[发明专利]冗余路径功率子系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明主题的实施例总体上涉及功率系统领域，并且更具体地，涉及控制高可用性系统中的转换器的容错阵列。

背景技术

用于微处理器的高可用性电源系统包括可以在冗余布置中使用的单个封装中的、用于功率转换、控制、诊断以及通信的组件。然而，为了获得高可用性，还利用冗余控制和监视系统来监视状态，提供电源系统的各个元件之间的通信，并且检测故障以用于维护目的。传统的系统利用额外的相位调节器(例如，降压调节器)在多相位调节器布置中实现相位级冗余。相位调节器使用保护电路而与其他相位隔离开。当某相位调节器故障时，额外的相位调节器之一提供故障的相位调节器的作用。

发明内容

本发明主题的实施例包括一种冗余路径功率子系统。该冗余路径功率子系统包括多相位功率转换器中的多个相位调节器。多个相位调节器包括至少N+2个相位调节器。N个相位足以服务于与冗余路径功率子系统耦合的电负载。冗余路径功率子系统还包括多个电源，以及在多个电源和多个相位调节器之间的多个输入和控制路径。多个输入和控制路径包括多个复用逻辑设备以及多个相位控制器。多个相位控制器可操作为控制多个相位调节器。多个复用逻辑设备可操作以复用来自多个电源以及微处理器的用于多个相位控制器的控制信号。

附图说明

对于本领域的技术人员通过参考附图，可以更好理解本实施例并且使众多对象、特征和优势显而易见。

图1描绘了用于高可用性系统的冗余路径功率子系统的所选择的组件的示意图。

图2描绘了具有在相位控制器之一处的故障的冗余路径功率子系统的所选择的组件的示例示意图。

图3描绘了具有在复用逻辑设备之一处的故障的冗余路径功率子系统的所选择的组件的示例示意图。

图4描绘了示例计算机系统。

具体实施方式

以下描述包括示例性系统、方法、技术、指令序列以及实施本发明主题的技术的计算机程序产品。然而，应当理解的是，可以实践这些实施例而不需要这些具体的细节。例如，虽然示例涉及到用于在复用逻辑设备和微处理器之间通信的串行外设接口(SPI)总线，但是实施例并不限制于此。实施例可以使用用于在复用逻辑设备和微处理器之间通信的串行输入/输出交换(SIOX)总线、控制器局域网络(CAN)总线等。实施例也不限制于利用用于在复用逻辑和电源之间通信的内部集成电路(I2C)总线。实施例可以利用用于在复用逻辑和电源之间通信的系统管理总线(SMBus)、功率管理总线(PMBus)等。在另一个例子中，为了不混淆描述，不详细示出众所周知的指令例子、协议、结构以及技术。

一种具有在电源和多相位功率转换器之间的输入和控制的冗余路径的微处理器功率管理子系统(下文中称为“冗余路径功率子系统”)克服了由使用通用多相位控制器(例如，单个多相位控制器)的微处理器功率管理子系统带来的单点故障。取代单相位控制器控制多相位功率转换器的多个或所有相位，相位控制器控制在冗余路径功率子系统中的多个相位功率转换器的每个相位。输入和控制的冗余路径包括冗余相位控制器以及多个复用逻辑设备。

图1描绘了用于高可用性系统的冗余路径功率子系统的所选择的组件的示意图。图1描绘了冗余路径功率子系统100，包括电源103、电源107、微处理器101、复用逻辑设备105、可熔电阻器102、复用逻辑设备109、可熔电阻器104、相位控制器111、相位调节器115、相位控制器113、相位调节器117、相位控制器112以及相位调节器116。冗余路径功率子系统100包括用于电负载的N+2个并联的相位调节器的阵列，其中N个相位足够适用于电负载。每个相位具有足够低的故障率，多于两个相位故障的概率有效地为零。相位调节器115、相位调节器116以及相位调节器117图示了在冗余路径功率子系统100中的N+2个相位调节器中的三个。在阵列中的每个相位调节器与相位控制器(例如，电压条机器模块(VRM)控制器)耦合，以接收控制信号(例如，电压参考、电流控制、时钟等)。相位控制器111、相位控制器112以及相位控制器113图示了冗余路径功率子系统100中的N+2个相位控制器中的三个。