TWI450086B - 磁碟陣列卡以及具有擴充功能之磁碟陣列系統 - Google Patents

Description

磁碟陣列卡以及具有擴充功能之磁碟陣列系統

本發明主要關於一種磁碟陣列卡，尤指一種具有切換單元之磁碟陣列卡。

當使用者於一電腦裝置欲執行磁碟陣列功能時，可購置一磁碟陣列卡，並將磁碟陣列卡設置於電腦裝置之主機板上。一般而言，磁碟陣列卡具有固定之磁碟連接埠，因此磁碟陣列卡所能連接之硬碟等儲存裝置的數目是固定的。因此當使用者日後增加儲存裝置時，需另外更換一全新且具有足夠數目之磁碟連接埠的磁碟陣列卡，原本之磁碟陣列卡多半會被廢棄，造成了環保上的問題。此外，具有越多磁碟連接埠的磁碟陣列卡的價格越高，增加了使用者擴充電腦裝置之成本。

為了解決上述習知技術之缺失，本發明之目的為提供一種磁碟陣列卡。磁碟陣列卡可根據一使用者設定致能或失能之磁碟陣列之功能。如此，磁碟陣列卡可與另一磁碟陣列卡耦接，以擴充另一磁碟陣列卡能控制儲存裝置以執行磁碟陣列功能的數目。

為了達到上述之目的，本發明提供了一種磁碟陣列卡，包括：一控制器、一切換單元、以及複數個磁碟連接埠。控制器包括一磁碟陣列模組。切換單元耦接於控制器，並根據一使用者設定致能或失能磁碟陣列模組。複數個磁碟連接埠分別耦接於控制器。當磁碟陣列模組失能以及磁碟陣列卡耦接於另一磁碟陣列卡時，磁碟連接埠與另一磁碟陣列卡耦接。

為了達到上述之目的，本發明另提供了一具有擴充功能之磁碟陣列系統，包括一第一磁碟陣列卡、複數個第一儲存裝置、一第二磁碟陣列卡、以及複數個第二儲存裝置。第一磁碟陣列卡包括一第一控制器以及一第一切換單元。第一控制器包括一第一磁碟陣列模組。第一切換單元耦接於第一控制器，並根據一使用者設定致能或失能第一磁碟陣列模組。第一儲存裝置分別耦接於第一控制器。第二磁碟陣列卡耦接於第一磁碟陣列卡，並包括一第二控制器。第二儲存裝置分別耦接於第二控制器。當第一磁碟陣列模組失能時，第二控制器與第一儲存裝置以及第二儲存裝置耦接，並控制第一儲存裝置以及第二儲存裝置以執行磁碟陣列功能。

綜上所述，本發明之磁碟陣列系統，利用切換單元將第一磁碟陣列卡之磁碟陣列功能失能，因此第二磁碟陣列卡可控制連接於第一磁碟陣列卡之第一儲存裝置以及連接於第二磁碟陣列卡本身之第二儲存裝置，以執行磁碟陣列功能。因此當使用者擴充儲存裝置時不需廢棄原有之磁碟陣列卡，可減少環境之污染。另外，使用者亦可視擴充儲存裝置之數目，選擇具有適當數目之磁碟連接埠的磁碟陣列卡，以降低擴充磁碟陣列系統之成本。

請參閱第1圖，為本發明之磁碟陣列卡10之第一實施例的功能方塊圖。磁碟陣列卡10可獨立提供磁碟陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disks)功能，並可根據一使用者設定致能或失能磁碟陣列卡10之磁碟陣列功能。磁碟陣列卡10包括一控制器(controller)11、複數個磁碟連接埠12、一記憶體13、一輸出入晶片14、一切換單元15、以及一連接器16。控制器11可為一處理晶片，並包括一磁碟陣列模組111，經由控制器11執行磁碟陣列模組111以提供前述之磁碟陣列功能。

磁碟連接埠12分別耦接於控制器11。每一磁碟連接埠12可連接一儲存裝置E1，例如硬碟(hard disk)或是固態硬碟(SSD,solid-state drive)。控制器11執行磁碟陣列模組111後，控制器11可控制儲存裝置E1以執行各式之磁碟陣列功能。前述之磁碟陣列功能為一習知技術，在此並不多加解釋。

記憶體13耦接於控制器11。記憶體13可作為控制器11之暫存記憶體13，其可暫存寫入於儲存裝置E1之資料或是暫存由儲存裝置E1讀取之資料。

輸出入晶片14耦接於控制器11。輸出入晶片14包括一輸出入模組141，其可為一基本輸出入系統(BIOS,Basic Input/Output System)。使用者可經由控制器11執行輸出入模組141，以針對磁碟陣列卡10進行設定，例如指定磁碟陣列卡10針對儲存裝置E1所進行之磁碟陣列功能之模式。

切換單元15可為一跳線(Jumper)等開關。切換單元15耦接於控制器11，並可根據一使用者設定致能或失能磁碟陣列模組111。例如當切換單元15為一開啟狀態時，控制器11可執行磁碟陣列模組111，因此磁碟陣列模組111為一致能狀態，使得磁碟陣列卡10可執行磁碟陣列功能。當切換單元15為一關閉狀態時，控制器11不可執行磁碟陣列模組111，因此磁碟陣列模組111為一失能狀態，使得磁碟陣列卡10無法執行磁碟陣列功能。

連接器16可為一週邊組件互連(PCI,Peripheral Component Interconnect)連接器16，耦接於控制器11。

請參考第2圖，為本發明之磁碟陣列系統1之第一實施例之功能方塊圖。當使用者欲設置更多的儲存裝置時，可另外購置另一磁碟陣列卡20來連接儲存裝置，以形成本實施例之磁碟陣列系統1。磁碟陣列系統1可為一個人電腦或是一網路附接儲存器(NAS,Network Attached Storage)。磁碟陣列系統1包括複數個磁碟陣列卡10、20、以及一主機板30(motherboard)。磁碟陣列卡10與磁碟陣列卡20分別設置於主機板30上。於本實施例中僅舉出兩個磁碟陣列卡10、20加以說明，然而，磁碟陣列卡之數目可為三個以上。

磁碟陣列卡20可與磁碟陣列卡10相同或大致相同，磁碟陣列卡20包括一控制器21、一磁碟連接埠22、一記憶體23、一輸出入晶片24、一切換單元25、以及一連接器26。控制器21包括磁碟陣列模組211，每一磁碟連接埠22可分別連接一儲存裝置E2。前述之磁碟連接埠22之數量可與磁碟連接埠12相同或不同。舉例而言，於本實施例中，使用者欲設置六個儲存裝置E1、E2，因此使用者可另外購置具有三個磁碟連接埠22之磁碟陣列卡20，使用者不需購置價格較高之具有六個磁碟連接埠之磁碟陣列卡，因此可減少擴充磁碟陣列系統1之成本。另外，前述磁碟陣列卡20之元件的相關說明，可參考磁碟陣列卡10之相關描述，在此不多加解釋。

主機板30包括一處理器31、以及複數個插槽32、33。處理器31可為一中央處理單元(CPU)。插槽32、33可為一週邊組件互連(PCI)插槽，耦接於處理器31。連接器16連接於插槽32以及連接器26連接於插槽33，以與處理器31耦接，因此磁碟陣列卡10可經由主機板30耦接於磁碟陣列卡20。

於本實施例中，磁碟陣列卡10之切換單元15設定為一開啟狀態以及磁碟陣列卡20之切換單元25設定為一關閉狀態，因此磁碟陣列模組211為一失能狀態，也就是說與磁碟陣列卡10耦接之磁碟陣列卡20需將磁碟陣列功能失能。此時，磁碟陣列卡20已無法獨立執行磁碟陣列之功能。磁碟陣列卡10可經由使用者設定輸出入模組141以使得控制器11可經由主機板30與磁碟連接埠22耦接，並且讓磁碟陣列卡10可控制磁碟連接埠22所連接之儲存裝置E2。因此控制器11可控制儲存裝置E1以及儲存裝置E2以執行磁碟陣列功能，磁碟陣列卡10所能控制之儲存裝置E1、E2的數目得以擴充。

切換單元25根據使用者設定可致能或失能控制器21及/或記憶體23。前述控制器21為失能時，指的是控制器21失去運算之能力，然而即使控制器21失能，連接器26亦可直通(pass through)控制器21以與磁碟連接埠22以及記憶體23等耦接。舉例而言，當切換單元25為一關閉狀態時，磁碟陣列模組211為失能狀態，控制器21及/或記憶體23亦可為失能狀態，如此可節省磁碟陣列卡20之消耗電力。

於本實施例中亦可具有下列變化，當切換單元25為一關閉狀態時，控制器21可保持致能狀態，但磁碟陣列模組211仍保持失能狀態。由於控制器11與控制器21耦接，控制器11可控制控制器21運作，以使得控制器21可輔助或協同(cooperation)控制器11之資料處理，以增加磁碟陣列系統1之效能。另外，當切換單元25為一關閉狀態時，記憶體23可保持致能狀態。由於控制器11與記憶體23耦接，記憶體23可暫存儲存裝置E2之資料，可進一步增加儲存裝置E2之存取效能。

請參考第3圖，為本發明之磁碟陣列系統1a之第二實施例之功能方塊圖。與第一實施例不同之處在於，磁碟陣列系統1a之磁碟陣列卡10a更包括了一結合埠17，磁碟陣列卡20a更包括了一結合埠27。結合埠17以及結合埠27經由一連接單元L1連接，前述之連接單元L1可為傳輸線。

當磁碟陣列卡10a之切換單元15設定為一開啟狀態以及磁碟陣列卡20a之切換單元25設定為一關閉狀態。控制器11可不需經過主機板30直接經由連接單元L1耦接控制器21。因此控制器11可直接經由連接單元L1控制儲存裝置E2以執行磁碟陣列功能，另外，控制器11亦可直接經由連接單元L1直接控制前述之控制器21或記憶體23以增加磁碟陣列系統1a之效能。

綜上所述，本發明之磁碟陣列系統，利用切換單元將一磁碟陣列卡之磁碟陣列功能失能，並與另一磁碟陣列卡耦接藉以擴充儲存裝置。因此當使用者擴充儲存裝置時不需廢棄原有之磁碟陣列卡，可減少環境之污染。另外，使用者亦可視擴充儲存裝置之數目，選擇具有適當數目之磁碟連接埠的磁碟陣列卡，以降低擴充磁碟陣列系統之成本。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，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。

1、1a．．．磁碟陣列系統

10、10a、20、20a．．．磁碟陣列卡

11、21．．．控制器

111、211．．．磁碟陣列模組

12、22．．．磁碟連接埠

13、23．．．記憶體

14、24．．．輸出入晶片

141．．．輸出入模組

15、25．．．切換單元

16、26．．．連接器

17、27．．．結合埠

30．．．主機板

31．．．處理器

32、33．．．插槽

E1、E2．．．儲存裝置

L1．．．連接單元

第1圖為本發明之磁碟陣列卡之第一實施例的功能方塊圖；

第2圖為本發明之磁碟陣列系統之第一實施例的功能方塊圖；以及

第3圖為本發明之磁碟陣列系統之第二實施例的功能方塊圖。

10．．．磁碟陣列卡

11．．．控制器

111．．．磁碟陣列模組

12．．．磁碟連接埠

13．．．記憶體

14．．．輸出入晶片

141．．．輸出入模組

15．．．切換單元

16．．．連接器

E1．．．儲存裝置

Claims (12)

1. 一種磁碟陣列卡，包括：一控制器，包括一磁碟陣列模組，用以執行磁碟陣列功能；一切換單元，耦接於該控制器，並根據一使用者設定致能或失能該磁碟陣列模組；以及複數個磁碟連接埠，分別耦接於該控制器，並用以分別連接複數個儲存裝置；其中當利用該切換單元將該磁碟陣列模組失能以及該磁碟陣列卡耦接於另一磁碟陣列卡時，該磁碟連接埠與該另一磁碟陣列卡耦接，且由該另一磁碟陣列卡控制該等儲存裝置以執行磁碟陣列功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之磁碟陣列卡，其中該切換單元根據該使用者設定致能或失能該控制器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之磁碟陣列卡，其中當該磁碟陣列模組失能時，該控制器與該另一磁碟陣列卡之一控制器耦接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之磁碟陣列卡，更包括一記憶體耦接於該控制器，其中該切換單元根據該使用者設定致能或失能該記憶體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之磁碟陣列卡，更包括一記憶體耦接於該控制器，其中當該磁碟陣列模組失能時，該記憶體與該另一磁碟陣列卡之一控制器耦接。
6. 一種具有擴充功能之磁碟陣列系統，包括：一主機板； 一第一磁碟陣列卡，設置於該主機板，包括：一第一控制器，包括一第一磁碟陣列模組，用以執行磁碟陣列功能；以及一第一切換單元，耦接於該第一控制器，並根據一使用者設定致能或失能該第一磁碟陣列模組；複數個第一儲存裝置，分別耦接於該第一控制器；以及一第二磁碟陣列卡，設置於該主機板並耦接於該第一磁碟陣列卡，該第二磁碟陣列卡包括：一第二控制器，包括一第二磁碟陣列模組，用以執行磁碟陣列功能；以及複數個第二儲存裝置，分別耦接於該第二控制器；其中當利用該切換單元將該第一磁碟陣列模組之磁碟陣列功能失能時，該第二控制器經由該第一控制器與該等第一儲存裝置耦接，並且該第二磁碟陣列模組控制該等第一儲存裝置以及該等第二儲存裝置以執行磁碟陣列功能。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，其中該第一切換單元根據該使用者設定致能或失能該第一控制器。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，其中當該第一磁碟陣列模組失能時，該第二控制器耦接於該第一控制器，並控制該第一控制器。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，更包括一第一記憶體耦接於該第一控制 器，其中該第一切換單元根據該使用者設定致能或失能該第一記憶體。
10. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，更包括一第一記憶體耦接於該控制器，其中當該第一磁碟陣列模組失能時，該第二控制器與該第一記憶體耦接，並控制該第一記憶體。
11. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，其中該第一磁碟陣列卡經由該主機板耦接於該第二磁碟陣列卡。
12. 如申請專利範圍第6項所述之具有擴充功能之磁碟陣列系統，其中該第一磁碟陣列卡以及該第二磁碟陣列卡經由一連接單元耦接。