模塊化的ATCA FRU電源管理架構(gòu)

PICMG 3.0還定義了分層管理結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，通過智能平臺管理總線IPMB，機(jī)架管理器(Shelf Manager)與FRU上的IPMC進(jìn)行通信。FRU插入背板及打開載荷前(載荷是指在FRU中實現(xiàn)的特定應(yīng)用功能)，電路板上的IPMC發(fā)送詳細(xì)的FRU卡信息至機(jī)架管理器。然后，機(jī)架管理器命令I(lǐng)PMC打開載荷。如果背板上插入了不正確的卡，管理器會命令I(lǐng)PMC不要打開載荷，這樣就保護(hù)了其他的FRU。

為了符合ATCA，按照PICMG 3.0規(guī)范，所有的FRU應(yīng)該實現(xiàn)基本的管理結(jié)構(gòu)。本文闡述了ATCA電源分布結(jié)構(gòu)和用平臺管理整合載荷電源管理的方法。

FRU電源

圖1為在FRU中電源分布安排的實例。大多數(shù)FRU有兩個連接器，稱為Zone 1連接器和Zone 2連接器。Zone 1連接器為FRU提供-48V電源。Zone 2連接器用于內(nèi)部FRU載荷通信。Zone 1連接器還能連接到智能平臺管理總線 (IPMB)。IPMB是基于I²C總線的規(guī)范。

圖1：FRU中的主電源分布。

背板提供的-48V電源通過隔離的DC/DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生主載荷電源電壓 ( 通常為12V )。在電路板上，這個12V的總線產(chǎn)生所有指定的載荷電壓。通過管理電源12V為IPMC供電。

圖1展示了在ATCA FRU中控制電源分布的4個主要塊：熱插拔控制器，F(xiàn)ET和隔離的DC/DC轉(zhuǎn)換器；智能平臺管理控制器 (IPMC)管理電源；載荷電源管理控制器，載荷DC/DC轉(zhuǎn)換器和負(fù)載點(POL)電源；電路板載荷。

PICMG 3.0標(biāo)準(zhǔn)指定了熱插拔控制器和IPMC的功能。然而，載荷電源管理控制器或者DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作取決于實際的載荷電路，但是這些并沒有在規(guī)范中涵蓋。

熱插拔控制器

Zone 1連接器的-48V通過一系列FET調(diào)整管為圖中顯示為“-48V隔離的DC/DC”的隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器供電。FRU插入機(jī)箱背板時，熱插拔控制器控制浪涌電流。浪涌電流發(fā)生后，熱插拔控制器打開-48V電源，通過開啟FET全部送入 隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器。隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器為載荷和管理控制電路分別提供12V 和3.3V電壓。

智能平臺管理控制器

智能平臺管理控制器(IPMC)是一種微控制器，用來控制至電路板載荷的電源、管理電路板互連和冷卻需求。FRU插入背板時，IPMC首先與管理器通信。根據(jù)機(jī)箱管理器發(fā)出的指令，通過載荷電源管理控制器，IPMC控制送到載荷的電源。此外，管理器還可以決定是否復(fù)位FRU主處理器(CPU)，用冷復(fù)位還是熱復(fù)位。

IPMC還會測量各種電源電壓、電流、溫度，并把它們存入稱為傳感器數(shù)據(jù)記錄(SDR)的中央存儲區(qū)。ATCA定義了IPMC和管理器之間的通信協(xié)議(指令處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、狀態(tài)機(jī)和SDR)，對所有ATCA FRU的實現(xiàn)都是通用的，而與載荷的功能無關(guān)系。