專利名稱：高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高密度服務(wù)器(High Density Server)電源控制系統(tǒng)及其方 法，特別是涉及應(yīng)用于一高性能計(jì)算(High-Performance Computing, HPC)系統(tǒng)中以控制電源供應(yīng)的一種電源控制系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
高密度服務(wù)器系統(tǒng)(High Density server system)是指一機(jī)箱中有多個(gè)獨(dú)立 服務(wù)器主機(jī)板所組成，其每個(gè)服務(wù)器主機(jī)板上的中央處理單元(CPU)、風(fēng)扇等 元件，均共享同一電源。如圖1所示，已知的高密度服務(wù)器的系統(tǒng)電源10， 是由一個(gè)電源供應(yīng)單元20，經(jīng)由每一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板11 In上的電源開關(guān)111 lnl，從而供應(yīng)服務(wù)器主機(jī)板ll ln的運(yùn)轉(zhuǎn)電源。若多塊服務(wù)器主機(jī)板由使 用者同時(shí)開機(jī)，服務(wù)器主機(jī)板ll ln上的所有元件、芯片等均需供電，并進(jìn) 行開機(jī)測(cè)試，因此幾乎是在某一時(shí)間點(diǎn)全部供電，電源供應(yīng)單元20必須提供 服務(wù)器主機(jī)板11 ln上的所有元件、芯片等的開機(jī)供電及開機(jī)測(cè)試所需的電 源，對(duì)于系統(tǒng)瞬間電源消耗很大。因此，在已知的高密度服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)， 必須考慮到所有服務(wù)器主機(jī)板11 ln瞬間全部同時(shí)供電的耗電量，而設(shè)計(jì)出 大功耗的電源供應(yīng)器，但是實(shí)際上系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)并不需要耗用如此大的功 耗，于是形成設(shè)計(jì)上的技術(shù)難點(diǎn)及成本的增加，也違反節(jié)能的目標(biāo)。因此，已 知技術(shù)必須改善。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提出一種高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)及 其方法，利用將系統(tǒng)主機(jī)板電源線路經(jīng)過(guò)一微控制器作控制，令其不讓系統(tǒng)所 有主機(jī)板同時(shí)開機(jī)，避免多塊服務(wù)器主機(jī)板由使用者同時(shí)開機(jī)時(shí)，必須瞬間提 供服務(wù)器主機(jī)板上的所有元件、芯片等的開機(jī)供電及開機(jī)測(cè)試所需的高耗電 量。如此可以有效降低電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)難度，也可減少設(shè)計(jì)成本，符合環(huán)保節(jié)能的要求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種高密度服務(wù)器(High Density Server) 電源控制系統(tǒng)，設(shè)于具有多個(gè)服務(wù)器的高性能計(jì)算(High-Performance Computing, HPC)系統(tǒng)中以控制對(duì)所述服務(wù)器的電源供應(yīng)，該電源控制系統(tǒng)至 少包含多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板，每個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板至少具有一基本輸入輸出系 統(tǒng)(BIOS)、 一電源開關(guān)及一基板管理控制器(Baseboard Management Controller, BMC)，其中該電源開關(guān)是供切換該服務(wù)器主機(jī)板的供應(yīng)電源，該基板管理控 制器是依據(jù)該基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)的一控制信息發(fā)出一狀態(tài)指令； 一電源 供應(yīng)單元，連接每個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板的該電源開關(guān)，以供應(yīng)各個(gè)該服務(wù)器主機(jī) 板的電源，且僅提供至多一個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板進(jìn)行開機(jī)所需的最大用電量；以 及--微控制器，連接所述基板管理控制器(BMC)以接收所述狀態(tài)指令，并依據(jù) 所述狀態(tài)指令判斷出所述服務(wù)器主機(jī)板的用電需求，以控制所述電源開關(guān)的切 換。其中，所述服務(wù)器主機(jī)板為相同硬件規(guī)格的服務(wù)器系統(tǒng)，且彼此相互獨(dú)立 運(yùn)作。該狀態(tài)指令由該基板管理控制器透過(guò)一智能平臺(tái)管理總線(Intelligent Platform Management Bus， IPMB)傳遞至該微控制器，包含該服務(wù)器主機(jī)板正 在進(jìn)行開機(jī)、該服務(wù)器主機(jī)板已完成開機(jī)并開始運(yùn)作、以及該服務(wù)器主機(jī)板將 進(jìn)行關(guān)機(jī)等狀態(tài)指令。而微控制器即依據(jù)所述狀態(tài)指令判斷出所述服務(wù)器主機(jī) 板的用電需求，以切換所述電源開關(guān)與電源供應(yīng)單元的連通與否，控制并分配 所述服務(wù)器主機(jī)板的供電。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種高密度服務(wù)器電源控制方法，至少 包含下列步驟(a)多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板向一微控制器發(fā)出開機(jī)要求；(b)判斷是 否有其中一個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī);(c)控制其它發(fā)出開機(jī)要求的服務(wù) 器主機(jī)板等待幵機(jī)；(d)該服務(wù)器主機(jī)板已開機(jī)完成并通知該微控制器；(e)判 斷是否有其它該服務(wù)器主機(jī)板正在等待開機(jī)；以及(f)對(duì)其中一個(gè)等待開機(jī)的該 服務(wù)器主機(jī)板供電并進(jìn)行開機(jī)。本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)及其方法，可將多個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)主機(jī) 板的電源線路，經(jīng)過(guò)一微控制器作控制，令其不讓系統(tǒng)中所有的服務(wù)器主機(jī)板 同時(shí)開機(jī)，如此可以有效控制電源供應(yīng)的負(fù)載量，降低電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)的難度， 也可減少設(shè)計(jì)成本，并符合節(jié)能環(huán)保的要求。再者，高密度服務(wù)器電源控制系 統(tǒng)會(huì)依據(jù)目 前可用資源來(lái)(己開機(jī)主機(jī)板)加以分配計(jì)算，并將順序開機(jī)后的資源加入計(jì)算，所以能夠讓主機(jī)板依序開機(jī)而不會(huì)影響客戶應(yīng)用。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附 附圖的詳細(xì)說(shuō)明如下圖1為己知的高密度服務(wù)器的系統(tǒng)電源的方塊圖；圖2為本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)的示意圖；以及圖3為本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制方法的步驟流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明10:高密度服務(wù)器 ll~ln:服務(wù)器主機(jī)板 lll~lnl:電源開關(guān) 20:電源供應(yīng)單元 100:電源控制系統(tǒng)10卜10n:服務(wù)器主機(jī)板1011 10nl:電源開關(guān)1012 10n2:基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)1013 10n3:基板管理控制器(BMC)110:微控制器120:電源供應(yīng)單元200 ~ 250:方法步驟具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種高密度服務(wù)器(High Density Server)電源控制系統(tǒng)及其方法， 應(yīng)用于具有多個(gè)服務(wù)器的一種高性能計(jì)算(High-Performance Computing, HPC)系統(tǒng)中，用以控制對(duì)這些服務(wù)器的電源供應(yīng)。為使本發(fā)明更淺顯易懂，以下將 以應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)的較佳實(shí)施例，配合圖標(biāo)范例予以詳細(xì)說(shuō)明。然此附圖及詳 細(xì)說(shuō)明并非用以限定本發(fā)明所揭露的技術(shù)及各種更動(dòng)與潤(rùn)飾。配合參照?qǐng)D2，為本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)100至少包含多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板101 ~ 10n、一電源供應(yīng)單元120、以及一微控制器110。服務(wù)器主機(jī)板101 10n 為相同硬件規(guī)格的服務(wù)器系統(tǒng)，且能彼此相互獨(dú)立運(yùn)作，而每個(gè)服務(wù)器主機(jī)板 10n，都至少具有一基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)10n2、 一電源開關(guān)10nl及一基板 管理控制器(BMC)10n3，其中電源開關(guān)1011 ~ 10nl供切換服務(wù)器主機(jī)板101 10n的供應(yīng)電源，基板管理控制器1013 10n3是依據(jù)基本輸入輸出系統(tǒng)1012 10n2的一控制信息發(fā)出一狀態(tài)指令。電源供應(yīng)單元120連接每個(gè)服務(wù)器主機(jī) 板101 10n的電源開關(guān)1011 10nl，以供應(yīng)各個(gè)服務(wù)器主機(jī)板101 10n的 電源。此電源供應(yīng)單元120可以透過(guò)變量定義一最大可同時(shí)開機(jī)的主機(jī)板數(shù) 量，例如一塊、兩塊、三塊或四塊，可以依據(jù)電源設(shè)計(jì)要求的最大電量限制及 每一主機(jī)板最大瞬間耗電來(lái)決定系統(tǒng)中可同時(shí)開機(jī)的主機(jī)板數(shù)。微控制器110 連接基板管理控制器1013 10n3以接收所述狀態(tài)指令，并依據(jù)所述狀態(tài)指令 判斷出服務(wù)器主機(jī)板101 ~ 10n的用電需求，以控制電源開關(guān)1011 10nl的切 換，切換電源開關(guān)1011 10nl與電源供應(yīng)單元120的連通與否，控制并分配 服務(wù)器主機(jī)板101 10n的供電。其中，該控制信息是指每個(gè)服務(wù)器主機(jī)板10n的基本輸入輸出系統(tǒng)10n2 對(duì)基板管理控制器10n3發(fā)出的一智能平臺(tái)管理接口 (Intelligent Platform Management Interface, IPMI)信息。而基板管理控制器1013 10n3所發(fā)出的狀 態(tài)指令，是透過(guò)一智能平臺(tái)管理總線(Intelligent Platform Management Bus, IPMB)傳遞至微控制器110，且狀態(tài)指令包含服務(wù)器主機(jī)板lOn正在進(jìn)行開 機(jī)、服務(wù)器主機(jī)板lOn己完成開機(jī)并開始運(yùn)作、以及服務(wù)器主機(jī)板lOn將進(jìn)行 關(guān)機(jī)。故假設(shè)當(dāng)微控制器IIO接收到的狀態(tài)指令為服務(wù)器主機(jī)板101正在進(jìn)行 開機(jī)，則微控制器IIO控制服務(wù)器主機(jī)板101的電源開關(guān)1011接通電源，且 保持其它發(fā)出開機(jī)要求的每一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板102 lOn的電源開關(guān)1021 ~ lOnl為關(guān)。假設(shè)當(dāng)微控制器110接收到的狀態(tài)指令為服務(wù)器主機(jī)板101 ~ 102 已完成開機(jī)并開始運(yùn)作，則微控制器110保持電源開關(guān)1011 1021接通電源， 且控制其中一個(gè)發(fā)出開機(jī)要求但尚未開機(jī)的服務(wù)器主機(jī)板103的電源開關(guān) 1031接通電源。假設(shè)當(dāng)微控制器110接收到的狀態(tài)指令為服務(wù)器主機(jī)板104 將進(jìn)行關(guān)機(jī)，則微控制器110控制服務(wù)器主機(jī)板104的電源開關(guān)1041切斷電接下來(lái)，配合參照?qǐng)D3，為本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制方法的歩驟流 程圖。如圖所示，本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制方法，首先，多個(gè)服務(wù)器主
機(jī)板IOI 10n向一微控制器110發(fā)出開機(jī)要求(歩驟200)。接著，微控制器 110判斷是否有其中一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)(步驟210)。若步驟210 中，判斷為有一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板101此時(shí)正在進(jìn)行開機(jī)程序，則控制其它發(fā)出 開機(jī)要求的服務(wù)器主機(jī)板102 ~ 10n等待開機(jī)(步驟220);但若步驟210中判斷 沒有任何服務(wù)器主機(jī)板此時(shí)正在進(jìn)行開機(jī)程序，則直接進(jìn)行步驟240。在步驟 220后，待服務(wù)器主機(jī)板101完成開機(jī)程序，則服務(wù)器主機(jī)板IOI已開機(jī)完成 并通知微控制器IIO(歩驟230)。接著，判斷是否有其它服務(wù)器主機(jī)板正在等 待開機(jī)(步驟240)。若步驟240中，仍有其它服務(wù)器主機(jī)板102 10n正在等待 開機(jī)，則對(duì)其中一個(gè)等待開機(jī)的服務(wù)器主機(jī)板102供電并進(jìn)行開機(jī)(步驟250)， 然后在回到歩驟210去判斷是否有其中一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)；但若 步驟240中，已無(wú)其它服務(wù)器主機(jī)板正在等待開機(jī)，即表示所有的發(fā)出開機(jī)要 求的服務(wù)器主機(jī)板101 10n，均已依此歩驟流程完成開機(jī)程序，因此結(jié)束本 發(fā)明方法的歩驟流程。
其中，前述的判斷步驟210及步驟240，是由微控制器110接收服務(wù)器主 機(jī)板101 ~ 10n的基板管理控制器1012 ~ 10n2發(fā)出的一狀態(tài)指令來(lái)判斷，其是 由基板管理控制器1012 ~ 10n2透過(guò)一智能平臺(tái)管理總線(Intelligent Platform Management Bus, IPMB)傳遞至微控制器110。前述步驟220控制其它發(fā)出開 機(jī)要求的服務(wù)器主機(jī)板102~ 10n等待開機(jī)，是由微控制器IIO保持其它發(fā)出 開機(jī)要求的每一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板102 10n的一電源開關(guān)1021 ~ 10nl為關(guān)。前 述歩驟250對(duì)其中一個(gè)等待開機(jī)的服務(wù)器主機(jī)板10n供電并進(jìn)行開機(jī)，是透過(guò) 微控制器110控制服務(wù)器主機(jī)板10n的電源開關(guān)10nl接通電源供應(yīng)單元120 的電源，以供電給服務(wù)器主機(jī)板10n進(jìn)行開機(jī)。
如此，通過(guò)本發(fā)明的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)及其方法，即可將多個(gè)服 務(wù)器系統(tǒng)主機(jī)板的電源線路，經(jīng)過(guò)一微控制器作控制，令其不讓系統(tǒng)中所有的 服務(wù)器主機(jī)板同時(shí)開機(jī)，如此可以有效控制電源供應(yīng)的負(fù)載量，降低電源供應(yīng) 器設(shè)計(jì)的難度，也可減少設(shè)計(jì)成本，并符合節(jié)能環(huán)保的要求。再者，高密度服 務(wù)器電源控制系統(tǒng)會(huì)依據(jù)目前可用資源來(lái)(已開機(jī)主機(jī)板)加以分配計(jì)算，并將 順序開機(jī)后的資源加入計(jì)算，所以能夠讓主機(jī)板依序開機(jī)而不會(huì)影響客戶應(yīng)用。
雖然本發(fā)明己以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定 的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)于具有多個(gè)服務(wù)器的高性能計(jì)算系統(tǒng)中以控制對(duì)所述服務(wù)器的電源供應(yīng)，該電源控制系統(tǒng)至少包含多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板，為相同硬件規(guī)格且彼此相互獨(dú)立運(yùn)作的服務(wù)器系統(tǒng)，每個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板至少具有一基本輸入輸出系統(tǒng)、一電源開關(guān)及一基板管理控制器，其中該電源開關(guān)供切換該服務(wù)器主機(jī)板的供應(yīng)電源，該基板管理控制器依據(jù)該基本輸入輸出系統(tǒng)的一控制信息發(fā)出一狀態(tài)指令；一電源供應(yīng)單元，連接每個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板的該電源開關(guān)，以供應(yīng)各個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板的電源，且該電源供應(yīng)單元僅提供至多一個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板進(jìn)行開機(jī)所需的最大用電量；以及一微控制器，連接所述基板管理控制器以接收所述狀態(tài)指令，并依據(jù)所述狀態(tài)指令判斷出所述服務(wù)器主機(jī)板的用電需求，以控制所述電源開關(guān)的切換。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)，其特征在于，該 狀態(tài)指令由該基板管理控制器透過(guò)一智能平臺(tái)管理總線傳遞至該微控制器， 該狀態(tài)指令包含該服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)、該服務(wù)器主機(jī)板己完成開 機(jī)并開始運(yùn)作、以及該服務(wù)器主機(jī)板將進(jìn)行關(guān)機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng) 該狀態(tài)指令為該服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)，則該微控制器控制該服務(wù)器主 機(jī)板的該電源開關(guān)接通電源，且保持其它發(fā)出開機(jī)要求的每一個(gè)所述服務(wù)器 主機(jī)板的該電源開關(guān)為關(guān)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該狀態(tài)指令為該服務(wù)器主機(jī)板已完成開機(jī)并開始運(yùn)作，則該微控制器保持所 述電源開關(guān)接通電源，且控制其中一個(gè)發(fā)出開機(jī)要求但尚未開機(jī)的所述服務(wù) 器主機(jī)板的該電源開關(guān)接通電源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高密度服務(wù)器電源控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng) 該狀態(tài)指令為該服務(wù)器主機(jī)板將進(jìn)行關(guān)機(jī)，則該微控制器控制所述電源開關(guān) 切斷電源。
6、 一種高密度服務(wù)器電源控制方法，其特征在于，至少包含下列步驟: 多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板向一微控制器發(fā)出開機(jī)要求； 判斷是否有其中一個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)； 控制其它發(fā)出開機(jī)要求的服務(wù)器主機(jī)板等待開機(jī)； 該服務(wù)器主機(jī)板已開機(jī)完成并通知該微控制器； 判斷是否有其它該服務(wù)器主機(jī)板正在等待開機(jī)；以及 對(duì)其中一個(gè)等待開機(jī)的該服務(wù)器主機(jī)板供電并進(jìn)行開機(jī)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高密度服務(wù)器電源控制方法，其特征在于，所述多個(gè)服務(wù)器主機(jī)板為相同硬件規(guī)格且彼此相互獨(dú)立運(yùn)作的服務(wù)器系統(tǒng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高密度服務(wù)器電源控制方法，其特征在于，判 斷是否有其中一個(gè)該服務(wù)器主機(jī)板正在進(jìn)行開機(jī)的歩驟及判斷是否有其它該 服務(wù)器主機(jī)板正在等待開機(jī)的歩驟，是由該微控制器接收該服務(wù)器主機(jī)板的 一基板管理控制器發(fā)出的一狀態(tài)指令來(lái)判斷。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高密度服務(wù)器電源控制方法，其特征在于，控 制其它服務(wù)器主機(jī)板等待開機(jī)的歩驟，是由該微控制器保持其它發(fā)出開機(jī)要 求的每一個(gè)所述服務(wù)器主機(jī)板的一電源開關(guān)為關(guān)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高密度服務(wù)器電源控制方法，其特征在于， 對(duì)一個(gè)等待開機(jī)的該服務(wù)器主機(jī)板供電并進(jìn)行開機(jī)的步驟，是透過(guò)該微控制 器控制該服務(wù)器主機(jī)板的該電源開關(guān)接通電源，以供電給該服務(wù)器主機(jī)板進(jìn) 行開機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高密度服務(wù)器(High Density Server)電源控制系統(tǒng)及其方法，應(yīng)用于具有多個(gè)服務(wù)器的一種高性能計(jì)算(High-Performance Computing，HPC)系統(tǒng)中，用以控制對(duì)這些服務(wù)器的電源供應(yīng)。利用一微控制器控制系統(tǒng)中這些服務(wù)器主機(jī)板的電源開關(guān)，使系統(tǒng)在同一時(shí)段內(nèi)，僅有一個(gè)服務(wù)器主機(jī)板進(jìn)行開機(jī)程序，有效降低電源供應(yīng)的最大負(fù)載量。
文檔編號(hào)G06F1/26GK101634882SQ20081013079
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者盧曉芬, 陳志偉 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司