KR20210147982A - 하나이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법 및 그 제어 회로 - Google Patents

하나이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법 및 그 제어 회로 Download PDF

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모리스 티보 크리스토프
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Abstract

하나 이상의 서버로의 전력 공급이 제어 회로를 활성화 하고, 제어 회로로부터 제1 전원으로 제어 회로가 활성화 되었음을 나타내는 제1신호를 전송함에 의해 제어된다. 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전송한 후, 제어 회로는 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한다. 제어 회로는 또한 서버로부터 서버가 활성화되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한다. 제 1 전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호와 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한 뒤에, 상기 제어 회로가 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호를 서버에 전송한다.

Description

하나이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법 및 그 제어 회로{METHOD AND CONTROL CIRCUIT FOR CONTROLLING DELIVERY OF POWER TO ONE OR MORE SERVERS}
본 발명 기술은 전력 전달 장치에 관한 것이다.특히, 본 발명은 이종 전원을 갖는 전원 조합을 개시한다.
데이터 센터의 서버와 같은 많은 장치는 하나 이상의 전압에서 전력을 수신해야 한다. ATX는 12볼트 DC, 3.3볼트 DC 및 5볼트 DC로 서버에 전원을 공급하기 위한 사실상의 산업 표준이 되어있다. 서버와는 별도로 데이터 센터의 다른 장치와 다양한 산업 또는 상업 사이트의 다른 장치는 둘 이상의 전압으로 전력을 필요로 할 수 있다. 예를 들어 제한 없이 디스크 및 네트워킹 장치와 같은 전자 장비는 5볼트로 전력을 소비할 수 있는 반면 냉각 팬 및 수냉 펌프는 12볼트로 전력을 소비 할 수 있다.
대규모 데이터 센터에서는 많은 서버가 매우 중요한 기능에 할당될 수 있으므로 전력 중복 전달이 중요하다. 도 1(종래 기술)은 서버가 한 쌍의 중복 전원에 연결된 ATX 전원으로부터 전원을 받는 장비를 보여준다. 장비(100)에서, 제 1 전원(110) 및 제 2 전원(120)은 각각의 전력 입력(112 및 122)상의 AC 전원(도시되지 않음)으로부터 전원을 수신한다. 전원(110 및 120)의 전력 레일(114 및 124)은 12볼트 DC 전력을 ATX 전원(125)(도 1의 경우 DC-DC 변환기)로 전달한다. 상기 전력은 ATX 전원(125)의 단일 전력 입력(129)으로 모두 연결된 다이오드(140 및 150)를 통해 전달된다. ATX 전원(125)는 서버(160)로 전원을 제공한다. 다이오드(140 및 150)는 전원(110 및 120) 중 하나로부터의 전력이 전원(110 및 120) 중 다른 한 전원으로 돌아갈 수 없도록 한다. 정합 다이오드(140 및 150)는 전원(110 및 120) 중 한 단일 전원으로부터 대부분의 전력을 끌어 오는 것을 방지하기 위해 출력 전압 간의 차이를 최소화하도록 선택된다. 전력 레일(114, 124)과 전력 입력(129) 사이의 전압 차이를 최소화하기 위해 이상적인 다이오드가 사용될 수 있다. 더욱 상세히, ATX 전원 공급장치(125)의 전력 레일(126)은 12볼트로 전력을 전달하기 위해 서버(160)의 전력 입력(162)에 연결된다. ATX 전원 공급장치(125)의 전력 레일(127)은 3.3 볼트로 전력을 전달하기 위해 서버(160)의 전력 입력(164)에 연결된다. ATX 전원(125)의 전력 레일(128)은 5 볼트로 전력을 전달하기 위해 서버(160)의 전력 입력(166)에 연결된다.
예시 된 예에서, 서버(160)는 최대 1000 와트를 소비할 수 있고, 전원(110 및 120) 각각은 1000 와트의 전력을 제공 할 수 있으며, ATX 전원(125)도 1000와트로 정격 된다. 테스트는 도 1의 서버(160)와 같은 서버에 의해 소비되는 전력의 대부분, 예를 들어 전력의 70 %가 12 볼트에서 소비된다는 것을 보여 준다. 따라서 ATX 전원(125)에서, 전력 레일(126)은 최대 700 와트의 출력을 지원하는 데 필요하다.
2 개의 전원(110 및 120)는 완전히 중복되며, 그 중 하나가 고장 나도 다른 하나는 서버(160)의 전체 전원 요구 사항을 충족할 수 있다. 그러나 해결해야 할 문제는 ATX 전원(125)가 장비(100)에서 단일 고장 지점이 된다는 것이다. ATX 전원(125)가 완전히 고장 나거나 12, 3.3 또는 5 볼트로 전력을 제공하지 못하는 경우, 서버(160)는 적절하게 기능할 수 없게 될 수 있다.
해결해야 할 또 다른 문제는 서버(160)의 전력 입력(162, 164 및 166)을 ATX 전원(125)의 전력 레일(126, 127 및 128)에 연결할 때 아크 발생 위험과 관련이 있다. 전력 입력과 전력 레일 사이의 물리적 접촉을 설정함으로써 서버(160)와 ATX 전원(125) 사이의 초기 연결이 만들어진다. 매우 짧은 순간(보통 몇 밀리 초 내에) 이 같은 물리적 접촉은 불안정하며 반복적으로 설정되고 연결이 끊어지고 다시 설정된다. 전력이 ATX 전원(125)의 모든 전력 레일에 존재하는 경우 이러한 스퓨리어스 인터럽트에 의해 매우 높은 전류 피크가 생성될 수 있다. 도 2(종래 기술)는 도 1의 ATX 전원의 활성화를 위한 타이밍 시퀀스를 보여준다. 도 2의 타이밍 시퀀스는 ATX 전원(125) 및/또는 서버(160)로 아크로 인한 손상을 방지하기 위해 ATX 스펙으로 구현된다. 처음에는 ATX 전원(125)의 전력 레일(126, 127 및 128)상에 전압이 존재하지 않는다. ATX 전원(125)과 서버(160) 사이에 존재하는 5 볼트 스탠바이 전원 연결(170)(도 1)은 서버(160)의 마더 보드(도시되지 않음)가 개시 시퀀스를 실행할 수 있게 한다. 개시 시퀀스가 완료되면, 서버(160)는 시그널링 리드(172)(도 1)를 통해 "PS_ON"신호를 ATX 전원(125)으로 전송한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시그널링 리드(172)상에서 서버(160)에 의해 방출된 신호는 초기 고전압에서 저전압으로 변경된다. 따라서 PS_ON 신호는 저전압에서 활성화된 것으로 간주된다. PS_ON 신호에 응답하여, ATX 전원(125)는 전력 레일(126, 127 및 128)상의 전압을 상승시키기 시작한다. 일반적으로 PS_ON 신호 이후 500 밀리 초 미만인 시간 T1내에, 전력 레일(126, 127)에서의 전압(128)은 공칭 12, 3.3 및 5볼트 정격에 가까운 값에 도달하며, 예를 들어 20 밀리 초 미만의 시간 T2 내에 정격 전압의 95 % 이상에 도달한다. 일반적으로 100 내지 300 밀리 초 사이의 또 다른 지연 T3 후, ATX 전원(125)는 시그널링 리드(174)에서 "PWR_OK"("파워 굿"신호라고도 함)를 방출한다(도 1). PWR_OK 신호는 일반적으로 10 밀리 초 미만의 짧은 상승 시간 T4를 갖는다. PWR_OK 신호를 검출하였으므로, 서버(160)는 이제 ATX 전원(125)의 전력 레일(126, 127 및 128)로부터 필요한 모든 전력을 사용하여 동작할 수 있다.
도 2에 도시된 타이밍 시퀀스는 예시적이며 다양한 구현에 따라 달라질 수 있다. 다양한 시간 T1, T2, T3 및 T4는 다양한 구현에서 다양하게 변경될 수 있으므로 설명 용으로만 제공된다. 어찌되었든, 이 같은 타이밍 시퀀스는 전용 ATX 전원(125)로부터 전력을 수신하는 주어진 서버(160) 사이에 일대일 대응을 부과한다. 서버에 전력을 공급하는 데 사용되는 구성의 이러한 유연성 부족은 경제적 및 운영적 측면에서 이상적이지 않다.
대규모 데이터 센터에서 호스팅되는 수천 또는 수만 대의 서버의 전력 소비는 상당하다. 경제적이고 유연하며 최적화된 중복 전력 공급 솔루션이 필요하다.
상기 설명에서 확인된 최근 개발이 이점을 제공할 수 있지만 개선이 여전히 바람직하다.
배경 섹션에서 논의된 주제는 단지 배경 섹션에서 언급된 결과로서 종래 기술로 간주되어서는 안 된다. 유사하게, 배경 섹션에서 언급되거나 배경 섹션의 주제와 관련된 문제는 종래 기술에서 이전에 인식 된 것으로 가정해서는 안 된다. 배경 섹션의 주제는 다른 접근 방식을 나타낼 뿐이다.
본 발명 기술의 실시 예는 종래 기술과 관련된 단점에 대한 개발자의 인식을 바탕으로 개발되었다.
특히, 이러한 단점은(1) 서버 및 기타 부하에 전력을 공급하는 데 사용되는 ATX 전원의 중복 지속; 및/또는(2) 서버 및 기타 부하에 대한 전력 전달의 유연성 부족을 포함한다.
본 발명의 한 특징에 따라, 본 발명 기술의 여러 실시 예가 복수의 서버로의 전력 전달을 제어하는 방법으로서, 제어 회로에 전원을 공급(활성화)하는 단계; 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 제어 회로로부터 제1 전원으로 전송하는 단계; 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전송한 후, 제어 회로에서, 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신하는 단계; 제어 회로에서, 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 서버로부터 수신하는 단계; 제어 회로에서 제1 전원이 전원을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호를 수신 한 후, 그리고 제어 회로에서 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한 후, 제어 회로로부터 서버로, 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 전송하는 단계; 서버가 제1 전원으로부터 전원을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 네 번째 신호를 전송 한 후, 제어 회로에서, 추가 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 5 신호를 수신하는 단계; 그리고 추가 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 6 신호를 제어 회로로부터 추가 서버로 전송하는 단계를 포함하는, 복수의 서버로의 전력 전달 제어 방법을 제공한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 본 발명 기술의 실시 예에 따라, 제어 회로가 상기 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 전송하기 전에, 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신 한 후, 제어 회로가 일정 시간 지연을 대기한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 하나 이상의 서버로 전력 공급을 제어하기 위한 방법이, 서버가 제1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호를 전송한 후, 제어 회로에서 추가 서버로부터 추가 서버가 활성화되었음을 나타내는 제5신호를 수신하고; 그리고 제어 회로로부터 추가 서버로, 추가 서버가 상기 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 6 신호를 전송함을 더욱 포함한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 추가 서버가, 상기 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 6 신호를 전송하기 전에, 활성화되었음을 나타내는 제 5 신호를 수신 한 후, 제어 회로가 일정 시간 지연을 대기한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 하나 이상의 서버로 전력 전송을 제어하기 위한 방법이 상기 제어 회로에서 상기 서버를 할성화 하기 위한 전력 출력을 턴 온(공급)하는 단계를 더욱 포함한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 상기 서버를 활성화하기 위한 전력 출력은 상기 제어 회로를 활성화하기 위한 전력 입력에 전기적으로 연결된다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 상기 제어 회로는 상기 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한 후 상기 전력 출력을 공급하는 단계를 더욱 포함한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법이 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 7 신호를 제어 회로로부터 제 2 전원으로 전송하는 단계; 그리고 제어 회로에서, 제 2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 8 신호를 수신하는 단계를 더욱 포함하며; 제1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 제2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제8신호, 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호, 그리고 상기 서버가 제1 및 제2 전원 중 하나 또는 둘 모두로부터 전원을 수신하기 시작할 수 있음을 제4신호를 수신한 후, 제4신호가 제어 회로에서 서버로 전송된다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 제1 전원은 ATX 전원이며; 제어 회로는 ATX 전원의 대기 전력 출력에 의해 활성화되고; 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제 1 신호 및 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호가 PS_ON 신호이고; 그리고 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호와, 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호가 PWR_OK 신호이다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 제 1 및 제 2 전원은 ATX 전원이고; 제어 회로는 ATX 전원 중 하나의 대기 전력 출력에 의해 활성화되며; 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 및 제 7 신호 및 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호는 PS_ON 신호이고; 그리고 제1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 제2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제8신호, 그리고 서버가 제1 및 제2 전원 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호가 PWR_OK 신호이다.
본 발명 기술의 다른 특징에 따라, 본 발명 기술의 다양한 실시 예가, 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 제어 회로를 제공하며, 제어 회로를 활성화하기 위한 전력을 수신하도록 구성된 전력 입력; 전원에 연결되도록 구성된 전원 측 전송 포트; 전원에 연결되도록 구성된 전원 측 수신 포트; 적어도 하나의 서버 포트 쌍으로서, 각 서버 포트 쌍은 각각의 서버에 연결되도록 구성되고, 서버 포트 쌍 각각은 서버 측 전송 포트 및 서버 측 수신 포트 각각을 포함하는 상기 서버 포트 쌍; 상기 전력 입력, 전원 측 전송 포트, 전원 측 수신 포트, 서버 측 전송 포트 그리고 서버 측 수신 포트 각각으로 작동 가능하게 연결된 프로세서; 그리고 프로세서에 의해 실행될 때 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법을 수행하기 위한 기계 실행 가능 명령을 저장한 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.
본 발명 기술의 다른 특징에 따라, 본 발명 기술의 다양한 구현은 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 제어 회로를 제공하며, 상기 제어 회로는: 제어 회로를 활성화하기 위한 전력을 수신하도록 구성된 전력 입력; 전원에 연결되도록 구성된 전원 측 전송 포트; 전원에 연결되도록 구성된 전원 측 수신 포트; 적어도 한 쌍의 서버 포트-각 서버 포트 쌍은 각각의 서버에 연결되도록 구성되고-각 서버 포트 쌍은 각 서버로 연결되며, 각각의 서버 측 전송 포트 및 각각의 서버 측 수신 포트를 포함 함-; 전원 입력, 전원 측 전송 포트, 전원 측 수신 포트, 각각의 서버 측 전송 포트 및 각각의 서버 측 수신 포트에 작동 가능하게 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서가:
전원 입력이 활성화되었음을 감지하고; 전원측 전송 포트가 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전원으로 전송하게 하고; 전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 전원 측 수신 포트로부터 수신하며; 서버 측 수신 포트 하나로부터 대응하는 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신하도록 구성되고; 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호를 수신한 후, 그리고 해당 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한 후, 서버 측 수신 포트 하나에 대응하는 서버 측 전송 포트가 해당 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 해당 서버로 전송하게 한다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 상기 제어 회로는 랙의 백플레인에 장착되도록 구성된다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 상기 프로세서는 서버 측 수신 포트 하나에 해당하는 서버 측 전송 포트가 해당하는 서버로 그와 같은 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호를 전송하도록 하기 전에, 상기 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신한 후 일정 시간 지연을 대기하도록 추가로 구성된다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 제어 회로가 상기 전원 입력에 전기적으로 연결되고 상기 프로세서에 작동 가능하게 연결된 전력 출력을 더욱 포함하고; 상기 전력 출력은 하나 이상의 서버에 연결되도록 구성되며; 그리고 상기 프로세서는 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한 후 전원 출력을 작동하도록 추가로 구성된다.
본 발명 기술의 실시 예에 따라, 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호, 대응하는 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호는 PS_ON 신호이고; 그리고 전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호 PWR_OK 신호이다.
본 본원 발명 명세서와 관련하여서, 컴퓨터 시스템은 달리 명시되지 않는 한 "전자 장치", "운영 체제", "시스템", "컴퓨터 기반 시스템", "제어 유닛 ","모니터링 장치 ","제어 장치 " 및/또는 당면한 관련 작업에 적합한 이들의 조합을 의미할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본원 발명 명세서와 관련하여서, 달리 명시적으로 제공되지 않는 한, "컴퓨터 판독 가능 매체"및 "메모리"라는 표현은 임의의 성질 및 종류의 매체를 포함하는 것으로 의도되며, 그 예로는 RAM, ROM, 디스크(CD-ROM, DVD, 플로피 디스크, 하드 디스크 드라이브 등), USB 키, 플래시 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브 및 테이프 드라이브를 포함한다. 여전히 본원 발명 명세서 맥락에서, "a" 컴퓨터 판독 가능 매체 및 "the" 컴퓨터 판독 가능 매체는 동일한 컴퓨터 판독 가능 매체로 해석되어서는 안 된다. 반대로, 그리고 적용되는 때마다, "a" 컴퓨터 판독 가능 매체 및 "the" 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 제 1 컴퓨터 판독 가능 매체 및 제 2 컴퓨터 판독 가능 매체로 해석 될 수 있다.
본 명세서의 본원 발명 명세서와 관련하여서, 달리 명시하지 않는 한, "제 1", "제 2", "제 3" 등은 그와 같은 명사들 사이의 특정 관계를 설명 할 목적이 아니라, 명사들 사이를 구별할 목적으로만 형용사로 사용 하였다.
본 발명 기술의 구현은 각각 상기 언급 된 목적 및/또는 특징 중 적어도 하나를 갖지만, 반드시 그것들을 모두 갖는 것은 아니다. 전술한 목적을 달성하려고 시도한 결과 본 발명 기술의 일부 측면은 이 목적을 만족하지 않을 수 있고/있거나 본 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 다른 목적을 만족시킬 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명 기술 구현의 추가 및/또는 대안적인 특징, 측면 및 이점은 다음의 설명, 첨부 도면 및 첨부 된 청구 범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명 기술뿐만 아니라 다른 기술들 및 추가 특징들에 대한 더 나은 이해를 위해, 첨부 된 도면들과 함께 사용될 다음 설명이 참조된다.
도 1(종래 기술)은 서버가 한 쌍의 중복 전원에 연결된 ATX 전원으로부터 전원을 수신하는 장비를 도시한다.
도 2(종래 기술)는 도 1의 ATX 전원의 활성화를위한 타이밍 시퀀스를 도시한다.
도 3은 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 중복 전원 구성의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에뮬레이팅 회로의 회로도이다.
도 5는 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 다른 중복 전원 구성의 블록도이다.
도 6은 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 또 다른 중복 전원 구성의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전력 관리 유닛의 블록도이다.
도 8은 도 3 및 5의 전원 구성의 일부 구성 요소를 보여주는 블록도이고, 또한 한 실시 예에 따른 부하의 핫 플러깅을 위한 제어 회로를 도시하는 블록도이다.
도 9a 및 9b는 일 실시 예에 따라 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하는 방법의 동작을 보여주는 시퀀스 다이어그램이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제어 회로의 블록도이다.
본 명세서에서 달리 명시하지 않는 한, 도면은 실 축척이 아님을 주목해야 한다.
본 명세서에 인용된 예 및 조건부 언어는 주로 독자가 본 발명 기술의 원리를 이해하는 데 도움을 주기 위한 것이며 그 범위를 구체적으로 인용된 예 및 조건으로 제한하지 않는다. 당업자는 본 명세서에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았지만, 그럼에도 불구하고 본 발명 기술의 원리를 구현하는 다양한 구성을 고안할 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 이해를 돕기 위해, 이하의 설명은 본 발명 기술의 비교적 단순화된 구현을 설명할 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명 기술의 다양한 구현은 더욱 복잡할 수 있다.
일부 경우에, 본 발명 기술에 대한 수정의 유용한 예라고 생각되는 것이 또한 설명될 수 있다. 이는 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명 기술의 범위를 정의하거나 경계를 설정하지 않는다. 이러한 수정은 완전한 목록이 아니며, 당업자는 본 발명 기술의 범위 내에서 다른 수정을 할 수 있다. 또한, 수정의 예가 제시되지 않은 경우, 수정이 불가능하고/하거나 설명된 것이 본 발명 기술의 해당 요소를 구현하는 유일한 방식이라고 해석되어서는 안 된다.
더욱이, 본 발명 기술의 원리, 특징 측면 및 구현과 그 특정 예를 언급하는 여기의 모든 진술은 현재 알려진 것이나 미래에 개발 되는 것이나 그 구조적 및 기능적 등가물을 모두 포함하도록 의도된다. 따라서, 예를 들어, 본 명세서의 임의의 블록도가 본 발명 기술의 원리를 구현하는 예시적인 회로의 개념적 관점을 나타낸다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 유사하게, 임의의 흐름도, 흐름 다이어그램, 상태 전이 다이어그램, 의사 코드 등은 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에서 실질적으로 표현될 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 표시되든 또는 표시되지 않든, 그와 같은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스를 나타낸다는 것을 알 수 있을 것이다.
"프로세서"로 표시된 임의의 기능 블록을 포함하여 도면에 도시된 다양한 요소의 기능은 적절한 소프트웨어와 연계하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어를 사용하여 제공 될 수 있다. 프로세서에 의해 제공되는 경우, 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별 프로세서(일부는 공유될 수 있음)에 의해 제공될 수 있다. 본 발명 기술의 일부 실시 예에서, 프로세서는 중앙 처리 장치(CPU)와 같은 범용 프로세서 또는 디지털 신호 프로세서(DSP)와 같은 특정 목적 전용 프로세서일 수 있다. 더욱이 "프로세서"라는 용어의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 의미하는 것으로 해석되어서는 안되며 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 읽기 -소프트웨어, RAM(Random Access Memory) 및 비 휘발성 스토리지를 저장하기 위한 전용 메모리(ROM). 기존 및/또는 맞춤형 기타 하드웨어도 포함될 수 있다.
소프트웨어 모듈, 또는 단순히 소프트웨어라고 함축된 모듈은 본원 명세서에서 흐름도 요소 또는 프로세스 단계의 수행 및/또는 텍스트 설명을 나타내는 다른 요소의 임의의 조합으로 표현될 수 있다. 이러한 모듈은 명시적으로 또는 묵시적으로 표시된 하드웨어에 의해 실행될 수 있다. 더욱이, 모듈은 예를 들어 제한적이지는 않지만 컴퓨터 프로그램 로직, 컴퓨터 프로그램 명령, 소프트웨어, 스택, 펌웨어, 하드웨어 회로 또는 필요한 기능을 제공하는 이들의 조합을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
본원 발명의 한 특징에서, 전원 조합은 2 개의 전원, 예를 들어 제한 없이 2 개의 ATX 전원을 포함하고, 전원은 다중 전압에서 전원을 공급한다. 각 전원에는 2 개 또는 3 개의 서로 다른 전압에서 전력을 공급하기 위한 2 개 또는 3 개의 전력 레일이 포함되어 있다. 제 1 결합 회로는 제 1 전압으로 전원의 2 개의 전력 레일을 부하의 전력 입력, 예를 들어 서버 또는 서버 그룹에 연결하며, 그러나 이러한 연결로 제한되는 것은 아니다. 제2 결합 회로는 제2 전압으로 전원의 2개의 전력 레일을 부하의 다른 전력 입력으로 연결한다. 제 3 결합 회로는 제 3 전압으로 2 개의 전력 레일을 부하의 추가 전력 입력으로 연결할 수 있다. 이 같은 결합 회로들은 동일한 전압으로 2 개 전원의 전력 레일을 부하의 전력 입력 각각에 연결하는 다이오드를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 결합 회로는 결합 회로 내의 임의의 전압 강하를 제한하기 위해 이상적인 다이오드로서 작동하는 에뮬레이션 회로를 포함할 수 있다. 상기 전원의 다양한 전력 레일은 전원의 부분적 또는 완전한 장애를 감지하기 위해 전원의 다양한 전력 레일이 개별적으로 모니터링 될 수 있다.
또 다른 특징에 따라, 본 발명 기술은 이종 전원을 갖는 전원 조합이다. 전원 조합에는 2 개의 다중 전압 전원(예를 들면, 2 개의 ATX 전원 및 2 개의 단일 전압 전원)이 포함된다. 다중 전압 전원 각각은 2 개 또는 3 개의 개별 전압으로 전력을 공급하기 위한 2 개 또는 3 개의 전력 레일을 포함한다. 단일 전압 전원 각각은 제1 전압으로 전력을 공급하기 위한 단일 전력 레일을 포함한다. 제1 결합 회로는 제1 전압으로 2개의 다중 전압 전원의 2개의 전력 레일과 단일 전압 전원의 2개의 전력 레일을, 예를 들면 서버 또는 서버 그룹과 같은 부하의 전력 입력(power input)으로 연결한다. 제2 결합 회로는 제2 전압으로 2개의 다중 전압 전원의 2개의 전력 레일을 상기 부하의 또 다른 전력 입력으로 연결한다. 제 3 결합 회로는 제 3 전압으로 2 개의 다중 전압 전원의 2 개의 전력 레일을 부하의 추가 전력 입력으로 연결할 수 있다. 상기 결합 회로들은 제 1 전압으로 제 1 전압 입력을 2 개의 다중 전압 전원의 전력 레일과 2 개의 단일 전압 전원의 전력 레일로 연결하는 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 결합 회로는 또한 하나 또는 두 개의 다른 전압으로 2 개의 다중 전압 전원의 전력 레일을 부하의 전력 입력 각각으로 연결하는 다이오드를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 결합 회로는 결합 회로 내의 임의의 전압 강하를 제한하기 위해 이상적인 다이오드로서 작동하는 에뮬레이션 회로를 포함할 수 있다. 상기 다중 전압 전원 및 단일 전압 전원의 다양한 전력 레일은 전원 중 어느 하나의 부분적인 또는 완전한 고장을 감지하기 위해 개별적으로 모니터링 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라, 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법 및 제어 회로가 제공된다. 이 같은 제어 회로는 전원과 하나 이상의 서버 사이에 배치된다. 전원과 단일 서버 간의 기존 시그널링 교환은 한편으로는 전원과 제어 회로 간의 동등한 시그널링 교환으로 대체되고 다른 한편으로는 제어 장치와 하나 이상의 서버 각각 간의 동등한 시그널링 교환으로 대체된다. 따라서 상기 전원은 하나의 서버에만 전원을 공급하는 것처럼 작동하고 각 서버는 전용 전원으로부터 전원을 공급받는 것처럼 작동한다.
상기와 같은 기본 사항을 갖추어서, 본 발명 기술의 다양한 구현을 설명하기 위해 몇 가지 비 제한적인 예를 고려할 것이다.
도 3은 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 중복 전원 구성의 블록도이다. 예시된 바와 같이, 전원 조합(200)은 비 제한적인 예에서 ATX 전원(130A 및 130B)인 2 개의 전원을 포함한다. ATX 전원(130A 및 130B)는 각각 전력, 예를 들어 AC 전력을 수신하기 위한 전력 입력(132A 및 132B)을 가지며, 상기 전력은 예를 들어 이후 도면에 도시된 전력 분배 장치(PDU)로부터 수신된다. 2 개의 ATX 전원(130A 및 130B)는 동일한 PDU 또는 별개의 PDU로부터 전력을 수신할 수 있다. ATX 전원(130A 및 130B)는 상기 전력을 3 개의 별개의 DC 전압에서 전달되는 전력으로 변환한다. 상기 전력을 둘 이상의 DC 전압으로 전달되는 전력으로 변환할 수 있는 다른 다중 전압 전원이 ATX 전원(130A 및 130B) 대신에 전원 조합(200) 내에 존재할 수 있다. 도 3의 본 발명 설명은 ATX 전원(130A 및 130B)에 의해 생성된 3 개의 개별 전압의 존재에 관한 것이지만, 본 발명 기술은 2 개 이상의 DC 전압으로 전력을 전달하는 전원 조합을 포함한다
구체적으로 ATX 전원(130A)는 제 1 전압으로 전력을 공급하는 전력 레일(134A), 제 2 전압으로 전력을 공급하는 전력 레일(136A) 및 제 3 전압으로 전력을 공급하는 전력 레일(138A)을 갖는다. ATX 전원(130B)는 제 1 전압으로 전력을 전달하는 전력 레일(134B), 제 2 전압으로 전력을 전달하는 전력 레일(136B) 및 제 3 전압으로 전력을 전달하는 전력 레일(138B)을 갖는다. 도 3의 비 제한적인 예에서, ATX 전원(130A 및 130B)는 이들의 전력 레일상에서 12, 3.3 및 5V로 전력을 공급한다. 본 발명 개시 내용에 비추어, 제 1, 제 2 및 제 3 전압은 종래의 ATX 전원의 전압과 상이한 값을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 용어 "제 1", "제 2"및 "제 3"은 전압 간의 우선 순위를 의미하지 않으며, 전압의 상대적인 크기와 관련되는 것을 의미하지 않음을 이해해야 한다.
전력 결합 회로(210)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(134A) 및 ATX 전원(130B)의 전력 레일(134B)에 전기적으로 연결된다. 전력 결합 회로(210)는 제 1 전압의 전력을 부하의 제 1 전압 입력, 예를 들어 서버(160)의 제 1 전압 입력(162) 또는 서버 그룹(160)의 제 1 전압 입력(162)으로 전달한다. 다른 전력 결합 회로(220)는 전기적으로 ATX 전원(130A)의 전력 레일(136A) 및 ATX 전원(130B)의 전력 레일(136B)에 연결된다. 전력 결합 회로(220)는 제 2 전압의 전력을 서버(들)(160)의 제 2 전압 입력(들)(164)으로 전달한다. 또 다른 전력 결합 회로(230)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(138A) 그리고 ATX 전원(130B)의 전력 레일(138B)로 전기적으로 연결된다. 상기 전력 결합 회로(230)는 제 3 전압의 전력을 서버(160)의 제 3 전압 입력(들)(166)으로 전달한다. 도 3은 ATX 전원(130A 및 130B)이 각각 1000W의 전력을 제공할 수 있고 서버(160)는 각각 1000W의 전력을 소비할 수 있으며, 각 서버(160)는 대부분의 시간에 정격 1000W보다 훨씬 적은 전력을 소비할 것으로 예상되므로 서버(160)의 결합된 전력 소비는 ATX 전원(130A 및 130B)의 성능 범위 내에서 유지될 수 있다. 그럼에도 불구하고, ATX 전원(130A 및 130B)의 다양한 도면에 묘사된 전력 등급은 단지 예시를 위한 것이며 본 개시를 제한하지 않는다. 다양한 정격 전력 값을 갖는 전원 및 부하가 고려된다.
도시된 바와 같이, 상기 부하는 복수의 서버(160)를 포함할 수 있으며, 서버(160) 각각은 제 1, 제 2 및 제 3 전압으로 전력을 수신하기 위한 자체 입력(162, 164 및 166)을 갖는다. 대안적으로, 상기 부하는 집합적으로 적어도 제 1 및 제 2 전압으로 전력을 수신하는 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에서, 상기 부하는 컴퓨터, 제 1 전압으로 전력을 수신하는 디스크 또는 네트워킹 장치 및 제 2 전압으로 전력을 수신하는 냉각 팬 또는 수냉 펌프를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 전력 결합 회로(210)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(134A)을 서버(들)(160)의 제 1 전압 입력(들)(162)에 연결하는 다이오드(212)를 포함한다. 전력 결합 회로(210)는 또한 ATX 전원(130B)의 전력 레일(134B)을 서버(160)의 제 1 전압 입력(들)(162)에 연결하는 다이오드(214)를 포함한다. 전원 결합 회로(220)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(136A)을 서버(들)(160)의 제 2 전압 입력(들)(164)에 연결하는 연결하는 다이오드(222)를 포함한다. 전력 결합 회로(220)는 또한 ATX 전원(130B)의 전력 레일(136B)을 서버(들)(160)의 제 2 전압 입력(들)(164)으로 연결하는 다이오드(224)를 포함한다. 전력 결합 회로(230)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(138A)을 서버(들)(160)의 제 3 전압 입력(들)(166)에 연결하는 다이오드(232)를 포함한다. 전력 결합 회로(230)는 또한 ATX 전원(130B)의 전력 레일(138B)을 서버(들)(160)의 제3전압 입력으로 연결하는 다이오드(234)를 또한 필요로 한다.
다이오드(212, 214, 222, 224, 232 및 234)는 결합 회로(210, 220, 230) 내의 전압 강하를 제한하기 위해 이상적인 다이오드로 작동하는 에뮬레이션 회로로 대체될 수 있다. 도 4는 일 실시 예에 따른 에뮬레이팅 회로의 회로도이다. 에뮬레이션 회로(250)는 ATX 전원(130A 또는 130B)의 전력 레일(134A, 136A, 138A, 134B, 136B 또는 138B) 중 하나에 연결될 수 있는 입력(252) 및 서버(160)의 전압 입력(162, 164 또는 166) 중 하나에 연결될 수 있는 출력(254)을 포함한다. P-채널 MOSFET 트랜지스터(256)는 상기 입력(252)에 연결된 드레인(258) 그리고 상기 출력(254)에 연결된 소스(260)를 가진다. 한 전압 비교기는 한 쌍의 매칭된 PNP 트랜지스터(262 및 264)에 의해 형성되다. 상기 PNP 트랜지스터(262)의 에미터(266)는 전력 입력(252)에 연결된다. PNP 트랜지스터(262)의 베이스(268) 및 콜렉터(270)는 접지(274)에 추가로 연결된 저항(272)에 연결된다. PNP 트랜지스터(264)의 에미터(276)는 상기 출력(254)에 연결된다. PNP 트랜지스터(264)의 베이스(278)는 PNP 트랜지스터(262)의 베이스(268)와 콜렉터(270)에 연결된다. PNP 트랜지스터(264)의 콜렉터(280)는 저항(282)에 연결되며, 이 저항은 접지(274)에 더욱 연결된다. PNP 트랜지스터(264)의 콜렉터(280)는 또한 MOSFET 트랜지스터(256)의 게이트(284)에 연결된다
상기 에뮬레이팅 회로(252)에서. 저항(272, 282)은 소비 전력을 제한하기 위해 상대적으로 높은 값, 예를 들어 10K 옴을 갖는다. MOSFET 트랜지스터(256)는 다이오드를 에뮬레이트하여 전류가 역방향이 아닌 입력(252)에서 출력(254)으로 흐르도록 한다. 상기 출력(254)에서의 전압이 입력(252)의 전압과 다를 경우, MOSFET 트랜지스터(256)의 게이트(284)의 전압(이는 또한 저항(282) 양단의 전압임)은 그와 같은 전압 차이를 감소시키기 위해 조정된다. 일 실시 예에서, 에뮬레이션 회로(250)는 단일 칩상에 집적될 수 있는데, 그와 같은 구성은 PNP 트랜지스터(262 및 264)의 매칭 및 저항(272 및 282)의 매칭을 용이하게 하기 때문이다. 더욱이, 에뮬레이션 회로(250)의 모든 구성 요소는 단일 칩에 집적될 때 온도 변화에 일관되게 반응할 수 있다.
전원 조합(200)은 다이오드(212, 214, 222, 224, 232 및 234)를 사용하거나 에뮬레이팅 회로(250)로 이들을 대체하는 것으로 제한되지 않는다. 하나 이상의 다이오드(212, 214, 222, 224, 232 및 234)는 실질적으로 이상적인 다이오드로 작동하는 다른 에뮬레이션 회로로 대체 될 수 있다.
도 3으로 돌아가면, 전원 조합(200)은 ATX 전원(130A 및 130B)의 동일한 전압 전력 레일 사이의 전압 차이를 검출하도록 구성된 전압 비교기를 포함할 수 있다. 도 3에서, 전압 비교기는 설명의 편의를 위해 단일 다중 전압 비교기(240)로 도시되어있다. 그러나, 2 개 또는 3 개의 별개의 전압 분리기가 ATX 전원(130A 및 130B)의 전력 레일상의 2 개 또는 3 개의 전압을 비교하기 위해 사용될 수 있다.
전압 비교기(240)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(134A)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242A)과 ATX 전원(130B)의 전력 레일(134B)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242F)을 포함한다. 전압 비교기(240)는 감지 입력(242A, 242F)에 의해 감지된 전압을 비교한다. 정상 작동에서는 감지 입력(242A 및 242F)간에 큰 차이가 감지되지 않아야 한다. 전압 차이가 감지되면 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나가 제 1 전압으로 전력을 전달하지 못하는 것으로 밝혀질 수 있다. ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나가 제 1 전압으로 전력을 전달하는 데 실패한 것으로 보이는 것을 보고하기 위해 한 신호가 전압 비교기(240)에 의해 모니터링 장치(290)로 전송될 수 있다. 다음 차례로, 모니터링 장치(290)는 ATX 전원(130A 및 130B)으로 전력을 제공하고 ATX 전력(130A 또는 130B) 중 하나의 감지된 고장을 보고하기 위해 PDU로 신호를 전송하는 PDU(또는 PDU,도 6)에 통신할 수 있도록 연결될 수 있다.
전압 비교기(240)(또는 별개의 단일 전압 비교기)는 또한 ATX 전원(130A)의 전력 레일(136A)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242B) 및 ATX 전원(130B)의 전력 레일(136B)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242E)을 포함한다. 전압 비교기(240)는 제 2 전압으로 전력을 전달하기 위해, 감지 입력(242B 및 242E)에 의해 감지된 전압들을 비교하여 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나의 종국적인 고장을 검출하도록 한다. 마찬가지로, 전압 비교기(240)(또는 별개의 단일 전압 비교기)는 ATX 전원(130A)의 전력 레일(138A)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242C) 및 ATX의 전력 레일(138B)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242D)을 포함할 수 있다. 전압 비교기(240)는 감지 입력(242C 및 242D)에 의해 감지된 전압들을 비교하여 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나의 종국적인 고장을 검출하며 제 3 전압으로 전력을 전달하도록 한다. ATX 전원(130A 또는 130B)이 제 1, 제 2 또는 전압으로 전력을 전달하는 데 실패한 경우가 모니터링 장치(290)로 보고될 수 있으며, 그와 같은 검출된 실패가 PDU로 보고된다.
상기 PDU는 데이터 센터의 전원 네트워크의 일부일 수 있으며(도 6), 이 같은 네트워크는 데이터 센터내의 모든 서버(160)로의 전력 소비 및 중복 전력 전달을 모니터링 하기 위한 감독 기능을 갖는다. 비 제한적인 예로서, ATX 전원(130A 및 130B)으로 전력을 제공하는 주어진 PDU는 전원 조합(200)에 의해 소비되는 전력의 강하를 검출할 수 있다. 이 같이 검출된 소비 전력의 강하 및 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나의 종국적인 고장에 대한 정보는 고장 전원을 수리하거나 교체하고자 하는 유지 보수 담당자에게 지침을 제공하는 데 사용될 수 있다.
전원 조합(200)의 일 실시 예에서, 전력 조합 회로(210 및 220(및 230(존재하는 경우)), 전압 비교기(240)(또는 별개의 전압 비교기) 및 모니터링 장치(290)는 공통 플랫폼에 장착 될 수 있다(도시되지 않음). 예를 들어 단일 인쇄 회로 기판(PCB)이 장착된다. 2 개의 ATX 전원(130A 및 130B)은 이 같은 공통 플랫폼에 연결될 수 있으며, 이는 다시 개별 물리적 구성 요소의 전체 수를 제한하면서 서버(들)(160)에 연결될 수 있다.
일반적으로 서버(160)가 소비하는 전력의 대부분은 입력 전압 중 하나에서 소비되며, 예를 들어 전력의 70 %는 12 볼트로 소비되며, 이는 도 3의 실시 예에서 제1 전압이다. 따라서 다른 전압과 비교할 때 가장 많은 전력을 전달하는 제1 전압에 대해 전원 중복성이 다르게 제공될 수 있다. 이를 위해, 도 5는 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 또 다른 중복 전원 공급 구성의 블록도 이다. 전원 조합(300)은 도 2의 설명에서 소개된 전원 조합(200)의 많은 구성 요소를 포함한다. 이들 구성 요소에 대한 설명은 간결함을 위해 여기에서 반복되지 않으며, 도 5의 설명은 전원 조합(300)(200) 간의 차이점에 중점을 둘 것이다. ATX 전원(130A 및 130B)은 전원 조합(300)에 존재하는 단일 전압 전원(320A 및 320B)과 구별하기 위해 "다중 전압 전원"으로 표시될 수 있다. ATX 전원(130A 및 130B)은 전원 조합(300) 내에 단일 전압 전원(320A 및 302B)이 존재하는 경우, 도 3에 도시된 것보다 낮은 전력 등급을 가질 수 있다.
대부분의 전력이 서버(160)에 의해 제 1 전압으로 소비되는 비 제한적인 예에서, 단일 전압 전원(320A 및 302B)은 모두 각각의 전력 입력(322A 및 322B)에서 AC 전력을 수신하고 이와 같이 수신된 전력을 이 예에서 12볼트인, 제1전압으로 변환한다. 상기 제 1 전압은 단일 전압 전원(320A 및 302B) 전력 레일(324A 및 324B) 각각에 존재한다. 예를 들어, AC 전력은 ATX 전원(130A 및 130B)에 전력을 제공하는 동일한 PDU 또는 PDUs로부터 또는 하나 이상의 다른 PDU로부터 수신될 수 있다. 어쨌든, 단일 전압 전원(320A 및 302B) 전력 레일(324A 및 324B)상의 전압은 ATX 전원(130A 및 130B) 각각의 전력 레일 중 하나에 존재하는 전압과 일치한다.
전원 조합(300)에서, 다이오드(212 및 214)는 각각 ATX 전원(130A)의 전력 레일(134A) 및 ATX 전원(130B)의 전력 레일(134B)을 서버(들)(160)의 제 1 전압 입력(들)(162)에 연결하며, 상기 다이오드는 이제 단일 전압 전원(320A)의 전력 레일(324A) 및 단일 전압 전원(320B)의 전력 레일(324B)을 서버(들)(160)의 제 1 전압 입력(들)(162)에 연결하는 다이오드(316 및 318)를 더 포함하는 전력 결합 회로(310)의 일부이다. 전압 비교기(240)(또는 추가 단일 전압 비교기)는 단일 전압 전력의 전력 레일(320A)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242G) 그리고 단일 전압 전원(320B)의 전력 레일(324B)에 전기적으로 연결된 감지 입력(242H)을 더 포함한다. 상기 전압 비교기(240)는 감지 입력(242G, 242H)에 의해 감지된 전압을 비교한다. 정상 작동에서는 감지 입력(242G 및 242H)간에 큰 차이가 감지되지 않아야 한다. 전압 차이가 검출되면, 단일 전압 전원(320A 또는 320B) 중 하나가 제 1 전압으로 전력을 전달하지 못하는 것으로 밝혀질 수 있다. 단일 전압 전원(320A 또는 320B) 중 하나가 제 1 전압으로 전력을 전달하는 데 실패한 것으로 보이는 것을 보고하기 위해 전압 비교기(240)에 의해 모니터링 장치(290)로 신호가 전송될 수 있다. 다음으로, 모니터링 장치(290)는 단일 전압 전원(320A 또는 320B)으로 전력을 제공하는 PDU(또는 PDUs)로 통신할 수 있도록 연결될 수 있고, 단일 전압 전원(320A 또는 320B)의 검출된 고장을 보고하기 위해 신호를 PDU로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명 기술의 일 실시 예에 따른 중복 전원 공급 네트워크의 블록도이다. 전원 네트워크(400)는 다수의 전압으로 다수의 서버(160) 및/또는 데이터 센터내의 다른 부하로 전력을 제공할 수 있다. 여러 서버(160)는 복수의 전원 구성(200 또는 300) 각각으로부터 전력을 수신할 수 있다. 전원 공급 구성(200 또는 300) 각각은 하나 또는 더 많은 PDU(420)(단순화를 위해 하나만 표시됨)를 통해 하나의 전원 또는 무정전 전원(UPS)(410)(단순성을 위해 하나만 도시됨)으로부터 전력을 수신할 수 있다. 대규모 데이터 센터는 수백 또는 수천 개의 UPS(410), 수백 또는 수천 개의 PDU(420), 수백 또는 수천 개의 전원 구성(200 또는 300), 수천 또는 수만 개의 서버(160)를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
UPS(410) 각각은 섹터로부터 전력을 수신하고, UPS(410) 각각은 배터리(도시되지 않음)를 포함하여 섹터에 장애가 발생하는 경우 지속적으로 전력을 전달할 수 있도록 한다. 예를 들어 110VAC 또는 220VAC의 AC 전원은 UPS(410) 각각의 전력 레일(412)을 통해서 전달된다. PDU(420) 각각은 전력 입력(422)에서 전력 레일(412) 각각으로부터 AC 전원을 수신하고, 전력 출력(424, 426 및 428)과 같은 복수의 전력 출력에서 AC 전원을 전달한다. PDU(420)는 도 6에 도시된 것보다 더 많거나 적은 전력 출력을 포함할 수 있다. 전원 조합(200 또는 300)은 전력 출력(424, 426 및 428)으로부터 전력을 수신한다. 전원 조합(200 또는 300) 각각에서, 모니터링 장치(290)(도 3 및 5)는 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나 또는 단일 전압 전원(320A) 중 하나의 검출된 오류를 보고하기 위해 각각의 PDU(420)와 통신할 수 있다. 모니터링 장치(290)와 PDU(420) 사이의 시그널링은 지정된 시그널링 경로(도시되지 않음)를 통해 발생할 수 있다. 대안적으로, 상기 시그널링은 예를 들어 전력선 통신(PLC) 프로토콜을 사용하여 PDU(420)의 전력 출력(424, 426 및 428)을 전원 조합(200 또는 300)에 연결하는 AC 전력 리드를 통해 전달될 수 있다.
전원 네트워크(400)는 적어도 하나의 전력 관리 유닛(430)을 포함한다. 도 7은 일 실시 예에 따른 전력 관리 유닛의 블록도이다. 전력 관리 유닛(430)은 프로세서 또는 복수의 협력 프로세서(단순함을 위해 프로세서(432)로 표시됨), 메모리 장치 또는 복수의 메모리 장치(간결함을 위해 메모리 장치(434)로 표시됨), 입력 장치 또는 복수의 입력 장치(입력 장치(436)로 표시됨) 및 출력 장치 또는 복수의 출력 장치(출력 장치(438)로 표시됨)로 구성된다. 입력 장치(436)와 출력 장치(438)는 입/출력 장치로 결합될 수 있다. 프로세서(432)는 메모리 장치(434), 입력 장치(436) 및 출력 장치(438)에 동작 가능하게 연결된다. 메모리 장치(434)는 다양한 전원, 서버 및 데이터 센터의 다른 부하의 특성을 저장할 수 있다. 메모리 장치(434)는 또한 전력 관리 유닛(430)이 지정된 기능을 수행할 수 있도록 프로세서(432)에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하기 위한 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
전원 네트워크(400)에서, 전력 관리부(430)는 그 기능의 중복성을 제공하기 위해 중복될 수 있다. 각 PDU(420)는 전력 출력(424, 426 및 428)과 같은 전력 출력 중 하나에 연결된 전원 조합(200 또는 300)을 통해 소비되는 전력의 감소와 같은 예상치 못한 변화를 감지할 수 있다. PDU(420)는 전력 관리 유닛(430)의 입력 장치(436)에서 수신되는 리포트를 전달할 수 있다. 상기 리포트는 전력 변동이 그에 연결된 전원 조합(200 또는 300)을 식별하는 데 사용하기 위해 검출된 전력 출력(424, 426 및 428)의 식별을 포함한다. 전력 관리 유닛(430)은 또한 PDU(420) 또는 다른 시그널링 리드(도시되지 않음)를 통해 다양한 모니터링 장치(290)로 통신 가능하게 연결될 수 있다. 전력 관리 유닛(430)은 다양한 모니터링 장치(290)로부터 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나 또는 단일 전압 전원(320A 또는 320B) 중 하나의 검출된 고장에 대한 리보트를 수신할 수 있으며, 이러한 리포트는 다양한 PDU(420)를 통해 전력 관리 유닛(430)으로 전송되고 입력 장치(436)에서 수신된다. 모니터링 장치(290)로부터 발생하는 리포트는 특정 전원을 식별 할 수 있다는 점을 감안하면 PDU(420)로부터 발생하는 리포트보다 세부적인 수준의 상세한 정보를 제공하며, 다중 전압 전원의 경우, 특정 전압에서 전력 손실을 식별한다. 프로세서(432)는 전력 관리 유닛(430)의 메모리 장치(434) 내에 이러한 다양한 리포트를 기록할 수 있다.
전력 관리 유닛(430)의 프로세서(432)는 장애가 있는 전원의 유형, 다양한 유형의 전원의 신뢰성에 대한 이력 정보, 장애가 발생하는 전압, 그리고 주어진 전원 조합(200 또는 300) 내에서 해당 전압에 대한 중복 수준에 따라 다양한 장애와 관련된 상대적 긴급성, 그리고 장애가 발생한 전원에 의해 전원이 공급되는 부하가 지원하는 기능의 중요도를 결정하도록 프로그램될 수 있으며, 상기 특징은 메모리 장치에 저장된다. 상기 전력 관리 유닛(430)은 출력 장치(438)에 연결된 디스플레이(도시되지 않음)가 상기 리포트와 연관된 상대적 긴급성을 오퍼레이터에게 제시하게 할 수 있다. 이 같은 프레젠테이션은 고장난 전원에 주의를 기울이는 상대적 긴급 성을 나타낼 수 있다. 프로세서(432)는이 상대적 긴급 성을 평가하기 위해 메모리 장치(434)에 저장된 다양한 전원, 서버 및 기타 부하의 리포트 및 특성에 관한 정보를 사용하여 그와 같은 상대적인 긴급성을 평가하도록 한다. 예를 들어, 도 5의 전원 조합(300)을 고려하면, ATX 전원(130A)가 전력 레일(134A)에서 12V의 전력을 제공하지 못하는 반면, ATX 전원(130A)는 3.3V 및 5V의 전력을 계속 공급한다. 전력 레일(136A 및 138A)은 단일 전압 전원(320A 및 320B)가 서버(160)로 12 볼트로 필요한 전력의 대부분을 계속 제공하기에 충분한 용량을 가질 수 있다는 점을 고려할 때 낮은 긴급 상황으로 간주될 수 있다. 도 5의 동일한 전원 조합(300)에서 단일 전압 전원(320A 및 320B) 중 하나의 고장은 나머지 전원의 집합적 용량이 서버(160)에 12 볼트로 전력을 공급하기에 간신히 충분할 수 있기 때문에 매우 긴급한 상황으로 간주될 수 있다. 예를 들어, ATX 전원(130A 또는 130B) 중 다른 하나가 서버(160)로 필요한 전력을 공급하기에 충분한 용량을 갖는다면, ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나가 3.3V 또는 5V로 서버(160)에 전력을 제공하지 못하는 것은 중간 긴급 상황으로 간주 될 수 있다. 프로세서(도시되지 않음)가 제 1 전압 및 냉각 팬(도시되지 않음)에서 전원 조합(200 또는 300)으로부터 전력을 수신하는 또 다른 예에서, 제2 전압으로 전원 조합( 200 또는 300)으로부터 전력을 수신하는 경우, 제1 전압으로 전원 중 하나로부터의 전력 손실은 프로세서가 지원하는 기능의 총 손실을 일으킬 수 있기 때문에, 낮은 긴급 상황으로 간주될 수 있다. 동일한 예에서 제2 전압으로 전원 중 하나로부터의 전원 손실은 제2 전압으로 총 전력 손실로부터 기인된 냉각 팬으로부터의 냉각 손실 이후 프로세서가 적어도 일정 시간 동안 계속 작동할 것으로 예상될 수 있기 때문에 낮은 긴급 상황으로 간주 될 수 있다.
전력 관리 유닛(430)은 또한 출력 장치(438)에 연결된 시그널링 경로(440)를 통해 전원 네트워크(400) 내의 서버(160) 각각에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 전력 관리 유닛(430)에서, 프로세서(432)는 전원 조합(200 또는 300) 각각의 전력 전원의 결합된 전력 레벨을 모니터링 한다. 주어진 전원 조합(200 또는 300) 각각에 대해, 이에 연결된 복수의 서버(160)의 결합된 전력 소비가 그 같이 주어진 전원 조합에 포함된 결합된 전력 레벨을 초과하는 경우, 전력 관리 유닛(430)은 서버(160)가 전력 소비를 감소 시키도록 하는 복수의 서버(160) 중 적어도 하나에 명령을 전송할 수 있다. 프로세서(432)는 메모리 장치(434)에 포함된 구성 정보를 사용하여 어느 특정 서버(160)가 전력 소비를 줄이도록 지시 받을 수 있는지를 결정할 수 있다. 주어진 서버(160)의 전력 소비는 0으로 감소될 수 있으며, 이는 주어진 서버(160)가 서비스에서 일시적으로 벗어난 시간일 수 있음을 의미한다.
도 1 및 도 2의 앞선 설명에서 표현된 바와 같이, ATX 표준은 ATX 전원(125)과 서버(160) 사이에 존재하는 연결(170)(도 1)을 통해 5 볼트 스탠바이(standby) 전력의 초기 전달을 의미한다. 이 같은 스탠바이 전력은 서버(160)의 마더 보드(도시되지 않음)가 개시 시퀀스를 실행할 수 있게 한다. 상기 개시 시퀀스가 완료되면, 서버(160)는 시그널링 리드(172)를 통하여 ATX 전원(125)으로 PS_ON 신호를 전송한다. PS_ON 신호를 수신한 뒤에, ATX 전원(125)은 전력 레일(126, 127 및 128)상의 전압을 상승시키기 시작한다. 이어서, ATX 전원(125)은 시그널링 리드(174)상에서 PWR_OK 신호를 방출한다. PWR_OK는 서버(160)에게 전력이 이제 모든 전력 입력(162, 164 및 166)에서 이용 가능하다는 것을 알린다. 서버(160)는 이제 다양한 동작을 수행할 수 있다. 도 2의 시퀀스는 서버(160) 로의 전력 전달을 지연시키기 때문에 ATX 전원(125)의 전력 레일(126, 127 및 128)과 서버(160)의 전력 입력(162, 164 및 166) 사이의 연결에서 아크가 발생할 위험이 크게 줄어든다.
그러나, 도 2의 시퀀스는 단일 ATX 전원(125)이 단일 서버(160)에 전력을 공급하도록 하기 위한 것이다. 단일 서버(160)를 ATX 전원(125)에 물리적으로 연결할 때, ATX 전원(125)의 레일(126, 127 및 128)에는 전압이 존재하지 않는다. 전원 조합(200 또는 300)과 관련하여, 하나 이상의 서버(160)가 작동할 수 있고 더 많은 서버(160)가 동일한 전원 조합(200 또는 300)으로 추가될 수 있다. 서버(160)를 ATX 전원(130A 및 130B)(및 존재하는 경우 단일 전압 전원(320A 및 320B))으로 핫 플러깅하는 것은 종래의 방식으로 수행될 수 없다. 새로 연결된 서버(160)는 전력 입력(162, 164, 166)에서 이용 가능한 전력을 사용 시작하기 위해 PWR_OK 신호를 수신해야 할 것이다. ATX 전원(130A 및 130B)은 새로 연결된 서버(160)로부터 PS_ON 신호를 먼저 수신하는 동안 새로운 PWR_OK 신호의 전송을 시작할 수 없다. 이들의 구성에 따라 ATX 전원(130A, 130B)은 이미 다른 서버(160)에 전원을 공급하고 있는 경우 새로 연결된 서버(160)로부터 수신한 PS_ON 신호를 적절히 처리하지 못할 수 있다. 또한 ATX 전원(130A 및 130B)이 방금 수신 된 PS_ON 신호에 응답하여 PWR_OK 신호를 방출하려 한다면, 다른 서버(160)는 그들이 이미 작동 중일 때 PWR_OK 신호를 수신하도록 구성되지 않았기 때문에 부적절하게 반응 할 수 있다.
실제로 단일ATX 전원(125, 130A, 130B)을 갖는 전원 확인에서도 동일한 문제가 발생할 수 있다. 단일 ATX 전원(125, 130A 또는 130B)가 이미 제1 서버(160)로 전원을 제공하고 있다고 가정하면, 제2 서버(160)를 ATX 전원(125, 130A 또는 130B)으로 핫 플러깅하면 동일한 손상이 ATX 전원(125, 130A 또는 130B) 및/또는 제 2 서버(160)로의 아크로 인해 발생할 수 있다.
도 8은 도 3 및 도 5의 전원 구성의 일부 구성 요소를 보여주는 블록도이며, 또한 한 실시 예에 따른 부하의 핫 플러깅을 위한 제어 회로를 도시한다. 도 8은 전원 조합(200 또는 300)의 일부 구성 요소를 재현한다. 설명의 편의를 위해 다양한 구성 요소를 생략했다. 그러나, 도 8의 설명과 관련하여 설명된 특징은 도 3 및 5에 기초한 임의의 실시 예에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 실시 예에서, 제어 회로(500)는 전원 조합(200 또는 300)에 추가된다. 제어 회로(500)는 다수의 서버(160)를 전원 조합(200 또는 300)으로 핫 플러깅 할 수 있도록 제공된다. 도 8은 도 3 및 도5의 전원 구성에 대한 일부 구성을 도시하며, 또한 한 실시 예에 따라 부하의 핫 플러깅을 위한 제어 회로를 도시한다. 도 8은 전원 조합(200 또는 300)의 일부 구성 요소를 재현한다. 설명의 편의를 위해 다양한 구성 요소를 생략했다. 그러나, 도 8의 설명과 관련하여 설명된 특징은 도 3 및 5에 기초한 임의의 실시 예에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 실시 예에서, 제어 회로(500)는 전원 조합(200 또는 300)에 추가된다. 제어 회로(500)는 다수의 서버(160)를 전원 조합(200 또는 300)으로 핫 플러깅할 수 있도록 제공된다.
일 실시 예에서, ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나로부터 제어 회로(500)로의 연결(170')이 설정된다. 중복성을 위해, 연결(170')은 ATX 전원(130A 및 130B) 모두로부터 제어 장치(500)로 설정될 수 있다. 전원 조합(200 또는 300)이 PDU(420)로부터 전력을 수신하기 시작하면, 제어 회로(500)는 연결(들)(170')을 통해 5 볼트 스탠바이 전력을 수신하기 시작한다. 그 후, 제어 회로(500)는 각각의 시그널링 리드(172 ')를 통해 PS_ON 신호를 ATX 전원(130A 및 130B) 각각으로 전송한다. 이들이 각각의 전력 레일 모두에 전력을 제공할 준비가 되면, ATX 전원(130A 및 130B)은 시그널링 리드(174') 각각을 통해 제어 회로(500)에 PWR_OK 신호를 전송한다. PWR_OK 신호가 ATX 전원(130A 및 130B) 모두로부터 수신되었을 때, 제어 회로(500)는 전력이 서버(들)(160)로 전달될 수 있다고 결정한다. 단일 ATX 전원(125, 130A 또는 130B)을 포함하는 구성에서, 제어 회로(500)는 단일 ATX 전원(125, 130A 또는 130B)로부터 PWR_OK 신호를 수신한 후에 전력이 서버(들)(160)로 전달될 수 있다고 결정할 수 있다.
서버(160) 각각은 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나로부터 연장되는 각각의 연결(170)(도 1)을 통해 또는 제어 회로(500)로부터 연장되는 각각의 연결(170 ")을 통해 5 볼트 스탠바이 전력을 수신할 수 있다. 주어진 서버(160) 각각은 시그널링 리드(172") 각각을 통해 제어 회로(500)로 PS_ON 신호를 전송한다. 이에 응답하여, 제어 회로(500)는 시그널링 리드(174") 각각을 통해 주어진 서버(160)로 PWR_OK 신호를 전송한다.
일부 서버(160)가 이미 작동 중일 때 추가 서버(160)를 전원 조합(200 또는 300)으로 핫 플러그 하기 위해, 추가 서버(160)의 전력 입력(162, 164, 166)이 전원 조합 회로(210 또는 310)로 그리고 전력 조합 회로(220 또는 230)로 각각 연결된다. 추가 서버(160)는 또한 각각의 연결(170)을 통해 ATX 전원(130A 또는 130B)으로부터 직접 또는 각각의 연결(170")을 통해 제어 장치(500)로부터 5V 스탠바이 전력의 이용 가능한 소스 중 하나에 연결된다. 각각의 시그널링 리드(172" 및 174")는 추가 서버(160)와 제어 회로(150) 사이에 연결된다. 시작 시퀀스를 수행한, 추가 서버(160)는 각각의 시그널링 리드(172")를 통해 제어 회로(500)로 PS_ON 신호를 전송한다. 예를 들어 300 내지 500 밀리 초의 짧은 지연 후에, 제어 회로(500)는 시그널링 리드(174") 각각을 통해 전송된 PWR_OK 신호로 응답한다. 추가 서버(160)는 이제 전원 조합(200 또는 300)으로부터 전력 입력(162, 164 및 166)에서 전력을 수신 할 준비가 되어있다.
따라서 전원 조합(200 또는 300)에서, 제어 회로(500)와 함께 사용될 때 ATX 전원(130A, 130B) 각각은 하나의 단일 서버로 전력을 제공하는 것처럼 동작하도록 만들어지고, 각 서버(160)는 전용 ATX 전원에 의해 전원이 공급 된 것과 같이 동작하도록 만들어진다. 서버(160) 각각은 전력 결합 회로에 대한 연결이 안정된 방식으로 설정되는 때 전력 입력(162, 164 및 166)에 존재하는 전력을 사용하여 PWR_OK 신호 각각을 수신한 후 작동을 시작하여서, 아크 위험이 크게 완화되도록 한다.
ATX 전원(130A 또는 130B)의 수와 제어 회로(500)에 연결될 수 있는 서버(160)의 수에는 사전 제한이 없다. 제어 회로(500)는 하드웨어 구성 요소 또는 소프트웨어 구성 요소 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(500)는 연결(170')을 통하여 5V 스탠바이 전력을 수신하고, 신호 리드(174')를 통하여 PWR_OK 신호를 수신하며, 시그널링 리드(174')를 통하여 PS_ON 신호를 수신하며, 그리고 시그널링 리드(172'')를 통하여 PS_ON 신호를 수신하도록 어셈블된 다수의 논리회로 소자(도시 되지 않음)를 포함하며, 논리 회로 소자는 또한 연결(70")을 통하여 5 볼트 스탠바이 전력을 적용하고, 시그널링 리드(172')를 통하여 PS_ON 신호를 전송하고, 시그널링 리드(174")를 통하여 PWR_OK 신호를 전송하며, 상기 신호들이 수신되고 위에서 설명한 순서에 따라 전송된다. 또 다른 예에서, 시그널링 리드(172, 172", 174' 및 174")는 제어 회로(500)를 ATX 전원(130A 및 130B) 및 서버(2)(160)에 연결된 버스를 사용하여 구현될 수 있다. 서버(160)가 랙 내에 조립되며(도시되지 않음), 제어 회로(500)는 랙의 백플레인(도시되지 않음)에 장착될 수 있다. 이러한 경우, 제어 회로(500)의 한 예가 각 랙의 백플레인 내에 장착될 수 있다.
도 9a 및 9b는 일 실시 예에 따라 하나 이상의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 방법의 동작을 보여주는 시퀀스 다이어그램이다. 도 9a 및 9b에서, 시퀀스(600)는 복수의 동작을 포함하고, 이들 중 일부는 가변 순서로 실행될 수 있으며, 일부 동작은 동시에 실행될 수 있으며, 일부 동작은 선택적이다. 시퀀스(600)는 예를 들어 제한 없이 전원 조합(200 또는 300), 특히 도 8의 제어 회로(500)에서 구현될 수 있다. 그러나 시퀀스(600)는 단일 전원을 갖는 전원 조합으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(500)는 동작(605)에서 내부 전력 입력에서 스탠바이 전력을 수신함으로써 활성화된다(도 10). 동작(610)에서, 제어 회로(500)는 예를 들어 ATX 전원(130A), 제어 회로(500)가 활성화되었음을 나타내는 신호를 제1 전력 전원으로 전송한다. 하나 이상의 전력 전원이 존재하는 경우, 제어 회로(500)는 예를 들어 ATX 전원(130A), 제어 회로(500)가 활성화되었음을 나타내는 유사한 신호를 제2 전력 전원으로 전송한다. 그 후, 임의의 순서로, 제어 회로(500)는 동작(620 및 625)에서 제 1 및 제 2 전력 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 신호를 수신할 수 있다. 제 1 및 제 2 전력 전원이ATX 전원(130A 및 130B)인 경우, 제어 회로(500)가 활성화 되었음을 나타내는 신호는 PS_ON 신호일 수 있고, ATX 전원(130A 및 130B)가 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 신호는 PWR_OK 일 수 있다. 마찬가지로, 동작(605)에서 제어 회로(500)의 에너자이징은 연결(170')을 통해 ATX 전원(130A 및 130B) 중 하나 또는 둘 모두의 스탠바이 전력 전원으로부터 획득될 수 있다.
제어 회로(500)가 연결(170")을 지원하는 경우, 동작(630) 단계에서 서버(160)를 활성화 하기 위해 내부 전력 출력(도 10)을 켤 수 있다. 전력 출력은 제어 회로(500) 내의 전력 입력에 직접 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(500)는 제 1 전력 전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 신호를 수신 할 때까지(또는 제 1 및 제 2 전력 전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 두 신호를 모두 수신할 때까지) 내부 전력 출력을 켜기 전에 기다릴 수 있다. 서버(160)는 연결(170 ")을 통해 제어 회로(500)로부터 또는 연결(170)을 통해 ATX 전원(130A 또는 130B)으로부터 스탠바이 전력을 수신할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 연결(170")은 별개 실시 예로 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다.
동작(635) 단계에서, 제어 회로(500)는 서버(160)로부터 서버(160)가 활성화되었음을 알리는 신호를 수신할 수 있다. 이 신호는 서버(160)가 ATX 전원으로부터 전력을 수신하도록 구성된 경우 PS_ON 신호일 수 있다. 그 다음, 동작(640) 단계에서, 선택적으로 시간 지연 후, 동작(635) 단계 완료 후 예를 들어 500 밀리 초 후에, 단지 한 전력 전원이 존재하면, 또는 제 1 및 제 2 전력 전원 중 어느 하나 또는 둘 다로부터, 제어 회로(500)는 서버(160)가 제 1 전력 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 신호를 서버(160)로 전송한다. 서버(160)가 전력 수신을 시작할 수 있음을 나타내는 신호는 서버(160)가 ATX 사양에 따라 구축된 경우 PWR_OK 신호일 수 있다.
서버(160)가 연결(170)을 통해 ATX 전원(130A 또는 130B) 중 하나로부터 스탠바이 전력을 직접 수신하는 경우, 서버(160)가 제어 회로(500)에 통전되었음(energized)을 알리는 신호를 제어 회로(500)로 전송하는 동작635) 단계가 제 1 전력 전원(또는 제 1 및 제 2 전력 전원)가 전력을 제공 할 준비가 되었음을 나타내는 신호(또는 신호들)의 수신에 앞서 선행될 수 있다.그럼에도 불구하고, 동작(640) 단계는 동작(620)(또는 적용 가능한 경우 동작(620 및 625)) 및 동작(635) 모두 수행된 후에 수행될 뿐이다.
동작(605 내지 640) 단계는 서버(160)가 전력 전원(또는 전원들) 및 제어 회로(500)에 연결되어있는 동안 수행될 수 있음을 알 수 있다. 또는 동작(605 내지 640) 단계는 서버(160)가 사전에 전력 전원에 물리적으로 연결되어 있는 때에는 모두가 한 번에 수행 될 수 있다. 전력은 서버(160)가 물리적으로 연결될 때, 예를 들어 ATX 전원(130A 및 130B)의 전력 레일(134A, 136A, 138A, 134B, 13B6 및 138B)과 같은, 전력 전원의 전력 레일에서 이미 이용 가능하거나 이용 가능하지 않을 수 있다. 그러나, 전원 조합(200 및 300)은 복수의 서버(160)에 전력을 제공하도록 의도될 수 있으며, 일부 새로운 서버(160)는 전원 조합에 추가되고 다른 서버(160)는 이미 작동 중이다.
서버(160)가 동작중인 동작(640) 단계의 실행 후, 동작(645) 단계에서 새로운 신호가 제어 회로(500)에서 수신될 수 있다. 이 같은 새로운 신호는 추가 서버가 활성화되었음을 나타낸다. 이 같은 새로운 신호는 PS_ON 신호일 수 있다. 이에 응답하여, 동작(650) 단계에서, 선택적으로 시간 지연 후, 예를 들어 동작(645) 단계 완료 후 500 밀리 초 후에, 제어 회로(500)는 추가 서버(160)가 제 1 전력 전원으로부터, 전력 전원이 하나만 있거나 제1 및 제2 전력 전원 중 하나 또는 둘 다로부터, 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 신호를 추가 서버(160)로 전송한다. 추가 서버(160)가 전력 수신을 시작할 수 있음을 나타내는 신호는 ATX 사양에 따라 추가 서버(160)가 구축 된 경우 PWR_OK 신호일 수 있다.
시퀀스(600) 동작 각각은 하나 이상의 프로세서에 의해 처리되도록 구성 될 수 있으며, 하나 이상의 프로세서는 하나 이상의 메모리 장치에 결합된다. 예를 들어, 도 10은 일 실시 예에 따른 제어 회로의 블록도이다. 도 8의 설명에서 소개된 제어 회로(500)는 프로세서 또는 복수의 협력 프로세서(간단 함을 위해 프로세서(502)로 표시됨), 메모리 장치 또는 복수의 메모리 장치(간단함을 위해 메모리 장치(504)로 표시됨)를 포함할 수 있다. 그리고 프로세서(502) 및 제어 회로(500)의 다른 구성 요소에 전력을 제공하는 전력 입력(506)을 포함한다. 전력은 연결(170 ')을 통해 전력 입력(506)에서 수신될 수 있다.
프로세서(502)는 다수의 입력 및 출력 장치에 동작 가능하게 연결된다. 여기에는 하나 이상의 전원-측(power-source-side) 전송 포트(508) 그리고 하나 이상의 수신 포트(510)가 포함되며, 이들 전송 포트 각각은 예를 들어 시그널링 리드(172')를 통해 앞서 소개된 ATX 전원(130A 및 130B) 중 하나에 제한 없이 각각의 전력 전원에 연결될 수 있으며, 이들 수신 포트 시그널링 리드(174')를 통해 ATX 전원(130A 및 130B)으로 연결 가능하다. 하나의 전원-측 전송 포트(508)와 하나의 전원-측 수신 포트(510)를 포함하는 한 쌍은 ATX 전원(130A 또는 130B) 각각과의 연결에 전용된다. 입력 및 출력 장치는 또한 하나 이상의 서버-측 전송 포트(512) 그리고 하나 이상의 서버-측 수신 포트(514)를 포함하며, 전송 포트 각각은 시그널링 리드(174")를 통해 각각의 서버(160)에 연결될 수 있고, 수신 포트(514)는 시그널링 리드(172")를 통해 각각의 서버(160)에 연결될 수 있다. 하나의 서버-측 전송 포트(512) 및 하나의 서버-측 수신 포트(514)를 포함하는 한 쌍은 각 서버(160)와의 연결 전용이다. 전력 출력(516)은 전력 입력(506)에 내부적으로 연결될 수 있고 스탠바이 전력을 제공 하여 연결(170 ")을 통해 초기에 하나 이상의 서버(160)에 전원을 공급하도록 한다.
연결(170 ' 및 170")과 시그널링 리드(172', 174 ', 172" 및 174 ")는 도 8의 설명에서 소개 된 것들이다.
일 실시 예에서, PS_ON 및 PWR_OK 신호를 전달하는 전용 유선 연결을 통해 ATX 전원을 서버에 연결하는 표준 방식과 일관성을 위해, ATX 전원(130A) 각각에 대해 한 쌍의 전원-측 전송 및 수신 포트(508 및 510)가 제공될 수 있으며, 제어 회로(500)와 함께 사용된다. 동일한 실시 예에서, 한 쌍의 서버-측 송신 및 수신 포트(512 및 514)가 제어 회로(500)와 함께 사용되는 서버(160) 각각에 대해 제공될 수 있다. 일부 다른 실시 예에서, 일부 전송 포트와 수신 포트의 수는 더 적은 수의 단위로 결합 될 수 있다.
메모리 장치(504)는 시퀀스(600)의 다양한 동작을 실행하기 위해 프로세서(502)에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하기 위한 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 더 상세하게는, 프로세서(502)는 전력 입력(506)이 활성화 된 것을 검출할 수 있다. 이 같은 검출에 응답하여, 프로세서(502)는 제어 회로(500)가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전원-측 전송 포트(508)가 ATX 전원(130A 또는 130B)으로 전송하게 한다(하나 이상의 ATX 전원이 제어 회로(500)에 연결된 경우, 제 1 신호는 각각의 전원-측 전송 포트(508)에 의해 ATX 전원 각각으로 전송된다). 그 후, 프로세서(502)는 수신 포트(510)로부터 ATX 전원(130A 또는 130B)이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한다. 프로세서(502)는 또한 서버-측 수신 포트(514)로부터 대응하는 서버(160)가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신한다. 복수의 서버(160)는 각각 대응하는 서버-측 수신 포트(514)에서 수신된 각각의 제 3 신호를 전송할 수 있다. 별개의 서버(160)로부터 수신된 제 3 신호 각각은 개별적으로 처리된다.
제 3 신호는 제 2 신호보다 일찍 또는 늦게 수신될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(520)는 전력 출력(516)이 제 2 신호를 수신한 후 연결(170")을 통해 하나 이상의 연결된 서버(160)로 스탠바이 전력을 제공하기 시작하게 할 수 있다. 이 실시 예에서, 서버(들)(160)는 전력 출력(516)으로부터 스탠바이 전력의 이러한 제공 이후에 비로서 제 3 신호를 전송할 수 있다. 다른 실시 예에서, 서버(들)는 ATX 전원(130A 또는 130B)로부터 직접 스탠바이 전력을 수신할 수 있다. 후자의 실시 예에서, 제 3 신호는 제 2 신호에 선행하거나 후속할 수 있다.
ATX 전원(130A 또는 130B)이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호와 서버(160)가 활성화되었음을 나타내는 제3신호 모두를 수신한 후, 프로세서(502)는 서버-측 전송 포트(512)가 서버-측 수신 포트(514)와 쌍을 이루도록 하고, 상기 수신 포트가 제 3 신호를 수신하여, ATX 전원(130A 또는 130B)으로부터 전력 수신을 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 서버(160)로 전송한다. 프로세서(502)는 제 3 신호를 수신하는 것과 제 4 신호를 송신하는 것 사이의 최소 시간 간격을 보장하기 위해 제 4 신호의 송신을 지연시킬 수 있다.
전술한 구현이 특정 순서로 수행되는 특정 단계를 참조하여 설명되고 도시되었지만, 이러한 단계는 본 발명의 가르침을 벗어나지 않고 결합, 세분화 또는 재정렬될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명 단계 중 적어도 일부는 병렬 또는 직렬로 실행될 수 있다. 따라서, 본 발명 단계의 순서 및 그룹화는 본 발명 기술의 제한이 아니다.
본원 명세서에서 언급된 모든 기술적 효과가 본 발명 기술의 모든 실시 예에서 각각에서 충족되어야 할 필요는 없다는 것을 분명히 이해해야 한다.
본 발명 기술의 전술한 구현에 대한 수정 및 개선은 당업자에게 명백하다. 상기 본 발명 설명은 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 따라서 본 발명 기술의 범위는 첨부 된 청구 범위의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.

Claims (14)

  1. 복수의 서버로의 전력 전달을 제어하는 방법으로서,
    제어 회로에 전원을 공급(활성화)하는 단계;
    제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 제어 회로로부터 제1 전원으로 전송하는 단계;
    제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전송한 후, 제어 회로에서, 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신하는 단계;
    제어 회로에서, 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 서버로부터 수신하는 단계;
    제어 회로에서 제1 전원이 전원을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호를 수신 한 후, 그리고 제어 회로에서 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한 후, 제어 회로로부터 서버로, 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 전송하는 단계;
    서버가 제1 전원으로부터 전원을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 네 번째 신호를 전송 한 후, 제어 회로에서, 추가 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 5 신호를 수신하는 단계; 그리고
    추가 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 6 신호를 제어 회로로부터 추가 서버로 전송하는 단계를 포함하는, 복수의 서버로의 전력 전달 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서버가, 상기 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 전송하기 전에, 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신 한 후, 제어 회로가 일정 시간 지연을 대기함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 추가 서버가, 상기 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 6 신호를 전송하기 전에, 활성화되었음을 나타내는 제 5 신호를 수신 한 후, 제어 회로가 일정 시간 지연을 대기함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로에서 상기 서버를 할성화 하기 위한 전력 출력을 공급하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 서버를 활성화하기 위한 전력 출력은 상기 제어 회로를 활성화하기 위한 전력 입력에 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한 후 상기 전력 출력을 공급하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 7 신호를 제어 회로로부터 제 2 전원으로 전송하는 단계; 그리고
    제어 회로에서, 제 2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 8 신호를 수신하는 단계;
    여기서: 제1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 제2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제8신호, 그리고 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 제어 회로에서 수신한 후, 제4신호가 제어 회로에서 서버로 전송되며, 그리고
    상기 서버가 제1 및 제2 전원 중 하나 또는 둘 모두로부터 전원을 수신하기 시작할 수 있음을 상기 제4신호가 나타냄을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전원은 ATX 전원이며;
    제어 회로는 ATX 전원의 대기 전력 출력에 의해 활성화되고;
    서버가 활성화 되었음을 나타내는 제 1 신호 및 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호가 PS_ON 신호이고; 그리고
    제 1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호와, 서버가 제 1 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호가 PWR_OK 신호임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 전원은 ATX 전원이고;
    제어 회로는 ATX 전원 중 하나의 대기 전력 출력에 의해 활성화되며;
    제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 및 제 7 신호 및 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호는 PS_ON 신호이고; 그리고
    제1 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 제2 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제8신호, 그리고 서버가 제1 및 제2 전원 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호가 PWR_OK 신호임을 특징으로 하는 방법.
  10. 복수의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 제어 회로로서,
    제어 회로를 활성화하기 위한 전력을 수신하도록 구성된 전력 입력;
    전원에 연결되도록 구성된 전원 측 전송 포트;
    전원에 연결되도록 구성된 전원 측 수신 포트;
    제 1 및 제 2 서버 포트 쌍을 포함하는 복수의 서버 포트 쌍으로서, 각 서버 포트 쌍은 해당 서버에 연결되도록 구성되고, 서버 포트 쌍 각각은 서버 측 전송 포트 및 서버 측 수신 포트 각각을 포함하는 상기 서버 포트 쌍;
    상기 전력 입력, 전원 측 전송 포트, 전원 측 수신 포트, 복수의 서버 포트 쌍의 서버 측 전송 포트 그리고 서버 측 수신 포트 각각으로 작동 가능하게 연결된 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서가:
    전원 입력이 활성화되었음을 감지하고;
    전원측 전송 포트가 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호를 전원으로 전송하게 하고;
    전원이 전력을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 전원 측 수신 포트로부터 수신하며;
    제 1 쌍의 서버 포트의 서버 측 수신 포트로부터 대응하는 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신하도록 구성되고;
    전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호를 수신한 후, 그리고 해당 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제3 신호를 수신한 후, 제1 서버 포트 쌍의 서버 측 전송 포트가 해당 서버가 전원으로부터 전력을 받기 시작할 수 있음을 나타내는 제 4 신호를 해당 서버로 전송하도록 하며;
    제2 서버 포트 쌍의 서버 측 수신 포트로부터 대응하는 서버가 활성화 되었음을 나타내는 제 5 신호를 수신하고; 그리고
    제2 서버 포트 쌍의 서버 측 전송 포트가 해당 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제6신호를 해당 서버로 전송하게 하는, 복수의 서버로의 전력 전달을 제어하기 위한 제어 회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어 회로는 랙의 백플레인에 장착되도록 구성됨을 특징으로 하는 제어 회로.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 제 1 서버 포트 쌍의 서버 측 전송 포트가 해당하는 서버로 그와 같은 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호를 전송하도록 하기 전에, 상기 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호를 수신한 후 일정 시간 지연을 대기하도록 추가로 구성됨을 특징으로 하는 제어 회로.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전원 입력에 전기적으로 연결되고 상기 프로세서에 작동 가능하게 연결된 전력 출력을 더욱 포함하고;
    여기서, 상기 전력 출력은 하나 이상의 서버에 연결되도록 구성되며; 그리고
    프로세서는 전원이 전력을 제공할 준비가 되었음을 나타내는 제 2 신호를 수신한 후 전원 출력을 작동하도록 추가로 구성됨을 특징으로 하는 제어 회로.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 회로가 활성화되었음을 나타내는 제 1 신호, 제 1 쌍의 서버 포트에 대응하는 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 3 신호 및 제 2 쌍의 서버 포트에 대응하는 서버가 활성화되었음을 나타내는 제 5 신호는 PS_ON 신호이고; 그리고
    전원이 전원을 공급할 준비가 되었음을 나타내는 제2 신호, 제1쌍의 서버 포트에 대응하는 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제4 신호, 그리고 제2 쌍의 서버 포트에 대응하는 서버가 전원으로부터 전력을 수신하기 시작할 수 있음을 나타내는 제6 신호가 PWR_OK 신호임을 특징으로 하는 제어 회로.
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