CN108762456A - 一种机架式服务器供电架构及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机架式服务器供电架构及其实现方法，所述供电架构包括：PSU模块、第一P12V缓起电路、第二P12V缓起电路；所述PSU模块的输出信号P12V_PSU分别作为第一P12V缓起电路和第二P12V缓起电路的输入信号；所述第一P12V缓起电路为长通开关，其输出信号P12V_AUX为主板STBY器件供电；所述第二P12V缓起电路为受控开关，其输出信号P12V为主板CORE器件供电。本发明优化了PSU电源模块的成本，改善PSU的散热，利用节省的空间增大P12V主输出的功率，提高功率密度。主板端可以节省P12V_AUX的切换线路，同时还可以将原来P12V缓起电路的实现分为一大一小两个部分，从而减小了原来单缓起电路的负载压力，主板上STBY状态下器件和部件功率不再受PSU的功率局限。
Description
技术领域
本发明涉及机架式服务器技术领域，特别是一种机架式服务器供电架构及其实现方法。
背景技术
随着云计算和AI的快速发展，市场对机架服务器的需求量猛增，单机系统的整机功耗也在不断增加。如何优化系统供电架构，及如何提高单机系统的PSU功率密度，逐渐成为业界难题。
当前机架式服务器系统供电架构如图1所示，系统PSU(电源供电模块)提供两路输出，分别为P12VSB和P12V_PSU。其中P12VSB进入主板后，作为P12V_AUX切换线路的输入，P12V_PSU进入主板后，作为P12V缓起电路的输入，并输出P12V。P12V一部分作为P12V_AUX切换线路的输入，一部分用于给主板上的Core电部件的输入，比如CPU、内存、硬盘等。
当主板开机前，P12V_AUX的功率来自于PSU的P12VSB，用于给主板上的STBY器件供电，比如BMC、CPLD等器件；
当主板开机后，P12V_AUX的功率切换为由P12V提供，用于给主板上的STBY器件供电，比如BMC、CPLD等器件。P12VSB的负载基本为零。
因此，PSU的P12VSB功率部分只在主板STBY状态下有作用，系统开机后其负载变为零，不再有作用。
上述技术方案的缺点是：PSU内部的P12V_STBY功能模块功率受限，目前最大输出电流基本在3A-5A，继续增大需要牺牲较大的成本和尺寸空间。且由于该缺点，系统在STBY状态下不能支持更多的高功率功能部件，比如网卡、OCP卡、MOC卡等，从而削弱了服务器产品的竞争力。另外，由于PSU内部的P12V_STBY线路占据PSU一部分空间，既影响散热，也影响主功率部分的P12V功率密度继续做大。
发明内容
本发明的目的是提供一种机架式服务器供电架构及其实现方法，旨在解决现有PSU内部的P12V_STBY功能模块功率受限的问题，实现优化PSU电源模块的成本，一方面可以改善PSU的散热，另外，还可以利用节省的空间增大P12V主输出的功率，提高功率密度。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种机架式服务器供电架构，包括：
PSU模块、第一P12V缓起电路、第二P12V缓起电路；
所述PSU模块的输出信号P12V_PSU分别作为第一P12V缓起电路和第二P12V缓起电路的输入信号；
所述第一P12V缓起电路为长通开关，其输出信号P12V_AUX为主板STBY器件供电；
所述第二P12V缓起电路为受控开关，其输出信号P12V为主板CORE器件供电。
优选地，所述第一P12V缓起电路设置为长通开关，生成P12V_AUX后给主板上的STBY器件供电。
优选地，所述STBY器件包括BMC和CPLD。
优选地，所述第二P12V缓起电路设置为受控开关，并将其使能信号接入主板上的CPLD。
本发明还提供了一种机架式服务器供电架构实现方法，包括以下步骤：
S1、将双输出P12VSB的输出管脚悬空，不接入主板，将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地；
S2、在主板端设置第一P12V缓起电路，为主板STBY器件供电；
S3、在主板端设置第二P12V缓起电路，为主板CORE器件供电。
优选地，所述第一P12V缓起电路最大输出电流为50A，输出功率为600W。
优选地，所述第二P12V缓起电路最大输出电流150A，输出功率为1800W。
本发明还提供了一种机架式服务器供电架构实现方法，包括以下步骤：
S1、将单输出的PSU主功率部分接入主板，将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地；
S2、在主板端设置第一P12V缓起电路，为主板STBY器件供电；
S3、在主板端设置第二P12V缓起电路，为主板CORE器件供电。
优选地，所述第一P12V缓起电路最大输出电流为50A，输出功率为600W。
优选地，所述第二P12V缓起电路最大输出电流150A，输出功率为1800W。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明通过将PSU电源模块设计简化，从原来的双输出P12VSB+P12V变为现在的单输出P12V。P12VSB的功能电路部分从PSU摘除后，一方面可以优化PSU电源模块的成本，一方面可以改善PSU的散热，另外，还可以利用节省的空间增大P12V主输出的功率，提高功率密度。
主板端可以节省P12V_AUX的切换线路，同时还可以将原来P12V缓起电路的实现分为一大一小两个部分，从而减小了原来单缓起电路的负载压力。
主板上STBY状态下器件和部件功率不再受PSU的功率局限，可以根据系统需要更换不同电流规格的第一P12V缓起电路即可。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种当前机架式服务器供电架构结构示意图；
图2为本发明实施例中所提供的一种新型机架式服务器供电架构结构示意图；
图3为本发明实施例中所提供的一种机架式服务器供电架构实现方法流程图；
图4为本发明实施例中所提供的另一种机架式服务器供电架构实现方法流程图。
具体实施方式
为了能清楚说明本发明的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种机架式服务器供电架构及其实现方法进行详细说明。
如图2所示，本发明实施例公开了一种机架式服务器供电架构，包括：
PSU模块、第一P12V缓起电路、第二P12V缓起电路；
所述PSU模块的输出信号P12V_PSU分别作为第一P12V缓起电路和第二P12V缓起电路的输入信号；
所述第一P12V缓起电路为长通开关，其输出信号P12V_AUX为主板STBY器件供电；
所述第二P12V缓起电路为受控开关，其输出信号P12V为主板CORE器件供电。
所述PSU模块对外只设计一个主功率输出P12V_PSU，并且所述PSU模块的使能信号在板端设计时，将其直接设置为低电平状态，PSU模块在插入系统并且接通外部220V交流电源后，立即输出P12V_PSU信号，所述输出信号P12V_PSU分别作为第一P12V缓起电路和第二P12V缓起电路的输入信号。
第一P12V缓起电路设置为长通开关，开关同时起到过流保护的作用，生成P12V_AUX后给主板上的STBY器件供电，比如BMC、CPLD等器件，一般负载功率较小。
第二P12V缓起电路设置为受控开关，并将其使能信号接入主板上的CPLD，由于CPLD供电使用P12V_AUX，所以CPLD在主板STBY状态下处于工作状态。当主板按下PowerButton开机按键后，通过CPLD的时序控制信号发出使能信号输出给第二P12V缓起电路，第二P12V缓起电路打开，输出P12V信号给主板CORE器件以及系统的其他部件提供功率输入，比如CPU、内存、硬盘等部件，一般负载功率较大。
本发明实施例通过将PSU电源模块设计简化，从原来的双输出P12VSB+P12V变为现在的单输出P12V。P12VSB的功能电路部分从PSU摘除后，一方面可以优化PSU电源模块的成本，一方面可以改善PSU的散热，另外，还可以利用节省的空间增大P12V主输出的功率，提高功率密度。
主板端可以节省P12V_AUX的切换线路，同时还可以将原来P12V缓起电路的实现分为一大一小两个部分，从而减小了原来单缓起电路的负载压力。
主板上STBY状态下器件和部件功率不再受PSU的功率局限，可以根据系统需要更换不同电流规格的第一P12V缓起电路即可。
如图3所示，本发明实施例还公开了一种机架式服务器供电架构实现方法，包括以下步骤：
S1、将双输出P12VSB的输出管脚悬空，不接入主板，将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地；
S2、在主板端设置第一P12V缓起电路，为主板STBY器件供电；
S3、在主板端设置第二P12V缓起电路，为主板CORE器件供电。
使用当前双输出的PSU，将P12VSB的输出管脚悬空，并不接入主板。尤其要将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地，使得PSU在位并且接通220V输出电压时，P12V能正常输出。
在另一实施例中，使用新型架构下的单输出的PSU，将主功率部分接入主板。如图4所示。
在主板端设置第一P12V缓起电路，本实施例中选用MPS的Efuse方案MP5023，该方案最大输出电流为50A，折算输出功率约为600W，完全满足系统STBY状态下的配置功率。
在主板端设置第二P12V缓起电路，本实施例中中选用ADI的ADM1278控制芯片控制N-MOS的方案，N-MOS的数量由系统部件使用的P12V Core电功率决定，本实施中设计为4颗，最大输出电流150A，折算输出功率约为1800W。控制芯片ADM1278的使能信号接入CPLD的IO管脚，系统按下Power Button按键后，由CPLD控制主板时序，发出使能信号给ADM1278，从而打开当前第二P12V缓起电路，输出P12V后给系统Core电部件供电。
以上所述仅为本什么的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机架服务器供电架构，其特征在于，包括：
PSU模块、第一P12V缓起电路、第二P12V缓起电路；
所述PSU模块的输出信号P12V_PSU分别作为第一P12V缓起电路和第二P12V缓起电路的输入信号；
所述第一P12V缓起电路为长通开关，其输出信号P12V_AUX为主板STBY器件供电；
所述第二P12V缓起电路为受控开关，其输出信号P12V为主板CORE器件供电。
2.根据权利要求1所述的一种机架服务器供电架构，其特征在于，所述第一P12V缓起电路设置为长通开关，生成P12V_AUX后给主板上的STBY器件供电。
3.根据权利要求2所述的一种机架服务器供电架构，其特征在于，所述STBY器件包括BMC和CPLD。
4.根据权利要求1所述的一种机架服务器供电架构，其特征在于，所述第二P12V缓起电路设置为受控开关，并将其使能信号接入主板上的CPLD。
5.一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将双输出P12VSB的输出管脚悬空，不接入主板，将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地；
S2、在主板端设置第一P12V缓起电路，为主板STBY器件供电；
S3、在主板端设置第二P12V缓起电路，为主板CORE器件供电。
6.根据权利要求5所述的一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，所述第一P12V缓起电路最大输出电流为50A，输出功率为600W。
7.根据权利要求5所述的一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，所述第二P12V缓起电路最大输出电流150A，输出功率为1800W。
8.一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将单输出的PSU主功率部分接入主板，将PSU的使能信号通过0ohm电阻直接接地；
S2、在主板端设置第一P12V缓起电路，为主板STBY器件供电；
S3、在主板端设置第二P12V缓起电路，为主板CORE器件供电。
9.根据权利要求8所述的一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，所述第一P12V缓起电路最大输出电流为50A，输出功率为600W。
10.根据权利要求8所述的一种机架服务器供电架构实现方法，其特征在于，所述第二P12V缓起电路最大输出电流150A，输出功率为1800W。
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