CRPS 通用冗餘伺服器電源標準、腳位功能與常見型號

整理 CRPS / M-CRPS 通用冗餘伺服器電源標準、2x25 金手指腳位定義、PSON/12VSB/PMBus 等訊號功能,以及常見 CRPS 電源型號。

CRPSCommon Redundant Power Supply 的縮寫,通常翻譯為“通用冗餘電源”。它主要面向伺服器、儲存、交換機、AI 伺服器和工業計算設備,用來把熱插拔冗餘電源模組的外形、金手指介面、管理訊號和韌體行為盡量標準化。

和普通 ATX 電源相比,CRPS 的特點很明確:

  • 模組化熱插拔,方便做 1+12+1N+1 冗餘。
  • 主輸出通常是單路 12V,由主板或 PDB 再轉換成 CPU、記憶體、硬碟和風扇需要的電壓。
  • 使用 2x25 金手指 / card edge connector,常見為 50 pin。
  • 支援 PMBus / SMBus / I2C 管理,可讀取電壓、電流、溫度、告警和 FRU 資訊。
  • 支援電流均流、遠端採樣、PSON 開機控制、PWOK 狀態輸出等伺服器電源特性。

早期 CRPS 主要由 Intel 推動,後來演進到 OCP 的 M-CRPS,也就是 Modular Hardware System - Common Redundant Power Supply。現在很多廠商會在資料裡寫 CRPSM-CRPSIntel standard CRPS form factorOCP M-CRPS。實際使用時要注意:同樣叫 CRPS,功率、長度、寬度、風道、韌體和可用訊號仍可能有差異。

CRPS 與 CSPS 的區別

上一篇整理的 CSPS / Common Slot 常見於 HP / HPE 早期伺服器生態,典型介面是 64 pin 金手指。本文的 CRPS 更偏 Intel / OCP 體系,典型介面是 2x25、總共 50 pin。

簡單區分:

項目 CSPS / Common Slot CRPS / M-CRPS
常見生態 HP / HPE Common Slot Intel CRPS、OCP M-CRPS、多廠商伺服器
常見介面 64 pin 金手指 2x25 金手指,50 pin
主輸出 12V 12V
管理介面 PMBus / SMBus PMBus / SMBus
互換性 更偏廠商生態 更強調跨平台標準化
注意點 不同 HP 代際仍可能不同 CRPS 與 M-CRPS 也要核對尺寸和訊號

所以,不能把 CRPS 和 CSPS 混用。它們都可能是伺服器熱插拔 12V 電源,但金手指數量、機械結構和訊號定義不一樣。

標準 2x25 金手指腳位定義

下面是很多 CRPS 電源資料中常見的 2x25 金手指定義。不同廠商可能會把個別訊號命名為 SMART_ONCR_BUS#PS_KILLVIN_GOOD 等變體,但主框架通常相同。

CRPS 2x25 金手指腳位定義示意圖

Pin A 面定義 B 面定義
1 GND GND
2 GND GND
3 GND GND
4 GND GND
5 GND GND
6 GND GND
7 GND GND
8 GND GND
9 GND GND
10 +12V +12V
11 +12V +12V
12 +12V +12V
13 +12V +12V
14 +12V +12V
15 +12V +12V
16 +12V +12V
17 +12V +12V
18 +12V +12V
19 PMBus_SDA A0 / SMBus 位址位
20 PMBus_SCL A1 / SMBus 位址位
21 PSON# +12VSB
22 SMBAlert# SMART_ON / CR_BUS#
23 +12V_Return Sense +12V_Share Bus# / Load Share
24 +12V_Remote Sense PRESENT#
25 PWOK NC / VIN_GOOD / PS_KILL 可選

其中 A1-A9、B1-B9 是地,A10-A18、B10-B18 是主 12V 輸出。也就是說,大電流主輸出一共有 18 個 12V 觸點和 18 個 GND 觸點。剩下 A19-A25、B19-B25 是管理、控制、採樣和狀態訊號。

各腳位功能說明

大電流輸出

+12V 是主輸出,通常在電源啟用后輸出。CRPS 電源的功率從 550W、800W、1300W 到 1600W、2000W、2400W、3000W 甚至 3200W 都很常見。

以 12V 計算:

  • 800W 約等于 66.7A。
  • 1300W 約等于 108A。
  • 1600W 約等于 133A。
  • 2400W 約等于 200A。
  • 3200W 約等于 267A。

這類電流不能用少數觸點或細線承載。做 PDB 或轉接板時,所有 +12VGND 觸點都應參與分流,并使用大面積銅皮、銅排、厚銅 PCB 或多層并聯結構。

+12VSB

+12VSB 是待機 12V 電源。只要輸入電源存在,主 12V 尚未開啟時它通常也會輸出。它用于給 BMC、管理控制器、開機控制電路、PMBus 拉電阻或待機邏輯供電。

不要把 +12VSB 當成主輸出使用。它的電流能力通常遠小于主 12V,常見為 1A、2A、2.5A 等,具體以電源資料為準。

PSON#

PSON# 是主輸出開機控制腳,低有效。常見用法是通過開漏輸出、MOS 管或電晶體把 PSON# 拉到地,電源進入工作狀態并打開主 12V。

臨時測試時可以用電阻把 PSON# 下拉到 GND,例如先用 1kΩ 到 10kΩ 范圍內的電阻做低風險測試。不要一上來就硬短路不熟悉的訊號腳。

PWOK

PWOK 是 Power OK 狀態訊號。主 12V 輸出穩定后,電源通過這個訊號告訴系統“輸出已經正常”。主板或 PDB 可以用它作為上電時序判斷條件。

如果 PSON# 已經拉低但 PWOK 沒有變化,通常需要檢查輸入電壓、負載、保護狀態、PRESENT#、遠端採樣和 PMBus 告警。

PMBus_SDA / PMBus_SCL

這兩根是 PMBus / SMBus 管理總線,用來讀取或控制電源狀態。常見用途包括:

  • 讀取輸出電壓、電流、輸入功率。
  • 讀取溫度、風扇轉速、告警和故障狀態。
  • 讀取廠商、型號、序列號、FRU 資訊。
  • 配合 BMC 做功率封頂、告警記錄和冗餘策略。

PMBus 雖然基于 SMBus / I2C,但指令集、位址和電平要按具體電源資料處理。不要預設可以直接接 5V I2C。

A0 / A1

A0A1 常用于設置 SMBus 位址。多電源冗餘系統里,每個電源模組需要有不同位址,BMC 才能分別識別 PSU1、PSU2、PSU3。

很多電源內部會對位址腳做上拉,PDB 根據槽位把它們拉低或懸空,從而決定位址組合。

SMBAlert#

SMBAlert# 是 SMBus 告警訊號,通常為低有效。電源發生溫度、輸入、輸出、風扇或保護相關事件時,可以通過這個訊號提醒 BMC 主動讀取 PMBus 狀態。

SMART_ON / CR_BUS#

這個訊號在不同資料裡叫法不完全一致,常見名稱有 SMART_ONCR_BUS#Wake up Bus。它和冗餘、電源休眠、冷冗餘有關。

在負載較低時,系統可以讓部分冗餘電源進入較低功耗狀態,只保留必要電源承擔負載;當負載上升或某個電源異常時,再喚醒其他模組。這類功能通常需要 PDB、BMC 和電源韌體配合,不建議在自制簡單轉接板上隨便驅動。

+12V Remote Sense / +12V Return Sense

這兩根是遠端採樣線,用來補償電源到負載之間的線損和銅損。

  • +12V Remote Sense 連接到負載端的 12V 採樣點。
  • +12V Return Sense 連接到負載端的地 / 回流採樣點。

如果電源要求使用遠端採樣,而轉接板沒有正確處理,可能出現輸出電壓偏差、保護或啟動異常。簡單轉接板通常會按資料把 sense 線接到本地 12V / GND,但要避免形成細線承載大電流的錯誤回路。

+12V Share Bus#

+12V Share Bus# 或 Load Share 是并聯均流訊號。多個 CRPS 模組并聯時,電源通過該訊號協調電流分擔,避免某一只電源長期承擔過多負載。

單電源使用時,這個訊號通常不需要參與主輸出測試;多電源并聯時,必須按電源和 PDB 資料處理,不能只把 12V 輸出簡單硬并聯后就滿載運行。

PRESENT#

PRESENT# 是電源在位檢測訊號,通常低有效。PDB 或主板用它判斷電源模組是否插入槽位。

某些電源可能需要正確處理 PRESENT# 才能進入預期工作狀態。拿到不熟悉的 CRPS 模組時,應先確認 PRESENT# 的預設電平和是否需要接地。

VIN_GOOD / PS_KILL / NC

B25 在不同資料裡差異較多,有的標為 NC,有的作為 VIN_GOOD,也有資料提到可選 PS_KILL。因此這個腳不能按一個型號的經驗套用到所有 CRPS 電源。

如果只是做通用轉接板,建議把 B25 獨立引出并留測試點,不要預設接地或接 12V。

啟動 CRPS 電源的基本思路

做獨立測試時,可以按下面順序降低風險:

  1. 不接主負載,只接 AC 輸入,測量 +12VSB 是否存在。
  2. 確認 A/B 面方向,找出 GNDPSON#PRESENT#PWOK
  3. 用電阻把 PSON# 拉低到 GND,觀察主 +12V 是否輸出。
  4. 加小負載測試,例如 12V 燈泡、電阻負載或電子負載。
  5. 逐步加大負載,觀察輸出電壓、風扇、溫升和保護行為。
  6. 需要監控時,再接 PMBus,并確認電平、位址和上拉。

如果電源啟動后幾秒關閉,常見原因包括:

  • 沒有最小負載。
  • PRESENT# 或遠端採樣處理不正確。
  • 輸入電壓不夠,低壓輸入下功率降額。
  • 風扇、溫度、過流或過壓保護觸發。
  • PMBus / BMC 期望的狀態訊號沒有滿足。

轉接板設計注意事項

CRPS 轉接板看起來只是“把 12V 引出來”,但實際難點在大電流和可靠性。

建議:

  • 使用符合電流等級的 card edge connector,例如資料中常見的 2x25 CRPS 連接器。
  • +12VGND 使用大銅皮、厚銅、多層并聯、銅排或螺柱輸出。
  • 每個高電流觸點都參與分流,不要只接幾個 pin。
  • Sense 線單獨處理,避免和主電流路徑混在一起。
  • PSON# 用開漏 / MOS 管控制,不要讓 MCU 直接硬拉未知訊號。
  • PMBus_SDA / PMBus_SCL 旁邊保留地參考和測試點。
  • 輸出端加保險絲、斷路器、TVS 或電子保護,至少要有明確的短路保護策略。
  • 高功率模組必須保證風道,不要讓伺服器電源在無風小盒子里長時間滿載。

常見 CRPS / M-CRPS 型號與系列

下面整理的是資料中常見的 CRPS / M-CRPS 型號、系列或功率檔位。二手購買時仍要看銘牌、介面、長度、風道和 PDB 相容性。

廠商 / 系列 常見型號 / 功率 說明
Intel CRPS FXX460GCRPSFXX750PCRPSFXX1200PCRPSFXX1600PCRPS Intel 伺服器平台常見 CRPS 選件,覆蓋 460W、750W、1200W、1600W
Bel Power Solutions PEC800-12-074xATEC800TEC1300TEC1600TEC2000 常見 CRPS 前端電源,資料裡明確給出 2x25 pinout
Advanced Energy / Artesyn CSU1300APCSU1800AP 資料中心 / 伺服器電源模組,常見 1300W、1800W 檔位
Lite-On RPG800-12ASRPG1300-12AS、1600W CRPS 系列 Lite-On CRPS 產品線,面向資料中心、雲端運算、AI 伺服器
FSP FSP1600-20HMFSP2400-22HMFSP550-20FMFSP800-20FMFSP2000-20FMFSP2400-20FM FSP CRPS / M-CRPS 模組,常見 550W 到 2400W
Compuware CPR-8011-3M1、MCRPS 1200W / 1600W / 2200W / 3200W 支援 PMBus、冗餘、均流,MCRPS 面向 AI 與 OCP 資料中心
MORNSUN LMS800-P12BGLMS1600-P12BLMS2000-P12B 國產 CRPS 模組,資料中列出 2x25 金手指定義
Delta DPS-1200AB-4D 等 CRPS 模組 Delta 有大量伺服器電源,購買時需確認是否為 CRPS 50 pin 形態
HPE M-CRPS P73190-B21 800W、P67240-B21 1000W、P67244-B21 1500W、P67252-B21 2400W、P67248-B21 3200W Gen12 平台 M-CRPS,HPE 明確標注符合 OCP 規格;另有 -48VDC 型號 P82412-B21P73210-B21
通用白牌 / 工業品牌 550W、800W、1200W、1300W、1600W、2000W、2400W、2600W、3000W 很多產品會直接寫 CRPS,但要確認是否真是標準 2x25 介面

購買和復用時怎么判斷

拿到一個伺服器熱插拔電源,不要只看“長得像”或賣家標題寫了 CRPS。建議按下面幾項確認:

  1. 金手指是不是 2x25、總共 50 pin。
  2. A1-A9 / B1-B9 是否為 GND,A10-A18 / B10-B18 是否為 12V。
  3. A19-A25 / B19-B25 是否符合 PMBus、PSON、12VSB、Sense、PRESENT、PWOK 這套訊號布局。
  4. 輸入電壓下是否能輸出標稱功率,很多高功率 CRPS 在 100-127V 低壓輸入時會降額。
  5. 是否需要 PDB、BMC 或 PMBus 指令才能進入完整工作模式。
  6. 風道方向是否適合你的機箱。
  7. 是否支援你需要的冗餘方式,例如 1+1N+1、冷冗餘或均流。

小結

CRPS 的核心可以概括為:

  • 標準化伺服器冗餘電源模組。
  • 典型介面是 2x25、50 pin 金手指。
  • 主輸出是大電流 12V,另有 12VSB 待機電源。
  • PSON# 控制主輸出,PWOK 表示輸出正常。
  • PMBus 提供監控和管理能力。
  • Sense 和 Share Bus 讓它適合高電流、冗餘和并聯場景。

如果只是做實驗室 12V 電源,最少要搞清楚 GND+12V+12VSBPSON#PRESENT#PWOK。如果要做真正可靠的 PDB 或多電源并聯系統,還必須認真處理遠端採樣、均流、PMBus、風道和保護。

參考資料

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