CN111142646B - 服务器系统及其省电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种服务器系统及其省电方法，所述省电方法包含供电单元在工作模式中提供一工作电源、可程序化逻辑单元在工作模式中致能一开机控制单元根据工作电源运作、开机控制单元在工作模式中判断是否接收到一省电关机信号，若接收到省电关机信号，开机控制单元控制服务器系统关机而自工作模式切换至软关机模式、供电单元在服务器系统自工作模式切换至软关机模式后在软关机模式中提供待机电源、可程序化逻辑单元根据待机电源运作而在软关机模式中致能开机控制单元根据待机电源运作、基板管理控制单元在开机控制单元根据待机电源运作时根据省电关机信号关闭可程序化逻辑单元，以关闭开机控制单元而致使服务器系统自软关机模式切换至省电关机模式。

Description

服务器系统及其省电方法

技术领域

本发明是关于一种服务器系统，特别是一种服务器系统的省电方法。

背景技术

随着省电节能的意识提升，如何减少服务器的电力消耗一直是业界努力的目标之一。在习知的技术中，服务器能操作在耗电量较低的软关机模式或休眠模式中。然而，为了维持能在远端唤醒服务器或是在远端控制服务器开机，服务器装置中的主要耗电元件在软关机模式或在休眠模式中系处于待机状态，例如平台路径控制器、电源管理单元等，也就是服务器装置中的元件并没有完全切掉所有的电力消耗，只是降低电力的消耗而已。长久下来，这些所有元件消耗的整体电力也是相当可观。

有鉴于此，本发明提供一种服务器系统及其省电方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在于提供一种服务器系统的省电方法。

为解决上述技术问题，一种服务器系统具有一省电关机模式及符合进阶组态与电源界面规范的一软关机模式及一工作模式，服务器系统包含：供电单元、开机控制单元、可程序化逻辑单元及基板管理控制单元。供电单元用以在工作模式中提供一工作电源并在软关机模式中提供一待机电源。开机控制单元用以在工作模式中判断是否接收到一省电关机信号，若接收到省电关机信号，开机控制单元控制服务器系统关机而自工作模式切换至软关机模式；可程序化逻辑单元耦接供电单元及开机控制单元，用以在工作模式中致能开机控制单元根据工作电源运作，并在服务器系统自工作模式切换至软关机模式时根据待机电源运作而致能开机控制单元根据待机电源运作；基板管理控制单元耦接供电单元及可程序化逻辑单元，用以在软关机模式中根据待机电源运作，以在开机控制单元根据待机电源运作时根据省电关机信号关闭可程序化逻辑单元，以关闭开机控制单元，使服务器系统自软关机模式切换至省电关机模式。其中，服务器系统操作于省电关机模式时的功耗小于服务器系统操作于软关机模式的功耗。

一种适于一服务器系统的省电方法包含供电单元在工作模式中提供工作电源、可程序化逻辑单元在工作模式中致能一开机控制单元根据工作电源运作、开机控制单元在工作模式中判断是否接收到一省电关机信号，若接收到省电关机信号，开机控制单元控制服务器系统关机而自工作模式切换至软关机模式、供电单元在服务器系统自工作模式切换至软关机模式后在软关机模式中提供待机电源、可程序化逻辑单元根据待机电源运作而在软关机模式中致能开机控制单元根据待机电源运作、基板管理控制单元在开机控制单元根据待机电源运作时根据省电关机信号关闭可程序化逻辑单元，以关闭开机控制单元而致使服务器系统自软关机模式切换至省电关机模式，其中，服务器系统操作于省电关机模式时的功耗小于服务器系统操作于软关机模式的功耗。

相较于现有技术，本发明服务器系统及其省电方法，根据本案的服务器系统及其省电方法的一实施例，服务器系统可操作在省电关机模式。在省电关机模式中，开机控制单元及负责供电控制的可程序化逻辑单元皆为关闭，服务器系统的主机板上仅保留基板管理控制单元的供电，并让基板管理控制单元在省电关机模式中判断是否需控制服务器系统开机，也就是以基板管理控制单元替代可程序化逻辑单元负责服务器系统的供电控制。如此一来，相较于先前技术，节省了开机控制单元及可程序化逻辑单元在服务器系统关机时待机而消耗的电力，服务器系统具有较低的功耗值而达到省电节能的需求。

附图说明

图1为根据本发明的具省电功能的服务器系统的一实施例的外观示意图。

图2为图1的服务器系统的一实施例的电路方块图。

图3为根据本发明的服务器系统的一省电方法的一实施例的流程图。

具体实施方式

图1为根据本发明的具省电功能的服务器系统10的一实施例的外观示意图。图2为图1的服务器系统10的一实施例的电路方块图。请合并参照图1及图2，服务器系统10包含供电单元11、开机控制单元12、基板管理控制单元14及可程序化逻辑单元13。供电单元11耦接于基板管理控制单元14。可程序化逻辑单元13耦接在基板管理控制单元14与开机控制单元12之间。服务器系统10的操作模式包含省电关机模式、符合进阶组态与电源界面(AdvancedConfiguration and Power Interface；ACPI)规范的软关机(G2/S5 Soft-Off)模式及工作模式(G0 Working)。当服务器系统10处在工作模式时，服务器系统10可根据一省电关机信号S1自工作模式切换至软关机模式，接着再自软关机模式切换至省电关机模式(即，省电关机程序)；当服务器系统10处在省电关机模式时，服务器系统10可根据一开机信号S4自省电关机模式切换至软关机模式，接着再自软关机模式切换至工作模式。

详细而言，请合并参照图2及图3，图3为根据本发明的服务器系统10的省电方法的一实施例的流程图，以服务器系统10先处在工作模式(步骤S00)为例，供电单元11在工作模式中提供工作电源P2(步骤S01)给可程序化逻辑单元13、基板管理控制单元14及开机控制单元12。基板管理控制单元14在工作模式中执行对服务器系统10的一工作监视功能。可程序化逻辑单元13在工作模式中致能开机控制单元12根据工作电源P2运作，开机控制单元12在工作模式中判断是否接收到省电关机信号S1(步骤S02)。当开机控制单元12接收到省电关机信号S1时(判断结果为「是」)，开机控制单元12控制服务器系统10关机，使服务器系统10自工作模式切换至软关机模式(步骤S03)。于是，供电单元11在软关机模式中提供待机电源P1给可程序化逻辑单元13、开机控制单元12及基板管理控制单元14(步骤S04)。可程序化逻辑单元13根据待机电源P1运作而致能开机控制单元12根据待机电源P1运作(步骤S05)。基板管理控制单元14根据待机电源P1运作而在可程序化逻辑单元13致能开机控制单元12运作时根据省电关机信号S1将可程序化逻辑单元13关闭(步骤S06)。在可程序化逻辑单元13关闭之后，开机控制单元12则因可程序化逻辑单元13未致能其根据待机电源P1运作而随之关闭，也就是开机控制单元12因未受供电而自行关闭。于是，在可程序化逻辑单元13及开机控制单元12关闭之后，服务器系统10自软关机模式切换至省电关机模式(步骤S07)，服务器系统10的主机板上仅保留基板管理控制单元14的供电，如此节省了先前技术中开机控制单元及可程序化逻辑单元在软关机模式中运作所消耗的电力，相较于软关机模式，服务器系统10操作在省电关机模式具有较低的功耗值。

于本实施例中，可程序化逻辑单元13在进入服务器系统10进入软关机模式之后，可程序化逻辑单元13会控制服务器系统10中的其他元件(例如，图2所示例的中央处理单元15)与供电单元11之间的供电路径为断路，以关闭服务器系统10包含的其他元件。于是，基板管理控制单元14在服务器系统10进入软关机模式后经过预设的一延迟时间后始将可程序化逻辑单元13关闭，以确保可程序化逻辑单元13已将服务器系统10包含的其他元件都关闭，也就是基板管理控制单元14在可程序化逻辑单元13将服务器系统10包含的其他元件都关闭之后始关闭可程序化逻辑单元13。

于本实施例中，当服务器系统10处在省电关机模式时，供电单元11提供待机电源P1给基板管理控制单元14，基板管理控制单元14根据待机电源P1运作而待机(步骤S08)，基板管理控制单元14等待开机信号S4，也就是基板管理控制单元14判断是否接收到开机信号S4(步骤S09)。当基板管理控制单元14接收到开机信号S4时(判断结果为「是」)，基板管理控制单元14根据开机信号S4启动可程序化逻辑单元13(步骤S10)，也就是在省电关机模式中，基板管理控制单元14取代可程序化逻辑单元13而负责服务器系统10的供电控制。于是，在基板管理控制单元14启动可程序化逻辑单元13之后，服务器系统10自省电关机模式切换至软关机模式(步骤S11)，可程序化逻辑单元13在软关机模式中再致能开机控制单元12根据待机电源P1运作以启动开机控制单元12(步骤S12)，开机控制单元12于启动后执行服务器系统10的开机程序，致使服务器系统10自软关机模式切换至工作模式(步骤S00)。在服务器系统10自软关机模式切换至工作模式之后，服务器系统10可执行各初始化动作，例如执行统一可延伸韧体界面(Unified Extensible Firmware Interface；UEFI)的开机流程。

于本实施例中，服务器系统10更包含开关电路17。开关电路17耦接供电单元11而接收供电单元11输出的工作电源P2及待机电源P1；并且，开关电路17耦接可程序化逻辑单元13及基板管理控制单元14，开关电路17受控于可程序化逻辑单元13及基板管理控制单元14而可输出工作电源P2及待机电源P1中的一者或是不输出电源；并且，开关电路17耦接在供电单元11与开机控制单元12之间，且耦接在供电单元11与可程序化逻辑单元13之间，使开机控制单元12及可程序化逻辑单元13能根据开关电路17输出的工作电源P2或待机电源P1运作。

详细而言，如图2所示，开关电路17包含第一开关171及第二开关172。第一开关171接收供电单元11提供的待机电源P1，第二开关172接收供电单元11提供的工作电源P2。第一开关171及第二开关172的控制端分别耦接于基板管理控制单元14及可程序化逻辑单元13。基板管理控制单元14于运作时能控制第一开关171输出待机电源P1或不输出待机电源P1，可程序化逻辑单元13于运作时能控制第二开关172输出工作电源P2或不输出工作电源P2。在服务器系统10的省电关机程序中，于步骤S01中，当服务器系统10处在工作模式时，可程序化逻辑单元13控制第二开关172输出工作电源P2供开机控制单元12运作。接着，在步骤S04中，当服务器系统10处在软关机模式时，可程序化逻辑单元13控制第二开关172不输出工作电源P2，基板管理控制单元14控制第一开关171输出待机电源P1，使可程序化逻辑单元13在步骤S05中根据第一开关171输出的待机电源P1运作而致能开机控制单元12根据第一开关171输出的待机电源P1运作，接着，基板管理控制单元14在步骤S06中再进一步控制第一开关171不输出待机电源P1给可程序化逻辑单元13，基板管理控制单元14可在服务器系统10进入软关机模式后经过前述的延迟时间后控制第一开关171不输出待机电源P1给可程序化逻辑单元13，使可程序化逻辑单元13未接收到待机电源P1而关闭，进而关闭开机控制单元12。

于本实施例中，可程序化逻辑单元13可藉由一通用型的输入输出(General-purpose input/output；GPIO)脚位与基板管理控制单元14沟通，当服务器系统10自工作模式切换至软关机模式时，可程序化逻辑单元13除了控制第二开关172不输出工作电源P2之外，可程序化逻辑单元13更藉由拉高或拉低前述的GPIO脚位，用以通知基板管理控制单元14已经自工作模式切换至软关机模式，使基板管理控制单元14控制第一开关171输出待机电源P1，可程序化逻辑单元13在软关机模式中再根据第一开关171输出的待机电源P1运作。

另一方面，在服务器系统10的开机程序中，当基板管理控制单元14在省电关机模式中接收到开机信号S4时，在步骤S10中，基板管理控制单元14控制第一开关171输出待机电源P1，使可程序化逻辑单元13接收第一开关171输出的待机电源P1而运作，可程序化逻辑单元13在步骤S12中致能开机控制单元12根据第一开关171输出的待机电源P1运作而执行开机程序，使服务器系统10自软关机模式切换至工作模式。可程序化逻辑单元13在开机控制单元12运作之后再控制第二开关172输出工作电源P2，使开关电路17输出工作电源P2供开机控制单元12在工作模式中运作。

于本实施例中，前述的第一开关171及第二开关172可分别为P型晶体管开关及N型晶体管开关，基板管理控制单元14于运作时可输出具低电位的控制信号S2使第一开关171导通而输出待机电源P1，或输出具高电位的控制信号S2使第一开关171截止而不输出待机电源P1；可程序化逻辑单元13于运作时可输出具高电位的控制信号S3使第二开关172导通而输出工作电源P2，或输出具低电位的控制信号S3使第二开关172截止而不输出工作电源P2。

于另一实施例中，开关电路17亦可以多工器来实现。

于本实施例中，服务器系统10更包含中央处理单元(CPU)15，中央处理单元15耦接于可程序化逻辑单元13及供电单元11。供电单元11更在工作模式中输出供中央处理单元15运作的工作电源P3。可程序化逻辑单元13在工作模式中更用以致能中央处理单元15根据供电单元11提供的工作电源P3运作。在一实施例中，供电单元11所提供的待机电源P1的电压值可为5V，工作电源P2、P3的电压值可为分别为5V及12V。

基此，服务器系统10更包含一基本输入输出系统(Basic Input/Output System；BIOS)存储器16，BIOS存储器16耦接于开机控制单元12。BIOS存储器16储存有BIOS码，BIOS码纪录有服务器系统10的省电关机模式为致能(enable)或禁能(disable)的设定。倘若省电关机模式的设定为致能，在工作模式中，当服务器系统10的使用者经由一远端装置(图未示)或直接操作服务器系统10而控制服务器系统10关机时，中央处理单元(CPU)15会发送省电关机信号S1，基板管理控制单元14根据省电关机信号S1控制第一开关171输出待机电源P1，可程序化逻辑单元13根据省电关机信号S1控制第二开关172不输出工作电源P2，使开关电路17输出待机电源P1，服务器系统10自工作模式切换至软关机模式。在软关机模式中，基板管理控制单元14再根据在工作模式中所接收的省电关机信号S1控制第一开关171不输出待机电源P1，使服务器系统10自软关机模式切换至省电关机模式。

另一方面，若省电关机模式的设定为禁能，在服务器系统10操作于工作模式时，若服务器系统10的使用者控制服务器系统10关机，中央处理单元15则不会发送省电关机信号S1而是发送一软关机信号，开机控制单元12根据软关机信号执行软关机程序，使服务器系统10自工作模式切换至软关机模式，服务器系统10在切换至软关机模式之后不会再切换至省电关机模式。基此，服务器系统10的使用者可自由地设定省电关机模式为致能或禁能，也就是藉由修改BIOS码来控制服务器系统10执行其省电关机程序或软关机程序。

于本实施例中，如图1及图2所示，服务器系统10更包含实体电源键(powerbutton)19及网络通讯单元18，网络通讯单元18耦接于基板管理控制单元14及供电单元11。网络通讯单元18接收供电单元11提供的待机电源P1，以在省电关机模式中运作。基此，开机信号S4可来自于网络通讯单元18或实体电源键19(图2系以开机信号S4来自于网络通讯单元18为例)，服务器系统10的使用者可藉由按压实体电源键19以产生前述的开机信号S4或是藉由前述的远端装置连线于服务器系统10而经由网络通讯单元18在省电关机模式中发送开机信号S4至基板管理控制单元14，使服务器系统10执行其开机程序，也就是自省电关机模式切换至软关机模式之后再切换至工作模式。

于本实施例中，服务器系统10更包含两电源管理单元101、102。电源管理单元101耦接于开关电路17与开机控制单元12之间，且开机控制单元12的控制端耦接于可程序化逻辑单元13，可程序化逻辑单元13能致能或禁能电源管理单元101根据开关电路17输出的电源(即，工作电源P2或待机电源P1)供电给开机控制单元12，使开机控制单元12为运作或关闭。电源管理单元102则耦接于供电单元11与中央处理单元15之间，且电源管理单元102的控制端耦接于可程序化逻辑单元13，可程序化逻辑单元13能致能或禁能电源管理单元102根据供电单元11输出的工作电源P3供电给中央处理单元15，使中央处理单元15为运作或关闭。

于本实施例中，可程序化逻辑单元13可为复杂可程序逻辑装置(ComplexProgrammable Logic Device；CPLD)。开机控制单元12可为平台路径控制器(PlatformController Hub；PCH)或南桥芯片。供电单元11可为电源供应单元(Power Supply Unit；PSU)。

综上所述，根据本案的服务器系统及其省电方法的一实施例，服务器系统可操作在省电关机模式。在省电关机模式中，开机控制单元及负责供电控制的可程序化逻辑单元皆为关闭，服务器系统的主机板上仅保留基板管理控制单元的供电，并让基板管理控制单元在省电关机模式中判断是否需控制服务器系统开机，也就是以基板管理控制单元替代可程序化逻辑单元负责服务器系统的供电控制。如此一来，相较于先前技术，节省了开机控制单元及可程序化逻辑单元在服务器系统关机时待机而消耗的电力，服务器系统具有较低的功耗值而达到省电节能的需求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种服务器系统，具有一省电关机模式及符合进阶组态与电源界面规范的一软关机模式及一工作模式，其特征在于，该服务器系统包含：

一供电单元，用以在该工作模式中提供一工作电源并在该软关机模式中提供一待机电源；

一开机控制单元，用以在该工作模式中判断是否接收到一省电关机信号，若接收到该省电关机信号，该开机控制单元控制该服务器系统关机而自该工作模式切换至该软关机模式；

一可程序化逻辑单元，耦接该供电单元及该开机控制单元，用以在该工作模式中致能该开机控制单元根据该工作电源运作，并在该服务器系统自该工作模式切换至该软关机模式时根据该待机电源运作而致能该开机控制单元根据该待机电源运作；及

一基板管理控制单元，耦接该供电单元及该可程序化逻辑单元，用以在该软关机模式中根据该待机电源运作，以在该开机控制单元根据该待机电源运作时根据该省电关机信号关闭该可程序化逻辑单元，以关闭该开机控制单元，使该服务器系统自该软关机模式切换至该省电关机模式，

在省电关机模式中，服务器系统仅保留基板管理控制单元的供电，且该服务器系统操作于该省电关机模式时的功耗小于该服务器系统操作于该软关机模式的功耗。

2.根据权利要求1所述的服务器系统，更包含：一开关电路，用以自该供电单元接收该工作电源及该待机电源，其特征在于，在该工作模式中，该可程序化逻辑单元控制该开关电路输出该工作电源供该开机控制单元运作，当该开机控制单元接收到该省电关机信号而控制该服务器系统自该工作模式切换至该软关机模式时，该基板管理控制单元控制该开关电路在该软关机模式中输出该待机电源给该可程序化逻辑单元，且该基板管理控制单元于控制该开关电路输出该待机电源之后经过一延迟时间控制该开关电路不输出该待机电源给该可程序化逻辑单元，以关闭该可程序化逻辑单元。

3.根据权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，该服务器装置更包含一实体电源键，该基板管理控制单元于该省电关机模式中等待来自于该实体电源键或来自于一远端装置的一开机信号，以根据该开机信号启动该可程序化逻辑单元，使该服务器系统自该省电关机模式切换至该软关机模式。

4.根据权利要求3所述的服务器系统，其特征在于，该可程序化逻辑单元根据该开机信号被启动后致能该开机控制单元在该软关机模式中根据该待机电源运作以启动该开机控制单元，使该开机控制单元控制该服务器系统开机而自该软关机模式切换至该工作模式。

5.根据权利要求2所述的服务器系统，更包含一实体电源键，其特征在于，该基板管理控制单元于该省电关机模式中等待来自于该实体电源键或来自于一远端装置的一开机信号，以根据该开机信号启动该可程序化逻辑单元，使该服务器系统自该省电关机模式切换至该软关机模式，该可程序化逻辑单元于启动后致能该开机控制单元在该软关机模式中根据该待机电源运作以启动该开机控制单元，使该开机控制单元控制该服务器系统开机而自该软关机模式切换至该工作模式；

当该基板管理控制单元接收到该开机信号时，该基板管理控制单元控制该开关电路输出该待机电源供该可程序化逻辑单元在该软关机模式中运作，以致能该开机控制单元根据该开关电路输出的该待机电源运作，于该开机控制单元运作之后，该可程序化逻辑单元控制该开关电路输出该工作电源供该开机控制单元在该工作模式中运作。

6.根据权利要求5所述的服务器系统，其特征在于，该开关电路包含一第一开关及一第二开关，该第一开关于该软关机模式中自该供电单元接收该待机电源，该第二开关于该工作模式中自该供电单元接收该工作电源；

在该工作模式中，该可程序化逻辑单元系控制该第二开关输出该工作电源供该开机控制单元运作，当该开机控制单元接收到该省电关机信号而控制该服务器系统自该工作模式切换至该软关机模式时，该基板管理控制单元控制该第一开关在该软关机模式中输出该待机电源给该可程序化逻辑单元，且该基板管理控制单元于控制该第一开关输出该待机电源之后经过一延迟时间控制该第一开关不输出该待机电源给该可程序化逻辑单元，以关闭该可程序化逻辑单元；

当该基板管理控制单元接收到该开机信号时，该基板管理控制单元控制该第一开关输出该待机电源供该可程序化逻辑单元在该软关机模式中运作，以致能该开机控制单元根据该第一开关输出的该待机电源运作，于该开机控制单元运作之后，该可程序化逻辑单元控制该第二开关输出该工作电源供该开机控制单元在该工作模式中运作。

7.一种适于一服务器系统的省电方法，该服务器系统具有一省电关机模式及符合进阶组态与电源界面规范的一软关机模式及一工作模式，其特征在于，该省电方法包含：

一供电单元在该工作模式中提供一工作电源；

一可程序化逻辑单元在该工作模式中致能一开机控制单元根据该工作电源运作；

该开机控制单元在该工作模式中判断是否接收到一省电关机信号，若该开机控制单元接收到该省电关机信号，该开机控制单元控制该服务器系统关机而自该工作模式切换至该软关机模式；

该供电单元在该服务器系统自该工作模式切换至该软关机模式后在该软关机模式中提供一待机电源；

该可程序化逻辑单元根据该待机电源运作而在该软关机模式中致能该开机控制单元根据该待机电源运作；及

一基板管理控制单元在该开机控制单元根据该待机电源运作时根据该省电关机信号关闭该可程序化逻辑单元，以关闭该开机控制单元而致使该服务器系统自该软关机模式切换至该省电关机模式，

在省电关机模式中，服务器系统仅保留基板管理控制单元的供电，且该服务器系统操作于该省电关机模式时的功耗小于该服务器系统操作于该软关机模式的功耗。

8.根据权利要求7所述的省电方法，其特征在于，于该可程序化逻辑单元致能该开机控制单元的步骤中，该可程序化逻辑单元系控制一开关电路的一第二开关输出自该供电单元所接收的一工作电源供该开机控制单元运作；其中于该可程序化逻辑单元根据该待机电源运作的步骤中，该可程序化逻辑单元控制该第二开关不输出该工作电源，该可程序化逻辑单元系根据该基板管理控制单元控制该开关电路的一第一开关输出自该供电单元所接收的该待机电源运作；其中于该基板管理控制单元关闭该可程序化逻辑单元的步骤中，该基板管理控制单元系控制该第一开关输出该待机电源之后经过一延迟时间控制该第一开关不输出该待机电源给该可程序化逻辑单元以关闭该可程序化逻辑单元。

9.根据权利要求7所述的省电方法，其特征在于，更包含：

该基板管理控制单元于该省电关机模式中等待来自于一实体电源键或来自于一远端装置的该开机信号；及

该基板管理控制单元在该省电关机模式中根据该开机信号启动该可程序化逻辑单元，使该服务器系统自该省电关机模式切换至该软关机模式。

10.根据权利要求9所述的省电方法，其特征在于，更包含：该可程序化逻辑单元于被该基板管理控制单元启动后致能该开机控制单元在该软关机模式中根据该待机电源运作以启动该开机控制单元，使该开机控制单元控制该服务器系统开机而自该软关机模式切换至该工作模式。