CN107462793A - 一种服务器电压相关信号监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及服务器技术领域，提供一种服务器电压相关信号监测装置及监测方法，监测装置包括：若干路用于采集电压相关信号的电压信号线；复杂可编程逻辑器件的若干个信号输入管脚分别与电压信号线连接，用于采集若干路电压信号线上的若干个电压相关信号，并对若干个电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至输出管脚；主板BMC用于对高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录，从而实现对电压相关信号的采集、信号状态的判断以及日志的记录，从而实现对更多电压相关信号的监控，便于快速的对服务器系统故障进行定位和分析。

Description

一种服务器电压相关信号监测装置及监测方法

技术领域

本发明属于服务器技术领域，尤其涉及一种服务器电压相关信号监测装置及监测方法。

背景技术

随着大数据、云计算、人工智能时代的到来，互联网业务量出现猛烈增长，计算量及计算频率随之增大；在服务器系统中，业务计算量的增加，使得服务器的运载压力变大，其核心部件(例如CPU、内存、硬盘等)发热量变大，服务器内部温度升高，核心部件所能承受的温度是有一定限制的，如果达到承受点，性能会降低，元器件的寿命也会降低，甚至导致服务器不能使用。在服务器运行过程中，如果发生电压异常，服务器就会出现异常关机，异常关机所引发的后果是造成客户业务中断，数据丢失，带来的损失不可预估。因此，对主板上的电压控制及转换芯片提出了更高的性能要求，同时也对电压相关信号的监控力度提出的更高的要求。

在现有的服务器系统中，通常使用基板管理控制器(Baseboard ManagementController，BMC)对主板的健康状况进行监控和管理。主板上的一些重要的参数(例如电压、温度、功耗等)均是通过BMC监控记录的。BMC对主板电压相关信号的监控是通过BMC芯片中的ADC模块来实现的，由于ADC模块的数据通道有限，目前所能监控的电压信号主要是主板的部分核心电压信号，而并没有覆盖到所有的电压相关信号，而服务器遇到的较多的异常关机故障都是和这些未监控的电压相关信号相关的，由于某些使能信号和powergood信号的异常导致整个服务器系统的崩溃，而且由于未能提前监控使得故障点较难被发现，严重的影响了故障的处理效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种服务器电压相关信号监测装置，旨在解决现有技术中对于电压相关信号的监测覆盖不全面，导致服务器故障时，较难发现故障点，严重影响故障的处理效率的问题。

本发明是这样实现的，一种服务器电压相关信号监测装置，所述服务器电压相关信号监测装置包括：

若干路用于采集电压相关信号的电压信号线；

设有输出管脚和若干个信号输入管脚的复杂可编程逻辑器件，若干个所述信号输入管脚分别与所述电压信号线连接，用于采集若干路所述电压信号线上的若干个电压相关信号，并对若干个所述电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至所述输出管脚；

与所述复杂可编程逻辑器件连接的主板BMC，所述主板BMC用于对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

作为一种改进的方案，所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间设有隔离电路。

作为一种改进的方案，所述隔离电路包括N型金属氧化物半导体；

所述N型金属氧化物半导体的栅极G与所述复杂可编程逻辑器件的输出管脚连接，所述N型金属氧化物半导体的漏极D连接所述主板BMC的输入端，所述漏极D与所述主板BMC的输入端之间设有电流节点，所述电流节点引出的线路连接至P3V3电压端，所述N型金属氧化物半导体的源极S接地。

作为一种改进的方案，所述电流节点与所述主板BMC的输入端之间的线路串接有第二电阻R2；

所述电流节点与所述P3V3电压端之间的线路串接有第一电阻R1。

作为一种改进的方案，所述复杂可编程逻辑器件具体包括：

电压相关信号采集模块，用于控制若干个所述信号输入管脚采集主板的电压相关信号，所述电压相关信号包括电压转换芯片的使能信号和powergood信号；

电平状态判定模块，用于对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成；

电压相关信号处理模块，用于根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号；

其中，生成的所述高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚、隔离电路输送至所述主板BMC。

作为一种改进的方案，所述电压相关信号处理模块具体包括：

相与运算执行模块，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

高电平输出模块，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，向所述输出管脚输送高电平信号。

本发明的另一目的在于提供一种服务器电压相关信号监测方法，所述方法包括下述步骤：

通过若干路电压信号线对电压相关信号进行采集；

复杂可编程逻辑器件控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚；

将生成的高电平信号或低电平信号发送给主板BMC，所述主板BMC对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

作为一种改进的方案，所述复杂可编程逻辑器件控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚的步骤具体包括下述步骤：

电平状态判定模块对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成；

根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号；

将生成的所述高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚输送至所述主板BMC。

作为一种改进的方案，所述根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号的步骤具体包括下述步骤：

当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，相与运算执行模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，高电平输出模块向所述输出管脚输送高电平信号。

作为一种改进的方案，所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间设有隔离电路；

所述方法还包括下述步骤：所述隔离电路对所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间的信号传输进行抗干扰隔离。

在本发明实施例中，服务器电压相关信号监测装置包括：若干路用于采集电压相关信号的电压信号线；设有输出管脚和若干个信号输入管脚的复杂可编程逻辑器件，若干个所述信号输入管脚分别与所述电压信号线连接，用于采集若干路所述电压信号线上的若干个电压相关信号，并对若干个所述电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至所述输出管脚；与所述复杂可编程逻辑器件连接的主板BMC，所述主板BMC用于对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录，从而实现对电压相关信号的采集、信号状态的判断以及日志的记录，从而实现对更多电压相关信号的监控，便于快速的对服务器系统故障进行定位和分析，提高产品的竞争力。

附图说明

图1是本发明提供的服务器电压相关信号监测装置的结构示意图；

图2是本发明提供的复杂可编程逻辑器件的结构框图；

图3是本发明提供的服务器电压相关信号监测方法的实现流程图；

图4是本发明提供的复杂可编程逻辑器件控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚的实现流程图；

其中，1-电压信号线，2-复杂可编程逻辑器件，3-信号输入管脚，4-输出管脚，5-主板BMC，6-隔离电路，7-N型金属氧化物半导体，8-电压相关信号采集模块，9-电平状态判定模块，10-电压相关信号处理模块，11-相与运算执行模块，12-高电平输出模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的服务器电压相关信号监测装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

服务器电压相关信号监测装置包括：

若干路用于采集电压相关信号的电压信号线1，其中，图中给出的四路电压信号线1的情形，在此不用以限制本发明；

设有输出管脚4和若干个信号输入管脚3的复杂可编程逻辑器件2(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)，若干个所述信号输入管脚分别与所述电压信号线1连接，用于采集若干路所述电压信号线1上的若干个电压相关信号，并对若干个所述电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至所述输出管脚；

与所述复杂可编程逻辑器件2连接的主板BMC 5，所述主板BMC 5用于对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

其中，复杂可编程逻辑器件2与所述主板BMC 5之间设有隔离电路6，该隔离电路6主要用于对复杂可编程逻辑器件2与所述主板BMC 5之间的信号传输进行抗干扰隔离，避免两个器件之间的信号干扰；

如图1所示，该隔离电路6包括N型金属氧化物半导体7；

所述N型金属氧化物半导体7的栅极G与所述复杂可编程逻辑器件2的输出管脚连接，所述N型金属氧化物半导体7的漏极D连接所述主板BMC 5的输入端，所述漏极D与所述主板BMC 5的输入端之间设有电流节点，所述电流节点引出的线路连接至P3V3电压端，所述N型金属氧化物半导体7的源极S接地。

所述电流节点与所述主板BMC 5的输入端之间的线路串接有第二电阻R2；

所述电流节点与所述P3V3电压端之间的线路串接有第一电阻R1；

其中，该第二电阻R2的设置，用于当发生故障时，进一步分析确认，方便断开BMC，独立分析各个器件。

如图2所示，复杂可编程逻辑器件2具体包括：

电压相关信号采集模块8，用于控制若干个信号输入管脚采集主板的电压相关信号，其中，该电压相关信号包括但不限于电压转换芯片的使能信号和powergood信号；

电平状态判定模块9，用于对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成；

电压相关信号处理模块10，用于根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，对电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号；

其中，生成的高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚、隔离电路6输送至所述主板BMC 5。

其中，上述特定电压相关信号为预先选取的其中一个电压相关信号，该电压相关信号可以根据服务器系统的实际上电状态进行选取，在该实施例中，可以选取system_power_good作为特定电压相关信号，该system_power_good信号作为一个参考点，当system_power_good的信号变为高电平时，表示服务器系统所需电压均已正常启动完成，此时，各个电压相关信号的电平状态在正常运行过程中已经固定。

当选取该参考点的特定电压相关信号后，首先是电平状态判定模块对选取的参考点的电平信号进行判断，该判断的程序段为：

assign OUT＝system_power_good？(IN1&IN2$IN3&IN4):1'b1；

然后依据该选取的参考点的电平信号，在复杂可编程逻辑器件2中进行处理程序的设置，该处理程序用于对高低电平信号进行处理判断，以给主板BMC 5相应的0、1信号。

在该实施例中，上述所述电压相关信号处理模块10具体包括：

相与运算执行模块11，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

高电平输出模块12，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，向所述输出管脚输送高电平信号，即在服务器开机上电未完成的状态下，复杂可编程逻辑器件2向主板BMC 5发送的信号均为高电平信号。

在本发明实施例中，还需要预先确定电压相关信号在上电之前和上电之后的电平状态，以使主板BMC 5能准确确认电平信号的故障与否，即当前电平状态与预设电瓶状态不一致时记录异常日志。

图3示出了本发明提供的服务器电压相关信号监测方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：

在步骤S101中，通过若干路电压信号线1对电压相关信号进行采集。

在步骤S102中，复杂可编程逻辑器件2控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚。

在步骤S103中，将生成的高电平信号或低电平信号发送给主板BMC 5，所述主板BMC 5对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

如图4所示，复杂可编程逻辑器件2控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚的步骤具体包括下述步骤：

在步骤S201中，电平状态判定模块对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成。

在步骤S202中，根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号。

在步骤S203中，将生成的所述高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚输送至所述主板BMC 5。

在本发明实施例中，根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号的步骤具体包括下述步骤：

(1)当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，相与运算执行模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

(2)当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，高电平输出模块向所述输出管脚输送高电平信号。

在本发明实施例中，所述复杂可编程逻辑器件2与所述主板BMC 5之间设有隔离电路6；

所述隔离电路6对所述复杂可编程逻辑器件2与所述主板BMC 5之间的信号传输进行抗干扰隔离；

其中隔离电路6的具体结构如图1所示，在此不再赘述。

在本发明实施例中，服务器电压相关信号监测装置包括：若干路用于采集电压相关信号的电压信号线1；设有输出管脚和若干个信号输入管脚的复杂可编程逻辑器件2，若干个所述信号输入管脚分别与所述电压信号线1连接，用于采集若干路所述电压信号线1上的若干个电压相关信号，并对若干个所述电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至所述输出管脚；与所述复杂可编程逻辑器件2连接的主板BMC 5，所述主板BMC 5用于对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录，从而实现对电压相关信号的采集、信号状态的判断以及日志的记录，从而实现对更多电压相关信号的监控，便于快速的对服务器系统故障进行定位和分析，提高产品的竞争力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述服务器电压相关信号监测装置包括：

若干路用于采集电压相关信号的电压信号线；

设有输出管脚和若干个信号输入管脚的复杂可编程逻辑器件，若干个所述信号输入管脚分别与所述电压信号线连接，用于采集若干路所述电压信号线上的若干个电压相关信号，并对若干个所述电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号至所述输出管脚；

与所述复杂可编程逻辑器件连接的主板BMC，所述主板BMC用于对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

2.根据权利要求1所述的服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间设有隔离电路。

3.根据权利要求2所述的服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述隔离电路包括N型金属氧化物半导体；

所述N型金属氧化物半导体的栅极G与所述复杂可编程逻辑器件的输出管脚连接，所述N型金属氧化物半导体的漏极D连接所述主板BMC的输入端，所述漏极D与所述主板BMC的输入端之间设有电流节点，所述电流节点引出的线路连接至P3V3电压端，所述N型金属氧化物半导体的源极S接地。

4.根据权利要求3所述的服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述电流节点与所述主板BMC的输入端之间的线路串接有第二电阻R2；

所述电流节点与所述P3V3电压端之间的线路串接有第一电阻R1。

5.根据权利要求3所述的服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件具体包括：

电压相关信号采集模块，用于控制若干个所述信号输入管脚采集主板的电压相关信号，所述电压相关信号包括电压转换芯片的使能信号和powergood信号；

电平状态判定模块，用于对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成；

电压相关信号处理模块，用于根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号；

其中，生成的所述高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚、隔离电路输送至所述主板BMC。

6.根据权利要求5所述的服务器电压相关信号监测装置，其特征在于，所述电压相关信号处理模块具体包括：

相与运算执行模块，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

高电平输出模块，用于当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，向所述输出管脚输送高电平信号。

7.一种服务器电压相关信号监测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

通过若干路电压信号线对电压相关信号进行采集；

复杂可编程逻辑器件控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚；

将生成的高电平信号或低电平信号发送给主板BMC，所述主板BMC对所述高电平信号或低电平信号进行比对，判断电压相关信号的异常状态，并进行日志记录。

8.根据权利要求7所述的服务器电压相关信号监测方法，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件控制对采集到的若干路电压相关信号进行处理，生成高电平信号或低电平信号，并输送至输出管脚的步骤具体包括下述步骤：

电平状态判定模块对预设的特定电压相关信号的电平状态进行判断，其中，当所述特定电压相关信号为高电平时，判定服务器系统开机上电完成，当所述特定电压相关信号为低电平时，判定服务器系统开机上电未完成；

根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号；

将生成的所述高电平信号或低电平信号通过所述输出管脚输送至所述主板BMC。

9.根据权利要求8所述的服务器电压相关信号监测方法，其特征在于，所述根据所述电平状态判定模块对服务器开机上电状态的判断，电压相关信号处理模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号进行处理，生成一高电平信号或低电平信号的步骤具体包括下述步骤：

当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电完成时，相与运算执行模块对所述电压相关信号采集模块采集到的电压相关信号执行相与运算，并将执行相与运算后的电平信号传递给所述输出管脚；

当所述电平状态判定模块判断服务器开机上电未完成时，高电平输出模块向所述输出管脚输送高电平信号。

10.根据权利要求8所述的服务器电压相关信号监测方法，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间设有隔离电路；

所述方法还包括下述步骤：所述隔离电路对所述复杂可编程逻辑器件与所述主板BMC之间的信号传输进行抗干扰隔离。