無服務器1348、和/或多于一個的連接至網(wǎng)絡1338的服務器1348。圖67中所示的計算機系統(tǒng)中的任意一個可以使用和/或結合相關申請中任意一個所討論的特征,例如2010年10月28日提交的名稱為“計算機系統(tǒng)中的模塊虛擬化(MODULAR VIRTUALIZATION IN COMPUTER SYSTEMS)”的共同待決臨時專利申請序列號61/407,904(代理人案號11072. 268)中所討論的基礎模塊和外圍模塊。因此,計算機設備1310、客戶端1340、客戶端1342、服務器1348等中的任意一個可以包括該申請中披露的基礎模塊和/或外圍模塊或由它們組成。本發(fā)明的其他實施例包括本地的、聯(lián)網(wǎng)的、或?qū)Φ鹊沫h(huán)境,在這種環(huán)境中一個或多個計算機設備可以連接至一個或多個本地的或遠程的外圍設備。而且,根據(jù)本發(fā)明的實施例還包括單一電子消費設備、無線聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、和/或廣域聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,例如互聯(lián)網(wǎng)。利用一個或多個模塊化設備提供計算資源本發(fā)明的某些實施例允許多個裝置在圖68中所示的單一模塊化設備1350中進行聯(lián)合。模塊化設備1350可以包括不同設備并且可以采用各種方式進行配置,這也展示在圖68的描繪中。圖68描繪了模塊化設備1350的6個概念不同的配置,每個配置進一步代表可能的若干不同類型的模塊化設備1350。每個模塊化設備1350可以利用各種通信連接(例如有線連接,如USB、PCIe、IEEE1394、eSATA、混合介質(zhì)總線、光纖、或任意其他標準或?qū)S杏芯€連接,無線連接,例如WiF1、WiMAX、紅外線、其他光學設備、或任意其他標準或?qū)S袩o線連接,以及現(xiàn)有的或未來發(fā)明的任意其他類型的通信連接)中的任意一種選擇性地附裝至計算機設備1310。模塊化設備1350可以直接地或通過一個或多個附加通信連接(例如通過相關申請的一些中所討論的網(wǎng)絡或模塊化計算機系統(tǒng))通信地連接至計算機設備1310。每個模塊化設備1350包括向計算機設備提供一些功能的一個或多個裝置。例如,如圖68的左上部分圖示所示,模塊化設備1350可以包括一個輸入設備1332或多個輸入設備1332中一個或多個的組合以及輸出設備1334中的一個或多個??商娲?,如圖68的中上部分圖不所不,模塊化設備1350可以包括一個輸入設備1332或多個輸入設備1332中一個或多個的組合以及混合介質(zhì)設備1335中的一個或多個??商娲?,如圖68的右上部分圖不所不,模塊化設備1350可以包括一個輸出設備1334或多個輸出設備1334中一個或多個的組合以及混合介質(zhì)設備1335中的一個或多個??商娲?,如圖68的左下部分圖示所示,模塊化設備1350可以包括一個輸入設備1332或多個輸入設備1332中一個或多個的組合以及大容量存儲設備1326中的一個或多個??商娲?,如圖68的中下部分圖示所示,模塊化設備1350可以包括一個輸出設備1334或多個輸出設備1334中的一個或多個的組合以及大容量存儲設備1326中的一個或多個??商娲?,如圖68的右下部分圖示所示,模塊化設備1350可以包括一個大容量存儲設備1326或多個大容量存儲設備1326中一個或多個的組合以及混合介質(zhì)設備1335中的一個或多個。針對圖68所描繪和討論的具體模塊化設備1350僅用于不例。在至少一些實施例中,模塊化設備1350是“模塊化”的原因是它包括單一底架或外殼,該外殼包含組成模塊化設備的部件的一些、大部分或全部。通過將模塊化設備1350通信地連接至計算機設備1310,使得模塊化設備1350的資源可用于計算機設備1310。因為模塊化設備1350包括或具有包含多個設備的能力,利用單一通信連接并利用單一高效模塊化設備,這些多個設備的資源可用于計算機設備1310。圖69展不了可用于模塊化設備1350的外殼1352的一個不例性實施例的透視圖。如該圖中可見,外殼1352包括外結構包封物1354以及兩個端蓋1356。結構包封物1354和端蓋1356用作容納和保護模塊化設備1350的部件。結構包封物1354可以由各種材料制成,包括塑料和金屬,金屬包括鋁和/或金屬合金,并且形成的方式可以是提供相關申請中所討論的結構功能。另外,結構包封物1354可以被形成為與其他模塊化設備1350或圖8中展示的其他計算機部件相配對。提供給模塊化設備1350的任意端口可以在端部(例如,通過穿過端蓋1356中一個或多個)或沿著模塊化設備的多個邊緣之一(例如,通過穿過包封物1354的開口端或穿過閉合包封物1354的開口端的蓋板58,如圖71所示)來提供。圖70和71分別展示了外殼1352的端視圖和透視圖。在這些視圖中并且在圖69的視圖中,結構包封物1354的一些特征是可見的,它們展示了可以實現(xiàn)與其他設備相配對的方式。如圖69和79可見,結構包封物1354可以被形成(例如,擠出)為在外殼1352的一個主側面上具有一對配對凸出件1360。如圖71可見,在此實施例中結構包封物1354的相對的主側面被形成為具有一對相應的配對凹槽1362,這對凹槽可以接收配對凸出件1360。如圖69到71中還可見,端蓋1356不包括配對凸出件1360或相應的配對凹槽1362。其他設備在其多個側面的至少一個(但是再次,不是在其對應的端蓋上)上包括相應的配對凹槽1362或配對凸出件1360,如圖73所示。為了在結構上將模塊化設備1350附裝至一些其他設備(例如圖72所示方式中的計算機設備1310),移除了計算機設備1310的端蓋1364 (防拆封緊固件可用于防止盜竊或故意破壞),并且模塊化設備1350的配對凸出件1360與計算機設備1310的相應配對凹槽1362滑動地相接合。模塊化設備1310滑動,直到它與計算機設備1310完全接合。計算機設備1310的端蓋1364重新附裝至計算機設備1310,并且因而將模塊化設備1350鎖定到計算機設備1310上。利用模塊化設備1350或計算機設備1310的其他側面(當希望時)的配對凹槽1362,附加的模塊化設備1350或其他部件可以附裝至系統(tǒng),相應的端蓋(1356或1380)被移除以促進這種附裝。圖69至72中所示的實施例只是可以將實施例構造為允許在模塊之間和與其他設備進行結構連接的方式的實例。因此,例如盡管所示的外殼1352在一個主側面上具有配對凸出件1360并且在另一個主側面上具有配對凹槽1362,但另一個實施例可以在兩個主側面上都具有凹槽1362,如圖73中所示的替代外部結構包封物1354的端視圖部分圖示中所
/Jn ο如相關申請的一個或多個中所披露的,結構包封物1354可以是負載承載裝置。因此,模塊化設備1350可用作安裝件,從該安裝件可懸掛監(jiān)視器或其他設備,安裝件可埋入或安裝在墻壁中,可以是框架的一部分,并且可以執(zhí)行相關申請中披露的結構功能的任意一種。例如,一個電路板可以安裝到墻壁上,而另一個電路板可以安裝到監(jiān)視器上,并且兩個電路板可以通過模塊化設備的結構元件連接在一起。為了允許外殼1352包含圖68中所示的多個設備,本發(fā)明的實施例使用雙側印刷電路板(PCB1366),該電路板可以安裝在外殼1352內(nèi),如圖74到76所示。PCB1366可以安裝在包封物1354內(nèi)部提供的凹槽(未示出)或其他安裝結構中,以便幾乎安裝在外殼1352的中心部。PCB1366提供在其上安裝用于任意部件或設備的結構支架以及在其上安裝的任意部件或設備之間的通信連接,通信連接通向一個或多個端口 1368或在部件或設備與通信地連接至模塊化設備1350的任意計算機設備之間提供通信的其他通信裝置。PCB1366的中心化安裝允許以新穎的方式在PCB1366的兩側上安裝部件和/或設備。這種安裝有助于緊湊的模塊化設備1350,該裝置提供在當前設備上無法利用的功能。例如,在主要提供存儲功能的模塊化設備1350中,大容量存儲設備1326可以安裝在PCB1366的兩側,因此利用緊湊空間中的單一 PCB1366在相同的外殼內(nèi)提供兩個大容量存儲設備1326。同時,如果多個大容量存儲設備1326的存儲容量是不需要的,那么相同的PCB1366可以結合一個單一大容量存儲設備1326來使用。實現(xiàn)這種做法的一種方式可以參見圖77至79得到理解,這些圖提供了 PCB1366的示例性實施例的描繪。圖77展示了 PCB1366前和后視圖的并排比較,而圖78展示了前側的較大視圖,圖79展示了 PCB1366的后側的較大視圖。如這些圖中可見,連接大容量存儲設備(例如硬盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、混合驅(qū)動器等)的連接器1370提供在PCB1366的前和后側面的每一個上。在所示的實施例中,布置連接器1370位于PCB1366的相對縱向端部上和PCB1366的相對面上,但在其他實施例中,連接器1370可以布置在一個單一縱向端部上。PCB1366的一個表面還包括提供前文討論的端口 1368的端口連接器1372。應當注意,所示的端口 1368和/或端口連接器1372僅用于示例可以提供多個端口 1368和/或端口連接器1372,這些端口 68和/或端口連接器1372可以提供在PCB1366的其他位置和/或側面,并且可以提供任意所希望類型的端口 1368和/或端口連接器1372,或者當要使用一些其他通信機制時不提供端口 1368或端口連接器1372。在所示實施例中PCB1366的其他表面裝配有附加的連接器1374,該連接器類似于或不同于連接器1372。例如,設備連接器1374可以是優(yōu)化用于連接設備而不是大容量存儲設備的類型。與這個或這些端口連接器1372 —樣,圖77至79所示的這個或這些設備連接器1374的類型、位置和數(shù)量僅僅是示例性的,并且可以提供不同類型和數(shù)量的設備連接器1374,包括不具有設備連接器1374的實施例。為了幫助安裝一個或多個設備至PCB1366,所示實施例的PCB1366裝配有若干特征。第一特征是穿過PCB1366的多個直接安裝孔1376。圖77中所示的直接安裝孔1376的數(shù)量和位置僅僅是示例性的,并且可以根據(jù)每個實施例的具體需求而變化。在某些實施例中,不提供直接安裝孔1376,并且在其他實施例中,可以存在大于零的任意數(shù)量的一個或多個直接安裝孔1376。直接安裝孔1376可用于將部件或設備直接安裝到PCB1366上。例如,在所示的實施例中,更靠近中心位置的直接安裝孔1376可用于通過將緊固件(例如螺紋緊固件)經(jīng)過直接安裝孔1376插入到較小部件的相應螺紋孔中而將該較小部件安裝到PCB1366的一個側面上。更靠外側的直接安裝孔1376可用于通過將緊固件經(jīng)過相對方向上的直接安裝孔1376插入到較大部件的相應螺紋孔中而將該較大部件安裝到PCB1366的其他側面上。只要避免可能由于安裝的部件之一與緊固件相接觸而產(chǎn)生的任何潛在的短路問題(例如通過間隔器、絕緣等),就可以使用直接安裝孔1376以這種方式將兩個部件或設備安裝在PCB1366的相對側面和表面上。當然,將要認識到的是,當只需要一個單一部件或設備時,僅使用一組直接安裝孔1376并且部件或設備將只位于PCB1366的一個單一側面上。PCB1366的另一個側面將留待以后可供用于安裝另一個裝置。根據(jù)一個或多個設備或一個或多個部件的類型和它/它們對PCB1366的通信和/或一個或多個電力連接,安裝過程可以必然要求首先將設備/部件插入到一個或多個可用的連接器(例如,連接器1370),然后將設備/部件固定到PCB1366上,或者在將設備/部件安裝到PCB1366之前或之后單獨地在設備/部件和一個或多個可用連接器之間必然要求分開地產(chǎn)生通信/電力連接。盡管直接安裝孔1376可以允許將各種設備安裝到PCB1366上并且甚至允許將設備安裝在以上討論的PCB的兩側或表面上,但可預料的是不可能在所有情況下使用直接安裝孔1376將設備安裝在PCB1366的兩側。例如,首次安裝的部件或設備可以使得一個或多個需要的直接安裝孔1376變得更難以安裝,從而阻止第二個部件或設備的安裝。因此,本發(fā)明的實施例使用圖77至79所示的間接安裝槽1378。安裝槽1378被適配用于接收圖80所示的T形連接器1380。T形連接器1380是具有狹窄端部1382的扁平元件,該狹窄端部被適配插入間接安裝槽1378并由比間接安裝槽1378更寬的寬端部1384接收。因此,T形連接器的狹窄端部1382可以插入到間接安裝槽1378,直到寬端部1384接觸PCB1366,從而阻止進一步進入T形連接器。在至少一些實施例中,在插入到間接安裝槽1378后,T形連接器可以焊接到適當位置上。狹窄端部1382和寬端部1384其中都具有至少一個連接器安裝孔1386。如圖80所示,T形連接器的不同實施例可以裝配有更多或更少的連接器安裝孔1386,這些連接器安裝孔置于PCB1366的每個側面上。當然,將要認識到的是,盡管圖80中所示的T形連接器1380的下方版本可以允許在PCB1366的側面上安裝附加的一個或多個部件或一個或多個設備,但要求具有比圖80所示的T形連接器1380的上方版本更大的內(nèi)部容積的外殼1352。連接器安裝孔86接收穿過它并進入一個或多個部件的緊固件(例如螺紋緊固件),以便直接通過T形連接器80直接安裝在PCB1366上。盡管T形連接器1380的兩個實施例都示于圖80中,但其他實施例可以具有多于所示數(shù)量的更多的連接安裝孔1386,并且相比于寬端部1384,還有其他的實施例可以在狹窄端部1382上具有不同數(shù)量的連接器安裝孔1386。在某些實施例中,T形連接器1380可以結合直接安裝孔1376使用,以便將多個設備/部件安裝到PCB1366的相對側面上,或可以獨立于直接安裝孔1376使用(即使存在的話),以便將多個設備/部件安裝到PCB1366的相對側面上。如果使用直接安裝孔1376,首先利用直接安裝孔1376將第一部件安裝到PCB1366。然后,使用T形連接器1380將第二裝置安裝到PCB1366的相對側面上。如果T形連接器1380允許安裝附加的一個或多個設備/部件,它或它們可以采用同樣的方式安裝。例如很多硬盤驅(qū)動器在硬盤驅(qū)動的兩個底部和側面具有螺紋插座。底部螺紋插座可以結合直接安裝孔1376的至少一些來使用,而側面螺紋插座可以結合T形連接器1380的至少一些來使用。當然,直接安裝孔1376和間接安裝孔1378的布置可以進行選擇以有助于所述的方式的安裝。如將要認識到的,模塊化設備1350、PCB1366的尺寸以及各種孔和連接器的位置可以根據(jù)所希望的而變化并且根據(jù)預計在模塊化設備1350中使用的設備/部件來選擇。本發(fā)明的實施例可以采用各種方式使用以便提供本領域目前不可利用的優(yōu)點。本發(fā)明的實施例所提供的附加的三維連接安排降低了設備的容積需求,同時仍允許足夠的氣流和冷卻性能。另外,這些安排允許在以上針對圖68所討論的單一部件內(nèi)不同類型的多個裝置的連接。作為另一個實例,可以將模塊化設備1350配置為存儲設備。盡管模塊化設備1350實際上可以用作單一大容量存儲設備的標準外殼,但模塊化設備1350還可以在單個包封物中提供當前不可利用的存儲選擇。例如,如果模塊化設備1350被配置用于包含多達兩個的大容量存儲設備,第一大容量存儲設備可以根據(jù)第一希望的性能或其他特征來選擇,同時第二大容量存儲設備可以根據(jù)第二希望的性能或其他特征來選擇。作為一個特定實例,一些用戶希望固態(tài)驅(qū)動器的高性能特征,以便存儲操作系統(tǒng)(OS)和應用程序,同時希望用于存儲所有其他數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)磁驅(qū)動器的大存儲容量不十分昂貴。其他用戶可能只希望最大容量,而仍有其他用戶可能只希望最大性能。本發(fā)明的實施例以靈活的方式滿足這些特定希望。模塊化設備僅僅裝配兩個驅(qū)動器用于OS和應用程序的適當容量的固態(tài)驅(qū)動器,以及用于其他數(shù)據(jù)的適當容量的旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動器。當然,不同用戶可能需要不同容量的兩個驅(qū)動器并因此可能可定制地選擇它們的驅(qū)動器容量。附加益處也是可以獲得的當現(xiàn)有的混合驅(qū)動器通常具有有限的固態(tài)容量并且從不能改變該容量,可以最初選擇用于模塊化設備1350的固態(tài)驅(qū)動器的任意容量,并且可以在以后的時間點上方便地置換一個不同容量的驅(qū)動器,不需要替換整個模塊化設備1350。同樣,如果用戶后來需要旋轉(zhuǎn)磁驅(qū)動器的額外容量或后來希望固態(tài)驅(qū)動器的更高性能,可以做出類似的改變。通過在模塊化設備1350內(nèi)組合不同類型的驅(qū)動器或部件,可以實現(xiàn)到另一個實例。例如,可以提供一個實施例,該實施例提供與數(shù)字視頻記錄(DVR)技術相關的特征。因此,模塊化設備1350內(nèi)的設備或部件之一可以是大容量存儲設備,并且另一個設備或部件可以是視頻捕獲部件。在這種實施例中,可以提供端口以接收視頻信號(例如來自天線或來自電纜設備),或者內(nèi)部或外部天線可以附裝至模塊化設備1350。作為另一個實例,無線卡或設備可以安裝在PCB1366的一個側面上,并且可以允許模塊化設備1350與一個或多個遠程設備進行無線通信。一些實施例可以裝配有安裝在PCB1366的一個側面上的圖形卡或設備,已用于輸出視頻信號。的確,在PCB1366上可以提供可插入到任意端口或連接器的任意設備(例如,微型PC1、微型PCIe等)。支持性機械和電子設備可以根據(jù)所希望的連接至模塊化設備1350,以提供附加的特征和功能。作為另一個實例,模塊化設備1350可以在PCB1366的相對面上裝配大容量存儲設備和雙頻段無線設備。雙頻段無線設備可以為模塊化設備1350附近的其他設備(例如,PDA1388、電話1390、顯示器1392、平板電腦1394(或任意其他計算設備)、以及控制器1396)提供本地WiFi連接,同時提供更長范圍的WiMAX連接以允許訪問外部內(nèi)容,如圖81所示。同時,大容量存儲設備可以提供存儲和應用程序,包括依賴于模塊化設備1350的外部模塊,以提供計算能力。因此,本發(fā)明的實施例能夠進行定制,以便在單個包封物中提供最優(yōu)價格和性能。實施例還允許在通常不可利用的單一模塊化部件中進行功能搭配。利用相關申請的一些所描繪的系統(tǒng)和方法,本發(fā)明的實施例是尤其有幫助的。安裝在便攜式硬件設備上的軟件現(xiàn)在將參見圖82。該圖描繪了安裝軟件應用程序1404的硬件設備1402。這種系統(tǒng)的一個優(yōu)點是軟件應用程序1404和硬件設備1402可以是可移動的,能夠連接和斷開可以訪問軟件應用程序1404 (它同時連接至硬件設備1402)的各種計算機系統(tǒng)1406。因此硬件設備1402可以連接至獨立的計算機系統(tǒng)1406 (如圖82所示)或網(wǎng)絡計算機系統(tǒng)1406(如圖83所示)并提供能夠在其上運行軟件應用程序1404的每個系統(tǒng)。在一些實施例中,過程控制單元402、模塊化設備1350、和/或其他硬件設備1402預先安裝有軟件應用程序1404。軟件應用程序1404可以安裝在存儲設備或硬件設備1402的其他部件上。在一些實施例中,軟件應用程序1404具有一個或多個安全特征,這些特征使得它保留在特定的硬件設備1402上。例如,如果從特定的硬件設備1402卸載軟件應用程序1404,該一個或多個安全特征可以使它無效。在一些情況下,對軟件應用程序1404的軟件許可證進行編排以識別特定的硬件設備1420并且如果它被篡改或從該特定硬件設備1402上卸載時使其無效。在其他情況下,預先安裝的軟件應用程序1404可以從硬件設備1402上卸載并轉(zhuǎn)移到另一個硬件設備1402。在一些實施例中,硬件設備1402包括安裝在其上的兩個或更多個軟件應用程序1404這些軟件應用程序1404可以相關聯(lián)。例如該兩個或更多個軟件應用程序1404可以與資產(chǎn)、設計、電子郵件等相關。在一個單一硬件設備1402上包含兩個或更多個軟件應用程序1404可以最大化該單一硬件設備1402的使用并將網(wǎng)絡資源組織到單一設備中。而且,該兩個或更多個軟件應用程序1404可以是相互依賴的或一起使用。如圖1所示,在一些實施例中,硬件設備1402電連接至另一個計算機系統(tǒng)1406,例如個人計算機。例如,硬件設備1402可以通過USB端口或其他類似端口連接至計算機系統(tǒng)1406。計算機系統(tǒng)1406可以訪問硬件設備1402并運行硬件設備1402的軟件應用程序1404,無需在硬件設備1402上安裝軟件應用程序1404。在一些配置中,計算機系統(tǒng)1406將硬件設備1402識別為單獨驅(qū)動器,該單獨驅(qū)動器將軟件應用程序1404傳輸至個人計算機系統(tǒng)1406。另外,硬件設備1042可以從第一計算機系統(tǒng)1406斷開并連接至第二計算機系統(tǒng)1406。以此方式,硬件設備1402可以提供可移動軟件,該軟件可以由連接至硬件設備1402的任意計算機系統(tǒng)1406來使用。這種系統(tǒng)是尤其有用的,因為昂貴的軟件應用程序或硬件加強器程序(如以下解釋的)安裝在多臺計算機上是十分昂貴的。當硬件設備包括處理能力并且軟件應用程序1204運行在硬件設備1402上時,以上描述的功能可以得到提高。在一些實施例中,如上所述,硬件設備1402是過程控制單元402,如本文描述,該過程過程控制單元具有處理器、存儲器、存儲、BIOS、以及操作系統(tǒng)。這樣,硬件設備1402能夠獨立于計算機系統(tǒng)1406來運行軟件應用程序1404。在一些實施例中,定制硬件設備1402具有運行軟件應用程序所需的必要部件。因此,利用具有低硬件要求的軟件應用程序,可以采用滿足但基本不超出這些低需求的部件來配置硬件設備1402,從而節(jié)省成本。在其他情況下,其他程序可以是硬件加強器,從而要求較大量的處理功率、存儲器、存儲器、視頻處理等。在這種情況下,可以采用必要的部件來配置硬件設備1402。因此,在一些配置中,硬件設備1402被定制,或可定制為專用軟件應用程序。因此,該系統(tǒng)可以用于在不能獨立運行硬件加強器軟件程序1404的系統(tǒng)上運行這類程序。
在非限制實例中,硬件設備1402是具有處理器、存儲器、存儲、以及I/O的過程控制單元402。過程控制單元402通過端口(例如,USB端口)和連接件1408連接至計算機系統(tǒng)1406。硬件設備1402存儲并運行硬件加強器軟件應用程序1404,例如工程制圖軟件應用程序1404。硬件設備1402以運行軟件應用程序所需的必要部件進行配置,這些部件可能包括處理和存儲器密集功能。經(jīng)過這樣配置,硬件設備1402可以連接至計算機系統(tǒng)1406,該計算機系統(tǒng)訪問軟件應用程序1404并當它運行在硬件設備1402上時使用軟件應用程序1404。在此實例中,硬件設備1402運行軟件應用程序1404,軟件應用程序只是在計算機系統(tǒng)1406上顯示并通過計算機系統(tǒng)1406進行控制。在一些情況下,用戶可以在硬件設備1402上存儲工程制圖文件或與軟件應用程序1404相關的其他數(shù)據(jù)。硬件設備1402的益處之一是它可以從計算機系統(tǒng)1406斷開并連接至一個獨立的計算機系統(tǒng)1406,該獨立計算機系統(tǒng)接著運行軟件應用程序1404。因此,如上所述,該系統(tǒng)在使用昂貴的軟件應用程序時是有幫助的,因為單一軟件應用程序只用一個單一許可證就可以用在多個計算機系統(tǒng)1406上。在一些實施例中,如將要理解的,用戶可以升級整個硬件設備1402,而不是升級軟件應用程序1402。可替代地,用戶可以升級軟件應用程序1402或升級硬件設備1402的一部分,例如如上所述的模塊化母板部件之一。圖83展示了網(wǎng)絡系統(tǒng)中的硬件設備1402的實施例。當在網(wǎng)絡中使用時,硬件設備1402可以由多個客戶端計算機系統(tǒng)1406同時地或一次一個地進行訪問。當連接至客戶端計算機系統(tǒng)1406時,軟件應用程序1404可以像它運行在傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備(例如,服務器1412)上一樣工作。軟件應用程序1404從服務器1412分開可以為網(wǎng)絡提供很多益處,如以下進行解釋。如所示的,可稱為應用箱(App Box)硬件設備1402間接連接至客戶端計算機系統(tǒng)1406。網(wǎng)絡設備1410布置在硬件設備1402和客戶端計算機系統(tǒng)1406之間。網(wǎng)絡設備1410可以引導網(wǎng)絡上設備之間的網(wǎng)絡流量。在一些實施例中,網(wǎng)絡設備1410是開關或其他這類設備。網(wǎng)絡還包括服務器1412,服務器也與網(wǎng)絡設備1410進行通信。由于軟件應用程序1404安裝在獨立硬件設備1402上,而不是服務器1412上,軟件應用程序1402可以避免很多軟件和/或硬件沖突,這些沖突可能導致運行在多個設備上的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)并運行多個軟件應用程序。這是由于軟件應用程序1404運行在獨立設備(硬件設備1402)上。這種分開可以限制或消除軟件應用程序1404和/或硬件設備1402受到計算機病毒、蠕蟲、特洛伊木馬、間諜軟件、欺詐廣告程序、欺詐軟件、犯罪軟件、或其他形式的惡意軟件或不需要的軟件或程序感染的可能性。在一些實施例中,整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的大部分或整個網(wǎng)絡系統(tǒng)本身可以用多個硬件設備1402替換,每個硬件設備具有由客戶端計算機系統(tǒng)1406使用的一個或多個網(wǎng)絡軟件應用程序1404。因此,在一些配置中,一個硬件設備1402包含用于網(wǎng)絡電子郵件系統(tǒng)的硬件部件和軟件應用程序1404,而另一個硬件設備1402包含用于文檔存儲系統(tǒng)的硬件部件和軟件應用程序1404??梢允蛊渌@類網(wǎng)絡系統(tǒng)用于減少單一服務器1412上的需求或請求。因此,在一些情況下,服務器空間的需求由定位網(wǎng)絡的不同位置上的各種App Box的能力來取代。這些圖例僅僅是示例根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個或多個模塊化處理單元的能力。的確,盡管本文已經(jīng)描述了本發(fā)明的例證性實施例,但本發(fā)明不限于本文描述的各種優(yōu)選實施例,而是包括具有修改、省略、組合(例如,各種實施例之間多個方面的組合)、適配和/或更改的任意和所有實施例,如本披露本領域的普通技術人員將會理解的。權利要求中的限制應當基于權利要求中使用的語言而廣泛地解釋,并不限制于本說明書中或申請的審批過程中描述的實例,這些實例應當解釋為非排他性的。例如,在本披露中,術語“優(yōu)選地”是非排他性的并且表示“優(yōu)選地,但不限于”。裝置加功能或步驟加功能限制僅用在對于具體的權利要求限制以下所有條件都出現(xiàn)在該限制中的情況下a)明確例舉“用于…的裝置”;并且b)明確例舉相應的功能。 本發(fā)明可以其他特定形式體現(xiàn)而不脫離其精神或本質(zhì)特征。所描述的實施例和實例在所有方面應被認為僅是示意性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍因此由所附權利要求而不是由上述說明書指示。在權利要求的等價的含義和范圍內(nèi)的所有改變都包括在權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種模塊化母板,包括 一個第一電子電路板,該第一電子電路板執(zhí)行一個第一功能;以及一個第二電子電路板,該第二電子電路板執(zhí)行一個第二功能,其中該第一和第二電子電路板可操作地連接以便為一個計算機系統(tǒng)提供一個集成邏輯板。
2.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,進一步包括 一個第三電子電路板,該第三電子電路板執(zhí)行一個第三功能,其中該第三電子電路板可操作地連接至該第一電子電路板。
3.根據(jù)權利要求2所述的模塊化母板,其中該第一、第二、以及第三電子電路板構成了一個三板配置。
4.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,其中該第一和第二功能包括以下的至少一項 (i)電子存儲; (ii)電子存儲器; (iii)處理能力;以及 (iv)基本輸入輸出系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,其中該第一電子電路板包括一個第一母板連接器并且該第二電子電路板包括一個第二母板連接器,該第二母板連接器可操作地連接至該第一母板連接器。
6.根據(jù)權利要求5所述的模塊化處理單元,其中該第一母板連接器包括一個第一幾何結構,該第一幾何結構包括一個第一子幾何結構和一個第二子幾何結構,該第一子幾何結構被成形為與該第二母板連接器牢固地配合,該第二子幾何結構具有一個安全密鑰結構,該安全密鑰結構抑制與一個不具有相應的安全密鑰結構第二母板連接器的配合。
7.根據(jù)權利要求6所述的模塊化處理單元,其中該第二母板連接器包括一個第二幾何結構,該第二幾何結構包括一個第三子幾何結構和一個第四子幾何結構,該第三子幾何結構被成形為與該第一母板連接器牢固地配合,該第四子幾何結構被成形為具有與該第一母板連接器的安全密鑰結構相對應的一個安全密鑰結構。
8.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,進一步包括一個散熱器,該散熱器包括 一個接收件,該接收件具有與多個生熱部件相接的多個接收表面,該接收件進一步具有一個適配器表面;以及 一個擴散導管板,該擴散導管板具有與該接收件的適配器表面兼容地相接的一個適配器表面,該擴散導管板進一步具有一個擴散導管表面。
9.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,進一步包括 其中該第一電子電路板具有一個第一主表面和一個相對的第二主表面; 一個第一計算部件,該第一計算部件通信地連接至該印刷電路板并沿著該第一主表面布置;以及 一個第二計算部件,該第二計算部件通信地連接至該印刷電路板并沿著該第二主表面布置。
10.根據(jù)權利要求9所述的模塊化計算設備,其中該第一和第二計算部件包括大容量存儲設備。
11.根據(jù)權利要求10所述的模塊化計算設備,其中該第一計算部件包括一個固態(tài)驅(qū)動器并且該第二計算部件包括一個旋轉(zhuǎn)磁性介質(zhì)驅(qū)動器。
12.根據(jù)權利要求9所述的模塊化計算設備,進一步包括在該第一和第二計算部件之間提供通信的一個通信連接和一個外部計算設備,其中該通信連接包括位于該印刷電路板上的一個端口。
13.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,其中該第二電子電路板具有一個中央處理單元;并且該模塊化母板進一步包括一個動態(tài)背板,該動態(tài)背板具有將一個外圍設備電氣連接至該模塊化母板的多個端口。
14.根據(jù)權利要求13所述的模塊化母板,其中該多個端口要求多個不同邏輯以便與該中央處理單元相接,并且其中該計算機不會打開,除非將該第一印刷電路板電氣連接至該第二印刷電路板,其中該多個端口所要求的多個不同邏輯布置在一個部件上,該部件選自該第一印刷電路板、該動態(tài)背板以及它們的組合。
15.根據(jù)權利要求14所述的模塊化母板,進一步包括一個安全芯片,該安全芯片包括一個唯一標識符,其中該安全芯片防止從選擇未授權的軟件、未授權的硬件以及它們的組合的一個部件與該計算機一起完全運行,其中該計算機只會在該第一電路板和該第二電路板各自包括該安全芯片時運行。
16.根據(jù)權利要求14所述的模塊化母板,進一步包括一個裝置,該裝置用于僅在該計算機從一個電源斷開并重新連接該電源后需要一個密碼。
17.根據(jù)權利要求1所述的模塊化母板,進一步包括一個可定制的包封外殼,該可定制的包封外殼容納該第一電子電路板和該第二電子電路板,該可定制包封物的部件中的一個或多個裝飾有一種定制的顏色、設計、或圖形、標簽、或文本。
18.—種可擴展存儲器設備,包括 一個第一外圍存儲器部件,該第一外圍存儲器部件能夠存儲數(shù)字信息,該第一外圍存儲器部件包括 一個第一電連接器,該第一電連接器將該第一外圍存儲器部件物理地并電氣地連接至一個計算機系統(tǒng);以及 一個第二電連接器,該第二電連接器將該第一外圍存儲器部件物理地并電氣地連接至一個第二外圍存儲器部件,其中當該第二外圍存儲器部件電氣連接至該第一外圍存儲器部件或從該第一外圍存儲器部件斷開時該可擴展存儲器設備自動地對其存儲器進行重新分區(qū)。
19.一種計算機系統(tǒng),包括 一個硬件設備; 一個軟件應用程序,該軟件應用程序存儲在該硬件設備上; 一個安全特征,該安全特征防止該軟件應用程序從該硬件設備上卸除; 一個通信接口,該通信接口為一個單獨的計算機系統(tǒng)上的軟件應用程序傳輸輸入和輸出數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權利要求19所述的計算機系統(tǒng),該硬件具有用于運行該軟件應用程序的一個處理器、一個或多個存儲器設備、一個或多個存儲設備、以及一個或多個輸入/輸出(I/o)設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供通用計算系統(tǒng)的多種系統(tǒng)和方法。實現(xiàn)方式包括一個模塊化母板,該模塊化母板具有兩個或更多個電子電路板,這些電子電路板相連接以構成一個母板。這兩個或更多個電子電路板各自包括一個在連接器上的安全密鑰結構以便在它們之間提供鍵控的連接器。計算部件可以在該第一電子電路板的多個主表面的兩個上提供。在所披露的部件中,計算系統(tǒng)不會打開,除非將該第一印刷電路板電氣連接至該第二印刷電路板。披露了一種可用在該通用計算系統(tǒng)中的散熱器。披露了一種可定制包封物。還披露了一種可擴展存儲器設備。
文檔編號G06F1/18GK103069357SQ201180039189
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權日2010年6月7日
發(fā)明者杰森·A·蘇利萬 申請人:杰森·A·蘇利萬
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