CN101425907A - 通用硬件平台及相应的架构系统和先进夹层卡供电方法 - Google Patents

通用硬件平台及相应的架构系统和先进夹层卡供电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通用硬件平台，通过平台管理服务系统对背板上连接的先进夹层卡的供电需求信息进行识别，从而根据先进夹层卡的需求向其提供所需要的功能电源。本发明还提供相应的通用硬件平台架构系统以及先进夹层卡供电方法。本发明提供的通用硬件平台由于采用了基于信息识别的电源提供方式，能够灵活的选择输出功能电源，充分满足先进夹层卡可能出现的多样化功能电源需求。

Description

通用硬件平台及相应的架构系统和先进夹层卡供电方法
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和先进夹层卡供电方法。
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Tier2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 OverEthernet)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
本发明实施例提供一种能够灵活满足先进夹层卡的功能电源需求的通用硬件平台、通用硬件平台架构系统及先进夹层卡供电方法。
一种通用硬件平台，包括：背板，用于提供负载电源通道和信号通道；平台管理服务系统，用于通过所述信号通道获取插接在背板上的先进夹层卡的供电需求信息；根据所述供电需求信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
一种通用硬件平台架构系统，包括通用硬件平台和先进夹层卡；所述先进夹层卡包括连接器和模块管理控制器；所述通用硬件平台包括背板、交换控制模块和电源模块；所述背板，用于提供负载电源通道和第一管理总线；提供连接所述交换控制模块和电源模块的第二管理总线；所述连接器，用于通过所述背板提供的一个或一个以上插接口，插接在所述背板上；所述模块管理控制器，用于通过所述连接器向所述交换控制模块提供电源配置信息；所述交换控制模块，用于通过与所述连接器连接的第一管理总线获取所述模块管理控制器提供的电源配置信息；通过第二管理总线将所述电源配置信息反馈到所述电源模块；所述电源模块，用于根据所述电源配置信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过所述电源通道，在与所述连接器连接的负载电源通道上提供相应的功能电源。
一种先进夹层卡供电方法，包括：通过背板提供的信号通道获取插接在背板上的先进夹层卡的供电需求信息；根据所述供电需求信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过背板提供的与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
上述技术方案中通过平台管理服务系统对插接口上连接的先进夹层卡的供电需求信息进行识别，从而根据先进夹层卡的需求向其提供所需要的功能电源。由于采用了基于信息识别的电源提供方式，能够灵活的选择输出功能电源，充分满足先进夹层卡可能出现的多样化功能电源需求。
附图说明
图1是现有MTCA系统的基本结构示意图；
图2是现有机框中各模块的排布形式的一个示例图；
图3是现有多种规格的AMC示意图；
图4是现有AMC标准连接器示意图；
图5是现有AMC连接器区的定义示意图；
图6是本发明实施例的通用硬件平台基本结构示意图；
图7是本发明实施例一通用硬件平台逻辑结构示意图；
图8是本发明实施例一中电源模块具体的逻辑结构示意图；
图9是本发明实施例一的通用硬件平台架构系统逻辑结构示意图；
图10是本发明实施例二通用硬件平台逻辑结构示意图；
图11是本发明实施例二中电源模块具体的逻辑结构示意图；
图12是本发明实施例二的通用硬件平台架构系统逻辑结构示意图；
图13是本发明实施例二中AMC的电源转换模块的逻辑结构示意图；
图14是本发明示例一的MTCA系统逻辑结构示意图；
图15是本发明示例二的MTCA系统逻辑结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种通用硬件平台，其基本结构如图6所示，包括：
背板001，用于提供负载电源通道B和信号通道C。本文中，负载电源通道指按照通常的规范，背板上用来提供负载电源的电源通道。背板001通过若干个插接口A-1～A-n来向先进夹层卡AMC提供负载电源通道B和信号通道C；AMC通过一个或一个以上的插接口插接到背板上以后，即可与负载电源通道B和信号通道C连接；
平台管理服务系统002，用于通过信号通道C获取插接在背板上的AMC的供电需求信息；根据获取的供电需求信息确定所连接的AMC的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过与AMC连接的负载电源通道B，向AMC提供相应的功能电源。
下面，对上述基本结构进行分析。清楚起见，以下将具有功能电源需求的AMC称为功能AMC。上述通用硬件平台提供的逻辑结构满足：
①识别插入到背板上的功能AMC。
识别所使用的供电需求信息可以采自单个插接口，也可以采自多个插接口。供电需求信息可以是软件信号也可以是硬件信号，或者是两种信号的综合。供电需求信息的内容和连接方式可采用如下两种定义方式：
a、专门定义。这种情况下，背板需要提供专用的连接信号通道，相应的功能AMC也需要在现有的标准连接器之外设计适配的辅助连接器，可设计在标准连接器的辅助连接器区二或辅助连接器区三。
b、基于现有标准连接器提供的管脚和连接信号通道。这种情况下背板的结构可无须更改；根据功能AMC对背板提供的与标准连接器适配的插接口的使用方式可具体分为如下两种情况：
b1、功能AMC通过对自身标准连接器提供的信号和管脚的复用来提供供电需求信息，此时，背板仅需要为功能AMC提供一个与标准连接器适配的插接口，本文中将这种与AMC标准连接器适配的插接口简称为标准接口。
b2、功能AMC在标准连接器的辅助连接器区二或辅助连接器区三设计辅助连接器来提供供电需求信息，此时，背板需要为功能AMC提供两个标准接口。
②为功能AMC提供功能电源。
可以使用专门的电源模块，也可以扩展原有提供负载电源的电源模块的输出能力来提供功能电源。本发明中背板通过共享负载电源通道的方式来输出功能电源，这种情况下背板的结构可无须更改；功能AMC可通过对自身标准连接器提供的负载电源通道的复用来获得功能电源，另外通过对输入的功能电源进行转换获得负载电源，此时结合前述情况b1，背板仅为功能AMC提供一个标准接口；当然，功能AMC也可以通过在标准连接器的辅助连接器区二或辅助连接器区三设计的辅助连接器来输入功能电源，此时结合前述情况b2，背板为功能AMC提供两个标准接口。
当然，上述各种不同的识别和电源提供方式也可以在同一通用硬件平台中混合使用，例如，可在背板上同时配置不同类型的插接口，根据插接口的类别按照对应的方式进行管理，插接口类型包括：提供给仅使用一个标准连接器的功能AMC的插接口(该类插接口兼容使用标准连接器的普通AMC)；提供给使用一个标准连接器和一个辅助连接器(该辅助连接器兼容标准连接器设计)的功能AMC的插接口组合(该类插接口组合中的两个插接口均兼容使用标准连接器的普通AMC)；提供给使用一个标准连接器和一个辅助连接器(该辅助连接器不兼容标准连接器设计)的功能AMC的插接口组合。
上述通用硬件平台为AMC供电的方法可归纳为：通过背板提供的信号通道获取插接在背板上的先进夹层卡的供电需求信息；根据所述供电需求信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过背板提供的与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
以下分别对基于上述基本结构的通用硬件平台和通用硬件平台架构系统进行详细说明。
实施例一、一种通用硬件平台，本实施例中的通用硬件平台提供软件信号通道来传输AMC的供电需求信息，逻辑结构如图7所示，包括背板11和平台管理服务系统，本实施例平台管理服务系统包括交换控制模块12和电源模块13。
背板11，用于提供负载电源通道B1和第一管理总线C1；提供连接交换控制模块12和电源模块13的第二管理总线D1。背板11通过若干个插接口A1-1～A1-n来向AMC提供负载电源通道B1和第一管理总线C1。
交换控制模块12，用于通过与AMC连接的第一管理总线C1获取AMC的电源配置信息；通过第二管理总线D1将获取的电源配置信息反馈到电源模块13。由于AMC可以通过一个或一个以上的插接口插接到背板11上，为描述清楚起见，假定AMC使用的插接口之一为“接口一”，交换控制模块12通过属于接口一的第一管理总线C1获取AMC的电源配置信息。
电源模块13，用于根据交换控制模块12提供的电源配置信息确定与接口一连接的AMC的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过与该AMC连接的负载电源通道B1向该AMC提供相应的功能电源。当然，被用来向AMC提供功能电源的负载电源通道B1可以选择属于接口一的负载电源通道，也可以选择属于与该AMC连接的其他插接口的负载电源通道。
电源模块13具体可采用如图8所示的结构，包括：
电源电路131，用于对输入电源进行转换，转换后的电源包括一种或一种以上的功能电源；
增强模块管理控制器EMMC 132，用于通过第二管理总线D1获取AMC的电源配置信息，根据获取的电源配置信息确定AMC的功能电源需求，按照确定的功能电源需求生成软件控制信号；
控制电路133，用于根据增强模块管理控制器132的软件控制信号，将相应的一种转换后的电源提供给与AMC连接的某一条负载电源通道B1。
电源模块13可仅考虑输出功能电源，当然也可以兼容输出负载电源，这种情况下，将图8中电源电路131输出的某一路功能电源更换为12V负载电源输出即可，此时负载电源通道B1可被选择输出功能电源和负载电源。
下面，对本实施例通用硬件平台的结构进行分析。
①识别插入到背板上的功能AMC。
背板11提供的第一管理总线C1作为获取AMC的供电需求信息的软件信号通道，可以基于现有的软件信号通道IPMB-L定义，这样，接口一中与识别功能AMC有关的部分的设计与现有标准接口的设计兼容。背板11提供的第二管理总线D1可以基于现有的软件信号通道IPMB-0定义，交换控制模块12的MCMC按照IPMB-0定义的方式与电源模块13的EMMC通讯。
交换控制模块12可按照IPMB-L定义的方式通过与AMC的MMC通讯，读取AMC中存储的FRU信息，在功能AMC中，该FRU信息中包含有新增的电源配置信息，其具体内容可以是该功能AMC所需要的功能电源的标识信息或其它配置信息等。
②为功能AMC提供功能电源。
在本实施例中，通用硬件平台可以通过属于接口一的第一管理总线获取功能AMC的识别信息，再通过属于另一插接口(假定为接口二)的负载电源通道向功能AMC提供功能电源。这种情况下，接口一可按照标准接口设计，接口二可按照标准接口设计(负载电源通道被选择输出负载电源和功能电源)，也可以专门设计。基于现有AMC的规格，接口二可位于接口一的辅助连接器区二，相应的功能AMC为全高规格；或者，接口二可位于接口一的辅助连接器区三，相应的功能AMC为双宽规格。
在本实施例中，通用硬件平台也可以既通过接口一获取功能AMC的识别信息，又通过接口一向功能AMC提供功能电源。这种情况下，负载电源通道被选择输出负载电源和功能电源，接口一可按照标准接口设计，只是相应的功能AMC中需要设计电源转换电路，对输入的功能电源进行转换获得负载电源，以满足负载电源需求。这种结构下，功能AMC无须使用辅助连接器。
通过上述分析可知，背板提供的插接口可以包括不同的类型，并不是所有插接口都需要与C1连接；例如，若背板上某些插接口专用于向功能AMC提供功能电源，则这种类型的插接口由于不需要与平台服务系统进行软件信号交互，因此可以不支持与C1的连接。
下面给出基于实施例一通用硬件平台的通用硬件平台架构系统，如图9所示，包括通用硬件平台和先进夹层卡14；通用硬件平台采用实施例一中的结构，包括背板11、交换控制模块12和电源模块13；先进夹层卡14包括连接器141和模块管理控制器MMC 142；
背板11，用于提供负载电源通道B1和第一管理总线C1；提供连接交换控制模块12和电源模块13的第二管理总线D1；
连接器141，用于通过背板11提供的一个或一个以上插接口，插接在背板11上；
模块管理控制器MMC 142，用于通过连接器141，以提供FRU信息的方式，向交换控制模块12提供电源配置信息；
交换控制模块12，用于通过与连接器141连接的第一管理总线C1获取MMC142提供的电源配置信息；通过第二管理总线D1将获取的电源配置信息反馈到电源模块13；
电源模块13，用于根据获取的电源配置信息确定先进夹层卡14的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过电源通道B1，在与连接器141连接的负载电源通道上提供相应的功能电源。
基于实施例一中提供的通用硬件平台的结构，连接器141可以采用一个标准连接器的结构，或者一个标准连接器加一个辅助连接器(位于辅助连接器区二或三，兼容标准连接器设计)的结构，或者一个标准连接器加一个辅助连接器(位于辅助连接器区二或三，不兼容标准连接器设计)的结构。图9中以A1-1作为获取AMC的电源配置信息的接口一，连接器141示例性的采用一个标准连接器加一个兼容标准设计的辅助连接器的结构，此时B1可选择输出负载电源和功能电源，能够为与A1-1连接的标准连接器提供负载电源，因此图9中画出了B1与标准连接器的连接关系。
本实施例中通过平台管理服务系统采用软件信号通道对背板上插接的先进夹层卡的供电需求信息进行识别，从而根据先进夹层卡的需求向其提供所需要的功能电源。由于采用了基于信息识别的电源提供方式，能够灵活的选择输出功能电源，充分满足先进夹层卡可能出现的多样化功能电源需求。同时，软件识别信号的传输和功能电源的提供可兼容现有标准接口的定义进行设计，对现有设备改动小，容易实现。
实施例二、一种通用硬件平台，与实施例一相比，本实施例中的通用硬件平台除了提供软件信号通道以外还提供硬件信号通道来传输AMC的供电需求信息，逻辑结构如图10所示，包括背板21和平台管理服务系统，本实施例平台管理服务系统包括交换控制模块22和电源模块23。
背板21，用于提供负载电源通道B2、第一管理总线C2和硬件信号通道E2；提供连接交换控制模块22和电源模块23的第二管理总线D2。背板21通过若干个插接口来向AMC提供负载电源通道B2和第一管理总线C2，图10中示例性的画出了两个插接口A2-1和A2-2。
交换控制模块22，用于通过与AMC连接的第一管理总线C2获取AMC的电源配置信息；通过第二管理总线D2将获取的电源配置信息反馈到电源模块23。由于AMC可以通过一个或一个以上的插接口插接到背板21上，为描述清楚起见，假定AMC使用的插接口之一为“接口一”，交换控制模块22通过属于接口一的第一管理总线C2获取AMC的电源配置信息。
电源模块23，用于通过与AMC连接的硬件信号通道E2获取AMC的在位检测信号；根据交换控制模块22提供的电源配置信息以及通过硬件信号通道E2获取的在位检测信号，确定是否需要在与提供在位检测信号的硬件信号通道E2属于同一插接口的负载电源通道B2上提供相应的功能电源；按照确定的结果在负载电源通道B2上提供相应的功能电源。假定提供AMC的在位检测信号的硬件信号通道E2属于接口二，接口二与接口一可以是同一个插接口，或者接口二可以是接口一以外的另一插接口。在后一种情况下，可以通过预先规定的槽位分配方式来确定接口一和接口二的关联关系，例如，对于两层结构的背板可以将位于背板上下两层的相邻两个插接口作为接口一和接口二，相应的功能AMC采用双宽规格，具有标准连接器和位于辅助连接器区三的辅助连接器；也可以将位于背板同一层的相邻两个插接口作为接口一和接口二，相应的功能AMC采用全高规格，具有标准连接器和位于辅助连接器区二的辅助连接器。清楚起见，图10中以A2-1作为接口一，以A2-2作为接口二。
电源模块23具体可采用如图11所示的结构，包括：
电源电路231，用于对输入电源进行转换，转换后的电源包括一种或一种以上的功能电源；
增强模块管理控制器EMMC 232，用于通过第二管理总线D2获取AMC的电源配置信息，根据获取的电源配置信息确定AMC的功能电源需求，按照确定的功能电源需求生成软件控制信号；
控制电路233，用于通过属于接口二A2-2的硬件信号通道E2获取插接在接口二A2-2上的AMC的在位检测信号；用于根据增强模块管理控制器132的软件控制信号和接口二A2-2上的在位检测信号，将相应的一种转换后的电源通过属于接口二A2-2的负载电源通道B2提供给AMC。
清楚起见，图11中只画出了电源模块23到一个插接口的一路输出，多个插接口的情况可类推。此外，为提高电源输出控制的可靠性，硬件信号通道E2提供的在位检测信号，也可以同时提供给增强模块管理控制器EMMC 232，与电源配置信息一起作为其判断AMC的功能电源需求的依据，该部分连接在图11中以虚线画出。
与实施例一中类似，电源模块23可仅考虑输出功能电源，当然也可以兼容输出负载电源，这种情况下，将图11中电源电路231输出的某一路功能电源更换为12V负载电源输出即可，当然，相应的EMMC 232，还可以生成控制负载电源输出的软件控制信号，此时属于接口二A2-2的负载电源通道B2成为功能电源和负载电源的共享通道，控制电路233根据软件控制信号和在位检测信号选择在属于接口二A2-2的电源通道B2上输出负载电源或者一种功能电源。
下面，对本实施例通用硬件平台的结构进行分析。
①识别插入到背板上的功能AMC。
本实施例中，对从软件信号通道C2获取的供电需求信息部分的分析与实施例一类似。背板21提供的传输在位检测信号的硬件信号通道E2可以基于现有的检测AMC在位的PS1信号来定义，这样，接口二A2-2中与识别功能AMC有关的部分的设计与现有标准接口的设计兼容。由于PS1信号属于标准槽位定义范围，因此图10中同样为接口一A2-1连接了硬件信号通道E2。显然，在接口二与接口一是同一插接口的情况下，即识别功能AMC的软件和硬件通道属于同一插接口，该插接口也能够与现有标准接口的设计兼容。
②为功能AMC提供功能电源。
本实施例中，对功能电源的提供的分析与实施例一类似，不再赘述。
下面给出基于实施例二通用硬件平台的通用硬件平台架构系统，如图12所示，包括通用硬件平台和先进夹层卡24；通用硬件平台采用实施例二中的结构，包括背板21、交换控制模块22和电源模块23；先进夹层卡24包括连接器241和模块管理控制器MMC 242；
背板21，用于提供负载电源通道B2、第一管理总线C2和硬件信号通道E2；提供连接交换控制模块22和电源模块23的第二管理总线D2；
连接器241，用于通过背板21提供的一个或一个以上插接口，插接在背板21上；
模块管理控制器MMC 242，用于通过连接器241，以提供FRU信息的方式，向交换控制模块22提供电源配置信息；
交换控制模块22，用于通过与连接器241连接的第一管理总线C2获取MMC242提供的电源配置信息；通过第二管理总线D2将获取的电源配置信息反馈到电源模块23；
电源模块23，用于通过与连接器241连接的硬件信号通道E2获取AMC的在位检测信号；根据获取的电源配置信息以及AMC的在位检测信号，确定是否需要在与提供在位检测信号的硬件信号通道E2属于同一插接口的负载电源通道B2上提供相应的功能电源；按照确定的结果在负载电源通道B2上提供相应的功能电源。假定获取AMC的电源配置信息的第一管理总线C2属于接口一，提供AMC的在位检测信号的硬件信号通道E2属于接口二：
①若接口二是接口一以外的另一插接口；
则连接器241包括一个标准连接器和一个辅助连接器，辅助连接器位于标准连接器的辅助连接器区二或者辅助连接器区三；标准连接器用于提供与接口一的连接接口，辅助连接器用于提供与接口二的连接接口。图12以这种情况画出，并且假设B2能选择输出功能电源与负载电源，因此同样为接口一A2-1连接了B2。
②若接口二与接口一是同一插接口；
则先进夹层卡24还需要包括电源转换模块243，该模块示意图如图13所示，用于对从连接器241输入的功能电源进行转换，转换后的电源包括负载电源和功能电源，分别提供给相应的功能电路和负载电路使用。
本实施例中通过平台管理服务系统采用软件和硬件信号通道对背板上连接的先进夹层卡的供电需求信息进行识别，从而根据先进夹层卡的需求向其提供所需要的功能电源。由于采用了基于信息识别的电源提供方式，能够灵活的选择输出功能电源，充分满足先进夹层卡可能出现的多样化功能电源需求。同时，识别信号的传输和功能电源的提供可兼容现有标准接口的定义进行设计，对现有设备改动小，容易实现。
为更好的理解实施例二，下面分别就接口一与接口二不是同一插接口和是同一插接口的情况给出实际应用的例子。在应用例中，假定功能AMC的功能电源需求为+48V的POE电源。
示例一、适用于双宽规格的功能AMC的MTCA系统，系统逻辑结构示意图如图14所示。
该MTCA系统的背板具有双层结构，上下两层相邻的插接口作为接口一和接口二，以上层Tier 2的插接口作为接口二，以下层Tier 1的插接口作为接口一，所有插接口均兼容标准接口设计。相应的功能AMC的连接器包括一个标准连接器和一个兼容标准连接器设计的辅助连接器，辅助连接器位于标准连接器的AMC ZONE 3连接器区，提供POE电源通道和硬件控制信号的连接，对于功能AMC内部如何支持POE功能可参照电气和电子工程师协会的802.3af标准来设计，本示例不做限定。由于辅助连接器不需要支持IPMB-L，因此图14中没有画出Tier 2连接辅助连接器的插接口上的IPMB-L总线。由于本示例分析过程中不涉及Tier 1的PS1信号和供电方式，因此图14中也没有画出Tier 1的硬件信号通道和电源模块。
下面参照图14对本示例系统的管理和控制过程进行详细描述：
图14中给出了一个位于Tier 2的普通单宽AMC的连接情况、一个双宽功能AMC的连接情况和分别位于Tier 1和Tier 2的两个空插接口的连接情况。
传输PS1信号的硬件通道(以下简称PS1通道)分别连接位于Tier 2的各插接口和电源模块，PS1在电源模块内部被上拉，当某一插接口插入普通单宽AMC时，普通单宽AMC内部会把该PS1信号线拉为低电平，因此当电源模块的EMMC检测到某根PS1线为低时，可以判断该插接口有普通单宽AMC插入，从而控制为其提供负载电源输出。
本示例中，利用PS1的不同电平来判断双宽功能AMC的插入，即，在双宽功能AMC内部把PS1上拉到高电平。当电源模块的EMMC检测到某一PS1为高电平时，该插接口可能插入了双宽功能AMC或该插接口为空，此时，需要利用双宽功能AMC位于Tier 1的连接，如IPMB-L总线连接，来区分这两种可能情况。MCH可以通过IPMB-L总线读取Tier 1的槽位应用信息，对于双宽功能AMC，在FRU信息中会保存与POE相关的电源配置信息，双宽功能AMC的MMC可以读取到这些电源配置信息，并且通过IPMB-L总线与MCH的MCMC进行通信，反馈电源配置信息给MCH，因此MCH可以获知该插接口插入了双宽POE模块。MCH的MCMC可以通过IPMB-0总线把电源配置信息反馈给电源模块的EMMC，EMMC综合PS1的电平以及利用IPMB总线进行通信获得的电源配置信息，即可准确的判断某一插接口是否插入双宽功能AMC。
在Tier 2空插接口的情况下，虽然PS1也是高电平，但MCH无法通过IPMB-L总线从对应的Tier 1的插接口读取到电源配置信息，因此MCH可以获知该插接口没有插入双宽功能AMC，MCH的MCMC可以通过IPMB-0总线把该信息通知给电源模块的EMMC，电源模块通过对PS1信号和IPMB交互信息的综合分析，可以判断某Tier 2槽位是否为空槽位。
本示例中，PS1信号除了输入到EMMC用于进行插入AMC类型的判断外，还作为硬件控制信号，分别连接到各路电源的控制电路上(控制电路中包括POE电源控制部分和负载电源控制部分)，PS1为高电平是打开POE电源的硬件控制条件，PS1为低电平是打开负载电源的硬件控制条件。另外，EMMC还根据PS1信号的状态和通过IPMB总线通信获得的信息，在作出插入AMC类型判断后，输出软件控制信号，控制POE电源和负载电源的开关(软件控制信号可使用POE使能信号POE_EN和负载电源使能信号POW_EN，POE_EN为高电平是打开POE电源的软件控制条件，POW_EN为高电平是打开负载电源的软件控制条件)。软/硬件控制信号与电源输出的关系如表1所示，其中0表示低电平，1表示高电平。
表1
 
PS1 POE_EN POW_EN 电源输出 描述
0 0 0 所有电源关断，无输出 正常状态
0 0 1 输出12V的负载电源      正常状态(插入普通单宽AMC)                 
0 1 0 —— 非正常状态，不允许出现
0 1 1 —— 非正常状态，不允许出现
1 0 0 所有电源关断，无输出 正常状态
1 0 1 —— 非正常状态，不允许出现
1 1 0 输出48V的 正常状态(插入双宽功能
 
POE电源 AMC)
1 1 1 —— 非正常状态，不允许出现
综上所述，本示例MTCA系统对Tier 2的POE电源输出的管理和控制步骤如下：
1、电源模块检测PS1信号，获取PS1的电平状态；当PS1为低电平时，判断插入了普通单宽AMC；当PS1为高电平时，判断插入了双宽功能AMC或没有插入AMC，此时：
a)电源模块要求MCH提供读取相应的Tier 1插接口的模块信息，MCH通过相应的Tier 1插接口的IPMB-L总线与位于Tier 1的模块进行通信，并通过IPMB-0总线把信息反馈给电源模块。
b)电源模块根据MCH反馈的信息，例如是否有POE电源配置信息，判断该Tier 2插接口插入了双宽功能AMC还是空插接口。
2、电源模块根据对插入AMC类型的判断，输出相应的软件控制信号，结合硬件控制信号，共同控制电源控制电路，输出AMC需要的电源到共享电源通道上。
本示例中利用AMC ZONE 3辅助连接器区实现POE供电，实际应用中，也可以利用AMC ZONE 2辅助连接器区来实现POE供电，这种情况下，接口一与接口二是位于同一层中的两个相邻插接口，对应的功能AMC采用全高规格，连接和控制方式可参照本示例设计，不再赘述。
示例二、适用于使用单个标准连接器的功能AMC的MTCA系统，系统逻辑结构示意图如图15所示。
该MTCA系统的背板的插接口与对应的功能AMC的连接器均兼容标准AMC连接器区定义。下面参照图15对本示例系统的管理和控制过程进行详细描述：
图15中给出了一个普通单宽AMC的连接情况、一个单宽功能AMC的连接情况和一个空插接口的连接情况。
PS1通道分别连接各插接口和电源模块，PS1在电源模块内部被上拉，普通单宽AMC内部把PS1信号线拉为低电平，单宽功能AMC内部也把PS1下拉到低电平，因此当电源模块的EMMC检测到某一PS1为低电平的时候，该插接口可能插入了普通单宽AMC或单宽功能AMC。
此时，对于单宽功能AMC，在FRU信息中还应该保存了与POE相关的电源配置信息，单宽功能AMC的MMC可以读取到这些电源配置信息，并且通过IPMB-L总线与MCH的MCMC进行通信，反馈电源配置信息给MCH，因此MCH可以获知该插接口插入了单宽功能AMC。MCH的MCMC可以通过IPMB-0总线把电源配置信息反馈给电源模块的EMMC，EMMC综合PS1的电平以及利用IPMB总线进行通信获得的电源配置信息，即可准确的判断某一插接口是插入普通单宽AMC还是单宽功能AMC。
本示例中，电源模块内部对输出电源的控制方式与示例一相同，不再赘述。本示例中软/硬件控制信号与电源输出的关系如表2所示，其中0表示低电平，1表示高电平。
表2
 
PS1 POE_EN POW_EN 电源输出 描述
0 0 0 所有电源关断，无输出 正常状态
0 0 1 输出12V的负载电源  正常状态，插入普通单宽AMC                   
0 1 0 输出48V的POE电源    正常状态，插入单宽功能AMC                   
0 1 1 —— 非正常状态，不允许出现
1 —— —— 所有电源关断，无输出 正常状态
显然，当插入单宽功能AMC时，单宽功能AMC只能从共享电源通道上获取48V的POE电源，因此，单宽功能AMC需要设计电源转换电路，从48V的POE电源上转换得到内部需要的负载电源。
综上所述，本示例MTCA系统对POE电源输出的管理和控制步骤如下：
1、电源模块检测PS1信号，获取PS1的电平状态，当PS1为低电平时，判断插入了普通单宽AMC或单宽功能AMC，当PS1为高电平时，判断没有插入AMC。
2、当PS1为低电平时，电源模块要求MCH读取相应插接口的模块信息，MCH通过相应插接口的IPMB-L总线与模块进行通信，并通过IPMB-0总线把模块信息反馈给电源模块。
3、电源模块根据MCH反馈的模块信息，例如是否有POE电源配置信息，判断该插接口是插入了普通单宽AMC还是单宽功能AMC。
4、电源模块根据对插入AMC类型的判断，输出相应的软件控制信号，结合硬件控制信号，共同控制电源控制电路，输出AMC需要的电源到共享电源通道上。
通过上述实施例可以看出，本发明实施例通过平台管理服务系统对背板上连接的先进夹层卡的供电需求信息进行识别，从而根据先进夹层卡的需求向其提供所需要的功能电源。本发明实施例的通用硬件平台由于采用了基于信息识别的电源提供方式，能够灵活的选择输出功能电源，充分满足先进夹层卡可能出现的多样化功能电源需求。进一步的，软/硬件识别信号的传输和功能电源的提供可兼容现有标准接口的定义进行设计，对现有设备改动小，容易实现。
以上对本发明所提供的通用硬件平台和通用硬件平台架构系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1、一种通用硬件平台，其特征在于，包括：
背板，用于提供负载电源通道和信号通道；
平台管理服务系统，用于通过所述信号通道获取插接在背板上的先进夹层卡的供电需求信息；根据所述供电需求信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
2、根据权利要求1所述的通用硬件平台，其特征在于：
所述平台管理服务系统，还用于提供负载电源；
所述平台管理服务系统按照确定的功能电源需求通过负载电源通道向先进夹层卡提供相应的功能电源，是按照确定的功能电源需求，在与所述先进夹层卡连接的负载电源通道上选择输出负载电源或者一种功能电源。
3、根据权利要求1或2所述的通用硬件平台，其特征在于：所述背板提供的信号通道包括第一管理总线；所述平台管理服务系统包括交换控制模块和电源模块；所述背板还提供连接所述交换控制模块和电源模块的第二管理总线；所述供电需求信息包括先进夹层卡上存储的电源配置信息；
所述交换控制模块，用于通过与所述先进夹层卡连接的第一管理总线获取所述先进夹层卡的电源配置信息；通过第二管理总线将所述电源配置信息反馈到所述电源模块；
所述电源模块，用于根据所述电源配置信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
4、根据权利要求3所述的通用硬件平台，其特征在于，所述电源模块包括：
电源电路，用于对输入电源进行转换，转换后的电源包括一种或一种以上的功能电源；
增强模块管理控制器，用于通过第二管理总线获取所述先进夹层卡的电源配置信息，根据所述电源配置信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求，按照确定的功能电源需求生成软件控制信号；
控制电路，用于根据所述软件控制信号，将相应的一种转换后的电源提供给与所述先进夹层卡连接的负载电源通道。
5、根据权利要求3所述的通用硬件平台，其特征在于：所述背板提供的信号通道还包括硬件信号通道；所述供电需求信息还包括所述先进夹层卡的在位检测信号；所述先进夹层卡通过一个或一个以上的插接口与背板插接；
所述电源模块，还用于通过与所述先进夹层卡连接的硬件信号通道获取所述在位检测信号；
所述电源模块根据电源配置信息确定先进夹层卡的功能电源需求具体是，根据所述电源配置信息以及所述在位检测信号，确定需要在与提供所述在位检测信号的硬件信号通道属于同一插接口的负载电源通道上提供相应的功能电源。
6、根据权利要求5所述的通用硬件平台，其特征在于，所述电源模块包括：
电源电路，用于对输入电源进行转换，转换后的电源包括一种或一种以上的功能电源；
增强模块管理控制器，用于通过第二管理总线获取所述先进夹层卡的电源配置信息，根据所述电源配置信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求，按照确定的功能电源需求生成软件控制信号；
控制电路，用于通过与所述先进夹层卡连接的硬件信号通道获取所述在位检测信号；根据所述软件控制信号和在位检测信号，将相应的一种转换后的电源提供给与提供所述在位检测信号的硬件信号通道属于同一插接口的负载电源通道。
7、根据权利要求6所述的通用硬件平台，其特征在于：
所述增强模块管理控制器，还用于通过与所述先进夹层卡连接的硬件信号通道获取所述在位检测信号；
所述增强模块管理控制器根据电源配置信息确定先进夹层卡的功能电源需求具体是，根据所述电源配置信息以及所述在位检测信号确定所述先进夹层卡的功能电源需求。
8、根据权利要求6所述的通用硬件平台，其特征在于：
所述电源电路转换后的电源还包括负载电源；
所述增强模块管理控制器，还用于生成控制负载电源输出的软件控制信号；
所述控制电路根据软件控制信号和在位检测信号将相应的一种转换后的电源提供给与提供所述在位检测信号的硬件信号通道属于同一插接口的负载电源通道，是根据所述软件控制信号和在位检测信号，选择在所述负载电源通道上输出负载电源或者一种功能电源。
9、根据权利要求8所述的通用硬件平台，其特征在于：所述提供在位检测信号的硬件信号通道与所述获取电源配置信息的第一管理总线属于背板的同一插接口，该插接口与标准先进夹层卡连接器适配。
10、根据权利要求8所述的通用硬件平台，其特征在于：所述提供在位检测信号的硬件信号通道与所述获取电源配置信息的第一管理总线属于背板的两个不同插接口，其中一个插接口位于另一个插接口的辅助连接器区二或者辅助连接器区三；该两个插接口与标准先进夹层卡连接器适配。
11、一种通用硬件平台架构系统，其特征在于，包括通用硬件平台和先进夹层卡；所述先进夹层卡包括连接器和模块管理控制器；所述通用硬件平台包括背板、交换控制模块和电源模块；
所述背板，用于提供负载电源通道和第一管理总线；提供连接所述交换控制模块和电源模块的第二管理总线；
所述连接器，用于通过所述背板提供的一个或一个以上插接口，插接在所述背板上；
所述模块管理控制器，用于通过所述连接器向所述交换控制模块提供电源配置信息；
所述交换控制模块，用于通过与所述连接器连接的第一管理总线获取所述模块管理控制器提供的电源配置信息；通过第二管理总线将所述电源配置信息反馈到所述电源模块；
所述电源模块，用于根据所述电源配置信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；按照确定的功能电源需求通过所述电源通道，在与所述连接器连接的负载电源通道上提供相应的功能电源。
12、根据权利要求11所述的通用硬件平台架构系统，其特征在于：
所述背板，还用于提供硬件信号通道；
所述电源模块，还用于通过与所述连接器连接的硬件信号通道获取所述先进夹层卡的在位检测信号；
所述电源模块根据电源配置信息确定先进夹层卡的功能电源需求具体是，根据所述电源配置信息以及所述在位检测信号，确定需要在与提供所述在位检测信号的硬件信号通道属于同一插接口的负载电源通道上提供相应的功能电源。
13、根据权利要求12所述的通用硬件平台架构系统，其特征在于：所述提供在位检测信号的硬件信号通道与所述获取电源配置信息的第一管理总线属于背板的两个不同插接口；
所述连接器包括一个标准连接器和一个辅助连接器，辅助连接器位于标准连接器的辅助连接器区二或者辅助连接器区三；标准连接器用于连接获取电源配置信息的第一管理总线所属的插接口，辅助连接器用于连接提供在位检测信号的硬件信号通道所属的插接口。
14、根据权利要求12所述的通用硬件平台架构系统，其特征在于：所述提供在位检测信号的硬件信号通道与所述获取电源配置信息的第一管理总线属于背板的同一插接口；
所述先进夹层卡还包括：
电源转换模块，用于对从所述连接器输入的功能电源进行转换，转换后的电源包括负载电源和功能电源。
15、一种先进夹层卡供电方法，其特征在于，包括：
通过背板提供的信号通道获取插接在背板上的先进夹层卡的供电需求信息；
根据所述供电需求信息确定所述先进夹层卡的功能电源需求；
按照确定的功能电源需求通过背板提供的与所述先进夹层卡连接的负载电源通道，向所述先进夹层卡提供相应的功能电源。
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