1U/2U 서버 섀시에 중복 전원 공급 장치 통합

다운타임은 비용이 많이 듭니다.
에 따르면 업타임 연구소의 연간 가동 중단 분석 2024 요약본, 54%의 운영자가 최근 심각한 정전이 $100,000회를 초과했고 16%가 $1백만회를 넘었다고 답했으며, 전력 문제가 심각하고 심각한 데이터센터 정전의 가장 일반적인 원인으로 계속 나타나고 있으며, 이는 “이중화” 설계가 제대로 작동하고 있거나 적극적으로 거짓말을 하고 있음을 의미합니다.
그렇다면 왜 팀들은 여전히 이중화 전원 공급 장치를 체크박스로 취급할까요?

솔직히 말씀드리자면, 업계에서는 “1+1 PSU 이중화” 하드웨어에 과다한 비용을 지불하고 지루한 통합 작업인 접촉 저항, 공기 흐름 마진, 부하 공유 정책, 모듈이 고장이 나기 전에 이를 알려주는 펌웨어/텔레메트리 배관에 대한 투자는 소홀히 하고 있습니다. 이렇게 하면 핫스왑이 가능한 두 개의 반짝이는 이중화 PSU 모듈과 하나의 단일 장애 지점(백플레인 또는 서버 섀시 전원 분배 보드)을 확보할 수 있습니다.

그리고 대형 시설에서도 이런 일이 발생합니다. 2024년 2월, Applied Digital의 엘렌데일 정전에 대한 로이터 통신 보도 1월 18일에 시작되어 1월 19일에 완전히 중단된 유틸리티 “안정성” 업그레이드는 여전히 진행 중이며, 수익에 상당한 영향을 미칠 것이라고 밝혔습니다.
데이터 센터가 전력 경로 불안정으로 인해 정전될 수 있다면, 비좁은 1U 박스가 PSU가 갈색으로 변하고 백플레인이 아크가 될 때 어떤 일이 일어날까요?

검색의 의도(그리고 최적화해야 하는 대상)

“1U/2U 서버 섀시에 중복 전원 공급 장치 통합”이나 “1U/2U 서버 섀시에 중복 전원 공급 장치를 통합하는 방법”이라고 입력하는 사람은 로고 배지를 구매하려는 것이 아닙니다. 이들은 A/B 피드 배선 방법, 이중화 PSU 백플레인 장착 방법, 핫스왑 동작 검증 방법, PMBus 판독 방법, 섀시 설계로 인해 두 PSU가 “함께” 장애가 발생하는 고전적인 함정을 피하는 방법과 같은 플레이북을 원합니다.

요약: 이것은 부품 쇼핑이 아니라 운영 엔지니어링입니다.

1U/2U에서 “중복 전원 공급 장치”가 실제로 의미하는 것

세 단어: 독립적인 전원 경로.

실제 1+1 구성에서는 한쪽 PSU가 전체 부하(또는 최소한 정의된 임계 부하)를 감당해야 하며, 다른 한쪽이 부재, 고장 또는 교체되는 동안에는 스위치오버가 저렴한 스프링 접점이 있는 커넥터 블록 하나를 통과하는 보호되지 않은 PCB 트레이스에 의존해서는 안 됩니다. 몇 시간이 아닌 몇 분 단위로 측정되는 MTTR(평균 수리 시간)을 위해 설계해야 합니다.

여기서 섀시가 중요합니다. 1U 섀시를 사용하면 1U 전용 PSU, 더 짧은 하네스, 더 좁은 굽힘 반경, 더 적은 방열판 질량을 사용해야 하는 경우가 많지만 2U 이중화 PSU 설정은 CRPS 모듈, 더 두꺼운 구리 백플레인, 원활한 공기 흐름 채널을 위한 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다.

하드웨어를 선택하는 경우: 애매모호한 마케팅이 아닌 중복 PSU 지원에 대해 명시적인 섀시부터 시작하세요. 통합자는 물리적으로 지원되는 항목을 보여주기 때문에 카테고리 페이지를 치트 시트처럼 활용합니다. 듀얼 리던던트 전원 공급 장치를 지원하는 1U 서버 케이스 옵션 그리고 더 넓은 랙 환경을 위해 구축된 2U 서버 케이스 라인업.

백플레인에 대한 어려운 진실: 다른 보드와 마찬가지로 실패합니다.

백플레인은 마법이 아닙니다. 저전압에서 고전류를 전달해야 하는 구리, 도금, 커넥터가 있는 PCB로, 이러한 조합은 결코 용납할 수 없습니다.

분해 사진 및 RMA 요약에서 반복되는 일반적인 장애 모드입니다:

• 커넥터 마모 + 마이크로 아크: 핫스왑 사이클이 반복되고, 정렬이 약간 어긋나면 구멍이 생기고, 열이 발생하고, 폭주가 일어납니다.
• 구리 부족: “2온스 구리'와 ”1온스 구리'는 12V와 80-120A에서 선택의 문제가 아니라 따뜻한 보드와 익힌 보드의 차이입니다.
• 잘못된 감각 배선: 원격 감지 라인(및 그 반환)이 사후 고려처럼 라우팅되어 PSU가 부하 단계에서 과도하게 보상하게 됩니다.
• 열 부채: 1U 공기 흐름은 잔인합니다. 드라이브 케이지 뒤의 정체된 공간에 있는 백플레인은 주변 환경이 높아져 더 빨리 노화됩니다.

구체적인 섀시 예시를 들자면, ISC-SC278S-H25-T는 CRPS 이중화 전원 공급 모듈 및 보호 기능이 있는 12Gb/s MiniSAS-HD 백플레인과의 호환성을 강조하는데, 이는 설계 팀이 백플레인 통합을 액세서리가 아닌 최우선 기능으로 생각했다는 것을 말해줍니다. 사양 링크: CRPS 리던던트 PSU 모듈과 호환되는 2U 섀시.

대부분의 팀이 건너뛰는 전기 통합 체크리스트

좋은 통합은 반복적입니다. 그래서 사람들이 건너뛰는 것입니다. 그래서 중단이 반복되는 것입니다.

1 입력 측: A/B를 성인처럼 취급

• 두 개의 개별 PDU(A와 B)를 사용하고, 두 개의 개별 업스트림 회로를 사용하는 것이 가장 이상적이며, 대기 중 전화가 걸려 있는 것처럼 라벨을 붙이세요.
• 입력 범위 검증: 많은 고전력 장치는 200~240VAC 및 IEC C19를 원하며, 120VAC 실험실에서는 새벽 2시에 이를 발견하는 것을 좋아합니다.
• 효율성을 추구하는 경우 80 PLUS 티타늄은 약 50% 부하에서 최고 수치를 기록하며, 10-15%에서 실행되는 대형 PSU는 효율이 떨어지고 소음이 더 클 수 있다는 점을 기억하세요.

2 출력 측: 회로도가 아닌 전류 경로 설계

• 12V 버스는 짧고, 넓고, 기계적으로 고정된 상태로 유지하세요. 12V에서 몇 밀리옴은 히터에 해당합니다.
• 적절한 경우(특히 소스를 믹싱할 때) 적절한 OR-ing/이상 다이오드 제어를 사용하고, PSU의 내부 OR-ing이 섀시 토폴로지와 일치한다고 가정하지 마세요.
• 섀시가 서버 섀시 배전반(PDB)을 사용하는 경우 단일 지점 장애(5VSB 컨버터 1개, PS_ON#용 로직 레일 1개, 두 팬 헤더를 공급하는 트레이스 1개, 퓨즈가 되는 “영리한” 접지 푸어 1개)를 찾아내세요.

3 원격 측정: 조기 경보 시스템인 PMBus

VIN, IIN, POUT, 온도, 팬 RPM, 장애 이력을 보고할 수 있는 PMBus 이중화 전원 공급장치는 팬 전류 상승, 일정한 부하에서 내부 온도 상승, 매주 “공유'가 줄어드는 모듈 등 사전 장애 신호를 제공합니다. 이것이 예약된 스왑과 갑작스러운 재부팅의 차이점입니다.

이에 대한 섀시 보기가 필요한 경우 이중화 전원 공급 장치가 지원되는 ISC-R166-4-M 1U 서버 케이스 는 폼 팩터(482×660×44.5mm)와 실제로 내부에 통합하는 제약 조건에 대해 명시되어 있어 제가 좋아하는 사양서입니다.

1U 대 2U: 아무도 정확한 가격을 책정하고 싶어하지 않는 통합 거래

1U 이중화 전원 공급 장치 설계는 공기 흐름, 커넥터 간격, 서비스 인체공학을 포기하는 것이지만, 더 엄격한 기계적 허용 오차와 더 나은 모니터링으로 이를 되찾을 수 있습니다.

2U 이중화 PSU 설계는 여유 공간이 있지만, 팀들은 종종 더 많은 드라이브, 더 많은 라이저, 더 많은 케이블로 그 공간을 채운 다음 번들 타이로 인해 핫스왑 경로가 막히면 깜짝 놀라는 경우가 많습니다.

독을 골라보세요.

비교 표: 일반적인 중복 PSU 통합 패턴

2~3kW급에 살고 있다면 추측하지 말고 다음에서 설명하는 절충안을 읽어보세요. 멀티 GPU 워크로드를 위한 리던던시 2~3kW PSU 옵션, 특히 “두 개의 PSU 분할 부하는 중복성이 아닙니다.”라는 경고가 있습니다.”

더 큰 배경: 전력 스트레스가 증가하고 있으며 랙 내부에 나타납니다.

섀시 수준의 중복 전원 공급 장치 결정이 그리드 수준의 제약 조건과 충돌하는 불편한 거시적 요인이 여기에 있습니다. 2024년 12월에는 미국 에너지부의 LBNL 데이터센터 에너지 보고서 요약본 에 따르면 데이터 센터는 2023년에 약 4.4%의 미국 전력을 사용했으며 2028년에는 약 6.7%-12%에 이를 것으로 예상되며 2028년까지 총 데이터 센터 전기 사용량은 325~580TWh로 증가할 것으로 예상됩니다.
공급이 부족하면 전력 품질 이벤트는 더 드물게 발생하는 것이 아니라 더 지저분해집니다.

따라서 1U/2U 서버 섀시 내부의 이중화는 단순히 “PSU가 고장 났을 때”만을 위한 것이 아닙니다. 이는 비정상적인 입력을 견디고, 변환을 안정적으로 유지하며, 자체 보호 회로가 먼저 트립되는 것을 방지하는 것입니다.

자주 묻는 질문

1U/2U 서버 섀시에서 이중화 전원 공급 장치란 무엇인가요?

1U/2U 서버 섀시의 이중화 전원 공급 장치는 부하 공유, OR-ing 및 장애 격리를 관리하는 공유 백플레인 또는 배전반을 사용하여 하나의 PSU가 제거, 고장 또는 핫스왑될 때 서버가 정격 부하에서 계속 실행되도록 설계된 듀얼 모듈 PSU 시스템(보통 1+1 또는 N+1)입니다.
실제 테스트는 간단합니다. 실제 워크로드(예: 70-90% 가상 부하)에서 하나의 모듈을 가져와서 박스가 재부팅되지 않고 팬이 정상 작동하며 로그에 깨끗한 장애 조치 이벤트가 표시되는지 확인하는 것입니다.

1+1 PSU 리던던시란 무엇인가요?

1+1 PSU 리던던시는 동일한 전원 공급 장치 두 개를 설치하여 한 대가 전체 서버 부하를 단독으로 처리하는 동안 두 번째 공급 장치가 부하를 공유하거나 대기 상태로 유지하며, 백플레인과 입력 피드가 독립적이라는 가정 하에 작동 중에 한 모듈이 고장 나거나 플러그가 분리되거나 교체되는 경우에도 시스템이 계속 작동하도록 하는 구성입니다.
“1+1”에서 OCP 트립을 방지하기 위해 두 PSU가 모두 있어야 한다면 이중화가 아닌 취약한 이중 전원 공급 시스템을 구축한 것입니다.

이중화 PSU 백플레인이란 무엇인가요?

이중화 PSU 백플레인은 핫스왑 모듈을 수용하고, 부하 공유를 위해 DC 출력을 분리 및 결합하며, 12V 및 5VSB와 제어 신호(PS_ON#, PWR_OK)와 같은 레일을 분배하는 고전류 PCB 및 커넥터 어셈블리로, 서버를 종료하지 않고 하나의 모듈을 제거할 수 있습니다.
착용하는 아이템처럼 취급하여 점검하고, 온도를 모니터링하고, 접촉 품질을 떨어뜨리지 마세요.

이중화 전원 공급 장치에서 PMBus란 무엇인가요?

이중화 전원 공급 장치의 PMBus는 전압, 전류, 전력, 온도, 팬 속도, 이벤트 기록 등 실시간 측정 및 오류 로그를 노출하는 디지털 관리 인터페이스(일반적으로 I²C/SMBus를 통한 PMBus 1.2/1.3)로, 운영자는 부하 공유를 확인하고, 장애를 예측하고, PSU가 트립되거나 발열 시 자동으로 정전율을 낮추기 전에 경고 임계값을 설정할 수 있습니다.
PMBus 원격 분석 없이 실행하는 경우, 이를 “고가용성”이라고 부르는 것은 맹목적인 것입니다.”

동기화 보드와 함께 두 개의 ATX PSU를 사용하는 것이 진정한 이중화인가요?

동기화 보드와 함께 두 개의 ATX PSU를 사용하는 것은 각 공급 장치가 구성 요소의 하위 집합에 전원을 공급하는 부하 분할 배선 방식이므로 일반적으로 한 번의 장애로 인해 절반이 죽고 나머지가 불안정해질 수 있으며 일반적으로 하나의 PSU가 전체 시스템 부하를 깨끗하게 처리할 수 없기 때문에 진정한 1+1 리던던시가 아닙니다.
가동 시간이 필요한 경우 특수 제작된 이중화 PSU 백플레인 또는 CRPS 설계를 사용하고 핫스왑 동작을 검증하세요.

결론

1U/2U 박스를 설계할 때 실제 전력 문제를 견딜 수 있는 리던던시를 원한다면 리던던시 PSU 지원 및 서비스 가능성을 명시한 섀시부터 시작하세요. 컴팩트한 리던던트 PSU 구축을 위한 1U 서버 케이스 카테고리 및 CRPS 및 더 높은 전류 경로에 적합한 2U 서버 케이스, 를 클릭한 다음 와트 수를 선택하기 전에 백플레인 및 PMBus 요금제를 지정하세요.
메탈을 구매하기 전에 레이아웃, 공기 흐름, A/B 피드 계획을 점검해 줄 전문가가 필요하다면, ISTONECASE의 섀시 페이지를 통해 견적 및 엔지니어링 검토를 요청하세요.