CN111625266A - 一种固件烧录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固件烧录装置，包括：指令接收接口，用于接收固件烧录指令；设置用于响应于固件烧录指令，从上位机中获取目标存储器件的位置及待烧录的固件程序，并将固件程序写入与逻辑部件连接的待烧录固件的存储芯片中。将功能芯片组的相应接口接入到逻辑部件的固件烧录装置的接口，然后逻辑部件引出接口跟待烧录固件的ROM芯片互连。上位机通过命令的形式下发给逻辑部件，然后逻辑部件将相应的需要更新的固件更新到待烧录固件的存储芯片中去；基于固件烧录装置，不仅可以实现固件更新接口的归一化，更加便利；而且增强了固件烧录过程的可操作性，同时还可支持大批量更新固件，主板固件更新效率提升显著。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种固件烧录装置。
背景技术
随着主板系统越来越复杂，主板上集成的固件越来越多，很多主板系统在量产后依然需要升级固件，如BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)、BMC(Baseboard Manager Controller，基板管理控制器)、网卡及各种Redriver/Retimer芯片等，存储这些芯片固件的介质大多数都是SPI或者I2C接口的EEPROM或Flash等，这些芯片通过SPI或者I2C接口从EEPROM或Flash中读取固件程序对芯片进行初始化。
现有技术中存在下述几种方法对主板进行烧录(更新)，具体为：
一、主板产品化后BIOS的更新，业界通用的方法是使用OS下的应用程序将固件程序烧录到BIOS ROM中去，或者使用BMC对BIOS ROM进行烧录，主板正常使用情况下，SPISwitch IC选通CPU的SPI信号连接到BIOS ROM上，当需要更新主板BIOS时，分OS下应用程序更新和BMC更新两种不同的方法进行介绍：
1.OS下应用程序更新：应用程序将BIOS固件直接通过SPI链路由CPU SPI接口通过SPI Switch IC写入到BIOS ROM中去；
2.BMC更新：使用者通过网络利用BMC的操作接口将烧录固件的命令送给BMC芯片，BMC控制SPI Switch IC的Channel_SEL信号，将BMC SPI信号选通连接到BIOS ROM，然后将BIOS固件内容烧录到ROM中；待BIOS固件烧录到ROM中完成后，BMC控制SPI Switch IC的Channel_SEL信号，将CPU SPI信号选通连接到BIOS ROM。
二、主板产品化后网卡固件的更新:业界通用的方法是使用网卡提供商提供的OS(操作系统)下的应用程序，使用者通过OS下的应用程序，通过CPU跟网卡互联的接口PCIE/PCI，透过网卡芯片内部将固件烧录到ROM中去；
三、主板上Redriver/Retimer芯片固件的更新：板卡研发阶段会设计一个调试座，将存储固件的ROM芯片放到调试座上，当需要更新固件的时候，将ROM芯片取下来放到烧录器上烧录后再放到调试座上,产品化量产后如果Redriver/Retimer芯片的固件需要更新，业界通用的方法是通过电路中的跳线将存储固件的ROM芯片的I2C或其他自定义总线通路导通到Header上，再将烧录器通过线缆连接到Header，然后通过烧录器向ROM芯片中烧录程序。
然而，目前通用的固件烧录方案存在下述缺陷：
一、BIOS更新：现有方法需要增加一颗SPI Switch芯片，增加成本。
二、网卡固件更新：现有方法需要主板开机进入OS，刷新固件后，若要对新固件进行测试，则需要将网卡重新上下电，而由于服务器主板中，网卡的供电都是常备电，若要对网卡进行重新下电和上电操作，则需要将主板的外供电彻底切断，目前在机房或者实验室产品来说都是一个比较繁琐的事情，操作效率特别低，如果大批量更新则更是耗时耗力，而且大部分情况下，机房和实验室远程测试的方式比较多，进行物理上彻底断电的方式不太方便操作。
三、Redriver/Retimer芯片固件的更新：无论是研发阶段还是量产阶段，都需要物理接触到主板进行操作，而研发阶段或者产品化量产阶段都存在将主板已经固定在机箱中的情况，要进行物理操作，都需要开启机箱，很多时候都会造成效率低下，而且机房的管理规则下，通常是不轻易让研发人员进入机箱进行物理接触式的调试和操作。目前通用方法可操作性差，而且还需要增加一颗I2C Switch芯片，增加成本。
四、主板上的BIOS、网卡及Redriver/Retimer芯片固件的更新比较独立和分散，如果出现同时需要更新多种固件的时候，除了上述不足之处外，还会使得整个更新过程耗时严重增加。
综上，目前通用的固件烧录方案的不足之处主要集中在如下几点：BIOS、Redriver/Retimer芯片的固件更新存在通路之间的切换问题，需要增加一个切换芯片，增加成本；Redriver/Retimer芯片的固件更新方式可操作性差；网卡固件的更新方式的操作过程繁琐、效率低下，不利于大批量更新，同时可操作性差。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种固件烧录装置，给主板固件的更新带来了低成本而又高效率的好处。
为达到上述目的，本发明提供一种固件烧录装置，所述装置包括：指令接收接口，用于接收固件烧录指令；设置有所述指令接收接口的逻辑部件，用于响应于所述固件烧录指令，从上位机中获取目标存储器件的位置及待烧录的固件程序，并将所述固件程序写入所述与逻辑部件连接的待烧录固件的存储芯片中。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括功能芯片组，所述功能芯片组包括多组功能芯片，每组功能芯片包括供电子芯片和功能子芯片；其中，供电子芯片与逻辑部件连接，功能子芯片与逻辑部件连接，供电子芯片与功能子芯片连接。
在一种可能的实现方式中，功能子芯片通过串行外设接口与逻辑部件连接；对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过外设接口与逻辑部件连接。
在一种可能的实现方式中，功能子芯片通过两线式总线与逻辑部件连接；对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过两线式总线与逻辑部件连接。
在一种可能的实现方式中，所述待烧录固件包括BIOS固件、BMC固件、网卡固件、Redriver芯片固件和Retimer芯片固件芯片中的至少一项。
在一种可能的实现方式中，所述逻辑部件可为现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)其中之一。
上述固件烧录装置，将功能芯片组的相应接口接入到逻辑部件的固件烧录装置的接口，然后固件烧录装置再引出接口跟待烧录固件的存储芯片互连。逻辑部件对外连接一个指令接收接口，通过指令接收接口，上位机通过命令的形式下发给逻辑部件，然后逻辑部件将相应的需要更新的固件更新到待烧录固件的存储芯片中去；基于固件烧录装置，不仅可以实现固件更新接口的归一化，更加便利；而且增强了固件烧录过程的可操作性，同时还可支持大批量更新固件，主板固件更新效率提升显著。
附图说明
图1为本发明一个实施例中固件烧录装置的原理框图；
图2为本发明一个实施例中固件烧录装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的固件烧录装置，可以应用于主板系统，以为主板系统中的固件进行更新。其中，主板系统集成于例如各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种固件烧录装置，具体包括：指令接收接口11，用于接收固件烧录指令；设置有所述指令接收接口的逻辑部件12，用于响应所述固件烧录指令，从上位机中获取目标存储器件的位置及待烧录的固件程序，并将所述固件程序写入所述与逻辑部件12连接的待烧录固件的存储芯片14中。
在固件更新过程中或主板正常使用过程中，逻辑部件是作为一个直接联通的器件功能，将功能芯片和固件存储芯片之间的通讯内容直接原封不动的传输过去的。
烧录过程中，固件烧录装置通过指令接收接口接收到上位机发出的固件烧录指令，并将固件烧录指令下发给逻辑部件，然后逻辑部件将相应的需要更新的固件更新到待烧录固件的存储芯片中去。
本实现方式中，使用逻辑部件将需要更新固件的芯片(功能芯片组13)与相应的存储固件的ROM芯片(即待烧录固件的存储芯片)互连，逻辑部件作为中转控制部件，实现对芯片固件的更新与通讯内容中转的功能，从而实现了归一化处理、可操作性强及高效的目的。
在一种可能的实现方式中，如图2所示，提供了一种固件烧录装置，所述功能芯片组包括多组功能芯片13，每组功能芯片包括供电子芯片(power芯片1、power芯片2、power芯片3、power芯片4)和功能子芯片(芯片1、芯片2、芯片3、芯片4)；其中，供电子芯片与逻辑部件(FPGA/CPLD/ASIC)连接，功能子芯片与逻辑部件连接，供电子芯片与功能子芯片连接。
其中，每组功能芯片包括一个功能子芯片和对应于功能子芯片的供电子芯片，该供电子芯片为功能子芯片提供上电或下电的功能。
本实现方式中，所述功能子芯片的接口与待烧录固件的存储芯片的接口相对应。在一种可能的实现方式中，功能子芯片通过串行外设接口(SPI1、SPI2、SPI3)与逻辑部件连接；对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过SPI接口与逻辑部件连接。在一种可能的实现方式中，功能子芯片通过两线式总线(I2C)与逻辑部件连接；对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过I2C总线与逻辑部件连接。
其中，每一个功能子芯片都可对应于一个待烧录固件的存储芯片，在固件烧录装置包括多个功能子芯片的情况下，可以为多个待烧录固件的存储芯片同时提供服务，大批量更新固件的效率提升显著。
本实现方式中，固件烧录装置对功能芯片更新固件后，对需要重新下电和上电的功能子芯片的处理方式如下：逻辑部件更新完固件后，对功能芯片的供电子芯片进行控制，使其发生一次下电后再上电的过程。另外的实现方式中，在集成于固件烧录装置的主板上如果相应的功能子芯片设置有Power On Reset管脚的情况下，则利用逻辑部件直接控制将此Reset管脚拉低后持续一段时间后再拉高即可完成待烧录固件重新加载的过程。
如上所有固件的更新和操作均使用一条命令即可完成，可操作性强且效率很高。而且通常主板上一般都有一颗FPGA/CPLD/ASIC控制主板的上电，因此这一颗芯片并不是额外增加成本。在一种可能的实现方式中，所述待烧录固件芯片包括BIOS固件、BMC固件、网卡固件、Redriver芯片固件和Retimer芯片固件芯片中的至少一项。
在一种可能的实现方式中，所述逻辑部件可为现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)其中之一。
上述固件烧录装置，将功能芯片组的相应接口接入到逻辑部件的固件烧录装置的接口，然后固件烧录装置再引出接口跟待烧录固件的存储芯片互连。逻辑部件对外连接一个指令接收接口，通过指令接收接口，上位机通过命令的形式下发给逻辑部件，然后逻辑部件将相应的需要更新的固件更新到待烧录固件的存储芯片中去；基于固件烧录装置，不仅可以实现固件更新接口的归一化，更加便利；而且增强了固件烧录过程的可操作性，同时还可支持大批量更新固件，主板固件更新效率提升显著。
其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)、直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种固件烧录装置，其特征在于，所述装置包括：
指令接收接口，用于接收固件烧录指令；
设置有所述指令接收接口的逻辑部件，用于响应于所述固件烧录指令，从上位机中获取目标存储器件的位置及待烧录的固件程序，并将所述固件程序写入与所述逻辑部件连接的待烧录固件的存储芯片中。
2.根据权利要求1所述的固件烧录装置，其特征在于，还包括：
功能芯片组，所述功能芯片组包括多组功能芯片，每组功能芯片包括供电子芯片和功能子芯片；
其中，所述供电子芯片与所述逻辑部件连接，所述功能子芯片与所述逻辑部件连接，所述供电子芯片与所述功能子芯片连接。
3.根据权利要求2所述的固件烧录装置，其特征在于：
所述功能子芯片通过串行外设接口与所述逻辑部件连接；
对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过外设接口与逻辑部件连接。
4.根据权利要求2所述的固件烧录装置，其特征在于：
所述功能子芯片通过两线式总线与所述逻辑部件连接；
对应的，所述待烧录固件的存储芯片通过两线式总线与所述逻辑部件连接。
5.根据权利要求1所述的固件烧录装置，其特征在于：
所述待烧录固件包括BIOS固件、BMC固件、网卡固件、Redriver芯片固件和Retimer芯片固件芯片中的至少一项。
6.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于：
所述逻辑部件为现场可编程逻辑门阵列、复杂可编程逻辑器件、专用集成电路其中之一。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200904 |