[發明專利]一種新型Rack節點中板及其設計方法

有效

• 申請號: 201710417510.2
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107241886B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 肖沙沙;郭猛
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H05K7/14
• 分類號: H05K7/14;H05K7/20
• 代理公司: 37105 濟南誠智商標專利事務所有限公司
• 代理人: 李修杰

1.一種新型Rack節點中板，其特征是，包括AST1250芯片，AST1250芯片分別與節點模塊、風扇模塊和節點主板管理控制器連接；還包括GPIO接口、WDT、節點RESET電路、節點在位檢測電路、風扇在位檢測電路、風扇狀態指示燈控制電路、風扇控制板在位檢測電路、I2C總線、UART接口芯片、網絡芯片、SDRAM、SPIFLASH和電源電路，所述AST1250芯片通過GPIO接口分別與WDT、節點RESET電路、節點在位檢測電路、風扇在位檢測電路、風扇狀態指示燈控制電路和風扇控制板在位檢測電路連接，AST1250芯片通過I2C總線分別與節點主板IPMB、風扇控制板功耗監測模塊、資產管理系統、RTC芯片、溫度檢測電路連接，AST1250芯片通過PWM/TACH通道與風扇控制板連接，AST1250芯片通過UART接口芯片與UART芯片連接，AST1250芯片通過網絡芯片分別與RJ45芯片和RMC芯片連接，所述的SDRAM、SPIFLASH和電源電路分別與AST1250芯片連接。

2.根據權利要求1所述的一種新型Rack節點中板，其特征是，所述電源電路包括二級電源板、熱插拔電路和電源轉換電路，所述二級電源板的輸入端與接線銅排連接，所述熱插拔電路的輸入端通過節點背板與二級電源板的輸出端連接，熱插拔電路的輸出端通過電源轉換電路與AST1250芯片連接。

3.一種新型Rack節點中板設計方法，其特征是，通過設計新型Rack節點中板的管理系統功能框圖、系統互聯拓撲及其邏輯框圖來實現新型Rack節點中板的設計；

所述的設計方法包括以下步驟：

步驟S1，設計新型Rack節點中板管理系統功能框圖，所述新型Rack節點中板管理系統功能包括二級管理系統功能、節點管理功能和風扇管理功能；

步驟S2，設計新型Rack節點中板系統互聯拓撲，所述新型Rack節點中板系統互聯拓撲包括Rack系統中的該新型Rack節點中板與節點背板、二級電源板、主板依次互聯的拓撲，該新型節點中板與風扇控制板、風扇的互聯拓撲，以及該新型節點中板與一級管理主板的互聯拓撲；

步驟S3，設計新型Rack節點中板邏輯框圖；

所述步驟S3包括以下具體步驟：

步驟S31，主芯片選型：新型的Rack節點中板采用AST1250作為主芯片進行二級管理設計；

步驟S32，節點、風扇狀態監測設計：節點中板通過GPIO進行12個節點的在位檢測、節點BMC Reset、風扇控制板在位檢測、風扇在位檢測和風扇狀態指示燈控制，用以實現4U空間內節點、風扇的狀態的快速檢測；

步驟S33，節點管理設計：節點中板通過14組I2C通道進行12個節點的IPMB通信、風扇控制板功耗監測、資產管理、RTC通信和溫度檢測；

步驟S34，節點中板WDT功能設計：節點中板通過GPIO連接外置的WDT，當節點中板的AST1250芯片每間隔1～2秒進行喂狗操作，如果節點中板失效，則不會發生喂狗操作，WDT芯片會觸發節點中板重新啟動，風扇控制板檢測到節點中板重新啟動信息將恢復到預設的滿足散熱需求的轉速控制；

步驟S35，節點中板WDT功能設計：節點中板通過I2C通道連接RTC，節點中板通過RTC芯片讀取時間，當節點中板掉電后，RTC芯片切換到電池供電，系統時間能繼續運行，AST1250芯片重新上電后可直接讀取該RTC芯片內的時間；

步驟S36，節點中板管理系統通 信設計：節點中板通過網絡接口控制器與管理主板互聯，用以實現一級管理與二級管理的快速通信。

4.根據權利要求3所述的一種新型Rack節點中板設計方法，其特征是，所述步驟S1包括以下具體步驟：

步驟S11，通過節點中板與4U空間內的節點模塊互聯，用以實現節點信息監控、管理功能；

步驟S12，通過節點中板與4U空間內的風扇模塊互聯，用以實現風扇信息監控、管理功能；

步驟S13，通過節點中板與管理主板互聯，用以實現4U空間內節點、風扇管理信息的上報，以及實現管理系統對4U空間內節點、風扇的管理控制策略執行。

5.根據權利要求3所述的一種新型Rack節點中板設計方法，其特征是，所述步驟S2包括以下具體步驟：

步驟S21，設計節點管理互聯拓撲：(1)節點中板與節點背板、二級電源板、節點BMC拓撲互聯，用以實現4U空間節點信息的監控管理；(2)節點中板通過IPMB總線與4U空間內12個節點的主板BMC通信，用以實現基于IPMB規范的12個節點的帶外監控管理；(3)節點主板BMC通過多路I2C總線與各節點內部的被監控芯片、部件相連，用以負責節點資產管理、實時監控和故障診斷；

步驟S22，設計風扇管理互聯拓撲：(1)節點中板與風扇控制板、風扇拓撲互聯，用以實現4U空間散熱監控管理；(2)節點中板通過PWM、TACH、PRESENT信號與風扇通信，用以實現3個風扇轉速調節和風量補償調節功能管理；(3)節點中板通過I2C與風扇控制板上的功耗監測芯片通信，用以實現4U空間內的風扇功耗監控；

步驟S23，設計管理系統互聯拓撲：(1)節點中板與管理主板通過網絡接口控制器互聯，用以實現節點中板到管理主板的通信；(2)節點主板通過網絡交換機與管理主板互聯，用以實現節點中板與管理主板的節點信息上報、散熱信息上報、故障信息上報、一級管理命令接收。