CRPS 服务器冗余电源规格详解：从外形、输出、保护到 PMBus 管理

CRPS 服务器冗余电源规格详解：从外形、输出、保护到 PMBus 管理

说明：本文基于当前目录中的 573090_CRPS Design Guide r2_0ext.pdf、PMBus_Specification_Part_I_Rev_1-2_20100906.pdf 和 PMBus_Specification_Part_II_Rev_1-2_20100906.pdf 做技术解读。

1. CRPS 规格到底在定义什么

读图说明：CRPS 是 Common Redundant Power Supply 的缩写，通常可以理解为“通用冗余服务器电源模块”。它不是只定义一个 12V 电源的电气参数，而是在定义服务器电源模块与整机系统之间的完整契约：外形尺寸、插拔方式、卡边连接器、主输出和待机输出、热设计、声学要求、峰值功率能力、保护动作、状态指示、PMBus 管理、冷冗余、固件更新、故障记

CRPS 是 Common Redundant Power Supply 的缩写，通常可以理解为“通用冗余服务器电源模块”。它不是只定义一个 12V 电源的电气参数，而是在定义服务器电源模块与整机系统之间的完整契约：外形尺寸、插拔方式、卡边连接器、主输出和待机输出、热设计、声学要求、峰值功率能力、保护动作、状态指示、PMBus 管理、冷冗余、固件更新、故障记录、可靠性和安规标识。

这套规格的核心目标有三个。

第一，让不同供应商做出来的电源模块能够装进同一类服务器电源笼，插上同一类背板连接器，和系统 BMC/ME 按相同方式通信。

第二，让服务器系统可以做冗余。比如 1+1、2+2、3+1 配置下，一个电源失效、掉电、拔出、过温或者过流时，其他电源要能维持供电，系统也要能在很短时间内收到告警并降载。

第三，让电源不只是“会输出 12V”，而是成为系统可管理对象。系统能读输入功率、输出电流、温度、风扇、状态位、故障记录；也能用 PMBus 控制风扇下限、冷冗余角色和固件升级流程。

所以看 CRPS 规格，不能只看功率密度或效率。它真正难的地方在“电源模块和服务器系统一起工作”的边界定义。

2. 两种标准外形：CRPS-185 和 CRPS-265

读图说明：CRPS 设计指南把电源模块定义成两种主要长度。 高度和宽度保持一致，长度不同。这样系统端可以围绕固定截面设计电源笼、卡边连接器、风道和锁扣结构，再根据功率和系统类型选择 185 mm 或 265 mm 深度。 CRPS 模块内部要求使用单转子或双转子 40 mm 风扇。气流方向从卡边连接器侧流向 AC 输入侧。这个方向很重要，因为服务器机箱内的风扇、硬盘、

CRPS 设计指南把电源模块定义成两种主要长度。

高度和宽度保持一致，长度不同。这样系统端可以围绕固定截面设计电源笼、卡边连接器、风道和锁扣结构，再根据功率和系统类型选择 185 mm 或 265 mm 深度。

CRPS 模块内部要求使用单转子或双转子 40 mm 风扇。气流方向从卡边连接器侧流向 AC 输入侧。这个方向很重要，因为服务器机箱内的风扇、硬盘、CPU、内存、NVMe 背板和 PSU 风扇会形成串联或并联风道，CRPS 规格后面所有热测试条件都围绕这个气流关系展开。

模块输出侧是卡边连接器。标准连接器兼容 FCI 2×25，较高功率连接器可用 Amphenol GPCE 系列。AC 输入直接在模块外侧插入，低功率可用 IEC 320 C14，高功率等级使用 C19。

3. DC 输出连接器：2×25 卡边不仅传电，也传管理信号

CRPS 的卡边连接器不是单纯的正负极。它把大电流 12V、地、待机电源、遥感、负载均流、PSON、PWOK、SMBAlert、PMBus 和冷冗余总线都放在同一个接口边界里。

按功能可以这样理解。

设计时要注意，CRPS 的“冗余能力”不是靠输出并联自然完成的。卡边上至少有三类管理信号在参与系统级冗余：load share bus 负责均流和负载判断，CR_BUS 负责冷备唤醒和故障拉低，SMBAlert# 负责快速告警和系统降载。

4. 机械锁扣、热表面和 LED 状态

读图说明：CRPS 模块必须支持免工具插拔。规格要求有把手帮助抽出模块，有锁扣把模块固定在系统里，并且要防止 AC 电源线插入时误插拔。把手还要避免操作者接触高温表面。 LED 使用双色灯：绿色和琥珀色。绿色波长范围大约 562568 nm，琥珀色约 607613 nm。规格对不同电源状态给出 LED 行为： 这里有一个重要设计思路：LED 最好由固件控制。因为不同客

CRPS 模块必须支持免工具插拔。规格要求有把手帮助抽出模块，有锁扣把模块固定在系统里，并且要防止 AC 电源线插入时误插拔。把手还要避免操作者接触高温表面。

LED 使用双色灯：绿色和琥珀色。绿色波长范围大约 562-568 nm，琥珀色约 607-613 nm。规格对不同电源状态给出 LED 行为：

这里有一个重要设计思路：LED 最好由固件控制。因为不同客户可能要求不同闪烁速率或颜色映射，把 LED 状态放在二次侧固件里，后续可以通过固件更新适配客户需求。

5. 声学规格：不是只要求风扇能转，还要求噪声可控

读图说明：CRPS 要求电源使用变速风扇，声功率和声压按 ECMA 74 测量，按 ISO 9296/ISO 7779 报告。规格把台式/塔式和机架场景分开，并按温度、负载和海拔给出条件。 从这个表可以看出，机架场景允许更高噪声，因为机架服务器重点是可靠散热和高密度；塔式/基座场景更接近人员环境，对噪声更敏感。 规格还要求稳态条件下风扇振荡不能太大，相关声功率变化要控

CRPS 要求电源使用变速风扇，声功率和声压按 ECMA 74 测量，按 ISO 9296/ISO 7779 报告。规格把台式/塔式和机架场景分开，并按温度、负载和海拔给出条件。

从这个表可以看出，机架场景允许更高噪声，因为机架服务器重点是可靠散热和高密度；塔式/基座场景更接近人员环境，对噪声更敏感。

规格还要求稳态条件下风扇振荡不能太大，相关声功率变化要控制在 2.0 dBA 以内，大致对应平均转速 10% 左右的变化。负载或冷却条件变化后，风扇转速要在 60 秒内进入新的稳态。

6. 热设计：CRPS 是系统风道的一部分

读图说明：CRPS 的热设计不是电源厂自己闭门测试。规格明确了电源安装到系统里的空气流阻、入口温度、负载和海拔组合。 CRPS185 需要覆盖两类系统：spreadcore 和标准 rack/pedestal。spreadcore 中系统风扇和 PSU 风扇串联，系统对 PSU 气流呈正压；标准 rack/pedestal 中系统风扇和 PSU 风扇更接近并联，系统对

CRPS 的热设计不是电源厂自己闭门测试。规格明确了电源安装到系统里的空气流阻、入口温度、负载和海拔组合。

CRPS-185 需要覆盖两类系统：spreadcore 和标准 rack/pedestal。spreadcore 中系统风扇和 PSU 风扇串联，系统对 PSU 气流呈正压；标准 rack/pedestal 中系统风扇和 PSU 风扇更接近并联，系统对 PSU 气流呈负压。

CRPS-265 也有两类：标准 rack/pedestal 和 multi-node。多节点系统流阻更高，入口温度也更苛刻。

热测试条件中，典型要求如下：

规格特别强调，表里只写了排风温度，但 PSU 内所有器件也必须满足自己的温度规格和寿命要求。也就是说，不能只拿出口风温合格来证明热设计合格。

当系统无法维持 PSU 所需入口温度时，PSU 可以通过 SMBAlert# 告警，让系统对 CPU 和内存节流，以尽量避免过温关机。这就是后面 CLST 的基础。

7. 风扇控制和温度传感器

CRPS 风扇控制要求闭环算法同时参考关键器件温度和入口环境温度。也就是说，风扇不是只看输出功率，也不是只看入口温度，而是要在高环境温度、高负载、不同 AC 输入和不同风阻条件下，都能把风扇推到足够转速，保护电源不过热。

在某些系统应用中，PSU 甚至可能出现反向气流。为了防止这种情况，电源必须支持通过 PMBus 的 FAN_COMMAND_1，由系统设置最低风扇速度，保证 PSU 内部气流方向为正向。

温度传感器至少要覆盖入口温度和热点器件温度。传感器用于四件事：

• 触发过温警告 OTW；
• 触发过温保护/关机 OTP；
• 通过 PMBus 上报温度；
• 参与风扇闭环控制。

温度传感器精度要求为 +/-2 C。入口温度的告警和关机阈值为：

热点传感器和入口传感器都要有 OTW 和 OTP 两个阈值。OTW 必须比 OTP 至少低 4 C，保证系统先收到告警，有机会节流，而不是电源直接关机。

8. AC 输入：宽范围交流、240VDC、中国认证和输入异常

读图说明：CRPS 的 AC 输入范围覆盖常见 110V 和 220V 系统： 输入电压低于 85 VAC 不应损坏电源，也不应导致保险丝熔断。规格还要求在额定线电压 10% 谐波失真下，电源仍要维持规定输出。 对中国认证场景，规格单独要求支持 240VDC 输入： 正常工作范围 180300 VDC； PMBus 命令要正常工作； 断电/上电时序仍要满足； 输出功率

CRPS 的 AC 输入范围覆盖常见 110V 和 220V 系统：

输入电压低于 85 VAC 不应损坏电源，也不应导致保险丝熔断。规格还要求在额定线电压 10% 谐波失真下，电源仍要维持规定输出。

对中国认证场景，规格单独要求支持 240VDC 输入：

• 正常工作范围 180-300 VDC；
• PMBus 命令要正常工作；
• 断电/上电时序仍要满足；
• 输出功率要求按等效 RMS AC 输入支持；
• LED 状态正确；
• 1+1 Always Standby 模式下，主动 PSU 可超过 95% 负载，待机 PSU 小于 5%；
• 主动 PSU 失败时，待机 PSU 要接住负载，使输出电压保持大于 11.20 V，测试条件含 2200 uF 12V 电容；
• 慢速输入爬升时，打开阈值 175/180 VDC，关闭阈值 165/170 VDC。

保持时间方面，AC 掉电/hold-up 在 0-70% 额定负载下要求 10 ms。12VSB 则更严格：无论 PSON 是否有效，满载下遇到 AC dropout，12VSB 至少保持 70 ms 调节范围内。

浪涌、跌落、ESD、EFT、辐射抗扰、surge immunity 等项目按 EN55024、IEC61000 系列和 CISPR 24 的性能准则描述。规格还定义了 A/B/C 三类性能判据：A 是无性能下降，B 是继续工作但可有不超过规格限制的退化，C 是允许临时功能丢失但必须自恢复或可由控制动作恢复。

9. 功率因数、iTHD 和效率

功率因数要求在 200-240 VAC、50/60 Hz 条件下定义：

iTHD 则按输出功率区间定义：

效率要求按 80 PLUS 内部 AC-DC/DC-DC 测试方法，在 230 VAC / 60 Hz 输入下测试，不计 PSU 风扇损耗。规格给出 Platinum 和 Titanium 两档：

规格建议实际设计要比目标效率高 0.2%，给量产离散、器件偏差和测试误差留余量。

10. DC 输出：12V 主输出和 12VSB 待机输出

读图说明：CRPS 主输出是 12V，另有 12V standby。CRPS185 被定义为支持单节点系统、总计 2 个处理器；CRPS265 被定义为支持四节点系统、总计 8 个处理器。 CRPS185 负载能力 CRPS185 的 12VSB 在两个电源并联时必须能提供 4.

CRPS 主输出是 12V，另有 12V standby。CRPS-185 被定义为支持单节点系统、总计 2 个处理器；CRPS-265 被定义为支持四节点系统、总计 8 个处理器。

CRPS-185 负载能力

CRPS-185 的 12VSB 在两个电源并联时必须能提供 4.0 A。当待机电流大于 1.5 A 时，风扇可以工作。

CRPS-265 负载能力

这里可以看到 CRPS-265 不只是更长，它面向的瞬态功率也高很多。Rated + 120 A 的 100 us 峰值，是为了服务器 CPU、内存、加速器或多节点负载在极短时间内拉升时，电源不会立刻掉压或锁死。

11. Pmax 峰值保护：电源和系统一起扛瞬态

读图说明：CRPS 区分了几类峰值： CLST Peak：基于温度和 SMBAlert，至少支持 20 秒。 Pmax.app Peak：应用侧峰值，10 ms，5% 占空比，不应触发 SMBAlert。 Pmax Peak：更高、更短的系统峰值，100 us 量级，允许触发 SMBAlert，让系统快速节流。 Pmax 测试条件如下： 这段规格的意义很大：服务器主板

CRPS 区分了几类峰值：

• CLST Peak：基于温度和 SMBAlert#，至少支持 20 秒。
• Pmax.app Peak：应用侧峰值，10 ms，5% 占空比，不应触发 SMBAlert#。
• Pmax Peak：更高、更短的系统峰值，100 us 量级，允许触发 SMBAlert#，让系统快速节流。

Pmax 测试条件如下：

这段规格的意义很大：服务器主板上有大量 12V 电容，电源不是独自承担全部峰值。系统电容、电源快速告警、BMC/CPU 节流共同组成峰值功率处理机制。

12. 电压调整、动态负载和输出电容

稳态和动态负载下，12V main 与 12VSB 都要求 +/-5%：

动态负载测试条件：

输出电容范围：

12V 最小电容要求与冷冗余失效和热插拔有关。冗余系统中，某个电源退出、唤醒或插拔时，系统侧电容必须帮助输出维持在调节范围内。

闭环稳定性要求也很明确：所有输入、负载、瞬态和电容条件下必须无条件稳定；相位裕度至少 45 度，增益裕度至少 -10 dB，并要求供应商提供本地采样条件下的 Bode 图。

13. 纹波、噪声、软启动、零负载和热插拔

读图说明：12V main 和 12VSB 的纹波噪声上限都是 120 mVpp，测量带宽 10 Hz 到 20 MHz，测量点在输出连接器，测量端并联 10 uF 和 0.1 uF 陶瓷电容，必要时可并联额外 2200 uF 低 ESR 电解电容。 软启动要求单调上升，不能在任何规定输入或负载条件下过应力 AC 线路或电源器件。 零负载时，电源不一定必须满足输出调节

12V main 和 12VSB 的纹波噪声上限都是 120 mVp-p，测量带宽 10 Hz 到 20 MHz，测量点在输出连接器，测量端并联 10 uF 和 0.1 uF 陶瓷电容，必要时可并联额外 2200 uF 低 ESR 电解电容。

软启动要求单调上升，不能在任何规定输入或负载条件下过应力 AC 线路或电源器件。

零负载时，电源不一定必须满足输出调节精度，但不能触发过压或其他故障；一旦加载，必须能进入正常调节并输出电流。

热插拔测试要覆盖静态、动态和零负载条件。插入或拔出运行中的电源时，系统输出电压要保持在限制内。机械上也要求 AC 电源线插入时不能随意插拔模块。

强制均流要求 +12V 主输出主动均流，满载时共享误差在 10% 以内。12VSB 不要求主动均流，可以被动共享；冗余电源的 12VSB 在系统中并联，某个电源故障或热插拔时不能让系统待机电压跑出规格。

14. 上电/掉电时序

读图说明：CRPS 时序要求把 AC 上电、PSON 控制、PWOK 拉高/拉低、输出保持时间都统一起来。关键指标如下： 这些时序定义了服务器主板、电源背板和 BMC 的同步边界。比如 PWOK 不能太早拉高，否则主板会在电源未稳定时启动；也不能太晚，否则系统启动时间变长。

CRPS 时序要求把 AC 上电、PSON 控制、PWOK 拉高/拉低、输出保持时间都统一起来。关键指标如下：

这些时序定义了服务器主板、电源背板和 BMC 的同步边界。比如 PWOK 不能太早拉高，否则主板会在电源未稳定时启动；也不能太晚，否则系统启动时间变长。

15. 保护电路：先告警，再保护，必要时锁死

读图说明：CRPS 保护电路只应关闭主输出。若保护触发后锁死，AC 断电 15 秒或 PSON 拉高 1 秒应能复位，具体取决于故障类型。 过流/过功率保护分成快慢两层，且 CRPS185 和 CRPS265 阈值不同。 CRPS185 OCP/OCW CRPS265 OCP/OCW Fast OCW 必须低于 OPP/Fast OCP，Slow OCW 必须低于 S

CRPS 保护电路只应关闭主输出。若保护触发后锁死，AC 断电 15 秒或 PSON# 拉高 1 秒应能复位，具体取决于故障类型。

过流/过功率保护分成快慢两层，且 CRPS-185 和 CRPS-265 阈值不同。

CRPS-185 OCP/OCW

CRPS-265 OCP/OCW

Fast OCW 必须低于 OPP/Fast OCP，Slow OCW 必须低于 Slow OCP。这样系统先收到告警并降载，只有降载不及时或故障更严重时，电源才进入保护。

OVP 对 12V 和 12VSB 都要求 13.5-14.5 V 范围触发。12V 主输出过压后关机并锁存，可通过 PSON# 或 AC 中断清除；12VSB 去掉过压条件后自动恢复。

OTP 要求 OT warning 的 SMBAlert# 一定先于 OTP 关机。OTP 触发后，12VSB 保持，温度恢复到规格内时电源自动恢复，且要有足够迟滞，不能因温度边界来回振荡。

16. 控制信号：PSON#、PWOK、SMBAlert#

读图说明：PSON PSON 是低有效输入，用来远程打开/关闭 +12V 主轨。PSON 低电平时电源打开，高电平或悬空时主输出关闭，但 12VSB 仍可存在。该信号由电源内部上拉到 standby 电压。 PWOK PWOK 是电源输出给系统的 Power OK 信号。所有输出在调节范围内时，PWOK 为高；任意输出低于调节范围，或 AC 移除到电源不再保证工作时，

PSON#

PSON# 是低有效输入，用来远程打开/关闭 +12V 主轨。PSON# 低电平时电源打开，高电平或悬空时主输出关闭，但 12VSB 仍可存在。该信号由电源内部上拉到 standby 电压。

PWOK

PWOK 是电源输出给系统的 Power OK 信号。所有输出在调节范围内时，PWOK 为高；任意输出低于调节范围，或 AC 移除到电源不再保证工作时，PWOK 拉低。

SMBAlert#

SMBAlert# 是低有效开漏/开集告警输出，系统端上拉。它表示电源出现需要调查的问题，包括关键事件和警告事件：关键器件温度达到告警阈值、一般故障、过流、过压、欠压、风扇故障、寿命末期或环境超规格。

SMBAlert# 会与 LED 琥珀色常亮或闪烁配合。它也是 CLST、SmaRT、Pmax 峰值保护和 PMBus 状态机制的核心信号。

17. 环境、FRU 和身份信息

环境要求包括：

FRU 数据要求兼容 IPMI FRU 格式。电源应有独立 FRU EEPROM，协议类似 AT24C02，支持 Byte Read、Sequential Read、Byte Write 和 Page Read。FRU 中至少要包含制造商、产品名、客户料号、版本、序列号等字段；Multi-Record 区要包含 Power Supply Information 和 DC Output。

FRU 示例里给出一些典型字段：整体容量 1300 W，Peak VA 1440，浪涌 35 A，浪涌间隔 5 ms，输入范围 90-140 VAC 和 180-264 VAC，AC dropout 10 ms，以及热插拔、自动切换、PFC、预测性故障 tach 支持等能力标志。

18. PMBus：CRPS 的系统管理接口

读图说明：PMBus Part I 定义通用要求、传输和电气接口；Part II 定义命令语言。CRPS 规格引用 PMBus 1.2、SMBus 2.0，以及服务器 AC/DC、DC/DC 电源的 PMBus 应用配置。 在 CRPS 里，PMBus 不是可有可无的附加功能。它承担以下任务： 地址识别和 FRU 访问； 读取输入功率、输出电流、能量计数、温度和风扇；

PMBus Part I 定义通用要求、传输和电气接口；Part II 定义命令语言。CRPS 规格引用 PMBus 1.2、SMBus 2.0，以及服务器 AC/DC、DC/DC 电源的 PMBus 应用配置。

在 CRPS 里，PMBus 不是可有可无的附加功能。它承担以下任务：

• 地址识别和 FRU 访问；
• 读取输入功率、输出电流、能量计数、温度和风扇；
• 读取状态位，清除故障，管理 SMBAlert#；
• 控制最低风扇速度；
• 配置冷冗余角色；
• 支持固件升级；
• 读取黑盒故障数据。

地址

冗余系统中最多有 Address2、Address1、Address0 三个地址选择信号。非冗余电源默认位置为 0/0/0，对应 PMBus 读写地址 B0h/B1h。可选地址还包括 B2h/B3h、B4h/B5h、B6h/B7h 等。

FRU EEPROM 是独立物理设备，地址从 A0h/A1h 起，以相同地址选择方式扩展。

总线速度和错误处理

CRPS 要求 PMBus 设备以完整 100 kbps SMBus 速度工作，并尽量避免 clock stretching。累计 clock low extend 时间若小于 25 ms 要支持；若检测到 SCL 被拉低超过 25 ms，设备要中止交易、退出总线，并能在 10 ms 后响应新交易。

设备还必须识别任意时钟间隔上的 START/STOP 条件，不应因为 runt clock、runt data 或短于 SMBus 最小规格的毛刺而挂死。对不支持的命令，可以 NACK，但必须设置 STATUS_CML 的通信错误状态位。

PMBus 供电来源

冗余电源接入 AC 时，PMBus 设备应可通信。对无 AC 但系统侧仍通过 12VSB 管脚供电的情况，黑盒等数据也要能通过 PMBus 访问。这个设计使得系统可以在电源本体没有 AC 的情况下读取故障信息。

19. 传感器命令和精度

CRPS 要求支持多类监控命令：

READ_PIN 和 READ_IOUT 的平均周期为 2-10 秒，滤波带宽 0.1-0.5 Hz。典型精度要求：

READ_EIN 的更新周期为 4 个 AC 周期，也就是 50 Hz 下 80 ms，60 Hz 下约 66.7 ms。规格特别强调，READ_EIN 更新周期必须小于系统轮询周期；为了兼容 100 ms 轮询，电源必须小于 100 ms 更新累加器和采样计数器。

READ_EOUT 用于让系统做自己的输出功率滤波，采样周期标称 8 ms，5%-100% 负载下计算出的输出功率要求 +/-2%。

20. STATUS、SMBAlert# 和故障清除

读图说明：PMBus 状态体系是分层的。底层有 STATUSVOUT、STATUSIOUT、STATUSINPUT、STATUSTEMPERATURE、STATUSFANS 等；上层 STATUSBYTE/STATUSWORD 把这些事件汇总。 一旦某个状态位因事件被置位，它会保持置位，直到被清除。清除方式包括： 对状态寄存器对应 bit 写 1，只清除该 bit；

PMBus 状态体系是分层的。底层有 STATUS_VOUT、STATUS_IOUT、STATUS_INPUT、STATUS_TEMPERATURE、STATUS_FANS 等；上层 STATUS_BYTE/STATUS_WORD 把这些事件汇总。

一旦某个状态位因事件被置位，它会保持置位，直到被清除。清除方式包括：

• 对状态寄存器对应 bit 写 1，只清除该 bit；
• 发送 CLEAR_FAULTS；
• 输入电源 OFF 超过 1 秒再 ON；
• 对支持 PAGE 的状态，通过 PAGE 或 PAGE_PLUS 清除对应实例。

如果故障条件仍然存在，那么清除动作不会真正让 bit 消失。主机清除后立刻读到 bit 仍为 1，应该理解为事件还在发生，而不是通信失败。

SMBALERT_MASK 可以屏蔽某些事件对 SMBAlert# 的驱动。屏蔽位为 1 表示该事件不会拉低 SMBAlert#，为 0 表示事件可触发 SMBAlert#。CRPS 还明确不支持 ARA；也就是说，电源拉低 SMBAlert# 后，不会改用 18h 地址响应 Alert Response Address，而是保持标准 PMBus 地址。

21. 风扇 PMBus 控制

风扇相关命令包括：

• FAN_CONFIG_1_2 (3Ah)：描述风扇位置和控制方式；
• FAN_COMMAND_1 (3Bh)：系统提高 PSU 风扇速度下限；
• READ_FAN_SPEED_1 (90h)：读取风扇速度。

FAN_COMMAND_1 只能提高 PSU 风扇速度，不能让风扇低于 PSU 自己根据热保护要求设定的速度。这是一个关键边界：系统可以为了防止反向气流或加强散热而提高下限，但不能为了降噪强行压低电源自保护转速。

22. CLST：闭环系统节流

CLST 是 Closed Loop System Throttling。它的意思是，电源不是等到过温或过流直接关机，而是先用 SMBAlert# 告诉系统“我快扛不住了”，系统在极短时间内降低 CPU、内存等负载，让电源继续工作。

规格要求，只要电源内部任意部件达到 warning threshold，就应断言 SMBAlert#。如果 SMBAlert# 断言后 2 ms 内负载降低到低于电源额定值，电源应继续运行而不关机。

这套机制对服务器非常重要。服务器负载变化很快，如果电源只做本地保护，系统会看到突然掉电；如果电源能提前告警，系统就可以用 throttling 把故障变成性能下降，而不是服务中断。

23. SmaRT：AC 丢失时快速提醒系统

SmaRT 是 Smart Ride-Through。规格要求，当 AC 输入电压丢失到 0 VAC 后，电源要在小于 2 ms 内断言 SMBAlert#。

这个信号让系统在 AC 断电但输出电容还在保持时，尽快进入降载或保存状态。结合 12V 的 11 ms hold-up 和 12VSB 的 70 ms hold-up，系统可以在很短窗口里做更合理的关断策略。

24. 冷冗余：默认安全，按负载唤醒

读图说明：冷冗余的目标是提高轻载效率。冗余系统中，并不是所有电源都必须一直满功能运行。在冷冗余模式下，只开启支撑当前负载所需的电源，其余电源处于 Cold Standby。 CRPS 支持 1+1、2+2、3+1 等配置。每个电源都有 CRBUS，这是一条所有电源共享的公共总线。任一电源故障，或输出低于 Vfault 阈值时，会拉低 CRBUS；所有冷备用电源看到 C

冷冗余的目标是提高轻载效率。冗余系统中，并不是所有电源都必须一直满功能运行。在冷冗余模式下，只开启支撑当前负载所需的电源，其余电源处于 Cold Standby。

CRPS 支持 1+1、2+2、3+1 等配置。每个电源都有 CR_BUS，这是一条所有电源共享的公共总线。任一电源故障，或输出低于 Vfault 阈值时，会拉低 CR_BUS；所有冷备用电源看到 CR_BUS 拉低后要快速上电。

冷备用电源必须满足一组特殊状态：

• PSON# 已断言，但 CR_ON# 未断言，且 Cold_Redundancy_Config 为 02h/03h/04h；
• CR_BUS 被拉低时，必须在 100 us 内上电；
• 关闭输出 ORing FET；
• ORing FET 前的内部输出电容保持不低于 12.6 V；
• PWOK 保持断言；
• 断开输出 dummy load，避免内部电容放电；
• 内部风扇关闭；
• 电压误差放大器预偏置到最大占空比，避免环路补偿拖慢启动；
• 禁用输出慢启动；
• PFC 保持最低频率运行并维持母线电容；
• 不通过 STATUS 报告 PMBus fault 或 warning。

冷冗余角色通过制造商命令 Cold_Redundancy_Config (D0h) 配置：

规格的 fail-safe 设计很清楚：如果冷冗余总线上没有 Active 或 Standard Redundant 电源驱动高电平，那么所有电源都必须开启，不管自己被配置成什么角色。这样即使 BMC 配错，也不会因为所有电源都进冷备用而让系统掉电。

负载唤醒靠 load share bus 电压阈值。示例阈值为：

BMC 还要轮换 Active、Cold Standby 1/2/3 角色，让多个电源在寿命周期中承担更均衡的工作时间。

25. 在线固件更新

读图说明：CRPS 定义了系统内固件更新架构。二次侧主 MCU 的固件必须能在系统内更新，并且要求在 ON 状态下支持更新，也就是 AC 存在且 PSON 有效时。其他 MCU，比如一次侧 MCU，最好也能通过同一过程更新，但不是当前强制要求。 固件镜像分为两部分： Boot Loader：不由系统更新，必须始终能恢复并进入 boot loader 模式。它负责固件更

CRPS 定义了系统内固件更新架构。二次侧主 MCU 的固件必须能在系统内更新，并且要求在 ON 状态下支持更新，也就是 AC 存在且 PSON# 有效时。其他 MCU，比如一次侧 MCU，最好也能通过同一过程更新，但不是当前强制要求。

固件镜像分为两部分：

• Boot Loader：不由系统更新，必须始终能恢复并进入 boot loader 模式。它负责固件更新基本流程，以及最基础的开关机、风扇冷却和 UV/OV/OC 保护。
• Main Program：完整功能程序区。电源本体不要求保存备份，因为系统 BMC 要持有电源固件镜像备份。

固件更新相关命令包括：

更新中断时，电源必须总能回到 boot loader。启动应用程序前，电源必须检查应用程序未损坏。固件更新期间，电源仍要响应总线通信，不能长时间占住总线。LED 状态为绿色 2 Hz 闪烁。

26. Black Box：电源自己的故障现场记录

读图说明：Black Box 是电源内部的非易失故障记录机制。带 PMBus 的电源在关键故障导致关机时，要把 PMBus 和其他数据保存到内部非易失存储中。系统可以通过 PMBus 读取这些数据，甚至不需要给电源加 AC，只要从 12VSB 管脚给待机电源供电即可。 会保存 Black Box 的事件包括： 一般故障； 输出过压； 输出过流； AC 输入丢失； 输入

Black Box 是电源内部的非易失故障记录机制。带 PMBus 的电源在关键故障导致关机时，要把 PMBus 和其他数据保存到内部非易失存储中。系统可以通过 PMBus 读取这些数据，甚至不需要给电源加 AC，只要从 12VSB 管脚给待机电源供电即可。

会保存 Black Box 的事件包括：

• 一般故障；
• 输出过压；
• 输出过流；
• AC 输入丢失；
• 输入电压故障；
• 风扇故障；
• 过温。

Black Box 保存两类数据：系统追踪数据和电源事件数据。系统追踪数据包括系统总成号、系统序列号、主板总成号、主板序列号等。事件数据包括电源运行时间、AC/PSON 周期、状态寄存器、READ_VIN、READ_IIN、READ_IOUT、温度、风扇速度、READ_PIN、READ_VOUT，以及多类事件计数器。

相关命令包括：

默认交付时，Black Box 应处于使能状态。

27. SMBus/PMBus 命令总表如何读

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读图说明：CRPS 的命令总表把标准命令和制造商命令混在一起。工程上可以按用途分组： 如果设计 BMC 侧驱动，不应只实现读电流、读温度这些“看起来够用”的命令。真正涉及服务器可靠性的，是状态位、SMBAlert、CLEARFAULTS、PAGEPLUS、冷冗余、固件更新和 Black Box。

CRPS 的命令总表把标准命令和制造商命令混在一起。工程上可以按用途分组：

如果设计 BMC 侧驱动，不应只实现读电流、读温度这些“看起来够用”的命令。真正涉及服务器可靠性的，是状态位、SMBAlert#、CLEAR_FAULTS、PAGE_PLUS、冷冗余、固件更新和 Black Box。

28. 可靠性、寿命和降额

CRPS 对器件降额提出基本要求：

• 半导体结温不超过 120 C；
• 变压器温度不超过 110 C；
• 电感外壳温度不超过额定温度的 85%；
• 电容外壳温度不超过额定温度的 85%；
• 电阻功率降额大于 30%；
• 器件电压和电流降额大于 15%，异常短路等条件下只要不超过最大额定值即可。

寿命要求是在 100-240 VAC 输入、55 C 入口温度、20% 时间 20% 负载、80% 时间 80% 负载、900 m 海拔下，计算寿命 5 年，置信度 90%。

MTBF 要求在 75% 负载、55 C 连续工作下，按 Telcordia SR-332 Issue 2 计算，最低 250,000 小时。

29. 环保、安规、EMC 和标签

读图说明：CRPS 面向 ITE 信息技术设备场景，例如办公室、学校、机房和商业环境。若用于医疗、工业、电信、NEBS、住宅报警、测试设备等其他类别，需要额外评估。 安全合规包括 UL/CSA/EN/IEC 609501、CB、Nordics、CE LVD、GB4943 等。EMC 按 Class A，要求相对 Class A 限值留裕量：通常 10 dB，传导 EM

CRPS 面向 ITE 信息技术设备场景，例如办公室、学校、机房和商业环境。若用于医疗、工业、电信、NEBS、住宅报警、测试设备等其他类别，需要额外评估。

安全合规包括 UL/CSA/EN/IEC 60950-1、CB、Nordics、CE LVD、GB4943 等。EMC 按 Class A，要求相对 Class A 限值留裕量：通常 10 dB，传导 EMI 可为 6 dB。

表面温度方面，电源外壳在任何情况下不应超过 70 C。若超过，需要 HOT SURFACE 标签，并且标签位置要保证维护人员在接触热表面前能看到。

标识方面，电源要标出型号、输入额定值、输出额定值、功率、安规标志、保护接地符号、L/N 端子、保险丝额定值等。电源、认证文件和追溯标签中的型号要一致。

30. 做 CRPS 设计时真正要抓的主线

读图说明：如果把这套规格压缩成工程设计检查清单，可以按下面顺序推进。 第一，先定外形和功率等级。选 CRPS185 还是 CRPS265，不只看瓦数，还要看系统类型、节点数、风阻、入口温度和峰值负载。 第二，按卡边连接器定义系统接口。大电流 12V/GND、12VSB、remote sense、load share、PSON、PWOK、SMBAlert、PMBus、C

如果把这套规格压缩成工程设计检查清单，可以按下面顺序推进。

第一，先定外形和功率等级。选 CRPS-185 还是 CRPS-265，不只看瓦数，还要看系统类型、节点数、风阻、入口温度和峰值负载。

第二，按卡边连接器定义系统接口。大电流 12V/GND、12VSB、remote sense、load share、PSON、PWOK、SMBAlert#、PMBus、CR_BUS 都要在背板和电源之间闭环验证。

第三，热设计要和机箱一起验证。PSU 不能只在开放风道里过温升，必须在 spreadcore、standard rack/pedestal 或 multi-node 对应流阻下满足要求。

第四，峰值功率不能只靠额定功率解释。CLST Peak、Pmax.app Peak 和 Pmax Peak 分别对应 20 秒、10 ms 和 100 us 三类场景，系统电容和 SMBAlert# 节流一起参与。

第五，保护不是越快关机越好。CRPS 的思路是先告警、允许系统降载；降载失败或故障严重时再保护。Fast OCW、Slow OCW、OCP、OPP、OVP、OTP 的阈值顺序必须设计正确。

第六，PMBus 不是装饰。没有正确的 STATUS、SMBAlert#、PEC、总线错误恢复、PAGE_PLUS、风扇命令、冷冗余和黑盒，电源就很难成为真正可管理的服务器电源。

第七，冷冗余要按 fail-safe 思路设计。默认全电源开启，只有在 Active/Standard 电源正确驱动总线时，冷备用电源才允许睡眠；任何故障拉低 CR_BUS，都要快速唤醒所有冷备用电源。

第八，可靠性要从器件降额和热寿命开始。5 年寿命、55 C 入口、80% 时间 80% 负载这些条件，对磁件、电解电容、风扇、功率半导体和 PCB 热设计都会形成硬约束。

31. 一句话总结

CRPS 不是“一个 12V 大功率电源尺寸标准”。它是一套服务器电源系统协议：前端 AC 输入要扛全球电网和认证，后端 12V 要扛静态、动态和微秒级峰值，机械上要热插拔，热上要适配机箱风道，控制上要和 BMC/ME 通过 PMBus 联动，冗余上要能在省电和安全之间自动切换。

真正按 CRPS 做设计，做的是“电源模块、背板、BMC、风扇、系统电容、CPU 节流和故障诊断”这一整套协同系统。