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天蝎项目整机柜服务器解决方案

天蝎整机柜服务器技术规范

Version 2.0

天蝎项目组

2014/8/29

天蝎整机柜服务器技术规范 Version 2.0

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文档版本修订记录

“天蝎技术规格 Version 2.0”修订记录

版本修订人时间变更内容简述

draft 阿里巴巴、百度、腾讯、

中国电信、英特尔 2012.12.30 汇总原始需求

Rev 0.3 阿里巴巴、百度、腾讯、

中国电信、英特尔 2013.06.28

和 vendor讨论需求与部分

实现

Rev 0.5 阿里巴巴、百度、腾讯、

中国电信、英特尔 2013.11.08

完善各模块定义，及硬件

相关的技术细节

Rev 0.9

阿里巴巴、百度、腾讯、

中国电信、中国移动、英

特尔

2014.08.19

修订各模块定义，及完善

技术要求细节，统一术语

描述。

Rev 1.0 开放数据中心决策委员

会 2014.08.29 审批发布


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目录

目录 ................................................................................................................................................................ 3

第一章前言 ............................................................................................................................................ 5

1.1 概述 ................................................................................................................................................. 5

1.2 术语说明 ......................................................................................................................................... 6

第二章机柜系统（Rack Subsystem） ................................................................................................... 7

2.1 尺寸规格 ......................................................................................................................................... 7

2.2 功能分区 ......................................................................................................................................... 7

2.3 后部规格 .......................................................................................................................................10

2.4 顶部规格 .......................................................................................................................................11

2.5 底部规格 .......................................................................................................................................13

2.6 承重设计 .......................................................................................................................................17

2.7 并柜设计 .......................................................................................................................................17

2.8 接地方式 .......................................................................................................................................18

2.9 Busbar 及结构位置 ........................................................................................................................19

2.10 电源框机构设计 .........................................................................................................................21

2.11 RMC 机构设计 ..............................................................................................................................26

2.12 风扇机构设计 .............................................................................................................................28

2.13 机柜背板机构设计 .....................................................................................................................29

2.14 服务器节点机构设计 .................................................................................................................29

2.14.1 节点托盘背板机构 ..........................................................................................................29

2.14.2 服务器定位及机柜背板定位设计 ...................................................................................32

2.14.3 服务器止位设计 ..............................................................................................................35

2.14.4 服务器固定孔设计 ..........................................................................................................37

第三章网络系统（Network Subsystem） ..........................................................................................39

第四章供电系统（Power Subsystem） ..............................................................................................39

4.1 电源框(Power Shelf) ......................................................................................................................39

4.2 电源模块（PSU） .........................................................................................................................41

4.3 主铜排（Busbar） ........................................................................................................................45

4.4 节点连接器（Clip） .....................................................................................................................47

第五章散热系统（Cooling Subsystem） ............................................................................................47

5.1 散热区域（Cooling Zone） ..........................................................................................................47

5.2 风扇模组（Fan Tray） ..................................................................................................................48

5.3 风扇盒（Fan Cage） .....................................................................................................................48

5.4 风扇（Fan） ..................................................................................................................................48

5.5 风扇背板（Fan Board） ...............................................................................................................50

5.6 控制策略 .......................................................................................................................................51

第六章机柜管理系统（RMC Subsystem） .........................................................................................53

6.1 系统组成 .......................................................................................................................................53

6.2 系统拓扑图 ...................................................................................................................................53


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6.3 管理系统功能 ...............................................................................................................................54

6.3.1 节点监控 ............................................................................................................................54

6.3.2 电源监控 ............................................................................................................................55

6.3.3 风扇监控 ............................................................................................................................55

6.3.4 通讯接口 ............................................................................................................................56

6.3.5 CLI 命令规范 ........................................................................................................................56

6.3.6 IPMI 命令规范 .....................................................................................................................56

6.4 RMC 单元 ........................................................................................................................................56

6.4.1 尺寸 ....................................................................................................................................56

6.4.2 硬件配置 ............................................................................................................................57

6.4.3 散热 ....................................................................................................................................57

6.4.4 连接电源框接口 ................................................................................................................57

6.4.5 PIN 功能定义 .......................................................................................................................58

6.5 机柜背板（RBP） ..........................................................................................................................62

6.6 服务器托盘背板（TBP） .............................................................................................................64

6.7 节点信号转接板（NSTB） ...........................................................................................................65

6.8 电源框背板（PBP） .....................................................................................................................65

第七章服务器节点（Server Node） ..................................................................................................67

7.1 服务器托盘（Server Tray）尺寸 ..................................................................................................67

7.2 主板（Mother Board）尺寸 .........................................................................................................67

7.3 托盘背板（TBP） .........................................................................................................................68

7.4 节点供电需求 ................................................................................................................................68

7.5 面板规格 .......................................................................................................................................69

7.6 指示灯功能定义 ...........................................................................................................................69

第八章环境及机房要求 ......................................................................................................................70

8.1 工作环境 ........................................................................................................................................70

8.2 存储环境 .......................................................................................................................................70

8.3 机房要求 .......................................................................................................................................70

第九章电磁辐射 ..................................................................................................................................71

附录 ..............................................................................................................................................................72

附录 1 服务器节点配置参考 ............................................................................................................72

附录 2 RMC 软件 CLI 命令规范 ........................................................................................................75

附录 3 RMC 支持的 IPMI 命令规范 .................................................................................................75

附录 4 整机柜管理框架指南 ............................................................................................................75


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第一章前言

1.1 概述

天蝎 2.0 整机柜服务器解决方案，是在天蝎 1.0 技术规范基础上的演进版本。仍然

采用模块化设计方案，分为机柜子系统、网络子系统、供电子系统、服务器节点

子系统、集中散热子系统、集中管理子系统共六大部分组成。

主要改进点：

1. 定义了 2100mm、2300mm 两种规格的机柜；

2. 重新定义了机柜的内部尺寸，统一为 538mm 内框；

3. 重新定义了每 U 的高度为 46.5mm；

4. 增强了机柜背板功能，并可实现热插拔维护；

5. 服务器节点与机柜系统解耦，可实现服务器节点混插互换；

6. 明确定义了风扇的尺寸，统一为 140*38 规格；

7. 增加了机柜顶部扩展功能；

机柜子系统采用了当前流行标准机架的外形尺寸，高度为 2100mm 和 2300mm 两种

规格、宽度 600mm、深度 1200mm。机柜实际可用空间分别为 42U 和 46U，分为

上、中、下三部分，最上面 19U（或 23U）、最下面 20U 为服务器和交换机空间，

可部署 1U1、1U2、1U3 形态的服务器节点，或 TOR 网络交换机，且在机柜顶部预

留扩展功能，实现交换机外置机柜顶部，对交换机数量进行扩展。中间 3U 空间用

于部署 PSU 和 RMC 单元。

集中电源子系统占 3U 空间，采用模块化设计方案。最多可容纳 10 个 PSU 模块，可

提供双路输入冗余，实现 N+N 或 N+1 模块冗余，单路支持 7~12KVA 的供电容量。

电源支持 220VAC、380VAC、240VDC、336VDC 等多种输入规格， PSU 集中输出至

12VDC 铜排，机柜内铜排设计可分为上下两段，每段设计容纳最大电流为 600

安培。服务器节点、风扇通过 12VDC Busbar 直接取电。


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集中散热子系统，采用了风扇墙共享设计，由 RMC 或机柜背板（RBP）实现独立

风扇控制。以 Cooling Zone 为单位独立设计，采用了 N+1 冗余设计，可以实现独

立维护，并对节点透明。

1.2 术语说明

RMC： Rack Management Controller，机柜管理单元；

PBP： Power Back Plane，电源框背板；

RBP： Rack Back Plane，机柜背板；

NSTB： Node Signal Transfer Board，节点信号转换板，位于 Server Tray 里面，

用于连接 Tray Back Plane 和 Rack Back Plane；

TBP： Tray Back Plane，服务器托盘背板；

Cooling Zone：共享散热区域；；

Fan Tray：风扇模组；

Fan Cage：风扇盒，含支架和风扇；

Fan：单体风扇；

FB： Fan Board，风扇背板；

MB： Mother Board，服务器主板；

Node：服务器节点；

Server：同 Node，服务器节点；

PSU： Power Supply Unit，电源模块，又称电源模组；

Power Shelf：电源框；

Rack：机架框体；

Busbar： 12VDC 主铜排，又称母排；

SU： Scorpio Rack Unit，文中简称 U，机柜高度单位，1SU=46.5mm；

RTC： Real-Time Clock，实时时钟芯片


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第二章机柜系统（Rack Subsystem）

2.1 尺寸规格

天蝎 2.0 机柜分 2 种规格，2100mm 高度和 2300mm 高度。

其主要差别在于 2100mm 高度的可用空间为 42U、2300mm 高度的可用空间为 46U。

其他参数见下表，括号内为允许的制造公差范围。

表格 1 Rack 尺寸规格

项目规格 1 描述规格 2 描述

高度（含滚轮） 2100mm（±2mm） 2300mm（±2mm）

有效使用空间（U） 42U 46U

深（长）度 1200mm（±2mm）

外框宽度 600mm(+0mm,-3mm)

1U 高度 46.5mm

内框宽度 538mm（0，+2mm）

最小节点调节高度 1U

2.2 功能分区

（1）水平分区

柜内水平空间分为三部分：前部、中部、后部。

前部空间：含理线及立柱空间，占 150mm

中部空间：节点托盘的空间，占 850mm

后部空间：含静压腔和风扇窗空间，占 200mm

图示如下：


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图表 1 机柜水平布局

（2）垂直分区

机柜垂直方向分为下、中、上 3 个区间：Node Zone 1、Power Zone、Node Zone2

U 编号定义：从机柜的底部自下往上顺序为 1U~42U 或 1U~46U

各分区尺寸定义如下：

表格 2 机柜垂直分区尺寸定义

规格 1 规格 2

机柜下部空间：20U（Node zone1）

20U x 46.5mm=930mm

机柜中部空间：3U（Power Zone）

3U x 46.5mm=139.5mm

机柜上部空间：19U（Node zone2）

19U x 46.5mm=883.5mm

机柜下部空间：20U（Node zone1）

20U x 46.5mm=930mm

机柜中部空间：3U（Power Zone）

3U x 46.5mm=139.5mm

机柜上部空间：23U（Node zone2）

23U x 46.5mm=1069.5mm

Node Zone1 可用于部署服务器节点和交换机，要求交换机可以部署在任意 U 位置；

Node Zone2 可用于部署服务器节点和交换机，要求交换机可以部署在任意 U 位置；

Power Zone 用于部署 PSU 和 RMC；

3. RMC 位置


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RMC 在机柜内和 Power Shelf 共享空间，位于 Power Shelf 内部，前视图左侧

4. 布局概览

布局中安装交换机位置，要求设计 21inch->19inch 转换支架，用于部署 19 inch 商用交

换机。 21inch->19inch转换支架以1U为单位设计，可以安装在Node Zone1和Node Zone2

的任意 U 位置，以满足交换机安装在不同位置的需求。

机柜分区概览参考下图示意：

图表 2 机柜垂直分区示意图

机柜顶部预留扩展柜功能，在交换机数量及节点数量无法满足要求时，可通过在机

柜顶部增加一结构框体，用于安装固定交换机，实现交换机数量扩展功能，具体如下图

所示。图中仅为示意，满足 19”交换机安装，增加的机柜顶部交换机固定架后，机柜总

Node Zone2

Node Zone1

Power Zone

Node Zone2

Node Zone1

Power Zone


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高度不超过 2500mm，可按照增加的交换机数量进行灵活设计，其机柜顶部交换机固定

架可作为附件，按需发货。

图表 3 机柜顶部扩展示意图

2.3 后部规格

机柜后部规格要考虑风扇窗、机柜背板、Busbar 位置和固定。

1. 风扇窗表格 3 风扇窗规格需求

项目描述

风扇窗形态高度 4U，可覆盖 4U 或者 4U 以上空间散热需求

风扇窗固定位置可按照 1U（46.5mm）为单位进行固定，可以以 1U 为最

小单位调整上下位置

风扇窗固定方式前后抽拔，固定方式不限，要求能采用免工具方式维修

风扇窗把手符合人体工程学，便于双手拆卸和安装


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2. 机柜背板表格 4 机柜后部背板规格

项目描述

机柜背板固定方式厂商自定义，要求固定螺丝不可脱落

机柜背板的位置固定在机柜后视图右侧，可以根据实际需求以 1U 为单

位上下调整

机柜背板运维方式支持热插拔

2.4 顶部规格

机柜顶部要求预留光纤、电缆走线孔、接地线螺孔、并柜螺孔。

（1）线缆开孔

机柜前侧：在机柜顶部距前表面 60mm 处，左右各预留一个面积≥4000mm²开孔；

（光纤、铜缆前走线开孔)

机柜中后侧：在机柜顶部中间距前表面 950mm 处有一个面积≥4000mm²开孔；

（交换机后部走线预留开孔）

机柜后侧：在机柜顶部距后表面 60mm 处左右各预留一个面积≥4000mm²开孔；

（强电 220V AC 或 HVDC 输入线缆走线开孔）

开孔要求：要有毛刷或橡胶进行封堵，且不影响走线；

图表 4 机柜顶部开孔位置图


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（2）接地孔

机柜顶部前、后梁处分别预留有 2 个，共 4 个 M6 的螺纹粗牙孔为接地孔，机柜要

求整体导通，且旁边粘贴接地标签。

图表 5 机柜顶部接地孔位置图

（3）并柜孔

在机柜顶部四个角各 1个，共 4个M8螺纹粗牙孔供机柜并柜，距机柜边尺寸为 30mm，

具体位置参见下图：

图表 6 机柜顶部并柜孔位置图

（4）辅助孔

在机柜顶部的前、后横梁设计 3 个 M6 粗牙螺孔，可用于冷热通道天窗所需的固定


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用途。位置尺寸见下图（单位 mm）：

图表 7 机柜顶部辅助开孔位置图

2.5 底部规格

包括滚轮、支撑柱、接地孔的定义描述。

表格 5 机柜底部规格

项目描述

移动方式滚轮运输，滚轮大小能保证在 10 度以下斜坡上方便移动

滚轮规格整机柜共 4 颗滚轮在机柜底部的四个角；

4 颗滚轮均为万向轮；

单颗滚轮动载、静载均要求≥600kgf；

滚轮、支撑柱位

置范围及底部

限高

滚轮、支撑柱与机房地面接触面范围，见下图

滚轮及支撑柱尺寸范围：（单位：mm）


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机柜底部限高范围：（单位：mm）


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机柜底部固定

方式

机柜底部需预留 8 个腰型孔，相关尺寸如下图。其作用为固定机柜与

机房底座，其示意图如下图所示：（单位：mm）

开孔细部尺寸如下：


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机柜前后底梁前后面均需预留 2 个共 4 个 M8 螺孔，相关尺寸如下图

所示。（单位：mm）

支撑脚规格整机柜共 4 颗支撑脚在机柜底部的四个角；支撑脚与地面支撑部分的外

圆切面，距离机柜各端面大于 5mm；

4 颗支撑脚螺纹为≥M12；

单颗支撑脚静载均要求≥500kgf；

接地孔机柜底部前、后梁处分别各预留有 1 个 M6 的螺纹粗牙孔为接地孔，

机柜整体导通，且旁边粘贴接地标签，如下图所示：

底部接地点（示意位置，机柜前后位置一致）


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2.6 承重设计

2100mm 机柜满配情况下，重量最高可达到 1200Kg，要求机柜立柱支撑强度≥1200Kg；

2300mm 机柜满配情况下，重量最高可达到 1500Kg，要求机柜立柱支撑强度≥1500Kg；

满配情况下机柜变形不超出章节 2.1 尺寸规格定义的机柜尺寸公差范围。

2.7 并柜设计

相邻机柜有可能采用以下 3 种方式并柜：前面立柱、后面立柱、机柜顶部。

（1）前面立柱

2100mm 高度机柜在机柜立柱距地面 600mm、1500mm 高度位置，且在距机柜侧边

15mm 处，单边立柱各有 2 个 M8 粗牙螺纹孔，供机柜并柜；

如下图所示：

图表 8 2100mm 机柜并柜孔尺寸图


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2300mm 高度机柜在立柱距地面 600mm、1500mm、2000mm 高度位置，且在距机

柜侧边 15mm 处，单边立柱各有 3 个 M8 粗牙螺纹孔，供机柜并柜；

如下图所示：

图表 9 2300mm 机柜并柜孔尺寸图

（2）后面立柱

后立柱并柜孔位与前立柱一致；

（3）顶部

要求预留 4 个并柜 M8 粗牙螺孔，参见章节 2.4 顶部规格并柜孔描述。

2.8 接地方式

参见机柜顶部（章节 2.4 顶部规格）、底部（章节 2.5 底部规格）的接地孔部分。


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2.9 Busbar 及结构位置

（1）服务器通过 Tray 背板上的 Clip 从主 Busbar 取电；

（2）电源框后部 12V DC 输出与系统 Busbar 连接，给整机柜全部服务器提供 12V DC

电源；

（3）机柜 Busbar 可设计为上下两根，也可设计为单根。要求 Busbar 可贯穿整体机柜：

2100mm 高度机柜，Busbar 高度需要覆盖至 1U~20U、24U~42U；

2300mm 高度机柜，Busbar 高度需要覆盖至 1U~20U、24U~46U。

（4）Busbar 尺寸和位置如下图所示，Power Shelf 的输出连接机柜主 Busbar 的铜排或线

缆、以及服务器托盘背板的 Clip 设计，要参照 Busbar 尺寸和位置进行。

图表 10 机柜与电源框 Busbar 位置主视图


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图表 11 机柜与电源框 Busbar 位置剖面图

图表 12 机柜与电源框 Busbar 位置尺寸细节图 B

机柜基准面定义：

基准面 A 为底部第一台服务器放置导轨底面基准面；

基准面 B 为服务器前表面，距机柜前面 150mm；


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基准面 C 为机柜内宽 538mm 左基准面。

2.10 电源框机构设计

电源框（Power Shelf），也称为电源模组。

在整机柜第 21U~23U 位置为放置电源框的空间，截取机柜 21U~23U 如下图所示。

电源框可依照 19”或 21’’机柜标准进行设计。若按照 19’’设计，后端固定需要依照如下

图所示尺寸进行相应匹配设计。

图表 13 电源框结构示意图

如下图为电源框前端固定孔位相关尺寸定义：(匹配 19”电源框体)高度≤

135.4mm。

图表 14 电源框前端固定孔尺寸图


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图表 15 电源框前端固定孔尺寸细节图 A

如下图为电源框后端固定孔位相关尺寸定义：

图表 16 电源框后端固定孔尺寸图


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图表 17 电源框后端固定孔尺寸细节图 B

如下图为电源框深度尺寸定义及电源框后部与系统 Busbar 相连接的位置尺寸定义：

图表 18 电源框深度尺寸定义与机柜 Busbar 连接位置尺寸图


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图表 19 电源框与机柜 Busbar 连接位置尺寸细节图 C

如下图为电源框 Busbar 与机柜 Busbar 相连接的螺丝孔

锁紧扭力：45kgf.cm

位置尺寸定义如下：

图表 20 电源框与机柜 Busbar 连接螺丝孔位置图


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剖面 A-A：

图表 21 电源框与机柜 Busbar 连接螺丝孔剖面图

细节图 D：

图表 22 电源框与机柜连接螺丝孔尺寸细节图 D


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Power Zone 基准面定义：

基准面 A 为电源模组（Power Shelf）底部平面。

基准面 B 为服务器前表面，距机柜前面 150mm。

基准面 C 为标准 19”机柜内宽 450mm 左边平面。

2.11 RMC 机构设计

机柜管理单元（RMC）放置在电源框中，固定在电源框的前视图左侧，如下图所示：

相关尺寸需要参考下图所示方式进行电源模组的匹配设计。

图表 23 机柜中 RM 位置示意图

图表 24 RMC 外形示意图

图表 25 RMC 结构尺寸图 1


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图表 26 RMC 结构尺寸细节图 A

图表 27 RMC 结构尺寸图 2


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2.12 风扇机构设计

（1）机柜风扇模组以（Fan Tray）4U 为一单元；

（2） Fan Tray 固定在机柜后部；

（3） Fan Tray 可热插拔维护；

（4）且可以 1U 为单位上下调节位置；

（5）每组风扇模组含 3 个 140mm x 38 风扇盒和风扇背板（FB）；

（6）风扇背板（FB）从机柜中 Busbar 取电供风扇运转；

（7）风扇盒（Fan Cage）可热插拔维护；

（8）风扇模组不仅可覆盖 4U 节点空间进行散热，也可覆盖更多 U 节点进行散热：

当仅覆盖 4U 节点空间进行散热，如果相邻 4U 空间内的节点形态和功率密

度相同，则 4U 空间之间无需特殊隔离，否则需要隔离 4U 散热空间时，可

增加隔板进行隔离；

可以 1U 为最小单位调整风扇模组安装位置，以实现覆盖更多 U 节点进行散

热为共享散热空间进行散热；

详细可参考下图示意设计：

图表 28 风扇机构示意图


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2.13 机柜背板机构设计

（1）机柜背板（Rack Back Plane）放置在机柜后部右侧，紧挨风扇模组，覆盖 4U 节

点；

（2）机柜背板通过 PCIE X1 连接器与服务器托盘背板连接；

（3）机柜背板通过 6pin 连接器与机柜管理模块(RMC)连接。

（4）机柜背板通过靠线缆方式与风扇模组互通。

（5）机柜背板可进行整体或分体设计，要求和服务器节点无缝对接，并支持热插拔

维护。

（6）机柜背板机构设计可配合服务器实际部署位置，以 1U 为单位进行上下调整位

置；

机柜背板位置参考下图示意。

图表 29 机柜背板位置示意图

2.14 服务器节点机构设计

2.14.1 节点托盘背板机构

服务器节点与 RMC 连通信号，该连通信号经过服务器节点的节点信号转接板（Node

Signal Transfer Board，NSTB）和机柜背板（Rack Back Plane）中转连接。节点信号转接

板和机柜背板通过 PCIe X1 连接器进行连接，其 PCIe X1 连接器在机柜中的相对位置如下


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图所示，其中 PCIe X1 金手指位于服务器节点的节点信号转接板，PCIe X1 插槽位于机柜

背板上。

（图示以整机柜 1U~4U 为局部示意，且此示意可代表 2100mm 高度整机柜 1U~20U、

24U~42U；2300mm 高度机柜 1U~20U、24U~46U）

图表 30 服务器 NSTB 与 RBP 连接位置示意图

图表 31 服务器 NSTB 与 RBP 连接接口尺寸细节图 D

上图所示细节 D，其中 PCIE X1 连接器按每 U 高度 46.5mm 来布局，PCIE X1 插槽中轴

距基准面 C 距离为 19.35mm；PCIE X1 金手指中隔特征中轴距基准面 A 为 22.20mm。

下图所示细节 E 中，上部定位柱为机柜背板（RBP）定位柱，机柜背板（RBP）插入进

背板框架（固定在机柜上）相对应孔位。


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图表 32 机柜背板（RBP）定位柱细节图

节点背板PCIE X1相对于基准面B在深度上的尺寸，请参考如下图细节 F中所示，

860.237mm。

图表 33 节点背板 PCIE X1 连接器深度尺寸细节图 F

基准面定义：

基准面 A 为底部第一台服务器放置导轨底面基准面。

基准面 B 服务器前表面，距机柜前面 150mm。



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2.14.2 服务器定位及机柜背板定位设计

服务器节点与机柜背板是通过 PCIE X1 金手指连接，在节点 Tray 设计时注意定位柱

的定位设计，参考下图中所示位置尺寸：

a) 上部短定位柱为节点背板插入机柜固定件的定位方式；

b) 下部长定位柱为固定在机柜上，定位节点托盘之定位柱。

c) 节点背板定位柱的直径为 4（0~0.1）mm，机柜相应开孔为直径 4.2（-0.1~0.1）

mm；

d) 下部定位柱为铆合在机柜节点背板固定架上，定位节点托盘的定位柱，其直

径为 5（0~0.1）mm，相应节点开孔直径为 5.2（-0.1~0.1）mm；

e) 定位柱如下图为节点背板定位柱和服务器定位柱相对位置尺寸示意图。

图表 34 定位柱背板定位柱与服务器定位柱示意图

图表 35 服务器托盘定位及机柜背板定位设计图


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图表 36 服务器托盘定位设计及机柜背板定位剖面尺寸图

图表 37 服务器托盘定位及机柜背板定位设计细节图 F

如上图细节尺寸描述：机柜上对于服务器托盘的定位柱距基准面 B 深度尺寸为

833mm，；距基准面 B 深度 836.2mm 的定位柱，为背板壳体自带定位柱，插入背板

框架中开孔。


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图表 38 服务器定位及机柜背板定位设计横向尺寸细节图 D

图表 39 服务器定位及机柜背板定位设计相对位置尺寸细节图 E

如上图细节尺寸描述：距基准面 C 尺寸为 10.6mm 是两定位柱横向尺寸，两定位柱

之间间距为 10mm，且公差需保证精度；下部定位节点的定位柱，距基准面 A 尺寸

为 15.5mm。

基准面定义：





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2.14.3 服务器止位设计

服务器的止位：以服务器后部止位柱进行止位和粗导向，且在机柜服务器空间两侧均有

且对称。

下图仅示意服务器左侧的止位柱，定位柱直径为 6mm，可依照如下尺寸来进行服务器

匹配止位柱设计：其中左侧服务器止位住距基准面 C 为 5.25mm（±0.5mm）；距基准面

A 为 20.25mm（±0.5mm）；距基准面 B 为 834.6mm（±0.5mm）。机柜中左右两侧存在

此定位柱，且右侧为左侧对称位置。

图表 40 服务器止位设计示意图

图表 41 服务器止位设计位置图 1


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图表 42 服务器止位设计细节图 G

图表 43 服务器止位设计图 2

图表 44 服务器止位设计剖面图


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图表 45 服务器止位设计尺寸细节图 H

基准面定义：




2.14.4 服务器固定孔设计

服务器前端固定方式，机柜在两边侧边立柱上开固定孔，其中安装 M5 浮动螺母作为服

务器固定孔；也可铆合 M5 螺母至立柱中。其中，如下图尺寸为服务器主要固定孔位，

为单孔方式，也可为单 U 3 孔方式，如下图尺寸为单孔尺寸图，如为 3 孔设计，其孔间

距符合EIA标准，上孔中轴距中孔中轴距离为15.9mm；下孔中轴距中孔中轴为15.9mm：

图表 46 服务器固定设计尺寸图


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图表 47 服务器固定孔设计尺寸细节图 I

基准面定义：


基准面 B 为服务器前表面，距机柜前面 150mm。



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第三章网络系统（Network Subsystem）

网络系统规范了整机柜服务器中交换机的数量、安装位置及网线连接方面内容。详见

下述表格：

表格 6 网络子系统规范

项目描述

交换机台数根据节点的数量和交换机的冗余要求，可灵活配置 0~4 台。

交换机位置可部署在 Node Zone1 、Node Zone2 的任意 U 位置，或机柜外部

冷却风流管理前进后出

交换机维护性交换机插拔时不应受到网线干扰，且交换机电源线也应能跟随交换机

一起顺畅出入。

网络布线模式全部网线在理线槽中统一走线到交换机所在位置后，再分别连接到交

换机相应端口中。

交换机供电可根据用户实际环境，选择提供 220VAC、240VDC、12VDC、或 336VDC

供电方式

交换机冗余性供电

支持要求支持，但实际配置按用户具体需求而定。

交换机宽度 19’’ 或 21’’

若选用 19’’交换机，要求配合 21’’->19’’转换支架使用。

第四章供电系统（Power Subsystem）

4.1 电源框(Power Shelf)

电源框用于安装 RMC 和 PSU 模块，包括机框、PDU、电源框背板（PBP）、输出 Busbar

组成。需求规格详见下表描述：


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表格 7 Power Shelf 规格

项目规格描述

宽度 19 英寸 or 21 英寸

高度 ≤3U

深度 ≤800mm

PDU PDU 集成在 Power Shelf 内部；

输入：Power Shelf 分别由独立 A、B 两路供电；

输出：每路 3 个，共 6 个 C13 插座，给交换机供电。每个插座要求

有过流保护熔丝，并可便捷更换。

Busbar 正负方向从机柜后面看机柜的 Busbar 及 Power Shelf Busbar 左负右正（如下

图）：红色正，蓝色负。

与机柜 Busbar 的

耦合方式

Power Shelf 输出 Busbar 与机柜 Busbar 采用螺丝铆合（或其他牢靠的

固定方式）

散热气流（ Air

flow）

Power Shelf 电源的气流方向与机柜方向一致，即冷风前进后出。

维护方式电源模块前维护

支持供电模式支持 AC+AC,DC+DC,AC+DC(DC on line)双输入。

电源管理电源统一由整机柜管理；

所有电源能通过 PMBUS 由 RMC 进行控制，包括 PSU On/Off 操作；

电源 log 记录电源断电等 PSU 异常时，需要按照 PM_Bus1.2 标准，将 log 保存到

EPROM 中，可供 RMC 读取。

电源框背板由 PCB 及 Busbar 组成，用于汇总 PSU 的输出和管理信号通道；

要求无任何主动及被动元件设计；


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RMC 单元 Power Shelf 预留机柜的管理单元空间；

RMC 背板要求无任何主动及被动元件；

PBP 电源损耗 Power Shelf 传输损耗及连接到 RACK 的 Busbar 损耗累计：

≤32W@700A；

≤45W@1000A；

Power Shelf 维护 Power Shelf 能快速安装及拆卸,运维时间小于 30 分钟

Power Shelf 供电 1. Power Shelf 有 2 路供电，采用工业连接器及线缆（Power Cable）

连接;

工业连接器标准：IEC60309 63A 220V/2P+E;

Power Cable:承受电流不小于 63A;

2. AC 输入 L&N,G 及兼容 DC 时正负位置定义如下图所示：

a) AC+AC 供电方式：

b) AC+DC 供电方式：Power Shelf 从后面看,左 AC,右 DC

工作环境温度工作温度：5 ℃~50℃；

工作湿度：10%~90%；

储藏温度：-30℃~70℃；

储藏湿度：10%~90%；

MTBF ≥300000hours

4.2 电源模块（PSU）

详见下表描述。

表格 8 PSU 规格需求表

项目规格描述

转换效率单输入 PSU，要求白金等级：90%-94%-94%-91% @ 20%-50%-80%-100%


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负载;

双输入 PSU：

a）常态时，效率要求： 90%-94%-94%-91% @ 20%-50%-80%-100%负

载;

b）AC Off、DC On 时，效率要求为：

88%-92%-92%-90%@20%-50%-80%-100%负载；

功率因子(PF) AC 输入条件下：

≥0.98 @≥50% 负载；

≥0.96@≥20% 负载；

AC 输入参数 Normal:200VAC~240VAC

Range:180VAC~264VAC

DC 输入参数直流 240V 系统：

Normal:190VDC~288VDC

Range:180VDC~300VDC

或直流 336V 系统：

Normal:260VDC~400VDC

Range:260VDC~410VDC

输出参数主输出电压 12.5V DC，误差±5%；

纹波与噪声（Ripple & Noise）：小于 120mV

standby 输出 12V DC，电流容量≥1A，供 RMC 使用

动态负载输出响应要求，即负载调整率≤1%

开机过冲输入全电压范围，输出各种负载条件下，要求开机 12V主输出过冲电压幅度小

于输出整定电压值的 10%。

输出掉电维持时

间（Hold-up time）

输入掉电情况下，PSU模块 12V主输出电压保持时间均不小于 12ms。

均流性能均流不平衡度≤±5%

启动冲击电流

（Inrush Current）

输入启动冲击电流峰值不大于额定输入条件下最大稳态输入电流峰

值的 150%

电源管理信号(仅

仅给 RMC 的信

号）

PG_OK

Alert

SDA


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SCL

PS_ON(Option)

Vin_OK(兼顾 AC_OK 及 DC 输入 OK,通过 PMBus report 状态)

Present

冗余双输入 PSU，可支持 AC+AC 或 AC+DC 或 DC+DC 3 种冗余输入方式

额度功率推荐单电源功率 2000W~3000W

输入谐波需求电流谐波（THDi）要求：AC 输入电流的谐波符合 IEC6 1000-3-2

THDi 要求：

10%@30% loading;

8%@50% Loading;

5%@80% Loading;

5%@100% Loading；

30%负载到 50%负载 THDi 从 10%减少到 8%

电压谐波：输入电压在 10%的畸变条件下不会影响电源的正常工作

电源管理提供 PMBUS 管理接口，支持智能管理；

通过 PMBUS 可以开关电源模块；

支持远程 RMC 控制电源 On/Off；

RMC 失效后,所有电源能自动开启(包括被关掉的电源)；

电源负载≥20%时，读取电源的输入电压，电流,输入功率，输出电

压，电流，输出功率的 I2C report 精度≥98%；

PSU 散热气流与机柜及 Power Shelf 的气流方向一致，即冷风前进后出。

Power zone 与 node zone 之间在结构上完全隔离

工作环境温度工作温度：5 ℃~45℃

工作湿度：10%~90%

储藏温度：-30℃~70℃

储藏湿度：10%~90%

电源保护电源有 OTP、OCP、OVP、Internal Fan fault protection

其中：

12V OVP 及 OCP 为 latch 方式；

OTP 及 internal Fan fault protection 为 Auto Recovery；

12Vsb 的保护为 Recovery


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状态监控 PSU 能通过 PMBUS 给出 OTP、OCP、OVP、Internal Fan fault protection

等告警

可靠度 1. 支持在线热插拔，能够进行独立插拔更换，要求电源框内的一个

电源模块损坏，不能影响到其它模块的工作

2. 平均无故障时间为：250000 小时 @45℃ @100% load

3. 服务时间 3 年

4. Component 应力需符合以下要求:

a) 功率器件（如 bridge diode, Primary MOS，二次整流器件，电

阻等不限于）电压,电流应力小于 85%；

b) bulk cap 的电压应力和纹波电流稳态工作时小于 90%，瞬态

时小于 100%；

c) 其它零件应力小于 85%；最大工作温度条件下：零件的工作

温度不得超过零件规定最高限值的 85%；

5. 电源 HALT 测试：低温-30 度、高温 70 度条件下，测试振动应力

到 35G 以上；

6. PSU 模块的输入保险丝与机架供电空开匹配，即 PSU 输入短路

保护不会使空开发生断开；

7. PCB 表层涂敷三防漆工艺，厚度不小于 0.3mm；

抗电强度 1. 输入电路对地能承受 50Hz，有效值为 2500V 的交流电压(漏电流

≤30mA)或等效其峰值的 3535V 直流电压 l min，且无击穿与无

飞弧现象；

2. 输入电路对直流输出电路应能承受 50Hz，有效值为 2500V 的交

流电压(漏电流≤30mA)或等效其峰值的 3535V 直流电压 l min，

且无击穿与无飞弧现象；

3. 直流输出电路对地应能承受 50Hz，有效值为 500V 的交流电压(漏

电流≤30mA)或等效其峰值的 707V 直流电压 l min，且无击穿与

无飞弧现象；


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电磁兼容需符合以下设计要求,可接受厂家内部测试报告。

满足如下标准:

GB4943.1

GB9254-2008

GB17625.1

EN55022 Class A

EN61000-4-5 ±1Kv line to line&±2Kv line to Earth

EN61000-4-11

EN61000-4-2, Level 4 (ESD)

EN61000-4-3 (Radiated Immunity, 3V/m)

EN61000-4-4, Level 4 (EFT/Burst)

EN61000-3-2 (AC Mains Harmonic Current Emissions)

EN61000-3-3 (Voltage Flicker)

EN61000-4-6 (Conducted Radio Frequency Immunity, 3V/m)

EN61000-4-8 (Power Frequency Magnetic Fields)

EN61000-4-9 (Pulse Magnetic Field)

EN61000-4-11

故障指示灯具备故障指示灯报警设计，红色表示故障，绿色表示正常、橙色表

示加电

与电源框背板连

接

厂商自定义

4.3 主铜排（Busbar）

机柜主铜排（Busbar），参数规格如下表描述：

表格 9 Busbar 规格

项目规格描述

长度 46U:

上半长度：覆盖 23U;


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下半段长度：覆盖 20U；

42U:

上半长度：覆盖 19U;

下半段长度：覆盖 20U；

注：Busbar 长度可根据实际的节点数量和交换机位置而调整

宽度建议宽度 76mm

厚度 3mm

最大承载电流整个机柜分上下两个 Power Zone，Busbar 分上下两段。

每段 Busbar 最大可承载电流 600A，整个 Rack 可承载 1200A；

Derating 20%

机柜中的安装位

置

正负 Busbar 安装在机柜的前视图左边。

参见章节 2.9 Busbar 及结构位置定义。

机柜 Busbar 正负从机柜后面看，机柜 Busbar 及 Power Shelf Busbar 左负右正，如下图：

红色正，蓝色负。即靠近机柜边是正。

绝缘层 Busbar 本体应该有保护的绝缘措施，且在机柜中有保护的机构件；

Busbar 温度最大负载及环温 40℃时 Busbar 上的温度小于 65℃

Busbar 材质铜材：T2 牌号；镀层:Ni，要求通过相关环境测试和插拔 100 次

Busbar 损耗机柜 Busbar 分上下二段，共 4 根 Busbar 的功率损耗在测试时环境

50℃条件下：

＜24W@700A

＜36W@1000A

防护罩不影响节点插拔，结合节点 clip 尺寸定义防护罩内径尺寸。防护罩

的各个面（尤其是与整机柜内部风流向正对面）表面需要开孔，开

孔率大于 60%


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4.4 节点连接器（Clip）

Clip 位于服务器的 Tray Back Plane 上，详细规格如下表。

表格 10 Clip 规格

项目规格描述

参考型号

推荐使用：

TYCO:1982995-1(参考文件 108-19360）

FCI :10125600

最大承载电流最大承载电流 100A

位置参考章节 2.9 Busbar 及结构位置

参考厂家泰科&FCI

可插拔次数每个 Clip 应该大于 100次

第五章散热系统（Cooling Subsystem）

散热系统包括散热区域（Cooling Zone）、风扇模组（Fan Tray）、风扇盒（Fan Cage）、风

扇背板（FB）组成。

5.1 散热区域（Cooling Zone）

共享散热区域，即 Cooling Zone，是指机柜后部用于安装 Fan Tray 的空间。中间没有阻

挡且共享风扇的空间详细规格见下表。

表格 11 风扇窗规格

项目规格描述

使用环境温度要求 10-35摄氏度

湿度要求 20%-80%

静压腔大于 150mm

Fan Tray数量 Cooling zone 大小可调整，半柜 20U空间可分割成 4或 5个

Fan Tray


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cooling zone隔离要求结构设计需支持分隔、贯通两种要求

5.2 风扇模组（Fan Tray）

风扇模组规格如下表：

表格 12 Fan Tray 规格

项目规格描述

宽 ≤21 英寸

高 4U(与结构相匹配)

固定方式参见章节 2.12 风扇机构设计

固定孔位参见章节 2.12 风扇机构设计

运维支持热插拔

风扇数量 3 个

5.3 风扇盒（Fan Cage）

风扇盒规格如下表：

表格 13 Fan Cage 规格

项目描述

尺寸风扇 Cage 的总深度需控制在 50mm 以内(包括风扇百叶、风扇、

结构等的深度)，以保持风扇静压箱的深度。

固定方式卡扣式方式固定

运维支持热插拔

安规满足国家相关安规规定

5.4 风扇（Fan）

统一采用 140*38mm 规格风扇，详细规格见下表。


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表格 14 Fan 规格

项目规格描述

尺寸 140mm*140mm*38mm

详细尺寸（含风扇）参考下图：

风扇接口 8 pin

连接 FB 连接器推荐使用 MOLEX 44133-0800 or EQUIVALENT

PIN 功能定义 PIN1:------( SOLDER WITH PIN5 )

PIN2:------( LED +/ GREEN LIGHT )

PIN3:------( LED - )

PIN4:------( LED +/ RED LIGHT )

PIN5:------( - )

PIN6:------( PWM )

PIN7:------( FOO )

PIN8:------( + )

风扇类型参考型号：

Delta PFM1412DE

ADDA AS14012XB387BB0

Sunon PSD12E0PMB1-8A

风扇 PQ 特性曲线参考上述详细型号，PQ 特性参考下图曲线要求：


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Fan 连接 FB 的

cable

参考 AWG#22

Fan 功能要求风扇在 0%-100%不同的 duty cycle 时均不能停转

5.5 风扇背板（Fan Board）

风扇背板（Fan Board）是指 Fan Tray 里面的连接小卡，用于风扇（Fan）取电和传递 RBP

的风扇控制信号。

a) 取电： FB 要设计连接器，从 Basbar 取电共给风扇使用，实现方式有厂商自行考虑；

b) FB 的尺寸、固定方式未定义，厂商自行设计；

c) 连接 FAN 连接器：8PIN，推荐 MOLEX 44133-0600 or EQUIVALENT 或同其他同规格兼

容型号；

d) 连接 RBP 连接器： 16PIN，推荐 MOLEX 5016451620;

e) 连接 RBP 端 PIN 定义，参见章节 6.5 RBP 连接 FB 端 PIN 定义；

f) 连接 Fan 端信号 PIN 定义如下表所示；


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表格 15 FB（Fan 端）PIN 功能定义

pin 1 Present/Jump to Pin5

pin 2 Led (Green)/+

pin 3 Led-

pin 4 Led (red)/-

pin 5 GND

pin 6 PWM

pin 7 Tach

pin 8 +12V

5.6 控制策略

风扇的控制策略可以由 RMC 或 RBP 实现，建议参考下表描述制定风扇控制策略。

表格 16 Fan 控制策略

项目规格描述

控制方式控制方式分为 RMC 统一控速和 Back plane 独立控速两种，软

硬件架构设计应能同时支持两种控制方式。

1．RMC 统一控速；即 RMC 收集所有服务器节点的关键元器

件的温度，由 RMC 进行计算得到对应转速值来分别控制各个

cooling zone 风扇转速；

2． Back plane 统一控速：由 Back plane 来分别控制当前 cooling

zone 的转速；即一个 cooling zone 对应的节点的温度信息统一

到其对应的 back plane 进行计算并输出转速来控制该 cooling

zone 的风扇转速；

风扇转速调控需求暂不定义


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对服务器节点要求 1. 基于服务器节点温度信息的风扇控制策略：

1）、若 cooling zone 的为同一厂商同一类型节点时，该控制

策略实现的转速值应能实现整体功耗最优值；

2）、若 cooling zone 为混插时，该节点输出的转速值是可以

解决混插时 worst case 节点的散热需求的；

2. 服务器节点能够提供关键温度信息作为风扇控制策略的信

息输入。关键温度包括但不限于：服务器节点进风口温度，CPU

DTS、VR、PCH、memory、HDD 温度。

注：如器件自身内部不包含传感器，可以在其附近区域主板上

放置传感器。所有关键温度传感器，其器件精度要求在+/-2C

以内。

对于进风口温度传感器，要求基于测试结果进行软件修正

后，其精度达到+/-1C 以内

3. 服务器节点能够提供节点功耗信息，且精度控制在 2%以

内。

对 RMC 的要求 1．可收集所有服务器节点的温度：包括各个服务器内部节点

进风温度，CPU DTS 温度、VR sensor、Memory、HDD、PCH 等

主板关键器件温度。

2．可收集所有风扇模组的转速与占空比。

3．可收集所有服务器节点的功耗信息以及整机柜功耗信息。

功耗精度要求在 2%以内。

监控温度和告警温度需

求

CPU0 、CPU1、VR、Memory、HDD、进风口等温度需作为监

控温度，当超过告警值时，将此值上传给 RMC 并使该 cooling

zone 风扇采取应对措施以保证服务器的安全运行，具体应对

策略和厂商共同决定

风扇转速异常处理要求 1、当 RMC 侦测不到当前 cooling zone 的中的某个或某几个服

务器应侦测到的值时，当前 cooling zone 风扇转速须保持某特

定高转速；

2、当 RMC 或 RBP 异常时，风扇转速须保持某特定高转速；

3、当 cooling zone 有风扇异常（不在位，转速异常或者风扇

fail）时，风扇转速须保持某特定高转速；


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注：具体的特定高转速值依据节点特点（配置、流阻、功率密

度），根据测试结果来确定

服务器节点的自我保护

功能要求

当服务器节点内的元器件温度达到极限温度时，服务器可通过

降频或关机等方式而达到自我保护；

第六章机柜管理系统（RMC Subsystem）

6.1 系统组成

RMC 系统的组成部分包括：

a）机柜管理控制器（Rack Management Controller，简称 RMC）

b）机柜背板(Rack BackPlane，简称 RBP）

c）服务器 Tray 背板（Tray BackPlane，简称 TBP）

d）电源框背板（Power BackPlane，简称 PBP）

e）风扇背板（Fan Board，简称 FB）

f）服务器 BMC

6.2 系统拓扑图

机柜管理系统拓扑示意如下：


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RMC

RBP1 RBP10...

PWM,Tach,led

FB TBP TBP TPB TPB

node37a

BMC

node37b

BMC

node38a

BMC

node38b

BMC

node38c

BMC

node39

BMC

PDB

PMBus1 PMBus2

node40

BMC

FB

Fan1

Fan2

Fan3

PSUA1

PSUA2

PSUA3

PSUA4

PSUB1

PSUB2

PSUB3

PSUB4

PMBus1 PMBus2

NSTB NSTB NSTB NSTB

TBP TBP

node1a

BMC

node1b

BMC

node2a

BMC

node2b

BMC

node2c

BMC

NSTB NSTB PWM,Tach,led

Fan1

Fan2

Fan3

图表 48 管理系统拓扑图

6.3 管理系统功能

RMC 要求具有对服务器节点、电源、风扇进行监控与管理的功能。

6.3.1 节点监控

表格 17 RMC 节点监控需求表

项目规格描述

节点温度监控节点温度监控，传感器参加节点定义。误差范

围±2℃

节点功耗监控节点输入功耗监控，误差范围 2%

节点 SN 信息监控管理节点 SN 信息，并与 ID 进行对应

节点 ID 资产定位管理节点 ID 自动识别与管理

节点状态监控监控节点的上电，开机状态，节点整个硬件设

备健康状态

节点配置信息监控监控节点 CPU、Memory、HDD/SDD 配置信息，及

BIOS/BMC 版本信息


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节点开关机控制能实现 power on、off，cycle， reset 功能

6.3.2 电源监控

表格 18 RMC 电源监控需求表

项目规格描述

输入功耗监控 Power Shelf 总输入功耗监控，误差范围±2%

输出功耗监控 Power Shelf 总输出功耗监控，误差范围±2%

输入电压监控 Power Shelf 输入电压监控，误差范围±1%

输入电流监控 Power Shelf 输入电压监控，误差范围±1%

输出电压监控 Power Shelf 输出电压监控，误差范围±1%

输出电流监控 Power Shelf 输出电压监控，误差范围±1%

电源开关控制电源默认为开启，可以通过 CLI 控制电源开关

电源模块状态监控实时监控电源模块状态监控

电源模块故障监控电源故障报警，能够及时 syslog 上报电源故障

电源工作温度监控实时监控电源的工作温度，误差范围±1 度

6.3.3 风扇监控

表格 19 RMC 风扇监控需求表

项目规格描述

风扇转速控制可以通过 CLI 实现风扇转速调控

风扇转速监控风扇当前转速，duty 实时监控

风扇功耗监控 Fan zone 功耗实时监控

风扇状态监控风扇状态实时监控

风扇故障监控风扇故障报警，能够及时通过 syslog 上报故障

信息


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6.3.4 通讯接口

表格 20 RMC 与机柜背板通讯接口需求表

项目规格描述

RMC 与机柜背板通信链路 I2C or RS485，网络通信（预留 10 对）

RMC 与 PSU 的通信链路 PMBus (预留 2 对)

RMC 与 Power Shelf 链路物理接口 PCIE X16

Power Shelf连接RBP的背板端物理接口 RJ45

Power Shelf 连接 RBP 的 Power Shelf 端

物理接口

Molex 87832-3020

6.3.5 CLI 命令规范

参见附录 2 RMC 软件 CLI 规范。

6.3.6 IPMI 命令规范

参见附录 3 RMC IPMI 命令规范。

6.4 RMC 单元

6.4.1 尺寸

表格 21 RMC 单元尺寸规格

项目规格描述

长度（深度） 315mm

高度 <=3U

宽度 30mm


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6.4.2 硬件配置

表格 22 RMC 硬件配置规格

项目规格描述

主控制芯片建议 ASPD 2050，厂商可自选

供电接入 12V_SB

RTC 要求具备 RTC 和备用电池

温度 Sensor RMC 入风口具有温度 Sensor

湿度 Sensor 厂商自定义

Flash 存储 ≥32MB，用于存放本地 log 信息

网络 100/1000Mbps 自适应，配置 1 个 RJ45 端口

IO 端口有 console 端口

健康指示灯表示 RMC 或 Rack 的健康状态。

绿色表示正常；

红色表示故障；

不亮表示断电或未上电；

6.4.3 散热

RMC 散热无法直接使用机柜风扇墙系统，要求厂商自行设计考虑。

RMC 在 Power Shelf 中与 PSU 并列安装，RMC chassis 前面板需要密闭以避免 PSU 热风回

流。

6.4.4 连接电源框接口

RMC 通过热插拔 Connector 和 Power Shelf 的背板连接；

Connector 类型：PCIe x16，机构尺寸如下图示意：


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图表 49 RMC 连接电源框 Connector 机柜尺寸示意图

6.4.5 PIN 功能定义

1. 为了保证集成商的 RMC 模块可以与不同 Power Shelf 厂商的兼容，RMC 的 Pin 功能

需要统一定义；

2. RMC 管理按照最多 10 个 PSU、10 组 RBP 设计，实际 RBP 和 PSU 数量根据实际需

求来配置；

3. RMC 到机柜背板的通讯协议，厂商可以选择 I2C 或者 RS485；

4. 为了避免 RMC 拔插时误触发到 PS_ON 信号，造成 PSU 关闭，该信号需要进行处理，

处理方式为：通过 PSU 的内部 firmware 来进行处理，或者 PDB 上进行硬件设计处

理；

5. 接口中预留各类 GPIO 供厂商自由选择使用，如果不需要，请做屏蔽处理；

6. 电源模块 PSU 的管理统一采用 PMBusV2.0 来进行定义，如有 OEM 内容，请电源厂

商单独给出；

7. 对于双输入电源模块的 offline 的检测部分，可以通过 RMC 主动检测或者 RMC 被

动检测来实现，具体采用哪种方式后续探讨；

8. N+N 供电模式电源的 address 需要统一，I2C 偏移地址定义如下：

A1,A2,A3,A4,A5 分别为：000,001,010,011,100

B1,B2,B3,B4,B5 分别为：000,001,010,011,100

9. 以下是 N+N 供电模式 PSU 的物理分布：

A1，A2，A3…… PSU 为 A 路输入

B1，B2，B3…… PSU 为 B 路输入


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10. 对于双输入电源

电源编号：

PSU 1,2,3,4 通过 PMBUS_A 进行管理，PSU5,6,7,8 通过 PMBUS_B 进行管理;

Address 编号为:

PSU1,2,3,4 为：000,001,010,011

PSU5,6,7,8 为：000,001,010,011

信号编号定义为：

PSU1,2,3,4 对应 pin 定义：PS_ON_A1, PS_ON_A2, PS_ON_A3, PS_ON_A4

PSU5,6,7,8 对应 pin 定义：PSU_ON_B1, PS_ON_B2, PS_ON_B3；PS_ON_B4

其他信号按上述规则同样定义;

11. 双输入 PSU 的 Vin_OK 的定义为：Vin_OK_A1, Vin_OK_A2, Vin_OK_A3；Vin_OK_B1,

Vin_OK_B2, Vin_OK_B3；

12. PCIE_X16 的 Pin 定义下表所示；

表格 23 RMC（PBP 端）PIN 定义

PIN编号功能定义 PIN编号功能定义

B1 +12VSB A1 +12VSB_RTN





B6 PRESENT_A1 A6 PRESENT_B1

1 2 3 4 5 6 7 8

A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5


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B11 PS_ON_A1 A11 PS_ON_B1





B16 PG_OK_A1 A16 PG_OK_B1





B21 Vin_OK_A1 A21 Vin_OK_B1





B26 ALERT_A1 A26 ALERT_B1





B31 GND A31 GND

B32 PMBUS_SDA_A A32 PMBUS_SDA_B

B33 PMBUS_SCL_A A33 PMBUS_SCL_B

B34 GND A34 GND

B35 保留 A35 保留



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B37 SIGNAL_M1_1 A37 SIGNAL_M6_1































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6.5 机柜背板（RBP）

机柜背板（RBP）是机柜管理系统的重要部分，是连接 RMC、服务器、风扇的枢纽。

连接方式如下表所示：

表格 24 RBP 链路定义

A 端 B 端物理连接器 PIN 定义

RBP 服务器 NSTB PCIe x1 见表格 25

RBP 电源框 PBP RJ45 见表格 26

RBP 风扇板 FB 参考型号：

直插公头：5016451620 FB 端使

用

见表格 27


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弯角公头：5018761640 RBP 端使

用

线端母头：5016461600

表格 25 RBP 连接 NSTB 端 PIN 定义

PIN编号功能定义 PIN编号功能定义

B1 保留 A1 保留

B2 +12V A2 GND

B3 +12V A3 GND

B4 保留 A4 保留

B5 保留 A5 保留

B6 保留 A6 保留

B7 blank A7 blank

B8 SDA_Tray1 A8 SCL_Tray1

B9 blank A9 blank

B10 GPIO_BMC_RST_A A10 GPIO_BMC_RST_B

B11 blank A11 blank

B12 GPIO_BMC_RST_C A12 Present_A

B13 blank A13 blank

B14 Present_B A14 Present_C

B15 blank A15 blank




表格 26 RBP 连接 Power Shelf 端 PIN 定义

PIN 编号功能定义

pin1 SIGNAL_M1_1

pin2 SIGNAL_M1_2

pin3 SIGNAL_M1_3


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pin4 SIGNAL_M1_4

pin5 SIGNAL_M1_5

pin6 SIGNAL_M1_6

pin7 blank

pin8 blank

表格 27 RBP 连接 Fan Board 端 PIN 定义

PIN 编号功能定义 PIN 编号功能定义

pin 1 PWM pin 9 TACH_FAN3

pin 2 Present1 pin 10 LED3

pin 3 TACH_FAN1 pin 11 GND

pin 4 LED1 pin 12 保留

pin 5 Present2 pin 13 保留

pin 6 TACH_FAN2 pin 14 保留

pin 7 LED2 pin 15 保留

pin 8 Present3 pin 16 保留

6.6 服务器托盘背板（TBP）

服务器托盘背板（TBP）是服务器机箱（Server Chassis）背板，实现取电、电源分配和

信号转换功能。

取电：通过 Clip 连接到 12VDC Busbar 取电；

电源分配：电源分配给 tray 内部的服务器主板、HDD 等部件，实现方式有厂商设计；

信号转换：将服务器管理信息通过 NSTB 连接 RBP，实现 RMC/RBP 对节点的管理监控

功能；

Clip 规格：参见章节 4.4 节点连接器（Clip）定义。

管理信号（NSTB 端）PIN 功能定义：

参见章节 6.5 机柜背板 RBP 连接 NSTB 端 PIN 功能定义。


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6.7 节点信号转接板（NSTB）

节点信号转接板（Node Signal Transfer Board，NSTB）是用于连接 Tray Back Plane 和 Rack

Back Plane 的中转连接，是一块无任何元器件的 PCB 板，一端通过 cable 连接 Tray Back

Plane，另一端通过热插拔 PCIe x1 Connector 连接 Rack Back Plane。

PIN 定义如下：

参见 6.5 机柜背板章节 RBP 连接 NSTB 端 PIN 功能定义

6.8 电源框背板（PBP）

电源框背板（Power Back Plane，PBP），是电源框内部背板。包括 PSU 输出汇流铜排和

管理信息 PCB 板组成。电源框背板上面无任何主动或被动元器件；

连接方式如下表：

表格 28 PBP 链路定义表

A 端 B 端连接方式物理连接器 PIN 定义

PBP RBP（上）线缆连接（支持

热插拔）

Molex

87832-3020

（30 pins）

参见表格 29

PBP RBP（下）线缆连接（支持

热插拔）

Molex

87832-3020

（30 pins）

参见表格 30

PBP RMC 热插拔连接 PCIe x16 参见章节 6.4.5

表格 23 RMC

（PBP端）PIN 定

义

表格 29 PBP（RBP 上部端）PIN 定义


pin 1 SIGNAL_M1_1 pin 16 SIGNAL_M3_1


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表格 30 PBP（RBP 下部端）PIN 定义

















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第七章服务器节点（Server Node）

本部分对服务器节点的一些共性特性进行了规范定义（包括尺寸），对于主板的细化设

计另行定义。

服务器配置：参见章节附录 1. 服务器节点配置参考。

7.1 服务器托盘（Server Tray）尺寸

服务器托盘（Server Tray）设计要考虑和机柜机构设计兼容，要求统一尺寸如下表：

括号内数字为允许的制造公差范围。

表格 31 Server Tray 规格

项目规格描述

长 850mm (0,-1mm)

宽 538mm (0,-1mm)

高 46.5mm (0，-1mm)

7.2 主板（Mother Board）尺寸

建议采用半宽板设计，要求主板能同时适用于计算型和存储节点配置。

推荐尺寸如下表：

表格 32 主板尺寸规格表

项目规格描述

长 20"

宽 6.5"


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7.3 托盘背板（TBP）

表格 33 TBP 规格

项目规格描述

Clip 位置后视图右侧，具体参加机柜尺寸定义

供电要求 12V DC

过流需求需要有过流保护，参见章节 7.4 服务器节点供电安

全定义

管理信号参见章节 6.6 服务器托盘背板定义

7.4 节点供电需求

表格 34 节点供电设计需求

项目规格描述

供电要求 12V DC

供电监控服务器节点上需要有 P12V 的电压监控，该监控具

有以下特征：

1. 精度 3％以内

2. 该电压值反应 Busbar 12V 电压，未经过任何电

平转换

3. 可被 BMC 和 RMC 读取，并且在 BMC SDR 列

表中显示。

过流保护托盘背板上需要有过流保护设计，该过流保护具

有以下特征：

1. 过流保护使能时，Busbar 上 12V 处于正常供电

压值

对于 1U2 节点，每个节点输入供电需要有过流保

护设计，该过流保护具有以下特征：

1. 单节点的过流保护使能时，托盘背板上 12V 的


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过流保护功能模块不被连带影响。

2. 单节点的过流保护使能时，相邻节点不被影响。

3. 单节点的过流保护使能时，维护和更换动作不

影响相邻节点的正常工作。

7.5 面板规格

前视图方向，从左至右，依次为：

SFP+(or Rj45)，SFP+ LED(or Rj45)(上下放置)，

VGA，USB Port(上下放置)，在改善结构空间和散热通风情况下可使用高密口，

UID LED&Button（二合一），

Power Button&Power LED，

Power Healthy LED

LED 及按钮只需保留下面设计：

1. 从左至右，1 个 UID 指示灯&按钮（二合一），1 个 Power 按钮，1 个 Power 指示灯，

1 个 Power 健康状态指示灯；

2. Power button、UID button 需要突出节点前平面，便于手指开关；

3. 其余 LED 和按钮可全部去除；

4. 推荐带 BMC reset 功能按钮

7.6 指示灯功能定义

表格 35 服务器面板指示灯规格

项目规格描述

Power指示灯

亮绿灯，表示节点开机

亮橙灯，表示节点没有上电或者异常

不亮灯，节点无输入电

UID指示灯亮蓝灯，表示 UID按钮被触发

不亮灯，表示 UID按钮关闭


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健康状态指示灯

亮红灯，表示节点异常

亮绿灯，表示节点正常

不亮灯，未上电

SFP+（RJ45）网口

指示灯

上（左）指示灯：NIC Link/Activity LED：

亮绿灯，表示网络有连接

绿灯闪烁，表示网络连通，正在工作

不亮灯，标示网络没有连接

下（右）指示灯：NIC Speed LED

亮绿灯，表示 10Gbps网络传输

琥珀色（amber），表示其他网络传输速度

第八章环境及机房要求

8.1 工作环境

温度：0~35℃，推荐机房进风口温度范围 18˚C~27˚C

湿度：20%~80%，推荐机房湿度范围 5.5ºC DP~15ºC DP 或 60% RH

8.2 存储环境

温度：-30℃~70℃

湿度：10%~90%

8.3 机房要求

a) 机房物理空间的要求：

机房运输通道应满足 2300mm 净高、毛重 1200kg 的整机柜运输需求；电梯入口净

高不应小于 2300mm，电梯宽度不小于 1000mm，承重不小于 1500kg，电梯内部与外部

平面高度差、缝隙不应大于 10mm；机房门不宜设置门槛，门净高不应小于 2300mm，

宽度不应小于 1000mm；机房内搬运通道的地板承重不应小于 1300kg/m2；机房承重应


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能满足单机柜运行重量 1200kg 的需求。机房需提供 220VAC、240VDC 或 336VDC 双路

供电能力，每路支持不低于 12kW 的供电容量。服务器所在机房与辅助区绝缘体的静电

电位不应大于 1kV。

b) 主机房的排布方式：

应采用冷通道、热通道隔离等措施；单机柜热密度达到 8kW 的情况下宜采用冷通道

封闭或者热通道封闭。

c) 海拔要求：

环境允许的最大海拔高度为 3050m；对于建设在海拔高度超过 950m 的服务器机房，

允许的最高干球温度应降低 1℃/300m。

d) 机房环境的空气洁净度要求：

应满足标准空气洁净度分级 ISO 14644-1 标准中 8 级洁净要求，并应满足在静态条

件下测试，每升空气中大于或等于 0.5 条件的悬浮粒子数少于 18000 粒。

e) 环境气体污染指标：

铜试样反应速率须 < 300 埃（Angstrom）/月（约每小时 0.0039 μg/cm2 的增量），

银试样反应速率 < 200 埃（Angstrom）/月（约每小时 0.0024 μg/cm2 的增量）。

第九章电磁辐射

天蝎的整机柜、服务器节点、电源模块在电磁辐射设计上应满足国家对信息技术设

备的如下强制性标准（或其最新版本）：

GB9254-2008 《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》

GB17625.1-2012 《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16

A) 》

GB4943.1-2011 《信息技术设备安全》


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附录

附录 1 服务器节点配置参考

CPU 平台以 sandy bridge 为例，适用于升级到对应的 ivy bridge、和 Hashwell CPU 平台。

表格 36 参考配置 1

节点形态 1U2 节点

CPU E5-2630 * 2

内存 16G * 8

硬盘 2.5’’/sata 480GB SSD * 2

NIC 双端口千兆或双端口万兆

BMC dedicate nic 100Mbps

Raid card 无

PCIE X8 * 1 （optional）


节点形态 1U1

CPU E5-2420*2

内存 8G * 4

硬盘 SATA/3.5"/3T *8

NIC NCSI/1Gbps


Raid card 无

PCIE 无要求


节点形态 1U1

CPU E5-2640*2

内存 16G*8

硬盘 SAS/2.5"/300G*6


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NIC 双端口 1Gbps 或 10Gbps，支持 NCSI

BMC dedicate nic 100bps

Raid card 有

PCIE 待定 or PCIe*16


节点形态 1U1

CPU E5-2420*2

内存 8G*4

硬盘 SATA/3.5"/3T *8

NIC NCSI/10Gbps

BMC dedicate nic 无要求

Raid card 无

PCIE 无要求


节点形态 1U1

CPU E5-2420*2

内存 8G*4

硬盘 SATA/3.5"/2T * 12

SATA/2.5’’/80G SSD * 1



Raid card 无

PCIE 有,要支持 Sata HBA


节点形态 1U1

CPU E5-2630*2

内存 16G*8


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硬盘 SATA/3.5"/2T * 12

SATA/2.5’’/500G * 1



Raid card 无

PCIE 有,要支持 Sata HBA


节点形态 1U1

CPU E5-2620*2

内存 8G*8

硬盘 SAS/2.5"/300GB *6


BMC dedicate nic 无要求

Raid card 无

PCIE 无要求


节点形态 1U1

CPU E5-2420*2

内存 8G*8

硬盘 SAS/2.5"/300GB *6

NIC NCSI/1Gbps

BMC dedicate nic 可选

Raid card 有，Raid card with super-cap

PCIE 有


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附录 2 RMC 软件 CLI 命令规范

参见《天蝎机柜管理单元 RMC CLI 规范》

http://www.opendatacenter.cn/?p=79

附录 3 RMC 支持的 IPMI 命令规范

参见《天蝎机柜管理单元 RMC IPMI 命令规范》

附录 4 整机柜管理框架指南

参见《整机柜服务器系统管理框架指南》

http://www.opendatacenter.cn/?p=79

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