CN218161802U - 一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件、系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于基于可编程逻辑器件的系统电源异常触发技术领域,具体提供一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件、系统，可编程逻辑器件包括电源顺序控制模块、电源监控模块、电源过热保护模块；电源监控模块与电源过热保护模块连接；电源过热保护模块用于连接到外部的电源管理控制器；电源过热保护模块用于连接到外部的CPU；电源顺序控制模块用于连接到外部电源管理控制器；电源监控模块用于连接到外部的电源管理控制器。透过电源监控模块，监控电源的电流功耗的状态，若是快达到过电流保护的临界点，则提早进行功耗降低保护机制，降低VR电源过电流保护造成系统无预警关机。
Description
技术领域
本实用新型涉及属于基于可编程逻辑器件的系统电源异常触发技术领域,具体提供一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件、系统。
背景技术
服务器是一个对系统稳定度要求很高的产品，但稳定度高的产品并不代表就不会发生系统异常状况。系统异常发生后，制造商必须分析了解是什么原因造成系统异常的现象，若是软件问题，则进行系统优化；若是硬件设计未考虑部分状况，则进行硬件改版等计划；若是人为操作造成疏失，则需要有告警信息纪录，以便于客户了解此异常现象的原因。
系统对于电源异常掉电状况发生时，会启动系统关机的保护机制，保护其零件不受损坏。但在这种情况下，会造成数据处理中止，存在数据可能来不及储存的问题。
发明内容
系统对于电源异常掉电状况发生时，会启动系统关机的保护机制，保护其零件不受损坏。但在这种情况下，会造成数据处理中止，存在数据可能来不及储存的问题，本实用新型提供一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件、系统。
第一方面，本实用新型技术方案提供一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，包括电源顺序控制模块、电源监控模块、电源过热保护模块；
电源监控模块与电源过热保护模块连接；
电源过热保护模块用于连接到外部的电源管理控制器；
电源过热保护模块用于连接到外部的CPU；
电源顺序控制模块用于连接到外部电源管理控制器；
电源监控模块用于连接到外部的电源管理控制器；
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发电源过热保护模块功耗降低设置。
优选地，所述的可编程逻辑器件还包括智能逻辑模块、用于检测电源时能信号和电源好信号的电源故障检测模块；
智能逻辑模块与电源监控模块连接；
电源故障检测模块与电源顺序控制模块连接；
智能逻辑模块用于分别连接到外部的电源模块和PCIE装置。
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发智能逻辑模块和电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发智能逻辑模块和电源过热保护模块功耗降低设置。电源故障检测模块则是针对电源时能信号和电源好信号进行监控，若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线通知智能逻辑模块，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
优选地，电源监控模块通过I2C接口与外部的电源管理控制器通信。
优选地，智能逻辑模块设置有应急减电信号接口；
智能逻辑模块的应急减电信号接口与外部的PCIE装置通信。
若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线触发智能逻辑模块的应急减电信号接口，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
优选地，电源过热保护模块设置有PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口；
电源过热保护模块通过PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口与外部的CPU通信。
电压管理控制器在触发VR_HOT信号时，过热保护模块会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行降低功耗运作。
优选地，所述的可编程逻辑器件包括CPLD芯片和FPGA芯片。
上述各模块在可编程逻辑器件内通过硬件逻辑门电路烧制成。
第二方面，本实用新型技术方案还提供一种优化系统电源异常触发机制的系统，包括如第一方面所述的可编程逻辑器件、电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置；
可编程逻辑器件分别与电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置连接。
优选地，PCIE装置包括PCIE Riser和PCIE设备；
智能逻辑模块的应急减电信号接口分别与PCIE Riser和PCIE设备连接；
智能逻辑模块的应急减电信号接口还连接有过流保护卡。
优选地，该系统还包括PCH芯片；
PCH芯片分别与电源顺序控制模块和智能逻辑模块连接。
优选地，电源管理控制器设置有电源时能输入接口、电源好信号输出接口和电流过热输出接口；
电源管理控制器分别通过电源时能输入接口、电源好信号输出接口与电源顺序控制模块连接；
电源管理控制器通过电流过热输出接口与电源过热保护模块连接。
电压管理控制器通过电流过热输出接口触发VR_HOT信号时，过热保护模块会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行降低功耗运作。
优选地，电源管理控制器包括分别与电源顺序控制模块连接的PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器；
PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器均通过I2C与电源监控模块通信。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：透过电源监控模块，监控电源的电流功耗的状态，若是快达到过电流保护的临界点，则提早进行功耗降低保护机制，降低VR电源过电流保护造成系统无预警关机。
此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一个实施例的系统连接示意图。
具体实施方式
服务器是一个对系统稳定度要求很高的产品，但稳定度高的产品并不代表就不会发生系统异常状况。系统异常发生后，制造商必须分析了解是什么原因造成系统异常的现象，若是软件问题，则进行系统优化；若是硬件设计未考虑部分状况，则进行硬件改版等计划；若是人为操作造成疏失，则需要有告警信息纪录，以便于客户了解此异常现象的原因。系统对于电源异常掉电状况发生时，会启动系统关机的保护机制，保护其零件不受损坏。但在这种情况下，会造成数据处理中止，存在数据可能来不及储存的问题。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，本申请中“VR Controller”同“电源管理控制器”，“Smartlogic模块”同“智能逻辑模块”，“VRHOT_PROC模块”同“电源过热保护模块”，“VR Monitor模块”同“电源监控模块”。
如图1所示，本实用实施例提供一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，包括电源顺序控制模块、电源监控模块、电源过热保护模块；
电源监控模块与电源过热保护模块连接；
电源过热保护模块用于连接到外部的电源管理控制器；
电源过热保护模块用于连接到外部的CPU；
电源顺序控制模块用于连接到外部电源管理控制器；
电源监控模块用于连接到外部的电源管理控制器。
电源顺序控制模块用于进行系统电源上下电控制；
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发电源过热保护模块功耗降低设置。
在有些实施例中，所述的可编程逻辑器件还包括智能逻辑模块、用于检测电源时能信号和电源好信号的电源故障检测模块；
智能逻辑模块与电源监控模块连接；
电源故障检测模块与电源顺序控制模块连接；
智能逻辑模块用于分别连接到外部的电源模块和PCIE装置。
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发智能逻辑模块和电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发智能逻辑模块和电源过热保护模块功耗降低设置。电源故障检测模块则是针对电源时能信号和电源好信号进行监控，若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线通知智能逻辑模块，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
在有些实施例中，电源监控模块通过I2C接口与外部的电源管理控制器通信。
在有些实施例中，智能逻辑模块设置有应急减电信号接口；
智能逻辑模块的应急减电信号接口与外部的PCIE装置通信。
若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线触发智能逻辑模块的应急减电信号接口，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
在有些实施例中，电源过热保护模块设置有PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口；
电源过热保护模块通过PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口与外部的CPU通信。
电压管理控制器在触发VR_HOT信号时，过热保护模块会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行降低功耗运作。
需要说明的是，所述的可编程逻辑器件包括CPLD芯片和FPGA芯片。
上述各模块在可编程逻辑器件内通过硬件逻辑门电路烧制成。
如图1所示，本实用实施例还提供一种优化系统电源异常触发机制的系统，包括可编程逻辑器件、电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置；
可编程逻辑器件分别与电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置连接。
可编程逻辑器件，包括电源顺序控制模块、电源监控模块、电源过热保护模块；
电源监控模块与电源过热保护模块连接；
电源过热保护模块用于连接到外部的电源管理控制器；
电源过热保护模块用于连接到外部的CPU；
电源顺序控制模块用于连接到外部电源管理控制器；
电源监控模块用于连接到外部的电源管理控制器；在这里电源模块为PSU；
电源顺序控制模块用于进行系统电源上下电控制；
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发电源过热保护模块功耗降低设置。
在有些实施例中，所述的可编程逻辑器件还包括智能逻辑模块、用于检测电源时能信号和电源好信号的电源故障检测模块；
智能逻辑模块与电源监控模块连接；
电源故障检测模块与电源顺序控制模块连接；
智能逻辑模块用于分别连接到外部的电源模块和PCIE装置。
电源监控模块监控电源管理控制器当前的电流功耗，与内部预存储的设定阈值进行比较，当大于设置阈值时，触发智能逻辑模块和电源过热保护模块进行功耗降低设置，当电源监控模块监控到电源管理控制器当前的电流功耗在设置的安全范围时，取消触发智能逻辑模块和电源过热保护模块功耗降低设置。电源故障检测模块则是针对电源时能信号和电源好信号进行监控，若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线通知智能逻辑模块，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
在有些实施例中，电源监控模块通过I2C接口与外部的电源管理控制器通信。
在有些实施例中，智能逻辑模块设置有应急减电信号接口；
智能逻辑模块的应急减电信号接口与外部的PCIE装置通信。
若电源时能信号为高电平的情况下，发生电源好信号为低电平，则视为电源异常，会触发电源管理总线触发智能逻辑模块的应急减电信号接口，驱动PCIE装置进行降低功率运作。
在有些实施例中，电源过热保护模块设置有PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口；
电源过热保护模块通过PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口与外部的CPU通信。
电压管理控制器在触发VR_HOT信号时，过热保护模块会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行降低功耗运作。
需要说明的是，所述的可编程逻辑器件包括CPLD芯片和FPGA芯片。
上述各模块在可编程逻辑器件内通过硬件逻辑门电路烧制成。
在有些实施例中，PCIE装置包括PCIE Riser和PCIE设备；
智能逻辑模块的应急减电信号接口分别与PCIE Riser和PCIE设备连接；
智能逻辑模块的应急减电信号接口还连接有过流保护卡。
在有些实施例中，该系统还包括PCH芯片；
PCH芯片与电源顺序控制模块连接。智能逻辑模块与PCH芯片连接。
在有些实施例中，电源管理控制器设置有电源时能输入接口、电源好信号输出接口和电流过热输出接口；
电源管理控制器分别通过电源时能输入接口、电源好信号输出接口与电源顺序控制模块连接；
电源管理控制器通过电流过热输出接口与电源过热保护模块连接。
电压管理控制器通过电流过热输出接口触发VR_HOT信号时，过热保护模块会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行降低功耗运作。
在有些实施例中，电源管理控制器包括分别与电源顺序控制模块连接的PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器；
PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器均通过I2C与电源监控模块通信。
PSU异常时，会触发电源管理总线PMBUS_ALERT_N信号通知智能逻辑模块，驱动PCIE装置的PWRBRK信号，通知PCIE装置进行降低功率power reduction运作。VRController在触发VR_HOT信号时，电源过热保护模块VRHOT_PROC会驱动PROCHOT_N和MEMHOT_N信号给CPU，CPU进行power reduction运作。
但若是遇到瞬间电流过大造成OCP过电流保护触发的情况下，Intel公板设计则是采用立即下电的动作，此动作会造成系统无预警关机，无法保证数据是否来得及储存，本申请可以在触发OCP过电流保护前，降低功耗，降低触发OCP过电流保护动作。
本申请中的VR Monitor模块，此模块主要是通过I2C接口读取VR Controller的内部状况，当VR Controller的电流功耗快要到达临界触发点时，预先触发Smartlogic模块的PWRBRK信号，以及VRHOT_PROC模块的PROCHOT_N和MEMHOT_N信号，提早进行powerreduction运作，以降低VR的负载来降低OCP过电流保护机制触发。当VR降低到一定的负载后，在取消power reduction运作，如此就可以降低触发OCP保护动作。需要说明的是，图1中的虚线表示不经过电源顺序控制模块，也就是指该信号与电源顺序控制模块无关。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，包括电源顺序控制模块、电源监控模块、电源过热保护模块；
电源监控模块与电源过热保护模块连接；
电源过热保护模块用于连接到外部的电源管理控制器；
电源过热保护模块用于连接到外部的CPU；
电源顺序控制模块用于连接到外部电源管理控制器；
电源监控模块用于连接到外部的电源管理控制器。
2.根据权利要求1所述的优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，所述的可编程逻辑器件还包括智能逻辑模块、用于检测电源时能信号和电源好信号的电源故障检测模块；
智能逻辑模块与电源监控模块连接；
电源故障检测模块与电源顺序控制模块连接；
智能逻辑模块用于分别连接到外部的电源模块和PCIE装置。
3.根据权利要求2所述的优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，电源监控模块通过I2C接口与外部的电源管理控制器通信。
4.根据权利要求3所述的优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，智能逻辑模块设置有应急减电信号接口；
智能逻辑模块的应急减电信号接口与外部的PCIE装置通信。
5.根据权利要求4所述的优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，电源过热保护模块设置有PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口；
电源过热保护模块通过PROCHOT_N信号接口和MEMHOT_N信号接口与外部的CPU通信。
6.根据权利要求5所述的优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件，其特征在于，所述的可编程逻辑器件包括CPLD芯片和FPGA芯片。
7.一种优化系统电源异常触发机制的系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项权利要求所述的可编程逻辑器件、电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置；
可编程逻辑器件分别与电源模块、电源管理控制器、CPU和PCIE装置连接。
8.根据权利要求7所述的优化系统电源异常触发机制的系统，其特征在于，PCIE装置包括PCIE Riser和PCIE设备；
智能逻辑模块的应急减电信号接口分别与PCIE Riser和PCIE设备连接；
智能逻辑模块的应急减电信号接口还连接有过流保护卡。
9.根据权利要求8所述的优化系统电源异常触发机制的系统，其特征在于，该系统还包括PCH芯片；
PCH芯片分别与电源顺序控制模块和智能逻辑模块连接。
10.根据权利要求9所述的优化系统电源异常触发机制的系统，其特征在于，电源管理控制器包括分别与电源顺序控制模块连接的PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器；
PVCCD_HV电源管理控制器、PVCCFA电源管理控制器、PVNN电源管理控制器、PVCCIN电源管理控制器均通过I2C与电源监控模块通信。
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|---|---|---|---|
| CN202222169603.7U CN218161802U (zh) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 一种优化系统电源异常触发机制的可编程逻辑器件、系统 |
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