핫 스왑

Hot swapping
「핫 스왑」이 리다이렉트 됩니다.배터리 핫 스왑은 전기차 배터리를 참조하십시오.
스토리지 서버의 하드 드라이브 핫 스왑

핫 스와핑은 시스템 [1]정지, 셧다운 또는 재부팅 없이 컴퓨터 시스템에 컴포넌트를 교체 또는 추가하는 것입니다.핫 플러그는 [2]컴포넌트 추가만을 나타냅니다.이러한 기능을 가진 컴포넌트는 핫스왑 또는 핫플러그 대응이라고 불리며, 콜드스왑 또는 콜드플러그 대응이 아닌 컴포넌트도 마찬가지입니다.

CPU나 메모리와 같은 대부분의 데스크톱 컴퓨터 하드웨어는 콜드 플러그만 지원합니다.단, 미드레인지에서 하이엔드 서버 및 메인프레임에는 CPU, 메모리, PCIe, SATA 및 SAS 드라이브 등의 하드웨어 컴포넌트용 핫스왑 기능이 탑재되어 있는 것이 일반적입니다.

핫스왑의 예로는 USB(USB) 주변기기(썸 드라이브, 외장 하드 디스크 드라이브, 마우스, 키보드, 프린터 등)를 먼저 꺼내지 않고 컴퓨터의 USB 슬롯 또는 주변기기 허브에서 꺼낼 수 있는 익스프레스 기능을 들 수 있습니다.

트레이 장착 홀더가 있는 대부분의 스마트폰과 태블릿은 시스템의 전원을 끄지 않고도 SIM 카드를 교환할 수 있습니다.

전용 디지털 카메라나 캠코더에는, 통상, 메모리 카드와 배터리 컴파트먼트가 간단하게 액세스 할 수 있어 조작의 중단이 최소한으로 억제되어 신속한 교환이 가능합니다.배터리는 사용하지 않을 때 외부에서 예비 배터리를 충전하여 충전할 수 있습니다.많은 카메라와 캠코더에는 메모리 카드가 삽입되지 않았을 때 캡처할 수 있도록 내장 메모리가 탑재되어 있습니다.

근거

핫 스왑은 구성을 변경하거나 작업을 [3]중단하지 않고 작동하는 시스템을 복구하는 것이 필요할 때마다 사용됩니다.단순히 복잡한 기기의 셧다운과 재기동의 지연이나 번거로움을 피하기 위해서, 또는 서버등의 기기가 계속적으로 액티브하게 되는 것이 불가결하기 위해서일 가능성이 있습니다.

핫스왑은 주변기기 또는 컴포넌트의 추가 또는 분리, 디바이스와 컴퓨터의 데이터 동기화, 기기 동작을 중단하지 않고 고장난 모듈을 교체하기 위해 사용할 수 있습니다.기계에는 각각 기계의 전원을 공급하기에 충분한 이중 전원 공급 장치가 있을 수 있으며, 결함이 있는 전원 공급 장치는 핫 스왑될 수 있습니다.디스크 컨트롤러나 호스트 어댑터등의 중요한 카드는, 관련된 컴퓨터 시스템의 동작을 중단하지 않고, 장해가 발생했을 경우에 교환할 수 있도록, 용장 패스로 설계할 수 있습니다.

시스템 고려 사항

핫 스와핑을 지원하는 머신은 변경을 검출할 때 자동으로 또는 사용자의 조작으로 변경된 구성에 대한 조작을 변경할 수 있어야 합니다.핫 스왑과 관련된 모든 전기 및 기계 연결부는 핫 스왑 중에 기기나 사용자가 다치지 않도록 설계해야 합니다.시스템의 다른 컴포넌트는 핫 스왑 가능한 컴포넌트를 분리해도 동작이 중단되지 않도록 설계해야 합니다.

기계 설계

탈착식 컴포넌트 또는 메인 디바이스 자체에 보호 커버 플레이트, 실드 또는 베젤을 사용하여 오퍼레이터가 전원 공급 회로에 접촉하는 것을 방지하고, 컴포넌트의 추가 또는 분리 시 정전기 방지 기능을 제공하며, 탈착식 컴포넌트가 실수로 전원 공급된 컴포넌트에 접촉하여 단락되는 것을 방지할 수 있습니다.오퍼레이팅 디바이스의 엔트.

다른 활선 컴포넌트 사이에 컴포넌트를 적절히 삽입하기 위해 추가 가이드 슬롯, 핀, 노치 또는 구멍을 사용할 수 있습니다.또한 기계적 결합 래치, 핸들 또는 레버를 사용하여 연결 또는 분리 시 많은 힘을 필요로 하는 디바이스의 적절한 삽입 및 분리를 지원할 수도 있습니다.전원 커넥터와 통신 커넥터의 결합 및 결합.

바리에이션

핫 스와핑이라는 용어에는 두 가지 약간 다른 의미가 있습니다.이는 시스템의 전원을 끄지 않고 하드웨어를 추가하거나 제거할 수 있는 기능만을 의미할 수 있으며, 이에 대처하기 위해 시스템소프트웨어에 이벤트를 통지해야 할 수도 있습니다.예를 들어 RS-232 및 로우엔드 SCSI 디바이스가 있습니다.예를 들어 USB, FireWire 및 고급 SCSI 장치가 있습니다.

일부 구현에서는 제거하기 전에 컴포넌트 셧다운 절차가 필요합니다.이것에 의해, 설계가 심플화되지만, 컴포넌트 장해의 경우, 그러한 디바이스는 견고하지 않습니다.사용 중에 컴포넌트를 분리하면 해당 디바이스에 대한 조작이 실패하고 사용자는 필요에 따라 재시도할 책임이 있습니다.단, 일반적으로 이것은 문제가 되지 않습니다.

보다 복잡한 구현에서는 컴포넌트를 셧다운하지 않고 컴포넌트를 분리해도 동작을 계속할 수 있도록 충분한 용장성을 갖추고 컴포넌트를 셧다운할 필요는 없습니다.이러한 시스템에서는 일반적으로 컴퓨터를 정기적으로 유지보수하거나 고장난 컴포넌트를 교체하기 위해 핫 스왑이 사용됩니다.

커넥터

Sun SPARCstation 핫 스왑 대응 싱글 커넥터 어태치먼트(SCA) 드라이브[citation needed] 크래들

대부분의 최신 핫스왑 방식에서는 핀이 다른 핀보다 먼저 연결되도록 특수 커넥터를 사용합니다.대부분의 시차 핀 설계에서는 접지 핀이 다른 핀보다 길기 때문에 신뢰할 수 있는 시스템 접지가 있기 전에는 민감한 회로가 접속되지 않습니다.다른 핀은 모두 같은 길이일 수 있지만, 경우에 따라서는 3핀 길이를 사용하여 착신 디바이스가 첫 번째로 접지되고 데이터 라인이 두 번째로 연결되며 세 번째로 전원이 공급됩니다.공칭 길이가 동일한 핀은 기계적 공차 및 삽입 시 커넥터의 각도 때문에 정확히 동시에 접촉할 필요는 없습니다.

한때는 시차 핀이 고가의 [citation needed]솔루션이라고 생각되었지만, 현재는 대부분의 커넥터 패밀리가 시차 핀을 표준으로 탑재하고 있습니다.예를 들어 이 핀은 모든 최신 시리얼 SCSI 디스크 드라이브에 사용되고 있습니다.현재 상용화된 전용 핫 플러그 전원 커넥터 핀은 최대 16A의 반복 가능한 DC 전류 차단 정격입니다.프린트 회로 기판은 백플레인 커넥터에 직접 핫 플러그하기 위한 시차형 엣지 핑거로 제작됩니다.

플러그의 속도를 정확하게 제어할 수는 없지만, 실제적인 고려사항을 통해 최악의 상황을 판별할 수 있는 한계를 제시할 수 있습니다.길이 차이가 0.5mm인 일반적인 시차 핀 설계의 경우 긴 핀 접촉과 짧은 핀 접촉 사이의 경과 시간은 25ms에서 250ms 사이입니다.그 속도로 동작할 수 있는 핫 스왑 회로를 설계하는 것은 매우 실용적입니다.

핫 컨버터 커넥터 코너 핀

핫 스왑 커넥터가 충분히 견고하다면 4개의 코너 핀 중 하나가 항상 가장 먼저 결속됩니다.일반적인 2열 커넥터 배치의 경우 일반적으로 접지에 사용되는 4개의 퍼스트 투 메이크 코너 핀이 제공됩니다.모서리 근처에 있는 다른 핀은 커넥터가 완전히 장착되었을 때의 감지 등 이 효과의 혜택을 받을 수 있는 기능에 사용할 수 있습니다.이 다이어그램은 접지가 모서리에 있고 전원 핀이 중앙에 있는 경우의 모범 사례를 보여 줍니다.2개의 센스 핀이 반대쪽 모서리에 배치되어 있기 때문에, 양쪽이 슬롯에 접촉하고 있을 때만 완전하게 장착이 확인됩니다.나머지 핀은 다른 모든 데이터 신호에 사용됩니다.

파워 일렉트로닉스

핫 스왑 컴포넌트에 대한 DC 전원은 보통 메인 전원 핀보다 먼저 접촉하는 전용 긴 핀에 의해 사전 충전됩니다.이러한 프리차지 핀은 핀을 손상시키거나 인접 슬롯에 대한 공급 전압을 방해할 수 없는 허용 가능한 값으로 돌입 전류를 제한하는 회로에 의해 보호됩니다.프리차지 회로는 단순 직렬 저항기, 부온도계수(NTC) 저항기 또는 전류 제한 회로일 수 있습니다.또한 컴포넌트 내의 내부 DC 전원 전압을 관리하는 "소프트 스타트" 회로를 통해 추가적인 보호를 제공할 수 있습니다.

슬롯에 접속되어 있는 핫 스왑컴포넌트의 일반적인 시퀀스는 다음과 같습니다.

  1. 긴 접지 핀이 접촉하여 기본적인 전기 안전 및 ESD 보호를 사용할 수 있습니다.
  2. 긴(또는 중간) 프리차지 핀이 접촉하면 디커플링 캐패시터가 충전되기 시작합니다.
  3. 수십 밀리초의 실시간 지연.
  4. 전원/신호 핀이 짧으면 접촉한다.
  5. 커넥터가 완전히 장착됨, 전원 켜기 재설정 신호가 구성 요소 내에서 확인됨
  6. 소프트 스타트 회로가 구성 요소에 전원을 공급하기 시작합니다.
  7. 수십 밀리초의 실시간 지연.
  8. 소프트 스타트 회로가 시퀀스를 완료하고 전원 켜기 재설정 회로가 비활성화됨
  9. 컴포넌트가 정상적으로 동작하기 시작합니다.

핫 스왑 전원 회로는 현재 핫 스왑 전원 매니저(HSPM)라고 불리는 특별히 설계된 ASIC에서 시판할 수 있습니다.

신호 전자 장치

핫 스왑 컴포넌트의 신호 핀에 접속되어 있는 회로에는 정전기 방전(ESD)에 대한 보호가 포함되어 있어야 합니다.이것은 보통 접지 및 DC 전원 공급 전압에 대한 클램프 다이오드의 형태를 취합니다.ESD 효과는 핫스왑 컴포넌트 주위에 기계 패키지를 신중하게 설계함으로써 감소시킬 수 있습니다.아마도 도전성 재료의 얇은 막을 코팅함으로써 감소시킬 수 있습니다.

복수의 핫 스왑 컴포넌트에 배선되어 있는 버스 신호가 있는 시스템을 설계할 때는 특히 주의해야 합니다.핫 스왑 구성 요소를 삽입하면 입력 및 출력 신호 핀이 일시적으로 접지 측 단락을 나타냅니다.이로 인해 신호에서 불필요한 접지 레벨 펄스가 발생하여 시스템 내의 다른 핫 스왑 컴포넌트의 동작을 방해할 수 있습니다.이것은 초기 병렬 SCSI 디스크 드라이브에서의 문제였습니다.일반적인 설계 솔루션 중 하나는 직렬 다이오드 또는 저항을 사용하여 버스 신호 핀을 보호하는 것입니다.CMOS 버퍼 디바이스는 핫 스왑 동작 중 버스 신호 장애를 최소화하는 특수한 입력 및 출력으로 사용할 수 있게 되었습니다.다른 모든 작업이 실패할 경우 핫 스왑 작업 중에 모든 구성 요소의 작업을 중지하는 방법도 있습니다.

적용들

무선 송신기

오늘날의 라디오 송신기(및 일부 TV 송신기)는 진공관 대신 고출력 RF 트랜지스터 전원 모듈을 사용합니다.1930년대에 제조된 많은 무선 송신기가 가동 중에 전원 튜브를 교환할 수 있었기 때문에 핫 스왑 전원 모듈은 새로운 기술이 아닙니다.그러나 보다 신뢰성 높은 고출력 튜브가 도입되었기 때문에 이 기능은 보편적으로 채택되지 않았습니다.

1990년대 중반, 미국의 여러 라디오 송신기 제조업체는 스왑 가능한 고출력 RF 트랜지스터 모듈을 제공하기 시작했습니다.

  • 당시에는 스왑 가능한 전원 모듈의 설계에 대한 업계 표준이 없었습니다.
  • 초기 모듈 설계에서는 특허 보호가 제한되었습니다.
  • 2000년대 초반에는 다양한 종류의 전원 모듈을 사용하는 많은 송신기 모델을 사용할 수 있었습니다.

전력 모듈의 재도입은 혁신을 촉진시켰기 때문에 무선 송신기 산업에 좋은 결과를 가져왔다.모듈러형 송신기는 송신 사이트의 조건에 맞추어 적절히 선택되었을 경우, 튜브 송신기보다 신뢰성이 높은 것으로 증명되고 있습니다.

전력 제한:

  • 최저전력 모듈형 송신기: 일반적으로 1.0kW(600W 모듈 사용)
  • 최고출력 모듈러 송신기: 1.0 MW(LW, MW의 경우)
  • 최고출력 모듈러 송신기: 45kW(FM, TV).

게임

현대의 대부분의 비디오 게임 시스템은 시스템의 전원을 끄지 않고도 게임과 멀티미디어(블루레이 등)를 교환할 수 있지만, 구세대 시스템의 핫 스왑 기능은 다양했습니다.예를 들어, Sony PlayStation과 PlayStation 2는 시스템의 전원이 켜진 상태에서 게임 디스크를 꺼낼 수 있는 반면, Nintendo Game Boy Advance와 Nintendo 64는 정지하고 전원을 켠 상태에서 게임 카트리지를 제거하면 잠재적으로 손상될 수 있다.제조업체들은 사용자 설명서나 게임 [4]카트리지에 있는 이러한 관행에 대해 특별히 경고했습니다.Stop 'N' Swop이 Banjo-Kazooie 시리즈에서 제외된 것은 아마도 이러한 이유 때문일 것이다.Sega Genesis/Mega Drive 시스템에서는 카트리지가 핫스왑이 [5]가능하도록 설계되지 않았음에도 불구하고 게임에 치트(무한 수명을 가진 플레이어 등) 및 기타 일시적인 소프트웨어 변경을 적용할 수 있었습니다.

소프트웨어

상세 정보:동적 소프트웨어 업데이트 및 대화형 프로그래밍

핫 스와핑은 프로그램의 실행을 중단하지 않고 실행 중인 코드를 변경할 수 있는 기능을 의미합니다.인터랙티브 프로그래밍은 핫스왑을 광범위하게 사용하는 프로그래밍 패러다임이므로 프로그래밍 활동은 프로그램 흐름 자체의 일부가 됩니다.

Pike, Lisp, Erlang, Smalltalk, Visual Basic 6(VB.net이 아님), Java, 그리고 최근[6] Elm과 Elixir 등 일부 프로그래밍 언어만 기본적으로 핫 스왑을 지원합니다.Microsoft Visual Studio는 C#, VB에서 지원되는 편집 및 계속이라는 일종의 핫 스왑을 지원합니다.NET 및 C/C++([7]디버거에서 실행 중인 경우).

핫 스와핑은 라이브 코딩의 중심적인 방법이며, 여기서 프로그래밍은 런타임 프로세스의 필수적인 부분입니다.일반적으로 SuperCollider, TindCycles 또는 Extempore와 같이 라이브 코딩에 사용되는 모든 프로그래밍 언어는 핫 스왑을 지원합니다.

Django와 같은 일부 웹 기반 프레임워크는 모듈 변경을 감지하여 즉시 새로고침할 수 있습니다.그러나 대부분의 경우 핫스왑과 동일하지만 이는 기술적으로 새로운 파일에 의해 트리거되는 캐시 삭제일 뿐입니다.이것은 HTML이나 PHP와 같은 마크업이나 프로그래밍 언어에는 적용되지 않습니다.이러한 파일은 통상, 디폴트로 사용할 때마다 재해석되기 때문입니다.그러나 캐시를 사용하는 CMS 및 기타 PHP 기반 프레임워크(Drupal 등)가 몇 개 있습니다.이 경우 유사한 능력과 예외가 적용됩니다.

또한 핫 스왑은 생물 정보학 [8]알고리즘의 전체 게놈에서와 같이 대량의 데이터가 처리되는 시스템의 개발을 촉진합니다.

상표

"HOT PLUG"라는 용어는 1992년 11월 미국에서 Core International, Inc.에 등록되었으며 1999년 [9]5월에 취소되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Hennessy, John L.; Patterson, David A. (2002). Computer Architecture: A Quantitative Approach. The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design. Morgan Kaufmann. p. 707. ISBN 9780080502526.
  2. ^ "Hot Swap and Hot Plug". Searchstorage.techtarget.com. TechTarget. Retrieved 2013-08-18.
  3. ^ Tabisz, W.A.; Jovanovic, M.M.; Lee, F.C. (23–27 February 1992). Present and future of distributed power systems. Seventh Annual Applied Power Electronics Conference and Exposition, 1992. APEC '92. Conference Proceedings 1992. IEEE. pp. 11–12. doi:10.1109/APEC.1992.228437. ISBN 0-7803-0485-3. A properly designed parallel configuration allows the on-line replacement (hot-swapping) of defective modules. This provides means for non-interrupting maintenance and repair, a very desirable feature in high-reliability systems operating in a continuous fashion.
  4. ^ "Health & Safety Precautions for Cartridge-Based Consoles". nintendo.com. Nintendo. Retrieved 2014-04-22.
  5. ^ The editors of GamePro magazine (1994). Sega Genesis Games Secrets Greatest Tips (2nd ed.). Prima Publishing. p. 217. ISBN 9781559584012. Retrieved 2014-05-12. {{cite book}}: author=범용명(도움말)이 있습니다.
  6. ^ "Interactive programming – Hot-swapping in Elm". elm-lang.org. Retrieved 2015-02-15.
  7. ^ "MSDN Article for Edit and Continue". Msdn.microsoft.com. Archived from the original on 2010-07-31. Retrieved 2013-08-18.
  8. ^ "HotSwap for bioinformatics: A STRAP tutorial". Biomedcentral.com. Retrieved 2013-08-18.
  9. ^ "Trademark Status & Document Retrieval (TSDR); Mark: HOT PLUG; US Serial Number: 74140414; Application Filing Date: Feb. 19, 1991; US Registration Number: 1732038; Registration Date: Nov. 10, 1992". USPTO. Retrieved 27 November 2016.