CN102243523B - 具有备用电源机制的数据储存系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有备用电源机制的数据储存系统，包含：储存服务器、N个电源供应模块、多个可编程逻辑元件以及控制模块。储存服务器消耗M单位的电力，且为储存桥接坞规格。N个电源供应模块分别具有M/(N-1)单位的最大输出电力，并分别产生电源以及一组电源相关信号，其中电源提供至储存服务器。可编程逻辑元件根据各电源供应模块的电源相关信号，转换为二组供电状况信号。控制模块根据二组供电状况信号监控供电状况，判断储存服务器的电源健康情形。

Description

具有备用电源机制的数据储存系统

技术领域

本发明是有关于一种数据储存电子设备，且特别是有关于一种具有备用电源机制的数据储存系统。

背景技术

数据储存系统在服务器中的应用十分重要。服务器需要借由数据储存系统才能提供大量的数据存放的位置。然而，电源的设置方式，是使如此庞大的数据储存系统能够稳定运作的关键。一般来说，储存桥接坞规格的储存服务器，只能提供两个电源供应模块的连接，因此，如果其中一个电源供应模块因故障而无法继续供电，则为了避免数据因为跳电造成遗失，所剩的电源供应模块势必需要具有能够独力支撑整个数据储存系统用电的能力。

在这样的架构下，假设数据储存系统需耗电3000瓦特，则电源供应模块最大供电能力必需也要是3000瓦特。在两个电源供应模块均完全运作的情形下，总共可供应6000瓦特的能力，但在仅需耗电3000瓦特的数据储存系统中，势必有3000瓦特是没有作用的。对于成本来说，这样的设计不仅是种浪费。并且，大功率的电源供应模块，将产生较多的热能，在数据储存系统的散热成本上亦必需承担较多的风险。

因此，如何设计一个新的具有备用电源机制的数据储存系统，以提高电源供应模块的效率，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，本揭示内容的一态样是在提供一种具有备用电源机制的数据储存系统，包含：储存服务器、N个电源供应模块、多个可编程逻辑元件以及控制模块。储存服务器消耗M单位的电力，且为储存桥接坞（Storage Bridge Bay；SBB）规格。N个电源供应模块分别具有M/(N-1)单位的最大输出电力，并分别产生电源以及一组电源相关信号，其中电源提供至储存服务器。可编程逻辑元件根据各电源供应模块的电源相关信号，转换为二组供电状况信号。控制模块根据二组供电状况信号监控供电状况，判断储存服务器的电源健康情形。

依据本揭示内容一实施例，其中储存服务器包含中板（mid-plane），以使可编程逻辑元件与控制模块相沟通。

依据本揭示内容另一实施例，当N个电源供应模块运作正常，分别供应M/N单位的电力。当N个电源供应模块其中之一故障，剩下的N-1个电源供应模块分别供应M/(N-1)单位的电力。当N个电源供应模块至少其中之二故障，控制模块判断储存服务器的电源健康情形为电源不足。

依据本揭示内容又一实施例，其中可编程逻辑元件的数目为N。

依据本揭示内容再一实施例，控制模块以二位信号表示供电状况。

依据本揭示内容更具有的一实施例，可编程逻辑元件所转换的二组供电状况信号由开汲极（open-drain）形式输出。其中各可编程逻辑元件接收所有N个电源供应模块的电源相关信号，以产生二组供电状况信号。各可编程逻辑元件为复杂可编程逻辑元件。

应用本揭示内容的优点在于借由设置多个电源供应模块，在平均分散各电源供应模块的供电量且能拥有备用电源机制的同时，由可编程逻辑元件转换符合储存桥接坞规格的电源相关信号，使其能适用于现有的规格，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

为让本揭示内容的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明揭示内容的一实施例中，具有备用电源机制的数据储存系统1的方块图；以及

图2为本发明揭示内容的一实施例中，具有四个电源供应模块及四个可编程逻辑元件的数据储存系统的方块图。

【主要附图标记说明】

1：数据储存系统       10：储存服务器

100：中板             11：电源相关信号

12：电源供应模块      13：供电状况信号

14：可编程逻辑元件    16：控制模块

17：电源相关信号

具体实施方式

请参照图1。图1为本揭示内容一实施例中，具有备用电源机制的数据储存系统1的方块图。数据储存系统1包含：储存服务器10、N个电源供应模块12、多个可编程逻辑元件14以及控制模块16。

储存服务器10消耗M单位的电力，且为储存桥接坞规格。储存桥接坞规格的储存服务器10，只能提供两个电源供应模块的连接，因此在供电效率及散热成本上具有许多的缺失。

本实施例中的数据储存系统1具有N个电源供应模块12。各电源供应模块12分别具有M/(N-1)单位的最大输出电力，并分别产生电源（未示出）提供至储存服务器10，以及产生一组电源相关信号11。其中电源相关信号11可包含判别电源是否存在的存在（present）信号、用以警示电源供应模块12是否具有错误的警示（alert）信号及用以判断电源供应模块12所供应的电源是否正常的状态信号等等。在其它实施例中，可依实际情况设定所需的信号。

可编程逻辑元件14根据各电源供应模块12的电源相关信号11，转换为二组电源相关信号17。在一实施例中，可编程逻辑元件14为复杂可编程逻辑元件，其数目与电源供应模块12相同，亦为N，并且各可编程逻辑元件14各自对应接收电源供应模块12所产生的电源相关信号11以转换为电源相关信号17，如图1所绘示。由于储存桥接坞规格的储存服务器10只能提供两个电源供应模块连接的特性，因此，可编程逻辑元件14可用以将多个电源供应模块12的电源相关信号11，仿真转换为二组电源相关信号17以符合其规格。对控制模块16而言，仍然接收储存桥接坞规格之二组电源相关信号，仍认定为二组电源供应模块12。

举例来说，图1中，各电源供应模块12的电源相关信号11包含状态信号、警示信号、存在信号三个信号。第一个电源供应模块12的电源相关信号11，标示为状态信号[1]、警示信号[1]、存在信号[1]。而第n个电源供应模块12的电源相关信号11，则标示为状态信号[n]、警示信号[n]、存在信号[n]。各可编程逻辑元件14均接收所有电源供应模块12的电源相关信号11，亦即接收状态信号[1…n]、警示信号[1…n]、存在信号[1…n]。在经过可编程逻辑元件14的汇整后，各个可编程逻辑元件14将输出相同的两组电源相关信号17。其中由于状态信号为相同，由此两组电源相关信号17共享而仅输出一个状态信号，其它的信号则分别输出警示信号1、存在信号1以及警示信号2、存在信号2两组电源相关信号17。

其中，可编程逻辑元件14在一实施例是使二组电源相关信号17由开汲极形式输出。

控制模块16在一实施例中可包含两个控制单元（未示出），或是以其它的形式设置。在本实施例中，储存服务器10包含中板100，以做为可编程逻辑元件14与控制模块16互相沟通，进行信号传输的媒介，并在必要时，将电源相关信号17转换为供电状况信号13。控制模块16根据二组供电状况信号13监控供电状况，判断储存服务器10的电源健康情形。

因此，当N个电源供应模块12运作正常时，将分别供应M/N单位的电力，以供应总量为M单位的电源给储存服务器10。当N个电源供应模块12其中之一故障，剩下的N-1个电源供应模块分别供应M/(N-1)单位的电力，以供应总量亦为M单位的电源给储存服务器10。当N个电源供应模块12至少其中之二故障，则控制模块16判断储存服务器10的电源健康情形为电源不足。

在一实施例中，控制模块16以二位信号表示供电状况。当所有的电源供应模块12运作正常时，此二位信号可以（1,1）表示。当电源供应模块12其中之一故障，此二位信号可以（1,0）或是（0,1）表示。而当电源供应模块12至少其中之二故障，则此二位信号可以（0,0）表示。其中在（1,1）、（1,0）或是（0,1）的情形下，储存服务器10仍可正常运作，但在（0,0）的情形下，储存服务器10将因电源不足而无法正常运作。

请参照图2。图2为本揭示内容一实施例中，具有四个电源供应模块12及四个可编程逻辑元件14的数据储存系统1的方块图。

如本实施例中的储存服务器10消耗3000瓦特的电力，则在具有四个电源供应模块12的情形下，各电源供应模块12将具有3000/3瓦特，即1000瓦特的最大输出电力。因此，当四个电源供应模块12运作正常时，将分别供应750瓦特的电力，以供应总量为3000瓦特的电源给储存服务器10。此时，每个电源供应模块12仅有250瓦特未正常运作，因此将有1000瓦特是没有作用的。然而相较仅使用两个电源供应模块12，需浪费3000瓦特的情形，节省了2000瓦特的浪费。

当四个电源供应模块12其中之一故障，剩下的三个电源供应模块分别供应1000瓦特的电力，以供应总量亦为3000单位的电源给储存服务器10。而当四个电源供应模块12至少其中之二故障，则由于剩下的电源供应模块12不足以支撑储存服务器10的耗电，控制模块16将判断储存服务器10的电源健康情形为电源不足。

请参照表1。表1为一实施例中，四个电源供应模块的供电状况。其中备援字段表示是否还有备援的电源供应模块可用。位1及位2则为前述表示供电状况的信号。

表1

备援

位1

位2

电源1

电源2

电源3

电源4

是

1

1

正常

正常

正常

正常

否

1

0

正常

正常

正常

故障

否

1

0

正常

正常

故障

正常

否

0

0

正常

正常

故障

故障

需注意的是，上表仅绘示当至少二电源供应模块故障时的情况，未列出所有的可能性。

出于上表可知，当至少二供应模块故障时，控制模块16将判断储存服务器10的电源健康情形为电源不足。

在另一实施例中，如电源供应模块12的数目为三个（未示出），且储存服务器10消耗3000瓦特的电力，则在具有三个电源供应模块12的情形下，各电源供应模块12将具有3000/2瓦特，即1500瓦特的最大输出电力。因此，当三个电源供应模块12运作正常时，将分别供应1000瓦特的电力，以供应总量为3000瓦特的电源给储存服务器10。此时，每个电源供应模块12仅有500瓦特未正常运作，因此将有1500瓦特是没有作用的。然而相较仅使用两个电源供应模块12，需浪费3000瓦特的情形，节省了1500瓦特的浪费。由上述可知，如果备援的数目增加，亦可节省更多的电源浪费。

需注意的是，电源供应模块以及可编程逻辑元件的数目并非为上述实施例中的数目所限制，而可依照实际应用进行调整。

由上述实施例可以得知，本揭示内容的数据储存系统1以可编程逻辑元件14将电源相关信号11进行转换以符合储存桥接坞规格的储存服务器10后，将可以使电源供应模块12的数目进行扩充，而避免未使用的电源的浪费。并且以小功率的电源供应模块12设置于数据储存系统1，可以在散热上得到更佳的效果，减少为使大功率电源供应模块12可以散热而需额外设置风扇或其它散热装置的成本。

虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何本领域普通技术人员，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种具有备用电源机制的数据储存系统，其特征在于，包含：

N个电源供应模块，其中各该N个电源供应模块产生一存在信号、一警示信号以及一状态信号，且N为大于一的整数；

N个可编程逻辑元件，其中各该N个可编程逻辑元件连接至该N个电源供应模块，并用以分别自该N个电源供应模块接收N个该存在信号、N个该警示信号以及N个该状态信号，各该N个可编程逻辑元件更用以转换该N个该存在信号、N个该警示信号以及N个该状态信号为一转换后第一存在信号、一转换后第二存在信号、一转换后第一警示信号、一转换后第二警示信号以及一转换后状态信号；

一储存服务器，连接至该N个可编程逻辑元件，并用以自该N个可编程逻辑元件接收N个该转换后第一存在信号、N个该转换后第二存在信号、N个该转换后第一警示信号、N个该转换后第二警示信号以及N个该转换后状态信号，其中该储存服务器用以根据N个该转换后第一存在信号、N个该转换后第二存在信号、N个该转换后第一警示信号、N个该转换后第二警示信号以及N个该转换后状态信号输出两个电源相关信号；以及

一控制模块，连接至该储存服务器，并用以根据该两个电源相关信号监控该N个电源供应模块的一供电状况。

2.根据权利要求1所述的数据储存系统，其特征在于，该储存服务器于运作中消耗M单位的电力，且各该N个电源供应模块具有M/(N-1)单位的一最大输出电力。

3.根据权利要求2所述的数据储存系统，其特征在于，当该N个电源供应模块运作正常，分别供应M/N单位的电力。

4.根据权利要求2所述的数据储存系统，其特征在于，当该N个电源供应模块其中之一故障，剩下的该N-1个电源供应模块分别供应M/(N-1)单位的电力。

5.根据权利要求1所述的数据储存系统，其特征在于，当该N个电源供应模块至少其中之二故障，该控制模块判断该储存服务器的电源不足。

6.根据权利要求1所述的数据储存系统，其特征在于，该控制模块以一二位信号表示该供电状况。

7.根据权利要求1所述的数据储存系统，其特征在于，该N个可编程逻辑元件所转换的N个该转换后第一存在信号、N个该转换后第二存在信号、N个该转换后第一警示信号、N个该转换后第二警示信号以及N个该转换后状态信号由一开汲极形式输出。

8.根据权利要求1所述的数据储存系统，其特征在于，各该N个可编程逻辑元件为一复杂可编程逻辑元件。

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