CN107179804B - 机柜装置 - Google Patents

Abstract

一种机柜装置，包含一包括多个总线、多个基板管理控制器、及一控制单元的监控***。该等基板管理控制器在开机启动之后，各自产生一心跳信号，并各自将一运作资料储存至该控制单元，且各自根据一个对应的判定信号，决定操作在一个主控模式及一个从属模式之间。该控制单元根据该等心跳信号，产生多个对应的判定信号，以控制该等基板管理控制器之其中最先正常运作者操作在该主控模式，并控制其余者操作在该从属模式。操作在该主控模式的该基板管理控制器经由该对应的总线读取该控制单元所储存的该等运作资料，以监控一个受监控单元。

Description

机柜装置

技术领域

本发明是有关于一种机柜装置，特别是指一种具有监控***的机柜装置。

背景技术

熟知的机柜装置(Rack)包含一个机柜管理控制器(Rack/Chassis ManagementController；RMC/CMC)、至少一个机柜背板(Rack Back Plane；RBP)、至少一个托盘背板(Tray Back Plane；TBP)、至少一个节点(Node)、一个风扇背板(Fan Board；FB)、一个电源分配板(Power Distribution Board；PDB)。每一个机柜背板电连接至少一个托盘背板，每一个托盘背板电连接至少一个节点，每一个节点就是一个服务器节点且包括一个机板管理控制器(Baseboard Management Controller；BMC)，该风扇背板包括至少一个风扇，该电源分配板包括至少一个电源模块(Power Supply Unit；PSU)。

参阅图1，举例说明该机柜包含一个机柜管理控制器9、一个机柜背板91、一个电源分配板92、三个电源模块921、922、923、二个托盘背板93、94、一个风扇背板95、五个节点931、932、941、942、943、五个机板管理控制器933、934、944、945、946、三个风扇951、952、953。该等基板管理控制器933、934、944、945、946分别经由该等托盘背板93、94及该风扇背板95电连接该等风扇951、952、953，以各自侦测该对应的风扇951、952、953的运作状况，例如每一个风扇的温度、转速等等。该机柜管理控制器9经由该机柜背板91及该等托盘背板93、94电连接该等基板管理控制器933、934、944、945、946以获得并监看该等风扇951、952、953的运作状况。该机柜管理控制器9还经由该机柜背板91及该风扇背板95电连接该等风扇951、952、953，且根据该等风扇951、952、953的运作状况，控制该等风扇951、952、953的转速，以决定该等风扇951、952、953的散热能力进而调整该机柜内的温度。然而，在这种熟知的机柜设计中，要以一个芯片实现该机柜管理控制器9时，因为该机柜管理控制器9需要具有足够的沟通界面及感测界面，且还须具备足够的计算能力，例如采用智慧平台管理界面(Intelligent Platform Management Interface；IPMI)的IPMB(Intelligent PlatformManagement Bus)等等的协定需执行复杂的交握(handshake)机制，导致该机柜管理控制器9的芯片的复杂度的等级往往相当于该等基板管理控制器933、934、944、945、946的该等控制芯片。

发明内容

因此，本发明之目的，即在提供一种低复杂度及低成本的机柜装置。

于是，本发明机柜装置包含一个受监控单元及一个监控***。该监控***包括多个总线、多个基板管理控制器、及一个控制单元。

该等基板管理控制器分别电连接该等总线及该受监控单元，并在开机启动之后，各自产生一个运作资料，且将该等运作资料分别经由该等总线传送，并还各自产生一个心跳信号，且各自根据一个对应的判定信号，各自决定操作在一个主控模式及一个从属模式之间。

该控制单元电连接该等总线，以接收并储存分别来自该等基板管理控制器的该等运作资料，并还电连接该等基板管理控制器，以接收来自该等基板管理控制器的该等心跳信号，并至少根据该等心跳信号，产生该等对应的判定信号，以控制该等基板管理控制器之其中最先正常运作者操作在该主控模式，并控制该等基板管理控制器之其中其余者操作在该从属模式。

其中，操作在该主控模式的该基板管理控制器经由该对应的总线读取该控制单元所储存的该等运作资料，以监控该受监控单元。

在一些实施例中，该监控***的该控制单元还包括一个存储器，该存储器包含多个记忆区块。该监控***的每一个基板管理控制器还接收一个对应的识别信号，并根据该对应的识别信号，将所产生的该运作资料经由该对应的总线储存至该控制单元的该存储器的该等记忆区块之其中一个对应者。

在一些实施例中，该机柜装置还包含多个机板、及多个分别设置在该等机板上的识别接脚。该等识别接脚决定该等识别信号的逻辑值。其中，该监控***的该等基板管理控制器分别设置在该等机板上，且每一个基板管理控制器根据设置在相同机板上对应的该识别接脚的该识别信号的逻辑值，将所产生的该运作资料经由该对应的总线储存至该控制单元的该存储器的该等记忆区块之其中该对应者。

在一些实施例中，该监控***的每一个基板管理控制器还产生一个存在信号，并在开机启动且正常运作时，产生在一个第一逻辑值及一个第二逻辑值之间跳动的该心跳信号。该监控***的该控制单元还根据来自该等基板管理控制器之其中任一者的该存在信号，决定是否根据该者的该心跳信号，产生该对应的判定信号。

当该者的该存在信号的逻辑值为一个第三逻辑值，且该者是该等基板管理控制器之其中第一个的该心跳信号在该第一逻辑值及该第二逻辑值之间跳动时，该对应的判定信号的逻辑值由一个第四逻辑值改变为一个第五逻辑值。当该者的该存在信号的逻辑值为一个第六逻辑值时，该对应的判定信号的逻辑值为该第四逻辑值。

在一些实施例中，操作在该主控模式的该基板管理控制器是运作为一个机柜管理控制器(Rack/Chassis Management Controller；RMC/ CMC)，以监看该受监控单元。

在一些实施例中，该受监控单元包含多个风扇单元。该监控***的每一个基板管理控制器电连接该等风扇单元之其中一个对应者。每一个基板管理控制器在正常运作时，侦测所电连接的该风扇单元以获得相关于该对应的风扇单元的该运作资料。操作在该主控模式的该基板管理控制器经由该对应的总线，读取储存在该控制单元的该存储器中，操作在该从属模式的该等基板管理控制器所侦测的该等运作资料，以监看并控制该等风扇单元。

在一些实施例中，该监控***的该控制单元还分别根据该等运作资料，产生多个资料旗标，并还将该等资料旗标储存于该存储器，该等资料旗标分别指示该等运作资料是否定期更新。

在一些实施例中，该监控***的该等总线支援一种内部整合电路(Inter-Integrated Circuit；I2C)的协定。

在一些实施例中，该第一逻辑值及该第二逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该第四逻辑值及该第五逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该第三逻辑值及该第六逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0。

本发明之功效是通过该控制单元储存该等基板管理控制器所侦测的该等运作资料，也就是该控制单元被视为一个存储器(如EEPROM)，使得该等基板管理控制器及该控制单元之间的沟通只需要作简单的资料存取，而不需要如先前技术执行IPMI或IPMB等协定的复杂交握(handshake)机制。此外，各个基板管理控制器分别将该等运作资料上传至该控制单元，使得作为机柜管理控制器的基板管理控制器能随时地获得其他基板管理控制器所侦测的该等运作资料，而让整体设计的复杂度相较于先前技术能大幅地降低。

【附图说明】

图1是一方块图，说明熟知的一个机柜装置；

图2是一方块图，说明本发明机柜装置的一个实施例；及

图3是一示意图，说明该实施例的一个存储器。

【具体实施方式】

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本发明机柜装置(Rack)之实施例例如是一个服务器机柜(ServerRack)，并包含一个机柜壳体7、设置在该机柜壳体7内的多个风扇单元51~54、多个机板41~44、多个识别接脚61~64、及一个监控***1。该监控***包括多个总线31~34、多个基板管理控制器(Baseboard Management Controller；BMC)21~24、及一个控制单元11。每一机板41~44被视为一个节点(Node)，每一个风扇单元51~54包括多个风扇。该等识别接脚61~64及该等基板管理控制器21~24分别一对一地设置在该等机板41~44上，且分别电连接该等风扇单元51~54。该等基板管理控制器21~24电连接该控制单元1，以分别将多个存在信号及多个心跳信号传送至该控制单元1，并分别接收来自该控制单元1的多个判定信号。该等基板管理控制器21~24还分别经由该等总线31~34电连接该控制单元1，以分别将多个运作资料储存至该控制单元1。

在本实施例中，为方便说明起见，图2以四个基板管理控制器21~24、四个总线31~34、四个风扇单元51~54、及四个机板41~44为例作说明。该等总线31~34支援一种内部整合电路(Inter-Integrated Circuit；I2C)的协定。而在其他实施例中，该风扇单元51~54及该风扇的数量也可以为单数或其他复数，且该风扇单元51~54可以分别设置在该等机板41~44上，或该等机板41~44之外，皆不在此限。

该控制单元11包括一个存储器110，该存储器110包含多个记忆区块，以接收并储存分别来自该等基板管理控制器21~24的该等运作资料。该控制单元11分别根据该等存在信号及该等心跳信号，产生该等对应的判定信号，以控制该等基板管理控制器21~24之其中最先正常运作者操作在一个主控模式，例如是21，并控制该等基板管理控制器21~24之其中其余者操作在一个从属模式，例如是22~24。在本实施例中，该控制单元11是一个包括存储器110的微控制器(Micro Control Unit)。

更具体地说，该控制单元11根据来自该等基板管理控制器21~24之其中任一者的该存在信号，决定是否根据该者的该心跳信号，产生该对应的判定信号。例如根据该基板管理控制器21的该存在信号决定是否根据该基板管理控制器21的该心跳信号，产生输出至该基板管理控制器21的该判定信号。当该者的该存在信号的逻辑值为一个第三逻辑值，且该者是该等基板管理控制器21~24之其中第一个的该心跳信号在一个第一逻辑值及一个第二逻辑值之间跳动时，该对应的判定信号的逻辑值由一个第四逻辑值改变为一个第五逻辑值。当该者的该存在信号的逻辑值为一个第六逻辑值时，该对应的判定信号的逻辑值保持在该第四逻辑值。换句话说，当该对应的存在信号的逻辑值为该第六逻辑值时，该控制单元11可以不需要监看该对应的心跳信号的变化，而能降低该控制单元11的负载。在本实施例中，该第三逻辑值及该第五逻辑值是逻辑1，该第四逻辑值及该第六逻辑值是逻辑0。而在其他实施例中，该第四逻辑值及该第五逻辑值也可以其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该第三逻辑值及该第六逻辑值也可以其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0。

每一个基板管理控制器21~24在开机启动后且正常运作时，产生在该第一逻辑值与该第二逻辑值之间跳动的一个心跳信号(Heartbeat)，并侦测所电连接的该风扇单元51~54以获得相关于该对应的风扇单元51~54的一个运作资料。该第一逻辑值及该第二逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该心跳信号的频率例如是0.5或1赫兹，但不在此限。反之，当每一个基板管理控制器21~24在开机启动前，或是在开机启动后但没有正常运作时，该基板管理控制器21~24所产生的该心跳信号的逻辑值会保持在该第一逻辑值或该第二逻辑值，如在逻辑0。每一个风扇单元51~54的该运作资料例如是该风扇单元51~54的该等风扇的转速、温度等等信息。

每一个基板管理控制器21~24还接收一个对应的识别信号，并根据该对应的识别信号，将所产生的该运作资料经由该对应的总线31~34储存至该控制单元11的该存储器110的该等个记忆区块之其中一个对应者。再参阅图3，在本实施例中，该控制单元11的该存储器110包含五个记忆区块111~115，该四个基板管理控制器21~24分别设置在该计算机***的该四个机板41~44时，该四个基板管理控制器21~24分别根据四组识别接脚(ID Pin)61~64，以分别决定对应的该四个识别信号的逻辑值，即每一个基板管理控制器21~24根据设置在相同机板41~44上的该对应的识别接脚61~64的该识别信号的逻辑值，进而使得该四个基板管理控制器21~24分别据以将该等运作资料储存至该控制单元11的对应的该四个记忆区块112~115的位址。

在本实施例中，当该等基板管理控制器21~24之其中任一者所接收的该判定信号的逻辑值为该第五逻辑值，即逻辑1时，该基板管理控制器21操作在该主控模式。反之，当该等基板管理控制器21~24之其中任一者所接收的该判定信号的逻辑值为该第六逻辑值，即逻辑0时，该等基板管理控制器22~24操作在该从属模式。操作在该主控模式的该基板管理控制器21运作为一个机柜管理控制器(Rack/Chassis Management Controller；RMC/CMC)，并经由该对应的总线31，读取储存在该控制单元11的该存储器110中，操作在该从属模式的该等基板管理控制器22~24所侦测的该等运作资料，以监看并控制该等风扇单元51~54。换句话说，操作在该主控模式的该基板管理控制器21能够监看全部的该等风扇单元51~54的运作状况，并还根据该等运作资料，控制该等风扇单元51~54的该等风扇，例如转速，以决定该等风扇单元51~54的散热能力进而调整该机柜壳体7内的温度。

该控制单元11还分别根据该等运作资料，产生多个资料旗标，并还将该等资料旗标储存于该存储器110，该等资料旗标分别指示该等运作资料是否定期更新。更具体的说，为避免某一基板管理控制器(BMC)或机柜管理控制器(CMC)在离线或失去功能后，其所写入的该运作资料仍然被视为有效资料，因而在写入的每一运作资料的前端加入对应的资料旗标，以供判断该运作资料是否有效。举例来说，该控制单元11在每隔一个预定时间之内，判断每一个基板管理控制器21~24是否有将对应的该运作资料储存至该存储器110的对应的该记忆区块112~115中，以决定对应的该资料旗标的逻辑值，例如也可以采用数值累加或随机改变的方式来设计，进而指示对应的该运作资料是否定期更新。

要特别补充说明的是：在本实施例中，该机柜装置的监控***是用于监看并控制该等风扇单元51~54，相似地，在其他实施例中，该机柜装置的监控***也可以是用于监看并控制该机柜装置的多个受监控单元。该等受监控单元可以分别是该服务器机柜的多个节点、电源单元(如多个电源供应器)、或其他计算机硬件元件等。举例来说，当该受监控单元是节点时，运作为机柜管理控制器的机板管理控制器会监控该节点的温度、功耗、SN信息、ID、上电状态、开机状态、硬设备的健康状态、配置信息(如CPU、存储器、硬盘、BIOS/BMC版本)、及开关机控制等。当该受监控单元是电源单元时，运作为机柜管理控制器的机板管理控制器会监控该电源单元的输入功耗、输出功耗、输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、开关控制、状态、及工作温度等。

此外，在本实施例中，该存储器110的该五个记忆区块111~115之其中四个记忆区块112~115用于储存该等运作资料，而剩余的另一个记忆区块111用于储存作为该机柜管理控制器的该基板管理控制器21所产生的相关信息，如机柜壳体7内的环境温度、该等电源供应器的瓦特数与温度等等，以提供其他该等基板管理控制器22~24读取。

综上所述，通过该控制单元储存该等基板管理控制器所侦测的该等运作资料，也就是该控制单元被视为一个存储器(如EEPROM)，使得该等基板管理控制器及该控制单元之间的沟通只需要作简单的资料存取，而不需要如先前技术执行IPMI或IPMB等协定的复杂交握(handshake)机制。此外，各个基板管理控制器分别将该等运作资料上传至该控制单元，使得作为机柜管理控制器的基板管理控制器能随时地获得其他基板管理控制器所侦测的该等运作资料。再者，作为机柜管理控制器的基板管理控制器将所侦测的资料写入该控制单元，使得各个基板管理控制器之间不需要互相传递资料，只需从该控制单元读取资料就能取得整个机柜装置的完整状态。故，不但能让整体设计的复杂度相较于先前技术能大幅地降低，也让韧体开发相对简单而简化开发成本及设计成本，故确实能达成本发明之目的。

上面结合附图对本发明的具体实施方式和实施例做了详细说明，但不能以之限定本发明的范围，在本发明申请专利范围内所作的均等修饰和变化，皆应该属于本发明专利范围内。

Claims (8)

1.一种机柜装置，其特征在于包含：

多个受监控单元；及

一个监控***，包括：

多个总线，

多个基板管理控制器，分别电连接该总线及该受监控单元，并在开机启动之后，各自产生一个运作资料，且将该运作资料分别经由该总线传送，并还各自产生一个心跳信号，且各自根据一个对应的判定信号，各自决定操作在一个主控模式及一个从属模式之间，每一个基板管理控制器在开机启动且正常运作时，产生在一个第一逻辑值及一个第二逻辑值之间跳动的该心跳信号，

一个控制单元，电连接该总线，以接收并储存分别来自该基板管理控制器的该运作资料，并还电连接该基板管理控制器，以接收来自该基板管理控制器的该心跳信号，并至少根据该心跳信号，产生该对应的判定信号，以控制该基板管理控制器之其中最先正常运作者操作在该主控模式，并控制该基板管理控制器之其中其余者操作在该从属模式；及

一个存储器，该存储器包含多个记忆区块；及

该监控***的每一个基板管理控制器还接收一个对应的识别信号，并根据该对应的识别信号，将所产生的该运作资料经由该对应的总线储存至该控制单元的该存储器的该记忆区块之其中一个对应者，

其中，操作在该主控模式的该基板管理控制器经由该对应的总线读取该控制单元所储存的该运作资料，以监控该受监控单元。

2.根据权利要求1所述的机柜装置，其特征在于：还包含多个机板、及多个分别设置在该机板上的识别接脚，该识别接脚决定该识别信号的逻辑值，其中，该监控***的该基板管理控制器分别设置在该机板上，且每一个基板管理控制器根据设置在相同机板上对应的该识别接脚的该识别信号的逻辑值，将所产生的该运作资料经由该对应的总线储存至该控制单元的该存储器的该记忆区块之其中该对应者。

3.根据权利要求2所述的机柜装置，其特征在于：

该监控***的每一个基板管理控制器还产生一个存在信号，并在开机启动且正常运作时，产生在一个第一逻辑值及一个第二逻辑值之间跳动的该心跳信号；及

该监控***的该控制单元还根据来自该基板管理控制器之其中任一者的该存在信号，决定是否根据该者的该心跳信号，产生该对应的判定信号，

当该者的该存在信号的逻辑值为一个第三逻辑值，且该者是该基板管理控制器之其中第一个的该心跳信号在该第一逻辑值及该第二逻辑值之间跳动时，该对应的判定信号的逻辑值由一个第四逻辑值改变为一个第五逻辑值，

当该者的该存在信号的逻辑值为一个第六逻辑值时，该对应的判定信号的逻辑值为该第四逻辑值。

4.根据权利要求3所述的机柜装置，其特征在于：操作在该主控模式的该基板管理控制器是运作为一个机柜管理控制器，以监看该受监控单元。

5.根据权利要求4所述的机柜装置，其特征在于：该受监控单元包含多个风扇单元，该监控***的每一个基板管理控制器电连接该风扇单元之其中一个对应者，每一个基板管理控制器在正常运作时，侦测所电连接的该风扇单元以获得相关于该对应的风扇单元的该运作资料，操作在该主控模式的该基板管理控制器经由该对应的总线，读取储存在该控制单元的该存储器中，操作在该从属模式的该基板管理控制器所侦测的该运作资料，以监看并控制该风扇单元。

6.根据权利要求5所述的机柜装置，其特征在于：该监控***的该控制单元还分别根据该运作资料，产生多个资料旗标，并还将该资料旗标储存于该存储器，该资料旗标分别指示该运作资料是否定期更新。

7.根据权利要求6所述的机柜装置，其特征在于：该监控***的该总线支援一种内部整合电路的协定。

8.根据权利要求7所述的机柜装置，其特征在于：该第一逻辑值及该第二逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该第四逻辑值及该第五逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0，该第三逻辑值及该第六逻辑值之其中一者及另一者分别是逻辑1及逻辑0。

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