CN113687842B - 更新韧体不需断电的服务器及主板模块 - Google Patents

Abstract

一种更新韧体不需断电的服务器包含一电源供应模块及一主板模块，该电源供应模块接收一电源控制信号而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持服务器运作的电力，该主板模块电连接该电源供应模块，并接收其输出的电力而运作，且包括一基板管理控制装置及一逻辑电路装置，当该基板管理控制装置接收更新程序代码，并产生以该更新程序代码进行内部程序更新的更新命令时，该逻辑电路装置的一控制电路据以产生一锁定信号，使该输出电路将该电源控制信号的准位保持在该致能准位，进而使该电源供应模块持续输出维持服务器整体运作的电力。

Description

更新韧体不需断电的服务器及主板模块

技术领域

本发明是有关于一种数据处理的服务器及模块，特别是指一种锁定数据处理时的状态的更新韧体不需断电的服务器及主板模块。

背景技术

现有服务器设计，常以复杂可程序逻辑装置（CPLD: Complex ProgrammableLogic Device）或现场可程序化逻辑门阵列（FPGA: Field Programmable Gate Array）配合对应的硬件描述语言硬件描述语言（以下以CPLD/FPGA简称），例如Verilog或VHDL以实现服务器的电源管理或者讯号收集及回馈等功能。

然而，由于在对CPLD/FPGA进行韧体程试的刻录以更新韧体程序，及更新韧体程序过程中，CPLD内的控制电路会由工作模式切换至执行设定模式以进行重启加载新韧体的过程，所有的通用型之输入输出接脚（GPIO: General-purpose input/output pin，以下以GPIO接脚简称）的电压准位将会因为CPLD内的控制电路均被设定为默认状态而造成CPLD内的控制电路以默认状态来控制所有的通用型输入输出机接脚的电压准位，例如：以用于管理电源供应单元的CPLD而言，其GPIO 接脚的电压准位于CPLD内部的控制电路的默认状态为断开(floating)因而受CPLD的GPIO接脚透过电阻电连接GND的关系而被下拉至地，也就是0V的电压准位，因此当CPLD因更新韧体程序的过程中而清除静态随机存取内存内的旧韧体以进行重新启动的过程，CPLD上用于控制电源供应单元（PSU: power supply unit）开关的GPIO接脚对应的电压准位也会于CPLD的控制电路重启的过程中，因CPLD的控制电路短暂的被设定为预设状态，也就是说CPLD的控制电路于默认状态为不控制CPLD上用于控制电源供应单元开关的GPIO接脚而使其短暂的切换为0V的电压准位，而导致电源供应单元突然的关闭，使得电源供应单元短暂的停止电源供应，进而造成服务器整体运作因电源供应的中断而需要进行紧急关机的动作，若来不及完成紧急关机的动作，则可能会造成讯号传输异常、数据流失，甚至造成不可预期性的损毁，此外，当服务器系统因电源供应的中断而关机后还须重新启动以继续完成关机前正在执行的任务，对于用户而言由于需等待服务器停下相关的工作进行紧急关机而后还要等待服务器进行组件的初始化等开机程序均相当浪费时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可改善现有技术至少一个缺点的更新韧体不需断电的服务器。

为解决上述技术问题，本发明更新韧体不需断电的服务器包含一电源供应模块，及一主板模块。

该电源供应模块接收一电源控制信号，而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持服务器运作的电力，当该电源控制信号的准位是一致能准位时，则该电源供应模块产生该电力，当该电源控制信号的准位是一去能准位时，则该电源供应模块不产生该电力。

该主板模块电连接该电源供应模块并接收该电源供应模块输出的电力而运作，且包括一基板管理控制装置及一逻辑电路装置。

该基板管理控制装置接收一更新程序代码，且产生更新命令。

该逻辑电路装置包括一电连接该电源供应模块的输出电路，及一电连接该输出电路与该基板管理控制装置的控制电路，该输出电路受控制以切换该电源控制信号的准位于该致能准位与该去能准位的其中之一，该控制电路接收来自该基板管理控制装置的该更新命令，且据以产生一锁定信号到该输出电路，该输出电路根据该锁定信号维持电源控制信号的准位于该致能准位。

且该输出电路具有一独立运作于该逻辑电路装置的暂存模块，用以暂存该锁定信号及一维持信号，该输出电路储存所接收的该锁定信号，并根据该锁定信号决定储存及清除该维持信号，且根据该维持信号输出该电源控制信号。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种可改善现有技术至少一个缺点的主板模块。

为解决上述另一技术问题，本发明主板模块电连接一电源供应模块，该电源供应模块接收一电源控制信号，而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持该主板模块运作的电力，当该电源控制信号的准位是一致能准位时，则该电源供应模块产生该电力，当该电源控制信号的准位是一去能准位时，则该不产生该电力，该主板模块包含一基板管理控制装置，及一逻辑电路装置。

该基板管理控制装置接收一更新程序代码，且产生一更新命令。

该逻辑电路装置包括一电连接该电源供应模块的输出电路，及一电连接该输出电路与该基板管理控制装置的控制电路，该输出电路受控制以切换该电源控制信号的准位于该致能准位与该去能准位的其中之一，该控制电路接收来自该基板管理控制装置的该更新命令，且据以产生一锁定信号到该输出电路，该输出电路根据该锁定信号维持电源控制信号的准位于该致能准位。

且该输出电路具有一独立运作于该逻辑电路装置的暂存模块，用以暂存该锁定信号及一维持信号，该输出电路储存所接收的该锁定信号，并根据该锁定信号决定储存及清除维持信号，且根据该维持信号输出该电源控制信号。

相较于现有技术，当该基板管理控制装置接收更新程序代码，并产生以该更新程序代码进行内部程序更新的更新命令时，该控制电路据以产生该锁定信号，使该输出电路将该电源控制信号的准位保持在该致能准位，进而使该电源供应模块持续输出维持服务器整体运作的电力。

【附图说明】

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一方块图，说明本发明服务器的一实施例。

【具体实施方式】

本提案构想为在一服务器的复杂可程序逻辑装置（CPLD: Complex ProgrammableLogic Device，以下以CPLD简称）或现场可程序化逻辑门阵列（FPGA: Field ProgrammableGate Array，以下以FPGA简称）在更新韧体程序先删除目前程序代码再进行自身的重新启动以加载更新程序代码的过程中，使其通用型输入输出接脚（GPIO: General PurposeInput Output）不再因为目前程序代码被删除而被重置为预设状态，相反的，使其通用型输入输出接脚是锁定在CPLD/FPGA重新启动前的状态，以避免CPLD/FPGA所管控的电源供应单元停止供电而造成服务器系统异常或讯号传输异常，甚至造成服务器的损毁，且使用本案所提出的技术，于CPLD/FPGA更新自身的目前程序代码后，服务器整体无须因为服务器掉电导致服务器系统关机而需要再重新启动整个服务器系统，相反的，实施本案技术，可于管理电源供应单元的CPLD/FPGA完成更新自身的目前程序代码后直接运作。

如图1所示，本发明服务器的一实施例，包含一电源供应模块2，与一主板模块3。

该电源供应模块2接收一电源控制信号，而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持服务器运作的电力，当所接收的该电源控制信号的准位是一致能准位（Enable）时，则该电源供应模块2产生该电力，当该电源控制信号的准位是一去能准位（Disable）时，则该电源供应模块2不产生该电力，更详细地说，该电源供应模块2可包括一电源供应器及用以控制对服务器供电的一供电切换电路，且该电源供应模块2可内建于服务器本身或是以外接服务器的电源供应器搭配内建于服务器内部的该供电切换电路，亦可为服务器外接的电源供应器搭配外接服务器的该供电切换电路；且该电源供应器连接市电并转换市电以产生做为服务器运作所需电力。

在本实施例中该主板模块3电连接该电源供应模块2并接收该电源供应模块2输出的电力而运作，且包括一基板管理控制装置31及一逻辑电路装置32，但不局限于此，具体的另一种实施态样中，服务器的主板模块3包括该基板管理控制装置31，且服务器还包含一背板模块，而该背板模块包括该逻辑电路装置32。

该基板管理控制装置31为一基板管理控制器（BMC: Baseboard ManagementController），其接收一更新程序代码，且产生一指示以该更新程序代码替换的更新命令，更明确地说，该更新程序代码为由一外部的数字信息储存装置，例如计算机，随身碟…等所提供的更新程序代码或是透过网络由远程计算机或远程服务器取得的更新程序代码，其用以更新该主板模块3内部具有韧体程序的组件的韧体程序，也就是当该基板管理控制装置31产生该更新命令后，由该逻辑电路装置32配合运作以该更新程序代码替换/更新该逻辑电路装置32当下执行的一目前程序代码，详细做法将详述于后续相关段落。

该逻辑电路装置32包括一电连接该电源供应模块2的输出电路321、一电连接该输出电路321的控制电路322，及一电连接该控制电路322的内存电路323，须先说明的是，本实施例的逻辑电路装置32为型号MachXO2或MachXO3的CPLD，但不限于此，该输出电路321受控于该控制电路322以切换该电源控制信号的准位于该致能准位与该去能准位的其中之一，而该控制电路322接收来自该基板管理控制装置31的该更新命令，且据以产生一锁定信号到该输出电路321，该输出电路321根据该锁定信号维持电源控制信号的准位于该致能准位，该内存电路323储存一目前程序代码，即前述在进行韧体更新前，该逻辑电路装置32当下执行的该目前程序代码。

具体而言，该控制电路322运作于一工作模式及一设定模式二者其中之一，当该控制电路322运作于该工作模式时，执行储存于该内存电路323的目前程序代码，当该控制电路322接收该更新命令时，则先发出该锁定信号到该输出电路321，再切换为该设定模式，并将当下正在执行的该目前程序代码更新成该更新程序代码，当更新结束后，该控制电路322执行该更新程序代码以由该设定模式切回工作模式，更明确地说，该控制电路322包括一电连接该基板管理控制装置31的开机控制器324，与一电连接该开机控制器324的状态锁存器325，该开机控制器324运作于该工作模式及该设定模式二者其中之一，当该开机控制器324运作于该工作模式时接收该更新命令，则该开机控制器324根据该更新命令产生一触发指令，且该状态锁存器325根据该触发指令产生该锁定信号。

该内存电路323包括一储存该目前程序代码的非挥发性内存，例如为闪存327（FLASH）、电可擦可规化只读存储器（EEPROM: Electrically erasable programmableread only memory）等，不会因为掉电而流失所储存的数据的内存，以下说明以闪存327为例，及一电连接非挥发性内存与该控制电路322的挥发性内存，例如为静态随机存取内存326（SRAM: Static Random Access Memory）、随机存取内存（RAM: Random AccessMemory）等，一旦未通电，所储存的数据便会流失的内存，以下以静态随机存取内存326为例说明，其中，该非挥发性内存也可以以外挂的方式设至于该逻辑电路装置外部且与该逻辑电路装置电连接，于韧体更新过程，且该逻辑电路装置32进行启动的过程，该逻辑电路装置32将该闪存327所储存的该目前程序代码加载至该静态随机存取内存326执行，本实施例采用的内存形式仅为示例性的说明，但不局限于此，当该控制电路322的该开机控制器324将来自该基板管理控制装置31所传来的该更新程序代码写入到该闪存327以覆盖该闪存327原本所储存的该目前程序代码，并依据该更新命令触发该状态锁存器325产生该锁定信号且清空该静态随机存取内存326正在执行的该目前程序代码，以于重新启动该逻辑电路装置32的初始化过程，由该逻辑电路装置32将该闪存327所储存的该更新程序代码写入该静态随机存取内存326供该逻辑电路装置32执行，藉此以该更新程序代码替换更新该逻辑电路装置322正在执行储存于该静态随机存取内存326的该目前程序代码。

该输出电路321包括一缓冲单元328，及一通用型输入输出接脚329，当该缓冲单元328接收来自该控制电路322的该锁定信号时，则根据该锁定信号使该通用型输入输出接脚329持续送出维持在一高逻辑准位以作为该致能准位的该电源控制信号，使得该电源供应模块2根据维持在该致能准位的该电源控制信号，持续产生供服务器运作的电力。

亦即当该控制电路322因韧体更新而执行重新启动前，先产生该触发指令以由目前正在执行的目前程序代码中对于锁存功能的设定来产生该锁定信号，换句话说，该控制电路322将根据由该基板管理控制装置31接收该更新命令而由该静态随机存取内存326获得关于锁存功能的设定，当该静态随机存取内存326中的锁存功能被设定为开启，则该开机控制电路324根据该更新命令及被设定为开启的锁存功能的设定对该锁存缓存器325发出一触发指令，该锁存缓存器325根据所接收的该触发指令对该输出电路321发出锁定信号，当该输出电路321收到锁定信号时，将该锁定信号储存于该输出电路的该缓冲单元的一输出暂存区块，并据以决定是否于该输出电路的缓冲单元用以暂存该通用型输入输出接脚的电源控制信号的一输入暂存区块储存该通用型输入输出接脚当下的逻辑准位（1/0）也就是该通用型输入输出接脚当下所输出的该电源控制信号，并根据该输入暂存区块所储存的该电源控制信号的逻辑准位来控制该通用型输入输出接脚所输出的该电源控制信号的逻辑准位，也就是说，当该输出电路收到锁定信号并将锁定信号储存于输出暂存区块，输出电路321就会根据被储存的该锁定信号而储存该通用型输入输出接脚当下输出的该电源控制信号的逻辑准位至该输入暂存区块，接着该输出电路321再持续根据被储存的该锁定信号而以被储存的该电源控制信号的该逻辑准位来控制该通用型输入输出接脚所输出的该电源控制信号的逻辑准位，直到CPLD重启后，该更新程序代码被该开机控制器由该闪存327加载该静态随机存取内存326中作为更新的目前程序代码而被执行后，CPLD会因为在重启过程中执行新的目前程序代码而进入运行模式，进而藉由状态锁存器325对该输出电路321发出解锁信号，使该输出电路321根据解锁信号清除输出暂存区所储存的锁定信号，接着该输出电路321因未于该输出暂存区读到该锁定信号，而清除输入暂存区块内所储存的该电源控制信号的逻辑准位，且不根据该输入暂存区块内所储存的数据来控制对应的通用型输入输出接脚。

以下再以一实施流程辅助说明本实施例的具体应用。

本实施例在实际应用中，一般可配合前述的开机控制器324的状态切换而区分为三个阶段做说明。

第一阶段：

首先，该开机控制器324运作于该工作模式，此时，该开机控制器324执行储存于该静态随机存取内存326的目前程序代码，服务器整体并在此时执行在线更新韧体，也就是由外部计算机装置将编译完成的更新程序代码经由相关的输入输出接口，例如：JTAG、I2C、SPI…等传送到该基板管理控制装置31进而将该更新程序代码码刻录至该闪存327，此时该开机控制器324仍持续执行该静态随机存取内存326的该目前程序代码。

第二阶段：

当刻录完成时，由该基板管理控制装置31对该开机控制器324发出一刷新命令，也就是前述的更新命令，该开机控制器324接着根据该更新命令自该工作模式切换至该设定模式，并据以将该静态随机存取内存326储存的目前程序代码清空，以于该逻辑电路装置32重新启动的过程中将该闪存储存的更新程序代码写入该静态随机存取内存326以供该逻辑电路装置32执行，一般来说，若没有实施本案技术，在这种情形下，该通用型输入输出接脚329会因为静态随机存取内存326中的目前程序代码被清空而进入预设状态，与该通用型输入输出接脚329电连接的硬件线路或装置往往会因此产生误动作或通讯传输异常，但在本实施例中，配合采用的状态锁存器325，当该开机控制器324在进行更新目前程序代码的过程会切换执行该设定模式，并记录该开机控制器324切换至该设定模式前该通用型输入输出接脚329所输出的电源控制信号的逻辑准位，藉此以使该电源控制信号的逻辑准位持续维持于该开机控制器324切换前的该致能准位。

第三阶段：

该开机控制器324于该逻辑电路装置32重新启动的过程，藉由将闪存327中的该更新程序代码由该闪存327加载至该静态随机存取内存326，使该开机控制器324得以执行储存于该静态随机存取内存326的更新程序代码，藉此，该开机控制器324由该设定状态切换回该工作状态，而使该状态锁存器对该输出电路发出该解锁信号，且该开机控制器324执行该更新程序代码而透过该缓冲单元以控制该通用型输入输出接脚329输出符合致能准位的电源控制信号，藉此，以避免该逻辑电路装置32于在线更新韧体过程中，该通用型输入输出接脚329输出的电源控制信号的变动而造成整体系统被影响或是中断。

综上所述，在本实施例中，当该开机控制器将由该基板管理控制装置所接收的更新程序代码储存到该非挥发性内存后，该开机控制器响应储存成功的讯息至该基板管理控制装置，该基板管理控制装置根据该响应产生该更新命令，该开机控制器根据所接收的该更新命令切换至该设定状态并据以产生该触发指令，以使该状态锁存器产生该锁定信号到该输出电路，藉以控制该通用型输入输出接脚于该开机控制器运作于该设定模式期间，输出维持于该致能准位的该电源控制信号，且该开机控制电路清除储存于该挥发性内存的该目前程序代码后使该逻辑电路装置重新启动，以于该逻辑电路装置重新启动过程，将储存于该非挥发性内存的该更新程序代码传送到该挥发性内存储存，以供该开机控制器执行储存于该挥发性内存的该更新程序代码，藉此，该开机控制器切换至该工作模式，此时该缓冲单元接收自该开机控制器产生，位于高准位的电源开启信号，并据以触使该通用型输入输出接脚输出具有该致能准位的该电源控制信号，使该电源控制信号位于致能准位，并驱动该电源供应模块持续输出用以维持服务器运作的电力，使得该开机控制器在工作模式及设定模式间切换，皆不会使电源供应模块关闭而使该主板模块因为无法接收该电源供应模块输出该主板模块运作所需的电力而异常关机，进而避免无法预期的损毁及浪费等待服务器整体重新启动的时间，因此实施本案的发明，可以使该逻辑电路装置完成韧体更新的过程均不用重新启动服务器也不会使电源供应模块关闭或重启，故确实达成本发明的创作目的。

惟以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种更新韧体不需断电的服务器，其特征在于，包含：

一电源供应模块，接收一电源控制信号，而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持服务器运作的电力，当该电源控制信号的准位是一致能准位时，则该电源供应模块产生该电力，当该电源控制信号的准位是一去能准位时，则该电源供应模块不产生该电力；及

一主板模块，电连接该电源供应模块并接收该电源供应模块输出的电力而运作，且包括，

一基板管理控制装置，接收一更新程序代码，且产生一更新命令，及

一逻辑电路装置，包括一电连接该电源供应模块的输出电路，及一电连接该输出电路与该基板管理控制装置的控制电路，该输出电路受控制以切换该电源控制信号的准位于该致能准位与该去能准位的其中之一，该控制电路接收来自该基板管理控制装置的该更新命令，且据以产生一锁定信号到该输出电路，该输出电路根据该锁定信号维持电源控制信号的准位于该致能准位，

且该输出电路具有一独立运作于该逻辑电路装置的暂存模块，用以暂存该锁定信号及一维持信号，该输出电路储存所接收的该锁定信号，并根据该锁定信号决定储存及清除该维持信号，且根据该维持信号输出该电源控制信号。

2.如权利要求1所述的更新韧体不需断电的服务器，其特征在于，

该控制电路包括一开机控制器与一状态锁存器，

该开机控制器电连接该基板管理控制装置以接收该更新命令，且根据该更新命令产生一触发指令，

该状态锁存器电连接该开机控制器，且根据该触发指令产生该锁定信号。

3.如权利要求1所述的更新韧体不需断电的服务器，其特征在于，该逻辑电路装置还包括一电连接该控制电路的内存电路，该内存电路储存一目前程序代码，

该控制电路运作于一工作模式及一设定模式二者其中之一，

当该控制电路运作于该工作模式时，执行储存于该内存电路的目前程序代码，

当该控制电路接收该更新命令时，则先发出该锁定信号到该输出电路，再切换为该设定模式，并将该目前程序代码更新成该更新程序代码，当更新结束后，该控制电路再由该设定模式切回该工作模式，以执行该更新程序代码。

4.如权利要求3所述的更新韧体不需断电的服务器，其特征在于，该内存电路包括一静态随机存取内存，及一电连接该静态随机存取内存与该控制电路间的闪存，当该控制电路产生该锁定信号后，该控制电路将来自该基板管理控制装置所传来的该更新程序代码写入到该闪存，并依据该更新命令清空该静态随机存取内存，以供该静态随机存取内存由该闪存写入该更新程序代码。

5.如权利要求1所述的更新韧体不需断电的服务器，其特征在于，该输出电路包括一缓冲单元，及一通用型输入输出接脚，

当该缓冲单元接收来自该控制电路的该锁定信号时，则根据该锁定信号使该通用型输入输出接脚持续送出维持在一高逻辑准位以作为该致能准位的该电源控制信号。

6.一种主板模块，电连接一电源供应模块，该电源供应模块，接收一电源控制信号，而根据该电源控制信号的准位决定是否产生一用以维持该主板模块运作的电力，当该电源控制信号的准位是一致能准位时，则该电源供应模块产生该电力，当该电源控制信号的准位是一去能准位时，则该电源供应模块不产生该电力，其特征在于，该主板模块包含：

一基板管理控制装置，接收一更新程序代码，且产生一更新命令；及

一逻辑电路装置，包括一电连接该电源供应模块的输出电路，及一电连接该输出电路与该基板管理控制装置的控制电路，该输出电路受控制以切换该电源控制信号的准位于该致能准位与该去能准位的其中之一，该控制电路接收来自该基板管理控制装置的该更新命令，且据以产生一锁定信号到该输出电路，该输出电路根据该锁定信号维持电源控制信号的准位于该致能准位，

且该输出电路具有一独立运作于该逻辑电路装置的暂存模块，用以暂存该锁定信号及一维持信号，该输出电路储存所接收的该锁定信号，并根据该锁定信号决定储存及清除该维持信号，且根据该维持信号输出该电源控制信号。

7.如权利要求6所述的主板模块，其特征在于，该控制电路包括一开机控制器与一状态锁存器，该开机控制器电连接该基板管理控制装置以接收该更新命令，且根据该更新命令产生一触发指令，该状态锁存器电连接该开机控制器，且根据该触发指令产生该锁定信号。

8.如权利要求6所述的主板模块，其特征在于，该逻辑电路装置还包括一电连接该控制电路的内存电路，该内存电路储存一目前程序代码，该控制电路运作于一工作模式及一设定模式二者其中之一，当该控制电路运作于该工作模式时，执行储存于该内存电路的目前程序代码，当该控制电路接收该更新命令时，则先发出该锁定信号到该输出电路，再切换为该设定模式，并将该目前程序代码更新成该更新程序代码，当更新结束后，该控制电路再由该设定模式切回工作模式，以执行该更新程序代码。

9.如权利要求8所述的主板模块，其特征在于，该内存电路包括一静态随机存取内存，及一电连接该静态随机存取内存与该控制电路间的闪存，当该控制电路产生该锁定信号后，该控制电路将来自该基板管理控制装置所传来的该更新程序代码写入到该闪存，并依据该更新命令清空该静态随机存取内存，以供该静态随机存取内存由该闪存写入该更新程序代码。

10.如权利要求6所述的主板模块，其特征在于，该输出电路包括一缓冲单元，及一通用型输入输出接脚，

当该缓冲单元接收来自该控制电路的该锁定信号时，则根据该锁定信号使该通用型输入输出接脚持续送出维持在一高逻辑准位以作为该致能准位的该电源控制信号。