TW202001473A - 可偵測熱插拔次數之電子系統 - Google Patents

可偵測熱插拔次數之電子系統 Download PDF

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Abstract

一種可偵測熱插拔次數之電子系統，包括主機裝置、周邊裝置以及至少一個儲存裝置。主機裝置包括控制器以及至少一個連接插座。控制器具備至少一個偵測接腳。每個連接插座耦接對應的偵測接腳。周邊裝置包括連接器。連接器用以可熱插拔地與主機裝置的連接插座相互電性連接。儲存裝置用以儲存周邊裝置中連接器的插入次數。當控制器利用偵測接腳而獲知周邊裝置的連接器連接至主機裝置的連接插座時，控制器從儲存裝置中讀取並增加周邊裝置中連接器的插入次數。

Description

可偵測熱插拔次數之電子系統
本發明是有關於一種硬體偵測技術，且特別是有關於一種記錄連接器和/或連接插座的插入次數的電子系統。
以現今技術來說，許多計算機設備的周邊裝置皆支援熱插拔（hot swapping）功能。也就是說，在不關閉計算機設備的電源的情況下，支援熱插拔功能的周邊裝置可插入到計算機設備中或從計算機設備拔除。目前已有多種硬體傳輸協定支援此功能，例如是：ExpressCard協定、快捷外設互聯標準（PCIe）協定、通用序列匯流排（Universal Serial Bus；USB）協定、序列式先進技術附接（SATA）協定…等。
為了因應特殊的需求，周邊裝置可能被經常性地進行熱插拔。一般來說，周邊裝置的連接器皆有插拔的次數限制，以避免連接器因多次插拔而磨損並失去其效用。連接器的插入次數受到物理性的限制而影響到其體積、金屬端點的磨損及電子傳導的特性，並且每個廠商所生產的連接器的壽命（插入次數）因其品質、製程與材料的差異亦有所不同。然而，目前的周邊裝置或其連接器通常並不具備呈現插入次數之記錄與存取的功能，因而無法得知周邊裝置在熱插拔功能上的穩定性與可靠度。
本發明提供一種可偵測熱插拔次數之電子系統，其可對周邊裝備的連接器的插入次數進行記錄與存取，讓電子系統的維護人員可透過連接器的插入次數判斷周邊裝置與電子系統的壽命及穩定性。
本發明的可偵測熱插拔次數之電子系統包括主機裝置、周邊裝置及儲存裝置。主機裝置包括控制器以及至少一個連接插座。控制器具備至少一個偵測接腳。每個連接插座耦接對應的偵測接腳。周邊裝置包括連接器。連接器用以可熱插拔地與主機裝置的連接插座相互電性連接。儲存裝置儲存周邊裝置中連接器的插入次數。當控制器利用偵測接腳而獲知周邊裝置的連接器連接至主機裝置的連接插座時，控制器從儲存裝置中讀取並增加周邊裝置中連接器的插入次數。
基於上述，本發明實施例所述的電子系統可在周邊裝置的連接器、主機裝置的連接插座和/或主機裝置本身設置儲存裝置（例如是電子抹除式可複寫唯讀記憶體（EEPROM）的非揮發性記憶體），主機裝置中的控制器利用這些儲存裝置來記錄與存取連接器和/或連接插座的插入次數。換句話說，本發明實施例的電子系統記錄連接器和/或連接插座的插入次數來作為其之磨損程度與壽命限制的判別依據。如此一來，電子系統可利用已記錄的插入次數來提醒維護人員連接器和/或連接插座是否達到產品壽命的限制，維護人員可以利用連接器和/或連接插座的插入次數來決定是否更換連接器和/或連接插座，從而增加整理電子系統整體的壽命、穩定性與可靠度。
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。
圖1是依照本發明第一實施例的一種電子系統100的示意圖。電子系統100主要包括主機裝置110、至少一個周邊裝置（如，周邊裝置120-1、120-2及120-3）以及至少一個儲存裝置（如，儲存裝置132、134及136）。主機裝置110可以是個人電腦、大型伺服器、刀鋒伺服器…等。周邊裝置可以是採用符合熱插拔之硬體，此種硬體可使用在自訂義、或使用者符合具備熱插拔功能之相關硬體傳輸協定（如，ExpressCard協定、快捷外設互聯標準（PCIe）協定、通用序列匯流排（USB）協定、序列式先進技術附接（SATA）協定）。例如，周邊裝置可以是固態硬碟（SSD）、具備圖形處理器的獨立顯示卡、轉接卡等各式附加卡、拇指碟、替換式保險絲…等。應用本實施例者可依其需求調整周邊裝置所使用的協定及其應用技術，並不限制於此。
特別說明的是，應用本實施例並不限制電子系統、主機裝置以及周邊裝置的設備應用類型，只要主機裝置具備連接插座且周邊裝置具備與連接插座相對應的連接器即可實現本發明實施例。此外，應用本實施例者可依其需求而調整儲存裝置132、134及136的設置位置，只要儲存裝置132、134及136設置在電子系統100中且可與主機裝置110中的控制器112相互通訊即可。例如，圖1中的儲存裝置132設置在周邊裝置120-1中；儲存裝置134及136分別設置在周邊裝置120-2及120-3的連接器124與126中；圖2中的儲存裝置230設置在主機裝置210中。
主機裝置110主要包括控制器112以及至少一個連接插座（如，連接插座114、116及118）。控制器112可以是基板管理控器（BMC）、晶片組、或是位於主機裝置110中的控制單元。控制器112具備至少一個偵測接腳（如，偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3）。本實施例的偵測接腳可以利用通用型輸入輸出（General-purpose input/output；GPIO）接腳實現。每個連接插座114、116及118耦接對應的偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3。周邊裝置120-1至120-3分別包括連接器122、124及126。連接器122、124及126可熱插拔地與主機裝置110的連接插座114、116、118相互電性連接。
控制器112利用這些偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3而獲知周邊裝置122、124或126的連接器是否連接至主機裝置110的連接插座114、116或136。應用本實施例者可將連接器122、124及126中與偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3相對應的接腳連接至特定電壓位準（如，接地電壓GND或電源電壓）。控制器112可利用偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3的電位高低來得知周邊裝置120-1~120-3是否已確實連接。舉例而言，周邊裝置120-1~120-3的連接器122、124及126中與偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3相對應的接腳連接至接地電壓GND。當本實施例的偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3並未連接到周邊裝置120-1~120-3的連接器122、124及126時（亦即，偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3為浮接），偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3呈現為第一電壓位準（例如，高電壓準位）。相對地，當本實施例的偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3與周邊裝置120-1~120-3的連接器122、124及126相互電性連接時，偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3將會因連接至接地電壓GND而呈現為第二電壓位準（例如，低電壓準位）。如此一來，控制器112便可利用偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3的電壓位準的變化來得知連接器122、124或126是否電性連接至連接器122、124或126。
主機裝置110還包括匯流排切換電路111。匯流排切換電路111受控於控制器112。本實施例的匯流排切換電路111與控制器112之間是以第一匯流排BUS1相連；匯流排切換電路111與各個連接插座114、116及118之間是以第二匯流排BUS21、BUS22與BUS23相連。第一匯流排BUS1、第二匯流排BUS21、BUS22與BUS23皆用來與已連接的周邊設備120-1、120-2和/或120-3中的儲存裝置132、134和/或136相互通訊、讀取或寫入相應連接器122、124和/或126的插入次數。本實施例的第一匯流排BUS1、第二匯流排BUS21、BUS22與BUS23是以系統管理匯流排（SMBUS）或是積體電路匯流排（Inter-Integrated Circuit；I2C）來實現，應用本實施例者可依其需求來調整上述匯流排的通訊協定類型。
當控制器112利用偵測接腳GPIO1、GPIO2及GPIO3其中之一而獲知周邊裝置120-1、120-2、及120-3相應的連接器122、124及126其中之一連接至主機裝置110的連接插座114、116及118其中之一時，控制器112從相對應的儲存裝置132、134及136其中之一當中讀取並增加周邊裝置120-1~120-3中連接器122、124及126其中之一的插入次數。本實施例的儲存裝置132儲存有周邊裝置120-1中連接器122對任何連接插座的插入次數；儲存裝置134儲存有周邊裝置120-2中連接器124對任何連接插座的插入次數；儲存裝置136儲存有周邊裝置120-1中連接器126對任何連接插座的插入次數。
在此舉例以說明周邊裝置120-1插入主機裝置110的連接插座114時的詳細操作。在主機裝置110並未與周邊裝置120-1、120-2、與120-3相互電性連接的情況下，當周邊裝置120-1的連接器122連接至主機裝置110的連接插座114時，控制器112利用匯流排切換電路111以將第一匯流排BUS1與第二匯流排BUS21相互電性連接，使得控制器112能夠控制周邊裝置120-1中的儲存裝置132。然後，控制器112從儲存裝置132讀取連接器122的插入次數（例如，數值『014』），藉以得知連接器122與同類型的連接插座相互電性連接的次數。然後，控制器112還將所讀取的插入次數（數值『014』）增加一個單位（如，數值『015』），並回存至儲存裝置132。如此一來，等到下次連接器122連接至連接插座114時，控制器112便會獲得更新後的插入次數（數值『015』）。當周邊裝置120-2及120-3插入主機裝置110的相應連接插座116及118時，控制器112亦會進行上述操作以獲得相應連接器124及126的插入次數，並回存更新後的插入次數至儲存裝置124及126。
本實施例的周邊裝置120-1是將儲存裝置132設置於周邊裝置120-1本體中，而非設置在連接器122上。如此一來，當控制器112檢測周邊裝置120-1中連接器122的插入次數否超過預設安全值時，控制器112發出警示信息以提示電子系統100的維護人員需要更換整個周邊裝置120-1。或是，維護人員在獲知警示信息後，便以物理方式更換周邊裝置120-1的連接器122。然後，在周邊裝置120-1與主機裝置110相互電性連接時，維護人員藉由控制器112以將儲存裝置132中的數值進行清空或設定為特定數值（如，設定為數值『1』以記錄此次的插入次數）。
本實施例的周邊裝置120-2及120-3則是將儲存裝置134與136設置於連接器124與134中，且周邊裝置120-2及120-3可透過物理方式來更換連接器124與134。如此一來，當控制器112檢測周邊裝置120-2或120-3中連接器124或126的插入次數否超過預設安全值時，控制器112發出警示信息以提示電子系統100的維護人員需要更換周邊裝置120-2或120-3的連接器124及126。當連接器124及126被更換後，被更換的連接器124及126中的儲存裝置134及136中的插入次數預設為『0』。
主機裝置110通常為不斷電設備，因此是在主機裝置110在上電的情況下插拔周邊設備120-1~120-3，使得周邊設備120-1~120-3中各個連接器122、124及126的插入次數能正確記錄在對應的儲存裝置132、134及136中。考量到主機裝置110在停機維修時會有更換周邊設備120-1~120-3的情形，因此當主機裝置110斷電後重新上電時，控制器112也會在獲知周邊裝置120-1~120-3的連接器122、124和/或126連接至主機裝置110的連接插座114、116和/或118後，從儲存裝置132、134和/或136中讀取周邊裝置120-1~120-3中連接器122、124和/或126的插入次數，並增加插入次數（如，將插入次數加一）以回存到儲存裝置132、134和/或136中。如此一來，可確保主機裝置110斷電後周邊設備120-1~120-3被替換而未被計算到連接器122、124和126的插入次數。
圖1的儲存裝置132、134及136分別設置於周邊裝置120-1~120-3中，應用本實施例者亦可將儲存裝置設置於主機裝置當中，如圖2所示。圖2是依照本發明第二實施例的一種電子系統200的示意圖。電子系統200包括主機裝置210以及周邊裝置220-1~220-3。本實施例的儲存裝置230設置在主機裝置210中。換句話說，儲存裝置230除了匯流排切換控制器211、控制器212以及連接插座214、216及218以外，還包括儲存裝置230。如此一來，控制器211便可在周邊裝置220-1~220-3對應的連接器222、224和/或226插入到連接插座214、216和/或218時，利用儲存裝置230記錄周邊設備220-1~220-3以及與其相對應的連接器222、224和/或226的插入次數。詳細來說，控制器212可透過第二匯流排BUS21、BUS22和/或BUS23得知已連接的周邊設備220-1~220-3的識別特徵碼，並從儲存裝置230以上述的識別特徵碼來讀取並查詢連接器222、224和/或226相應的插入次數，將此插入次數加1並回存到儲存裝置230，從而記錄與更新每個連接器的插入次數。
圖2中的電子系統200還可藉由控制器212以及儲存裝置230來記錄連接插座214、216和/或218的插入次數。連接插座214、216和218亦具備及產品壽命，維護人員亦可利用物理方式來更換主機裝置210上的連接插座214、216和218。因此，當周邊裝置220-1~220-3電性連接至連接插座214、216和/或218時，控制器230便利用儲存裝置230以讀取並查詢連接插座214、216和/或218相對應的插入次數，將此插入次數加1並回存到儲存裝置230，從而記錄與更新每個連接插座214、216和/或218的插入次數。
當連接插座214、216和/或218的插入次數超過預設安全值時，控制器212亦可發出警示信息以通知維護人員來替換連接插座214、216和/或218。在替換連接插座214、216和/或218後，維護人員可透過控制器212以將儲存裝置230中與連接插座214、216和/或218相對應的插入次數清空。
於符合本發明的其他實施例中，主機裝置中的各個連接器和/或連接插座亦可包括各自的儲存裝置，藉以分別記錄連接器和/或連接插座各自的插入次數。於符合本發明的其他實施例中，除了各個連接器和/或連接插座亦可包括各自的儲存裝置以外，主機裝置亦可設置自身的儲存裝置（或稱為，內部記憶體）。內部記憶體可以是非揮發性記憶體（如，EEPROM或SSD）。並且，主機裝置的控制器可利用及自身的儲存裝置（內部記憶體）來設立每個周邊裝置與每個連接插座的插入次數的資料庫或相關的表格數據，以供維護人員查詢檢閱，從而精確地得知每個連接器和連接插座的穩定性與可靠度。
綜上所述，本發明實施例的電子系統可在周邊裝置的連接器、主機裝置的連接插座和/或主機裝置本身設置儲存裝置（例如是電子抹除式可複寫唯讀記憶體的非揮發性記憶體），主機裝置中的控制器利用這些儲存裝置來記錄與存取連接器和/或連接插座的插入次數。換句話說，本發明實施例的電子系統記錄連接器和/或連接插座的插入次數來作為其之磨損程度與壽命限制的判別依據。如此一來，電子系統可利用已記錄的插入次數來提醒維護人員連接器和/或連接插座是否達到產品壽命的限制，維護人員可以利用連接器和/或連接插座的插入次數來決定是否更換連接器和/或連接插座，從而增加整理電子系統整體的穩定性與可靠度。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200‧‧‧電子系統110、210‧‧‧主機裝置111、211‧‧‧匯流排切換電路112、212‧‧‧控制器114、116、118、214、216、218‧‧‧連接插座120-1~120-3、220-1~220-3‧‧‧周邊裝置122、124、126、222、224、226‧‧‧連接器132、134、136、230‧‧‧儲存裝置GPIO1~GPIO3‧‧‧偵測接腳BUS1‧‧‧第一匯流排BUS21、BUS22、BUS23‧‧‧第二匯流排GND‧‧‧接地電壓
圖1是依照本發明第一實施例的一種電子系統的示意圖。 圖2是依照本發明第二實施例的一種電子系統的示意圖。
100‧‧‧電子系統
110‧‧‧主機裝置
111‧‧‧匯流排切換電路
112‧‧‧控制器
114、116、118‧‧‧連接插座
120-1~120-3‧‧‧周邊裝置
122、124、126‧‧‧連接器
132、134、136‧‧‧儲存裝置
GPIO1~GPIO3‧‧‧偵測接腳
BUS1‧‧‧第一匯流排
BUS21、BUS22、BUS23‧‧‧第二匯流排
GND‧‧‧接地電壓

Claims (10)

  1. 一種電子系統，包括： 主機裝置，包括： 控制器，具備至少一個偵測接腳；以及 至少一個連接插座，每個連接插座耦接對應的所述偵測接腳， 周邊裝置，包括連接器，所述連接器用以可熱插拔地與所述主機裝置的所述連接插座相互電性連接；以及 至少一個儲存裝置，用以儲存所述周邊裝置中所述連接器的插入次數， 其中，當所述控制器利用所述偵測接腳而獲知所述周邊裝置的所述連接器連接至所述主機裝置的所述連接插座時，所述控制器從所述儲存裝置中讀取並增加所述周邊裝置中所述連接器的所述插入次數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中每個儲存裝置設置於每個周邊裝置中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電子系統，所述主機裝置更包括： 匯流排切換電路，受控於所述控制器， 其中當所述周邊裝置的所述連接器連接至所述主機裝置的所述連接插座時，所述控制器利用所述匯流排切換電路以控制已連接的所述周邊裝置中的所述儲存裝置並從其讀取所述連接器的所述插入次數，將所讀取的所述插入次數加一並回存至所述儲存裝置中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電子系統，其中所述匯流排切換電路以及所述控制器之間以第一匯流排相互耦接，且每個連接插座透過第二匯流排耦接至所述匯流排切換電路。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中所述儲存裝置設置於所述主機裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電子系統，其中所述控制器除了利用所述儲存裝置記錄所述周邊設備以及與其相對應的所述連接器的所述插入次數以外，還利用所述儲存裝置以記錄所述連接插座的插入次數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，當所述偵測接腳為浮接時，所述偵測接腳呈現第一電壓位準， 並且，當所述偵測接腳與所述周邊設備的所述連接插座相互電性連接時，所述偵測接腳呈現第二電壓位準。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，當所述控制器在所述主機裝置上電時獲知所述周邊裝置的所述連接器連接至所述主機裝置的所述連接插座時，所述控制器從所述儲存裝置中讀取並增加所述周邊裝置中所述連接器的所述插入次數。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中所述控制器檢測所述周邊裝置中所述連接器的所述插入次數是否超過預設安全值， 當所述插入次數超過所述預設安全值時，所述控制器發出警示信息。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中所述控制器為基板管理控制器。
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