[發(fā)明專利]冗余路徑功率子系統(tǒng)及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310226506.X
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN103488551A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·J·巴魯斯;K·R·科維;W·P·科斯滕科;J·P·李;P·A·文德玲
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): G06F11/16
• 分類號(hào): G06F11/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主題的實(shí)施例總體上涉及功率系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及控制高可用性系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器的容錯(cuò)陣列。

背景技術(shù)

用于微處理器的高可用性電源系統(tǒng)包括可以在冗余布置中使用的單個(gè)封裝中的、用于功率轉(zhuǎn)換、控制、診斷以及通信的組件。然而，為了獲得高可用性，還利用冗余控制和監(jiān)視系統(tǒng)來監(jiān)視狀態(tài)，提供電源系統(tǒng)的各個(gè)元件之間的通信，并且檢測故障以用于維護(hù)目的。傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用額外的相位調(diào)節(jié)器(例如，降壓調(diào)節(jié)器)在多相位調(diào)節(jié)器布置中實(shí)現(xiàn)相位級(jí)冗余。相位調(diào)節(jié)器使用保護(hù)電路而與其他相位隔離開。當(dāng)某相位調(diào)節(jié)器故障時(shí)，額外的相位調(diào)節(jié)器之一提供故障的相位調(diào)節(jié)器的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主題的實(shí)施例包括一種冗余路徑功率子系統(tǒng)。該冗余路徑功率子系統(tǒng)包括多相位功率轉(zhuǎn)換器中的多個(gè)相位調(diào)節(jié)器。多個(gè)相位調(diào)節(jié)器包括至少N+2個(gè)相位調(diào)節(jié)器。N個(gè)相位足以服務(wù)于與冗余路徑功率子系統(tǒng)耦合的電負(fù)載。冗余路徑功率子系統(tǒng)還包括多個(gè)電源，以及在多個(gè)電源和多個(gè)相位調(diào)節(jié)器之間的多個(gè)輸入和控制路徑。多個(gè)輸入和控制路徑包括多個(gè)復(fù)用邏輯設(shè)備以及多個(gè)相位控制器。多個(gè)相位控制器可操作為控制多個(gè)相位調(diào)節(jié)器。多個(gè)復(fù)用邏輯設(shè)備可操作以復(fù)用來自多個(gè)電源以及微處理器的用于多個(gè)相位控制器的控制信號(hào)。

附圖說明

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過參考附圖，可以更好理解本實(shí)施例并且使眾多對(duì)象、特征和優(yōu)勢顯而易見。

圖1描繪了用于高可用性系統(tǒng)的冗余路徑功率子系統(tǒng)的所選擇的組件的示意圖。

圖2描繪了具有在相位控制器之一處的故障的冗余路徑功率子系統(tǒng)的所選擇的組件的示例示意圖。

圖3描繪了具有在復(fù)用邏輯設(shè)備之一處的故障的冗余路徑功率子系統(tǒng)的所選擇的組件的示例示意圖。

圖4描繪了示例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

以下描述包括示例性系統(tǒng)、方法、技術(shù)、指令序列以及實(shí)施本發(fā)明主題的技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以實(shí)踐這些實(shí)施例而不需要這些具體的細(xì)節(jié)。例如，雖然示例涉及到用于在復(fù)用邏輯設(shè)備和微處理器之間通信的串行外設(shè)接口(SPI)總線，但是實(shí)施例并不限制于此。實(shí)施例可以使用用于在復(fù)用邏輯設(shè)備和微處理器之間通信的串行輸入/輸出交換(SIOX)總線、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線等。實(shí)施例也不限制于利用用于在復(fù)用邏輯和電源之間通信的內(nèi)部集成電路(I2C)總線。實(shí)施例可以利用用于在復(fù)用邏輯和電源之間通信的系統(tǒng)管理總線(SMBus)、功率管理總線(PMBus)等。在另一個(gè)例子中，為了不混淆描述，不詳細(xì)示出眾所周知的指令例子、協(xié)議、結(jié)構(gòu)以及技術(shù)。

一種具有在電源和多相位功率轉(zhuǎn)換器之間的輸入和控制的冗余路徑的微處理器功率管理子系統(tǒng)(下文中稱為“冗余路徑功率子系統(tǒng)”)克服了由使用通用多相位控制器(例如，單個(gè)多相位控制器)的微處理器功率管理子系統(tǒng)帶來的單點(diǎn)故障。取代單相位控制器控制多相位功率轉(zhuǎn)換器的多個(gè)或所有相位，相位控制器控制在冗余路徑功率子系統(tǒng)中的多個(gè)相位功率轉(zhuǎn)換器的每個(gè)相位。輸入和控制的冗余路徑包括冗余相位控制器以及多個(gè)復(fù)用邏輯設(shè)備。

圖1描繪了用于高可用性系統(tǒng)的冗余路徑功率子系統(tǒng)的所選擇的組件的示意圖。圖1描繪了冗余路徑功率子系統(tǒng)100，包括電源103、電源107、微處理器101、復(fù)用邏輯設(shè)備105、可熔電阻器102、復(fù)用邏輯設(shè)備109、可熔電阻器104、相位控制器111、相位調(diào)節(jié)器115、相位控制器113、相位調(diào)節(jié)器117、相位控制器112以及相位調(diào)節(jié)器116。冗余路徑功率子系統(tǒng)100包括用于電負(fù)載的N+2個(gè)并聯(lián)的相位調(diào)節(jié)器的陣列，其中N個(gè)相位足夠適用于電負(fù)載。每個(gè)相位具有足夠低的故障率，多于兩個(gè)相位故障的概率有效地為零。相位調(diào)節(jié)器115、相位調(diào)節(jié)器116以及相位調(diào)節(jié)器117圖示了在冗余路徑功率子系統(tǒng)100中的N+2個(gè)相位調(diào)節(jié)器中的三個(gè)。在陣列中的每個(gè)相位調(diào)節(jié)器與相位控制器(例如，電壓條機(jī)器模塊(VRM)控制器)耦合，以接收控制信號(hào)(例如，電壓參考、電流控制、時(shí)鐘等)。相位控制器111、相位控制器112以及相位控制器113圖示了冗余路徑功率子系統(tǒng)100中的N+2個(gè)相位控制器中的三個(gè)。