[發明專利]冗余路徑功率子系統及其操作方法

有效

• 申請號: 201310226506.X
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103488551A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）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）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明主題的實施例總體上涉及功率系統領域，并且更具體地，涉及控制高可用性系統中的轉換器的容錯陣列。

背景技術

用于微處理器的高可用性電源系統包括可以在冗余布置中使用的單個封裝中的、用于功率轉換、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視系統來監視狀態，提供電源系統的各個元件之間的通信，并且檢測故障以用于維護目的。傳統的系統利用額外的相位調節器(例如，降壓調節器)在多相位調節器布置中實現相位級冗余。相位調節器使用保護電路而與其他相位隔離開。當某相位調節器故障時，額外的相位調節器之一提供故障的相位調節器的作用。

發明內容

本發明主題的實施例包括一種冗余路徑功率子系統。該冗余路徑功率子系統包括多相位功率轉換器中的多個相位調節器。多個相位調節器包括至少N+2個相位調節器。N個相位足以服務于與冗余路徑功率子系統耦合的電負載。冗余路徑功率子系統還包括多個電源，以及在多個電源和多個相位調節器之間的多個輸入和控制路徑。多個輸入和控制路徑包括多個復用邏輯設備以及多個相位控制器。多個相位控制器可操作為控制多個相位調節器。多個復用邏輯設備可操作以復用來自多個電源以及微處理器的用于多個相位控制器的控制信號。

附圖說明

對于本領域的技術人員通過參考附圖，可以更好理解本實施例并且使眾多對象、特征和優勢顯而易見。

圖1描繪了用于高可用性系統的冗余路徑功率子系統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的所選擇的組件的示例示意圖。

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

圖4描繪了示例計算機系統。

具體實施方式

以下描述包括示例性系統、方法、技術、指令序列以及實施本發明主題的技術的計算機程序產品。然而，應當理解的是，可以實踐這些實施例而不需要這些具體的細節。例如，雖然示例涉及到用于在復用邏輯設備和微處理器之間通信的串行外設接口(SPI)總線，但是實施例并不限制于此。實施例可以使用用于在復用邏輯設備和微處理器之間通信的串行輸入/輸出交換(SIOX)總線、控制器局域網絡(CAN)總線等。實施例也不限制于利用用于在復用邏輯和電源之間通信的內部集成電路(I2C)總線。實施例可以利用用于在復用邏輯和電源之間通信的系統管理總線(SMBus)、功率管理總線(PMBus)等。在另一個例子中，為了不混淆描述，不詳細示出眾所周知的指令例子、協議、結構以及技術。

一種具有在電源和多相位功率轉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(下文中稱為“冗余路徑功率子系統”)克服了由使用通用多相位控制器(例如，單個多相位控制器)的微處理器功率管理子系統帶來的單點故障。取代單相位控制器控制多相位功率轉換器的多個或所有相位，相位控制器控制在冗余路徑功率子系統中的多個相位功率轉換器的每個相位。輸入和控制的冗余路徑包括冗余相位控制器以及多個復用邏輯設備。

圖1描繪了用于高可用性系統的冗余路徑功率子系統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100，包括電源103、電源107、微處理器101、復用邏輯設備105、可熔電阻器102、復用邏輯設備109、可熔電阻器104、相位控制器111、相位調節器115、相位控制器113、相位調節器117、相位控制器112以及相位調節器116。冗余路徑功率子系統100包括用于電負載的N+2個并聯的相位調節器的陣列，其中N個相位足夠適用于電負載。每個相位具有足夠低的故障率，多于兩個相位故障的概率有效地為零。相位調節器115、相位調節器116以及相位調節器117圖示了在冗余路徑功率子系統100中的N+2個相位調節器中的三個。在陣列中的每個相位調節器與相位控制器(例如，電壓條機器模塊(VRM)控制器)耦合，以接收控制信號(例如，電壓參考、電流控制、時鐘等)。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100中的N+2個相位控制器中的三個。