[发明专利]一种新型Rack节点中板及其设计方法

权利要求书

1.一种新型Rack节点中板，其特征是，包括AST1250芯片，AST1250芯片分别与节点模块、风扇模块和节点主板管理控制器连接；还包括GPIO接口、WDT、节点RESET电路、节点在位检测电路、风扇在位检测电路、风扇状态指示灯控制电路、风扇控制板在位检测电路、I2C总线、UART接口芯片、网络芯片、SDRAM、SPIFLASH和电源电路，所述AST1250芯片通过GPIO接口分别与WDT、节点RESET电路、节点在位检测电路、风扇在位检测电路、风扇状态指示灯控制电路和风扇控制板在位检测电路连接，AST1250芯片通过I2C总线分别与节点主板IPMB、风扇控制板功耗监测模块、资产管理系统、RTC芯片、温度检测电路连接，AST1250芯片通过PWM/TACH通道与风扇控制板连接，AST1250芯片通过UART接口芯片与UART芯片连接，AST1250芯片通过网络芯片分别与RJ45芯片和RMC芯片连接，所述的SDRAM、SPIFLASH和电源电路分别与AST1250芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型Rack节点中板，其特征是，所述电源电路包括二级电源板、热插拔电路和电源转换电路，所述二级电源板的输入端与接线铜排连接，所述热插拔电路的输入端通过节点背板与二级电源板的输出端连接，热插拔电路的输出端通过电源转换电路与AST1250芯片连接。

3.一种新型Rack节点中板设计方法，其特征是，通过设计新型Rack节点中板的管理系统功能框图、系统互联拓扑及其逻辑框图来实现新型Rack节点中板的设计；

所述的设计方法包括以下步骤：

步骤S1，设计新型Rack节点中板管理系统功能框图，所述新型Rack节点中板管理系统功能包括二级管理系统功能、节点管理功能和风扇管理功能；

步骤S2，设计新型Rack节点中板系统互联拓扑，所述新型Rack节点中板系统互联拓扑包括Rack系统中的该新型Rack节点中板与节点背板、二级电源板、主板依次互联的拓扑，该新型节点中板与风扇控制板、风扇的互联拓扑，以及该新型节点中板与一级管理主板的互联拓扑；

步骤S3，设计新型Rack节点中板逻辑框图；

所述步骤S3包括以下具体步骤：

步骤S31，主芯片选型：新型的Rack节点中板采用AST1250作为主芯片进行二级管理设计；

步骤S32，节点、风扇状态监测设计：节点中板通过GPIO进行12个节点的在位检测、节点BMC Reset、风扇控制板在位检测、风扇在位检测和风扇状态指示灯控制，用以实现4U空间内节点、风扇的状态的快速检测；

步骤S33，节点管理设计：节点中板通过14组I2C通道进行12个节点的IPMB通信、风扇控制板功耗监测、资产管理、RTC通信和温度检测；

步骤S34，节点中板WDT功能设计：节点中板通过GPIO连接外置的WDT，当节点中板的AST1250芯片每间隔1～2秒进行喂狗操作，如果节点中板失效，则不会发生喂狗操作，WDT芯片会触发节点中板重新启动，风扇控制板检测到节点中板重新启动信息将恢复到预设的满足散热需求的转速控制；

步骤S35，节点中板WDT功能设计：节点中板通过I2C通道连接RTC，节点中板通过RTC芯片读取时间，当节点中板掉电后，RTC芯片切换到电池供电，系统时间能继续运行，AST1250芯片重新上电后可直接读取该RTC芯片内的时间；

步骤S36，节点中板管理系统通 信设计：节点中板通过网络接口控制器与管理主板互联，用以实现一级管理与二级管理的快速通信。

4.根据权利要求3所述的一种新型Rack节点中板设计方法，其特征是，所述步骤S1包括以下具体步骤：

步骤S11，通过节点中板与4U空间内的节点模块互联，用以实现节点信息监控、管理功能；

步骤S12，通过节点中板与4U空间内的风扇模块互联，用以实现风扇信息监控、管理功能；

步骤S13，通过节点中板与管理主板互联，用以实现4U空间内节点、风扇管理信息的上报，以及实现管理系统对4U空间内节点、风扇的管理控制策略执行。

5.根据权利要求3所述的一种新型Rack节点中板设计方法，其特征是，所述步骤S2包括以下具体步骤：

步骤S21，设计节点管理互联拓扑：(1)节点中板与节点背板、二级电源板、节点BMC拓扑互联，用以实现4U空间节点信息的监控管理；(2)节点中板通过IPMB总线与4U空间内12个节点的主板BMC通信，用以实现基于IPMB规范的12个节点的带外监控管理；(3)节点主板BMC通过多路I2C总线与各节点内部的被监控芯片、部件相连，用以负责节点资产管理、实时监控和故障诊断；

步骤S22，设计风扇管理互联拓扑：(1)节点中板与风扇控制板、风扇拓扑互联，用以实现4U空间散热监控管理；(2)节点中板通过PWM、TACH、PRESENT信号与风扇通信，用以实现3个风扇转速调节和风量补偿调节功能管理；(3)节点中板通过I2C与风扇控制板上的功耗监测芯片通信，用以实现4U空间内的风扇功耗监控；

步骤S23，设计管理系统互联拓扑：(1)节点中板与管理主板通过网络接口控制器互联，用以实现节点中板到管理主板的通信；(2)节点主板通过网络交换机与管理主板互联，用以实现节点中板与管理主板的节点信息上报、散热信息上报、故障信息上报、一级管理命令接收。