CN109697180A - 硬件资源扩充*** - Google Patents

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CN109697180A CN201711003915.8A CN201711003915A CN109697180A CN 109697180 A CN109697180 A CN 109697180A CN 201711003915 A CN201711003915 A CN 201711003915A CN 109697180 A CN109697180 A CN 109697180A
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Abstract

本发明涉及一种硬件资源扩充***，所述硬件资源扩充***包括服务器、硬件扩充装置及多个热插拔管理装置；在服务器中，运算单元连接于主机***管理总线及多个PCIE总线，而基板管理控制器连接于运算单元及多个基板***管理总线；热插拔管理装置包括总线缓冲单元、控制器及外接输入输出端口组；控制器经由基板***管理总线连接至基板管理控制器；外接输入输出端口组连接于总线缓冲单元及多个PCIE总线，并选择性地连接至硬件扩充装置；基板管理控制器控制控制器检测外接输入输出端口组是否已连接至硬件扩充装置，并当服务器于正常开机状态时，传送注意讯号至运算单元以使服务器建立与硬件扩充装置之间的联机通讯。

Description

硬件资源扩充***
技术领域
本发明涉及一种硬件资源扩充***，特别是一种能够自动建立通讯联机的硬件资源扩充***。
背景技术
随着云端运算的应用越来越广泛，数据中心在设计上也倾向于将各类资源分类并池化，例如将资源分为运算、存储及网络等资源，不同类型的资源之间则可透过总线来互连，例如快捷外设互联标准(Peripheral Component Interconnect Express，PCIE)总线。如此一来，在硬件的设计上就能够更加的弹性而易于扩充。
举例来说，当运算服务器所需的存储空间增加时，数据中心便可添购存储装置，而服务器便可透过PCIE总线连接到新增的存储装置，以满足存储空间的需求。在现有技术中，为了能够在服务器持续运作的情况下，将硬件扩充装置接入或退出，设计者即须在将硬件扩充装置接入后及在将硬件扩充装置退出前，先按下对应的注意按钮以通知服务器。如此一来，服务器就能够在硬件扩充装置接入后与硬件扩充装置建立联机，并在硬件扩充装置退出前先结束与硬件扩充装置之间的联机，以避免硬件扩充装置不预期的接入或退出造成服务器的运作异常。
然而这样的作法不仅需要额外的人力，也需要在原本就十分有限的控制面板上增设按钮，造成使用上和硬件设计上的困难。
发明内容
本发明的一个实施例提供了一种硬件资源扩充***，所述硬件资源扩充***包括服务器、附属讯号线组及PCIE传输线组、硬件扩充装置及热插拔管理装置；
所述服务器包括运算单元及基板管理控制器；所述运算单元连接于主机***管理总线及多个PCIE总线；所述基板管理控制器连接于运算单元及多个基板***管理总线；
所述附属讯号线组包括第一***管理总线线组及第二***管理总线线组；所述第一***管理总线线组选择性地连接于主机***管理总线，及所述第二***管理总线线组选择性地连接于多个基板***管理总线中的第一基板***管理总线；
所述PCIE传输线组选择性地连接至多个PCIE总线中的第一PCIE总线；
所述热插拔管理装置连接于硬件扩充装置及附属讯号线组，所述热插拔管理装置包括总线缓冲单元、热插拔开关及控制器；
所述总线缓冲单元连接于附属讯号线组的第一***管理总线线组；所述热插拔开关连接于总线缓冲单元及硬件扩充装置；所述控制器连接于附属讯号线组的第二***管理总线线组、总线缓冲单元及热插拔开关，并可经由第二***管理总线线组自基板管理控制器取得服务器的开机状态；
当所述服务器处于正常开机状态时，所述硬件扩充装置传送注意讯号至服务器；当所述服务器接收到注意讯号后，所述服务器经由PCIE传输线组及第一PCIE总线建立与硬件扩充装置之间的联机通讯。
优选的，当所述附属讯号线组的所述第二***管理总线线组连接于所述第一基板***管理总线时，所述控制器根据所述基板管理控制器所提供的至少一个硬件地址设定所述总线缓冲单元的硬件地址。
优选的，所述热插拔管理装置还包括上拉电阻或下拉电阻，用以检测所述附属讯号线组的所述第二***管理总线线组是否已实体上连接于所述第一基板***管理总线。
优选的，所述附属讯号线组及所述PCIE传输线组两者整合为一束传输线。
优选的，所述硬件扩充装置及所述热插拔管理装置均设置于相同的基板。
本发明的另一个实施例提供了一种硬件资源扩充***，所述硬件资源扩充***包括服务器、硬件扩充装置及多个热插拔管理装置；
所述服务器包括运算单元及基板管理控制器；所述运算单元连接于主机***管理总线及多个PCIE总线；所述基板管理控制器连接于运算单元及多个基板***管理总线；
所述多个热插拔管理装置中的第一热插拔管理装置包括总线缓冲单元、控制器及外接输入输出端口组；所述总线缓冲单元经由主机***管理总线连接至运算单元；所述控制器经由多个基板***管理总线之第一基板***管理总线连接至基板管理控制器；所述外接输入输出端口组连接于总线缓冲单元及多个PCIE总线中的第一PCIE总线，并选择性地连接至硬件扩充装置；
所述基板管理控制器控制所述控制器以检测外接输入输出端口组是否已实体上连接至硬件扩充装置，并取得服务器的开机状态；当所述服务器处于正常开机状态时，所述基板管理控制器传送注意讯号至运算单元，而当所述运算单元接收到注意讯号后，所述服务器经由第一PCIE总线及外接输入输出端口组建立与硬件扩充装置之间的联机通讯。
优选的，当所述外接输入输出端口组已实体上连接至所述硬件扩充装置时，所述控制器根据所述基板管理控制器所提供的至少一个硬件地址设定所述总线缓冲单元的硬件地址。
优选的，所述基板管理控制器为复杂可编程逻辑装置或由所述基板管理控制器执行对应的程序来实现。
优选的，所述第一热插拔管理装置还包括上拉电阻或下拉电阻，用以检测所述外接输入输出端口组是否已实体上连接至所述硬件扩充装置。
优选的，所述服务器及所述热插拔管理装置均设置于相同的基板。
综上，本发明所提供的硬件资源扩充***能够自行检测服务器与硬件扩充装置之间的连接状况，并在服务器于正常开机状态下，自行产生并传送注意讯号，以使服务器建立与硬件扩充装置的联机通讯。如此一来，就无须再以人工的方式按压按钮，不仅在操作上更为简便，也能够简化硬件设计的复杂度。
附图说明
图1为本发明一实施例的硬件资源扩充***的示意图；
图2为本发明另一实施例的硬件资源扩充***的示意图。
附图标记说明如下：
100、200 硬件资源扩充***
110、210 服务器
112、212 运算单元
114、214 基板管理控制器
HS 主机***管理总线
P1至PN PCIE总线
BS1至BSM 基板***管理总线
120 附属讯号线组
1201 第一***管理总线线组
1202 第二***管理总线线组
130 PCIE传输线组
140、240 硬件扩充装置
150、2501至250K 热插拔管理装置
152、254 总线缓冲单元
154 热插拔开关
156、252 控制器
B1、B2 基板
ALR 注意讯号
256 外接输入输出端口组
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的实施例的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域中具通常知识者了解本发明的实施例的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何本领域中具通常知识者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例系进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
于本说明书的所谓的示意图中，由于用以说明而可有其尺寸、比例及角度等较为夸张的情形，但并非用以限定本发明。于未违背本发明要旨的情况下能够有各种变更。此外，如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“所述”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。
图1为本发明一实施例的硬件资源扩充***100的示意图，所述硬件资源扩充***100包括服务器110、附属讯号线组120、PCIE传输线组130、硬件扩充装置140及热插拔管理装置150。
所述服务器110包括运算单元112及基板管理控制器(Board ManagementController，BMC)114，所述运算单元112可为具有运算能力的处理器，包括常见的单核及多核运算处理器。所述运算单元112可连接至主机***管理总线(System Management Bus，SMBus)HS及N个PCIE总线P1至PN，N为大于1的正整数。所述服务器110可透过主机***管理总线HS管理连接至PCIE总线P1至PN的硬件装置。举例来说，PCIE总线P1至PN可分别连接至不同的硬件扩充装置，例如硬盘阵列及多用途的图形处理器(General Purpose GraphicProcessing Unit，GPGPU)阵列，当这些硬件扩充装置连接至PCIE总线P1至PN时，服务器110可利用主机***管理总线HS确认硬件扩充装置的状态，并且能够根据取得的状态信息，透过PCIE总线P1至PN与这些硬件扩充装置建立联机通讯或解除联机通讯。
所述基板管理控制器114可管理服务器110的基板上的其他装置，例如温度传感器及风扇，以减少运算单元112的负担，并确保服务器110能够稳定运作。由于基板管理控制器114需要管理的装置较多，因此一般会配置有较多的***管理总线。在图1的实施例中，所述基板管理控制器114可连接于运算单元112及M个基板***管理总线BS1至BSM，M为大于1的正整数。
在本发明的部分实施例中，所述服务器110与外部的硬件扩充装置之间可透过附属讯号线及PCIE传输线来相连接。举例来说，在图1中，所述附属讯号线组120及PCIE传输线组130可选择性地连接于服务器110，亦即附属讯号线组120及PCIE传输线组130可根据需求插拔于服务器110。
所述附属讯号线组120可为传输控制硬件扩充装置所需的讯号，举例来说，所述附属讯号线组120可包括第一***管理总线线组1201及第二***管理总线线组1202。所述第一***管理总线线组1201可随着附属讯号线组120选择性地连接于主机***管理总线HS，而所述第二***管理总线线组1202可随着附属讯号线组120选择性地连接于基板***管理总线BS1至BSM中的第一基板***管理总线BS1。此外，所述PCIE传输线组130则可选择性地连接至PCIE总线P1至PN中的PCIE总线P1。
在图1中，虽然第一***管理总线线组1201、第二***管理总线线组1202及PCIE传输线组130皆以一条线段来表示，然而实际上，根据其总线及传输标准的不同，实际上可能包括不只一条的讯号线，而可能是以多条讯号线为单位的一组讯号线。举例来说，所述第一***管理总线线组1201可包括***管理总线所需的数据讯号线及频率讯号线共两条讯号线，而所述PCIE传输线组130则可例如但不限于包括四条讯号线。
在本发明的部分实施例中，所述附属讯号线组120及PCIE传输线组130可整合为一束传输线，而所述服务器110则可根据附属讯号线组120及PCIE传输线组130中各条讯号传输线的顺序设置对应的接口，以方便使用者使用。如此一来，使用者仅需将整合后的传输线***服务器110的对应接口，便可将第一***管理总线线组1201连接至主机***管理总线HS，将第二***管理总线线组1202连接至第一基板***管理总线BS1，并将PCIE传输线组130连接至PCIE总线P1至PN中的第一PCIE总线P1。
所述硬件扩充装置140可作为服务器110的外部硬件扩充装置，并提供服务器110所需的硬件资源，例如内存存储空间或运算资源。为使硬件扩充装置140能够在服务器110持续运作的过程中进行插拔，所述硬件扩充装置140可透过热插拔管理装置150来触发PCIE传输线组130与服务器110的联机通讯。
所述热插拔管理装置150可连接于硬件扩充装置140及附属讯号线组120。所述热插拔管理装置150包括总线缓冲单元152、热插拔开关154及控制器156。
所述总线缓冲单元152可为集成电路总线(I2C)的缓冲单元，并可设定并解析硬件地址，以扩充集成电路总线上所能连接的硬件数量。所述总线缓冲单元152可连接于附属讯号线组120的第一***管理总线线组1201。
所述热插拔开关154可连接于总线缓冲单元152及硬件扩充装置140。所述控制器156既可连接于总线缓冲单元152及热插拔开关154，又可连接于附属讯号线组120的第二***管理总线线组1202。
当所述附属讯号线组120的第二***管理总线线组1202连接于第一基板***管理总线BS1时，所述控制器156可以向基板管理控制器114提出询问，并根据基板管理控制器114所提供的可使用的至少一硬件地址设定总线缓冲单元152的硬件地址。如此一来，就可确保总线缓冲单元152的硬件地址不会与其他装置的硬件地址产生冲突，而所述运算单元112便可根据总线缓冲单元152的硬件地址经由附属讯号线组120的第一***管理总线线组1201控制硬件扩充装置140。
在本发明的部分实施例中，所述热插拔管理装置150还可以在总线的连接处设置上拉电阻或下拉电阻以判断检测附属讯号线组120的第二***管理总线线组1202是否已实体上连接于第一基板***管理总线BS1。
此外，所述控制器156还可经由第二***管理总线线组1202向基板管理控制器114取得服务器110的开机状态，当确认服务器110为正常的开机状态时，所述硬件扩充装置140便可传送注意讯号ALR至服务器110，而当服务器110接收到注意讯号ALR后，所述服务器110便可经由PCIE传输线组130及PCIE总线P1建立与硬件扩充装置140之间的联机通讯，并使用硬件扩充装置140所提供的硬件资源。
在本发明的部分实施例中，所述注意讯号ALR可例如为一短暂的低电位脉冲，而在服务器110的插槽上还可包括用来传送注意讯号ALR的脚位，因此所述硬件扩充装置140可透过对应的讯号线将注意讯号ALR传送至服务器110。举例来说，所述附属讯号线组120亦可包括用来传送注意讯号ALR的传输线，因此使用者仅需将整理好的讯号线组一同***服务器110的对应接口便可完成连接。
在此情况下，所述硬件扩充装置140就可在接上服务器110时，自行产生注意讯号ALR，并透过对应的传输线及脚位传送注意讯号ALR，以使服务器110建立与硬件扩充装置140的联机通讯，而无须再以人工的方式按压按钮，不仅在操作上更为简便，也能够简化硬件设计的复杂度。然而本发明并不以此为限，在本发明的其他实施例中，所述注意讯号ALR也可能为其他形式的讯号，而所述硬件扩充装置140也可利用线路来传送注意讯号ALR。
同理，在本发明的部分实施例中，所述服务器110也可透过其他的PCIE总线P2至PN与其他包括热插拔管理装置150的硬件扩充装置相连接，以同样达到自动管理热插拔的效果。
在图1的实施例中，所述热插拔管理装置150可与硬件扩充装置140设置于相同的基板B1，然而在本发明的其他实施例中，也可将热插拔管理装置150设置于与服务器110相同的机板中。
图2为本发明一实施例的硬件资源扩充***200，所述硬件资源扩充***200包括服务器210、硬件扩充装置240及K个热插拔管理装置2501至250K，K为大于1的正整数。
所述服务器210包括运算单元212及基板管理控制器214，所述硬件资源扩充***200与硬件资源扩充***100最主要的差别在于热插拔管理装置2501至250K可与服务器210设置于相同的基板B2上。
所述热插拔管理装置2501至250K的构造相同，操作原理也相同。以第一热插拔管理装置2501为例，所述第一热插拔管理装置2501可包括控制器252、总线缓冲单元254、及外接输入输出端口组256。
所述控制器252可经由基板***管理总线BS1至BSM中的第一基板***管理总线BS1连接至基板管理控制器214。在本发明的部分实施例中，所述控制器252可由复杂可编程逻辑装置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)来实现，而在其他的实施例中，所述控制器252亦可直接利用基板管理控制器214执行对应的功能来实现。
所述总线缓冲单元254可经由主机***管理总线HS连接至运算单元212。所述外接输入输出端口组256可连接于总线缓冲单元254及PCIE总线P1至PN中的第一PCIE总线P1，并可选择性地连接至硬件扩充装置240。
也就是说，当欲将硬件扩充装置240接入服务器210时，使用者可利用对应的传输线连接硬件扩充装置240及外接输入输出端口组256，如此一来，所述硬件扩充装置240便可透过外接输入输出端口组256实体上连接至运算单元212的主机***管理总线HS及第一PCIE总线P1。
此外，所述基板管理控制器214可控制控制器252以检测外接输入输出端口组256是否已实体上连接至硬件扩充装置240。举例来说，所述第一热插拔管理装置2501可另包括上拉电阻或下拉电阻，并将上拉电阻或下拉电阻设置于外接输入输出端口组256的接线处。如此一来，当外接输入输出端口组256透过传输线与硬件扩充装置240相连接的时候，所述控制器252便可根据上拉电阻或下拉电阻的电位是否改变，而侦测出外接输入输出端口组256与硬件扩充装置240的连接状态。
当所述基板管理控制器214确认外接输入输出端口组256已实体上连接至硬件扩充装置240时，所述基板管理控制器214可进一步向运算单元212进行询问，以取得服务器210的开机状态。当确认服务器210为正常的开机状态时，所述基板管理控制器214便可传送注意讯号ALR至运算单元212，而当运算单元212接收到注意讯号ALR后，所述服务器210便可经由第一PCIE总线P1及外接输入输出端口组256建立与硬件扩充装置240之间的联机通讯，以便后续使用硬件扩充装置240所提供的硬件资源。
在本发明的部分实施例中，由于运算单元212可能仅具有一个主机***管理总线HS，因此外接输入输出端口组256已实体上连接至硬件扩充装置240时，所述控制器252还可向基板管理控制器214提出询问，并根据基板管理控制器214所提供可使用的硬件地址来设定总线缓冲单元254的硬件地址，如此一来，当热插拔管理装置2502至250K与其他硬件扩充装置连接时，所述运算单元212便可透过单一的主机***管理总线HS操作热插拔管理装置2502至250K。
综上所述，本发明的实施例所提供的硬件资源扩充***能够自行检测服务器与硬件扩充装置之间的连接状况，并在服务器于正常开机状态下，自行产生并传送注意讯号ALR，以使服务器建立与硬件扩充装置的联机通讯。如此一来，就无须再以人工的方式按压按钮，不仅在操作上更为简便，也能够简化硬件设计的复杂度。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

Claims (10)

1.一种硬件资源扩充***，其特征在于，包括：
一服务器，包括：
一运算单元，连接于一主机***管理总线及多个PCIE总线；以及
一基板管理控制器，连接于所述运算单元及多个基板***管理总线；
一附属讯号线组，包括：
一第一***管理总线线组，选择性地连接于所述主机***管理总线；以及
一第二***管理总线线组，选择性地连接于所述多个基板***管理总线中的一第一基板***管理总线；
一PCIE传输线组，选择性地连接至所述多个PCIE总线中的一第一PCIE总线；
一硬件扩充装置；以及
一热插拔管理装置，连接于所述硬件扩充装置及所述附属讯号线组，包括：
一总线缓冲单元，连接于所述附属讯号线组的所述第一***管理总线线组；
一热插拔开关，连接于所述总线缓冲单元及所述硬件扩充装置；以及
一控制器，连接于所述附属讯号线组的所述第二***管理总线线组、所总线缓冲单元及所述热插拔开关，用以经由所述第二***管理总线线组自所述基板管理控制器取得所述服务器的一开机状态；
其中：
当所述服务器处于正常开机状态时，所述硬件扩充装置传送一注意讯号至所述服务器；以及
当所述服务器接收到所述注意讯号后，所述服务器经由所述PCIE传输线组及所述第一PCIE总线建立与所述硬件扩充装置之间的联机通讯。
2.如权利要求1所述的硬件资源扩充***，其特征在于，当所述附属讯号线组的所述第二***管理总线线组连接于所述第一基板***管理总线时，所述控制器根据所述基板管理控制器所提供的至少一硬件地址设定所述总线缓冲单元的一硬件地址。
3.如权利要求1所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述热插拔管理装置还包括一上拉电阻或一下拉电阻，用以检测所述附属讯号线组的所述第二***管理总线线组是否已实体上连接于所述第一基板***管理总线。
4.如权利要求1所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述附属讯号线组及所述PCIE传输线组两者整合为一束传输线。
5.如权利要求1所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述硬件扩充装置及所述热插拔管理装置均设置于相同的一基板。
6.一种硬件资源扩充***，其特征在于，包括：
一服务器，包括：
一运算单元，连接于一主机***管理总线及多个PCIE总线；以及
一基板管理控制器，连接于所述运算单元及多个基板***管理总线；
一硬件扩充装置；以及
多个热插拔管理装置，所述多个热插拔管理装置中的一第一热插拔管理装置包括：
一总线缓冲单元，经由所述主机***管理总线连接至所述运算单元；
一控制器，经由所述多个基板***管理总线中的一第一基板***管理总线连接至所述基板管理控制器；以及
一外接输入输出端口组，连接于所述总线缓冲单元及所述多个PCIE总线中的一第一PCIE总线，并选择性地连接至所述硬件扩充装置；
其中：
所述基板管理控制器控制所述控制器以检测所述外接输入输出端口组是否已实体上连接至所述硬件扩充装置，并取得所述服务器的一开机状态；
当所述服务器处于正常开机状态时，所述基板管理控制器传送一注意讯号至所述运算单元；以及
当所述运算单元接收到所述注意讯号后，所述服务器经由所述第一PCIE总线及所述外接输入输出端口组建立与所述硬件扩充装置之间的联机通讯。
7.如权利要求6所述的硬件资源扩充***，其特征在于，当所述外接输入输出端口组已实体上连接至所述硬件扩充装置时，所述控制器根据所述基板管理控制器所提供的至少一硬件地址设定所述总线缓冲单元的一硬件地址。
8.如权利要求6所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述基板管理控制器为一复杂可编程逻辑装置或由所述基板管理控制器执行对应的程序来实现。
9.如权利要求6所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述第一热插拔管理装置还包括一上拉电阻或一下拉电阻，用以检测所述外接输入输出端口组是否已实体上连接至所述硬件扩充装置。
10.如权利要求6所述的硬件资源扩充***，其特征在于，所述服务器及所述热插拔管理装置均设置于相同的一基板。
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