硬件工程师成长之路（一）-懂点结构

前言:

硬件工程师是一个综合性非常强的职业，小浪为大家整理了成为优秀硬工所需技能的思维导图，大家对照一下，如果这些能力已全部具备，那恭喜，你不是总工就是项目带头人了，好的硬件工程师就是不允许说“我不懂”的角色。

导图里有很多大公司派专人承担的岗位，但是在很多小公司都是由硬件工程师兼职的，并且拿的还是一份钱，小浪心里苦啊！

正文:

这期我们先聊聊结构，为什么呢？因为结构的概念是一个菜鸟初入职场后第一个观念上的转变，板子不再是摆在桌上的手办，实际的产品总是安装到一个具体的位置，或者安装到一个壳体中，总之结构是我们设计一个单板的第一个约束条件。除了会在CAD软件里画结构图，我们还应该了解哪些结构相关知识呢？

在众多的产品形态中，金属机箱（chasis）的产品可能是最常见的一种结构，金属外壳给整体带来良好的机械强度和极佳的电磁屏蔽性能，可以很方便的安装在各种各样的机柜中并进行扩展，大家应该经常能见到数据中心的大型机柜照片，比如下面这样的（图片来源:纵横数据）。

打开柜门，通常都是安装着服务器，一般分为机架服务器和刀片服务器两种。

机架服务器就是上图左边拉出来的这种扁平深度较长的外形。

而刀片服务器就是把一个个刀片服务器插入机箱中，然后通过安装孔固定在机架上，还有一种是塔式服务器，样子就和咱们的电脑主机差不多，这里不放图了。

机柜和插入的模块尺寸显然不是随意定的，都是按照一定的标准来设计的。

这里引出两个重要的单位，高度:U，宽度:HP。

从数值上来说，1U=44.45mm，约1.75inch；1HP=5.08mm,0.2inch。上图中的机架服务器，就是一个典型的1U高结构，常见的还有2U和4U，而图中刀片服务器的高度为3U，两层叠起来就是6U高度，使用了6U高机箱。宽度上来说，常见的机架服务器都安装在19inch的标准机柜里，业界也称为一个全长。总宽度是95HP，然而去掉两边的折耳宽度，有效的板宽是84HP，是可以装插件和模块的上限宽度。

标准的服务器机柜是42U，19inch，也就是差不多1米9的高度，加上机柜外壳占用一定的高度，所以42U标准机柜尺寸的高度为2米!

42U标准网络机柜尺寸： 高度：2米、宽度：0.6米、深度：0.6米

42U标准服务器机柜尺寸有两种尺寸： (1)高度：2米、宽度：0.6米、深度：0.8米 (2)高度：2米、宽度：0.6米、深度：0.96米。

一个典型42U服务器机柜满配置如下图，42U的空间无法安装下42个1U服务器，还需要安装交换机，电源板，UPS等设备。

总结:

本文以服务器机柜做切入点，普及了结构设计中两个重要单位，分别是高度单位U，宽度单位HP，大家一定要记牢，下次聊聊结构设计，干货预警。

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