TWI584114B

TWI584114B - 電源失效偵測系統與其方法

Info

Publication number: TWI584114B
Application number: TW104125304A
Authority: TW
Inventors: 黃建新; 韓應賢
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-05-21
Also published as: TW201706844A

Description

電源失效偵測系統與其方法

本發明是一種偵測技術，且特別是有關於一種電源失效偵測系統與其方法。

當伺服器（Server）內部電源出現問題（例如無法開機上電、開機掉電、按下開關按鈕風扇轉動後掉電等現象）的時候，以往需要透過使用示波器（Oscilloscope）或者三用電表（Multimeter）依序量測開機時序（Power-on sequence）的電源良好（Power good）訊號以及致能（Enable）訊號等相關訊號，以判斷電源問題發生在哪一個電源而導致無法開機。

然而，當伺服器組成系統之後，由於主機已經安裝於機箱內部，若發生上述問題則難以利用示波器或者三用電表量測開機時序訊號，因此無法在短時間之內判斷電源問題發生在哪一個電源，或者電源問題是否為假性的電源故障（Power fault），例如由於其他的系統配置（Configuration）所造成的錯誤。

為了識別伺服器系統發生的電源問題，並且即時處理以排除假性的電源故障造成的無法開機，本揭示內容之一態樣是提供一種電源失效偵測系統，其包含主機板（Motherboard）、板卡、複雜型可程式化邏輯裝置（Complex Programmable Logic Device，CPLD）與基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）模組，其中主機板包含中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）電源與非中央處理單元電源，板卡包含板卡電源，基板管理控制器模組包含暫存器（Register），暫存器電性耦接複雜型可程式化邏輯裝置。複雜型可程式化邏輯裝置用以當發生電源失效時，執行關機（Shutdown）程序；識別電源失效類型，並根據電源失效類型判斷是否執行重啟（Restart）程序，電源失效類型表示電源失效發生在中央處理單元電源、非中央處理單元電源或板卡電源；若執行重啟程序，當重啟程序之次數達到預設次數時，記錄鎖定訊息於暫存器中。基板管理控制器模組用以記錄該重啟程序之次數，根據鎖定訊息執行鎖定程序。

本揭示內容之一實施例中，其中當複雜型可程式化邏輯裝置記錄鎖定訊息於暫存器中時，傳送暫存器之位置訊息至基板管理控制器模組，基板管理控制器模組根據位置訊息讀取暫存器之鎖定訊息。

本揭示內容之一實施例中，其中當電源失效類型表示電源失效發生在中央處理單元電源時，複雜型可程式化邏輯裝置記錄該鎖定訊息於暫存器中。

本揭示內容之一實施例中，其中當電源失效類型表示電源失效發生在板卡電源或非中央處理單元電源時，複雜型可程式化邏輯裝置執行重啟程序。

本揭示內容之一實施例中，其中複雜型可程式化邏輯裝置用以經由電源掃描程序記錄電源失效發生在中央處理單元電源、非中央處理單元電源或板卡電源內部之電源失效位置。

本發明之另一態樣是提供一種電源失效偵測方法，其包含以下步驟：當發生電源失效時，執行關機程序；識別電源失效類型，並根據電源失效類型判斷是否執行重啟程序，其中電源失效類型表示電源失效發生在主機板之中央處理單元電源、主機板之非中央處理單元電源或板卡電源；若執行重啟程序，當重啟程序之次數達到預設次數時，記錄鎖定訊息於暫存器中，並透過基板管理控制器模組記錄重啟程序之次數；透過基板管理控制器模組根據該鎖定訊息執行鎖定程序。

本揭示內容之一實施例中，更包含：當記錄鎖定訊息於暫存器中時，傳送暫存器之位置訊息至基板管理控制器模組，基板管理控制器模組根據位置訊息讀取暫存器之鎖定訊息。

本揭示內容之一實施例中，更包含：當電源失效類型表示電源失效發生在中央處理單元電源時，記錄鎖定訊息於暫存器中。

本揭示內容之一實施例中，更包含：當電源失效類型表示電源失效發生在板卡電源或非中央處理單元電源時，執行重啟程序。

本揭示內容之一實施例中，更包含：經由電源掃描程序記錄電源失效發生在中央處理單元電源、非中央處理單元電源或板卡電源內部之電源失效位置。

綜上所述，本揭示內容可識別伺服器系統發生電源失效的電源，而無須逐一量測電源的開機時序，並且根據上述失效電源的不同進行相對應的後續處理，以排除假性的電源故障事件，亦即確認真正的電源故障事件。進一步減少因假性的電源故障事件造成的維修成本。另一方面，若無法透過重啟程序排除電源失效，則可透過電源失效的相關資訊以改善伺服器系統電源失效的錯誤分析與故障維修過程。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本揭示內容之技術方案提供更進一步的解釋。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述之各種實施例。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍；步驟的描述亦非用以限制其執行之順序，任何由重新組合，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。

另外，關於本文中所使用之「耦接」及「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體接觸或電性接觸，或是相互間接作實體接觸或電性接觸，而「耦接」還可指二或多個元件相互操作或動作。

如第1圖所繪示，第1圖為本揭示內容一實施例之電源失效偵測系統100示意圖。電源失效偵測系統100包含主機板（Motherboard）140、板卡150、複雜型可程式化邏輯裝置110（Complex Programmable Logic Device，CPLD）與基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）模組130，其中主機板140包含中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）電源142與非中央處理單元電源144，板卡150包含板卡電源152，基板管理控制器模組130包含暫存器120（Register），暫存器120電性耦接複雜型可程式化邏輯裝置110。

複雜型可程式化邏輯裝置110即時偵測伺服器系統內部各個電源的運作狀況。舉例而言，應用於主機板140的主電源包含P12V、P5V、P3V3、PVDDQ、PVCCIN等，而預備（Stand-by）電源包含P12V_STBY、P5V_STBY、P3V3_STBY、P1V8_STBY、P1V_STBY等。於本實施例中，主機板上應用的電源可區分為中央處理單元電源142（例如PVCCIN），以及非中央處理單元電源144（例如供應至主機板的記憶裝置的電源P12V、P5V、P3V3、PVDDQ，以及預備電源P12V_STBY、P5V_STBY、P3V3_STBY、P1V8_STBY、P1V_STBY）。板卡電源152例如供應至伺服器背板（Backboard）的電源，其包含預備電源與主電源。

於一實施例中，複雜型可程式化邏輯裝置110即時偵測供應至主機板140上的中央處理單元電源142與非中央處理單元電源144，以及供應至板卡的板卡電源152是否發生電源失效。當上述任一電源發生電源失效時，複雜型可程式化邏輯裝置110立即執行關機（Shutdown）程序，識別電源失效類型。複雜型可程式化邏輯裝置110進一步根據電源失效類型判斷是否執行重啟（Restart）程序。若複雜型可程式化邏輯裝置110執行重啟程序，並且順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若複雜型可程式化邏輯裝置110無法順利開機，則反覆執行重啟程序。當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器120中，以表示電源失效無法經由重新開機排除。基板管理控制器模組130用以根據鎖定訊息執行鎖定程序以鎖定伺服器系統，以避免伺服器系統在電源失效問題排除之前因誤動作造成二次損害。此外，基板管理控制器模組130亦用以記錄重啟程序之次數。因此，複雜型可程式化邏輯裝置110在伺服器系統發生電源失效時，識別電源失效類型，並可進一步根據電源失效類型判斷是否執行重啟程序以排除假性的電源故障事件，亦即確認真正的電源故障事件。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。

以下為根據複雜型可程式化邏輯裝置110對於不同的電源失效類型判斷是否執行重啟程序的細節描述。於一實施例中，當電源失效類型為中央處理單元電源142失效時，複雜型可程式化邏輯裝置110直接記錄鎖定訊息於暫存器120中，而不執行重啟程序。基板管理控制器模組130根據鎖定訊息執行鎖定程序以鎖定伺服器系統，以致於伺服器系統在中央處理單元電源142失效問題排除之前無法開機。由於中央處理單元電源失效屬於致命的（Fatal）電源失效，因此複雜型可程式化邏輯裝置110直接記錄鎖定訊息於暫存器120中，而不會對伺服器系統執行重啟程序。基板管理控制器模組130用以執行伺服器系統的鎖定程序，以避免誤動作造成系統的二次損害。

或者，於另一實施例中，當電源失效類型為主機板140的電源失效，並且不是中央處理單元電源142失效（亦即非中央處理單元電源144失效）時，複雜型可程式化邏輯裝置110執行重啟程序以嘗試排除上述電源失效。若複雜型可程式化邏輯裝置110順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若複雜型可程式化邏輯裝置110無法順利開機，則反覆執行重啟程序。當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器120中，表示無法經由重新開機排除電源失效的問題。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。

或者，於另一實施例中，當電源失效類型為板卡電源152失效（包含板卡的預備電源失效與板卡的主電源失效）時，複雜型可程式化邏輯裝置110執行重啟程序以嘗試排除上述電源失效。若複雜型可程式化邏輯裝置110順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若複雜型可程式化邏輯裝置110無法順利開機，則反覆執行重啟程序。當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器120中，表示無法經由重新開機排除電源失效的問題。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。於一實施例中，當電源失效類型為板卡電源152失效時（包含板卡的預備電源失效與板卡的主電源失效），透過顯示裝置發出提醒。舉例而言，透過燈號裝置發出紅光，但本揭示內容不以此為限。

於一實施例中，當複雜型可程式化邏輯裝置110記錄鎖定訊息於暫存器120中時，傳送暫存器120之位置訊息至基板管理控制器模組130。基板管理控制器模組130根據位置訊息讀取暫存器120之鎖定訊息，以執行鎖定程序。

於一實施例中，複雜型可程式化邏輯元件210透過程式碼定義電源掃描程序以記錄電源失效發生在中央處理單元電源142、非中央處理單元電源144或板卡電源152內部之電源失效位置，因此改善伺服器系統電源失效的錯誤分析與故障維修過程。舉例而言，當發生板卡電源152失效時，複雜型可程式化邏輯裝置110用以經由電源掃描程序以記錄電源失效發生於板卡上的哪一個電源。因此，若無法經由重啟程序排除電源失效問題時，可有效地節省檢查電源失效位置的時間。當中央處理單元電源142失效發生，或者非中央處理單元電源144（或板卡電源152）失效發生並且重啟程序的次數達到預設次數時，複雜型可程式化邏輯元件210記錄鎖定訊息於失效的電源的對應腳位（pin）連接的暫存器120中，並傳送上述暫存器120的位置訊息至基板管理控制器模組130。

第2圖係說明本揭示內容另一實施例之電源失效偵測方法200流程圖。電源失效偵測方法200包括多個步驟S202～S208，可應用於如第1圖所示的電源失效偵測系統100中，然熟習本案之技藝者應瞭解到，在本實施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。

以下說明以伺服器系統的電源為例。即時偵測伺服器系統內部各個電源的運作狀況。舉例而言，應用於主機板的主電源包含P12V、P5V、P3V3、PVDDQ、PVCCIN等，而預備電源包含P12V_STBY、P5V_STBY、P3V3_STBY、P1V8_STBY、P1V_STBY等。於本實施例中，主機板上應用的電源可區分為中央處理單元電源（例如PVCCIN），以及非中央處理單元電源（例如供應至主機板的記憶裝置的電源P12V、P5V、P3V3、PVDDQ，以及預備電源P12V_STBY、P5V_STBY、P3V3_STBY、P1V8_STBY、P1V_STBY）。板卡電源例如供應至伺服器背板的電源，其包含預備電源與主電源。

於一實施例中，即時偵測供應至主機板上的中央處理單元電源與非中央處理單元電源，以及供應至板卡的電源是否發生電源失效。於步驟S202中，當上述任一電源發生電源失效時，立即執行關機程序。於步驟S204中，識別電源失效類型，並根據電源失效類型判斷是否執行重啟程序。若重啟程序執行並且順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若無法順利開機，則反覆執行重啟程序。於步驟S206中，若重啟程序執行並且當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器中，以表示電源失效無法經由重新開機排除。此外，亦透過基板管理控制器模組記錄重啟程序之次數。於步驟S208中，透過基板管理控制器模組根據鎖定訊息執行鎖定程序以鎖定伺服器系統，以避免伺服器系統在電源失效問題排除之前因誤動作造成二次損害。因此，在伺服器系統發生電源失效時，識別電源失效類型，並可進一步根據電源失效類型判斷是否執行重啟程序以排除假性的電源故障事件，亦即確認真正的電源故障事件。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。

以下為根據不同的電源失效類型判斷是否執行重啟程序的細節描述。於一實施例中，當電源失效類型為中央處理單元電源失效時，直接記錄鎖定訊息於暫存器中，而不執行重啟程序。透過基板管理控制器模組根據鎖定訊息執行鎖定程序以鎖定伺服器系統，以致於伺服器系統在中央處理單元電源失效問題排除之前無法開機。由於中央處理單元電源失效屬於致命的電源失效，因此直接記錄鎖定訊息於暫存器中，而不會對伺服器系統執行重啟程序。透過基板管理控制器模組執行伺服器系統的鎖定程序，以避免誤動作造成系統的二次損害。

或者，於另一實施例中，當電源失效類型為主機板電源失效，並且不是中央處理單元電源失效（亦即非中央處理單元電源失效）時，執行重啟程序以嘗試排除上述電源失效。若順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若無法順利開機，則反覆執行重啟程序。當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器中，表示無法經由重新開機排除電源失效的問題。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。

或者，於另一實施例中，當電源失效類型為板卡電源失效（包含板卡的預備電源失效與板卡的主電源失效）時，執行重啟程序以嘗試排除上述電源失效。若順利重新開機，表示此電源失效為假性的電源故障，無須進行維修。若無法順利開機，則反覆執行重啟程序。當重啟程序之次數達到預設次數時（例如預設次數為3次），記錄鎖定訊息於暫存器中，表示無法經由重新開機排除電源失效的問題。上述預設次數可依實際需求設計，並非用以限定本揭示內容，其他合適的預設次數亦涵蓋在本揭示內容的範圍之內。於一實施例中，當電源失效類型為板卡電源失效時（包含板卡的預備電源失效與板卡的主電源失效），透過顯示裝置發出提醒。舉例而言，透過燈號裝置發出警示光，但本揭示內容不以此為限。

於一實施例中，當記錄鎖定訊息於暫存器中時，傳送暫存器之位置訊息至基板管理控制器模組。基板管理控制器模組根據位置訊息讀取暫存器之鎖定訊息，以執行鎖定程序。

於一實施例中，經由程式碼定義的電源掃描程序以記錄電源失效發生在中央處理單元電源、非中央處理單元電源或板卡電源內部之電源失效位置，因此改善伺服器系統電源失效的錯誤分析與故障維修過程。舉例而言，當發生板卡電源失效時，經由電源掃描程序以記錄電源失效發生於板卡的哪一個電源。因此，若無法經由重啟程序排除電源失效問題時，可有效地節省檢查電源失效位置的時間。當中央處理單元電源失效發生，或者非中央處理單元電源（或板卡電源）失效發生並且重啟程序的次數達到預設次數時，複雜型可程式化邏輯元件記錄鎖定訊息於失效的電源的對應腳位連接的暫存器中，並傳送上述暫存器的位置訊息至基板管理控制器模組。

綜上所述，本揭示內容得以經由上述實施例，識別伺服器系統發生電源失效的電源，而無須逐一量測電源的開機時序，並且根據上述失效電源的不同進行相對應的後續處理，以排除假性的電源故障事件，亦即確認真正的電源故障事件。進一步減少因假性的電源故障事件造成的維修成本。另一方面，若無法透過重啟程序排除電源失效，則可透過電源失效的相關資訊以改善伺服器系統電源失效的錯誤分析與故障維修過程。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：
100‧‧‧電源失效偵測系統
110‧‧‧複雜型可程式化邏輯裝置
120‧‧‧暫存器
130‧‧‧基板管理控制器模組
140‧‧‧主機板
142‧‧‧中央處理單元電源
144‧‧‧非中央處理單元電源
150‧‧‧板卡
152‧‧‧板卡電源
200‧‧‧電源失效偵測方法
S202～S208‧‧‧步驟

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖示之說明如下：第1圖係說明本揭示內容一實施例之電源失效偵測系統示意圖；以及第2圖係說明本揭示內容另一實施例之電源失效偵測方法流程圖。

100‧‧‧電源失效偵測系統

110‧‧‧複雜型可程式化邏輯裝置

120‧‧‧暫存器

130‧‧‧基板管理控制器模組

140‧‧‧主機板

142‧‧‧中央處理單元電源

144‧‧‧非中央處理單元電源

150‧‧‧板卡

152‧‧‧板卡電源

Claims

一種電源失效偵測系統，包含：一主機板，包含：一中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）電源；以及一非中央處理單元電源；一板卡，包含一板卡電源；一複雜型可程式化邏輯裝置（Complex Programmable Logic Device，CPLD），用以當發生電源失效時，執行一關機程序，識別一電源失效類型，並根據該電源失效類型判斷是否執行一重啟程序，該電源失效類型表示電源失效發生在該中央處理單元電源、該非中央處理單元電源或該板卡電源；以及一基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）模組，包含：一暫存器，電性耦接該複雜型可程式化邏輯裝置；其中若該複雜型可程式化邏輯裝置執行該重啟程序，當該重啟程序之次數達到一預設次數時，記錄一鎖定訊息於該暫存器中；該基板管理控制器模組用以記錄該重啟程序之次數，根據該鎖定訊息執行一鎖定程序。
請求項1所述之電源失效偵測系統，其中當該複雜型可程式化邏輯裝置記錄該鎖定訊息於該暫存器中時，傳送該暫存器之一位置訊息至該基板管理控制器模組，該基板管理控制器模組根據該位置訊息讀取該暫存器之該鎖定訊息。
請求項1所述之電源失效偵測系統，其中當該電源失效類型表示電源失效發生在該中央處理單元電源時，該複雜型可程式化邏輯裝置記錄該鎖定訊息於該暫存器中。
請求項1所述之電源失效偵測系統，其中當該電源失效類型表示電源失效發生在該板卡電源或該非中央處理單元電源時，該複雜型可程式化邏輯裝置執行該重啟程序。
請求項1所述之電源失效偵測系統，其中該複雜型可程式化邏輯裝置用以經由一電源掃描程序記錄電源失效發生在該中央處理單元電源、該非中央處理單元電源或該板卡電源內部之一電源失效位置。
一種電源失效偵測方法，包含：當發生電源失效時，執行一關機程序；識別一電源失效類型，並根據該電源失效類型判斷是否執行一重啟程序，其中該電源失效類型表示電源失效發生在一主機板之一中央處理單元電源、該主機板之一非中央處理單元電源或一板卡電源；若執行該重啟程序，當該重啟程序之次數達到一預設次數時，記錄一鎖定訊息於該暫存器中，並透過一基板管理控制器模組記錄該重啟程序之次數；以及透過該基板管理控制器模組，根據該鎖定訊息執行一鎖定程序。
請求項6所述之電源失效偵測方法，更包含：當記錄該鎖定訊息於該暫存器中時，傳送該暫存器之一位置訊息至該基板管理控制器模組，該基板管理控制器模組根據該位置訊息讀取該暫存器之該鎖定訊息。
請求項6所述之電源失效偵測方法，更包含：當該電源失效類型表示電源失效發生在該中央處理單元電源時，記錄該鎖定訊息於該暫存器中。
請求項6所述之電源失效偵測方法，更包含：當該電源失效類型表示電源失效發生在該板卡電源或該非中央處理單元電源時，執行該重啟程序。
請求項6所述之電源失效偵測方法，更包含：經由一電源掃描程序記錄電源失效發生在該中央處理單元電源、該非中央處理單元電源或該板卡電源內部之一電源失效位置。