JP4015990B2 - 電力供給装置、非中断電力供給方法、およびシステム - Google Patents

電力供給装置、非中断電力供給方法、およびシステム Download PDF

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Description

本発明は、一般に情報処理システム(IHS)とその中のデバイスの管理に関し、より詳細には、サーバ・システムの非中断管理のための装置、システム、および方法に関する。
本明細書の主題は、それぞれの整理番号RPS920020175US1、RPS920020177US1、RPS920020185を有し、通し番号割当て待ちの2002年11月27日に出願された米国特許出願に関連し、これらのそれぞれの教示を参照により本明細書に組み込む。
情報処理システムの包括的な範疇を区分する1つの方法がワークステーションとサーバを区別することであることは、周知である。一般にワークステーションは、個々のオペレータによって使用され、文書、スプレッドシートなどの処理など、少なくとも幾分個人化されたタスクを行う。たとえば、ワークステーションには、それだけには限らないが、デスクトップ・システム、ノートブック・システム、PDAなどが含まれる。一般にサーバ・システムは、有線、無線、または混合のネットワークおよび通信アーキテクチャを介してワークステーションと、また、他のサーバと接続され、これらのサーバ・システムは、大量のデータを記憶または移動することによってメールや他のトランザクションを処理するというように、ワークステーション上で引き受けられるタスクに対してサポートする。ワークステーションおよびサーバ・システムのそれぞれの機能は、情報技術の当業者に周知であり、したがって、ここでのさらに詳しい考察は不要である。
これまで、サーバ・システムとして機能するIHSは、適切に構成されたハウジング内での自己完結型であることが多かった。しかし、一部には、ますます拡大するネットワークと、前記ネットワークを介して利用可能なサービスとにより、サーバ・システムに対する需要が増大したことを考え、サーバ・システムの可用性を改善するために代替技術が提案されている。1つのそのような代替技術の例は、ブレード・サーバとして知られる形式である。
ブレード・サーバは、複数の情報処理システムをコンパクトな空間と共通のハウジング内に収容することにより、「自立式」または自己完結型のサーバ内で以前から使用可能な機能に匹敵し、またはそれを越える機能を提供する。ブレード・サーバ形式では、各サーバ・システムが、「ブレード」または「サーバ・ブレード」として知られるコンパクトなパッケージ内に存在するように構成され、このパッケージは、いくつかの他のブレードと共にシャーシ内に挿入することができる。一般に、ブレード形式は、個々のサーバを、容易に差込み可能なカード上に配置することを可能にする。ブレード用のある種のサービスは、共同収容されるブレードの間で共通のサービスを共用することができるように、統合することができる。
現在、IHS市場は、情報システムをスケーリング可能に、また高可用性にし、効率的に管理することを望む顧客によって主導されており、サーバの設計は進化し続けている。しかし最近、統合型データ・センタへと移行するにつれて、記憶装置の取り付けられた、独立したペデスタル・サーバ(pedestal server)は、サーバ密度を高め、貴重な床スペースをよりよく利用するために、ラックによって最適化されたサーバへと道を譲りつつある。ブレード・アーキテクチャは、このサーバ進化における次の段階、すなわち、単一の基板としてパッケージされ、共用サービスすべてへのアクセスを実現するシャーシ内に収容されるように設計されたサーバへのシフトを代表する。
サーバ・ブレードは、単一の基板上でプロセッサとメモリを含む包括的コンピューティング・システムと定義されている。しかし、最も注目すべきことに、電源、冷却、ネットワーク・アクセス、記憶サービスが、必ずしもサーバ・ブレード上に含まれない。ブレードの集合体の間で共用することができる必要資源は、シャーシの接続プレーンを介してアクセスされる。すなわち、電源接続およびバス接続は、ブレードの集合体を収容するキャビネットの一部である。ブレードは容易に設置および除去され、ラックによって最適化されたサーバより小型である。ブレードは、汎用サーバとすることも、特定のデータ・センタの必要(たとえば、ファイアウォール、仮想プライベート・ネットワーク[VPN]、侵入検出ソフトウェアがプリインストールされたセキュリティ・ブレード)に合わせて調整し、事前構成することもできる。
ネットワーク内に加わる情報処理デバイスは、シンプル・ネットワーク管理プロトコル、すなわちSNMPなどの技術の使用を介して、共通コンソールから管理できることが周知であり、かねてネットワークの管理で実践されている。業界標準として採用されているSNMPは、ネットワーク内のデバイスが、そのデバイスの状態を示す信号を生成し、したがって、これらの状態、たとえば「電源オン」などをネットワーク管理コンソールにレポートすることを企図している。そのようなシグナリング(signaling)は、有意なイベントの発生が通知され、必要な矯正措置が取られることを確実化することにより、ネットワーク管理者がより容易にネットワークを管理することを可能にする。
システム全体の信頼性を高め、挿入可能構成部品および着脱式構成部品からのより多くの電力に対する需要の伸びを満たし、エンド・ユーザにコスト柔軟性を提供する(必要とされるときに電源を購入し、設置する)などのために、複数の電源を使用し、IHSシステムの挿入可能構成部品および着脱式構成部品に電力を供給することができる。しかし、ブレードなど、ある種の構成部品がシステム内に挿入され、その結果、そのような構成部品に不適切な電流または電圧が供給され、またはそのような構成部品が不適切な電流または電圧に接続された場合には、その構成部品が激しく損傷する可能性があり、または電力の流れが設計閾値を越える可能性があり、または他のシステム構成部品が損傷する可能性がある。
本明細書では、「管理モジュール」という用語は、監視、警報、再起動など、基本管理機能を提供する差込み可能なシステムを指し、キーボード信号、ビデオ信号、マウス信号をあるプロセッサ・ブレードから別のプロセッサ・ブレードに切り替える機能など、共用資源を管理するのに必要とされる機能を含む。典型的には、ミッドプレーン基板が、プロセッサ・ブレード間、電力モジュール間、スイッチ・モジュール間などで接続を可能にし、また、差込み可能なシステム間で相互接続を提供する。
本明細書では、「プロセッサ・ブレード」という用語は、サーバ・ブレード用として、ホスト・プロセッサ、メモリ、中央電子回路などを担持する特定のサブシステムを指す。
本明細書では、「スイッチ・モジュール」という用語は、イーサネット(R)、ファイバ・チャネル、または他のネットワーク技術の交換機能をシャーシに提供する差込み可能なサブシステムを指し、一般にシャーシは、差込み可能なプロセッサ・ブレード、電力モジュール、スイッチ・モジュール、管理モジュールなどを保持する。
本明細書では、「サーバ・ブレード・システム」という用語は、複数の「サーバ・ブレード」(先述)が主シャーシのスロット内に摺動可能に挿入される主シャーシを有するIHSを指す。
したがって、上記で論じた問題を克服する方法、システム、および装置が求められている。前述の考察を考慮して、本発明の目的は、電力管理のための非中断表示信号(indication signal)を管理モジュールなどに提供することによって、ブレード・サーバ情報処理システムの管理を容易にすることである。前記機能および方法を提供することにより、シャーシの電力状態に関して、特定の場合で管理モジュールに給電するのに使用可能な電力を決定することができ、その結果、管理モジュールについて非中断的方法で電力を構成することができる。前記機能および方法はまた、安全かつ効率的なコールド・スタートからのサーバの給電または活動中の給電されているシャーシへの管理モジュールのホット・プラグ接続を可能にする。
1つの実施形態によれば、本発明は、複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシと、それぞれが電力遅延信号手段を有する複数の電源と、電力検出手段を有し、前記複数の電源から遅延された電力表示信号を受信するように、かつ電力構成表示信号を送るように動作可能に接続された管理モジュールとを備える装置である。
他の一実施形態によれば、本発明は、複数の情報処理システム・ブレード・サーバ、複数の電源、および管理モジュールを共通のシャーシ内に収容するステップと、前記管理モジュールの検出手段で前記複数の電源の1つまたは複数から遅延された電力表示信号を受信するステップであって、前記遅延された電力表示信号が、シャーシ電力状態に関する値のものであるステップと、電力状態を所定の設定に構成するために、前記検出手段から電力構成表示信号を送るステップとを含む方法である。
他の一実施形態によれば、本発明は、複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシを有するサーバと、それぞれが電力遅延信号手段を有する複数の電源と、電力検出手段を有し、前記複数の電源から遅延された電力表示信号を受信するように、かつ電力構成表示信号を送るように動作可能に接続された管理モジュールと、前記複数の電源および前記管理モジュールに動作可能に接続され、それらに対してアクセス可能に記憶され、実行されたとき、前記電力構成表示信号を受信したことに応答して電力状態を所定の設定に構成するように有効であるソフトウェア手段とを備えるシステムである。
本発明の他の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面から、より完全に明らかになる。
特許請求の範囲内での図参照符号の使用は、特許請求の範囲の解釈を容易にするために、特許請求する主題の1つまたは複数の可能な実施形態を識別するように意図されている。そのような符号は、これら請求項の範囲を、対応する図に示されている実施形態に必然的に限定すると解釈すべきでない。本発明の好ましい実施形態とその利点は、同様な数字が、様々な図面の同様な、対応する部分に使用されている図面を参照することによって最もよく理解される。本明細書では、「1つの実施形態」または「一実施形態」と称することは、その実施形態と共に述べられている特定の特徴、構造、または特性を、本発明の少なくとも1つの実施形態に含むことができることを意味する。本明細書内の随所に現れる「1つの実施形態では」という句は、必ずしもすべて同じ実施形態を指すわけでも、互いに他の実施形態を除く別個の、または代替の実施形態を指すわけでもない。
図1は、本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの正面、上部、右側の分解斜視図である。この図を参照すると、主シャーシCH1が、サーバ・ブレード・システムの構成部品すべてを収容している。最大14枚のプロセッサ・ブレードPB1からPB14(または、記憶ブレードなど他のブレード)を、シャーシCH1の正面内の14個のスロット内にホット・プラグ可能である。「サーバ・ブレード」、「プロセッサ・ブレード」、または単に「ブレード」という用語が本明細書および特許請求の範囲全体にわたって使用されているが、これらの用語は、「プロセッサ」または「サーバ」機能だけを実行するブレードに限定されるのでなく、一般にハード・ディスク・ドライブを含み、その主な機能がデータ記憶である記憶ブレードなど、他の機能を実行するブレードをも含むことを理解されたい。
プロセッサ・ブレードは、業界標準サーバのプロセッサ、メモリ、ハード・ディスク記憶装置、およびファームウェアを提供する。さらに、これらは、制御パネルを介したキーボード、ビデオ、マウス(KVM)選択と、オンボード・サービス・プロセッサと、メディア・トレイ内のフロッピー(R)・ドライブおよびCD−ROMドライブに対するアクセスとを含む。ドータ・カードが、オンボードPCI−Xインターフェースを介して接続され、スイッチ・モジュールSM3およびSM4に追加の高速リンクを提供するために使用される(後述)。各プロセッサ・ブレードはまた、現在の状態を示すために5つのLEDと、電力オン/オフ、プロセッサ・ブレードの選択、リセット、ローカル制御用のコア・ダンプのためのNMIの4つの押しボタン・スイッチとを備える正面パネルを有する。
ブレードは、システム内の他のブレードの動作に影響を及ぼすことなしに「ホット・スワップ」することができる。サーバ・ブレードは、典型的には単一スロット・カード(394.2mm×226.99mm)として実装されるが、場合によっては、単一プロセッサ・ブレードが2つのスロットを必要とする可能性がある。プロセッサ・ブレードは、機械的/電気的インターフェース、およびサーバ・ブレード・システムの電力/冷却要件に従っている限りどのようなマイクロプロセッサ技術を使用することもできる。
冗長のために、プロセッサ・ブレードは、2つの信号/電力コネクタを有し、一方は、ミッドプレーンMP(後述)の対応するスロットの上部コネクタに接続され、他方は、ミッドプレーンの対応する下部コネクタに接続される。プロセッサ・ブレードは、1)ギガビット・イーサネット(R)(1ブレード当たり2つ必要)、2)ファイバ・チャネル(1ブレード当たり2つ任意選択)、3)管理モジュール・シリアル・リンク、4)VGAアナログ・ビデオ・リンク、4)キーボード/マウスUSBリンク、5)CD−ROMおよびフロッピー(R)・ディスク・ドライブ(FDD)USBリンク、6)DC12V電力、7)その他の制御信号のミッドプレーン・インターフェースを介して、サーバ・ブレード・システム内の他の構成部品とインターフェースする。これらのインターフェースは、管理モジュール、スイッチ・モジュール、CD−ROMおよびFDDなど、サーバ・ブレード・システム内の他の構成部品と通信することを可能にする。これらのインターフェースは、冗長を提供するために、ミッドプレーン上で複製される。プロセッサ・ブレードは、典型的には、メディア・トレイのCD−ROMまたはFDD、ネットワーク(ファイバ・チャネルまたはイーサネット(R))、またはそのローカルのハード・ディスク・ドライブからの起動をサポートする。
メディア・トレイMTは、14枚のブレードのいずれか1つに結合することができるフロッピー(R)・ディスク・ドライブおよびCD−ROMドライブを含む。メディア・トレイはまた、インターフェースLED、入口空気温度を測定するためのサーミスタ、および4ポートUSBコントローラ・ハブが取り付けられるインターフェース基板を収容する。システム・レベルのインターフェース制御は、電力、ロケーション、過昇温、情報、ならびに一般障害LEDおよびUSBポートからなる。
ミッドプレーン回路基板MPは、シャーシCH1のほぼ中央に位置決めされ、2列のコネクタを含み、上部列は、コネクタMPC−S1−R1からMPC−S14−R1を含み、下部列は、コネクタMPC−S1−R2からMPC−S14−R2を含む。したがって、14個のスロットのそれぞれは、一方が他方より上に位置する1対のミッドプレーン・コネクタを含み(たとえば、コネクタMPC−S1−R1とMPC−S1−R2)、ミッドプレーン・コネクタの各対は、各プロセッサ・ブレードの後縁部で1対のコネクタと対合する(図1では見えない)。
図2は、本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの後部の背面、上部、左側の斜視図である。図1および2を参照すると、シャーシCH2が、冷却、電力、制御、切替え用の様々なホット・プラグ可能な構成部品を収容している。シャーシCH2は、主シャーシCH1の後部内に摺動し掛着する。
2台のホット・プラグ可能なブロワBL1およびBL2は、後方に湾曲したインペラ・ブロワを含み、サーバ・ブレード・システム構成部品に冗長冷却を提供する。気流は、正面からシャーシCH1の後部へとなる。プロセッサ・ブレードPB1からPB14のそれぞれは、空気を入れる正面グリルを含み、偏平なベーパ・チャンバ・ベースのヒート・シンクを使用して、ブレード内のプロセッサを冷却する。システム・シャーシを介した合計気流は、1752.8mm HO(0.7インチHO)静圧降下で約510m/時(300CFM)である。ブロワが故障した、または除去された場合には、残りのブロワの速さが自動的に増し、交換ユニットが設置されるまで必要気流を維持する。ブロワの速さ制御はまた、入口空気温度を絶えず監視するサーミスタを介して制御される。サーバ・ブレード・システム構成部品の温度もまた監視され、様々な温度センサによってレポートされる温度レベルの上昇に応答して、ブロワの速さが自動的に増大する。
4台のホット・プラグ可能な電力モジュールPM1からPM4は、プロセッサ・ブレードおよび他の構成部品用のDC動作電圧を供給する。一方の電力モジュール対は、すべての管理モジュールおよびスイッチ・モジュール、さらにスロット1〜6内に差し込まれるどのブレードにも電力を供給する。他方の電力モジュール対は、スロット7〜14内のどのブレードにも電力を供給する。電力モジュールの各対内では、一方の電力モジュールは、第1の電力モジュールが故障した、または除去された場合に、他方のバックアップとして動作する。したがって、14枚のプロセッサ・ブレード、4台のスイッチ・モジュール、2台のブロワ、2台の管理モジュールが搭載された完全装備/完全構成のシャーシに給電するためには、最低2台の活動中の電力モジュールが必要とされる。しかし、完全な冗長およびバックアップ機能を提供するためには、4台の電力モジュールが必要とされる。電力モジュールは、50/60HzでAC200VからAC240Vの範囲のAC入力電圧間で動作するように設計され、IEC320 C14雄型家電用カプラを使用する。電力モジュールは、すべてのサーバ・ブレード・システム構成部品がその電力を受けるミッドプレーンにDC+12V出力を供給する。2本のDC+12Vミッドプレーン電力バスが冗長として使用され、冗長電力モジュール間で出力負荷の能動的な電流分担が行われる。
管理モジュールMM1からMM4は、制御、監視、警報、再起動、診断など、基本管理機能を提供するホット・プラグ可能な構成部品である。管理モジュールはまた、共通のキーボード信号、ビデオ信号、マウス信号をプロセッサ・ブレードの間で切り替える機能など、共用資源を管理するのに必要とされる他の機能を提供する。
図3は、本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの管理サブシステムの略図である。この図を参照すると、各管理モジュールは、スイッチ・モジュールSM1からSM4のそれぞれに対して別個のイーサネット(R)・リンクを有する。したがって、管理モジュールMM1は、イーサネット(R)・リンクMM1−ENet1からMM1−ENet4を介してスイッチ・モジュールSM1からSM4にリンクされ、管理モジュールMM2は、イーサネット(R)・リンクMM2−ENet1からMM2−ENet4を介してスイッチ・モジュールにリンクされている。さらに、管理モジュールはまた、2つの周知のシリアルICバスSM−IC−BusAおよびSM−IC−BusBを介してスイッチ・モジュールに結合され、これらのバスは、管理モジュールとスイッチ・モジュールの間で「帯域外(out-of-band)」通信を可能にする。同様に、管理モジュールはまた、2つのシリアルICバスPM−IC−BusAおよびPM−IC−BusBを介して電力モジュールPM1からPM4に結合される。さらに2つのICバスPanel−IC−BusAおよびPanel−IC−BusBが、メディア・トレイMTおよび後部パネルに結合される。ブロワBL1およびBL2は、別個のシリアル・バスFan1およびFan2を介して制御される。2つの周知のRS485シリアル・バスRS485−AおよびRS485−Bが、管理モジュールとサーバ・ブレードの間の「帯域外」通信のためにサーバ・ブレードPB1からPB14に結合される。
図4は、本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの管理機能の概略図(topographicalillustration)である。図3および4を参照すると、2つの管理モジュールのそれぞれが、私設のセキュア管理サーバに接続されるように意図された100Mbpsイーサネット(R)・ポートを有する。管理モジュール・ファームウェアは、直接アクセスまたは遠隔アクセス用にウェブ・ブラウザ・インターフェースをサポートする。各プロセッサ・ブレードは、コマンドを管理モジュールとの間で送受信するための専用サービス・プロセッサ(SP)を有する。スイッチ・モジュールに関連付けられたデータ・ポートは、イメージ展開およびアプリケーション管理のためにプロセッサ・ブレードにアクセスするのに使用することができるが、シャーシ管理サービスを提供するように意図されていない。管理および制御プロトコルは、管理モジュールがブレード活動化手順の一部として個々のブレードを認証するのを可能にする。管理モジュールはまた、遠隔コンソールに警報を送信し、ブレードまたはモジュールの除去または追加など、状態の変化を示すことができる。管理モジュールはまた、スイッチ・モジュールの内部管理ポートへの、また他の主要シャーシ・サブシステム(電力、冷却、制御パネル、メディア・ドライブ)へのアクセスを提供する。
管理モジュールは、1つの管理モジュールがマスターとして動作し、プロセッサ・ブレードのサービス・プロセッサがスレーブとして動作して、帯域外シリアル・バスを介して各プロセッサ・ブレードのサービス・プロセッサと通信する。冗長のために、各プロセッサ・ブレードのサービス・プロセッサと通信するための2本のシリアル・バスがある(ミッドプレーン・コネクタ1個あたりバス1本)。プロセッサ・ブレードは、活動中の管理モジュールからの信号の状態に基づいて、上部または下部ミッドプレーン・コネクタに対する正しいインターフェースを活動化する責任を負う。2台の管理モジュールが設置されている場合には、通常、スロット1内のモジュールが、活動中の管理の役割を負い、一方、スロット2内のモジュールは、スタンバイ・モジュールとして残しておかれることになる。シャーシ・サブシステムが初期化された後で管理モジュールが故障した、または除去された場合、プロセッサ・ブレードおよびスイッチ・サブシステムの動作は影響を受けない。したがって、両管理モジュールが非活動中である、または除去された場合、サーバ・ブレード・システムの構成部品は引き続き機能することになるが、シャーシ構成は変更できない。アドレスは、各スロットについて各上部および下部ミッドプレーン・コネクタ上でのハードワイヤードであり、プロセッサ・ブレードのサービス・プロセッサによって使用され、どのプロセッサ・ブレードがシリアル・バス上でアドレスされているか決定する。
4台のスイッチ・モジュールSM1からSM4のそれぞれは、2台の管理モジュールMM1およびMM2への専用100Mbpsイーサネット(R)・リンクを有する。これは、制御および管理のためだけに、スイッチ・モジュールのそれぞれへの安全な高速通信経路を提供する。ICシリアル・リンクは、管理モジュールによって使用され、スイッチ・モジュールを内部で制御し、システム状態およびベンダ製品データ(VPD)情報を収集する。これを行うために、状態/診断レジスタおよびVPD情報など、スイッチ・モジュール内の様々な制御/データ領域は、管理モジュール・ファームウェアによってアクセス可能である。一般に、活動中の管理モジュールは、システム内の各ブレード、電力モジュール、ブロワ、ミッドプレーンの存在、数量、タイプ、および改訂レベルを検出することができ、無効な、またはサポートされていない構成(たとえば、ファイバ・チャネル用ドータ・カードがイーサネット(R)・スイッチ・モジュールに接続されたプロセッサ・ブレード)を検出することができる。この機能は、各サブシステム内のVPD情報、ならびに様々なハードウェア・インターフェースまたはサービス・プロセッサ・プロトコルを介した通信からの信号に依拠している。
図5は、本発明の1つの実施形態によるスイッチ・モジュールおよびプロセッサ・ブレード相互接続のブロック図である。この図を参照すると、各スイッチ・モジュールSM1からSM4は、4つの外部ギガビット・ポートを含む。たとえば、スイッチ・モジュールSM1は、外部ギガビット・ポートXGP1−SW1からXGP4−SW1を含む。各プロセッサ・ブレードは、ミッドプレーン・コネクタを介してプロセッサ・ブレードを4つのスイッチ・モジュールのそれぞれに結合する4つの内部ギガビット・ポートを含む。たとえば、プロセッサ・ブレードPB1は、4つの内部ギガビット・ポートIGP1−PB1からIGP4−PB1を含む。さらに、各管理モジュールは、イーサネット(R)・リンクを介してスイッチ・モジュールに結合される。
イーサネット(R)・スイッチ・モジュールは、サーバ・ブレード・システムにイーサネット(R)切替え機能を提供するホット・プラグ可能な構成部品である。スイッチ・モジュールの主な目的は、プロセッサ・ブレード、管理モジュールと、外部ネットワーク・インフラストラクチャとの間でイーサネット(R)相互接続を実現することである。応用例に応じて、帯域幅および機能に関する様々な要件を満たすように、外部イーサネット(R)・インターフェースを構成することができる。1つのイーサネット(R)・スイッチ・モジュールが基本システム構成に含まれているが、冗長のために第2のイーサネット(R)・スイッチ・モジュールが推奨されている。各プロセッサ・ブレードは、2台のスイッチ・モジュールへの専用1000Mbps(1Gbps)全二重SERDESリンクを有し、各スイッチ・モジュールは、外部ネットワーク・インフラストラクチャに接続するために4つの外部1Gbps(RJ45)ポートを有する。
ファイバ・チャネル(FC)は、サーバのグループの間で遠隔記憶装置を共用するための業界標準ネットワーキング方式である。各プロセッサ・ブレードは、2つの2Gbファイバ・チャネル・ポートを含むファイバ・チャネル・ドータ・ボードを受け入れるためのコネクタを含み、ファイバ・チャネル・ポートは、それぞれ2台のファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールに接続する。ファイバ・チャネル信号の経路設定は、ミッドプレーンを介して、サーバ・ブレード・シャーシの後部のスロット3および4内のファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールへと行われる。各ファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールは、ブレードまたはシャーシの動作を中断することなしにホット・プラグ可能である。2つのファイバ・チャネル・ポートの経路設定は、各プロセッサ・ブレードからの一方のポートが、一方のファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールに配線され、他方のポートが、冗長を提供するために他方のファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールに配線されるようにする。各ファイバ・チャネル・スイッチ・モジュールは、外部のファイバ・チャネル・スイッチおよび記憶インフラストラクチャに接続するために、2つの外部2Gbポートを有する。このオプションは、14枚のプロセッサ・ブレードのそれぞれが、ファイバ・チャネルをベースとするストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)、ならびにイーサネット(R)をベースとする通信ネットワークに同時にアクセスすることを可能にする。
図6は、本発明の1つの実施形態による論理実施図である。図6を参照すると、主電力モジュールMPM、冗長電力モジュールRPM、管理モジュールMMがある。管理モジュール上の検出手段DMに電力表示信号PIを伝えるための、動作可能に相互接続された制御手段CMもまた、主電力モジュールと冗長電力モジュールの両方に存在する。電力表示信号PIは、シャーシ電力に関して電力状態を示す時間遅延された信号であり、この時間遅延は、電力がシャーシによって受け取られた第1の瞬間と、シャーシが電気的に安定した第2の瞬間との間の時間差にほぼ同じであることが好ましい。好ましくは、検出手段が電力表示信号を受信した後で、検出手段と動作可能に接続されたソフトウェア手段(図示せず)に表示信号が送られる。
例を挙げると、好ましい一実施形態では、制御手段は、管理モジュール内で「プルアップ」されることに対応して、一般に高インピーダンスであるハードウェア回路とされる。他の好ましい一実施形態では、制御手段はオープン・ドレイン・デバイスであり、それにより、制御手段に含まれる電界効果トランジスタ(FET)内に入力される電源ごとの制御信号もまた、それぞれの主電力モジュールおよび冗長電力モジュールの最終出力段に接続される。他の好ましい一実施形態では、オープン・ドレイン・デバイスを使用してFETを駆動することによって、最終出力もまた制御することができる。
動作時には、入力信号が「ハイ」のとき、FETのドレイン側電位が「ロー」となり、入力が「ロー」のとき、FETのドレイン側電位が「ハイ」にプルアップされる。したがって、FETは、入力信号がローである活動状態で電流をシンクし(すなわち流し)、あるいは入力信号がハイである非活動状態で高インピーダンスである。
制御手段は、制御手段が電力表示信号を管理モジュール上の検出手段に送るような任意の組合せで、ハードウェア回路、ソフトウェア、ファームウェア、方法ステップ、プログラミング・コードなどを含むことも、それらとして構成することもできることが当業者には容易に明らかになろう。
例を挙げると、好ましい一実施形態では、検出手段は、制御手段CMから電力表示信号PIを受信するように接続された、クロック入力を有するRSフリップ・フロップを有するハードウェア回路である。他の好ましい一実施形態では、検出手段は、検出手段が制御手段から電力表示信号を受信するような任意の組合せで、ハードウェア回路、ソフトウェア、ファームウェア、方法ステップ、プログラミング・コードなどを含み、またはそれらとして構成される。他の好ましい一実施形態では、検出手段は、受信された電力表示信号PIがクロック入力に入力され、ラッチする、またはラッチしないことで、接続されたソフトウェア手段に電力状態を示し、それにより、次いでソフトウェア手段は、コールド・スタートまたはホット・プラグ可能なスタート用の所定の構成を開始することができる。
ソフトウェア手段は、ソフトウェア手段が管理モジュールから電力構成表示信号を受信することができ、ホット・プラグ可能な、またはコールド・スタートのオプション用の所定の構成に構成することができるような任意の組合せで、ハードウェア回路、ソフトウェア、ファームウェア、方法ステップ、プログラミング・コードなどを含むことも、それらとして構成することもできることが当業者には容易に明らかになろう。ソフトウェア手段はソフトウェア・コードであることが好ましいが、必ずしもプログラミング・コード自体だけに限定されない。
図6を参照すると、動作時には、主電力モジュールまたは冗長電力モジュールが完全に動作している場合、両方の電力モジュール内の制御信号が事実上、電力構成表示信号ロー・レベルに引き下げるため、好ましい電力構成表示信号になる。したがって、1台の電力モジュールが予期せず故障した場合には、好ましい電力構成表示信号にはならない。例を挙げると、コールド・スタートの場合、電力構成表示信号は、電力投入(power up)状態をラッチし、それにより電力投入シーケンスがコールド・スタート・シーケンスであることを伝える。この例では、検出手段のラッチの状態検査により、RSフリップ・フロップの出力端子Qが論理値1(ハイ・レベル)を有し、コールド・スタート・シーケンス指示がソフトウェア手段に送られることが示されることになる。
他の例を挙げると、管理モジュールをホット・プラグしようとし、電力構成表示信号が論理値0(ロー・レベル)である場合、コールド・スタートのトリガである出力端子Qはハイ・レベルに遷移せず、その結果、ソフトウェア手段が受信する指示は、出力端子Qがロー・レベルで指令されるホット・プラグ指示を示すことになり、次いでソフトウェア手段は、ホット・プラグ可能なオプション用の所定の構成を開始することができる。
図7は、本発明の1つの実施形態に従って、管理モジュールによって受信された信号の関係を示す信号タイミング・チャートである。この図を参照すると、シャーシへのブレード用電圧BVが、経時的に電力表示信号PIと同時に比較される。図では、やはり約1秒の時間遅延TDが、管理モジュールで受信された2つの信号のそれぞれの受信間の遅延として対応している。図7は絵画的に1秒の時間遅延を示しているが、本発明はそのように限定されず、この時間遅延は、本発明の個々の応用例に応じて、実質的に小さくても大きくてもよいことが当業者には容易に明らかになろう。
さらに、上記の実施形態について使用された構成を選択すること、または、新しい構成が本発明の主旨から逸脱しない限り、この構成を別の構成に適切に変更することが可能である。
上述のように、本発明によれば、ヒート・シンクのサイズが減少した場合でも、好ましい冷却性能およびノイズ特性を実現することができる。したがって、CPUなどを冷却するためにこのヒート・シンクを使用することにより、コンピュータのサイズの縮小、およびコンピュータの性能の改善に貢献することが可能である。
本発明の例示的な実施形態について、部分的には回路およびソフトウェアの工程および実施に関して述べたが、本発明はそのように限定されない。当業者には明らかであるように、回路要素およびソフトウェアの様々な機能はまた、ソフトウェア・プログラムの処理ステップとしてデジタル領域で実施することも、またはその逆にすることもできる。そのようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、または汎用コンピュータ内で使用することができる。本発明のMPM、RPM、CM、DM、PI、SIは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せで実施することができる。本発明のモジュール群は共存することを必要とせず、これらのモジュールは、データ通信ネットワークおよびサーバ・システム全体にわたって様々な機器内に位置することができる。実施時には、本発明の有効なリンクは、配線、通信リンク、または電子回路もしくは電気回路で使用される接続経路のどのような周知の実施物とすることもできる。モジュールの特定の実施に応じて、モジュール間で搬送されるデータ、情報、制御信号は、デジタル信号、アナログ信号、光信号、メモリ回路内の内容またはメモリ・ロケーション、ファームウェアまたはソフトウェア・プログラムの一部であるレジスタの内容として表すことができる。
別段の明示的な記述がない限り、各数値および範囲は、「約」または「ほぼ」という単語が値または範囲の値の前に置かれているかのように近似であると解釈すべきである。
さらに、以下の特許請求の範囲に表現された本発明の原理および範囲から逸脱することなく、本発明の性質を説明するために述べ、かつ例示した部分の詳細、材料、構成に、当業者なら様々な変更を加えることができることを理解されたい。以下の方法クレームにステップがあればそのステップは、対応する符号と共に特定のシーケンスで記載されているが、他の方法でクレーム記載がこれらのステップの一部またはすべてを実施するための特定のシーケンスを暗示しない限り、これらのステップは、必ずしもその特定のシーケンスで実施されることに限定されないものとする。
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
(1)複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシと、
それぞれが前記シャーシの前記電力状態に関して時間遅延TDだけ遅延され、前記シャーシの電力状態に応答して使用可能な電力の状態を示す電力遅延信号手段を有する複数の電源と、
前記複数の電源それぞれに設けられた制御手段と、
前記複数の電源の前記制御手段の電力供給側端子に並列接続されたフリップ・フロップを含む電力検出手段を有し、前記複数の電源から遅延された電力表示信号を受信し、前記電力表示信号をトリガとして前記フリップ・フロップの状態を遷移させて電力構成表示信号としてソフトウェア手段に出力させる管理モジュールとを備え、
前記制御手段は、前記電力遅延信号手段からそれぞれの前記制御手段に供給される時間遅延された信号のいずれか一方がハイとなった時に前記電力供給側端子をローとして前記フリップ・フロップのラッチ状態を維持させ、
前記ソフトウェア手段は、前記ソフトウェアの実行により、電力状態をコールド・スタート可能な状態またはホット・プラグ可能な状態に構成する、
電力供給装置。
(2)前記シャーシが、複数の前記ブレード・サーバを動作可能に受けることが可能な複数のスロットと、前記複数のスロットのそれぞれに電力信号を送るために、前記複数の電源および前記管理モジュールと動作可能に結合されるミッドプレーンとを備える(1)に記載の装置。
(3)前記時間遅延TDが約1秒であり、前記電力遅延信号手段が電力遅延信号回路であり、前記電力検出手段が電力検出回路である(1)に記載の装置。
(4)複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシと、
それぞれが前記シャーシの前記電力状態に関して時間遅延TDだけ遅延され、前記シャーシの電力状態に応答して使用可能な電力の状態を示す電力遅延信号手段を有する複数の電源と、前記複数の電源それぞれに設けられた制御手段と、前記複数の電源の前記制御手段の電力供給側端子に並列接続されたフリップ・フロップを含む電力検出手段を有し、前記複数の電源から遅延された電力表示信号を受信し、前記電力表示信号をトリガとして前記フリップ・フロップの状態を遷移させて電力構成表示信号をソフトウェア手段に与える管理モジュールとを備える装置の非中断電力管理方法であって、前記方法は、前記電力検出手段において
前記電力遅延信号手段からそれぞれの前記制御手段に供給される時間遅延された信号に応答し、前記制御手段の前記電力供給側端子がハイであることを検出するステップと、
前記電力供給側端子がハイであることが検出された場合には、前記電力構成信号の出力をローに遷移させて、前記ソフトウェア手段にホット・プラグ状態を送るステップと、
前記電力供給側端子がハイでないことの検出に応答して前記フリップ・フロップをハイにラッチして前記ソフトウェア手段にコールド・スタートの状態を送るステップと
を含む方法。
(5)複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシを有するサーバと、
(1)〜(3)のいずれかに記載の電力供給装置と
を含む、ブレード・サーバ・システム。
(6)複数のサーバをさらに備える(5)に記載のシステム。
本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの正面、上部、右側の分解斜視図である。 本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの後部の背面、上部、左側の斜視図である。 本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの管理サブシステムの略図である。 本発明の1つの実施形態によるサーバ・ブレード・システムの管理機能の概略図である。 本発明の1つの実施形態によるスイッチ・モジュールおよびプロセッサ・ブレード相互接続のブロック図である。 本発明の1つの実施形態による論理実施図である。 本発明の1つの実施形態に従って、管理モジュールによって受信された信号の関係を示す信号タイミング・チャートである。
符号の説明
BL1〜2 ブロワ
BV ブレード用電圧
CH1 主シャーシ
CH2 シャーシ
CM 制御手段
DM 検出手段
Fan1〜Fan2 シリアル・バス
IGP1−PB1〜IGP4−PB1 内部ギガビット・ポート
MM 管理モジュール
MM1〜4 管理モジュール
MM1−ENet1〜MM1−ENet4 イーサネット(R)・リンク
MM2−ENet1〜MM2−ENet4 イーサネット(R)・リンク
MP ミッドプレーン
MPC−S1−R1〜MPC−S14−R1 コネクタ
MPC−S1−R2〜MPC−S14−R2 コネクタ
MPM 主電力モジュール
MT メディア・トレイ
Panel−IC−BusA〜Panel−IC−BusB ICバス
PB1〜14 プロセッサ・ブレード
PI 電力表示信号
PM1〜4 電力モジュール
PM−IC−BusA〜PM−IC−BusB シリアルICバス
RPM 冗長電力モジュール
RS485−A〜RS485−B RS485シリアル・バス
SM1〜4 スイッチ・モジュール
SM−IC−BusA〜SM−IC−BusB シリアルICバス
TD 時間遅延
XGP1−SW1〜XGP4−SW1 外部ギガビット・ポート

Claims (6)

  1. 複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシと、
    それぞれが前記シャーシの電力状態に関して時間遅延TDだけ遅延され、前記シャーシの電力状態に応答して使用可能な電力状態示す電力表示信号を遅延する信号遅延回路を有する複数の電源と、
    前記複数の電源それぞれに設けられた制御手段と、
    前記複数の電源の前記制御手段により設定される前記電力表示信号を受け取り並列的にシャーシへのブレード用電圧により駆動されるフリップ・フロップと、前記電力表示信号を受信し、前記電力表示信号をトリガとして前記フリップ・フロップの状態を遷移させて電力表示信号としてソフトウェア手段に出力させる電力検出手段とを含む管理モジュールとを備え、
    前記制御手段は、前記電源の制御信号のいずれか一方がハイの状態である間前記信号遅延回路により遅延された前記電力表示信号を保持することにより前記フリップ・フロップのQ出力のラッチ状態を維持させ、
    前記ソフトウェア手段は、前記ソフトウェアの実行により、前記Q出力がローの場合、ホット・プラグ可能な状態に構成し、前記Q出力がハイの場合、コールド・スタート可能な状態に構成する
    電力供給装置。
  2. 前記シャーシが、複数の前記ブレード・サーバを動作可能に受けることが可能な複数のスロットと、前記複数のスロットのそれぞれに電力信号を送るために、前記複数の電源および前記管理モジュールと動作可能に結合されるミッドプレーンとを備える請求項1に記載の装置。
  3. 前記時間遅延TDが1秒である、請求項1に記載の装置。
  4. 複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシと、
    それぞれが前記シャーシの電力状態に関して時間遅延TDだけ遅延され、前記シャーシの電力状態に応答して使用可能な電力状態を示す電力表示信号を遅延する信号遅延回路を有する複数の電源と、前記複数の電源それぞれに設けられた制御手段と、前記複数の電源の前記制御手段により設定される前記電力表示信号を受け取り並列的にシャーシへのブレード用電圧により駆動されるフリップ・フロップと、前記電力表示信号を受信し、前記電力表示信号をトリガとして前記フリップ・フロップの状態を遷移させて電力表示信号としてソフトウェア手段に出力させる電力検出手段を含む管理モジュールとを備える装置の非中断電力管理方法であって、前記方法は、前記電力検出手段において、
    それぞれの前記制御手段からの信号に応答し、前記制御手段の電力供給側端子がいずれもハイであることを示し、前記信号遅延回路で遅延された前記電力表示信号を検出するステップと、
    前記電力供給側端子がいずれもハイであることが前記電力表示信号により検出される間、前記電力表示信号をローとして前記フリップ・フロップのQ出力をローに設定し、前記ソフトウェア手段にホット・プラグ状態を送るステップと、
    前記電力供給側端子のいずれもがハイでないことの検出に応答して前記電力表示信号をハイとして前記フリップ・フロップの前記Q出力をハイにラッチさせ前記ソフトウェア手段にコールド・スタートの状態を送るステップと
    を含む方法。
  5. 複数の情報処理システム・ブレード・サーバを収容するためのシャーシを有するサーバと、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置と
    を含む、ブレード・サーバ・システム。
  6. 複数のサーバをさらに備える請求項5に記載のシステム。
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