申请/专利权人：英特尔公司

申请日：2015-11-23

公开（公告）日：2022-04-19

公开（公告）号：CN107924382B

主分类号：G06F15/16

分类号：G06F15/16;G06F15/163;H01L23/66;H01L25/065

优先权：["20150925 US PCT/US2015/052463"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.04.19#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.04.17#公开

摘要：本发明描述了一种在刀片之间具有无线通信的刀片计算系统。在一个实施例中，该系统包括具有无线电收发器的所述外壳中的第一刀片，所述无线电收发器用于与所述外壳中的第二刀片的无线电收发器通信。第二刀片具有无线电收发器以与所述第一刀片的所述无线电收发器通信。外壳中的交换机与所述第一刀片和所述第二刀片通信并通过所述第一刀片和所述第二刀片之间的相应无线电收发器建立连接。

主权项：1.一种用于无线通信的装置，包括：刀片外壳：位于所述外壳中的第一刀片，所述第一刀片具有无线电收发器以与所述外壳中的第二刀片的无线电收发器通信，其中，所述第一刀片的所述无线电收发器包括相控阵列天线，所述相控阵列天线基于位于所述外壳中的交换机建立的分配来建立直接连接，以便与所述第二刀片的所述无线电收发器通信，其中，所述交换机与所述第一刀片和所述第二刀片分离；所述第二刀片，所述第二刀片具有所述无线电收发器以与所述第一刀片的所述无线电收发器通信；以及位于所述外壳中的所述交换机，所述交换机用于与所述第一刀片和所述第二刀片通信并且通过相应无线电收发器建立所述第一刀片与所述第二刀片之间的所述直接连接，其中，所述交换机通过在所述第一刀片与所述第二刀片之间分配可引导波束直接无线电路径来建立所述直接连接。

全文数据：刀片外壳之内的刀片之间具有无线通信的刀片计算系统[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请是TelesphorKamgaing等人于2015年9月25日提交，题为“MicroelectronicPackagewithWirelessInterconnect”的在先国际申请No.PCTUS1552463的部分继续，在此通过引用将其内容全文并入本文并由此主张其优先权。技术领域[0003]本说明书涉及计算外壳的刀片之间的通信，尤其涉及外壳之内的无线通信。背景技术[0004]很多类型的计算、通信和路由功能是使用填充刀片的刀片外壳提供的。刀片可以提供交换、路由、存储、存储阵列网络访问和计算功能。计算刀片包括处理器、非易失性程序存储器、数据接口和用于软件或数据存储的一定量的本地存储器。存储刀片将可能包括相同的部件，但经过优化以使存储容量和访问速度最大化。其它类型的刀片通过其它方式被优化。对于计算和其它刀片类型的很多种，包括其操作系统和应用的大部分计算机都在刀片上，而外壳提供电力、冷却、管理和联网。外壳容纳多个刀片，使得外壳提供公共基础设施，以支持整个机架，而不是基于每个服务器框提供这些功能的每种。在刀片逐个可热交换时，刀片外壳可以提供比高功率个体服务器更可靠的服务。[0005]采用刀片服务器完成单个自主计算机不能最好服务的很多任务，例如虚拟主机、虚拟化和集群计算。刀片结构还可以通过增加更多刀片或换入更强大能力的刀片而在速度、计算能力和存储空间方面容易升级。[0006]刀片服务器系统的新系列称为微服务器。微服务器被设计成以对于中小型企业低得多的成本提供大数据享受的服务类型。由一个或多个CPU、存储器和以太网数据通信接口构成的微服务器刀片并排安装在单个机架中。可以内置备份和冗余功能，使得一台刀片的故障不会影响其它刀片，且故障刀片能够容易换出。[0007]刀片通过刀片外壳中的底板彼此通信并与任何外部连接通信。刀片外壳还提供电力、管理和其它功能。全部刀片都通过底板连接在一起。该单个连接比个体单元之间的直接通信在维护和修理方面简单得多。类似架构用于某种通信交换系统，用于网络存储阵列，并用于某种中等尺度的服务器机架系统。对于其它系统而言，尽管每个计算机模块都在机架上位于其它计算机模块旁边或附近，但模块之间的所有通信都是通过网络交换机的。系统管理也是通过相同的网络交换机，但需要独立的终端。附图说明[0008]在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了实施例，在附图中类似的附图标记指示类似的元件。[0009]图1A是根据实施例的基于刀片的服务器系统的等轴图。[0010]图1B是根据实施例的图1A的基于刀片的服务器系统的刀片等轴图。[0011]图2是根据实施例的具有无线电设备和天线的处理器封装的顶视图。[0012]图3是根据实施例的无线电芯片和相关部件的框图。[0013]图4是根据实施例的具有用于芯片到芯片通信的多个无线互连的封装的顶视图。[0014]图5是根据实施例的具有多个高速接口的计算系统的框图。[0015]图6是根据实施例的具有通过交换机的通信的刀片服务器的侧视图。[0016]图7是根据实施例的具有通过交换机的和直接在相邻处理器之间的通信的刀片服务器的侧视图。[0017]图8是根据实施例的具有通过交换机、直接在相邻处理器之间以及通过相邻的后侧无线电设备的通信的刀片服务器的侧视图。[0018]图9是根据实施例的并入无线接口的计算设备的框图。具体实施方式[0019]对于微服务器和类似基于底板的系统而言，可能没有个体计算单元或存储单元之间的直接通信。在所有通信都通过共享底板时，数据路由更复杂并具有更大延迟。刀片数量越大，路由复杂性越大，且延迟越大。[0020]通过减小底板的复杂性，还通过减小CPU中央处理单元封装的复杂性，可以使微服务器和类似系统不那么昂贵。如本文进一步所述，可以提供对每个模块或单元状态的按需直接访问。这样允许实时管理和监测工作条件，例如温度、负载分配、电源管理等。这可能实现额外的工作成本节省。[0021]如本文所述，可以在具有分布式计算节点的微服务器或任何其它系统的机架内部使用高速无线网络。该无线网络提供个体节点或模块或片上系统Soc之间的点对点通信。然后还可以实时管理工作负载管理和功耗而无需在物理上通过所有计算代理布局独立可管理性总线，例如SMBUS系统管理总线）、PECI平台环境控制接口）等的复杂网络。[0022]无线互连还允许简化或去除用于当前微处理器板中的底板。这样能够实现显著的成本节约、更简单的路由复杂性、更低的PCB印刷电路板层和更简单的数据互连。利用容易得到的高度数据互连，不使用交换机矩阵也可以重新配置资源。例如，CPU可以使用不同板上的存储器或硬盘。[0023]图1A是适合微服务器或其它刀片型设备的刀片计算系统的等轴图。该服务器具有主外壳102,其容纳十二个、十六个或更多刀片或卡1〇4。可以调整每个刀片的配置以适合不同用途。[0024]如图1B所示，刀片104具有母板114上的中央处理单元CPU或控制器106XPU耦合到诸如DRAM动态随机存取存储器）1〇8的高速存储器和诸如硬盘或固态驱动器的海量存储器110。如本文所述，毫米波无线电设备附接到CPU封装。额外的无线电设备可以附接在模板前侧或后侧上的其它位置。刀片可以具有更多或更少部件，一些功能可以集成到CPU封装中。[0025]底板接口112安装到母板。这一接口连接到外壳1〇2内部的底板。底板承载着电力、管理和控制信息，以及通往其它刀片和外部部件的数据连接。底板可以具有慢系统管理总线，例如SMBus、用于更高速数据连接的以太网接口和用于更高速数据连接的一个或多个PCI外围部件接口）通道。可以选择特定接口类型和速度以适合用于系统的任何特定预期应用。外壳还可以具有集成到外壳1〇2中的一个或多个网络交换机模块114,如图所示或被提供为一个或多个额外刀片。[0026]图2是具有附接到封装基板120的处理器122的微服务器CPU封装106的顶视图。该封装可以包括封装基板上的管芯1¾形式的无线电设备，该管芯通过基板上的迹线或通过任何其它路线连接到基板上的天线126。该无线电管芯和天线允许直接从CPU封装到其它部件的高速数据连接。[0027]本文将封装论述为中央处理单元，尤其是服务器CPU。然而，本文描述的技术和配置可以应用于很多不同类型的会适合高速通信链路的芯片。在一些实施方式中，芯片可以包括很多不同的功能，例如，利用SoC片上系统）。在其它实施方式中，芯片可以是存储器、通信接口集线器、存储设备、协处理器或任何其它期望类型的芯片。此外，两个芯片可以不同，因此一个可以是CPU，另一个可以是例如存储器或芯片组。[0028]每个芯片还通过封装连接到相应无线电设备126。无线电设备可以由单个管芯或具有多个管芯的封装或使用另一种技术形成。每个无线电设备都安装到封装，靠近封装与其它芯片接近的边缘。该封装可以包括铜迹线、线路或层，以将芯片的特定焊区、焊盘或焊球连接到无线电管芯，用于数据和控制信号。无线电管芯还可以连接到芯片以向无线电管芯提供电力。或者，无线电管芯可以通过通往PCB的封装连接从外源获得电力。[0029]同时可以使用不同频率以适合特定实施方式。毫米波和亚THz频率允许将足够小的天线集成在通常用于芯片的同一封装上。也可以使用制造封装基板时使用的且仍然呈现出良好电气性能的相同材料构造天线。[0030]在一些实施例中，可以使用宽带无线互连。例如，利用工作于从100-140}批射频范围中的无线电设备，包括禁入区的每个天线的尺寸可以小到1.25x1.25mra到2.5x2.5mm。实际的天线将可能更小。考虑典型的服务器CPU封装，可以沿着封装的一个边缘放置超过30个1.25x1.25111111的天线。这样会允许有超过30个独立链路，每个链路都在短距离上传输40-80Gbs。独立链路全都可以用于与单个第二芯片通信，或者可以有与CPU封装的不同天线相邻放置的不同封装天线。这样允许CPU封装使用不同链路与不同芯片通信。[0031]如本文所述，在CPU之间，在CPU和交换机之间以及在CPU和其它芯片之间使用无线互连。交换机可以对所有无线信号进行解调和下变频，然后重新发送它们。或者，交换机可以使用直接通带或无源交换，例如自由空间反射器、透镜和波导。反射器和其它无源器件甚至可以附接到系统板或壳体或其它外壳。对于毫米波而言，传播非常类似于在节点之间具有明确传播路径的光学传播。波是高度定向的，但不像自由空间光学那样对对准那样敏感。此外，毫米波载波能够在单个链路上提供非常高的数据速率，例如160Gbps或更多，功耗比激光二极管更低。[0032]可以将两个主要部件用于所述实施方式的很多种。无线毫米波在至少两个CPU或其它封装和无线交换机上形成节点。毫米波节点具有毫米波无线电管芯和天线。毫米波无线电管芯可以是与CPU相同或不同的管芯中的CPU封装的部分。无线电设备也可以在具有通往CPU或其它管芯的连接的独立封装中。节点可以专用于CPU、存储器、非易失性存储设备、芯片组或任何其它期望的高速管芯或设备。该节点不必与交换机或彼此在相同母板上。两个节点之一可以在不同母板或机架部件上。无线通信和交换机的一个优点是还可能有超过两个节点。[0033]图3是可以用于本文所述无线互连的收发器或无线电芯片系统架构以及相连的部件的示例的框图。收发器芯片可以采取多种其它形式，并可以根据特定实施方式包括额外的功能。提供这种无线电设计仅仅作为示例。无线电芯片350安装到封装基板352,主要集成电路管芯或芯片202、203也安装到其上，如图1所示。基板352安装于PCB或模板。该无线电封装可以包括本地振荡器L03〇2或通往外部L0的连接，以及任选的开关，其允许替代或补充内部L0使用外部L0馈电。L0信号可以通过放大器和复用器，例如有源倍频器308和090°正交混合设备310以驱动上变频器和混频器314。[0034]RX接收链320可以包含封装中的接收天线356,其耦合到低噪声放大器LNA322和具有下变频器312的宽带基带B®放大链324,用于进行模数转换。TX发送链340可以包括通往上变频器314的BB数字驱动器链342,以及通往发送天线358的功率放大器PA344。可以有多个发送和接收链，以同时通过多个信道发送和接收。根据特定实施方式，可以通过不同方式组合或合并各个信道。[0035]TX和RX链都通过基板耦合到天线。可以有单个天线用于TX和RX，或者可以如图所示有独立的RX和TX天线。天线可以被设计成具有不同的辐射图案以适合不同的无线连接。在图2的示例中，第一芯片的天线216具有宽波束发射和接收图案330。这样可以允许芯片与位于母板上不同位置的多个天线通信。另一方面，第二芯片的天线218具有窄波束发射和接收图案332。这样允许将电力集中于单个方向，用于仅和一个其它器件通信。[0036]图4是单个微服务器封装上多个无线互连的实施方式示例的顶视图。在该示例中，使用独立的天线发送和接收，但还可以在Tx和Rx链之间共享天线。天线尺寸可以根据载波频率、期望增益和传输范围在1.25x1.25mm或小于2.5x2.5mm或更大范围内变化。[0037]单个集成电路芯片或管芯402包括处理和基带系统两者并安装到封装404。芯片的基带段通过封装迹线430耦合到无线电芯片或管芯，无线电芯片或管芯又通过封装耦合到天线。在该示例中，管芯集成电路芯片是用于微服务器的CPU且为矩形。在CPU的四条边的每条上都有无线电芯片。附图中示为顶、左和底的边均具有耦合到相应Tx、Rx天线对426、412、422的相应无线电设备424、410、420。被示为右边的边展示出均连接到相应天线对的五个无线电设备。可以基于每个方向上的通信速率需求确定每条边上的无线电设备和天线数量。[0038]在微服务器封装上可能需要非常少的高速链路。单个链路能够跨越几cm的距离提供超过40Gbs的数据速率。该数据速率仍然在用于高达50cm的传输距离的5-10Gbs的量级上。[0039]图4示出了在一个封装的相同边实现的很多无线链路。这样允许提高汇总数据速率。或者，可以将数据发往处于同一大致方向的不同其它器件。无线电芯片和天线都朝向封装边缘放置，以限制无线电路径中可能来自热沉和散热器的遮挡。通常，铜迹线基带信号的损失比通过用于RF信号的相同铜迹线的损失低得多。结果，可以将无线电芯片保持得距天线非常近。由于通过基板的RF路由，这限制了电信号和功率损失。射频芯片可以通过任何期望方式安装到封装上，甚至可以嵌入基板或基板的部分中。通过使用多个无线电设备，可以为极高数据速率应用缩放封装上毫米波无线互连。在诸如服务器和媒体记录、处理和编辑系统的系统中，这可能是有用的。如图所示，可以将多条链路放在一起以实现接近Tbs的数据速率。[0040]图5是具有多个高速接口的计算系统500的框图，如本文所述，可以利用无线连接实现多个高速接口。可以将计算系统实现为服务器、微服务器、工作站或其它计算设备。该系统具有两个有着多个处理内核的处理器504和5〇6,但根据特定实施方式可以使用更多处理器。处理器通过适当的互连，例如本文描述的无线互连而耦合在一起。处理器均使用适当的连接，例如本文所述的无线连接耦合到相应DRAM动态随机存取存储器模块508、510。处理器还均耦合到PCI外围部件互连接口512、514。该连接还可以是有线或无线的。[0041]PCI接口允许连接到多种高速额外部件，例如图形处理器516和用于显示、存储和IO的其它高速IO系统。该图形处理器驱动显示器518。或者，该图形处理器是处理器中的一者或两者内的内核或管芯。该图形处理器还可以通过芯片组耦合到不同的接口。[0042]处理器都耦合到芯片组502,芯片组502为很多其它接口和连接提供单个接触点。根据实施方式，通往芯片组的连接也可以是有线或无线的，处理器之一或两者都可以连接到芯片组。如图所示，处理器504可以具有通往一个或多个处理器506、存储器508、外围部件512和芯片组502的无线连接。这些连接可以如图4的多个无线电设备和天线暗示的那样全是无线的。或者，这些连接的一些可以是有线的。该处理器可以具有通往其它处理器的多个无线链路。类似地，如图所示，芯片组502可以具有通往一个或多个处理器以及各外围接口的无线连接。[0043]芯片组耦合到USB通用串行总线）接口520，该接口可以为通往包括用户界面534的各种其它设备的连接提供端口。芯片组可以连接到SATA串行高级技术附件接口522、524，它们可以为海量存储器536或其它设备提供端口。芯片组可以连接到其它高度接口，例如，SAS串行附接小型计算机串行接口）接口526,该接口具有用于额外海量存储器528、额外的PCI接口530和通信接口532,例如以太网或任何其它期望的有线或无线接口的端口。所述部件全部都安装到一个或多个板和卡，以提供所述连接。[0044]图6是刀片服务器系统，例如，微服务器侧视图。如本文所示的相同方法可以适于存储器阵列、通信刀片、机架尺度架构RSA和其它类似类型的系统。系统200具有刀片外壳2〇2,该刀片外壳具有内部底板204。底板连接到每个刀片。五个刀片206-1、206-2、206_3、2〇6_4、2〇6_5安装于外壳中并连接到底板。提供这作为例示，根据实施方式，可以有更多或更少刀片。[0045]在该示例中，每个刀片包括如图2所示具有无线接口212的CPU封装210、高速存储器214和海量存储器216。或者，无线电设备可以位于不同位置或不同封装上或在其自己的封装中。每个刀片都构建于具有通往底板的电连接208的母板上。尽管这一连接被示为简单的线条，但可以有很多不同类型的连接，每个连接都具有多个链路、信道或通道，例如SMBus、PCI_E、以太网和电力。底板连接到每个刀片并允许刀片彼此通信以进行任务分配和数据管理。底板还包括外部IO输入输出接口220,以将刀片和外壳连接到外部设备。[0046]外壳还包括具有多个天线226_1、226_2、226-3、226-4的外壳中的无线路由器或交换机。每个天线都通过相应刀片无线接口212与一个或多个刀片通信。交换机向每个刀片路由数据和控制信号和从每个刀片路由数据和控制信号。尽管交换机224被示为位于单一位置处，但交换机的天线和任选的部件可以分布于整个外壳中相应刀片容易访问的位置。无线接口和交换机提供了独立于底板且不需要通往刀片的任何直接线路的数据信道。如果刀片被关机、去除或替换，不需要任何机械连接来启用无线连接。[0047]在一些实施例中，可以在外壳中使用无线电波反射器以引导路径上的信号绕过外壳之内的任何障碍。可以利用活动刀片中的改变重新配置无线电连接路径。这样允许一些通信链路被去激活并用于建立通往其它节点的冗余链路。还可以聚合链路以提高数据速率并关闭以减小功耗。交换机节点224可以向系统增加额外的能力。它可以具有多个天线以实现与单个CPU的很多同时信道。交换机节点可以通过有线连接，通过特殊控制信道，或在毫米波处的通带中进行开关。使用通带减小了调制器、解调器和RF射频放大器所需的功耗。可以通过类似于全光网交换系统的方式实现这样的系统。[0048]交换机224用于在微服务器的密封机架内部引入一个或多个微微小区，以监测和管理其性能。微微小区工作于mm波频率。它具有主集线器又名微型塔），能够应对较高数据速率。每个微服务器单元还可以具有低速无线链路并直接与主集线器通信。[0049]交换机224还可以耦合到底板以控制无线链路的开关并控制通信链路。或者，可以通过无线链路控制所有的控制、状态和系统管理。在刀片有数据流要向另一个刀片发送时，交换机能够从刀片接收请求。该请求可以是共享底板上的推送或查验，或者可以是将线路设置到高值或低值。交换机然后向其它刀片发送命令以激活其对应于请求刀片的无线电收发器。通过这种方式，交换机激活无线数据链路。交换机的天线可以被配置成同时在两个或三个刀片之间发送和接收，从而每个信道都可以用于其发送范围之内的任一个刀片。这在任意两个刀片之间提供了多个可能链路。交换机也可以使用可引导波束，其使用例如相控阵列天线，交换机或者可以使用可切换波束，其使用例如多个离散天线，以将功率更精确地引导到特定刀片。交换机可以确定为每次通信会话建立多少链路。多条路径允许重新配置连接路径。这样允许一些通信链路被去激活并用于建立通往其它节点的冗余链路。然后可以聚合链路以提高数据速率并关闭以减小功耗。[0050]交换机还可以独立于每个其它链路去激活链路中的任何一个或多个。刀片可以请求拆除一条链路或者交换机可以检测到该链路已经被去激活一段时间，因此请求关闭无线电收发器。通过在可能的时候关闭收发器，该系统可以减小刀片外壳之内的功耗、热耗散和无线电干扰。[0051]在另一个示例中，交换机耦合到机架上的ACPI高级配置和功率接口）部件芯片。这个部件针对每个刀片确定并控制功耗以及时钟速率。在刀片进入低功率模式时，那么交换机可以从ACPI部件确定这种情况并命令去激活无线电收发器。类似地，在将刀片切换到活动或高速状态时，可以激活该刀片和连接到该刀片的那些刀片的无线电收发器。[0052]交换机不仅管理与每个刀片的无线链路，还充当中继或转发器。交换机使用对应链路和适当分配的路径将从每个源刀片接收的数据流路由到预期的其它目的地刀片。交换机可以采用使用无源波导网络、有源反射器或其它技术的无源交换。或者，交换机可以是能够缓存数据流、重新调制、放大和任何其它期望功能的活动转发器。[0053]交换机还可以从ACPI或直接从每个刀片接收状态和活动信息。通过这种方式，交换机能够确定刀片收发器的哪些正在发送。这一信息还可以用于判断是否要激活或去激活无线电链路。[0054]如果有多个从交换机到每个刀片的无线链路，单个中央交换机224的配置提供了额外的灵活性。这样允许交换机然后将每条链路专用于不同刀片或聚合链路，从而在一对刀片之间比在另一对刀片之间提供更高数据速率。可以让交换机针对每个刀片确定适当的数据速率和信道分配。[0055]图7是替代刀片服务器系统300的示意图，其中刀片直接与附近的刀片无线通信，从而提供了更多通信信道。该系统具有外部外壳3〇2,该外部外壳具有连接到多个刀片306-1、306-2、306-3、306-4、306-5的底板304。刀片类似于上文所述那些，并包括CPU310、易失性存储器314和海量存储器別6。可以修改刀片的配置以适合不同的用途，对于专门应用，刀片可以彼此不同，如上所述。[0056]为了提供直接通信，有两个不同的可能独立的额外无线信道。除了附接到每个CPU封装310的无线接口312之外，刀片的一些或全部可以包括刀片后侧的额外无线电设备330-1、33〇-2、33〇_3、33〇-4。如图所示，刀片基于具有顶或前侧和底或后侧的母板。所述部件、处理器、存储器、数据接口、电源调节器等全部安装在前侧。这意味着无线电设备也安装在前侦!I。母板将无线电设备限制到最大可能半球或180°的发送和接收方向。后侧的无线电设备允许其它半球或180°的可能发送和接收方向。第二无线电设备还提供至少一个更完整数据信道，相对于单个前侧无线电设备使数据速率加倍。[0057]通过允许刀片不仅与交换机通信而且与相邻或附近刀片通信，而提供第二额外无线信道。尽管在前述实施例中所有刀片都面向相同方向，但在本实施例中，刀片安装成背对背和面对面。这样仅需要对底板做小的修改，即每隔一个插座反转方向，并对每隔一个接收插槽做小的修改，以在反转位置中容纳刀片。结果，奇数序号的刀片1、3、5……面向右，偶数序号的刀片2、4、6……面向左。换言之，刀片是配对的，因此每个刀片都前侧向前侧地面向另一个刀片。[0058]面对面的配置意味着每个刀片对的CPU封装和关联无线电设备都彼此面对。这些无线电设备都在彼此的视线中，能够无需交换机324就直接通信。可以使用额外的无线电设备进行这种通信。在这种情况下，无线电设备312-1代表两个无线电设备。第一无线电设备具有宽的向上天线波束以与上方的交换机天线326-1通信。第二无线电设备具有窄的横向波束，以直接与相邻刀片通信。由于刀片在外壳中靠近在一起，且无线电设备在相同位置或非常接近相同位置，所以直接无线链路非常短且在每个管芯上无线电设备的直接视线之内。在外壳在刀片之间具有冷却、支撑、布线或其它结构的情况下，可以通过提供用于刀片之间无线电通信的开口而调整外壳。或者，可能有单个波束被使用相控阵列天线引导到交换机或另一个刀片。作为另一种替代方案，可以将单个无线电管芯耦合到两个不同天线，一个指向交换机，另一个指向相邻刀片。[0059]两个刀片彼此通信的另一种方式是每个CPU封装无线电设备312-1、312-2的天线具有更宽的发送和接收波束。提供适当的天线，使得既在交换机天线326-1又在相邻刀片无线电设备312-2处接收单个信号。在这种情况下，虚线代表两个不同的逻辑信道，但相同的物理无线电信号。三个节点之间的数据分组可以利用分组包头、调制格式或其它特性标识，使得接收机能够判断分组指向交换机还是相邻刀片。这种方式具有成本和硬件复杂性更小的优点，但数据量受到一个无线电设备的单个数据信道的限制。对于更灵活的方式，CPU分组可以具有多个无线电设备或无线电信道，以增加可以发送的数据的总可能量。无线电设备可以均具有宽的发送和接收天线，使得所有无线电设备都可以与交换机或与相邻刀片通信。通过这种方式，刀片可以向交换机发送信号中的一个或多个，还可以同时向相邻刀片发送一个或多个信号。[0060]在相邻刀片对之间，亦即在背对背刀片之间也有通信信道。如图所示，每个刀片都任选地具有后侧无线电设备330。两个背对背刀片具有彼此面对的相邻后侧无线电设备330-K330-2。这样允许不包括交换机的两个节点之间具有视线信道的直接通信路径。该无线电设备可以具有一个或多个用于这些后侧无线电设备的信道。[0061]图8是替代刀片服务器系统400的图示，其中所有刀片都在外壳之内面向与图6中相同的方向。然而，至少一些刀片还具有后侧无线电设备，用于和相邻刀片通信。这种刀片服务器系统可以是微服务器或更大的服务器系统、存储器阵列、通信路由器、机架尺度架构RSA和其它类似类型的系统。系统400具有刀片外壳402,该刀片外壳具有内部底板404。底板连接到每个刀片。五个刀片406-1、4〇6_2、406-3、406-4、406-5安装于外壳中并连接到底板。根据实施方式可以使用更多或更少刀片。[0062]在该示例中，每个刀片包括具有无线接口412的CPU封装410、高速存储器414和海量存储器416。提供无线电设备的放置作为示例，可以在不同封装上或在其自己的封装中使用不同位置。刀片连接到底板，用于电力，并任选用于数据、控制、系统管理和其它目的。底板还提供了通过外部接口420的外部IO输入输出访问。[0063]具有多个天线426-1、426_2、426-3、426-4的外壳中的无线路由器或交换机424通过相应刀片无线结构412与刀片通信。交换机向每个刀片路由数据和控制信号和从每个刀片路由数据和控制信号。尽管交换机224被示为位于单一位置处，但交换机的天线和任选的部件可以分布于整个外壳中相应刀片容易访问的位置。除了交换机连接之外，刀片还能够使用后侧无线电设备430直接通信。[00M]为了进行简单的直接通信，CPU或前侧无线电设备412能够与相邻刀片的后侧无线电设备43〇通信。例如，这被示为分别与第二、第四和第五刀片后侧无线电设备430-2、430-4、430-5直接通信的第一、第三和第四刀片前侧无线电设备412-1、412-3、413-4。这些前侧无线电设备也可以使用上文参考图7所述的任一种或多种技术和结构与交换机通信。[0065]如图8所示，图7和8所示的系统还可以提供额外的通信路径。第一额外路径通过刀片母板中的孔432。这个孔允许两个后侧无线电设备430-2,430-3在刀片全部前后对准时直接通信。如图所示，第二刀片的后侧无线电设备430-2还可以能够与第一刀片的前侧无线电设备412_1通信。例如，这可以通过在后侧无线电设备430-2上提供两个天线，每个指向其它无线电设备的一个来实现。另一个额外通信路径通过刀片的母板。由后侧无线电设备430-2接收的信号可以被电传输到同一刀片的前侧无线电设备412-2。这种通信可以通过母板之内的线路或通过专用电连接。[0066]图9示出了根据另一种实施方式的计算设备100。如上所述，这样的计算设备代表刀片的另一实施方式。该图还可以充当全功能刀片服务器的功能表示。计算设备100容纳板2。板2可以包括若千部件，包括，但不限于处理器4、至少一个通信芯片6和毫米波无线电设备26。处理器4物理和电耦合到板2。在一些实施方式中，至少一个通信芯片6和无线电设备26还物理和电耦合到板2。在其它实施方式中，无线电设备26是处理器封装的部分。[0067]根椐其应用，计算设备11可以包括可以或可以不物理和电耦合到板2的其它部件。这些其它部件包括但不限于，易失性存储器例如，DRAM8、非易失性存储器例如，ROM9、闪速存储器（未示出）、图形处理器12、数字信号处理器未示出）、密码处理器未示出）、芯片组14、天线16、诸如触摸屏显示器的显示器18、触摸屏控制器20、电池22、音频编解码器未示出）、视频编解码器未示出）、功率放大器24、扬声器30、相机32和海量存储设备（例如，硬盘驱动器）10、光盘CD未示出）、数字多功能盘DVD未示出）等。这些部件可以连接到系统板2,安装到系统板或与任何其它部件组合。[0068]通信芯片6能够实现无线和或有线通信，用于通过天线16向计算设备11传输数据和从计算设备11传输数据。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过使用经调制电磁辐射来经由非固体介质传送数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语不暗示关联设备不包含任何线路，尽管在一些实施例中它们可能不包含。通信芯片6可以实施若干无线或有线标准或协议的任何标准或协议，包括但不限于，Wi-FiIEEE802.11系列）、WiMAXIEEE802•l6系列）、IEEE802•20、长期演进（LTE、Ev-D0、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、以太网其衍生物，以及任何被指定为3G、4G、5G和更高代的其它无线和有线协议。计算设备11可以包括多个通信芯片6。例如，第一通信芯片6可以专用于诸如Wi-Fi和蓝牙的短程无线通信，第二通信芯片6可以专用于诸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等的远程无线通信。[0069]在一些实施方式中，部件的任何一个或多个可以配置于刀片上并适于通过毫米波无线电设备26使用本文所述的毫米波无线连接。图9的系统的特征可以体现于一个或多个刀片中或刀片和刀片外壳的组合中。例如，刀片可以承载多个处理器。任何刀片或刀片系统可以包括图9中所示的外围设备中的任何一个或多个。术语“处理器”可以指代对来自寄存器和或存储器的电子数据进行处理以将该电子数据变换成可以存储于寄存器和或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的部分。[0070]在各种实施方式中，计算设备11可以是台式计算机、服务器、机顶盒、娱乐控制单元或数字视频录像机。在其它实施方式中，计算设备11可以是处理数据的任何其它电子设备。[0071]各实施例可以被实现为一个或多个存储器芯片、控制器、CPU中央处理单元）、使用母板互连的微芯片或集成电路、专用集成电路ASIC和或现场可编程门阵列FPGA的部分。[0072]对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“各实施例”等的引用指示这样描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但并非每个实施例必然包括该特定特征、结构或特性。此外，一些实施例可以具有针对其它实施例描述的特征的一些、全部或不具有任一个特征。[0073]在以下描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”及其派生词。使用“耦合”以指示两个或更多元件彼此合作或交互作用，但它们之间可以具有或没有居间的物理或电气部件。[0074]如权利要求中所用的，除非另行指定，使用次序形容词“第一”、“第二”、“第三”等描述常见元件，仅仅表示正在指称相似元件的不同实例，并非意在暗示这样描述的元件必须要在时间、空间、排序或任何其它方式中处于给定序列中。[0075]附图和前面的描述给出了实施例的示例。本领域的技术人员将认识到所描述的元件中的一者或多者可以很好地组合成单个功能的元件。或者，某些元件可以分成多个功能元件。可以将来自一个实施例的元件添加到另一个实施例。例如，本文所述的工艺次序可以改变，不限于本文所述的方式。此外，任何流程图的动作都不需要以图示次序实施;所有动作也不必需要都执行。而且，那些不依赖于其它动作的动作可以与其它动作并行执行。实施例的范围绝不受到这些具体示例的限制。众多变化都是可能的，无论是否在说明书中明确给出，例如结构、尺度和材料使用的差异。实施例的范围至少与以下权利要求给出的一样宽。[0076]以下示例涉及其它实施方例。不同实施例的各种特征可以通过各种方式与一些包括的特征组合并排除其它特征以适应多种不同应用。一些实施例涉及一种装置，包括刀片外壳、外壳中具有无线电收发器以与外壳中第二刀片的无线电收发器通信的第一刀片、具有无线电收发器以与第一刀片的无线电收发器通信的第二刀片，以及外壳中的交换机，以与第一刀片和第二刀片通信并在第一刀片和第二刀片之间建立通过相应无线电收发器的连接。[0077]在其它实施例中，交换机通过激活相应无线电收发器而建立连接。[0078]在其它实施例中，第一刀片包括处理器封装，其包括处理器和无线电收发器。[0079]在其它实施例中，第一刀片包括具有前侧和后侧以及处理器的母板，其中无线电收发器和处理器附接到前侧，第一刀片还包括附接到母板后侧的第二无线电收发器以与另一刀片通信而不与交换机通信。[0080]在其它实施例中，第二刀片包括具有前侧和后侧的母板，其中无线电收发器和处理器附接到前侧，第二刀片还包括附接到母板后侧的第二无线电收发器，其中第一刀片的后侧面对外壳中速第二刀片的后侧，其中第一刀片的后侧收发器与第二刀片的后侧收发器通信。[0081]在其它实施例中，交换机具有无线电收发器以通过第一和第二封装的相应无线电收发器通信。[0082]在其它实施例中，交换机具有第一无线电收发器以与第一封装通信，具有第二无线电收发器以与第二封装通信，且其中第一封装和第二封装之间的连接通过交换机。[0083]在其它实施例中，第一封装和第二封装之间的连接通过第三封装，第三封装具有第一收发器以直接与第一封装通信，具有第二收发器以直接与第二封装通信，且其中交换机通过分配通过第三封装的路径而建立连接。[0084]在其它实施例中，第一封装的无线电收发器包括可引导波束以通过引导波束而与第二封装或第三封装通信，且其中交换机通过分配波束的引导而建立连接。[0085]在其它实施例中，可引导波束包括相控阵列天线。[0086]其它实施例包括外壳中耦合到第一和第二刀片的底板，且其中第一和第二刀片通过底板通信。[0087]其它实施例包括由邻近第二收发器的母板限定并通过该母板的孔，且其中第二收发器通过该孔向第三刀片发送而不通过交换机通信。[0088]—些实施例涉及一种方法，包括从交换机处具有无线电收发器的第一刀片接收连接请求，将来自交换机的连接请求发送到具有无线电收发器的第二刀片，第一刀片、第二刀片和交换机容纳于刀片服务器外壳中，以及由交换机通过第一刀片和第二刀片之间的相应无线电收发器建立连接。[0089]在其它实施例中，建立连接包括交换机激活相应无线电收发器。[0090]在其它实施例中，交换机具有第一无线电收发器以与第一刀片通信，具有第二无线电收发器以与第二刀片通信，且其中第一刀片和第二刀片之间的连接通过交换机。[0091]在其它实施例中，建立连接包括通过分配通过第三刀片的路径而建立连接，第三刀片由系统板承载并具有第一收发器以直接与第一刀片通信，以及第二收发器以直接与第二刀片通信。[0092]在其它实施例中，其中接收和发送包括通过底板从第一刀片接收以及通过底板向第二刀片发送。[0093]一些实施例涉及一种刀片服务器的刀片，其包括母板、附接到母板的处理器、附接到母板并耦合到处理器的存储器、附接到刀片以连接到刀片外壳的底板的底板接口，以及耦合到处理器以与刀片外壳中的第二刀片的毫米波无线电收发器通信的毫米波无线电收发器。[0094]在其它实施例中，无线电收发器和处理器附接到母板的前侧，刀片还包括附接到母板后侧以与另一刀片通信而不和交换机通信的第二无线电收发器。[0095]在其它实施例中，第一刀片包括处理器封装，其包括处理器和无线电收发器。

权利要求：1.一种装置，包括：刀片外壳：位于所述外壳中的第一刀片，所述第一刀片具有无线电收发器以与所述外壳中的第二刀片的无线电收发器通信；第二刀片，所述第二刀片具有无线电收发器以与所述第一刀片的所述无线电收发器通信；以及、丄、位于所述外壳中的交换机，所述交换机用于与所述第一刀片和所述第二刀片通信并且通过所述第一刀片与所述第二刀片之间的相应无线电收发器建立连接。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述交换机通过激活所述相应无线电收发器而建立连接。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一刀片包括处理器封装，所述处理器封装包括处理器和所述无线电收发器。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一刀片包括具有前侧和后侧以及处理器的母板，其中，所述无线电收发器和所述处理器附接到前侧，所述第一刀片还包括附接到所述母板的后侧的第二无线电收发器以与另一刀片通信而不与所述交换机通信。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二刀片包括具有前侧和后侧的母板，其中所述无线电收发器和所述处理器附接到前侧，所述第二刀片还包括附接到所述母板的后侧的第二无线电收发器，其中，所述第一刀片的后侧面对所述外壳中的所述第二刀片的后侧，其中，所述第一刀片的后侧收发器与所述第二刀片的后侧收发器通信。6.根据前述权利要求中的任何一项或多项所述的装置，其中，所述交换机具有无线电收发器以通过所述第一封装和所述第二封装的相应无线电收发器通信。7.根据前述权利要求中的任何一项或多项所述的装置，其中，所述交换机具有第一无线电收发器以与所述第一封装通信，并且所述交换机具有第二无线电收发器以与所述第二封装通信，并且其中，所述第一封装与所述第二封装之间的连接通过所述交换机。8.根据前述权利要求中的任何一项或多项所述的装置，其中，所述第一封装和所述第二封装之间的连接通过第三封装，所述第三封装具有第一收发器以直接与所述第一封装通信，并且所述第三封装具有第二收发器以直接与所述第二封装通信，并且其中，所述交换机通过分配通过所述第三封装的路径而建立连接。9.根据前述权利要求中的任何一项或多项所述的装置，其中，所述第一封装的无线电收发器包括可引导波束以通过引导波束来与所述第二封装或所述第三封装通信，并且其中，所述交换机通过分配对波束的引导来建立连接。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述可引导波束包括相控阵列天线。11.根据前述权利要求中的任何一项或多项所述的装置，还包括位于所述外壳中的親合到所述第一刀片和第二刀片的底板，并且其中，所述第一刀片和第二刀片通过所述底板通信。I2•根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一刀片还包括由邻近所述第二收发器的母板限定并通过所述母板的孔，并且其中，所述第二收发器通过所述孔向第三刀片发送而不通过所述交换机进行通信。13.—种方法，包括：在交换机处从具有无线电收发器的第一刀片接收连接请求；从所述交换机向具有无线电收发器的第二刀片发送连接请求，所述第一刀片、所述第二刀片和所述交换机容纳于刀片服务器外壳中；以及由所述交换机通过所述第一刀片和所述第二刀片之间的相应无线电收发器建立连接。14.根据权利要求13所述的方法，其中，建立所述连接包括由所述交换机激活所述相应无线电收发器。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述交换机具有第一无线电收发器以与所述第一刀片通信，并且所述交换机具有第二无线电收发器以与所述第二刀片通信，并且其中，所述第一刀片和所述第二刀片之间的连接通过所述交换机。16.根据权利要求13至15中的任何一项或多项所述的方法，其中，建立连接包括通过分配通过第三刀片的路径来建立连接，所述第三刀片由系统板承载，并且所述第三刀片具有直接与所述第一刀片通信的第一收发器以及直接与所述第二刀片通信的第二收发器。17.根据权利要求13至15中的任何一项或多项所述的方法，其中，接收和发送包括通过底板从所述第一刀片接收以及通过所述底板向所述第二刀片发送。18.—种刀片服务器的刀片，包括：母板；处理器，其附接到所述母板；存储器，其附接到所述母板并且耦合到所述处理器；底板接口，其附接到所述刀片以连接到刀片外壳的底板；以及毫米波无线电收发器，其耦合到所述处理器以与所述刀片外壳中的第二刀片的毫米波无线电收发器通信。19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述无线电收发器和所述处理器附接到所述母板的前侧，所述刀片还包括第二无线电收发器，所述第二无线电收发器附接到所述母板的后侧以与另一刀片通信而不和交换机进行通信。20.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一刀片包括处理器封装，所述处理器封装包括所述处理器和所述无线电收发器。

百度查询： 英特尔公司 刀片外壳之内的刀片之间具有无线通信的刀片计算系统

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