通用背板管理（UBM，Universal Backplane Management）是用於管理和監控伺服器、儲存系統或其他運算設備中背板元件的標準化協定。UBM的主要功能是提供一種統一的方式來管理和監控插在背板上的各種模組（如SAS、SATA、NVMe^®儲存裝置和網路卡等）。UBM讓支援UBM的主機（如CPU、RAID或HBA卡以及其他儲存控制器）能夠準確了解UBM背板的功能以及偵測儲存設備類型和存在。

可以確保系統的可靠運作和維護，這是使用UBM通用背板設計的優勢：

1. 儲存設備識別：自動識別連接到UBM背板上的儲存設備類型和規格，以便進行相應的配置和管理。UBM能夠輕鬆識別需要更換的存儲設備所在的位置，在相關故障排除時，可識別儲存設備插槽。

2. UBM背板支援三種儲存協議（Tri-Mode），使得系統能夠靈活配置和支援不同類型的儲存設備，多用途MCIO（Mini Cooledge）電纜連接到所有儲存設備插槽，而無需更換或修改硬體。

3. 管理背板上的LED模式：UBM能夠在每個儲存裝置插槽上使用IBPI 3 LED編碼， 提供硬碟活動的LED信號，包括儲存裝置使用LED、故障LED和電源LED等。

4. UBM背板獨立的電源和環境管理設計：即時監控UBM背板和連接的儲存裝置，如溫度、電壓、電流和風扇速度等硬體參數，儲存裝置突發電壓或是升高溫度的變化。提供重新啟動無動作儲存裝置。

5. UBM在PCIe^®重置：UBM能夠在PCIe （Peripheral Component Interconnect Express）重置特定插槽上的NVMe SSD儲存裝置。同時，UBM可以管理多個PCIe插槽、處理重置和電源控制。它提供用於監視和控制PCIe設備的接口，包括根據需要發出PCIe重置，能夠確保PCIe設備在偵測到故障後正確PCIe重置並儲存裝置重新初始化，提高系統可靠性。

6. 熱插拔支援：管理熱插拔儲存裝置設備，確保在更換或添加儲存裝置時不會影響系統運作。

7. UBM支持PCIe SRIS的規劃（Separate RefClock Independent Spread Spectrum Clocking Architecture），這是一種用於PCIe設備的時脈架構。它允許使用獨立的參考PCIe時脈源來同步PCIe主設備和裝置的連結，而不是傳統的共享PCIe時脈源。由於PCIe主設備和裝置兩端不需要共用同一個PCIe時脈源，PCIe佈線更靈活。它使用獨立PCIe時脈源可以減少因時脈訊號傳輸而引入的雜訊和干擾，提升訊號完整性。這使得PCIe設備可以透過較長的電纜或背板進行連接，而不會因為時脈訊號的衰減或延遲而導致不穩定。

8. 降低UBM背板設計複雜性和成本：透過使用支援多協定的單一背板設計，可以減少需要支援不同儲存協定的獨立背板數量，從而降低背板硬體設計複雜性和成本。

應用場景：

- 資料中心（Data Center）：在資料中心中使用三種儲存協議（Tri-Mode）背板，可靈活部署不同類型的儲存設備，滿足不同的效能和儲存需求。

- 企業儲存系統（Enterprise）：企業可以利用此技術在同一系統中整合高效能NVMe SSD和高容量SATA/SAS硬碟，從而優化效能和儲存密度。

Microchip EEC1005 UB2除了以上UBM通用背板的設計優勢之外，還有以下優勢：

Microchip EEC1005 UB2使用SFF-TA-1005的UBM指令集通訊協定、易於設計的真正通用背板管理（UBM），可用於SAS、SATA、NVMe儲存裝置背板，提供完整的儲存管理並向UBM的主機報告。Microchip EEC1005 UB2透過硬體腳位的配置可以進行不同NVMeSSD/SATA/SAS的設計組合，來滿足背板的設計需求，減少UBM軔體開發時程和硬體設計的複雜性。

Microchip EEC1005 UB2有內建512KB快閃記憶體，可以用來儲存有安全防護的UBM軔體以及配置多個UBM控制器和FRU（Field Replacement Unit）。背板設計者可以使用Microchip UBM FRU應用軟體來編輯多個內建256B UBM FRU配置，提供可以優化UBM FRU設計和產生。為了做即時修正，工程師可以透過BMC I2C進行在線的UBM FRU更新。

Microchip EEC1005支援每個設備插槽的IBPI LED行為顯示，如活動、故障和定位。而這三個IBPI LED的編碼閃礫時間可以透過EEC1005客制化FRU的編輯來達成。電路板製造過程中，透過簡單硬體配置，也有增加背板LED組裝測試在工廠生產線，可以有工廠作業流程簡單完成UBM LED目試的檢驗，以驗證電路板走線連接。

Intel VPP的支持是透過系統管理匯流排（SMBus），以其他替用指令集來進行UBM背板儲存裝置的偵測和識別，所以會用於Intel特定晶片組（如Intel Birch stream），其設計是直接有PCIe和SMBus連結到UBM背板。Microchip EEC1005 UB2有相對應16*Virtua IO平行擴充腳位，這些IO擴充腳位則可以用來管理和控制背板的二個SSD儲存裝置，Microchip EEC1005-UBM2的每個連接埠支持多個Intel VPP從位址。

Microchip有完整系統解決方案，如資料中心（Data Center）、PCIe switch、HBA Storage、Raid controller、eROT及UBM背板設計。如您對於Al/企業伺服器有任何設計的想法，可以拜訪以下網頁或是連絡Microchip業務及代理商，讓我們解答任何伺服器設計上的問題：

https://www.microchip.com/en-us/solutions/data-centers-and-computing

本文作者為：Microchip Staff Embedded Solutions Engineer 吳敏杰