TWI556113B - 可熱插拔的計算系統、電腦實施方法及系統 - Google Patents

可熱插拔的計算系統、電腦實施方法及系統 Download PDF

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Description

可熱插拔的計算系統、電腦實施方法及系統
本發明中關於一種用於電腦系統中的熱插拔技術。
為了遠端儲存、處理或分配大量的資料，資料中心典型地包含大量的伺服器或節點。舉例來說，一個資料中心可包含大量的機架單元，而各機架單元含有許多的節點及積體切換器。這些節點及切換器可以透過網路介面中的各層及協定傳送資料。
系統匯流排是一種連結，訊號可透過系統匯流排而在兩個或更多節點或切換器之間進行傳輸。舉例來說，高速周邊元件互連(Peripheral Component Interconnect express；PCIe)匯流排是一種通用的系統匯流排，其使得計算組件(例如：處理器、晶片組、快取、記憶體、擴充卡以及儲存裝置)得以互相通訊。
PCIe熱插拔技術使得PCIe裝置在不中斷正常系統運作或不需重新開機的情況下加入電腦或從電腦移 除。藉由降低在電源關閉或重新開啟系統時的延遲，PCIe熱插拔技術可以改善系統的效能同時改善效率。
本技術揭露一種利用PCIe熱插拔技術而達到高頻寬及低延遲資料傳輸的技術。
依據一些實施例，本技術可提供一種用於在一積體切換器及一群節點之間熱插拔功能的硬體及軟體規格。在現今網路設計中，電腦產品已經將網路介面卡(network interface controller；NIC)從一節點上解耦，並將NIC嵌入一個與該節點通訊的積體切換器當中。藉由將網路介面卡解耦，系統針對節點與切換器之間的資料傳輸可以獲得高頻寬以及低延遲PCIe協定之優點。
本發明針對熱插拔技術利用了周邊元件互連特別興趣小組(Peripheral Component Interconnect Special Interest Group；PCI-SGI)定義的標準元件。標準元件的例子包含一發光二極體電源指示器、一發光二極體注意指示器、一手動介面卡固定閂鎖(Manually-operated Retention Latch；MRL)、一MRL感測器、一注意按鈕、一軟體使用者介面(Soft User Interface)或插槽編號(Slot numbering)。
依據一些實施例，本技術針對可熱插拔裝置採取發光二極體圖案監視器以管理發光二極體圖案。可熱插拔裝置包括切換器、計算節點或儲存節點。發光二極體圖案監視器可以是一微處理器，其可透過實施一個或多個發光二極 體圖案邏輯來控制發光二極體的工作狀態(如：開啟/關閉/閃爍)。依據一些實施例，發光二極體圖案監視器可同步不同的輸入訊號以及產生單一個輸出訊號以顯示熱新增(hot-add)序列或熱移除(hot-remove)序列是否完成。該單一輸出訊號可以被傳送至一特定裝置的一電源指示器，例如電源指示發光二極體，以指示此裝置的一運作狀態。
依據一些實施例，本技術可利用一中斷訊號控制器例如通用型輸入輸出擴展器以致能此熱插拔功能。此種輸入輸出擴展器的一例子可以是PCA9559。舉例來說，中斷訊號控制器可為了熱插拔控制器產生一熱插拔中斷訊號以回應接收到熱新增訊號。熱插拔控制器可相應地控制此服務裝置的電源供應器。熱插拔控制器可裝載或卸載此服務裝置的一對應驅動器。
依據一些實施例，為了可熱插拔裝置，基板管理控制器(baseboard management controller；BMC)可模擬發光二極體圖案監視器的功能以及管理發光二極體圖案。依據一些實施例，基板管理控制器可模擬中斷訊號控制器的功能。
依據一些實施例，發光二極體電源指示器的一工作模式(開啟/關閉/閃爍)可以藉由發光二極體圖案監視器利用於此所述之一個或多個發光二極體圖案邏輯而被決定。
依據一些實施例，本技術可利用於此所述的一切換器熱新增序列或一切換器熱移除序列新增或移除一個 網路切換器。熱新增或熱移除切換器可以是積體切換器，其透過高速周邊元件互連(Peripheral Component Interconnect Express；PCIe)匯流排與一大群節點相連接。依據一些實施例，為了一大群節點，熱新增切換器可包含一群網路介面卡。
依據一些實施例，本技術可利用於此所述之節點熱新增序列或節點熱移除序列以新增或移除節點。節點可例如是儲存節點、計算結點或任何其它計算/儲存的功能節點。
雖然於此所述的許多例子是搭配PCIe匯流排，但需被瞭解的是這些僅是舉例而本技術在這一點上並不以此為限制。當然，任何可提供電腦元件之間的連結的系統匯流排可被使用，例如：工業標準結構(Industry standard architecture；ISA)輸入輸出匯流排、或VESA本地匯流排(VESA Local Bus；VLB)。
此外，儘管本討論使用基板管理控制器作為服務控制器的例子，本技術可適用於獨立於中央處理器及作業系統的其它服務控制器。
本發明的其它特色及好處將被描述於後段的敘述中且在敘述中清楚可見，或藉由實施後述的原理而被瞭解。本技術的特色及好處可藉由後面附上的申請專利範圍中所指出的器具及組合而被瞭解及得到。本技術中的這些及其他特色從後段的敘述及申請專利範圍將變的更加顯而易見，或可藉由實施於此提出的原理而被瞭解。
1、2、3‧‧‧節點輸入訊號
102、202‧‧‧伺服器機架
104‧‧‧伺服器盒
106、232‧‧‧積體切換器
108、206、208、210、212、214、320、340、420、430、520、530‧‧‧節點
222、224、226、228、230‧‧‧網路介面卡
310、410、510‧‧‧切換器
312、412、512‧‧‧切換控制器
314、414、514、538‧‧‧切換電源發光二極體
316、416、516‧‧‧切換注意按鈕
322、342、362、422、432‧‧‧中斷訊號控制器
324、344、424、434、524、534‧‧‧中央處理器
326、346、426、436、526、536‧‧‧熱插拔控制器
350、450、550‧‧‧高速周邊元件互連(PCIe)中介板
352、452‧‧‧發光二極體圖案監視器、發光二極體圖案管理器
354、356、358、454、456、458、554、556、558‧‧‧高速周邊元件互連(PCIe)插槽
428、438、528、538‧‧‧節點電源發光二極體
429、439、529、539‧‧‧節點注意按鈕
522、532、542、802‧‧‧基板管理控制器
602、604、606、608、610、702、704、706‧‧‧步驟
800‧‧‧計算架構、計算平台、系統架構
804‧‧‧處理器
806‧‧‧輸入裝置
808‧‧‧高速周邊元件互連(PCIe)裝置
810‧‧‧網路介面
812‧‧‧顯示器
814‧‧‧儲存裝置
826‧‧‧系統記憶體
本發明不同的實施方式或實施例被揭露於後段詳細的敘述及附圖中：第1圖是依據一些實施例所繪示之包括一伺服器機架及許多PCIe裝置之一整體系統示意圖。
第2圖是依據一些實施例所繪示之一PCIe切換器耦接至複數PCIe節點之例子的方塊圖。
第3A圖是依據一些實施例所繪示之一支援切換器熱插拔功能的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。
第3B圖是依據一些實施例所繪示之針對一支援切換器熱插拔功能的熱插拔PCIe系統的一範例流程圖。
第4圖是依據一些實施例所繪示之一支援節點熱插拔功能的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。
第5A圖是依據一些實施例所繪示之一具有一個或多個服務控制器的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。
第5B圖是依據一些實施例所繪示之一具有一個或多個服務控制器的熱插拔PCIe系統的一範例流程圖。
第6圖是依據一些實施例所繪示之一熱插拔PCIe系統的一範例流程圖。
第7圖是依據一些實施例所繪示之一熱插拔PCIe系統的另一範例流程圖。
第8圖是依據一些實施例所繪示之一種計算裝置的一計算平台。
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。
為了最理想的系統效能，計算系統在具有熱插拔功能下需要高頻寬及低延遲資料傳輸。具有熱插拔功能性的系統可以在不關機或不重新啟動系統的情況下增加或移除元件，從而實質上地降低系統的停機時間。
針對熱插拔技術，用於高處理量資料傳輸(例如：在資料中心中)的新計算/網路架構已產生持續性的挑戰，且其傳統上是基於傳統的計算結構。舉例來說，在伺服器機架中的傳統內建切換器按照IEEE 802.3使用一乙太介面進行訊號路由。乙太是一種可靠的協定，其提供高產量能力。然而，相較於其它高頻寬系統介面例如高速周邊元件互連(Peripheral Component Interconnect express；PCIe)，乙太介面可能具有低頻寬及高延遲。因此，乙太介面或其他網路介面卡(NICs)在高速資料傳輸中成為瓶頸。一種解法是將NIC從一節點移除且將NIC嵌入切換器中的矽，例如晶粒(die)。
舉例來說，為了多個與切換器通訊的節點，由Intel所提供的Red Rock CanyonTM Switch包含多個內建網路介面卡，例如四個網路介面卡在一個切換器中。
然而，多個內建的網路介面卡為了熱插拔功能產生一個新的問題，例如現有的PCIe熱插拔規格只定義了 一個PCIe裝置及對應的主機裝置之間的熱插拔技術，而並未提供針對多個PCIe裝置及對應的多個主機裝置之間熱插拔技術的硬體或軟體規格。
因此，為了計算系統中高頻寬及低延遲資料傳輸，提供多功能熱插拔技術是有需要的。
PCIe匯流排是一種用於連接多個周邊裝置的高速序列電腦輸入輸出(Innput/Output；I/O)系統匯流排。藉由使用點對點序列線取代共享式的並列匯流排架構，PCIe匯流排能夠提供高頻寬及低延遲之資料傳輸，例如：對於4.0版本的16線插槽，在每一個方向上超過每秒三百億位元組。
依據一些實施例，本技術可藉由利用多個控制器及嵌入在系統中的電源指示器以提供熱插拔功能至PCIe裝置。除了PCIe，本技術可提供熱插拔技術至其他高產量電腦輸入輸出擴充技術。
依據一些實施例，針對可熱插拔的裝置，例如切換器、計算節點或儲存節點，本技術可利用一發光二極體圖案監視器以管理發光二極體圖案。發光二極體圖案監視器可以是微處理器，其可藉由實施一個或多個發光二極體邏輯以控制發光二極體的工作狀態(如：開啟/關閉/閃爍)。依據一些實施例，發光二極體圖案監視器可同步不同的輸入訊號及產生單一個輸出訊號以指示熱新增序列或熱移除序列是否完成。該輸出訊號被傳送至一特定裝置的一電源指示器，用以指示例如移除該裝置是否恰當。電源指示器例如是 電源指示發光二極體。
依據一些實施例，本技術利用中斷訊號控制器例如通用型輸入輸出擴展器以致能此熱插拔功能。此種輸入輸出擴展器的一例子可以是PCA9559，其可為主要微處理器提供擴充能力，例如發光二極體控制。舉例來說，中斷訊號控制器可以產生用於熱插拔控制器的熱插拔中斷訊號以回應接收到熱新增訊號。熱插拔控制器可相應地控制服務裝置的電源供應。熱插拔控制器可裝載或卸載服務裝置的一對應驅動器。
基板管理控制器(baseboard management controller；BMC)是一種獨立且嵌入式的微控制器，在一些實施例中，負責周邊裝置(例如切換器、計算節點以及儲存節點)的管理及監視。基板管理控制器可以藉由I2C匯流排並透過智慧平台管理介面(Intelligent Platform Management Interface；IPMI)規格與其他裝置通訊。IPMI規格可定義硬體管理的介面。此外，IPMI可以藉由建立與基板管理控制器或其他獨立裝置控制器的網路連結以提供一個介面給計算系統。
依據一些實施例，基板管理控制器針對可熱插拔裝置可模擬發光二極體圖案監視器的功能。此外，基板管理控制器可模擬干擾訊號控制器的功能。依據一些實施例，基板管理控制器可簡化硬體設計及降低製造成本。
依據一些實施例，發光二極體電源指示器的工作模式(如：開啟/關閉/閃爍)可以利用此文中所述之發光 二極體圖案邏輯並藉由發光二極體監視器或基板管理控制器所決定。
依據一些實施例，本技術可利用此文所揭露的熱新增序列或熱移除序列以增加或移除裝置。
第1圖是依據一些實施例所繪示之包括一伺服器機架及許多PCIe裝置之一整體系統示意圖。應當理解的是，第1圖中的拓撲僅是一個例子，且任何數量的機架、切換器及網路組件可被包含在第1圖的系統中。
網路系統可以包括大量與許多網路介面連結的機架。舉例來說，系統可包含機架102，其具有多個伺服器盒(例如：伺服器盒104)。各伺服器盒可掌管一群伺服器或節點(例如：節點108)。依據它們各別的多個功能，這些節點可為儲存節點或是計算節點，或是兩者的組合。這些節點可以設置不同的客戶端應用程式，例如：電子郵件或是網頁應用程式。更進一步而言之，這些節點可經由內建於機架架構中的多層交換光纖傳輸資料。舉例來說，積體切換器106可以被建立在伺服器盒104中並提供網路功能給一群節點(例如：節點108)。此外，伺服器盒104可以是網路切換器盒、儲存盒或計算盒。
依據一些實施例，本技術針對機架內部的網路流動能夠進行PCIe資料傳輸。如同電腦擴充卡的標準，PCIe可透過一高速連結將周邊裝置連接至計算裝置。一般來說，任兩個PCIe裝置之間的連結是被熟知的連結，且可包含一個或多個連接線。由於PCIe可以進行點對點序列連結，因此PCIe可提供在乙太傳輸上之高速資料傳輸的好處。舉例來說，對於一 個16線插槽的PCIe裝置，PCIe資料傳輸可以超過每秒三百億位元。此外，依據本技術的實施例，其它高速資料傳輸協定可被用來機架內部的網路流動。
依據一些實施例，機架內部的資料通訊是透過高速PCIe匯流排而被傳送。PCIe匯流排包含可被PCIe擴充卡或PCIe適配器插入或移除的PCIe槽。PCIe匯流排為了熱插拔技術可包含其他標準元件，包含但不限於發光二極體電源指示器、發光二極體注意指示器、手動介面卡固定閂鎖(MRL)、MRL感測器、注意按鈕、軟體使用者介面或插槽編號。
舉例來說，電源指示器於視覺上可指示出插槽或卡的電源狀態，例如：開啟/關閉/過渡。依據一些實施例，電源指示器可以是選定一種顏色的發光二極體，例如是綠色。此外，電源指示器可以是切換電源發光二極體或節點電源發光二極體。
注意指示器可以顯示熱插拔操作的槽/卡。依據一些實施例，注意指示器可以是被選定為另一種顏色的發光二極體光，例如是黃色。
手動介面卡固定閂鎖(MRL)可以將插入的裝置或卡鎖在恰當位置。MRL感測器可以允許埠及系統軟體去偵測MRL是否開啟。注意按鈕可允許使用者藉由按下實體按鈕以要求熱插拔操作，例如插入或拔除裝置。
軟體使用者介面可允許使用者藉由與電腦介面互動以要求熱插拔運作。此外，被PCI-SGI所定義的插槽編號可提供視覺辨識以避免怠慢的人為失誤，例如移除不該移 除的節點。
更進一步，存在偵測可利用頻內或現存的偵測針腳而被實施。存在偵測技術被此領域具有通常知識者所熟知，以致對其進一步的說明是不需要的。
第2圖是依據一些實施例所繪示之一PCIe切換器耦接至複數PCIe節點之例子的方塊圖。舉例來說，伺服器盒202可包含一大群節點(例如：節點206、節點208、節點210、節點212及節點214)，各節點分別與一網路介面卡(例如：網路介面卡222、網路介面卡224、網路介面卡226、網路介面卡228及網路介面卡230)相關。這些網路介面卡可被嵌入在積體切換器232中。這些節點可以藉由如圖2所示的PCIe連結電性連接至這些網路介面卡。此種解耦網路介面卡的設計可以利用PCIe協定的高頻寬以及低延遲特性用於機架內部的網路流動。
在本技術的一方面，可以提供用於在一個切換器與多個節點之間熱插拔操作的硬體或軟體規格，其陳述於後段敘述中。
第3A圖是依據一些實施例所繪示之一支援切換器熱插拔功能的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。
舉例來說，依據一些實施例，網路切換器(例如：切換器310)可以利用於此所揭露的熱新增序列而與一個或多個節點(例如：節點320及節點340)連接。切換器可以是一積體切換器，其透過PCIe匯流排與一大群節點連接，該些節點位在機架內的伺服器盒中。依據一些實施例，切換器可 包括一大群網路介面卡(圖未示)，各網路介面卡可以被分配至一節點。
切換器310可相關於例如切換電源發光二極體314，其用以顯示切換器310的運作狀態，例如一過渡狀態、一電源開啟狀態或一電源關閉狀態。另外，切換電源發光二極體314可相關於PCIe插槽356，切換電源發光二極體314用以指示PCIe插槽356的對應運作狀態。切換器310進一步可相關於例如切換注意按鈕316，其可接收使用者的一輸入以初始熱新增序列。切換注意按鈕316可相關於PCIe插槽356。此外，電腦所提供的使用者介面可取代實體按鈕以接收使用者的輸入並進而初始熱新增序列。依據一些實施例，熱新增序列可以但不限於包括下述步驟：首先，使用者可將切換器310插入一位於伺服器盒中的無供電PCIe插槽(例如：PCIe插槽356)。此新加入的切換器可包括多個針對節點320及340的嵌入式網路介面卡。依據一些實施例，存在偵測(圖未示)可發出訊號以顯示一個裝置正被插入PCIe插槽356。
接著，使用者可按下切換注意按鈕316以初始熱新增序列。切換注意按鈕316可透過PCIe匯流排傳送熱新增訊號至其他節點。
同時，在切換器完全設置或被系統辨識之前的轉換狀態期間，切換電源發光二極體314可以閃爍或閃光。
在接收到熱新增訊號之後，節點320的中斷訊號控制器322可例如傳送訊號至熱插拔控制器326，熱插拔 控制器326與中央處理器324相關且用以致能熱新增功能。中斷訊號控制器322可例如是一輸入/輸出擴展器，又例如是PCA9559。中斷訊號控制器322可產生熱新增中斷訊號。依據一些實施例，熱插拔控制器326可以控制節點320及PCIe插槽354的電源。更進一步，熱插拔驅動器(圖未示)可以為切換器310裝載一相應的驅動器。
此外，在偵測到切換器310被插入PCIe插槽356之後，切換控制器312可發出訊號至電源供應單元(圖未示)以提供電源至PCIe插槽356。藉由熱新增序列，新加入的切換器310被辨識且用以與對應的節點(例如：節點320及節點340)恰當地運作。當熱新增序列成功地完成，切換電源發光二極體314可被開啟以顯示切換器的運作狀態。
依據一些實施例，本技術可利用於此所述的切換器熱移除序列，以移除一網路切換器(例如：切換器310)，其與一個或多個節點(例如：節點320及節點340)通訊。
舉例來說，使用者可按下切換注意按鈕316以要求熱移除。或者，使用者可在顯示於電腦裝置的使用者介面上選擇相對應的熱移除選項。切換注意按鈕316可對應傳送一熱移除訊號至所有被選定的裝置(例如：供電的PCIe插槽356、供電的PCIe插槽354、供電的PCIe插槽358、節點320及節點340)以要求被選定的裝置從切換器310上切斷。舉例來說，節點340的中斷訊號控制器342可接收熱移除訊號並產生中斷訊號。此中斷訊號可被傳送至熱插拔控制 器346，其相關於節點340的中央處理器344。
因此，在接收到中斷訊號之後，熱插拔控制器346可將熱移除需求傳送至熱插拔驅動器以幫切換器310卸載該驅動器。同時，切換電源發光二極體可以閃爍以顯示開關的過渡狀態。所有與切換器310相關之裝置的作業系統(OS)可以為離線，以準備進行熱移除。
更進一步地，熱插拔控制器346可例如關閉節點340的電源。依據一些實施例，在切換電源發光二極體314被關掉後，切換器310是適於被移除的。切換電源發光二極體314的工作狀態(例如：開啟/關閉/閃爍)可以被發光二極體圖案管理器352利用於此所述的發光二極體圖案邏輯所決定。發光二極體圖案管理器352可相關於PCIe中介板350。
發光二極體圖案管理器352可為熱插拔裝置(包含切換器、計算節點或儲存節點)管理發光二極體邏輯。發光二極體圖案管理器352可以是微處理器，其藉由實施一個或多個發光二極體圖案邏輯以控制發光二極體的工作模式(例如：開啟/關閉/閃爍)。依據一些實施例，發光二極體圖案管理器352可同步不同的輸入訊號並輸出單一個輸出訊號以指示熱新增序列是否完成或熱移除序列是否適當。此單一輸出訊號可以運行特定裝置的電源指示器，例如電源指示發光二極體，用以指示特定裝置是否成功地加入該系統或移除該裝置是否適當。對應於服務裝置之運作狀態的電源指示器(例如：切換電源發光二極體314)可以在三 種工作模式下運作：閃爍、開啟或關閉。
在使用者開啟MRL及移除切換器之後，存在偵測可被切換以顯示切換器PCIe插槽356是空的。
第3B圖是依據一些實施例所繪示之利用一個或多個發光二極體圖案邏輯決定電源指示器的工作模式的一範例流程圖。舉例來說，切換電源發光二極體314的工作模式(開啟/關閉/閃爍)可以被發光二極體圖案管理器352利用下述的發光二極體圖案邏輯所決定。
依據一些實施例，如果由中斷訊號控制器322、342或362所產生的至少一節點輸入訊號(節點輸入訊號1、2及3)為「閃爍」，發光二極體圖案管理器352可為切換電源發光二極體314產生閃爍輸出訊號。對於熱新增運作來說，此閃爍輸出訊號可指示在將切換器310連接至系統後至少一節點尚未準備好；對於熱移除運作來說，此閃爍輸出訊號可指示至少一節點尚未準備好移除切換器310。
依據一些實施例，如果沒有節點輸入訊號為「閃爍」，但至少一輸入訊號為「開啟」，發光二極體監視器352可為切換電源發光二極體314產生一開啟輸出訊號。對於熱新增運作來說，此開啟輸出訊號可顯示切換器310已成功地被新增至系統；對於熱移除運作來說，此開啟輸出訊號可指示至少一節點尚未準備好移除切換器310。
依據一些實施例，若所有節點輸入訊號為「關閉」，發光二極體圖案監視器352可為切換電源發光二極體314產生一關閉輸出訊號。對於熱新增運作來說，此關閉輸 出訊號可指示在將切換器310連接至系統後該些節點尚未準備好；對於熱移除運作來說，此關閉輸出訊號可指示已準備好將切換器310移除。
第4圖是依據一些實施例所繪示之一支援節點熱插拔功能的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。
依據一些實施例，本技術某方面包含利用於此所揭露的熱新增序列將一節點(例如：節點420或430)插入以耦合至一積體切換器(例如：切換器410)。此外，節點可為一計算節點或一儲存節點。依據一些實施例，積體切換器可包含一群網路介面卡(圖未示)，各網路介面卡被分配至一節點。
切換器410可相關於例如切換電源發光二極體414，切換電源發光二極體414用以指示切換器410的運作壯態，例如：一過渡狀態、一電源開啟狀態或一電源關閉狀態。或者，切換電源發光二極體414可相關於PCIe插槽456以指示PCIe插槽456的對應運作狀態。切換器410可進一步地相關於例如切換注意按鈕416，切換注意按鈕416可接收使用者的輸入以初始熱新增序列。切換注意按鈕416也可相關於PCIe插槽456。此外，顯示於電腦裝置的使用者介面可取代實體按鈕以被用來接收使用者的輸入以初始熱新增序列。依據一些實施例，此節點熱新增序列可包括但不限於以下步驟：使用者可將節點420插入一位於伺服器盒中的無供電PCIe插槽454。此新加入的節點是藉由PCIe連結而與切換器410通訊。存在偵測可被啟動以顯示一個裝置正被 新增至PCIe插槽454。
接著，使用者可按下節點注意按鈕429以初始熱新增序列。節點注意按鈕429可透過PCIe匯流排發出熱新增訊號至其他節點。節點電源發光二極體428可在節點插入的過渡狀態期間閃爍。
同時，節點注意按鈕429可傳送熱新增訊號至切換器410以啟動網路介面(例如：網路介面卡)。舉例來說，切換控制器412可接收此熱新增訊號且產生命令，以配置及啟動相對應的網路介面卡。利用此熱新增序列，此新加入的節點被辨識且用以使用嵌入此切換器的網路介面卡。
更進一步地，在接收到熱新增序列之後，此節點的中斷訊號控制器422可例如傳送訊號至熱插拔控制器426，其相關於中央處理器424以致能熱新增功能。中斷訊號控制器422的其中一個例子可為輸入/輸出擴張器，例如PCA9559，用以產生熱新增中斷訊號。依據一些實施例，熱插拔控制器426可控制節點420及PCIe插槽454的電源。更進一步地，熱插拔驅動器(圖未示)可以對切換器410裝載一驅動器。當熱新增序列成功地完成，節點電源發光二極體428可被開啟以指示正常的運作狀態。
依據一些實施例，本技術可利用於此所述的一節點熱移除序列以移除節點(例如：節點420或節點430)。
舉例來說，使用者可按下節點注意按鈕439以要求熱移除。又或者，使用者可在顯示於電腦裝置的使用者介面上選擇相對應的熱移除選項。節點注意按鈕439可對應 傳送一熱移除訊號至所有相關的裝置(例如：供電的PCIe插槽458、456及454)以要求相關的裝置從節點430上切斷。舉例來說，節點430的中斷訊號控制器432可接收熱移除訊號及為了節點430產生中斷訊號。此中斷訊號可被傳送至相關於中央處理器434的熱插拔控制器436。
因此，在接收到中斷訊號的情況下，熱插拔控制器436可傳送一熱移除需求至熱插拔驅動器以幫節點430卸載該驅動器。同時，節點電源發光二極體438可以閃爍以指示節點的過渡狀態。所有與節點430相關的裝置的作業系統(OS)可以為離線，以準備進行熱移除。
更進一步地，熱插拔控制器436可例如關閉節點430的電源。依據一些實施例，在節點電源發光二極體438被關掉後，節點430是適於被移除的。節點電源發光二極體438的工作狀態(例如：開啟/關閉/閃爍)可以被發光二極體圖案管理器452利用於此所述的發光二極體圖案邏輯所決定。發光二極體圖案管理器452可與PCIe中介板450相關。
發光二極體圖案管理器452可為熱插拔裝置(包含切換器、計算節點或儲存節點)管理發光二極體邏輯。發光二極體圖案管理器452可以是微處理器，其藉由實施一個或多個發光二極體圖案邏輯以控制發光二極體的工作模式(例如：開啟/關閉/閃爍)。依據一些實施例，發光二極體圖案管理器452可同步不同的輸入訊號並輸出單一個輸出訊號以指示熱新增序列是否完成或熱移除序列是否 完成。此單一輸出訊號可以運行特定裝置的電源指示器，例如電源指示發光二極體，用以指示特定裝置是否成功地加入該系統或移除該裝置是否適當。對應於服務裝置之運作狀態的電源指示器(例如：節點電源發光二極體438)可以在三種工作模式下運作：閃爍、開啟或關閉。
最後，在使用者開啟MRL及移除切換器之後，存在偵測可被切換以顯示切換器PCIe插槽458是空的。
第5A圖是依據一些實施例所繪示之一具有一個或多個服務控制器的熱插拔PCIe系統之例子的方塊圖。依據一些實施例，本技術可使服務控制器模擬中斷訊號控制器例如PAC9559的功能。利用此服務控制器的好處包括簡化熱插拔控制訊號並減少硬體的製造成本。服務控制器可例如是基板管理控制器。
基板管理控制器是一種獨立且嵌入式的微處理器，在一些實施例中，其負責管理及監控主中央處理器、韌體及作業系統。基板管理控制器可透過智慧平台管理介面(IPMI)規格以管理周邊的裝置，例如：切換器、計算節點及儲存節點。智慧平台管理介面規格可定義硬體管理的介面。依據一些實施例，基板管理控制器可利用I2C匯流排模擬干擾訊號控制器的控制訊號，以簡化必要的熱插拔訊號。
依據一些實施例，本技術利用於此所述之熱新增序列可致能插入的節點(例如：節點520或530)以與積體切換器(例如：切換器510)耦合。依據一些實施例，積體切換器可包含一大群網路介面卡(圖未示)，各網路介面卡被分配 至一節點。
切換器510可相關於例如切換電源發光二極體514，其用以顯示切換器510的運作狀態，例如：一過渡狀態、一電源開啟狀態或電源關閉狀態。切換器510可進一步相關於例如切換注意按鈕516，切換注意按鈕516可接收使用者的輸入以初始熱新增序列。或者，切換注意按鈕516可與PCIe插槽556相關。此外，顯示於電腦裝置的使用者介面可取代實體按鈕而被用來接收使用者的輸入以初始熱新增序列。切換器510可進一步包含切換電源發光二極體514及切換控制器512。依據一些實施例，此節點熱新增序列可包括但不限於以下步驟：使用者可將節點520插入一位於伺服器盒中的無供電PCIe插槽554。PCIe插槽554與其他PCIe插槽可與PCIe中介板550相關。此新加入的節點是利用PCIe連結而與切換器510通訊。存在偵測可被啟動以指示一個裝置正在新增至PCIe插槽554。
接著，使用者可按下節點注意按鈕529以初始熱新增序列。節點注意按鈕529可發出熱新增訊號至其他裝置。節點電源發光二極體528可於節點插入的過渡狀態期間閃爍。
同時，節點注意按鈕529可傳送熱新增訊號至切換器510以啟動此節點的網路介面(例如：網路介面卡)。舉例來說，切換控制器512可接收此熱新增訊號且產生命令，以配置及啟動相對應的網路介面卡。利用此熱新增序 列，此新加入的節點被辨識且用以使用嵌入此切換器的網路介面卡。
更進一步地，在接收到熱新增序列的情況下，節點520的基板管理控制器522可例如藉由I2C匯流排傳送訊號至熱插拔控制器526。熱插拔控制器526相關於中央處理器524以致能熱新增功能。在一些實施例中，熱插拔控制器526可控制節點520及PCIe插槽的電源。當熱新增序列成功地完成，節點電源發光二極體528可被開啟以指示正常的運作狀態。此外，除了利用基板管理控制器，其他可以執行基板管理控制器522功能的服務控制器可以依照於此所述的規格而被利用。
依據一些實施例，本技術可利用於此所述的一節點熱移除序列以移除與積體切換器(例如：510)通訊的節點(例如：節點520或節點530)。
舉例來說，使用者可按下節點注意按鈕539以要求熱移除。節點注意按鈕539可傳送一熱移除訊號至所有相關的裝置(例如：供電的PCIe插槽558)以要求相關的裝置從節點530上切斷。舉例來說，節點530的基板管理控制器532可以接收熱移除訊號及為了節點530產生中斷訊號。此中斷訊號可被傳送至相關於中央處理器534的熱插拔控制器536。
因此，在接收到中斷訊號之後，熱插拔控制器536可傳送一熱移除需求至熱插拔驅動器以幫節點530卸載該驅動器。同時，節點電源發光二極體538可以閃爍以顯示 節點的過渡狀態。所有與節點530相關的裝置的作業系統(OS)可以為離線，以準備進行熱移除。
更進一步地，熱插拔控制器536可例如關閉節點530及PCIe插槽558的電源。依據一些實施例，在節點電源發光二極體538被關掉後，節點530是適於被移除的。節點電源發光二極體538的工作狀態(例如：開啟/關閉/閃爍)可以被基板管理控制器532利用於此所述的發光二極體圖案邏輯所決定。
基板管理控制器532可為熱插拔裝置(包含切換器、計算節點或儲存節點)管理發光二極體邏輯。基板管理控制器532可藉由實施一個或多個發光二極體圖案邏輯以控制發光二極體的工作模式(例如：開啟/關閉/閃爍)。依據一些實施例，基板管理控制器532可同步不同的輸入訊號並輸出單一個輸出訊號以顯示熱新增序列是否完成或熱移除序列是否完成。特定裝置的電源指示器可指示此特定裝置是否成功地被加入至系統中或移除該裝置是否適當。舉例來說，節點電源發光二極體538可以執行三種工作模式之其中之一：閃爍、開啟及關閉，其對應於過渡狀態、開啟狀態或關閉狀態之其中之一。
依據一些實施例，本技術可利用一切換器熱新增序列或一切換器熱移除序列以新增切換器(例如：切換器510)至系統或將其移除。
第5B圖是依據一些實施例所繪示之利用一個或多個發光二極體圖案邏輯以決定電源指示器之工作模式的一 範例流程圖。舉例來說，節點電源發光二極體538的工作模式(開啟/關閉/閃爍)可以藉由下述的發光二極體圖案邏輯而被基板管理控制器532所決定。此外，除了利用基板管理控制器之外，其他可執行基板管理控制器522功能的服務控制器可以按照於此揭露的規格而被利用。
依據一些實施例，如果由基板管理控制器522、切換控制器512或基板管理控制器542所產生的至少一輸入訊號為「閃爍」(顯示一節點或一切換器的過渡狀態)，基板管理控制器532可為切換電源發光二極體538產生閃爍輸出訊號。對於熱新增運作來說，此閃爍輸出訊號可指示至少一裝置在將節點510連接至系統後尚未準備好；此閃爍輸出訊號可指示至少一節點尚未準備好移除節點530。
依據一些實施例，如果沒有節點輸入訊號為「閃爍」，但至少一輸入訊號為「開啟」，基板管理控制器532可為節點電源發光二極體538產生一開啟輸出訊號。對於熱新增運作來說，此開啟輸出訊號可指示節點530已成功地被新增至系統；對於熱移除運作來說，此開啟輸出訊號可指示至少一節點尚未準備好移除節點530。
依據一些實施例，若所有節點輸入訊號為「關閉」，基板管理控制器532可為節點電源發光二極體538產生一關閉輸出訊號。對於熱新增運作來說，此關閉輸出訊號可指示節點532尚未連接至系統；對於熱移除運作來說，此關閉輸出訊號可指示節點530已準備好被移除。
第6圖是依據一些實施例所繪示之一熱插拔 PCIe系統的一範例流程圖。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602中，切換控制器可接收複數個訊號，該些訊號來自一可熱插拔計算系統中的複數PCIe裝置的複數服務控制器。各訊號可指示此PCIe裝置的運作狀態。舉例來說，在熱移除序列中，積體切換器可接收由一大群基板管理控制器所產生的複數個熱插拔訊號，各基板管理控制器相關於伺服器盒中的一節點。
在步驟604中，切換控制器可利用於此所述的指示器圖案邏輯以決定切換電源指示器的工作模式。舉例來說，工作模式可以是一閃爍模式、一電源開啟模式或一電源關閉模式其中之一，以指示一熱新增序列或一熱移除序列是否完成。此外，切換控制器可以致能切換電源指示器以顯示已決定的工作模式。舉例來說，切換電源指示器可以閃爍以指示熱新增序列或熱移除序列尚未被完成。
在步驟606中，一節點的服務控制器可以接收一大群訊號，各訊號指示另一裝置的運作狀態。舉例來說，一節點的基板管理控制器可接收由系統中的其它節點的其他基板管理控制器所產生的一大群熱插拔訊號。
在步驟608中，服務控制器可利用至少一指示器電源邏輯決定一節點電源指示器的工作模式。舉例來說，比指示器電源邏輯可以藉由同步不同的輸入訊號及產生單一輸出訊號以決定此工作模式。
在步驟610中，服務控制器可以致能節點電源指示器以顯示已決定的工作模式。舉例來說，節點中的基板管理控制器可以控制節點電源指示器閃爍以指示熱新增序列或熱移除序列之任一尚未完成。
第7圖是依據一些實施例所繪示之一熱插拔PCIe系統的另一範例流程圖。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702中，控制器可接收複數訊號，該些訊號來自複數個其他裝置。舉例來說，一切換器的切換控制器可接收一組熱插拔訊號，該些熱插拔訊號是由一組相關於一群節點的基板管理控制器所產生。
在步驟704中，此控制器可利用至少一指示器圖案邏輯決定電源指示器的工作模式。舉例來說，切換控制器可為電源指示器同步一群熱插拔訊號並產生單一個輸出訊號。
在步驟706中，控制器可致能電源指示器以顯已決定的工作模式。舉例來說，切換器的電源指示器可以閃爍以指示熱新增序列或熱移除序列尚未完成。
第8圖繪示一種範例系統架構800其用以實施第1圖至第7圖中的系統及流程。計算平台800包括一匯流排824其使子系統及裝置互連，例如基板管理控制器802、處理器804、儲存裝置814、系統記憶體826、網路介面810及PCIe裝置808互連。處理器804可由一個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。計算平台800透過輸入-輸出-裝置輸入元件806以及顯示器812以交換代表輸入以及輸出的資料。輸入元件806以及顯示器812包含但不限於鍵盤、滑鼠、音訊輸入(例如：語音轉文字的裝置)、使用者介面、顯示器、螢幕、游標、觸控感應顯示器、液晶或發光二極體顯示器其他輸入輸出(I/O)相關裝置。
依據一些實施例，計算架構800藉由處理器804執行特定的操作，並執行儲存於系統記憶體826中的一或多個序列的一或多個指令。計算平台800可以在客戶端-伺服器架構下或點對點的架構下以一伺服器裝置或一客戶裝置實現，或是可以任何移動計算裝置，例如智慧型手機等實現。這種指令或資料可以從其他電腦可讀取媒介例如儲存裝置814中讀進系統記憶體826。在一些例子中，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804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826。
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訊訊號或其它無形媒體，以促進這些指令的通訊。傳輸媒體包含有同軸電纜、銅線、或光纖，並包含導線其具有匯流排824用以傳輸電腦資料訊號。
由上例可知，系統記憶體826可包含不同模組，其包含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826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。
雖然上述的例子為了清楚以供瞭解已詳細描述，上述的發明技術並非被所提供的細節所限制。有許多取代性的方式可用來實現上述的發明技術。所揭露的例子用以進行說明性而非用以限制。
102‧‧‧伺服器機架
104‧‧‧伺服器盒
106‧‧‧積體切換器
108‧‧‧節點

Claims (20)

  1. 一種可熱插拔的計算系統，包含：複數個節點，該些節點與複數個服務控制器相關，各該些服務控制器用以產生一訊號指示該些節點之其中之一的運作狀態；一切換器，與該些節點通訊，該切換器與一切換控制器相關，該切換控制器用以至少管理一切換電源指示器；至少一處理器；以及包含複數指令的記憶體，當該些複數指令由該至少一處理器所執行時，該些指令使得該可熱插拔的計算系統進行下列操作：於該切換控制器接收來自該些服務控制器的複數個訊號，各該些訊號指示該些節點之其中之一的運作狀態；基於至少部分該些訊號，利用至少一指示器圖案邏輯決定該切換電源指示器的工作模式；以及致能該切換電源指示器以顯示該已決定的工作模式。
  2. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該記憶體更包含複數指令，當該些指令由該至少一處理器所執行時，該些指令使得該可熱插拔的計算系統進行下列操作：於該些節點中的一第一節點的一第一服務控制器，接收複數第二訊號，各該些第二訊號指示該些節點中的另一節點或該切換器的一工作狀態； 基於至少部分該些第二訊號，利用至少一指示器圖案邏輯決定一第一節點電源指示器的工作模式；以及致能該第一節點電源指示器以顯示該已決定的工作模式。
  3. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該記憶體更包含複數指令，當該些指令由該至少一處理器所執行時，該些指令使得該可熱插拔的計算系統進行下列操作：傳送斷開該切換器的一熱移除請求至該些服務控制器；以及致能一電源供應單元以終止一電源供應至該切換器。
  4. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該已決定的工作模式指示一熱新增序列或一熱移除序列的進度。
  5. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該些節點中的各節點與一節點電源指示器相關，該節點電源指示器用以指示一節點的運作狀態，該運作狀態包括一過渡狀態、一電源開啟狀態或一電源關閉狀態其中之一。
  6. 如請求項第5項所述之可熱插拔的計算系統，其中該節點電源指示器包含一節點電源發光二極體，該切換電源指示器包含一切換電源發光二極體，該至少一指示器圖案邏輯包含一發光二極體圖案邏輯。
  7. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該切換器包含複數個網路介面控制器，各該些網路介面控制器用以與該些節點其中之一相關。
  8. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該切換電源指示器之該已決定的工作模式包含一閃爍模式、一電源開啟模式或一電源關閉模式其中之一。
  9. 如請求項第1項所述之可熱插拔的計算系統，其中該些服務控制器用以透過一內部積體電路(I2C)匯流排傳送該些訊號。
  10. 一種電腦實施方法，包含：於一第一熱插拔裝置的一控制器，接收來自複數個其他熱插拔裝置的複數個訊號，該些其他熱插拔裝置與該第一熱插拔裝置通訊，該些訊號用以由複數服務控制器所產生，各服務控制器與該些其他熱插拔裝置其中之一相關；基於至少部分該些訊號，利用至少一指示器圖案邏輯決定該第一熱插拔裝置之一電源指示器的工作模式；以及致能該電源指示器以顯示該已決定的工作模式，該已決定的工作模式包含一過渡狀態、一電源開啟狀態或一電源關閉狀態其中之一。
  11. 如請求項第10項所述之電腦實施方法，更包含：傳送一熱插拔請求至該些服務控制器，該熱插拔請求包含一熱新增請求或一熱移除請求之其中之一。
  12. 如請求項第10項所述之電腦實施方法，其中該第一熱插拔裝置及該些其他熱插拔裝置係透過一PCIe匯流排電性連接。
  13. 如請求項第10項所述之電腦實施方法，更包含： 在不重新啟動該些其他熱插拔裝置的情況下，致能該第一熱插拔裝置連接至該些其它熱插拔裝置或自該些其它熱插拔裝置斷開。
  14. 如請求項第10項所述之電腦實施方法，其中該第一熱插拔裝置包含複數網路介面控制器，各該些網路介面控制器用以與該些其他熱插拔裝置其中之一相關。
  15. 如請求項第10項所述之電腦實施方法，其中該些服務控制器用以透過一內部積體電路(I2C)匯流排傳送該些訊號。
  16. 一種系統，包含：一處理器；一包含複數指令的記憶體，當該些指令由該處理器所執行時，該些指令使得該系統進行以下操作：於一第一熱插拔裝置的一控制器，接收來自其他熱插拔裝置的複數個複數訊號，該些其他熱插拔裝置與該第一熱插拔裝置通訊，該些訊號係用以由複數服務控制器所產生，各該些服務控制器與該些其他熱插拔裝置其中之一相關；基於至少部分該些訊號，利用至少一指示器圖案邏輯決定該第一熱插拔裝置之一電源指示器的工作模式；以及致能該電源指示器以顯示該已決定的工作模式，該已決定的工作模式包含一過渡狀態、一電源開啟狀態或一電源關閉狀態其中之一。
  17. 如請求項第16項所述之系統，其中該記憶體更包含複數指令，當該些指令被該處理器所執行時，該些指令使得該系統進行以下操作：傳送一熱插拔請求至該些服務控制器，該熱插拔請求包含一熱新增請求或一熱移除請求之其中之一。
  18. 如請求項第16項所述之系統，其中該第一熱插拔裝置及該些其他熱插拔裝置係透過一周邊元件互連(PCIe)匯流排電性連接。
  19. 如請求項第16項所述之系統，其中該記憶體更包含複數指令，當該些指令由該處理器所執行時，該些指令使得該系統進行以下操作：在不重新啟動該些其他熱插拔裝置的情況下，致能該第一熱插拔裝置以連接至該些其它熱插拔裝置或自該些其它熱插拔裝置斷開。
  20. 如請求項第16項所述之系統，其中該第一熱插拔裝置包含複數網路介面控制器，各該些網路介面控制器用以與該些其他熱插拔裝置其中之一相關。
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