[发明专利]通用硬件平台及相应的架构系统和先进夹层卡供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及通用硬件平台以及基于该平台的通用硬件平台架构系统。 

背景技术

为满足电信和计算等应用中对集中计算和处理的需求，基于模块应用的灵活性以及通用化、标准化等特点，提出了电信和计算通用硬件平台架构(TCA：Telecommunications Computing Architecture)，其中具体包括高级通用硬件平台架构(ATCA：Advanced TCA)和小型通用硬件平台架构(MTCA：Micro TCA)等类型。 

以MTCA系统为例，基本结构如图1所示，包括MTCA平台和先进夹层卡(AMC：Advanced Mezzanine Card)。MTCA平台通常包括机框和平台管理服务系统，其中机框为系统各模块提供物理结构支持以及所使用的电源和信号通道等，平台管理服务系统提供AMC的管理和运行环境，主要包括交换控制模块(MCH：MTCA Carrier Hub)和电源模块(PM：Power Module)。以下，参照图1，对MTCA系统的各个部分进行说明： 

机框：机框通过背板为MTCA系统的各个模块提供连接接口和相互之间的连接通道，其中包括：提供给AMC的插接口，如图1中的接口1和接口2；连接MCH和其他各模块的智能平台管理总线(IPMB：Intelligent PlatformManagement Bus)，包括连接MCH和PM的IPMB-0与连接MCH和AMC的IPMB-L；连接PM和各个插接口的硬件信号通道和负载电源通道。图2是各模块在机框中的排布形式的一个示例，图2中机框包括“Tier 2”和“Tier 1”上下两层，有14个槽位，位于槽位1的两个电源模块PM1和PM3分别给Tier1和Tier 2的插接口供电，位于槽位2的MCH对电源模块PM1和PM3和AMC进行管理，位于槽位13和14的MCH和PM2、PM4与槽位2和1的MCH和PM1、PM3互为冗余，槽位3～12的20个插接口提供给AMC。显然MCH和PM可以采用可插拔模块的方式连接到机框上，为清楚起见，本文中所称插接口指机框为AMC提供的插接口。 

AMC：AMC通常支持热插拔，是一种现场可更换单元(FRU：FieldReplaceable Unit)，具体类型包括数字信号处理(DSP)AMC、中央处理器(CPU)AMC、网络处理器(NP)AMC、接口AMC、存储AMC等。通常使用的AMC规格如图3所示，包括双宽全高、双宽半高、单宽全高、单宽半高四种。在MTCA系统中不同规格的AMC可混合配置，根据需要进行机框槽位的分配，例如，图2中的槽位3和4可以支持1个全高双宽AMC，或者2个半高双宽AMC，或者1个半高双宽AMC+2个半高单宽AMC，或者4个半高单宽AMC。目前，如图4所示，单宽和双宽的AMC均只提供一个连接器，即标准连接器，AMC可以通过标准连接器直接插到机框背板的插接口上。标准连接器区包括负载电源通道的接口、硬件信号通道的接口(例如检测AMC在位的PS1信号)以及AMC上的模块管理控制器(MMC：Management Controller)与软件信号通道IPMB-L的接口等，关于AMC的标准连接器区具体的管脚定义和信号交互等内容可参考AMC.0规范。此外，如图5所示，还为AMC定义了可设计辅助连接器的辅助连接器区二(AMC ZONE 2)和辅助连接器区三(AMCZONE 3)。 

PM：PM负责通过与各个插接口连接的负载电源通道为插接口上连接的AMC提供负载电源，通常为+12V电源。PM上通常设置有增强模块管理控制器(EMMC：Enhanced Management Controller)，能够根据从硬件信号通道获取的插接口的AMC在位检测信号等信息为相应的插接口提供负载电源。 

MCH：MCH上设置有MTCA承载管理控制器(MCMC：MTCA CarrierManager Controller)，MCMC通过IPMB-L与各个AMC的MMC连接，实现MCH对各AMC的管理；MCMC通过IPMB-0与PM的EMMC连接，实现MCH对PM的管理。 

在对现有技术的研究和实践过程中，限于AMC标准连接器的定义，现有TCA系统中提供的与AMC标准连接器适配的TCA平台不能满足AMC可能出现的多样化功能电源需求(本文中，将AMC在负载电源需求之外的其他类型的电源需求称为功能电源需求)，例如+48V的以太网供电(POE：Power Over Ethernet)电源、90V 20Hz的交流振铃电源等，限制了AMC功能的扩展。 

发明内容