TW463097B - Hot plug control of MP based computer system - Google Patents

Description

4 63 09 7 五、發明說明（1) 發明背景 1. 發明領域 本發明概言之係關於電腦系統，尤其係關於一種升級或 服務電腦元件之方法，且更明確地說係關於一種控制通往 電腦元件之電壓源之方法，其中該等電腦元件是在電腦系 統之運作期間受到移去或加入，亦即在不停止供電至電腦 系統或中斷服務之下。 2. 相關技術說明 現代計算系統通常是利用藉由一廣義互連裝置來連接之 一些處理單元與一主記憶體來建造。一傳統多重處理器電 腦系統1 0之基本結構展示於圖1。電腦系統1 0具有許多處 理單元（CPU )12a，12b，與12c，且該等處理單元連接至各 種週邊裝置，或輸入/輸出（I/O)裝置14(例如顯示器，鍵 盤，與永久儲存裝置），記憶體裝置1 6 (隨機存取記憶體或 RAM )，與韌體1 8，其中處理單元使用記憶體裝置來執行程 式指令，而韌體之主要目標是，當電腦一旦受到啟動時， 自該等週邊裝置之一週邊裝置中（通常是永久記憶體裝置） 搜尋及載入一作業系統。 處理單元12a-12c藉由各種裝置，包括匯流排20，來與 週邊裝置，記憶體及韌體進行通訊。電腦系統1 0可具有未 受到展示之許多額外元件，例如用以連接至，例如，數據 機或印表機之串列埠及並列埠。熟悉本技術領域者應可進 一步理解存在其他元件可與圖1之方塊圖所展示之該等元 件一起受到使用；例如，一顯示器轉接器可用以控制一視

4 63 09 7 五、發明說明（2) -------- 訊顯示器，一記憶體控制器可用以存取記情 電腦也可具有多於三處理單元。在對稱型^ ’等等。 (SMP)電腦中，所有處理單元12a〜12c通常3重處理器 話說，他們皆使用一相同之指令及協定集=目同的，換句 作，且通常具有相同之架構。 ” D %子集合來運 傳統之電腦系統經常允許使用者在工廠 移去各種元件。對於週邊裝η可藉由使用—後增加或 =排，例如工業標準架構（ISA)匯流排或週邊 匯 (pci)匯流排，來達成。使用者經常增加之 牛 記憶體。此記憶體通常包含可依需要來增 广-主 口；組。▲更最近之電腦設計中，甚至可增 擴充匯流排’例如iSA及？(：1匯流排，原來受到極大限 哭!祕因為在增加任何週邊裝置至PCI轉接器槽或自pci轉接 :a移去任何週邊裝置之前，必須停止供電至整個電腦系 f ,且接著再度供電（重新啟動）以正確啟始作業系統與任 ^新的週邊裝置。更最近，已設計出可在系統完全運作之 ’在無任何服務中斷之下，增加至電腦系統或自電腦系 ^ =去之電腦硬體元件，例如"可熱插接"PC I轉接器^ pC Ϊ 別Μ排之每—pc J轉接器槽皆具有一分別之電力線，一分 之重置線’與—連接該槽至PC I匯流排之開關，以允許 : #PC 1匯流排保持電氣絕緣’且在一新的PC1裝置插入 该槽之後重新受到致動。 此種熱插接能力從未擴充至核心或低階元件，例如處理

4 63 097 五、發明說明（3) _____ 器，系統記憶體，或電壓^ 產生具有精確電壓之所需j節器模組（VRM)，而VRM是用以 系統中處理器及系統力源/參考。雖然在某些傳統 或服務而言仍然必須停止文到增加或移去，就此種升級 VRM之元件通常是無法移去’電至该等系統。.另外，例如 程師之現場服務，因為v R M i且任何置換皆需要一合格工 不幸的是’使用者;能疋以λ線連接至系統·。 且另外想要置換一有暇2不僅想要增加另一pci裝置，而 在無服務中斷之下。對於，，理器，記憶體庫，或VRM， 網路之大型飼服器），'可；〜許夕電腦系統（尤其是用於主從 統，且執行此種服務運作有數百j吏用者連接至該電腦系 同時，在用於關鍵任務應而之停機時間可能極為昂貴。 務中斷之下執行所有維g或二S :，最好是能夠在無服 一有瑕疵之元件時。 < 、運作，尤其是當必須置換 提供此種可熱插接裝置 流之控制。必須維持每一於涉及之㈣及電 控制，但是目前可供使用之雷裝置之電力特徵之個別 擴充之熱插接能力也使以一 ^ f =計無法提供此種控制。 ^電腦系統之其他部份，例到考慮之方式來產 ::統，之適當狀態信號變為：，、=運作之勒體或作 控制電腦系統之可熱插接裝置;因此，最好提供—種 升級或服務，而無需停止供兩$ & ，以允許系 =果該方法可輕易處理極多可或中斷系 否存在电力故障’則更為有利。 463097 五、發明說明（4) 發明摘要 因此本發明之一目標是提供一種升級或服務一電腦系統 之元件之改良方法。 本發明之另一目標是提供，在不中斷系統運作之下，允 許多種電腦元件受到升級或服務之此種方法。 本發明之另一目標是提供個別地仔細控制及監測供應至 任何此種可熱插接裝置之電力之此種方法。 前述目標可在不中斷電腦系統之運作之下利用一種服務 電腦系統之方法來達成，且該種方法通常包含下列步驟： 連接至少一電腦元件至電腦系統之一板，該電腦元件具有 一電壓輸入，利用電腦系統之一控制電路來偵測該電腦元 件是否連接至該系統板，供應電力至該電腦元件之電壓輸 入以回應該偵測步驟，且其後監測供應至該電腦元件之電 壓輸入之電力。該方法可有利地用以提供核心電腦元件， 例如CPU模組與電壓調節器模組，之可移去式互連（熱插 接）。該方法進一步包含下列步驟：停止供電至該電腦元件 之電壓輸入，以回應決定供應至該電腦元件之電壓輸入之 電力的電流位準超過一指定位準。一故障信號鎖定於一作 用狀態以回應該決定；當自系統移去該元件時，故障信號 受到重置。 此方法也適用於多個可熱插接元件，其中供應至每一元 件之電力是個別受到監測。控制電路可依照任何所要之順 序來排序通往諸元件之電力。來自該等電腦元件之多個電 壓良好信號在控制電路中合併，且控制電路基於來自該等

第9頁 4 63 097 五、發明說明（5) 電腦元件之多個電壓良好信號來產生一系統電力良好信 號。 在閱讀下列詳細之書面說明之後應可明瞭本發明之前 述，以及額外目標，特點與優點。 附圖簡短說明 據信為本發明之特徵之新奇特點陳述於附加之申請專利 範圍。但是，當參照附圖來閱讀一示範實例之下列詳細說 明時，應可最易瞭解本發明本身，以及本發明之一較佳使 用模式，其他目標，與優點，其中：

圖1是一以前技術之多重處理器電腦系統之方塊圖； 圖2是一根據本發明一實例之電腦系統之電力子系統的 方塊圖，且該方塊圖展示該電腦系統所用之多個可熱插接 裝置之一裝置的控制與監測； 圖3是可用於圖2熱插接控制電路之可現場程式設計閘陣 列之一建構的圖形表示；且 圖4是根據本發明之一實例用以供應電力至一可熱插接 裝置之軟啟動電路之不意圖。 示範實例說明

現在請參看諸圖’且尤其請參看圖2，該圖展不根據本 發明來建造之一電力子系統30之一實例，且該電力子系統 3 0是用於一具有多個可熱插接裝置之電腦系統。圖2只描 述一此種可熱插接裝置3 2，但是應可瞭解下列說明適用於 總體電腦架構所能提供之任何數目之可熱插接裝置。 雖然本發明可應用於熱插接週邊裝置，本發明特別受到

第10頁 a 6309? 五、發明說明（6) 調整以用於#週邊元件，例如中央處理單元（CPU或處理 器），或甚至更低階之元件’例如電壓調節器模組（VRM)。 該等元件可變成可熱插接’如美國專利申請序列號碼 0 9/_____與0 9/______(流水號AT 9-9 8-72 9 與AT9 ~ 9 8 - 8 3 5 )所述，且在此提及該等專利申請以供參考。該等 CPU與VRM可利用安裝衿一系統板之連接器來增加或移去。 在此實例中’電力子_統3 0包含單一熱插接控制電路 34，與個別之軟啟動電路36(每一可熱插接電路32皆具有 一軟啟動電路）°在一裝置受到連接之前，軟啟動電路36 是關閉（off ) ’而導致無輸入電壓（Vin)通往裝置32 ^當該 装置置放於一對應槽或插座時，來自裝置32之,，存在^出Λ ”（Presence Detec(t)信號輸出變為作用。存在谓出線具有 一通往可熱插接裝置之接地之下拉電阻琴。合兮歩二 在時，該信號漂浮，而當該裝置存在二存 -旦熱插接控制電路貞出裝置32之存在，則其 動電路36，且軟啟動電路36接通通往熱插接裝置32<V 。 下文將進一步說明軟啟動電路3 6。 ιη 4熱插接控制電路34提供於此實例 疋該熱插接控制電路受到調整以處理重】仁 34可依照任何所要（預先裝置）。熱插接控制電路 之電壓。熱插接;制預電先路 料 動電路36是否存在故障。t m仏號來監测軟啟 電路34關閉軟啟動電路3 6。 、出 故卩早，則熱插接控制

第11頁

4 63 09 五、發明說明（7) 一熱插接控制麗tf之構詳=配置之 县坰敕少* _ 斤·，，田十面圖。熱插接控制FPGA 38 等箅：炙:二用於可熱插接之VRM ’可熱插接之cpU模組， 啟動:在偵出信號輸入至軟啟動控制邏輯3 5，且軟 具有多個對應之軟啟動。—線做為其之 =制ί:37ϊ=同樣地輸入至故障控制邏輯37，且故 备一勒八有夕個對應之重置線做為其之輸出。來自 電力σ良：二r二或cpu四物組之電壓良好信號分別合併於 # % ^ @ ^=輯39，且電力良好控制邏輯39為系統之其 餘部伤產生電力良好信號。 於^4-5 動♦電路36 之一實例。S0FT_START-0N/0FF 信 ：；Γ：?： 40 ^ ^ ^〇TPLUG_INPUf v〇L；AGE Λ 伏“ ί?!路之輸入電壓。在此範例中’輸入電壓是48 =庙Ϊ 一連接至外部電力源，例如110伏特交流牆 壁插座，之電源（未受到展示）來提供。 二^ Ϊ電流感測電阻器41之電壓超過一指定位準（例

UrC39^7^)；fe ，則—邏輯電路件號碼 _故产#节供一故障輪出44。許多比較器46，48與50鎖定 以早° ’且維持該故障信號為高（作用）直到

m~REsET信號允許其受到重置為止。只要故障信 "^ 、、’熱插接控制電路34維持SOFT —START_0N/0FF 於低位準’以保持電力h〇tplug — input—為

第12頁 4 63 097 五、發明說明（8) 關閉。一旦，例如，該裝置受到移去，則重置信號可受到 致動，而該裝置之移去也是藉由存在偵出信號來偵測。

Unit rode零件之接腳C1P與C1N連接至一上充電幫浦電容 器’而接聊C2P與C2N連接至一下充電幫浦電容器。接腳 OUTPUT是通往NM0S通過組件之輸出，且接腳SENSE是來自 感測電阻器4 1之感測電壓輸入。接腳CT之電容值決在 重試以前之最大故障時…重試特點在中= SOFT_SURT_RESET電路來解致能。接腳ΜΑχι之電阻決定最 允許產生電流。接腳FLT0UT#是用於故障輸出顯示。 號2接腳Vss(裝置之負參考），接腳l(晶片之接 . 5 ^Vref/CATFLT# (用以私式设計MAXI之輸出參考，與雪崩故障輸出）。 可以Κϊίί應可理解本發明提供-個別控制通往 了？插接裝置之電壓源之有效方④。因 y 广二’例如CPU模組細，做為可熱插接裝置以；用 (且很方便）。因為FPGA很容易受到傪改， f為叮月b 伸縮至實際上任何數目之可熱插接裝置。'本發明也可 雖然參照特定實例來說明本發立上 ::。一旦閱讀本發明之說明，·悉本技術d思受到 :揭：之實例之各種修&，以及本發明之心者應可明 ΐ辑i文思謂在不脫離本發明之精神或範，之；：。因 範圍。 可疋義於附加之申請專利

第13頁

Claims (1)

1. 463 037 六、申請專利範圍 1. 一種在不中斷一電腦系統之服務之下服務該電腦系統 之方法，包含下列步驟： 連接至少一電腦元件至該電腦系統之一板，該電腦元 件具有一電壓輸入； 利用該電腦系統之一控制電路來偵測該電腦元件是否 連接至該系統板； 供應電力至該電腦元件之電壓輸入以回應該偵測步 驟；與 監測供應至該電腦元件之電壓輸入之電力。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該連接步驟連接 一CPU模組至系統板。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該連接步驟連接 一電壓調節器模組至系統板。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含下列步驟： 決定供應至該電腦元件之電壓輸入之電力的電流位準 超過一指定位準；與 停止供電至該電腦元件之電壓輸入以回應該決定步 驟。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，進一步包含下列步驟： 鎖定一故障信號於一作用狀態以回應該決定步驟； 自糸統板移去該電腦元件， 偵測該電腦元件是否受到移去；與 重置該故障信號以回應偵出該電腦元件受到移去之該 步驟。

   第14頁 4 63 097 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該連接步驟連接多個電腦元件至系統板，且每一元件 具有一電壓輸入； 該偵測步驟利用控制電路來偵測該等電腦元件之每一 電腦元件是否連接至系統板； 該供應步驟供應電力至該等電腦元件之每一電腦元件 之對應電壓輸入，以回應一給定連接之偵出；且 該監測步驟個别監測供應至該等電腦元件之每一電壓 輸入之電力。

   7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中控制電路依照一 預先定義之順序來排序通往該等元件之電力。 8. 如申請專利範圍第6項之方法，進一步包含下列步驟： 在控制電路中合併來自該等電腦元件之多個電壓良好 信號；與 利用控制電路基於來自該等電腦元件之多個電壓良好 信號來產生一系統電力良好信號。 9. 如申請專利範圍第6項之方法，進一步包含下列步驟： 決定供應至一給定電腦元件之電壓輸入之電力的電流 位準超過一指定位準；與

   停止供電至給定之電腦元件之電壓輸入以回應該決定 步驟。 1 0. —種用於一電腦系統之電力子系統，包含： 具有至少一連接器以接收該電腦系統之一元件之一電 路板，該電腦元件具有一電壓輸入；

   第15頁 4 63 097 六、申請專利範圍 偵測該電腦元件是否連接至該電路板之裝置； 供應電力至該電腦元件之電壓輸入以回應偵出該連接 之裝置；與 監測供應至該電腦元件之電壓輸入之電力的裝置。 11.如申請專利範圍第1 〇項之電力子系統，其中該供應 裝置包含啟動電路裝置，以平順提升該電腦元件之電壓輸 入之一電壓。 1 2.如申請專利範圍第1 0項之電力子系統，其中該供應 裝置包含一控制電路，且該控制電路具有一可現場程式設 計閘陣列。 1 3.如申請專利範圍第1 0項之電力子系統，進一步包含 裝置以停止供電至該電腦元件之電壓輸入，以回應決定供 應至該電腦元件之電壓輸入之電力的電流位準超過一指定 位準。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之電力子系統，進一步包含： 鎖定一故障信號於一作用狀態以回應決定電流位準超 過一指定位準之裝置；與 重置該故障信號以回應偵出該電腦元^件已自電路板移 去之裝置。 1 5.如申請專利範圍第1 0項之電力子系統，其中： 該電路板具有多個連接器以分別接收多個電腦元件， 每一元件皆具有一電壓輸入； 該偵測裝置偵測該等電腦元件之每一電腦元件是否連 接至該電路板；

   第16頁 463 09 六、申請專利範圍 該供應裝置供應電力 之對應電壓輸入以回應偵 該監測裝置個別監測 輸入之電力。 1 6.如申請專利範圍第1 裝置依照一預先定義之順 1 7.如申請專利範圍第1 合併來自該等電腦元 與 基於來自該等電腦元 系統電力良好信號之裝置 1 8. —種裝置，包含： 具有多個連接器以接 板，該等電腦元件具有電 偵測該等電腦元件之 路板之裝置； 一供應電力至給定電 連接之控制電路，且該控 陣列； 監測供應至給定電腦 回應於決定供應至給 電流位準超過一指定位準 壓輸入之裝置； 至該等電腦元件之每一電腦元件 出一給定連接；且 供應至該等電腦元件之每一電壓 5項之電力子系統，其中該供應 序來排序通往該等元件之電力。 5項之電力子系統，進一步包含： 件之多個電屋良好信號之裝置； 件之多個電壓良好信號來產生一 收電腦系統之對應元件之一電路 壓輸入； 一給定電腦元件是否連接至該電 腦元件之電壓輸入以回應偵出該 制電路具有一可現場程式設計閘 元件之電壓輸入之電力的裝置； 定電腦元件之電壓輸入之電力的 ，停止供電至給定電腦元件之電 鎖定一故障信號於一作用狀態以回應決定電流位準超

   O:\63\63367.PTD 第17頁 A 63 09 7

   O:\63\63367.PTD 苐18頁