CN103295614A

CN103295614A - 磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统与方法

Info

Publication number: CN103295614A
Application number: CN2012100544849A
Authority: CN
Inventors: 简宏名; 李曜祥; 黄荣杰; 徐俊皓
Original assignee: Promise Technology Inc Taiwan
Current assignee: Promise Technology Inc Taiwan
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-11

Abstract

一种磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，供一管理者所发出的指令而受管理，电源管理系统包含一扩展器(expander)以及一背板模块(backplane module)。扩展器(expander)输出一串行通用输出入信号(Serial General Purpose Input Output，SGPIO)，该串行通用输出入信号具有一频率信号(S_clk)、一数据输出信号(S_data_out)、一数据有效控制信号(S_load)，所述数据输出信号共具有M个串行输出信号可供使用，其中(M-N)个信号被用于控制每一单独硬盘的对应LED的开或关。背板模块分别与扩展器及多个硬盘(1-16)连结；其中，背板模块具有一可编程逻辑装置(PLD)，该可编程逻辑装置译码所述数据输出信号(S_data_out)中所剩余的N个信号中的P个信号，且输出信号以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

Description

磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统与方法

技术领域

本发明关于一种磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统与方法，以便单独地控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

背景技术

一般而言，磁盘阵列(RAID)中的硬盘电源无法各别地控制。在单独硬盘发生异常状况时，常常因无重置(reset)功能导致无法继续读写磁盘阵列中的数据。

若能针对硬盘电源各别控制，其优点之一是可控制硬盘开启的数量，进而有效改善储存系统瞬间过大功率消耗。其优点之二是当让某一硬盘发生异常状况时，可有效重新关开该硬盘电源，达到重置的功能。

发明内容

因此，本发明所想要解决的技术问题是能单独地控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

本发明所提供技术手段为通过串行通用输出入标准的信号(SerialGeneral Purpose Input Output，SGPIO)，以单独地控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

在本发明中，电源管理系统供一管理者所发出的指令而受管理，电源管理系统包含一扩展器(expander)以及一背板模块(backplane module)。扩展器(expander)输出一串行通用输出入信号(Serial General Purpose InputOutput，SGPIO)，该串行通用输出入信号具有一频率信号(S_clk)、一数据输出信号(S_data_out)、一数据有效控制信号(S_load)，所述数据输出信号共具有M个串行输出信号可供使用，其中(M-N)个信号被用于控制每一单独硬盘的对应LED的开或关。背板模块分别与扩展器及多个硬盘(1-16)连结；其中，背板模块具有一可编程逻辑装置(PLD)，该可编程逻辑装置译码所述数据输出信号(S_data_out)中所剩余的N个信号中的P个信号，且输出信号以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

本发明利用SGPIO中的三根信号线，即能控制非常多颗硬盘的电源，除了上述优点之外，还可减少庞大的信号控制线。不但减化设计，且达到功能扩充及减少成本的优势。

关于本发明的其它具体实施例、优点与必要技术特征可以通过以下的发明详述、各附属项的细节及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明一磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统的整体架构。

图2为本发明一磁盘阵列中单独硬盘的电源管理方法之流程架构。

1：电源管理系统 11：RAID控制卡 13：JBOD控制卡

15：背板模块 131：扩展器 151：可编程逻辑装置

153：蓝色LED控制 155：红色LED控制 157：绿色LED控制

159：信号 a，b，c：步骤

具体实施方式

在以下具体实施例中，模块(module)是一个可执行特定功能的硬件/软件指令集(instruction sets)的组合。

请参阅图1，为本发明磁盘阵列(RAID)中的整体架构，此一架构中也包含本发明的单独硬盘的电源管理系统1，首先磁盘阵列系统包括RAID控制卡11、JBOD(合并成单一个非数组式的磁盘)控制卡13、背板模块(backplane module)15、多个硬盘(1-16或-24)。通常JBOD控制卡13会包含一扩充器(expander IC)131，此商用扩充器131一般具有24个埠(port)，一个端口由四支信号脚位(pin)构成。

在本实施例中，RAID控制卡11为乔鼎公司所生产的Supertrak Ex6Gb/s卡。在本实施例中，JBOD控制卡13为乔鼎公司所生产的VessJBOD1840硬盘扩充。JBOD控制卡13分别与背板模块15、RAID控制卡11连结，扩充器131与背板模块15通过串行通用输出入信号(Serial GeneralPurpose Input Output，SGPIO)连结，该串行通用输出入信号具有一频率信号(S_clk)、一数据输出信号(S_data_out)、一数据有效控制信号(S_load)与一数据输入信号(S_data_in)，所述数据输出信号(S_data_out)共具有M个串行输出信号可供使用，其中(M-N)个信号被用于控制每一单独硬盘的对应发光二极管(LED)的开或关，其中M等于72((3个信号/端口)＊24埠)。当硬盘共有16颗时，点亮所有48颗LED须48个串行数据输出信号(S_data_out)，亦即48个信号被用于控制每一单独硬盘的对应LED的开或关，此时剩下未用的串行数据输出信号(S_data_out)个数N等于24(72-48＝24)。

本发明的单独硬盘的电源管理系统1，供一管理者所发出的指令而受管理，电源管理系统1包含一扩展器(expander)131以及一背板模块(backplane module)15。扩展器(expander)131输出一串行通用输出入信号(Serial General Purpose Input Output，SGPIO)，该串行通用输出入信号具有一频率信号(S_clk)、一数据输出信号(S_data_out)、一数据有效控制信号(S_load)，所述数据输出信号共具有M个串行输出信号可供使用，其中(M-N)个信号被用于控制每一单独硬盘的对应LED的开或关。背板模块15分别与扩展器131及多个硬盘(1-16)连结；其中，背板模块15具有一可编程逻辑装置(PLD)151，该可编程逻辑装置151译码所述数据输出信号(S_data_out)中所剩余的N个信号中的P个信号，且输出信号159以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。依所揭露实施例，M＝72，N＝24，P＝8。图1中信号153控制所有硬盘的蓝色LED灯，信号155控制所有硬盘的红色LED灯，信号157控制所有硬盘的绿色LED灯。其中，可编程逻辑装置(PLD)为复杂式可编程逻辑装置(complex PLD)

下列表一即为串行信号的使用方式。

表一(SGPIO)

虽然共有24位的未使用位可供使用，本发明使用其中的八个位以控制硬盘的电源。其中，四个信号作为命令之用，另外四个信号作为指定硬盘之用

命令信号包含无功能、全部硬盘的电源全开、全部硬盘的电源全关、单一硬盘电源导通、与单一硬盘电源断开。其详细如表二所示。

表二

请参阅图2配合图1，本发明磁盘阵列中单独硬盘的电源管理方法的流程架构包含下列步骤：

(a)一管理者所发出一电源管理指令，该电源管理指令经由RAID控制卡11传给JBOD控制卡13；

(b)因应所述电源管理指令，所述扩展器131译码后通过一串行通用输出入信号(Serial General Purpose Input Output，SGPIO)的数据输出信号(S_data_out)中所剩余未用的P个信号，以传输一电源管理命令给PLD(或CPLD)151；

(c)所述可编程逻辑装置151译码所述P个信号，而输出信号159以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

依所揭露实施例，M＝72，N＝24，P＝8。图1中信号153控制所有硬盘的蓝色LED灯，信号155控制所有硬盘的红色LED灯，信号157控制所有硬盘的绿色LED灯。其中，可编程逻辑装置(PLD)为复杂式可编程逻辑装置(complex PLD)。

其实施例的细节与摘要，如上面表一与表二所示。

由上述可知，本发明的特征包括：

1.极低成本即可增加磁盘阵列系统的硬盘电源管理功能。

2.可因此而重置(reset)发生异常状况的某硬盘。

3.此编码及译码方法，适用于所有SGPIO的应用。

4.减化设计的优点，如一般已知的方法，一颗硬盘需要一根信号线控制，若四十八颗硬盘，需要四十八根信号线，其需要庞大的信号线，何况更多的硬盘数。此发明只需原本使用的SGPIO信号控制线，即可控制所需要的硬盘数的电源。

5.可减少成本。多颗硬盘需要多根信号控制，相互连接的连接器就需要更多，且电路板(Printed Circuit Board)需要更多的走线空间，越多层的PCB，成本越高。此发明因只需要三根信号控制线，可轻易地将磁盘阵列系统中的JBOD主板13连接到背板模块15。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所想申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims

1.一种磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，供一管理者所发出的指令而受管理，其特征在于，包含：

一扩展器(expander)，其输出一串行通用输出入信号(Serial GeneralPurpose Input Output，SGPIO)，该串行通用输出入信号具有一频率信号(S_clk)、一数据输出信号(S_data_out)、一数据有效控制信号(S_load)，所述数据输出信号共具有M个串行输出信号可供使用，其中(M-N)个信号被用于控制每一单独硬盘的对应发光二极管(LED)的开或关；以及

一背板模块(backplane module)，分别与扩展器及多个硬盘连结；

其中，背板模块具有一可编程逻辑装置(PLD)，该可编程逻辑装置译码所述数据输出信号中所剩余的N个信号中的P个信号，且输出信号以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

2.如权利要求1所述的磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，其中，M为72，N为24。

3.如权利要求1所述的磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，其中，可编程逻辑装置(PLD)为复杂式可编程逻辑装置(complex PLD)。

4.如权利要求1所述的磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，其中，P为8。

5.如权利要求4所述的磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，其中，四个信号作为命令之用，另外四个信号作为指定硬盘之用。

6.如权利要求5所述的磁盘阵列中单独硬盘的电源管理系统，其中，命令信号包含无功能、全部硬盘的电源全开、全部硬盘的电源全关、单一硬盘电源导通、与单一硬盘电源断开。

7.一种在一电源管理系统中一磁盘阵列中单独硬盘的管理电源方法，电源管理系统包含一扩展器、分别与扩展器及多个硬盘连结的一背板模块，其中，背板模块具有一可编程逻辑装置(PLD)，其特征在于，包含下列步骤：

一管理者所发出一电源管理指令；

因应所述电源管理指令，所述扩展器通过一串行通用输出入信号(SerialGeneral Purpose Input Output，SGPIO)的数据输出信号(S_data_out)中所剩余未用的P个信号，以传输一电源管理命令；

所述可编程逻辑装置译码所述P个信号，而输出信号以控制磁盘阵列中单独硬盘的电源。

8.如权利要求7所述的管理电源方法，其中，可编程逻辑装置(PLD)为复杂式可编程逻辑装置(complex PLD)。

9.如权利要求7所述的管理电源方法，其中，P为8。

10.如权利要求9所述的管理电源方法，其中，四个信号作为命令之用，另外四个信号作为指定硬盘之用。

11.如权利要求10所述的管理电源方法，其中命令信号包含无功能、全部硬盘的电源全开、全部硬盘的电源全关、单一硬盘电源导通、与单一硬盘电源断开。