TW202013131A - 伺服器機櫃 - Google Patents

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Abstract

一種伺服器機櫃包含多個伺服器，每一伺服器包括一電源管理單元、一應用電路、及一基板管理控制器。該等基板管理控制器之其中一者運作在一主控模式，而其餘者運作在一從屬模式。運作在該主控模式的該基板管理控制器儲存其自身對應的電源管理資訊並接收運作在該從屬模式的該等基板管理控制器分別對應的多個電源管理資訊，且還電連接全部的該等電源管理單元，還更進一步的根據所儲存及接收的該等電源管理資訊控制該等電源管理單元作電源管理。

Description

伺服器機櫃
本發明是有關於一種伺服器機櫃，特別是指一種具有更佳的電源管理功能的伺服器機櫃。
習知的伺服器機櫃(Rack)通常採用單一個電源供應器作為總電源的設計，將市電的交流電轉換為直流電，以提供整個伺服器機櫃中多個伺服器或節點所需要的運作電源，例如符合ATX規格以提供12伏特、5伏特、3.3伏特的電源電壓。此外，該電源供應器通常還針對各個電源電壓作負載電流或電壓的監控(Monitor)與過載電流或電壓的保護(Protect)。然而，隨著伺服器機櫃的設計日趨複雜，習知的電源架構並無法提供更多的電源管理(Power management)資訊，導致沒有辦法衍生其他更多方面的應用，而成為一個待解決的問題。
因此，本發明的目的，即在提供一種具備更多電源管理功能的伺服器機櫃。
於是，本發明伺服器機櫃包含多個伺服器，該每一伺服器包括一電源管理單元、一應用電路、及一基板管理控制器。
該電源管理單元接收一直流輸入電壓以轉換而輸出一直流輸出電壓，且該直流輸出電壓對應一直流輸出電流。該應用電路電連接該電源管理單元以接收該直流輸出電壓以作為運作的電源。該基板管理控制器電連接該電源管理單元以接收該電源管理單元的一電源管理資訊。
其中，該等基板管理控制器相互電連接，且該等基板管理控制器之其中一者運作在一主控模式，該等基板管理控制器之其它者運作在一從屬模式。
運作在該從屬模式的該每一基板管理控制器將對應的該電源管理資訊傳送至運作在該主控模式的該基板管理控制器。運作在該主控模式的該基板管理控制器還電連接運作在該從屬模式的該等基板管理控制器所對應的該等電源管理單元，並根據包括運作在該主控模式的該基板管理控制器所對應的及所接收的該等電源管理資訊分別控制該等電源管理單元作電源管理。
在一些實施態樣中，其中，該每一電源管理資訊包含對應的該直流輸出電壓、對應的該直流輸出電流、及對應的該應用電路的一運作資訊之其中至少一者，且每一基板管理控制器根據所接收到電源管理資訊計算對應伺服器的一伺服器功耗，並將該伺服器功耗記錄於該電源管理資訊中，運作在該主控模式的該基板管理控制器根據該每一電源管理資訊，及對應的一預設的第一過載警示點，在判斷對應的該電源管理單元過載時，控制對應的該電源管理單元不輸出該直流輸出電壓及對應的該直流輸出電流。
在另一些實施態樣中，其中，該每一基板管理控制器還電連接對應的該應用電路，並由對應的該電源管理單元接收對應的該應用電路的一運作資訊，該運作資訊包含該電源管理單元所偵測對應該應用電路的一運作電壓、一運作電流、一運作功耗、一操作溫度、一運作狀態之其中至少一者。
該每一基板管理控制器還根據所接收的該運作資訊控制對應的該電源管理單元及對應的該應用電路作電源管理。
在一些實施態樣中，其中，該每一基板管理控制器根據對應的該運作資訊，及對應的一預設的第二過載警示點，判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路改變運作的模式。
在一些實施態樣中，其中，當該等基板管理控制器之其中一者判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路操作在一省電模式。
在另一些實施態樣中，其中，當該等基板管理控制器之其中一者判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路操作在一降頻模式。
本發明的功效在於：藉由運作在該主控模式的該基板管理控制器經由運作在該從屬模式的其他該等基板管理控制器獲得全部的該等電源管理單元的該等電源管理資訊，並根據該每一電源管理資訊判斷對應的該電源管理單元的供電狀況，進而對其作適當地控制，而實現該伺服器機櫃更細部的電源管理功能。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明伺服器機櫃包含多個伺服器1、2，該每一伺服器1、2包括一電源管理單元(Power management unit, PMU)12、22、一應用電路13、23、及一基板管理控制器(Baseboard management controller, BMC)11、21。該等伺服器1、2之其中任一者也可以是該伺服器機櫃中的一個節點(Node)。
該每一電源管理單元12、22例如是一種線性穩壓器(Linear regulator)，接收一直流輸入電壓以轉換而輸出一直流輸出電壓，且該直流輸出電壓對應一直流輸出電流，進而作為一直流輸出電源。該每一直流輸入電壓是由該伺服器機櫃還包含的一個或多個電源供應器(圖未示)所提供，該至少一電源供應器例如是符合ATX規格，以將市電的交流電壓轉換為包括至少一直流輸入電壓，該至少一直流輸入電壓例如是12伏特、5伏特、及3.3伏特的電源電壓，但不以此為限。要特別強調說明的是：前述該每一電源管理單元12、22接收一直流輸入電壓以轉換而輸出一直流輸出電壓且該直流輸出電壓對應一直流輸出電流，並不是指該每一電源管理單元12、22僅接收一個直流輸入電壓以輸出對應的一個直流輸出電壓，而是指當該每一電源管理單元12、22接收一個直流輸入電壓時，則輸出一個直流輸出電壓，而當接收例如三個直流輸入電壓(如12、5、3.3伏特)時，則分別輸出三個直流輸出電壓。
該每一應用電路13、23電連接對應的該電源管理單元12、22以接收該直流輸出電壓以作為運作的電源，即以該直流輸出電源作為其運作的電源。該等應用電路13、23之其中任一者是對應的該伺服器1、2所包括的至少一電子元件，例如該應用電路13包含中央處理器(CPU)、晶片組(Chipset)、及顯示卡(Graphic card)之其中至少一者。
該每一基板管理控制器11、21分別電連接對應的該電源管理單元12、22以分別接收該電源管理單元12、22的一電源管理資訊。在本實施例中，該每一電源管理資訊包含對應的該直流輸出電壓、該直流輸出電流、及對應的該應用電路的一運作資訊之其中至少一者。該運作資訊包括該電源管理單元12、22提供給對應的該應用電路13、23的一運作電壓、一運作電流、一運作功耗、一操作溫度及一運作狀態其中至少一者，即該應用電路13、23的的實際運作資訊，其中，該基板管理控制器11還根據所接收的該電源管理資訊以計算對應的該伺服器1、2的一伺服器功耗，並將該伺服器功耗記錄於該電源管理資訊中。
以下為方便說明起見，該等伺服器1、2的數量是以兩個為例作說明。該等基板管理控制器11、21相互電連接，例如是經由對應的該伺服器1、2所包含的一網路晶片(圖未示)而建立連線，且該等基板管理控制器11、21之其中一者運作在一主控(Master)模式，該等基板管理控制器11、21之其它者運作在一從屬(Slave)模式，例如該基板管理控制器11及該基板管理控制器21分別運作在該主控模式及該從屬模式。
運作在該從屬模式的該每一基板管理控制器21將對應的該電源管理資訊傳送至運作在該主控模式的該基板管理控制器11，即該基板管理控制器21將對應的該電源管理資訊傳送至該基板管理控制器11。
運作在該主控模式的該基板管理控制器11還電連接自身對應的以及運作在該從屬模式的該等基板管理控制器12所對應的該等電源管理單元22，並根據自身對應的及所接收的該等電源管理資訊控制該等電源管理單元12、22作電源管理。更詳細地說，運作在該主控模式的該基板管理控制器11根據該每一電源管理資訊，及對應的一預設的第一過載警示點，在判斷對應的該電源管理單元12、22過載時，控制對應的該電源管理單元12、22不輸出該直流輸出電壓亦即不輸出對應的該直流輸出電流。舉例來說，該第一過載警示點是一預設電流值，當該電源管理單元12的該電源管理資訊的該直流輸出電流的大小超過該預設電流值時，該基板管理控制器11控制該電源管理單元22不輸出該直流輸出電壓亦即不輸出對應的該直流輸出電流，以避免過載的情況發生。
此外，該每一基板管理控制器11、21還分別電連接對應的該應用電路13、23，以接收對應的一運作資訊，該運作資訊包含該應用電路13、23所偵測的一運作電壓、一運作電流、一操作溫度之其中至少一者。
該每一基板管理控制器11、21還根據所接收的該運作資訊控制對應的該電源管理單元12、22及對應的該應用電路13、23作電源管理。更詳細地說，該每一基板管理控制器11、12根據該每一運作資訊，及對應的一預設的第二過載警示點，在判斷對應的該應用電路13、23過載時，控制對應的該應用電路13、23改變運作的模式。要特別補充說明的是：該每一基板管理控制器11、12所根據的該每一第二過載警示點可以依照該應用電路13、23不同，而可以有不同的數值。此外，當該每一應用電路13、23所接收來自對應的該電源管理單元12、22的該直流輸出電壓可以區分為多個電源迴路時，該等電源迴路也能夠分別具有對應的多個相同或不同的第二過載警示點。
舉例來說，該第二過載警示點是一預設溫度值，當該應用電路13的該運作資訊的該操作溫度的大小超過該預設溫度值時，該基板管理控制器11控制該應用電路13，例如是一個顯示晶片，操作在一省電模式。或者，該第二過載警示點是一預設功耗值，當該應用電路23的該運作資訊的運作功耗的大小高於該預設功耗值時，該基板管理控制器21控制該應用電路23，例如是一個中央處理器，操作在一降頻模式。
另外要特別補充說明的是：該每一伺服器1、2的該電源管理單元12、22及該伺服器機櫃的該電源供應器(圖未示)可以包含各自的過載保護電路，以監控對應的該直流輸出電壓或對應的該直流輸出電流。該等過載保護電路是為避免該等應用電路13、23發生過載時導致硬體的損壞，而本發明的該第一過載警示點及該第二過載警示點所指的過載，是指該等應用電路13、23所消耗的該運作電流或所接收的該運作電壓已經偏離原先安排或設計的一預定範圍，而藉由該基板管理控制器11、21執行適當的電源管理。
此外，使用者或管理者可以藉由一使用者介面(User interface)，經由網路控制運作在該主控模式的該基板管理控制器11，以透過該等電源管理單元12、22監看該等應用電路13、23的運作情況，且可以更新該等第一過載警示點及該等第二過載警示點。
綜上所述，藉由運作在該主控模式的該基板管理控制器經由運作在該從屬模式的其他該等基板管理控制器獲得全部的該等電源管理單元的該等電源管理資訊，及該等應用電路的該等運作資訊，並根據該每一電源管理資訊及該每一運作資訊之其中至少一者，判斷對應的該電源管理單元的供電狀況及該應用電路的運作狀況，進而控制該等電源管理單元及該等應用電路，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1:伺服器11:基板管理控制器12:電源管理單元13:應用電路2:伺服器21:基板管理控制器22:電源管理單元23:應用電路
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明本發明伺服器機櫃的一實施例。
1:伺服器
11:基板管理控制器
12:電源管理單元
13:應用電路
2:伺服器
21:基板管理控制器
22:電源管理單元
23:應用電路

Claims (6)

  1. 一種伺服器機櫃，包含多個伺服器，該每一伺服器包括： 一電源管理單元，接收一直流輸入電壓以轉換而輸出一直流輸出電壓，且該直流輸出電壓對應一直流輸出電流； 一應用電路，電連接該電源管理單元以接收該直流輸出電壓以作為運作的電源；及 一基板管理控制器，電連接該電源管理單元以接收該電源管理單元的一電源管理資訊； 其中，該等基板管理控制器相互電連接，且該等基板管理控制器之其中一者運作在一主控模式，該等基板管理控制器之其它者運作在一從屬模式， 運作在該從屬模式的該每一基板管理控制器將對應的該電源管理資訊傳送至運作在該主控模式的該基板管理控制器， 運作在該主控模式的該基板管理控制器還電連接運作在該從屬模式的該等基板管理控制器所對應的該等電源管理單元，並根據包括運作在該主控模式的該基板管理控制器所對應的及所接收的該等電源管理資訊分別控制該等電源管理單元作電源管理。
  2. 如請求項1所述的伺服器機櫃，其中，該每一電源管理資訊包含對應的該直流輸出電壓、對應的該直流輸出電流、及對應的該應用電路的一運作資訊之其中至少一者，且每一該基板管理控制器根據所接收到該電源管理資訊計算對應該伺服器的一伺服器功耗，並將該伺服器功耗記錄於該電源管理資訊中，運作在該主控模式的該基板管理控制器根據該每一電源管理資訊，及對應的一預設的第一過載警示點，在判斷對應的該電源管理單元過載時，控制對應的該電源管理單元不輸出該直流輸出電壓。
  3. 如請求項1所述的伺服器機櫃，其中，該每一基板管理控制器還電連接對應的該應用電路，並由對應的該電源管理單元接收對應的該應用電路的一運作資訊該運作資訊包含該電源管理單元所偵測的一運作電壓、一運作電流、一運作功耗、一操作溫度及一運作狀態之其中至少一者， 該每一基板管理控制器還根據所接收的該運作資訊控制對應的該電源管理單元及對應的該應用電路作電源管理。
  4. 如請求項3所述的伺服器機櫃，其中，該每一基板管理控制器根據對應的該運作資訊，及對應的一預設的第二過載警示點，判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路改變運作的模式。
  5. 如請求項4所述的伺服器機櫃，其中，當該等基板管理控制器之其中一者判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路操作在一省電模式。
  6. 如請求項4所述的伺服器機櫃，其中，當該等基板管理控制器之其中一者判斷對應的該應用電路過載時，控制對應的該應用電路操作在一降頻模式。
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