TW201643685A - 磁碟驅動器速度管理方法與系統及其相關非暫態電腦可讀取存取媒體 - Google Patents

磁碟驅動器速度管理方法與系統及其相關非暫態電腦可讀取存取媒體 Download PDF

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Abstract

本發明係關於計算系統內的資料儲存。本揭示內容揭示允許一最佳化的裝置以改變複數個資料儲存磁碟驅動器之旋轉速度。本揭示內容使用服務控制器，例如基板管理控制器(Baseboard Management Device,BMC)與磁碟控制器通訊，以改變複數個磁碟控制器的旋轉速度。本揭示內容藉由有效率地控制複數個磁碟驅動器的旋轉速度以提升能源效率，亦可藉由將磁碟自降速狀態及時加速以降低資料存取延遲。

Description

磁碟驅動器速度管理方法與系統及其 相關非暫態電腦可讀取存取媒體
本揭示內容是關於計算系統內的資料儲存。
隨著資訊科技持續進步，大型資料儲存的需求逐漸增長。舉例來說，具有大量資料儲存容量的資料中心被用來作為雲端儲存。為了滿足大型資料儲存的需求擴張，資料儲存裝置，例如硬碟驅動器(Hard Disk Drives,HDDs)持續增長其效能，並消耗更多能源。
然而，高效能的資料儲存裝置會造成計算系統內高能源消耗以及過熱的問題。解決這些問題的常見方法是當磁碟不忙碌時降低硬碟驅動器的旋轉速度。另一個降低磁碟驅動器旋轉速度的原因是藉由降低過熱造成的溫度壓力，以延長磁碟驅動器的壽命。
本揭示內容之一允許最佳化的裝置以改變複數個資料儲存磁碟驅動器的旋轉速度。在部分實施例中，本揭示內容使用服務控制器，例如機板管理控制器(Baseboard Management Controller,BMC)與磁碟控制器通訊以改變磁碟驅動器的旋轉速度。本揭示內容能藉由改變磁碟驅動器的旋轉速度以增進其能源效率。舉例來說，本揭示內容亦可藉由將磁碟自降速狀態及時加速以降低資料存取延遲。
根據部分實施例，當伺服器重新啟動時，基板管理控制器接收重開機訊號並據此產生加速旋轉指令給磁碟驅動器(例如硬碟驅動器)。根據部分實施例，重開機訊號能由電源供應單元(Power Supply Unit,PSU)、電源鍵或重置鍵產生。根據部分實施例，管理員能透過基板管理控制器專用的網路介面卡(Network Interface Card,NIC)發布重開機訊號至基板管理控制器。透過基板管理控制器傳送加速旋轉訊號，而非由主要的中央處理單元耗費大量的時間重開機，系統能藉由降低資料存取延遲以提升其性能。
根據部分實施例，基板管理控制器亦可發布降轉速指令至磁碟驅動器(例如硬碟驅動器)以回應接收信號。根據部分實施例，上述接收信號可表示伺服器操作狀態的改變。
根據部分實施例，基板管理控制器能選擇部分磁碟驅動器以調整其旋轉速度，而非改變所有相關的硬碟驅動器旋轉速度。舉例來說，根據複數個磁碟驅動子系統的速度資料，基板管理控制器可選擇部分磁碟驅動子系統加速旋 轉或減速旋轉。
根據部分實施例，基板管理控制器產生速度指令並利用一被選擇的系統匯流排(例如串列式小型電腦系統介面(Serial Attached Small SCSI,SAS)或內部整合電路(I2C))傳送速度指令至磁碟驅動控制器。根據部分實施例，基板管理控制器能傳送速度指令至SAS控制器，SAS控制器能進一步傳送該速度指令至磁碟控制器。此外，SAS擴充器能促進大量SAS裝置及伺服器間的通訊。
上述提及的磁碟驅動器加速旋轉指令可以是磁碟驅動器電源管理或電源狀況指令，例如啟動、閒置、待命以及休眠。舉例來說，休眠指令會使驅動器馬達轉速下降，而啟動指令會使驅動器轉速上升。
雖然本文中的多個例子係調整硬碟驅動器的旋轉速度，應當理解的是這些僅僅是例示，本技術不限於此。此外，任何資料儲存裝置(例如SSD)均可被使用。
此外，雖然本揭示內容使用基板管理控制器作為例式以說明如何產生旋轉指令，本揭示內容亦適用於其他的服務控制器，例如獨立於計算裝置中主要中央處理器的服務控制器。
附加的特徵和本揭示內容的優點將在隨後的說明書中闡述，或者透過實施本文所揭露的原理而了解。本揭示內容的特徵和優點可藉由專利申請範圍所指出的設備與組合來實現。本揭示內容之特徵將在參照下面的描述以及結合專利申請範圍後更顯更明顯，或是透過實施本文所闡述的 原理而被理解。
102‧‧‧伺服器
104~108‧‧‧客戶端裝置
116‧‧‧網路
110、112、114‧‧‧磁碟驅動器
202、302‧‧‧伺服器
204、304‧‧‧中央處理單元
206、306‧‧‧記憶體
208、308‧‧‧串列式小型電腦系統介面控制器
210、310‧‧‧基板管理控制器
222、328‧‧‧電源供應單元
230、326‧‧‧管理裝置
212、312、322、324‧‧‧磁碟驅動器
216、316‧‧‧磁碟控制器
218、318‧‧‧磁碟馬達
220、320‧‧‧磁碟
402~408‧‧‧步驟
502~510‧‧‧步驟
602‧‧‧基板管理控制器
604‧‧‧處理器
606‧‧‧輸入元件
608‧‧‧機架管理控制器
610‧‧‧網路介面
612‧‧‧顯示器
614‧‧‧儲存元件
624‧‧‧匯流排
626‧‧‧系統記憶體
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依據部分實施例繪示包含與複數個客戶端通訊之伺服器之系統之一例；第2圖係依據部分實施例繪示之一磁碟驅動器速度管理系統之示意圖；第3圖係依據部分實施例繪示之一包含複數個磁碟驅動器子系統之磁碟驅動器速度管理系統之示意圖；第4圖係依據部分實施例繪示之一磁碟驅動器速度管理系統之流程圖；第5圖係依據部分實施例繪示之一包含複數個磁碟驅動器子系統之磁碟驅動器速度管理系統之流程圖；以及第6圖係依據部分實施例繪示一計算裝置之一計算平台。
本技術的各種實施例將在下面詳細討論。雖然具體的實施被討論，應當理解的是這麼做僅是於說明性的目地。相關領域的熟知該項技藝者將認識到可以使用其他的部件和配置，而不脫離本技術的精神和範圍。
為了因應在雲端計算時代資料儲存量增加的需 求，大量資料儲存裝置(例如硬碟驅動器)被廣泛地使用於現代的資料中心。舉例來說，伺服器藉由各式裝置被配置大量的硬碟驅動器。其中一種藉由獨立磁碟冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disk,RAID)技術的裝置包含複數個HDDs在邏輯單元中以降低冗餘資料或增進效能。另一個裝置藉由非獨立磁碟冗餘陣列(Non-RAID)架構，例如集束磁碟(Just a Bunch of Disks,JBOD)。硬碟驅動器在集束磁碟中可被被獨立存取做為各個邏輯卷，或是被合併成單一個邏輯卷，藉此達成彈性且有效率的資料儲存解決方案。
舉例而言，在無覆蓋式的4U機箱，集束磁碟包含60個從2.5吋到3.5吋的熱插拔硬碟驅動器。這樣的集束磁碟能提供大量的資料儲存容量，例如240TB。
計算系統中硬碟驅動器密度增加使得正常速度(例如5400rmp)下消耗巨大的能量，造成硬碟驅動器以及伺服器過熱的問題。為了節省耗能以及降低過熱，其中一個常見的方法是當硬碟驅動器不忙碌時降低硬碟驅動器的轉速。舉例來說，當客戶活動不明顯時(例如晚上)，或是當伺服器關機時。
然而，一旦硬碟驅動器被降低旋轉速度，加速旋轉磁碟至操作速度將花費較長的時間。舉例來說，將耗費10至15秒加速硬碟驅動器至其操作速度。此外，在伺服器重新啟動/重置或開機時，伺服器的中央處理單元僅能在就緒後，例如在中央處理單元完成基本輸入輸出系統開機自我 測試(BIOS Power On Self-Test,BIOS POST)後，發布指令以加速旋轉硬碟驅動器。上述動作將花費數分鐘的時間。如此延滯造成資料存取延遲並損害系統效能。
因此，為了增進能源效率以及系統效能，改善磁碟驅動器速度控制的方法確實有其必要。
根據部分實施例，本揭示內容透過使用服務控制器提供控制指令至磁碟驅動器以改變其旋轉速度，藉此提升計算裝置的效率。本揭示內容為大量資料儲存裝置(例如集束磁碟系統)中無效率的速度控制所造成的技術性問題提供一解決方案。
根據部分實施例，本揭示內容使用服務控制器(例如基板管理控制器)。基板管理控制器係一獨立內建的微控制器，在部分實施例中，基板管理控制器負責管理及監測主要中央處理單元、韌體以及運算系統。基板管理控制器可透過接收來自安裝於機箱的複數個感測器的資料(例如風扇速度、中央處理單元溫度、功率消耗程度等等)以監測伺服器的硬體元件。根據部分實施例，基板管理控制器能自電源供應單元(Power Supply Unit,PSU)或是自被按壓的按鍵接收電源訊號，其中被按壓的按鍵表示伺服器開機或重新啟動/重置。接者，基板管理控制器可藉由串列式小型電腦系統介面控制器、串列式小型電腦系統介面擴充器或其他關於伺服器重新啟動的中間元件產生一加速旋轉指令至硬碟驅動器。因此，基板管理控制器省下了主要中央處理單元完成基本輸入輸出系統開機自我測試程序的等待週期，並準備好 發布上述加速旋轉指令。
根據部分實施例，基板管理控制器能自計算裝置之主要中央處理單元接收重開機訊號，並據此產生加速旋轉訊號至硬碟驅動器。基板管理裝置亦可透過專用的網路介面(例如專用的網路介面卡)接收來自管理裝置的指令訊號。於此例中，伺服器管理員可根據伺服器的運作狀態發布一加速旋轉指令至基板管理控制器，基板管理控制器可進一步產生指令以加速磁碟驅動器的旋轉速度。
根據部分實施例，基板管理控制器可接收代表伺服器運作狀態改變的訊號。一般而言，伺服器運作狀態改變需要磁碟驅動器相應地改變其旋轉速度。伺服器運作狀態改變包括開機程序、關機程序、重新啟動程序、伺服器閒置初始化程序，或是將伺服器自閒置喚醒程序。
根據部分實施例，當伺服器與一群磁碟驅動器子系統(例如集束磁碟)通訊時，基板管理控制器能選擇複數個磁碟驅動器之一子群以調整其旋轉速度。舉例來說，基板管理控制器可根據該群磁碟驅動器子系統的速度資料選擇部分磁碟驅動器子系統以加速旋轉或降速旋轉。速度資料包含磁碟驅動器速度的歷史資料、磁碟驅動器的溫度資料、客戶的磁碟驅動器使用資料，或是能被用於上述目的的任何資料。
根據部分實施例，基板管理控制器能透過其被選擇的系統匯流排產生速度指令並傳送該速度指令至磁碟驅動器控制器。上述控制器包含串列式小型電腦系統介面 (Serial Attached SCSI,SAS)控制器、序列先進技術附件(Serial ATA,SATA)。此外，串列式小型電腦系統介面擴充器能方便大量串列式小型電腦系統介面控制器與伺服器間的溝通，以允許伺服器與複數個磁碟驅動器溝通。
第1圖係依據部分實施例繪示包含與複數個客戶端通訊之伺服器之系統。複數個客戶伺服器網路系統包括，伺服器102以及複數個客戶端裝置(例如客戶端裝置104、106及108)。客戶端裝置包含桌上型電腦、筆記型電腦、可攜式計算裝置、行動電話等等。透過上述客戶端裝置，不同的客戶應用程式(例如電子郵件、簡訊等等)可被讀取及寫入儲存於伺服器102內的資料。此外，伺服器102可透過網路116(例如區域網路)管理傳送於伺服器102與複數個客戶端裝置104、106及108間的資料。伺服器102可包含複數個磁碟驅動器，例如磁碟驅動器110、112及114。磁碟驅動器可以例如是硬碟驅動器或是其他資料儲存裝置(例如固態磁碟)。
每一個客戶端裝置可例如被分配給關於一或多個磁碟驅動器的全資料儲存容量。或者，客戶端裝置可被分配給一或多個磁碟驅動器的資料儲存容量中一被選擇部分。上述磁碟驅動器的所有權以及分配資訊可被用以決定與客戶資料存取動作相應的磁碟驅動器旋轉速度。舉例來說，客戶端裝置104是磁碟驅動器110的唯一使用者。因此，磁碟驅動器110的旋轉速度可根據複數個資料存取活動(例如客戶端裝置104讀取及寫入資料至儲存媒介)而調整。
根據本揭示內容之部分實施例，伺服器102可包含服務控制器(例如基板管理控制器(未繪示))。基板管理控制器係一獨立內建的微控制器，在部分實施例中，基板管理控制器負責管理及監測主要中央處理單元、韌體以及運算系統。基板管理控制器可透過接收來自安裝於機箱內複數個感測器的資料(例如風扇速度、中央處理單元溫度、功率消耗程度等等)以監測伺服器的硬體元件。利用基板管理控制器，伺服器102可提供磁碟驅動器一最佳化的速度控制。上述方法可節省功率消耗而不損害系統效能。
請繼續參考第1圖，基板管理控制器可啟用遠端伺服器管理(例如頻外管理)，遠端伺服器管理提供集中且彈性的管理解決方案。舉例來說，利用頻外管理，管理員能藉由區域網路監測大量的伺服器以及磁碟驅動器。管理員可調整基本輸出入系統設定或監測伺服器的實體狀態(例如溫度、電壓或風扇速度等等)。管理員亦可根據伺服器的實體狀態調整磁碟驅動器的速度。
此外，本揭示內容可使用其他的服務控制器，例如機架管理控制器(Rack Management Controller,RMC)傳送速度指令至磁碟驅動器。
第2圖係依據部分實施例繪示之一磁碟驅動器速度管理系統之示意圖。伺服器202可包含中央處理單元204、與中央處理單元通訊之記憶體206(例如RAM)、伺服器202的電源供應單元222，以及透過系統匯流排(例如小型電腦系統介面匯流排)與其他元件通訊的串列式小型電腦系 統介面控制器208。伺服器202可進一步包含基板管理控制器210，其中基板管理控制器210具有獨立的供應電源以及作業系統(例如智慧平台管理介面)。此外，伺服器202可包含輸入輸出單元(例如網路介面卡)以連結伺服器202與其他裝置(例如管理裝置230或複數個客戶計算裝置)。另外，值得注意的是伺服器202可包含複數個中央處理單元、節點或其他元件。
如第2圖所繪示，伺服器202可從內部或外部連接至一或多個磁碟驅動器。磁碟驅動器212可包含磁碟控制器216、磁碟馬達218以及複數個磁碟220。根據部分實施例，複數個磁碟220可以是複數個資料儲存裝置，包含複數個快速旋轉磁碟(磁盤)以儲存及擷取數位資料。隨著複數個磁碟220旋轉，複數個磁盤亦在讀寫頭(未繪示)下旋轉，使得讀寫頭成功讀取儲存於複數個磁碟的資料或將資料寫入複數個磁碟。複數個磁碟220可透過標準介面(例如序列先進技術附件或串列式小型電腦系統介面)與伺服器202通信。
磁碟控制器216以及磁碟馬達218被內建於磁碟驅動器212。磁碟控制器216係用以控制磁碟驅動器運作的整合電路。磁碟馬達218(例如伺服馬達或轉軸馬達)可用以旋轉複數個磁碟220及放置讀寫頭。磁碟馬達218可根據磁碟控制器216接收的複數個指令旋轉複數個磁碟220於一預定速度。
當伺服器202關機時，複數個磁碟220降速旋轉 至停止，因此複數個磁碟220實體上不再旋轉且讀寫頭被固定於距離磁盤上一安全距離。反之，當伺服器202開機時，中央處理單元204必須等待數分鐘才能準備好發布複數個指令至串列式小型電腦系統介面208以加速旋轉複數個磁碟220。舉例而言，在中央處理單元204準備好發布加速旋轉指令的時間當中，基本輸入輸出系統開機自我測試程序耗費其中大部分的時間。
再者，加速旋轉複數個磁碟220將花費各種額外的時間。舉例來說，對於運作中的磁碟速度來說，標準加速旋轉時間大約是10-15秒。總而言之，等待中央處理單元就緒並加速旋轉複數個磁碟驅動器的延遲將造成存取儲存資料上明顯的延遲。
根據本揭示內容，基板管理控制器210可發布複數個指令至串列式小型電腦系統介面控制器208以加速旋轉複數個磁碟220。根據部分實施例，當伺服器202開機時，基板管理控制器210可接收來自於電源供應單元222的代表伺服器202開機程序的電源訊號。因此，基板管理控制器210可迅速地產生旋轉指令至串列式小型電腦系統介面控制器208以加速旋轉複數個磁碟220至運作速度。藉由授權旋轉指令給串列式小型電腦系統介面控制器208，系統不再需要等待中央管理單元204就緒，因此能節省複數個磁碟220的加速旋轉時間。
根據部分實施例，基板管理控制器210可與中央處理單元204平行發布旋轉指令。舉例來說，基板管理控 制器210可當中央處理單元204正在重新啟動時發布加速旋轉指令至複數個磁碟220，中央處理單元204可發布另一加速旋轉指令給複數個磁碟220。
在接收到旋轉指令後，串列式小型電腦系統介面控制器208可傳送該旋轉指令至磁碟控制器216，並據此控制磁碟馬達218加速旋轉複數個磁碟220。舉例來說，磁碟控制器216可根據加速旋轉指令為複數個磁碟220決定一運作速度，並產生一馬達控制輸出指令至磁碟馬達218以加速旋轉複數個磁碟220。
根據部分實施例，基板管理控制器210可自管理裝置230之管理者直接接收一旋轉指令。舉例來說，當主要中央處理器204失去電力但磁碟驅動器212仍有電力時，管理者可為了資料存取而發布一加速旋轉指令至基板管理控制器210以加速旋轉複數個磁碟220。上述特徵提供一機構以當伺服器202大致上無法使用時仍能取得儲存在磁碟驅動器212內的資料。
此外，基板管理控制器210可藉由偵測自各種來源產生的訊號以發布複數個指令並降速旋轉複數個磁碟220。舉例來說，基板管理控制器210可自電源供應單元222偵測代表電量逐漸減少的訊號，並迅速通知串列式小型電腦系統介面控制器208降速旋轉複數個磁碟220。上述方法可避免因為讀寫頭突然失去電力所造成複數個磁碟220實體上的損害。根據部分實施例，在接收磁碟驅動器212之一過熱情況後，管理裝置230可傳送一訊號至基板管理控制器 210以降低複數個磁碟220的旋轉速度。
根據部分實施例，基板管理控制器210可根據關於複數個磁碟220的各種速度資料自動產生速度改變指令給複數個磁碟220。根據部分實施例，由於基板管理控制器210可接收溫度資料(例如伺服器機箱內複數個感測器提供的內部溫度)，基板管理控制器210可根據溫度資料為複數個磁碟220決定適當的旋轉速度。舉例來說，過熱的機箱溫度代表需要降低複數個磁碟220旋轉速度。
根據部分實施例，基板管理控制器210可利用複數個磁碟220的客戶使用資料為複數個磁碟220在一天中不同的時段決定一理想的旋轉速度。舉例來說，客戶A的儲存活動模式建議客戶A在每個工作日的上午9點至下午5點有較頻繁的資料存取。另一方面，客戶A的活動在每天晚上9點至上午4點較不顯著。根據每一個客戶使用資料，基板管理控制器210可據此使複數個磁碟220在高需求時段保持高速旋轉(例如5400rpm)，並在低需求時段降低旋轉速度至一較低水平(例如1000rpm)。
根據部分實施例，串列式小型電腦系統介面擴充器(未繪示)可與串列式小型電腦系統介面控制器208通訊，以允許伺服器202與額外的磁碟驅動器212通訊。根據部分實施例，基板管理控制器210可傳送複數個速度變化指令至串列式小型電腦系統介面擴充器，而非串列式小型電腦系統介面控制器208。
第3圖係依據部分實施例繪示之一包含複數個 磁碟驅動器子系統之磁碟驅動器速度管理系統之示意圖。伺服器302可包含中央處理單元304、與中央處理單元通訊之記憶體306(例如RAM)、電源供應單元328、透過系統匯流排(例如小型電腦系統介面匯流排)與其他元件通訊的小型電腦系統介面控制器308。伺服器302可進一步包含基板管理控制器310，其中基板管理控制器310具有獨立的供應電源以及作業系統(例如智慧平台管理介面)。此外，伺服器302可包含輸入輸出單元(例如網路介面卡)以連結伺服器302與其他裝置(例如管理裝置326或複數個客戶計算裝置(未繪示))。另外，值得注意的是伺服器302可包含複數個中央處理單元、節點或其他元件。
如第3圖所繪示，伺服器302可與複數個磁碟驅動器連接，例如磁碟驅動器312、322及324。伺服器302可透過不同的架構與磁碟驅動器312、322及324連接。舉例來說，在集束磁碟架構中，磁碟驅動器312、322及324可被獨立存取以做為各個邏輯捲，或是被合併成單一個邏輯捲。
每一個磁碟驅動器，例如磁碟驅動器312，可包含磁碟控制器316、磁碟馬達318及複數個磁碟320。根據部分實施例，複數個磁碟320可以是使用複數個快速旋轉磁碟(磁盤)以儲存及擷取數位資料的資料儲存裝置。磁碟驅動器312、322及324可透過標準介面(例如串列式小型電腦系統介面)與伺服器302通信。
磁碟控制器316以及磁碟馬達318被內建於磁 碟驅動器312。磁碟控制器316係用以控制磁碟驅動器運作的整合電路。磁碟馬達318(例如伺服馬達或轉軸馬達)可用以旋轉複數個磁碟320以及放置讀寫頭。磁碟馬達318可根據磁碟控制器316接收的複數個指令旋轉複數個磁碟320於一預定速度。
當伺服器302停機時，諸如複數個磁碟320等磁碟皆降速旋轉或停止，因此實體上已不再旋轉。根據本揭示內容，當伺服器302重開機時，基板管理控制器310可例如取代中央處理單元304發布複數個旋轉指令至串列式小型電腦系統介面控制器308以加速旋轉諸如複數個磁碟320等磁碟。根據部分實施例，基板管理控制器310可自電源供應單元328接收代表伺服器302開機程序的電源訊號。因此，基板管理控制器310可迅速產生旋轉指令至串列式小型電腦系統介面控制器308以加速旋轉諸如複數個磁碟320等磁碟。
在接收旋轉指令後，串列式小型電腦系統介面控制器308可傳送該旋轉指令至磁碟控制器316，磁碟控制器316可據此控制磁碟馬達318以加速旋轉複數個磁碟320。
根據部分實施例，基板管理控制器310亦可自管理裝置326直接接收旋轉指令。由於基板管理控制器310具有獨立的供應電源及作業系統，即使中央處理單元304因為某些原因不能作用時基板管理控制器310仍能維持其功能。
根據部分實施例，基板管理控制器310可降速旋轉諸如複數個磁碟320等磁碟。舉例來說，基板管理控制器310可自電源供應單元328偵測代表電量逐漸減少的訊號，並立即通知串列式小型電腦系統介面控制器308降速旋轉磁碟驅動器312、322及324中所有的磁碟。上述方法可避免因為讀寫頭突然失去電力造成複數個磁碟320實體上的損害。
根據部分實施例，偵測到磁碟驅動器312過熱後，管理員可發布降速旋轉指令至基板管理控制器310以降低諸如複數個磁碟320等磁碟的旋轉速度。
根據部分實施例，基板管理控制器310可根據各種關於複數個磁碟320等磁碟的速度資料自動產生速度指令給該些磁碟。舉例來說，由於基板管理控制器310可接收溫度資料(例如伺服器機箱內複數個感測器提供的內部溫度)，基板管理控制器310可根據溫度資料為複數個磁碟320等磁碟決定適當的旋轉速度。又例如是，基板管理控制器310可利用先前的客戶使用模式為磁碟驅動器312、322、324決定一理想的旋轉速度。舉例而言，客戶A在每個工作日的上午9點至下午5點的資料存取活動較為頻繁，而晚上9點至上午4點的活動較不顯著。根據每一個使用模式，基板管理控制器310可據此使複數個磁碟320在高需求時段保持高速旋轉(例如5400rpm)，並在低需求時段降低旋轉速度至一較低水平(例如1000rpm)。
此外，根據部分實施例，基板管理控制器可自 一群磁碟驅動器中選擇一子群並改變其旋轉速度。舉例來說，客戶A是磁碟驅動器312中唯一的使用者。此外，客戶A在上午9點至下午5點的資料存取較為頻繁，而晚上9點至上午4點的活動較不顯著。另一方面，客戶B是磁碟驅動器322唯一的使用者，且客戶B在所有時段的資料存取都很頻繁。根據上述速度資料，基板管理控制器310可在晚上9點至上午4點間降速旋轉磁碟驅動器312，但維持磁碟驅動器322一固定旋轉速度。
根據部分實施例，管理員可透過例如管理裝置326發布複數個指令至基板管理控制器310以自一群磁碟驅動器中選擇部分磁碟驅動器並改變其旋轉速度。
根據部分實施例，串列式小型電腦系統介面擴充器(未繪示)可與串列式小型電腦系統介面控制器308或基板管理控制器310通訊，以允許伺服器302與更多磁碟驅動器通訊。
第4圖係依據部分實施例繪示之一磁碟驅動器速度管理系統之流程圖。應當理解的是，除非另有說明，額外的、較少的、或是替代的步驟可以以類似或是替代的順序執行，或是以平行的方式執行，均在各實施例的範圍之內。
在步驟402中，服務控制器(例如基板管理控制器)可接收代表伺服器初始階段的訊號。舉例而言，當伺服器開機時，基板管理控制器可自伺服器的電源供應單元偵測一電源訊號。舉例來說，基板管理控制器可偵測代表伺服器重開機的其他訊號，例如與基板管理控制器及伺服器通訊的 管理裝置所提供的訊號，或由按壓伺服器重置鍵提供的訊號。
在步驟404中，基板管理控制器可決定關於伺服器的至少一磁碟驅動器。舉例而言，運作在伺服器作業系統的軟體程式可偵測與伺服器有關的磁碟驅動器，並通知基板管理控制器。在另一例中，基板管理控制器詢問串列式小型電腦系統介面控制器或串列式小型電腦系統介面以瞭解該磁碟驅動器是否與該伺服器相關。
在步驟406中，基板管理控制器可產生一加速旋轉指令給該被選定的磁碟驅動器。舉例來說，基板管理控制器可根據被伺服器管理者指定的磁碟驅動參數產生一加速旋轉指令。根據部分實施例，基板管理控制器可根據各式參數(例如磁碟驅動規格及/或先前的磁碟速度資料)替被選定的磁碟驅動器決定一適當的速度。
在步驟408中，基板管理控制器可傳送加速旋轉指令至串列式小型電腦系統介面控制器或串列式小型電腦系統介面擴充器。舉例來說，串列式小型電腦系統介面控制器在接收到加速旋轉指令後可傳送該指令至與該被選定的磁碟驅動器相關的磁碟控制器。磁碟控制器可接著轉換該指令為複數個數位訊號以控制磁碟馬達加速旋轉該磁碟驅動器。根據部分實施例，串列式小型電腦系統介面控制器更連接至串列式小型電腦系統介面擴充器以允許伺服器與更多磁碟驅動器通訊。
第5圖係依據部分實施例繪示之一包含複數個 磁碟驅動器子系統之磁碟驅動器速度管理系統之流程圖。應當理解的是，除非另有說明，額外的、較少的、或是替代的步驟可以以類似或是替代的順序執行，或是以平行的方式執行，均在各實施例的範圍之內。
在步驟502中，服務控制器(例如基板管理控制器)可接收代表計算裝置運作狀態改變之信號。運作狀態改變往往需要改變磁碟驅動器的旋轉速度。運作狀態改變包含計算裝置的開機程序、計算裝置的關機程序、計算裝置的重置程序、初始化閒置狀態的程序或是將計算裝置自閒置狀態喚醒的程序。
在步驟504中，基板管理控制器可決定與計算裝置相關的一組磁碟驅動器。舉例來說，基板管理控制器可檢索相關的磁碟驅動資料並使用該資料決定與伺服器通訊的複數個磁碟驅動器。
在步驟506中，基板管理控制器可根據速度資料自一組磁碟驅動器中決定並選擇一或多個磁碟驅動器以改變其旋轉速度。速度資料可包含磁碟驅動器的磁碟速度歷史資料、磁碟驅動器的溫度資料、客戶磁碟驅動資料或是與基板管理控制器相關的任何其他資料。
在步驟508中，基板管理控制器可為一或多個磁碟驅動器產生速度指令以改變其旋轉速度。舉例來說，基板管理控制器可產生一加速旋轉指令或一降速旋轉指令。
在步驟510中，基板管理控制器可傳送速度指令至一或多個與該被選定的磁碟驅動器相關的控制器，例如 串列式小型電腦系統介面控制器控制器、串列式小型電腦系統介面控制器擴充器或嵌入磁碟驅動器的磁碟控制器。舉例來說，磁碟控制器可嵌入該被選定的磁碟驅動器內。舉例來說，嵌入被選定的磁碟驅動器的磁碟控制器在接收一速度指令後，可轉換該指令為複數個數位訊號以控制磁碟馬達改變該被選定的磁碟驅動器的旋轉速度。
第6圖繪示用於實現第1圖至第5圖之系統及流程之一例示系統架構。一計算平台600包含一滙流排624其使子系統及元件互連，例如：一基板管理控制器602、一處理器604、一存儲元件614、一系統記憶體626、一或多個網路介面610、以及一機架管理控制器608。處理器604可以用一或多個中央處理單元(CPUs)實施，例如由英特爾公司製造的，或是用一個或多個虛擬處理器實施，或是由中央處理單元與虛擬處理器的任意組合實施。計算平台600經由一或個輸入元件606以及顯示器612交換代表輸入以及輸出的資料，輸入元件606以及顯示器612包含但不限於：鍵盤、滑鼠、音頻輸入(如語音至文字元件)、使用者介面、顯示器、監視器、游標、觸控顯示器、LCD或LED顯示器、以及其它I/O相關的設備。
依據一些實例，計算平台600由處理器604執行特定的操作，並執行儲存於系統記憶體626中的一或多個序列的一或多個指令。計算平台600可以在客戶端-伺服器架構下或是同級架構下以一伺服器裝置或一客戶端裝置實現，或是可以任何移動計算裝置，例如智慧型手機等實現。 指令以及資料可以從另一電腦可讀取媒體中讀進系統記憶體626，例如存儲元件614。於一些實例中，硬佈線電路可被用於代替軟體指令或是與軟體指令組合使用。指令可以被嵌入在軟體或韌體中。“電腦可讀取媒體”這個名詞係指任何參與提供指令給處理器604以用於執行的有形媒體。這樣的媒體可以採取多種形式，包括但不限於非揮發性媒體及揮發性媒體。非揮發性媒體包含例如，光碟、磁碟等。揮發性媒體包含動態記憶體，例如系統記憶體626。
電腦可讀取媒體的常見形式包含，例如：軟磁蝶、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、唯讀光碟、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、任何其他具有打孔圖案的實體媒體、隨機存取記憶體、可程式化唯讀記憶體、可抹除可程式化唯讀記憶體、快閃可抹除可程式化唯讀記憶體、任何其他記憶體晶片或是卡匣、或是任何其他電腦可讀的媒體。指令還可以使用一傳輸媒體被傳輸或接收。“傳輸媒體”這個名詞可以包含任何有形的或無形的媒體，其能夠存儲、編碼、或傳送用於被機器執行的指令，並且包括數位或類比通信信號或其它無形媒體，以促進這些指令的通信。傳輸媒體包含有同軸電纜、銅線、或光纖，並包含導線其具有滙流排624用以傳輸電腦資料信號。
由上例可知，系統記憶體626可包含不同模組，其具有可執行指令以實現本文所述的功能性。在示出的實例中，系統記憶體626包含一記錄管理器、一記錄緩衝器、或是一記錄儲存庫，每一個都可以被配置為提供本文所 述的一個或多個功能。
雖然本發明已以實施例揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾，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。
202‧‧‧伺服器
204‧‧‧中央處理單元
206‧‧‧記憶體
208‧‧‧串列式小型電腦系統介面控制器
210‧‧‧基板管理控制器
222‧‧‧電源供應單元
230‧‧‧管理裝置
212‧‧‧磁碟驅動器
216‧‧‧磁碟控制器
218‧‧‧磁碟馬達
220‧‧‧磁碟

Claims (20)

  1. 一種磁碟驅動器速度管理之方法，包括：在與一伺服器相關之一服務控制器接收一信號，該信號指示與該伺服器相關之一電源事件；決定與該伺服器相關之至少一磁碟驅動器，該至少一磁碟驅動器具有一第一旋轉速度；產生一加速旋轉指令至該至少一磁碟驅動器；以及傳送該加速旋轉指令至與該至少一磁碟驅動器相關之一串列式小型電腦系統介面(Serial Attached Small Computer System Interface,SAS)控制器，該SAS控制器用以致能該至少一磁碟驅動器以旋轉至較該第一旋轉速度快的一第二旋轉速度。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該加速旋轉指令用以加快該至少一磁碟驅動器至該第二旋轉速度，而未經由傳送該伺服器之一中央處理單元(Central Process Unit,CPU)產生之一信號該至少一磁碟驅動器。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該加速旋轉指令包含一電源管理或電源狀況指令中之一者或多者。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該信號與該伺服器之一電源供應元件相關。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該SAS控制器用以傳送該加速旋轉指令至與該至少一磁碟驅動器相關之至少一磁碟控制器，該至少一磁碟控制器用以根據該加速旋轉指令決定該第二旋轉速度給該至少一磁碟驅動器。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該SAS控制器與至少一SAS擴充器相關，該至少一SAS擴充器用以與該至少一磁碟驅動器通訊。
  7. 一種磁碟驅動器速度管理之系統，包括：一處理器；以及一記憶體元件，包含複數個指令，當該些指令被該處理器執行時，令該系統：在與一計算裝置相關之一服務控制器接收一信號，該信號指示與該計算裝置相關之一運作狀態之一改變；決定與該計算裝置相關之複數個磁碟驅動器；根據與該複數個磁碟驅動器相關之速度資料之至少一部分，自該數個磁碟驅動器中選擇一或多個磁碟驅動器；產生一速度指令，用以改變該被選擇的一或多個磁碟驅動器之一第一旋轉速度；以及傳送該速度指令至與該被選擇的一或多個磁碟驅動器相關之一或多個控制器，該一或多個控制器用以改變該一或多個磁碟驅動器之該第一旋轉速度 至一第二旋轉速度。
  8. 如請求項7所述之系統，其中該速度指令用以改變該被選擇的一或多個磁碟驅動器至該第二旋轉速度，而該計算裝置之一CPU產生之一信號未被傳送至該被選擇的一或多個磁碟驅動器。
  9. 如請求項7所述之系統，其中該運作狀態之該改變包含該計算裝置之一電源啟動程序、該計算裝置之一電源關閉程序、該計算裝置之一重置程序、一第一程序或一第二程序中之一者，其中該第一程序係初始化該計算裝置之一閒置狀態，該第二程序係將該計算裝置自該閒置狀態喚醒。
  10. 如請求項7所述之系統，其中該速度資料包含與該複數個磁碟驅動器相關之歷史資料、與該複數個磁碟驅動器相關之電源資料、與該複數個磁碟驅動器相關之溫度資料或與一或多個客戶端裝置相關之磁碟驅動使用資料之至少一者。
  11. 如請求項7所述之系統，其中該一或多個控制器之至少一者包含與該計算裝置相關之一SAS控制器或一SAS擴充器。
  12. 如請求項7所述之系統，其中該一或多 個控制器之至少一者包含與該被選擇的一或多個磁碟驅動器相關之一或多個磁碟控制器。
  13. 如請求項7所述之系統，其中該訊號與一伺服器管理裝置相關。
  14. 如請求項7所述之系統，其中該訊號與該計算裝置之一電源供應、電源鍵或重置鍵元件相關。
  15. 一種儲存有複數指令的非暫態電腦可讀取儲存媒體，當該些指令被一處理器執行時，令該處理器：於與一計算裝置相關之一服務控制器接收一信號，該信號指示該計算裝置之一運作狀態之一改變；決定與該計算裝置相關之複數個磁碟驅動器；根據與該複數個磁碟驅動器相關之速度資料之至少部分，自該複數個磁碟驅動器中選擇一或多個磁碟驅動器；產生一速度指令以改變該一或多個磁碟驅動器之一第一旋轉速度；以及傳送該速度指令至與該一或多個磁碟驅動器相關之至少一控制器，該至少一控制器用以改變該被選擇的一或多個磁碟驅動器自該第一旋轉速度至一第二旋轉速度。
  16. 如請求項15所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該速度資料包含與該複數個磁碟驅動器相關之歷史資料、與該複數個磁碟驅動器相關之溫度資料、與該複數個磁碟驅動器相關之電源資料或與一或多個客戶端裝置相關之磁碟驅動器使用資料之至少一者。
  17. 如請求項15所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該速度資料包含與至少一客戶端裝置相關之磁碟驅動使用資料，其中該一或多個磁碟驅動器與該至少一客戶端裝置相關。
  18. 如請求項15所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該複數個磁碟驅動器可被獨立存取以做為各個邏輯卷。
  19. 如請求項18所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該複數個磁碟驅動器包含複數個硬碟驅動器。
  20. 如請求項15所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該速度指令係一加速旋轉、減速旋轉、啟動、閒置、待命或休眠指令之一者。
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