作者：Jessica Isquith，Aaron Pop，David Wise

用于管理嵌入式系統平臺的COM-HPC接口規范。目標是幫助邊緣服務器工程師遠程管理系統。例如，如果系統掛起，IT 管理員可以按重置鍵，其效果與前往工廠車間或其他站點的效果相同。該規范針對基于 COM-HPC 計算機模塊的邊緣計算機設計，旨在簡化維護和提高服務質量。

遠程管理功能（包括帶外管理）是 IT 管理員的標準功能。這些功能包括監控系統功能、安裝新的更新和補丁以及排除故障，而無需實際存在于服務器機房中。

許多 IT 服務提供商的標準做法是遠程訪問客戶的本地服務器或將其托管在云中的某個位置。隨著新的 PICMG COM-HPC 接口規范的出現，支持這種久經考驗的真實實踐的遠程管理功能將擴展到邊緣服務器和網關層技術（圖 1）。實現數字化和 IIoT、邊緣服務器和網關層技術需要遠程管理功能，以克服企業級 IT 和工業級運營技術 （OT） 之間的差距。

圖 1.COM-HPC 標準是為分布式的新邊緣計算層設計的。因此，這個新IT層的服務提供商需要類似于分布式本地或云設備的全面遠程管理功能。

基于計算機模塊設計邊緣層平臺的工程師通常希望以可根據特定需求定制的方式實現這些功能。為了滿足這一需求，PICMG 引入了用于系統管理的 COM-HPC 子規范。為了不重新發明輪子，COM-HPC子規范的某些部分將借鑒智能平臺管理接口（IPMI）規范。

讓我們更深入地了解專用于系統管理接口的 COM-HPC 子規范，以了解它如何使 COM-HPC 設計受益。

長壽和穩定性至關重要

改進邊緣服務器 QoS 的工作落在了 IPMI 上，因為它自 1998 年以來一直存在，在 2001 年和 2004 年發布其他修訂版后已達到穩健狀態，并得到普遍接受。PICMG小組委員會還使用了紅魚規范，該規范基于表征狀態轉移（RESTful）API，并繼續發布新功能。

IPMI 規范定義了用于監視和管理計算機子系統的協議、接口和體系結構（圖 2）。IPMI 標準化了用于描述低級硬件的格式以及用于從電路板管理控制器 （BMC） 發送和接收消息的格式。

圖 2.IPMI 呼叫可以通過網絡發送到遠程系統或本地子系統。在大多數情況下，系統的模塊化是將IPMI功能擴展到子系統（例如模塊上的計算機）的原因。

IPMI 消息可以通過網絡發送到遠程系統的 BMC，也可以從 BMC 發送到本地子系統，如電源。這種在發送IPMI消息方面的多功能性使得將復雜的管理任務劃分為幾個子區域成為可能。

這些消息可以查詢硬件的當前狀態或指示 BMC 執行操作 – 例如，指示 BMC 增加系統冷卻、告訴系統重新啟動或讀取傳感器。將管理任務卸載到專用的物理硬件組件可減輕主機硬件和操作系統的負擔。IPMI規范還將系統管理與目標平臺分離，以便即使在目標平臺關閉時也可以啟動系統管理功能。

所有這些功能使IPMI規范成為管理服務器硬件的事實標準。規范的壽命得到了保證，因為規范的開發人員故意保持所需的命令非常簡單，沒有留下誤解的余地。

IPMI規范的靈活框架允許在原始規范的強制和可選命令之外添加新的網絡功能（NetFn）和指令。各種行業工作組已經從這種自由中受益，并定義了他們自己的特定網絡功能和命令，以處理在規范創建過程中未被考慮的技術和功能。

許多遠程管理選項

對于計算機模塊系統，靈活的框架簡化了添加遠程管理所需的調整。一項調整涉及通信與高性能計算嵌入式電子工程網（EEEP）有關。EEEP 包含有關供應商、內存插槽、網絡功能等的信息。其中大部分信息與存儲在 IPMI 現場可替換單元 （FRU） 中的信息相同。為避免重復此數據，COM-HPC 遠程管理功能包括有關 IPMI 設備應如何使用 EEEP 設備中包含的信息填充 FRU 的建議。

鑒于 COM-HPC 模塊的市場范圍很廣，包括遠程數據中心、霧/邊緣服務器和遠程安裝，擁有一系列靈活的遠程管理選項非常重要。開發人員還必須考慮到，該標準指定了對模塊和載板的IPMI支持的非常不同的成熟度級別。

模塊的 IPMI 成熟度級別從非托管模塊 （M.U） 和基本托管模塊 （M.B） 到完全托管模塊 （M.F）不等。載板級別從非托管 （C.U） 到托管載板 （C.M）不等。規范中詳細解釋了這些差異，但在此階段最重要的是要知道所有這些模塊和載板仍然可互操作。

COM-HPC IPMI 規范允許所有類型的載板與所有類型的模塊一起正常工作。

靈活的平臺管理和控制

PICMG COM-HPC IPMI小組委員會意識到，一刀切的解決方案無法滿足需要基本管理功能的各種方案。因此，多種模塊和載波設計組合可用于諸如打開和關閉系統電源或告訴系統獲取網絡信息之類的任務。

例如，當使用具有多達四個模塊的單個載板時，每個模塊具有獨立的全管理功能會更有效率。但是，不同的場景可以從載板上完全成熟的IPMI實現中受益，無論模塊是托管還是非托管，都可以定制特定功能（圖3）。

圖 3.模塊和載板可以具有不同的 IPMI 支持成熟度，但彼此之間仍可互操作，從而實現各種系統設置 - 從具有四個受管模塊的單個非托管載波到具有非托管模塊的托管載波。

總會有系統設計人員不想要任何管理功能。總會有系統設計人員想要最少的管理功能。因此，優先考慮所有模塊管理層之間的互操作性非常重要。但同樣重要的是，設計師能夠獲得盡可能多的資源。

授予對系統資源的訪問權限越多，IPMI 就越強大。訪問和電源之間的這種關系是新的 COM-HPC 規范具有一些特定接口的原因，這些接口提供最全面的系統管理功能。首先是智能平臺管理總線（IPMB）接口，它允許載板BMC訪問模塊管理控制器（MMC）。

但規格不僅限于此總線。專門用于載板 BMC 的一個新接口是專用的獨立 PCI 快速通道，它包括并驅動圖形控制器。

專用于 IPMI 的其他接口包括 I2C 接口、USB 端口和電源按鈕控件。通過這些專用的 IPMI 通道（也可通過 BMC 遠程訪問），系統管理員可以控制幾乎整個平臺行為，以實現最佳 QoS、最短停機時間和最高效的遠程維護。

舉幾個例子：

I2C 接口可用于訪問模塊上的 EEEP 數據。

USB 端口可用于模擬 USB 設備，如鍵盤和鼠標或 DVD 驅動器。

電源控制可用于遠程打開/關閉系統。

電源控制可用于在 BMC 執行其他平臺初始化時延遲系統啟動。

因此，新的 PICMG COM-HPC 子規范為全面的 IPMI 平臺管理功能鋪平了道路。工程師可以開始考慮實施IPMI的硬件設計原理圖。同時，模塊供應商及其合作伙伴可以處理 BMC 和 MMC 實現，例如利用 SP-X 和/或開放標準固件（如 OpenBMC）（圖 4）。

圖 4.市場上首批康佳特COM-HPC客戶端模塊配備了11種英特爾至強、酷睿和賽揚處理器（代號為虎湖優和虎湖H）。康佳特入門套件帶有eval載板和冷卻解決方案，已經過功能驗證。按需支持客戶特定的 COM-HPC PMI 實施變體。

OpenBMC 是用于服務器、機架頂部交換機、RAID 裝置和其他設備中使用的管理控制器的 Linux 發行版。OpenBMC 使用約克托、開放嵌入式、系統化和 D 型總線來輕松定制平臺。它完全符合 DCMI 的 IPMI 2.0 標準，并具有電源、冷卻、LED、庫存、事件和看門狗等主機管理功能。

OpenBMC 還提供廣泛的接口選擇，從遠程 KVM、基于固態混合的 SOL 和基于網絡的用戶界面，到基于 REST 和 D 總線的接口。工程師受益于硬件仿真以及自動化測試功能。對多個 BMC/BIOS 映像的代碼更新支持完善了最近的功能集。

結論

對于系統構建商來說，一個主要的好處是，盡管PICMG COM-HPC模塊上的計算機規范是全新的，但它包括經過驗證的IPMI和紅魚管理技術，可以在此基礎上進行創新。

這肯定會為PICMG新的COM-HPC計算機模塊規范的接受提供動力。

審核編輯：郭婷