[发明专利]电源分配单元及其所适用的电源管理架构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源设备及电源管理架构，尤其涉及一种应用于数据中心的电源分配单元(Power Distribution Unit，PDU)及其所适用的电源管理架构。

背景技术

随着电脑科技的进步与互联网的快速发展，通过互联网提供的服务或功能也愈来愈多，因此，由多台电脑或服务器(server)所组成的数据中心(datacenter)也快速增加，数据中心为了在互联网上提供更多的服务或功能，必需增加数据中心的电脑或服务器的数目，而数据中心的电力供应、分配及管理等问题也随之而来。为了解决数据中心的电力供应、分配及管理等问题，数据中心利用电源分配单元分配每台电脑或服务器所需的电力，并利用远端电源管理系统11(remote power management system)管理每一个电源分配单元是否供电至所连接的电脑或服务器，使数据中心整体的用电效率最佳化。

请参阅图1，其为传统电源管理架构示意图。如图1所示，传统电源管理架构1为阶层式(Hierarchical)的控制方式及连接架构，电源分配单元12a～12f阶层式地与远端电源管理系统11连接，使远端电源管理系统11管理每一个电源分配单元12a～12f所连接的电脑或服务器14a～14f是否运行。于此实施例中，基本层(root layer)的第一以太网集线器13a(Ethernet hub)与远端电源管理系统11连接，第一层的第一电源分配单元12a、第二电源分配单元12b、第三电源分配单元12c以及第二以太网集线器13b连接于基本层的第一以太网集线器13a，第二层的第四电源分配单元12d、第五电源分配单元12e及第六电源分配单元12f连接于第一层的第二以太网集线器13b。因此，设置于第一机柜15a的第一电源分配单元12a、第二电源分配单元12b以及第三电源分配单元12c的数据需经由第一以太网集线器13a传递至远端电源管理系统11，同理，设置于第二机柜15b的第四电源分配单元12d、第五电源分配单元12e以及第六电源分配单元12f的数据需经由第一以太网集线器13a与第二以太网集线器13b传递至远端电源管理系统11。

整体而言，电源分配单元12a～12f与远端电源管理系统11间的数据传递方式与连接关系为阶层式，于运行时，电源分配单元12a～12f每间隔一检测时间会检测一些状况信息，例如电源分配单元的每一个电源插座(outlet)目前的输出电量、目前有那些电源插座正在进行供电或停止供电等，并将这些大量的状况信息即时地传送至最上层的远端电源管理系统11，使远端电源管理系统11每间隔一检测时间就依据即时接收的各个电源分配单元所有的即时状况信息即时地对应控制电源分配单元的运行，以实现远端电源管理系统11正确地且即时地管理整体电源的目的。

由于，每一个电源分配单元都需要频繁地传递大量的即时状况信息至远端电源管理系统11及频繁地接收由远端电源管理系统11而来的控制指令，造成网络中数字传输的数据量较大且网络的数字数据传输效率较低，因此，需要对远端电源管理系统11的控制程序最佳化，例如对电源分配单元控制的先后顺序、数据的接收及指令的发送顺序进行最佳化，以防止数据的传递时间、指令的传递时间或远端电源管理系统11的反应时间过长等导致电源分配单元无法正常运行的问题。此外，为使远端电源管理系统11可以即时地处理大量的即时状况信息，并依据大量的即时状况信息对应控制每一个电源分配单元，传统远端电源管理系统11需要选用处理速度较快、价格较贵以及耗电量较高的处理器、存储器(RAM)或硬盘等硬件实现。

然而，整个最佳化的过程需要考虑每一个电源分配单元的阶层关系、网络的数字数据传输效率以及各个电源分配单元所连接的耗电设备的运行特性，例如主要的服务器需要较高的优先权、较快的反应时间以及较多的处理次数，以分别对电源分配单元控制的先后顺序、数据的接收及指令的发送顺序进行最佳化，因此，最佳化的过程复杂且不易实现。

为了实现阶层式的数据传递与连接关系，第一机柜15a与第二机柜15b需要放置在相邻的位置，无法任意移动且网络线的布线受限制，设计者建造数据中心之前需要事先规划。然而，现今网络环境多变，时常需要适时地依据网络环境现状增加或减少数据中心的电脑或服务器的数量，当传统电源管理架构1必需要进行电脑或服务器等设备的增加或移除时，设计者除了需重新规划所有设备的连接关系、网络线的布线与服务器放置位置外，更要重新对远端电源管理系统11的控制程序进行最佳化，造成变更困难且变更成本昂贵。