TW201502757A - 電源供應裝置、具有該電源供應裝置之微伺服器以及電源供應方法 - Google Patents

電源供應裝置、具有該電源供應裝置之微伺服器以及電源供應方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種供應電源至一微伺服器的電源供應裝置，其包括多個電源供應器以及一輸出單元。電源供應器用以提供一直流電源。輸出單元用以輸出電源供應器所輸出的直流電源至微伺服器。其中電源供應器的其中之一運作於一主模式並且其他電源供應器運作於一從模式。其中若微伺服器的負載小於或等於第一預定負載時，運作於從模式的至少一個電源供應器不輸出直流電源。

Description

電源供應裝置、具有該電源供應裝置之微伺服器以及電源供應方法
本發明是有關於一種電源供應裝置、具有此電源供應裝置的微伺服器以及電源供應方法，且特別是有關於一種依據負載選擇性地操作多個電源供應器的電源供應裝置、具有依據負載選擇性地操作多個電源供應器的電源供應裝置的微伺服器以及電源供應方法。
由於高速網際網路科技的最近的進展，能讓大量之資料以高速來處理的伺服器技術已被發展出。基此，機架式叢集伺服器(rack-mount cluster server)技術亦已出現，但仍有關於體積龐大及大量耗能之問題。此外，由於機架式叢集伺服器中的伺服器互相以纜線連接，系統的擴充受到了限制。
為解決上述問題，使用處理器模組的微伺服器已被發展出來。處理器模組是指薄且可模組化擴充的伺服器，其可插入並運作於一微伺服器系統的主體，且並不包含如機架式伺服器般的 水平方式堆疊伺服器。微伺服器是指高密度伺服器，於其中大量的伺服器可插入並安裝於一狹窄空間之中。微伺服器包括伺服器的下列關鍵組成物，諸如至少一中央處理器(CPU)、記憶體裝置、作業系統等等，並執行諸如運用電源、輸入及輸出、附加裝置、及主體支援的各式控制功能等等之伺服器功能。
為了確保伺服器有可靠且平順的運作，伺服器的電源供應裝置已被發展以補償任何可能的電源供應失誤。
然而，在觀念上，由於主次變壓器設計特性，伺服器的電源供應裝置被設計為於特定區域之負載以高階效率運作，多個電源供應器會被設計作為額外電源供應裝置以便以一平均效率提供電源至伺服器系統。結果導致，伺服器系統之效率在低負載情況下低於50%。
然而，由於電源供應單元(power supply unit，PSU)之效率被減低，主要電源供應裝置最終導致整個系統的電源損失。基此，包含多個並行之電源供應單元之電源供應裝置之有效率的設計及運作是必要的。然而，由於整個系統負載係並聯提供，因此，電源供應單元被以糟糕的低負載情況驅動，以致大量的能量損失。
特別是，因為電源傳送造成的損失佔據資料中心、伺服器等等之大部分的電源管理，因此需要一種高效率設計的電源供應。
本發明提供一種電源供應裝置、具有電源供應裝置的微伺服器以及電源供應方法，其可依據負載狀況選擇性地操作多個電能供應器。
本發明的概念之其他特徵及裝置將於後續敘述中提出而 明瞭，且將經由一般發明概念之實施而被瞭解。
本發明提供一種電源供應裝置，以供應電源至一微伺服 器。此電源供應裝置包括多個電源供應器以及一輸出單元，其中電源供應器用以提供一直流電源，且輸出單元用以輸出電源供應器所輸出的直流電源至微伺服器。其中電源供應器的其中之一運作於一主模式並且其他電源供應器運作於一從模式。其中若微伺服器的負載小於或等於第一預定負載時，運作於從模式的電源供應器之中的至少其中一個電源供應器不輸出直流電源。
除了不輸出直流電源的電源供應器之外，電源供應器可 均等地分配與輸出對應此微伺服器之負載的一電流量。
若此微伺服器之負載大於或等於第二預定負載時，在運 作於從模式的電源供應器之中不輸出直流電源的電源供應器會輸出直流電源。
上述第二預定負載可大於上述第一預定負載。
運作於從模式之電源供應器可包含多個電源供應器，且 在此些電源供應器之中對應於微伺服器之負載的一些電源供應器是運作於從模式中。
運作於從模式之每一電源供應器可依據預定順序輸出或 不輸出直流電源至微伺服器。
每一該等電源供應器包括一整流器、一功率因數校正器、一功率因數校正器、一第一電容、一直流/直流轉換器、一輸出電容、一開關與一電源控制器。整流器用以整流外部之交流電源。功率因數校正器用以使整流後之交流電源之電壓及電流與一相同相位匹配。第一電容用以使電壓及電流與此相同相位匹配之交流電源平滑化。直流/直流轉換器用以轉換所平滑化之交流電源。輸出電容用以輸出所轉換之交流電源。開關用以選擇性地輸出輸出電容所儲存之一直流電源。電源控制器用以當故障發生在電源供應器中時控制上述開關為關閉。
電源控制器偵測所連接負載之大小，將所偵測之負載大小分享予其他電源供應裝置，並且依據所分享之負載大小決定主模式與從模式之中的至少一運作模式。
該電源控制器偵測微伺服器之負載之大小，若所偵測之微伺服器之負載小於或等於第一預定負載時，電源控制器控制上述開關以致於不讓直流電源輸出。
既使當直流電源被決定不輸出時，電源控制器使第一電容及輸出電容維持於充電狀態。
本發明提供一種微伺服器，包括多個處理器模組以及電源供應裝置。電源供應裝置用以藉著使用多個電源供應器提供電源至每一處理器模組，其中電源供應器為冗餘且提供直流電源。其中電源供應裝置分類每一電源供應器為一主電源供應器或一從 電源供應器，並且若微伺服器之一負載低於或等於第一預定負載時，電源供應裝置不允許被分類為從電源供應器的電源供應器來提供電源。
除了不輸出直流電源的從電源供應器之外，電源供應器可均等地輸出對應在此微伺服器終之負載的電流量。
若此微伺服器之負載大於或等於第二預定負載時，在運作於從模式的電源供應器之中不輸出直流電源之從電源供應器會輸出直流電源。
從電源供應器包含多個電源供應器，且對應於微伺服器之負載的一些電源供應器不輸出直流電源。
每一從電源供應器依據一預定順序不輸出直流電源至微伺服器。
每一電源供應器包括一整流器、一功率因數校正器、一功率因數校正器、一第一電容、一直流/直流轉換器、一輸出電容、一開關與一電源控制器。整流器用以整流外部之一交流電源。功率因數校正器用以使整流後之交流電源之電壓及電流與一相同相位匹配。第一電容用以使電壓及電流與此相同相位匹配之交流電源平滑化。直流/直流轉換器用以轉換所平滑化之交流電源。輸出電容用以輸出所轉換之交流電源。開關用以選擇性地輸出儲存在輸出電容中的直流電源。電源控制器用以當故障發生在電源供應器中時控制此開關為關閉。
本發明更提供一種電源供應方法以提供電源至微伺服 器。此方法包括藉著使用用以為冗餘且提供直流電源的多個電源供應器提供電源至微伺服器，分類每一電源供應器為一主電源供應器或一從電源供應器，偵測在微伺服器中的一負載，並且若所偵測之負載小於或等於第一預定負載時，允許被分類為從電源供應器的至少其中一個電源供應器不供應電源至微伺服器。
提供電源的步驟包括電源供應器均等地輸出對應在微伺服器之負載的電流量。
此電源供應方法包括，若在微伺服器中的負載大於或等於第二預定負載時，允許不輸出直流電源之電源供應器輸出直流電源。
從電源供應器包括多個從電源供應器，且允許被分類為 從電源供應器的至少其中一個電源供應器不供應電源至微伺服器的步驟包括允許對應微伺服器之負載的一些從電源供應器不提供電源。
允許被分類為從電源供應器的至少其中一個電源供應器 不供應電源至微伺服器的步驟包括：允許從電源供應器以一預定順序依序地不提供直流電源。
每一電源供應器包括至少一電容，且允許被分類為從電 源供應器的至少其中一個電源供應器不供應電源至微伺服器的步驟包括：被決定不提供電源的電源供應器維持其內之至少一電容在充電狀態。
本發明更提供一種電源供應裝置，以供給電源至微伺服 器。電源供應裝置包括一電源供應器及至少一其他電源供應器。電源供應器運作於主模式以輸出電源。上述至少一其他電源供應器運作於從模式而不輸出電源以回應於該電源供應器可達到之微伺服器的負載的大小。
上述至少一其他電源供應器包括多個電源供應器。
每一電源供應器可輸出電源直到達到微伺服器之負載大小到達，以致於任一剩餘之電源供應器不輸出電能。
每一電源供應器可被指定一預定優先順序。
相較於上述至少一其他電源供應器，於電源的初始化供應期間，在主模式中之電源供應器可輸出最大的電流量。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧管理伺服器
100‧‧‧微伺服器
110‧‧‧通信單元
120‧‧‧模組管理單元
130‧‧‧主控制器
140‧‧‧開關
150‧‧‧輸入/輸出裝置單元
150-1‧‧‧乙太網路卡
150-2‧‧‧光纖通道卡
160‧‧‧共用介面匯流排
160-1‧‧‧第一介面匯流排
160-2‧‧‧第二介面匯流排
200‧‧‧處理器模組
200-1‧‧‧第一處理器模組
200-2‧‧‧第二處理器模組
200-n‧‧‧第N處理器模組
300‧‧‧電源供應裝置
400‧‧‧電源供應器
400-1‧‧‧第一電源供應器
400-2‧‧‧第二電源供應器
400-3、400-n‧‧‧第N電源供應器
310‧‧‧輸出單元
410‧‧‧整流器
420‧‧‧第一電容420
430‧‧‧功率因數校正器430
440‧‧‧第二電容
450‧‧‧直流/直流轉換器
460‧‧‧輸出電容
470‧‧‧開關
480‧‧‧電流分享單元
490‧‧‧電源控制器
450-1,450-2,450-3‧‧‧直流/直流轉換器
450’-1,450’-2,450’-3‧‧‧直流/直流轉換器
圖1為依據本發明概念之一實施例的微伺服器之結構之區塊圖。
圖2為圖1之電源供應單元之組態的區塊圖。
圖3為電源供應器之組態的區塊圖。
圖4與第5圖為圖3之直流/直流轉換器之範例的電路圖。
圖6為當電源供應裝置包含三個電源供應器時每一電源供應器的運作圖。
第7A、7B、8A、8B圖為依據本發明概念之電源效率圖。
圖9為依據本發明概念之電源供應方法之一實施例的流程圖。
圖10為依據本發明概念之使用兩個電源供應器之電源供應方法之一實施例的流程圖。
圖11為依據本發明概念之使用兩個電源供應器提供電源的另一方法的流程圖。
圖12為依據本發明概念之電源供應器之運作的流程圖。
本整體的發明概念的實施例將參照繪示於附圖的例子來詳細描述，其中相似的參照數字會參照所有相似的元件。以下參照圖式所述的實施例是為了說明本大體的發明概念。
說明書中所定義的物件，例如詳細的結構及元件是被提供來支持示範性實施例的充分理解。因此，可顯而易見示範性實施例能在沒有此些具體定義之物件的情況下而被實行。同樣地，習知的功能或元件將被省略以提供實施例之清楚並精簡的描述。
圖1為依據本發明概念之一實施例的微伺服器100之結構之區塊圖。
參考圖1，根據本發明概念的範例實施例的微伺服器100包括通信單元110、模組管理單元120、主要控制器130、開關140、輸入/輸出裝置單元150、共用介面匯流排160、多個處理器模組 200以及電源供應裝置300。
雖然未被說明，通信單元110、模組管理單元120、開關 140、輸入/輸出裝置單元150、共用介面匯流排160可形成於一基板(例如，例如電子實驗板(electronic breadboard))之上，而多個處理器模組200可經由基板之插槽被裝上或移除。同樣地，電源供應裝置300可經由基板之插槽被裝上或移除。
通信單元110執行與管理伺服器10的通信。詳細言之， 通信單元110包括網路控制器及區域網路埠(LAN port)，並允許模組管理單元120執行與管理伺服器10的通信。在此，通信單元110可經由網路通道執行與管理伺服器10的通信，以執行伺服器管理(頻帶外(out of band，OOB))，其與網路通道分離以執行微伺服器100之服務。在繪示於圖1之實施例中，通信單元110經由有線區域網路埠執行與管理伺服器10的通信，但除了有線區域網路方法之外，通信單元110也可是經由無線通信方式或其他的有線通信方法執行與管理伺服器10的通信。
模組管理單元120為基頻管理控制器(Baseband management controller，BMC)。在此，基頻管理控制器係指被裝設於伺服器中的微處理器，以供支援智慧型平台管理介面(Intelligent platform management interface，IPMI)。基頻管理控制器可收集電壓供應裝置300之操作狀態資訊、多個處理器模組之狀態資訊(例如，中央處理器種類、中央處理器資訊諸如操作時脈的數目等、是否處理器模組運作、是否電源供應中等等)以及是否 風扇運作中，經由通信單元110傳送所收集之資訊至管理伺服器10，並依據外部管理伺服器10的控制運作。
在此，智慧型平台管理介面(IMPI)是開放標準硬體介面規定，用以定義嵌入式管理次系統可溝通之方法，執行監控、登入、回復以及處理器模組之硬體控制。繪示於圖1之實施例包括模組管理單元120，以收集多個處理器模組之狀態資訊，並傳輸狀態資訊至管理伺服器10。然而，本發明概念可被實施，以使每一處理器模組被裝配對應於模組管理單元120之一元件，並傳送狀態資訊至管理伺服器10。
主要控制器130控制微伺服器100的每個元件。詳細言之，主要控制器130可控制開關140以藉著使用共用介面匯流排160經由輸入/輸出裝置單元150傳輸資料至每個處理器模組200。
之後，主要控制器130可控制裝設於微伺服器100上的每一處理模組200以裝配一特定系統，例如網頁伺服器、檔案傳輸處理伺服器、郵件伺服器、資料庫伺服器等等。舉例來說，當被使用為網頁伺服器以允許多個使用者在同一時間(即，同時)存取，主要控制器130可控制處理器模組200以使較多處理器模組被存取的同一網頁所使用，或讓一網頁存取處理器僅藉由連線至高速網際網路以執行對應的程序。
開關140可選擇性地連接輸入/輸出裝置單元150以及多 個處理器模組。詳細言之，開關140依據主控制器130的控制選擇性地連接該等多個處理器模組200中的任何一個，以致於資料 被傳輸及接收於輸入/輸出裝置單元150及處理器模組200之間。
接著，開關140可以周邊元件連接(peripheral component interconnect，PCI)高速開關電路(或多根感知周邊元件連接高速開關(multi root aware(MRA)PCIe switch))來配置，且可選擇性地控制多個處理器模組200與至少一輸入/輸出卡之間的連接關係。
開關140可藉由輸入/輸出虛擬科技而實作。輸入/輸出虛 擬科技包括讓多個處理器模組200同時使用單一輸入/輸出卡之技術。
由於開關140可以調整處理器模組200及輸入/輸出裝置 單元150之間的連接結構，處理器單元200之連接結構可被調整而不需改變輸入/輸出裝置單元150及處理器模組200之實際位置。
輸入/輸出裝置單元150包括至少一輸入/輸出卡，並發送 及接收由微伺服器100發出或接收之資料。在此，輸入/輸出卡可由乙太網路卡150-1或光纖通道卡(fibre channel card)150-2等所實作。
之後，輸入/輸出裝置單元150可傳送及接收，送至或由 外部裝置或外部網路發出的資料。在此，資料可經由PCI介面被送至處理器模組200或由處理器模組200發出。處理器模組200與輸入/輸出裝置單元150間的連接可由開關140所控制。
共用介面匯流排160為連接微伺服器100之元件的連接 裝置。詳細言之，共用介面匯流排160可依據主控制器130之控制執行雙方向通信或半雙工通信。共用介面匯流排160可包括用 以連接控制指令信號的第一介面匯流排160-1以及用以連接資料信號的第二介面匯流排160-2。
共用介面匯流排160可支持內部整合電路 (inter-integrated circuit,I2C)、周邊元件連接(peripheral component interconnect)快速介面、以及系統管理匯流排(system management bus)的至少其中之一。基此，用以連接控制指令信號之第一介面匯流排160-1可為內部整合電路介面或系統管理匯流排介面，而用以連接資料信號之第二介面匯流排160-2可為周邊元件連接高速(PCI express)介面。模組管理單元120與處理器模組200間的通信將經由支援內部整合電路介面或系統管理匯流排介面的第一介面匯流排160-1來被執行。
在此，內部整合電路介面為一匯流排規格，其被發展來 進行中央處理裝置與低速周邊裝置之間的通信，並使用兩列纜線因此被稱之為兩纜線介面(two wire interface)。內部整合電路介面匯流排為一同步溝通方法，包含時脈信號及資料信號，可與一主裝置(master device)執行兩方向通信而不管從裝置(slave device)之數目。此外，兩個或更多主裝置可被放在單一匯流排之上，而當內部整合電路介面運作時從裝置可被增加或移除。基此，上述主控制器130與模組管理單元120可被運作為主裝置，而多個處理器模組200被運作為從裝置。
周邊元件連接高速介面為本地匯流排規格，具有一串列 結構以維持傳統PCI平行介面匯流排之軟體相容性並被被改善以 執行裝置之間的高速輸入與輸出。周邊元件連接高速介面適於處理大量資料。在此觀點下，在圖1所繪示之實施例中，資料依據主控制器130之控制經由共用介面匯流排160-2之周邊元件連接高速介面匯流排被遞送至每一處理器模組200。
系統管理匯流排介面為一簡單的兩導線匯流排，用來與 低速裝置如主機板進行溝通、傳輸時脈、資料、命令，並且為基於I2C串列匯流排協定之介面。
詳細言之，輸入/輸出裝置單元150所接收的資料會被傳 送至經由周邊元件連接高速介面介面選取的處理器模組200。於此處，開關140可在主控制器130的控制下選擇資料所傳送至的處理器模組200。
處理器模組200為包含諸如CPU、記憶體裝置、作業系 統等等之伺服器的關鍵元件之模組，並藉著使用微伺服器100支援的各種控制功能、電力驅動、輸入輸出以及附帶裝置，以作為伺服器。
處理器模組200係經由共用介面匯流排160連接至主控 制器130。詳細言之，處理器模組200包括模組控制器220，其用以轉送在共用介面匯流排160與配設在處理器模組200上之CPU所使用的介面之間的連結。
接著，處理器模組200是經由共用介面匯流排160連接 至模組管理單元120。
電源供應裝置300供應電源至微伺服器100中之每一元 件。詳細言之，電源供應裝置300是以多個電源供應器來被提供並相較於微伺服器100所需的最大電源量具有更多的額外的電源容量。電源供應裝置300可藉由以電流共用之方式驅動多個電源供應器以提供電源至微伺服器100中的每一元件。接著，電源供應裝置300可藉由依據微伺服器100中負載的大小使用部份電源供應器以提供電源至微伺服器100。電源供應裝置300的詳細的組態及動作將配合圖2詳細敘述。
如上所述，由於依據圖1微伺服器100使用被設計為提 供較微伺服器100所需之最大電源量為高的電源供應裝置300，即使在電源供應裝置300之一電源供應器損毀的情況下其仍可以穩當運作。接著，由於微伺服器100使用適應性地依據在微伺服器100中負載的大小操作部份電源供應器之電源供應裝置300，因此其能以高電源效率進行運作。
於圖1之描述中，微伺服器100具有三個處理器模組 200。然而，微伺服器110可被實作為具有兩個處理器模組或四個或更多的處理器模組。
同樣的，於圖1的描述中，通信單元110與模組管理單 元120是分別地被實作。然而，模組管理單元120與通信單元110可被實作為單一元件。
圖2為圖1之電源供應單元300之組態的區塊圖。
參考圖2，電源供應裝置300包含多個電源供應器400 及輸出單元310。詳細言之，電源供應裝置300包含多個電源供應 器400，以在即使一電源供應器失效時仍可提供穩定之電源供應。 包含在電源供應裝置300中電源供應器400的數目可依據電源供應量而變動，但電源供應裝置300除了此些電源供應器400外可包括更多的電源供應器，以符合微伺服器100所需求之最大負載。 舉例來說，微伺服器100需要之最大電源10KW可包括三個電源供應器400-1、400-1、400-n，其中每一個電源供應器都可以產生電源5KW。
多個電源供應器400-1、400-2、400-n以電流共享的方式 輸出預定大小之直流電源。於此處，電流共享方法係每一電源供應器負責輸出1/n(在此，n為電源供應器400之數目)的系統所需電流。電流共享方式可被區分為被動電流共享及主動電流共享。 伺服器之最近之電流供應遵循主動電流共享方式，而主動電流共享方式的主從式電流共享係最常被使用。基此，以下多個電源供應器400或被描述在主從式電流共享方式下共享電流。然而，本發明概念不限於主從式方式，其他主動電流共享方法或被動電流共享方法均可被運用於本發明概念。此處的主從式係用來設定在N個電源供應器400之中具有最大輸出電源的電源供應器來運作為主裝置。
在多個電源供應器400-1、400-2、400-n於電流共享方法 下運作中，電源供應器400的其中之一會運作於主模式，亦即作為主電源供應器；剩餘的電源供應器400運作於從模式，亦即作為從電源供應器。每一電源供應器400之運作模式係由電源供應 裝置300之一早期開機程序(early on process)所決定。詳細言之，電源供應器400於電源供應初期輸出最大量之電流者可被決定為主電源供應器，而剩餘之電源供應器可被決定為從電源供應器。 這樣的決定方式可被每一電源供應器400來執行。
於另一方面，當有多個從電源供應器時，即，當電源供 應裝置300包含三個或更多的電源供應器400時，從電源供應器間的優先順序會被決定。此優先順序可由外部裝置決定，並於早期開機程序中在每一電源供應器400中被執行。另外，優先順序亦可由電源供應器400的工廠來預設。
多個電源供應器400-1、400-2、400-n相同地分配與輸出 對應在微伺服器100中負載的大小之電流量。舉例來說，若對應在微伺服器100中負載的大小的電流量為9A且電源供應裝置300包含三個電源供應器400時，每一電源供應器400會輸出3A之電流量。
多個電源供應器400-1、400-2、400-n可運作以致於僅有 對應在微伺服器100中負載的大小之數目之電源供應器輸出直流電源。詳細言之，倘若在微伺服器100中負載的大小為第一預定負載時，多個電源供應器400-1、400-2、400-n會運作以致於至少一個運作於從模式的電源供應器400不輸出電源。舉例來說，若每一電源供應器可以5A之最大效率運作而在微伺服器100中負載的大小為8A時，微伺服器100可由兩個電源供應器提供足夠的電源。基此，多個電源供應器400中僅有兩個電源供應器400會提 供電源而剩餘一個電源供應器400不提供電源。此時提供電源之電源供應器400為主電源供應器及具高優先順序之從電源供應器，而不供應電源之電源供應器400為低優先順序之從電源供應器。由於僅有兩個電源供應器400在運作，此兩個電源供應器400會可分別輸出4A，以分配對應在微伺服器100中負載的大小的8A電流量。
另外，若每一電源供應器400可以最大效率之5A運作， 而在微伺服器100中之電流負載的大小為4A時，微伺服器100可由唯一的電源供應器400提供足夠的電源。基此，僅有一個電源供應器400提供電源而剩餘兩個電源供應器400不會提供電源。 此時，提供電源之電源供應器400為如上所述的主電源供應器，而不提供電源之電源供應器400為從電源供應器。在此狀態中，由於僅有一個電源供應器400運作，此單獨運作之電源供應器400輸出對應在微伺服器100中負載大小的電流量。
另一方面，在部分電源供應器400不運作的狀態中，若 微控制器100的負載增加，不輸出直流電源之電源供應器400會依據增加負載之大小而輸出電源。詳細言之，若在微伺服器100中的負載大於或等於第二預定負載時，在運作為從模式的電源供應器400之中不輸出直流電源之電源供應器400會再次輸出直流電源。第二負載可與第一負載相同或較第一負載為高。
即使不輸出直流電源，每一電源供應器400-1、400-2、 400-n會維持內部電容於充電狀態以便輸出直流電源。此等功能將 於之後配合圖3來描述。
輸出單元310會輸出多個電源供應器400-1、400-2、400-n 所輸出的直流電源至微伺服器100。
如上所述，由於圖2之電源供應器300為依據微伺服器 100所需的最大電源所設計，即使其中一電源供應器400失效，其仍能穩定供應電源。同樣地，由於電源供應裝置300依據在微伺服器100中的負載的大小操作部份電源供應器400，其能以高電源效率運作。
另一方面，依據圖2之實施例的電源供應裝置300被繪 示與描述僅能被應用於微伺服器100。然而，電源供應裝置300可被應用於伺服器之外的任何電子裝置。
同樣地，在圖2的描述中，當系統需要的負載小時，從 電源供應器不運作。然而，本發明概念可被實作以致於，當系統需要的負載小時，從電源供應器亦可改為可運作。
此外圖2的描述中，每一電源供應器400決定一運作模 式，並依據偵測之負載個別運作。然而，本發明概念可被實作以致於一分離的控制器控制多個電源供應器400，且此控制器控制每一電源供應器之模式及操作狀態。
圖3為繪示圖2之電源供應器400的組態的區塊圖。
請參照圖3，電源供應器400包括整流器410、第一電容 420、功率因數校正器430、第二電容440、直流/直流轉換器450、輸出電容460、開關470、電流分享單元480、電源控制器490。
整流器410整流外部的交流電電源。整流器410可由如 第5圖所示的全橋(full bridge)全波整流電路來實作。如圖3所示，整流器410可藉由使用全橋全波整流電路來組態。然而，整流器亦可使用其他型態之整流電路來實作。
第一電容420平滑化整流器410所輸出之電源。電源供 應器400亦可以省略第一電容420之型態來實作。
功率因數校正器430讓整流後之交流電之電壓及電流與 目前之相位相符。更詳細來說，功率因數校正器430可讓在整流器410中整流的交流電源之電壓及電源與同一相位匹配。
第二電容(或C-鏈結)440平滑化交流電源之電壓及電 流，其與同一相位匹配。更詳細來說，第二電容可將平滑化功率因數校正器430所輸出的交流電源平滑化為具有預定大小的直流電源。
直流/直流轉換器450轉換平滑化後的交流電源。更詳細 來說，直流/直流轉換器450依據電源控制器490之PWM控制信號將自第二電容440所輸出之具有特定大小的直流電源轉換為具有微伺服器100所需大小之電壓。直流/直流轉換器450可為如圖4所示包括直流/直流轉換器450-1、450-2、450-3的全橋(full bridge)SMPS圖4或為如第5圖所示包括直流/直流轉換器450-1’、450-2’、450-3’的半橋(half bridge)SMPS。如圖3所示，直流/直流轉換器450可只使用SMPS來實作。然而，直流/直流轉換器450可實作為包括一電子轉換器。
輸出電容460平滑化並輸出轉換後的交流電源。更詳細 來說，即使電源供應器400不運作，亦即，即使電源供應器400由於系統的小輸出負載而無法運作時，輸出電容460可被電荷充電以當因電源供應器400失效或增加負載而電源供應器400將再次運作時快速地輸出電源。
開關470選擇性地輸出轉換後的交流電源。更詳細來說， 開關470具有第一端與第二端，第一端共同地連接至輸出電容460之一端與直流/直流轉換器450之一輸出端並且第二端連接至輸出單元310。開關470可依據電源控制器490之控制選擇性地被打開或關閉。開關470可以是ORing FET開關。儘管圖4繪示僅使用一個開關元件，然而，開關470亦可被實作為具有兩個或更多開關元件。
電流分享單元480用以監測電源供應器400之電流及另 一電源供應器之電流。更詳細來說，電流分享單元480提供其輸出電流至電源供應器400之電流分享單元，並取得另一電源供應器400之電流資訊。以下將描述的電源控制器490可透過電流分享單元480的組態來量測系統的負載情況，或檢查其運作模式以及是否另一電源供應器400失效。
電源控制器490控制電源供應器400的所有元件。更詳 細來說，電源控制器490控制功率因數校正器430及直流/直流轉換器450，以輸出對應於所需負載之電流。此種控制動作與習知電源供應器400的控制動作相同，因此在此省略其詳細描述。電源 控制器490可由數位信號處理器(DSP)或處理如上所述之控制運作的微控制器來實作，並且以下將根據數位號來描述電源控制器490，其。若電源控制器490由DSP來實作時，電源控制器490可包括將外部類比信號轉換為數位信號或將DSP的數位輸出轉換為類比信號的類比邏輯。
接著，電源控制器490偵測是否電源供應器400錯誤動 作。詳細來說，電源控制器490可偵測是否電流流經輸出端，是否輸出端輸出之電壓大於一預定電壓，或者是否輸出端輸出大於預定電流之過電流。
接著，若電源供應器400的誤動作被偵測到，電源控制 器490可控制開關470以阻斷與輸出端間之連結。由於當開關470藉由此操作而被關閉時，自電源供應器400所輸出之電流會變為0，其他電源供應器400可經由上述電流分享單元480確認錯誤發生在特定電源供應器400。基此，電源控制器490可依據電源分享單元480偵測的電流量偵測是否其他電源供應器400失靈。
接著，電源控制器490決定運作模式。更詳細來說，在 起始化運作期間，電源控制器490藉著使用電流分享單元480及PM匯流排或I2C以量測其自身及其他電源供應器400之輸出電流量。接著，電源控制器490比較自身之輸出電流量及其他電源供應器400之輸出電流量。並且，若自身之輸出電流量為最大時，則電源控制器490決定其運作模式為主模式。相對地，若自身之輸出電流量非為最大時，則電源控制器490決定其運作模式為從 模式。
接著，電源控制器490可決定優先順序。更詳細來說， 若其運作模式為從模式，並有其他電源供應器400運作於從模式，電源控制器490可藉由使用PM匯流排或I2C決定兩個電源供應器400之優先順序。這種優先順序可由在工廠中在GPIO中預設的電阻或開關來預先決定，可由使用者預先決定，或藉由量測起始電流之大小而決定。另外，外部控制元件(例如，系統管理控制器)可決定此優先順序並通知電源控制器490此等優先順序。
接著，電源控制器490依據輸出端之輸出電流的量以量 測在微伺服器100中的負載的大小。電源控制器490依據量測之負載的大小決定是否其輸出電源。詳細來說，若其運作模式為從模式，且在微伺服器100中之負載的大小小於或等於第一預定負載時，電源控制器490不會控制開關470以輸出直流電源。如圖4所示，運作模式為從模式的電源供應器不輸出電源。然而，本發明概念亦可被實作以致於，運作模式為主模式的電源供應器400不輸出電源。
另一方面，若多個電源供應器400運作於從模式時，即， 電源供應裝置300包括三或更多電源供應器400時，運作於從模式下之電源供應器400的電源控制器490會依照其對應的預定順序不輸出直流電源。舉例來說，若第一電源供應器為主電源供應器400，第二與第三電源供應器400為從電源供應器，第二電源供應器優先於第三電源供應器時，則當偵測到負載低於或等於預定 負載時，第三電源供應器不會輸出電源。如圖3所示，低優先順序之電源供應器400會優先地不輸出電源。然而，本發明概念亦可被實作以致於高優先順序之電源供應器400亦優先地不輸出電源。
同樣地，運作於從模式下的電源供應器400可分別地具 有彼此不同的第一預定負載值。舉例來說，當電源供應裝置300包括三個皆可輸出電流5A之電源供應器400時，第一從電源供應器400之第一負載可被設為4A，且第二從電源供應器400之第一負載可被設為8A。每一電源供應器400之第一預定負載值可由實驗或模擬結果決定，以致於電源供應裝置300藉由每一負載的大小而有最高的效率之電源供應器400。
接著，當直流電源不被輸出，電源控制器490可控制每 一內部元件充電內部電容以回應急切的外部輸出。詳細來說，當電源供應器400由於其他電源供應器400的失靈而被急切需要時，為進行快速的電源輸出，既使其未輸出電源，電源控制器490使內部電容維持於充滿電狀態。因為每一內部電容均在充電狀態，當其中之一電容失靈時，快速電源輸出是可行的。同樣地，即使每一內部電容均被充電，當維持內部電容的充電時電源並不被因此而消耗。因此，電源消耗可被降低。
若在微伺服器100中之負載的大小增加，即，若在微伺 服器100中的負載大於第二預定負載時，不輸出直流電源之電源供應器400之電源控制器490會控制開關470輸出直流電源。如 上所述，第二負載可相同或大於第一負載。舉例來說，若電源供應裝置300包括兩個可輸出5A之電流之電源供應器，當負載低於或等於4A時，直流電源可被設為不輸出，而當負載大於或等於4.5A時，直流電源可被再度設為輸出。換句話說，為了防止阻礙直流電源經常改變切換的界限值，電源控制器可被實作以遲滯水平來運作。接著，此系統可被設計以使得控制器可以一特定幅度較快地回應電壓控制迴路或電流控制迴路。
接著，如上所述之電源供應器400之負載值及優先順序 可被儲存於電源供應器400的儲存元件中，例如，在電源供應器400中的負載回饋選項區塊(load feedback option block)。
若其他電源供應器400的誤動作被偵測到，不輸出直流 電源的電源供應器400的電源控制器490會控制開關70再度輸出電源。
如上所述，由於當系統負載不大時，圖2至第5圖的電 源供應器400並不運作，電源消耗可減低。此外，即使當電源供應器400不輸出電源，內部電容已被充電，因此若其他電源供應器400失靈時可快速輸出電源。
圖6為根據本發明概念的一範例實施例所繪示之當電源 供應裝置300包含三個電源供應器400時每一電源供應器400的運作圖。
請參照圖6，電源供應裝置300包括三個電源供應器 400-1、400-2、400-3。在起始化運作期間，三個電源供應器400-1、 400-2、400-3會輸出電源，並且根據從電源供應器400輸出之電流的大小，電源供應器400-1被決定為主電源供應器，且其他電源供應器400-2、400-3被決定為從電源供應器。在後續描述中，假設電源供應器400-1操作於主模式，而電源供應器400-2、400-3操作於從模式。此外，假設電源供應器400-2之優先順序較電源供應器400-3為高。
藉由起始化運作，三個電源供應器400-1、400-2、400-3 分別地共同分享並輸出對應於系統所需負載大小之電流量。
於起始化運作之後，若在微伺服器100中的負載低於或 等於第一預定負載時，低優先順序之第三電壓供應400-3偵測到微伺服器100的負載低於或等於第一預定負載，且決定第三電壓供應400-3不輸出電源。接著，第三電壓供應400-3不輸出電源。 此時，當第三電壓供應400-3不輸出電源，第一電源供應器400-1偵測系統所需的電壓規格是否被滿足。若系統所需的電壓規格被滿足時，第一電壓供應400-1不允許第三電壓供應400-3輸出電源。
基此，僅有第一電壓供應400-1及第二電壓供應400-2輸 出電源。在此例子中，第一電壓供應400-1及第二電壓供應400-2以電流分享方式分配與輸出微伺服器100所需電流。
相對地，若在微伺服器100中的負載小於比第一預定負 載小的第三預定負載時，第二電源供應器400-2會偵測在微伺服器100中的負載是低於或等於第三預定負載，並決定第二電源供應器400-2不輸出電源。因此，第二電源供應器400-2不輸出電源。
基此，僅有第一電源供應器輸出電源。
若在僅有第一電源供應器輸出電源狀態下在微伺服器 100中的負載增加時，第二電源供應器400-2會偵測微伺服器100的負載是大於或等於第四預定負載，並決定輸出電源。接著，第二電源供應器400-2輸出電源。
基此，僅有第一電源供應器400-1及第二電源供應器 400-2輸出電源。在此例子中，第一電壓供應400-1及第二電壓供應400-2以電流分享方式分配與輸出微伺服器100所需電流。
之後，若微伺服器100之負載更增加至超過或等於第二 負載時，第三電源供應器400-3偵測微伺服器100的負載高於第二預定負載，並決定輸出電源。因此第一電源供應器400-1、第二電源供應器400-2、第三電源供應器400-3會輸出電源。
本發明概念的前述敘述係描述電源供應器400在正常運 作下的情形。本發明概念的後續段落則描述其中一電源供應器400失靈下的情形。以下將描述第一電源供應器400-1、第三電源供應器400-3正常運作且以從模式運作之第二電源供應器400-2發生錯誤的範例。
由於第二電源供應器400-2發生錯誤，其關閉位於輸出單 元的開關以便停止輸出電源。基此，第一電源供應器400-1與第三電源供應器400-3分別地藉由使用其電流分享單元知道第二電源供應器400-2失效。
基此，在第三電源供應器400-3認出第二電源供應器 400-2失效時，本來未輸出電源的第三電源供應器400-3會開始輸出電源。另一方面，在本範例實施例，由於未輸出電源的第三電源供應器400-3的輸出電容已被充電，只要偵測到錯誤其可立即輸出能源。
第一電源供應器400-1與第三電源供應器400-3以電流分 享方式輸出電源。另一方面，由於根據圖6之電源供應裝置300被設計為額外的，因此，兩個電源供應器即可輸出系統所需的足夠電流。
接著，運作於主模式之第一電源供應器400-1可通知微伺 服器100的控制器，電源供應裝置300發生錯誤。
之後，在第一電源供應器400-1與第二電源供應器400-2 正輸出電源的例子中，運作於主模式之第一電源供應器400-1發生錯誤的情況將在後續段落說明。
當錯誤發生時，第一電源供應器400-1關閉輸出電源的開 關。基此，第二電源供應器400-2與第三電源供應器400-3得知第一電源供應器400-1已失效。
基此，當第三電源供應器400-3知道第一電源供應器 400-1失效時，未輸出電源的第三電源供應器400-3開始輸出電源。另一方現，如圖6所示，由於未輸出能源的第三電源供應器400-3的輸出電容已被充電，只要偵測到錯誤其可立即輸出能源。
第二電源供應器400-2與第三電源供應器400-3以電流分 享方式輸出電源。另一方面，由於根據圖6之電源供應裝置300 被設計為額外的，因此，兩個電源供應器即可輸出系統所需的足夠電流。
接著，第二電源供應器400-2會根據預定順序將運作模式切換為主模式，並且通知微伺服器100的控制器，電源供應裝置300有錯誤發生。
圖7A、7B、8A、8B為依據本發明之電源效率圖。詳細來說，圖7A及圖7B說明依據負載大小之電源供應裝置300的效率，圖8A及圖8B說明依據負載大小之損耗。
請見圖7A，當電源供應裝置300包括兩電源供應器400，若電源供應裝置300以習知方式運作，當負載大小為25%~75%時電源供應裝置300具有低效率。然而，若電源供應裝置300依據負載大小依據圖7A適應性地運作，在低負載下，電源供應裝置300的效率提高25%或更多。此外，即使在50%負載的情況下而微控制器100大部份時間都在運作時，電源供應裝置300的效率較習知方式高13%。
請見圖7B，當電源供應裝置300包括三電源供應400，若電源供應裝置300以習知方式運作，當負載大小為25%~75%時電源供應裝置300具有低效率。然而，若電源供應裝置300依據負載大小依據圖7B適應性地運作，即使在低負載情況下，電源供應裝置300具有高效率。此外，即使在25%負載的情況下，電源供應裝置300的效率較習知方式高40%。
請見圖8A，當電源供應裝置300包括兩電源供應器400， 若電源供應裝置300依據圖8A依據負載大小適應性地運作，損耗會減低。此與電源供應裝置300依據習知方式進行運作的情況相反。
請見圖8B，當電源供應裝置300包括三電源供應器400， 若電源供應裝置300依據圖8B依據負載大小適應性地運作，損耗會減低。此與電源供應裝置300依據習知方式進行運作的情況相反。
圖9是根據本發明概念的範例實施例所繪示的電源供應 方法的流程圖。
參考圖9，電源係依據電流分享方式藉著使用多個電源供 應器400提供至微伺服器100(S910)。在此，電流分享方式是，多個電源供應器400分別分配與輸出系統所需的電流量。
接著，每一該等電源供應器400被分類為主電源供應器 及從電源供應器(S920)。詳細來說，該等電源供應器400藉著比較該等電源供應器所輸出的電流量分別地被分為一個主電源供應器及至少一個從電源供應器。此步驟可於系統的啟始化驅動操作中被執行，或當電源供應器400其中之一失效時被執行。
接著，微伺服器100的負載會被偵測(S930)。詳細來說， 微伺服器100的負載可依據輸出端的電流量被偵測。如圖9所示，負載被偵測。然而，於實際運作時電流量可被直接量測。換句話說，提供至系統的電流量(即，輸出電流)可被偵測。
接著，若所偵測的負載低於或等於第一預定負載時，被 設為從模式的電源供應器400的至少其中之一不提供電源給微伺服器100(S940)。此運作以描述如上，在此不再重覆描述。
由於根據圖9之電源供應方法係將電源供應裝置300設 計為可提供高於較微伺服器100所需最大電源之能量，即使當電源供應器400失效，其仍能穩定地提供能量。此外，由於依據圖9之電源供應方法使部份電源供應器400依據微伺服器100的負載大小來運作，因此其可在高效率高下運作。圖9之控制方法可在具圖1之組態的微伺服器100、具圖2之組態的電源供應裝置300、或具圖3之組態的電源供應器400中執行。圖9之控制方法亦可由其他組態的微伺服器100、電源供應裝置300、或電源供應器400所執行。
本發明概念，例如上述的電源供應方法亦可被實施為電 腦可讀取的程式碼，儲存於電腦可讀取媒體上。電腦可讀取媒體包括電腦可讀記錄媒體與電腦可讀傳輸媒體。電腦可讀記錄媒體可以是任何資料儲存裝置，其之後可藉由電腦系統讀取。電腦可讀記錄媒體的範例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟碟與光儲存媒介。電腦可讀取媒體亦可為經由網路連接至電腦系統。電腦可讀取傳輸媒體可傳輸載波或信號(例如，經由Internet的有線或無線資料傳輸)。此外，用於完成本發明概念的功能程式、程式碼、程式碼段落亦可由熟悉此藝者實施以達成同於上述之目的。
圖10為依據本發明概念的一範例實施例所繪示藉著使用 兩個電源供應器400提供電源之方法的流程圖。
請見圖10，每一電源供應器400的狀態會被檢查，而檢查結果會通知給微伺服器100(S1005)。詳細來說，每一電源供應器400是否失效會被檢查，並取檢查結果會通知給微伺服器100。此等通知僅在電源供應器400發生錯誤時進行。
之後，若收到微伺服器100發出的上電命令(Power on command)(S1010)，所有電源供應器400便進行軟開機(soft booting)(S1015)。
依據軟開機，每一電源供應器400會以電流共享方式輸出系統所需的電流量。根據每一電源供應器400的輸出電流的大小，一個電源供應器400會被決定為主電源供應器，而其他電源供應器400會被決定為從電源供應器(S1020)。
接著，判斷是否對應於每一電源供應器400的運作模式已被決定(S1020)。若對應於每一電源供應器的運作模式尚未決定(S1020-N)，便會通知微伺服器100錯誤發生。
若對應於每一電源供應器400的運作模式已決定(S1020-Y)，主電源供應器會偵測系統的負載狀態(S1025)。
接著，是否所量測的負載低於或等於第一預定負載會被判斷(S1030)。若所量測的負載高於第一預定負載(S1030-N)，所有電源供應器400都被決定輸出電源(S1045)。
若所量的負載低於或等於第一預定負載(S1030-Y)，僅有主電源供應器被決定輸出電源(S1035)。換句話說，從電源供應器 不輸出電源。如圖9所示，若所量測的負載低於或等於第一預定負載時，僅有主電源供應器輸出電源。然而，本發明概念可被實作，以致於僅從電源供應器輸出電源。
在此電源運作之後，是否該等電源供應器400發生錯誤會被即時偵測(S1040與S1050)。
若電源供應器400未發生錯誤(S1040-N與S1050-N)時，上述負載偵測動作會被重複執行。
然而，若至少一電源供應器400發生錯誤(S1040-Y、S1050-Y)，會將錯誤通知管理伺服器100。另一方面，若僅有主電源供應器運作，而錯誤發生於主電源供應器(S1040-Y)時，從電源供應器被切換而輸出電源，且運作模式被切換而使從電源供應器改變為主電源供應器。
圖11為依據本發明概念的一範例實施例所繪示之使用兩 個電源供應器400提供電源的另一方法的流程圖。
見圖11，每一電源供應器400的狀態會被檢查，且檢查 結果會被通知給微伺服器100(S1105)。詳細來說，是否每一電源供應器400失靈會被檢查，而檢查結果會通知給微伺服器100。此通知僅有在電源供應器有錯誤發生時才會進行。
之後，若收到微伺服器100發出的上電命令(Power on command)(S1110)，所有電源供應器400便進行軟開機(soft booting)(S1115)。
依據軟開機，每一電源供應器400會以電流共享方式輸 出系統所需的電流量。根據每一電源供應器400的輸出電流的大小，一個電源供應器400會被決定為主電源供應器，而其他電源供應器400會被決定為從電源供應器(S1120)。
接著判斷是否對應於每一電源供應器400的運作模式已被決定(S1120)。若對應於每一電源供應器的運作模式尚未決定(S1120-N)，便通知微伺服器100錯誤發生。
若對應於每一電源供應器400的運作模式已決定(S1120-Y)，主電源供應器偵測系統的負載狀態。(S1125)
接著，決定是否所量測的負載低於或等於第一預定負載(S1130)。若所量測的負載高於第一預定負載(S1130-N)，所有電源供應器400都被決定輸出電源(S1150)。
然而，若所量測的負載低於或等於第一預定負載(S1130-Y)，僅有主電源供應器被決定輸出電源(S1135)。換句話說，從電源供應器不輸出電源。如圖11所示，若量測的負載低於或等於第一預定負載，僅有主電源供應器輸出電源。然而，其亦可被實作為，僅從電源供應器輸出電源。
接著，當一電源供應器400決定輸出電源，是否目前的輸出狀態符合系統的全電壓規格會被判斷(S1140)。若僅有一個電源供應器400之輸出狀態不符合系統的全電壓規格(S1140-N)時，所有電源供應器400會被使用來輸出電源(S1150)。
在此電源運作之後，是否該等電源供應器400發生錯誤會被即時偵測(S1045-N、S1055-N)。
若電源供應器400未發生錯誤(S1045-N、S1055-N)，上 述負載偵測動作被重複執行。
若至少一個電源供應器400發生錯誤(S1045-Y、 S1055-Y)，會將錯誤通知管理伺服器100。另一方面，若僅有主電源供應器運作，而錯誤發生於主電源供應器(S1045-Y)時，從電源供應器被切換而輸出電源，且運作模式被切換而使從電源供應器改變為主電源供應器。
圖12為依據本發明概念的一範例實施例所繪示之電源供 應器400之運作的流程圖。
請見圖12，於運作模式被決定之前，所有的電源供應器 400均運作於從模式(S1205)。
接著，在初始化驅動之後，電源供應器400之運作模式 藉由比較其自身驅動電流及其他電源供應器400之驅動電流而決定(S1210)。若一個電流供應400於初始化驅動時輸出之驅動電流較其他電源供應器400之驅動電流為大時，此電源供應器400會決定其運作模式為主模式。若其他電源供應器400之驅動電流於初始化驅動時較電流供應400輸出之驅動電流較為大，此電源供應器400決定其運作模式為從模式。
接著，負載狀態(load condition)會被偵測(S1215)。詳細 來說，系統之負載的大小可藉著量測輸出電流量而偵測。
接著，判斷是否負載條件低於或等於一第三預定負載 (S1220)。
若所偵測的負載條件低於或等於第三預定負載，其會決定至少一電源供應器400將不運作(S1240)。詳細言之，若目前的電源供應器400運作於主模式，至少一其他的電源供應器400不輸出電源，而目前的電源供應器400繼續輸出電源。若目前的電源供應器400運作於從模式，目前的電源供應器400不輸出電源。
另一方面，若偵測到的負載條件大於或等於第三預定負載時，判斷是否目前負載低於或等於比第三負載大的第一負載(S1225)。
若所偵測的負載低於第一負載並大於第三負載，操作模式會決定(S1230)。
若運作模式為主模式(S1230-Y)，其會判斷其他電源供應器400將不輸出電源，而目前的電源供應器400將繼續輸出電源。
相對地，若運作模式為從模式(S1230-N)，目前的電源供應器400會依其優先順序決定輸出電源(S1250)或不輸出電源(S1255)(S1235)。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧管理伺服器
100‧‧‧微伺服器
110‧‧‧通信單元
120‧‧‧模組管理單元
130‧‧‧主控制器
140‧‧‧開關
150‧‧‧輸入/輸出裝置單元
150-1‧‧‧乙太網路卡
150-2‧‧‧光纖通道卡
160‧‧‧共用介面匯流排
160-1‧‧‧第一介面匯流排
160-2‧‧‧第二介面匯流排
200‧‧‧處理器模組
200-1‧‧‧第一處理器模組
200-2‧‧‧第二處理器模組
200-n‧‧‧第N處理器模組
300‧‧‧電源供應裝置

Claims (15)

  1. 一種電源供應裝置，用以供應電源至微伺服器，包括：多個電源供應器，用以為冗餘並提供直流電源；以及輸出單元，用以輸出從所述電源供應器所輸出的所述直流電源至所述微伺服器，其中所述電源供應器的其中一個電源供應器運作於主模式並且其他電源供應器運作於從模式，其中若所述微伺服器的負載小於或等於第一預定負載時，運作於所述從模式的電源供應器的至少一個電源供應器不輸出所述直流電源。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中除了不輸出所述直流電源的電源供應器之外，所述電源供應器均等地分配與輸出對應於所述微伺服器的所述負載的電流量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中若所述微伺服器的所述負載大於或等於第二預定負載時，在運作於所述從模式的電源供應器之中不輸出所述直流電源的電源供應器會被切換為輸出所述直流電源。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電源供應裝置，其中所述第二預定負載大於所述第一預定負載。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中運作於所述從模式的電源供應器包含多個電源供應器，且在運作於所述從模式的電源供應器之中對應對應於所述微伺服器的所述負載的 數個電源供應器會運作。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電源供應裝置，其中運作於所述從模式的每一所述電源供應器依據一預定順序輸出所述直流電源至所述微伺服器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中每一所述電源供應器包括：一整流器，用以整流外部交流電源；一功率因數校正器，用以使整流後之所述交流電源之電壓及電流與一特定相位匹配；一第一電容，用以使具有與該特定相位匹配的電壓及電流的所述交流電源平滑化；一直流/直流轉換器，用以轉換所述平滑化後之交流電源；一輸出電容，用以輸出所述轉換後之交流電源；一開關，用以選擇性地輸出所述輸出電容所儲存之直流電源；以及一電源控制器，用以當所述電源供應器發生功能錯誤時控制所述該開關為關閉。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的電源供應裝置，其中所述電源控制器偵測連接負載的大小，將所偵測的負載大小分享給其他電源供應裝置，並且依據所分享的負載大小由決定所述主模式及所述從模式的至少一其中一個。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的電源供應裝置，其中所述電 源控制器偵測所述微伺服器的所述負載的大小，並且若該為伺服器的所偵測的負載小於或等於所述第一預定負載時，所述電源控制器控制所述開關以使所述直流電源不輸出。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電源供應裝置，其中當所述直流電源被決定不輸出時，所述電源控制器維持所述第一電容及所述輸出電容於充電狀態。
  11. 一種微伺服器，包括：多個處理器模組；以及電源供應裝置，用以藉著使用多個電源供應器提供電源至每一所述處理器模組，其中所述電源供應器為冗餘並提供直流電源；其中所述電源供應裝置分類每一所述電源供應器為主電源供應器或從電源供應器，並且若所述微伺服器中的負載低於或等於第一預定負載時，所述電源供應裝置不允許被分類為所述從電源供應器的電源供應器提供電源。
  12. 一種電源供應方法，以提供電源至微伺服器，其中所述電源供應方法包括：藉著使用多個電源供應器提供所述電源至該微伺服器，其中所述電源供應器為冗餘並提供直流電源；分類每一所述電源供應器為主電源供應器或從電源供應器；偵測在所述微伺服器中的負載；以及若所偵測的負載小於或等於第一預定負載時，允許被分類為所述從電源供應器的電源供應器的至少其中一個電源供應器不提 供所述電源至所述微伺服器。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的電源供應方法，更包括：若所偵測的負載大於或等於第二預定負載時，允許不輸出所述直流電源的所述電源供應器輸出所述直流電源。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的電源供應方法，其中所述從電源供應器包括多個從電源供應器，且允許被分類為所述從電源供應器的電源供應器的該至少其中一個電源供應器不提供所述電源至所述微伺服器的步驟包括：允許對應於所述微伺服器的所述負載的數個電源供應器不提供所述電源。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的電源供應裝置方法，其中每一該等電源供應器包括至少一電容，並且允許對應於所述微伺服器的所述負載的所述數個電源供應器不提供所述電源的步驟包括：被決定不輸出電源的所述電源供應器維持其內的所述至少一電容在充電狀態。
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