56 Gbps高速信号传输系统仿真验证设计

新一代高性能计算机的高速信号传输系统采用56 Gbps PAM4信号实现,传输通道跨越多块PCB板和多级连接器,信号完整性设计面临极大挑战。提出了面向全通道的56 Gbps高速信号传输系统仿真验证方案,通过板材参数校准、连接器参数测试、PCB布线模型提取,建立了更接近实际情况的复杂传输通道模型,并进行了全通道协同仿真实验。通过仿真实验与设计优化迭代,成功保障了56 Gbps PAM4高速信号的稳定可靠传输。

高性能计算机电源系统的设计与实现

从系统级、机柜级、板级三方面详细介绍了某高性能计算机电源系统的实现方案。重点介绍了计算板的电源和控制电路的设计方法,并对电源系统的稳定性进行了分析,提出了解决方法,最后给出了系统运行时的电源实测波形。运行结果表明,该系统具有供电质量高,可靠性高,易于维护,能进行故障诊断等优点。

高性能计算机系统电源设计

为了满足某高性能计算机系统高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12V一级母线直流分布式供电系统进行设计。介绍了计算机柜和主板的电源设计框图和工作原理,对计算主板的电压调节模块进行了详细分析,建立了基于自适应电压定位控制的电压调节模块小信号模型,分析了输出阻抗和系统控制带宽,由此得出了补偿回路设计原则,最后实测了动态响应波形。应用结果表明,电源各项技术指标完全满足该系统供电要求。

高性能计算机总线变换器输出阻抗优化设计

针对中间母线架构分布式供电的高性能计算机电源稳定性问题,详细分析了三种不同控制方法总线变换器的输出阻抗特性,给出了负载点变换器输入阻抗低频值和总线变换器输出阻抗峰值的计算公式。建立了由一个总线变换器和两个负载点变换器组成的实验电路,对总线变换器输出阻抗进行了优化设计,并实际测量了输入和输出阻抗,验证了理论分析的正确性。实验和应用结果表明,输出阻抗优化设计可以有效解决高性能计算机电源稳定性问题。

超级计算机电源设计及实现

为了满足某千万亿次超级计算机高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12 V直流分布式供电系统。详细介绍了机柜级、板级和处理器的电源设计框图和工作原理,采用SIMPLIS仿真软件对电压调节模块和其他DC-DC变换器进行了仿真和验证。在此基础上,对系统稳定性进行了分析,提出了解决稳定性问题的若干措施。最后实测了系统运行时的部分电源电压波形。测量和运行结果表明,电源设计完全满足该超级计算机的供电要求。

大规模并行计算机电源系统稳定性分析

大规模并行计算机电源系统通常都采用分布式供电架构,系统稳定性设计是其中的难点和关键点。本文提出了一种实用的输入输出阻抗匹配方法,详细分析了变换器的输入和输出阻抗,绘制了阻抗特性波特图,根据仿真结果确定了总线上的输出电容。电源系统测试和运行结果表明,在总线上放置合适的电容可以解决系统稳定性问题。

多核处理器电压调节模块的研究与实现

随着计算机技术的飞速发展,多核处理器已得到广泛的应用。本文详细介绍了某高性能计算机中多核处理器的电压调节模块的实现方法,并对主电路、输出滤波器、反馈补偿电路等部分进行了详细设计和参数计算。应用结果表明,该电压调节模块完全满足多核处理器的供电要求。

高性能计算机中电压调节模块阻抗特性研究

针对高性能计算机中电源模块或子系统之间相互作用而导致的不稳定性问题,详细研究了多核处理器电压调节模块的输入输出阻抗特性。建立了电压调节模块的小信号模型和系统框图,求出了各种传递函数,设计了反馈补偿回路,并对开环和闭环阻抗特性进行了仿真和实际测量。仿真和测量结果为解决系统稳定性问题打下了基础。

DC-DC变换器的输入系统不稳定性

本文简要介绍了直流分布式供电系统中DC-DC变换器输入系统不稳定性的产生原因,提出了两种解决系统不稳定性问题的方法,并给出了参数计算公式。

高性能计算机系统电源研究与实现

针对某高性能计算机系统的供电要求,采用了12V母线直流分布式供电系统,详细介绍了计算机柜和计算主板的电源设计方案,并对计算主板上的处理器电源进行了详细分析;重点介绍了回路增益、补偿网络、输出滤波器的参数设计方法。应用结果表明,该电源完全满足高性能计算机系统的供电要求。

基于HIP6004E的降压型DC/DC变换器的设计

对HIP6004E降压型同步整流控制器的特点,性能指标,引脚功能和工作原理进行了介绍。

高端路由器供电系统的设计

本文介绍了分布式供电系统和三种基本的板上DC/DC转换器的结构,分析了其优缺点,在此基 础上提出了一台高端路由器供电系统的设计方案,并给出了电源设计框图。

刀片式插件板热插拔控制策略研究

本文通过对各种热插拔控制策略的研究,针对新一代高性能计算机系统采用的12V直流母线供电结构,对该系统刀片式插件进行热插拔电路设计。采用最新的具有PMBusTM通信接口的控制技术实现了对刀片式插件电源总线的测量、保护和控制,并对电路进行了实验测试。该设计技术将应用于新一代超级计算机各类插件板上。

高性能计算机电源系统设计的关键技术

本文讨论了高性能计算机电源系统设计的三个关键问题———确定电源架构、选择DC/DC电源和进一步提高电源系统的可靠性。本文作者根据实际工程设计经验,总结出解决这些问题的技术方案和方法。

基于UNIX多进程机制的实时监控软件的设计与实现

本文介绍了使用多进程技术实现UNIX操作系统环境下的实时监控软件的设计思想 ,重点说明了进程间的数据交换和同步 ,软件的实时性 ,串口的原始工作方式及通讯超时的探测。

天河超级计算机系统插件板软启动电路设计与实现

针对天河高性能计算机系统插件板12V供电结构进行软启动电路设计,采用最新的控制技术实现了全系统插件板大电流热插拔的功能,并对电路进行了实验测试。该设计技术最终应用在天河超级计算机全系统各类插件板上。

超级计算中心供电系统探讨

随着高性能计算机系统规模的扩大,能耗已成为阻碍高性能计算产业发展的主要瓶颈之一。构建绿色节能超级计算中心最关键、最核心的就是用电效率的问题。首先对超级计算中心供电系统结构进行阐述并给出了优化方案;然后总结了针对供电系统自身的节能策略,并介绍了超级计算中心综合能源管理调度的设想;最后,总结并展望了该领域未来的发展方向。

适用超级计算机的一种优化供电方式

本文提出了一种适用刀片式结构超级计算机的优化供电方式,将刀片式结构超级计算机供电广泛采用的两级直流母线、三级电源变换的供电方式改为一级直流母线和两级电源变换,同时仍保留了可接入后援蓄电池的直流电输入接口。文中对在超级计算机上实现这种优化供电方式的主要技术难点进行了论述,并提供了详细的解决方案。这种优化的供电方式已经在某超级计算机系统中得到了实际应用。应用效果证明,这种供电方式能够提高供电效率,降低电源成本,减少电源器件对插件板板面的占用,提高电源系统的可靠性。对在电源系统设计工作中如何降低超级计算机能耗的其他方法也做了简要介绍。

基于LT1641的双路热插拔电路设计

针对某大型数据系统带有双路电压结构插件板的具体情况,给出了用LT1641热插拔控制器来进行热插拔电路设计的具体方法。同时给出了基于LT1641来实现两部分电路互锁的具体电路,最后给出了对该电路进行实验测试的测试波形结果。

开关电源低纹波设计研究

本文提出了一种基于开关电源原理的极低纹波电源的设计方案,该方案不仅克服了线性电源体积大、效率低等致命弱点,同时还能够将输出纹波控制在极低水平。