KR100322009B1 - 백플레인보드들로구성되는컴퓨터시스템의전원공급장치 - Google Patents

Abstract

n개의 백플레인 보드들을 구비하는 컴퓨터 시스템의 전원공급장치에서, 백플레인 보드들은, 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들과, 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들에 형성되는 전원공급단자들과, 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들에 형성되는 접지 단자들로 구성되어, 각 백플레인 보드의 전원공급단자들이 케이블로 직렬 연결되고 접지단자들을 케이블로 직렬연결되는 구성을 가진다. 그리고 전원장치들은, 입력전원을 변환하는 전원변환기와, 백플레인의 디바이스로부터 공급되는 기준전원과, 전원변환기의 출력전원을 비교전원으로 입력하여 기준전원과 비교하며 비교결과에 따라 상기 전원장치의 고장신호를 발생하는 고장감지로직부로 구성된다.

Description

백플레인 보드들로 구성되는 컴퓨터 시스템의 전원공급장치

본 발명은 시스템의 백플레인 상에 전원장치를 연결하는 방법에 관한 것으로, 특히 무정지형 컴퓨터 시스템에서 전원장치를 가지는 동일 백플레인을 여러개 사용하여 시스템을 구성하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 컴퓨터 시스템에서 백플레인 상에 전원장치를 연결하는 구성을 도시하는 도면이고, 도 2는 상기 전원장치의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래의 무정지형(fault tolerant) 컴퓨터 시스템에서의 전원장치를 설명한다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이 백플레인에 전원을 공급하기 위한 전원장치가 백플레인당 2개(n+1개념)가 연결된다. 상기 두 개의 전원장치(10, 20)는 병렬구조로 연결되어 만약 어느 하나가 고장 나더라도 나머지전원장치에 의해 그 백플레인 보드에는 전원이 공급되어 백플레인 보드상의 모든 디바이스들은 정상동작이 가능하도록 되어 있다. 또한 각 전원장치(10, 20)의 고장 여부를 검사하기 위해 상기 병렬로 연결된 전원과 각 전원장치(10, 20)상의 전원 변환기의 출력전원 부분을 고장 감지 로직부(13, 23)에서 비교하여 전원 변환기(11, 21)의 고장시 변환기 고장 신호(17, 27)를 만들어 낸다. 이때 상기 고장 감지 로직부(13, 23)에 공급되는 전원도 병렬로 연결되어 외부 디바이스에 사용되는 전원과 같은 전원을 사용한다. 여기서 상기 고장감지로직부(13, 23)로 각각 백플레인 상의 디바이스로부터부터 공급되는 전원을 기준전원으로 입력하고, 각각 대응되는 전원변환기(11, 21)에서 출력되는 출력전원(16, 26)을 각각 비교전원으로 입력한다. 따라서 상기 고장감지로직부(13, 23)은 상기 기준전원과 각각 입력되는 비교전원을 비교하여, 상기 비교전원이 설정된 기준전원 보다 작을 때 변환기 고장신호를 발생하게 된다. 그러면 도시하지 않은 시스템의 제어부는 해당 전원장치의 고장 상태를 감지하고 전원장치를 절환하게 된다.

예를 들어, 전원 변환기(11)이 고장이나고 전원 변환기(21)가 정상동작하는 경우 출력 전원(16)은 정상이 아니고 기준전원을 출력 전원(26)에 의해 정상전압을 유지하고 있기 때문에, 고장 감지 로직부(13)에서 전원 변환기 고장신호(17)가 발생된다. 여기에서 변환기 보호 로직은 역전류에 의한 전원 변환기의 고장을 방지하기 위한 로직이다.

시스템 구성 측면에서 살펴보면, 상기와 같은 구조의 백플레인을 여러개 사용하는 경우는 많이 있다. 흔한 예로 디스크 백플레인과 같은 것이 있다. 종래의무정지형 내성 컴퓨터 시스템에서는 이들 여러 백플레인에 있는 전력의 출력을 백플레인간에 개별적으로 사용하고 있다. 즉, 각 백플레인에 있는 전원장치의 출력 전원은 그 모듈이 꽃혀 있는 백플레인에만 연결이 되어 있고 백플레인 간의 전력 전원은 전기적으로 연결되어 있지 않다. 이로인한 단점을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 상기와 같은 시스템은 전원장치의 리던던시(redundency)를 위해 많은 수의 전원장치를 필요로 한다. 만약 n개의 백플레인으로 시스템을 구성한다면 2n개의 전원장치가 필요하게 된다.

두 번째로 만약 한 백플레인 보드의 두 전원장치들이 모두 고장이 나는 경우 그 백플레인의 디바이스들은 모두 정상동작이 되지 못하며, 또한 전원장치 내부의 전원 고장감지 로직에도 전원 공급이 중단되어 고장 감지가 제대로 이루어지지 못하여 시스템 운용에 문제가 생길 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 여러 개의 동일한 백플레인 보드를 이용하여 구성되는 시스템에서 동일 백플레인 상에 전원장치의 전원공급단자 및 접지단자를 만들고 이들 단자를 케이블로 연결하여 각 백플레인 상의 전원장치를 연결하여 전원장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장치를 제공함에 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 백플레인 상의 전원장치 구성도

도 2 는 백플레인 상에 삽입되는 전원장치의 블록 구성을 도시하는 도면

도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 백플레인 상의 전원장치 연결을 도시하는 도면

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전원장치의 효율화 및 안정화 방법의 바람직한 일 실시예는,

n개의 백플레인 보드와,

상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들과,

상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 전원공급단자들과,

상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 접지 단자들로 구성되고, 상기 각 백플레인 보드의 상기 전원공급단자들을 케이블로 직렬 연결하고, 상기 접지단자들을 케이블로 직렬연결하며,

상기 전원장치가,

엽력전원을 변환하는 전원변환기와,

백플레인의 디바이스로부터 공급되는 기준전원과,

상기 전원변환기의 출력전원을 비교전원으로 입력하여 상기 기준전원과 비교하며, 상기 비교결과에 따라 상기 전원장치의 고장신호를 발생하는 고장감지로직부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백플레인 상의 전원장치들의 연결 관계를 도시하고 있다. 상기 도 3을 살펴보면, n개의 백플레인 보드와, 상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들과, 상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 전원공급단자들로 이루어지며, 상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 접지 단자들로 구성되고, 상기 각 백플레인 보드의 상기 전원공급단자들이 케이블로 직렬 연결되고, 상기 접지 단자들이 케이블로 직렬연결된다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 구성은 도 2와 동일한 구성을 가지며, 참조부호도 동일하다.

상기 도 3 및 도 2를 참조하면 무정지형 컴퓨터 시스템에 쓰이는 백플레인 보드는 전원공급자단자인 + 단자와 접지 단자를 각각 2개씩 구비하며, 이들 단자들중 +단자들은 케이블을 이용하여 직렬 연결하고, 또한 접지단자를 케이블을 이용하여 직렬 연결하는 구조로 되어 있다. 상기와 같은 구조를 가지는 전원장치의 구성 방법은 백플레인 상에 배치되는 전원장치의 수를 줄일 수 있으며, 또한 시스템 전원의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

먼저 전원장치의 수를 줄일 수 있는 특징을 살펴보면, 2개의 백플레인 보드를 사용하는 경우를 가정하면, 백플레인 보드가 두 개이므로 n+1 리던던시(여분)을 고려한 전원장치들의 수는 3개면 된다. 즉, 종래에는 하나의 백플레인 보드에 2개의 전원장치를 사용하여야 하므로 총 1개의 전원장치들이 필요하였지만, 본 발명의 실시예에서는 3개의 전원장치들만 있으면 된다. 따라서 n개의 백플레인 보드를 사용하는 경우에, 종래에는 2n(n=백플레인 보드의 수)개의 전원장치가 필요 했으나, 본 발명의 경우는 n+1개가 필요하므로, 2n - (n+1)개 만큼의 전원장치 수를 절감할 수 있다. 상기 n+1에서 "n"은 백플레인 보드의 수이고, "1"은 리던던시 전원장치이다. 따라서 상기 "n+1"의 의미는 n개의 백플레인보드에 1개의 리던던신 전원장치를 사용하는 경우를 의미한다. 따라서 상기 리던던시 전원장치의 수를 필요에 따라 확장할 수 있다. 상기한 바와 같이 본건출원의 실시예에 따르면 백플레인을 많이 쓸수록 전원장치의 절감효과가 커진다.

두 번째로 전원장치의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 특징을 살펴보면, 하나의 백플레인 보드에 2개의 전원장치를 사용하는 경우 상기 2개의 전원장치를 모두에 고장이 발생되던 해당 백플레인 보드에 전원을 공급할 수 없게 된다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르면 적어도 2개 이상의 백플레인 보드들을 사용하고 상기 전원장치들은 n+1개가 아닌 n+2개를 사용하면, 한 백플레인 상의 전원장치가 고장이 나더라도 다른 백플레인 보드의 리던던시 전원장치를 이용하여 두 백플레인을 필요로 하는 전원을 계속 공급할 수 있다. 즉, 5개의 백플레인 보드들에 7개의 전원장치들을 배치하여 사용하는 경우, 임의 백플레인보드 상에 배치된 전원장치들의 고장이 발생되더라도 리던던시 전원장치를 이용하여 고장이 발생된 백플레인 보드에 전원을 공급할 수 있다. 즉, n+2 리던던시(여분)를 적용하면 백플레인 보드를 상의 어느 위치에 있는 전원장치 2개가 고장 나더라도 모든 디바이스들은 전원을 공급받을 수 있으므로 정상동작이 가능하다. 또한 한 백플레인의 전원장치 2개가 모두 고장 나더라도 이들 두 전력의 고장 감지 로직에는 다른 백플레인 모드로부터 전원이 공급되므로 고장 상태가 정확히 보고되어 시스템 운용에도 문제가 없게되고, n+1의 경우보다 2배의 안정성을 확보하게 된다.

따라서 상기한 바와 같이 n개의 백플레임 보드를 사요아는 시스템에서 n+m개(여기서 n은 백플레인 보드의 수이고, m은 리던던시(여분) 전원장치의 수를 의미함)의 전원장치들을 사용하는 경우, n+1의 경우보다 m배의 안정성을 확보하게 된다.

상술한 바와 같이 안정성과 비용을 고려하여 시스템의 백플레임 보드를 구성하면, 백플레인 보드에 전원을 공급하는 전원장치의 수를 절감할 수 있으며, 또한 시스템의 전원 관련 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. n개의 백플레인 보드들을 구비하는 컴퓨터 시스템의 전원공급장치에 있어서,

   상기 백플레인 보드들이,

   상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 전원장치들과,

   상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 전원공급단자들과,

   상기 각 백플레인 보드마다 설치된 두 개의 상기 전원장치들에 형성되는 접지 단자들로 구성되어, 상기 각 백플레인 보드의 상기 전원공급단자들이 케이블로 직렬 연결되고 상기 접지단자들을 케이블로 직렬연결되는 구성을 가지며,

   상기 전원장치가,

   입력전원을 변환하는 전원변환기와,

   백플레인의 디바이스로부터 공급되는 기준전원과,

   상기 전원변환기의 출력전원을 비교전원으로 입력하여 상기 기준전원과 비교하며, 상기 비교결과에 따라 상기 전원장치의 고장신호를 발생하는 고장감지로직부로 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급장치.

Images