[发明专利]一种先进电信计算架构系统电源管理控制的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及电信设备的电源管理技术，特别涉及一种先进电信计算架构(ATCA)系统电源管理控制的方法和设备。

背景技术

ATCA是PCI工业计算机厂家协会(PICMG)组织制定并发展的开放工业标准架构，定位为通信设备和计算服务器通用的硬件平台技术，通过基于ATCA标准的各种模块，可以构建满足各种需求的通信设备和计算服务器设备。通常所说的ATCA一般是指PICMG 3.x系列标准规范，制定了包括机框结构、电源、散热、单板结构、背板互连拓扑、系统管理及交换网建议等规范。广义的ATCA包括PICMG组织制定的ATCA、ATCA300以及MicroTCA等标准规范。

智能平台管理接口(IPMI)是一些计算机通信的大公司为提高服务器的可用性指标而推出的智能化平台管理接口标准，目的是为服务器提供设备管理、传感器/事件管理、用户管理、风扇框/电源框管理、远程维护等功能。

PICMG3.0规范将IPMI规范定义为ATCA遵循的管理规范，利用IPMI管理规范对单板电源进行管理控制的原理框图如图1所示，其中智能平台管理控制器(IPMC)和智能平台管理总线(IPMB)都是IPMI规范中定义的管理组成部件。电源转换/控制模块负责接收背板电源输入，并且完成单板所需要的管理电源和负载电源的转换，其中管理电源输出给IPMC等管理相关电路，负载电源则提供给负载电路。当单板插入背板后，电源转换/控制模块不受控输出管理电源，IPMC上电，开始正常工作。但此时，负载电源并没有输出，在满足一定的条件下，单板IPMC通过智能平台管理总线(IPMB)与机框管理单元(Shelf Manager)进行通信，在获得机框管理单元的允许后，单板IPMC使能电源转换/控制模块的负载电源使能信号，电源转换/控制模块才会输出负载电源，供应给负载电路。

ATCA的单板组成如图2所示。ATCA规范定义了两种类型的单板，分别是前插板(FRB)和后插板(RTM)。ATCA单板的背板侧连接器分3个区，分别是Zone1、Zone2和Zone3区，其中Zone1区连接器用于提供前插板的电源和管理平面信号，Zone2区连接器用于提供前插板控制平面信号、数据平面信号和时钟信号，Zone3区连接器用于用户自定义的连接。前插板由机框前面插入ATCA机框，通过Zone1区和Zone2区连接器与背板连接，包括电源与信号的连接。而后插板则由机框后面插入ATCA机框，通过Zone3区连接器与对应的前插板连接，包括电源与信号的连接。

在图2中，前插板和后插板上都分别安装了两个扳手，分别是上扳手和下扳手，应用于对单板进行插拔辅助。其中，前插板的下扳手位置还安装了一个微动开关，当下扳手打开或合上时，微动开关将分别处于不同的开关状态。前插板上的IPMC通过对连接到微动开关上的微动开关信号的状态的检测，可获知下扳手处于打开还是合上状态。扳手的状态变化是ATCA单板的工作状态转换的关键要素之一。

ATCA单板在工作过程中分为不同的工作状态，图3是ATCA单板工作状态转换图。如图3所示，当ATCA单板没有完全插入ATCA机框背板时，单板处于M0状态。当单板完全插入背板但没有合上扳手时，单板处于M1状态，此时单板的管理电源已有输出，智能平台管理控制器等管理相关电路正常上电并开始工作，但负载电源并没有输出，单板处于未激活状态。在单板扳手合上后，单板进入M2状态，智能平台管理控制器通过微动开关信号检测到扳手合上，开始向机框管理单元宣告单板在位，并向机框管理单元申请激活单板，在获得同意后进入M3状态。在M3状态，智能平台管理控制器开始与机框管理单元进行电源协商，在获得机框管理单元的允许后，智能平台管理控制器控制电源转换/控制模块输出负载电源，单板的其它部分正常上电，单板被激活后，进入M4状态，即单板正常工作的状态。单板拔出的过程与插入的过程相反，在单板拔出过程中，扳手的状态变化也是单板工作状态的变化的关键要素之一。

在目前的ATCA系统中，对后插板的电源供应框图如图4所示。后插板电源由前插板电源转换/控制模块输出的负载电源分路提供，通过Zone3区连接器提供给后插板电路，包括后插板管理电路和后插板负载电路，后插板的插拔和上电过程如下。