AdvancedTCA ECO Modular机箱:降低系统成本并优化产品功能

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PICMG AdvancedTCA规范于2002年**发布,规定*大单板功率200W,*大RTM模块功率15W。对于当时的机架供应商来说,通过插箱提供足够的气流实现充分冷却是一个实实在在的挑战。自那时起,对单板功率的要求显著提高,新一代机架可以提供大约250W的单板散热能力。到2010年,300W散热能力的机架已经上市,供应商在RTM板上安装有源部件,单RTM板功率高达30W。现在,对于板至板的40G以太网数据传输应用,单板功率普遍达到了450W(前部400W+RTM板50W),相应的高性能机架也已经问世。高性能机架的市场竞争会一直继续,功率超过1kW的双间距板已经进入了议程。

过去,AdvancedTCA仅应用于高性能应用,例如Tier-1Telecom、DatacomTEMS和OEM应用。现在,AdvancedTCA的应用越来越广泛,许多新用户开始采用AdvancedTCA作为他们的未来平台。随着市场上新用户的增多,新的挑战也随之而来。过去,用户普遍利用了AdvancedTCA的所有功能,例如99.999%的可用性。现在,越来越多的用户习惯于根据自身应用需求优化AdvancedTCA功能,同时优化成本。此外,单板功率范围也变得从低性能应用的150W到*高要求的500W,所有应用对于成本都十分敏感。如前所述,选择AdvancedTCA的许多新应用所需的功能比完整冗余AdvancedTCA提供的要低,因此必须优化机架,**匹配应用需求和成本要求。

为解决这一难题,Pentair发布了Schroff AdvancedTCA ECO机架。ECO Modular是一种14插槽、 14U的模块化AdvancedTCA机架,能够满足特定应用的具体功能和成本需求:机架功能可根据需求进行添加或移除;冷却性能和电源输入可以轻松调节。AdvancedTCA ECO 机架研发的重点是实现简单设计以及优化成本。

冷却:简单、高效

**台支持单板功率200W到250W的 AdvancedTCA机架高度为12U,要实现300W的单板功率,机架高度就需要提高到13U。现在,单槽功率450W的机架高度已经提高到了14U。为什么要增加高度呢?这是因为单板功率越高,将热量从板除去所需的风量就越大 — 这可以通过使用性能更高、转速更快的风扇来实现。如果需要进一步冷却,我们需要更多的风量 — 增大进风口和排风口截面以提供更多空气。如今,单槽功率达到450W的机架高度至少为14U,并采用了推/拉冷却理念;机架内有两个风扇盘,分别位于插箱上下部,呈直线排列,确保穿过插槽的高气压抵消板上的高空气阻力。对于这些机架来说,*大的制约因素是高度。相对较小的进风口和排风口提高了空气阻力(通过风扇予以抵消),因此需要高性能风扇将足够多的空气推入机架。

ECO Modular机架高度为15U,额外的1U使得可以只用1个带8个标准风扇的风扇盘满足单板450W的散热需求。如果在风扇盘上使用6个更高性能的风扇,散热能力可以超过单板功率500W。如果只使用6个标准风扇,机架的冷却能力仍在单板功率250W以上。通过标准的模块化风扇盘选项,ECO Modular机架的冷却性能和成本可以根据具体应用进行专门优化。

在一个正确优化的机架内,即使只安装一个风扇盘,无冗余,单个风扇失效也不会造成任何板过热。ECO Modular机架风扇盘安装在插箱下部,直接插入背板,拥有一个大型进风口,风扇以较小的角度安装,这样可以使气流穿过背板上的开孔以冷却RTM。电信警报面板和两个用于机架管理器控制台端口的RJ-45连接器布置在风扇盘的前面板上,这样ECO Modular机架就不需要安装单独的报警模块。风扇控制板包括一个智能控制器。在机箱管理方面,可选择安装在15槽位的机箱管理板或刀片自带的管理板,ECOModular还提供了自主模式,不需要任何机架管理器也可以运行系统。在自主模式下,风扇控制器监控进气和排气温度,然后相应调节风扇转速。传统 AdvancedTCA机架内的空气过滤器安装在前部可拆卸托盘上。在ECO Modular机架上,空气过滤器安装在风扇盘上,过滤器支架具有大型穿孔以实现*佳空气流量。

可扩展电源输入

在ECO Modular机架的研发过程中,以*低成本实现可靠的功率分布是首要目标。电源输入模块支持250或500W单槽功率、无冗余或冗余电源输入。为实现这一目标,Pentair开发了具有两个断路器 (50 Amps) 的PEM板。PEM板中包含电源滤波功能。根据客户要求,断路器和滤波功能可以移除,以优化解决方案。对于无冗余250W单槽功率,只需安装一个PEM板。对于冗余250W单槽功率或无冗余500W单槽功率,需要安装两个PEM板。对于冗余500W单槽功率,需要安装4个PEM板。PEM板可以根据被要求的配置,安装在机架后部的一个模块内。PEM不具备管理功能,也不支持热插拔,但可以简单而迅速地更换。

背板选件

ECO Modular机架提供两种背板选件:双星背板和双-双星背板。两种背板都符合 IEEE40GBase-KR4标准,以太网数据传输率为10Gbps每端口,每通道4个端口。这样,节点板与交换板间的传输率总计达到40Gbps(也称为40G背板)。在一个双-双星背板中,使用4个交换板,这样数据可以通过2个交换板实现全冗余传输,总计达到80Gbps。如果交换板配置为3+1冗余,板间的传输速率可以达到120Gbps。两种背板上的IPMB管理总线拓扑结构为Bused。

优化性能和成本

Schroff AdvancedTC AECO Modular机箱有很好的散热和数据传输方面的性能,因此可以满足广泛的应用需求。根据实际应用需求调整机箱功能可以实现具有**化性能和成本效率的解决方案。ECO Modular机架具备冗余技术、高效散热、PEM性能,并在保证高可靠高质量的情况下提供更多轻松适应不同应用需求的解决方案。Pentair提供2种配置的AdvancedTCA ECO Modular机架,所有其他模块化配置可以根据应用规格进行自定义安装。

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