通用背板管理(UBM,Universal Backplane Management)是用於管理和监控伺服器、储存系统或其他运算设备中背板元件的标准化协定。UBM的主要功能是提供一种统一的方式来管理和监控??在背板上的各种模组(如SAS、SATA、NVMe®储存装置和网路卡等)。UBM让支援UBM的主机(如CPU、RAID或HBA卡以及其他储存控制器)能够准确了解UBM背板的功能以及侦测储存设备类型和存在。
可以确保系统的可靠运作和维护,这是使用UBM通用背板设计的优势:
1. 储存设备识别:自动识别连接到UBM背板上的储存设备类型和规格,以便进行相应的配置和管理。UBM能够轻松识别需要更换的存储设备所在的位置,在相关故障排除时,可识别储存设备??槽。
2. UBM背板支援三种储存协议(Tri-Mode),使得系统能够灵活配置和支援不同类型的储存设备,多用途MCIO(Mini Cooledge)电缆连接到所有储存设备??槽,而无需更换或修改硬体。
3. 管理背板上的LED模式:UBM能够在每个储存装置??槽上使用IBPI 3 LED编码, 提供硬碟活动的LED信号,包括储存装置使用LED、故障LED和电源LED等。
4. UBM背板独立的电源和环境管理设计:即时监控UBM背板和连接的储存装置,如温度、电压、电流和风扇速度等硬体叁数,储存装置突发电压或是升高温度的变化。提供重新启动无动作储存装置。
5. UBM在PCIe®重置:UBM能够在PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)重置特定??槽上的NVMe SSD储存装置。同时,UBM可以管理多个PCIe??槽、处理重置和电源控制。它提供用於监视和控制PCIe设备的接囗,包括根据需要发出PCIe重置,能够确保PCIe设备在侦测到故障後正确PCIe重置并储存装置重新初始化,提高系统可靠性。
6. 热??拔支援:管理热??拔储存装置设备,确保在更换或添加储存装置时不会影响系统运作。
7. UBM支持PCIe SRIS的规划(Separate RefClock Independent Spread Spectrum Clocking Architecture),这是一种用於PCIe设备的时脉架构。它允许使用独立的叁考PCIe时脉源来同步PCIe主设备和装置的连结,而不是传统的共享PCIe时脉源。由於PCIe主设备和装置两端不需要共用同一个PCIe时脉源,PCIe布线更灵活。它使用独立PCIe时脉源可以减少因时脉讯号传输而引入的杂讯和干扰,提升讯号完整性。这使得PCIe设备可以透过较长的电缆或背板进行连接,而不会因为时脉讯号的衰减或延迟而导致不稳定。
8. 降低UBM背板设计复杂性和成本:透过使用支援多协定的单一背板设计,可以减少需要支援不同储存协定的独立背板数量,从而降低背板硬体设计复杂性和成本。
应用场景:
- 资料中心(Data Center):在资料中心中使用三种储存协议(Tri-Mode)背板,可灵活部署不同类型的储存设备,满足不同的效能和储存需求。
- 企业储存系统(Enterprise):企业可以利用此技术在同一系统中整合高效能NVMe SSD和高容量SATA/SAS硬碟,从而优化效能和储存密度。
Microchip EEC1005 UB2除了以上UBM通用背板的设计优势之外,还有以下优势:
Microchip EEC1005 UB2使用SFF-TA-1005的UBM指令集通讯协定、易於设计的真正通用背板管理(UBM),可用於SAS、SATA、NVMe储存装置背板,提供完整的储存管理并向UBM的主机报告。Microchip EEC1005 UB2透过硬体脚位的配置可以进行不同NVMeSSD/SATA/SAS的设计组合,来满足背板的设计需求,减少UBM轫体开发时程和硬体设计的复杂性。
Microchip EEC1005 UB2有内建512KB快闪记忆体,可以用来储存有安全防护的UBM轫体以及配置多个UBM控制器和FRU(Field Replacement Unit)。背板设计者可以使用Microchip UBM FRU应用软体来编辑多个内建256B UBM FRU配置,提供可以优化UBM FRU设计和产生。为了做即时修正,工程师可以透过BMC I2C进行在线的UBM FRU更新。
Microchip EEC1005支援每个设备??槽的IBPI LED行为显示,如活动、故障和定位。而这三个IBPI LED的编码闪砾时间可以透过EEC1005客制化FRU的编辑来达成。电路板制造过程中,透过简单硬体配置,也有增加背板LED组装测试在工厂生产线,可以有工厂作业流程简单完成UBM LED目试的检验,以验证电路板走线连接。
Intel VPP的支持是透过系统管理汇流排(SMBus),以其他替用指令集来进行UBM背板储存装置的侦测和识别,所以会用於Intel特定晶片组(如Intel Birch stream),其设计是直接有PCIe和SMBus连结到UBM背板。Microchip EEC1005 UB2有相对应16*Virtua IO平行扩充脚位,这些IO扩充脚位则可以用来管理和控制背板的二个SSD储存装置,Microchip EEC1005-UBM2的每个连接埠支持多个Intel VPP从位址。
Microchip有完整系统解决方案,如资料中心(Data Center)、PCIe switch、HBA Storage、Raid controller、eROT及UBM背板设计。如您对於Al/企业伺服器有任何设计的想法,可以拜访以下网页或是连络Microchip业务及代理商,让我们解答任何伺服器设计上的问题:
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本文作者为:Microchip Staff Embedded Solutions Engineer 吴敏杰