TWI754183B - 硬碟背板管理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種硬碟背板管理裝置，包括主機板及背板。所述主機板包括第一連接器埠及第二連接器埠，所述背板包括第一硬碟介面、第二硬碟介面、I2C選擇器及CPLD，所述第一連接器埠及所述第二連接器埠分別與所述I2C選擇器電連接，所述CPLD根據電連接的所述第一硬碟介面和所述第二硬碟介面發出的識別訊號判斷出所述背板是否插入硬碟及硬碟類型，進而輸出控制訊號給與CPLD電連接的I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接收的控制訊號選擇連通所述第一連接器埠或第二連接器埠。

Description

硬碟背板管理裝置
本發明涉及一種HDD背板管理裝置。
隨著大資料的快速發展，人們對存放裝置的要求也越來越高。當前伺服器系統用到的硬碟驅動器（Hard Disk Drive，HDD）背板，需要同時支援非易失性記憶體（Non-Volatile Memory Express，NVME）型HDD和串列高級技術連接（Serial Advanced Technology Attachment，SATA）/串列連接小型計算器系統介面（Serial Attached SCSI，SAS）型HDD。雖然NVME型HDD具有低延時和良好的並行性，功耗也比傳統的SATA/SAS型HDD更低，但是目前大多數伺服器系統為了成本考慮，只會採用部分介面支援NVME型HDD，剩餘的大部分介面則支援SATA/SAS型HDD。
另外，針對上述傳統的背板設計，通常需要採用獨立的積體電路匯流排（inter-integrated circuit，I2C）介面來實現對HDD背板的管理。如此使得系統的走線複雜，不夠靈活，並且因為需要專用的HDD背板管理介面，使其不能實現最佳的功耗和時鐘設計。
鑒於以上內容，有必要提供一種用於節省專用的HDD背板管理介面的HDD背板管理裝置。
一種硬碟驅動器（Hard Disk Drive，HDD）背板管理裝置，包括主機板及背板，所述主機板包括第一連接器埠及第二連接器埠，所述背板包括第一硬碟介面、第二硬碟介面、I2C選擇器及複雜可程式設計邏輯晶片（Complex Programmable Logic Device，CPLD），所述第一連接器埠及所述第二連接器埠藉由積體電路匯流排分別與所述I2C選擇器電連接，所述第一硬碟介面及所述第二硬碟介面分別與所述CPLD電連接，所述CPLD與所述I2C選擇器電連接，所述CPLD根據所述第一硬碟介面和所述第二硬碟介面發出的識別訊號判斷出所述背板是否插入硬碟及硬碟類型，進而輸出控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接收的控制訊號選擇連通所述第一連接器埠或第二連接器埠。
作為一種優選方案，所述主機板還包括一基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC），所述BMC藉由積體電路匯流排分別與所述第一連接器埠和所述第二連接器埠電連接。
作為一種優選方案，所述背板還包括一感測器，所述感測器藉由積體電路匯流排與所述I2C選擇器電連接感測器，所述感測器存儲有背板資訊。
作為一種優選方案，所述BMC藉由所述第一連接器埠或所述第二連接器埠及所述I2C選擇器讀取所述感測器存儲的背板資訊。
作為一種優選方案，所述第一硬碟介面接入非易失性記憶體（Non-Volatile Memory Express，NVME）型硬碟，所述第二硬碟介面接入串列高級技術連接串列高級技術連接（Serial Advanced Technology Attachment，串列高級技術連接）/串列連接小型計算器系統介面（Serial Attached SCSI，SAS）型硬碟。
作為一種優選方案，所述第一連接器埠藉由PCIE訊號線與所述背板電連接，進行資料傳輸。所述第二連接器埠藉由SATA或SAS訊號線與所述背板電連接，進行資料傳輸。
作為一種優選方案，當所述第一硬碟介面插入第一類型硬碟時，所述第一硬碟介面發出第一電平訊號給所述CPLD，所述CPLD根據第一電平訊號判斷出硬碟類型並輸出第一控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接受到的第一控制訊號接通所述第一連接器埠。
作為一種優選方案，當所述第二硬碟介面插入第二類型硬碟時，所述第二硬碟介面發出第二電平訊號給所述CPLD，所述CPLD根據第二電平訊號判斷出硬碟類型並輸出第二控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接受到的第二控制訊號接通所述第二連接器埠。
作為一種優選方案，所述CPLD還與所述第一連接器埠電連接，並輸出第一控制訊號給所述第一連接器埠。
作為一種優選方案，所述主機板還包括一平臺路徑控制器（Platform Control Hub，PCH），所述PCH藉由一時鐘訊號線與所述第一連接器埠電連接，當所述PCH檢測到所述第一連接器埠上的第一控制訊號時，所述PCH發出時鐘訊號進而控制所述第一連接器埠藉由PCIE訊號線進行資料傳輸。
作為一種優選方案，所述HDD背板管理裝置藉由將I2C匯流排集成在所述第一連接器埠及所述第二連接器埠上，藉由I2C選擇器選擇接通所述第一連接器埠或所述第二連接器埠，實現最佳佈線設計。
作為一種優選方案，所述PCH藉由時鐘訊號線是否發出時鐘訊號，進而控制所述第一連接器埠是否藉由PCIE訊號線進行資料傳輸，實現最佳時鐘設計和能耗設計。
本發明中的HDD背板管理裝置藉由去掉主機板上的一個專用的HDD背板管理介面，僅僅增加了一個I2C選擇器，I2C匯流排集成在高速介面，即節省了一個專用的HDD背板管理介面。
下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域具有通常技藝者在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是，當一個元件被稱為“電連接”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“電連接”另一個元件，它可以是接觸連接，例如，可以是導線連接的方式，也可以是非接觸式連接，例如，可以是非接觸式耦合的方式。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。
請參考圖1，圖1提供一種HDD背板管理裝置100。所述HDD背板管理裝置100包括主機板10及背板20。
所述主機板10包括平臺路徑控制器（Platform Control Hub，PCH）11、基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）12、第一連接器埠13及第二連接器埠14。
所述PCH11可藉由時鐘訊號線與所述第一連接器埠13電連接，用以輸出時鐘（CLK）訊號至所述第一連接器埠13。所述時鐘（CLK）訊號用以控制所述第一連接器埠13藉由PCIE訊號線進行資料傳輸。
所述BMC12可藉由I2C匯流排分別與所述第一連接器埠13及所述第二連接器埠14電連接，用以藉由所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14來讀取所述背板20的信息。
所述第一連接器埠13可以為Slimline CONN。所述第一連接器埠13可藉由PCIE訊號線與所述背板20電連接，並進行資料傳輸。
所述第二連接器埠14可以為MiniSAS CONN。所述第二連接器埠14可藉由SATA/SAS訊號線與所述背板20電連接，並進行資料傳輸。
所述背板20包括第一硬碟介面21、第二硬碟介面22、複雜可程式設計邏輯晶片（Complex Programmable Logic Device，CPLD）23、I2C選擇器（I2C Multiplexer）24及感測器（Sensor）25。
所述第一硬碟介面21可以接入第一類型硬碟，例如NVME型硬碟。當插入第一類型硬碟時，所述第一硬碟介面21會輸出第一識別訊號，例如IFDET和PRSNT訊號。
所述第二硬碟介面22可以接入第二類型硬碟，例如SATA/SAS型硬碟。當插入第二類型硬碟時，所述第二硬碟介面22會輸出第二識別訊號，例如IFDET和PRSNT訊號。
所述CPLD23與所述第一硬碟介面21及所述第二硬碟介面22電連接，用以分別接收所述第一識別訊號及第二識別訊號。所述CPLD23還與I2C選擇器24電連接。所述CPLD23根據接收到的識別訊號，例如第一識別訊號或第二識別訊號來判斷出所述背板20是否插入硬碟以及插入的硬碟類型，進而輸出第一控制訊號或第二控制訊號，例如為NVME_PRSNT訊號，並將該控制訊號傳輸給所述I2C選擇器24。
具體地，當所述CPLD23接受到第一識別訊號時，判斷出所述第一硬碟介面21插入了第一類型硬碟；當所述CPLD23接受到第二識別訊號時，判斷出所述第二硬碟介面22插入了第二類型硬碟；當所述CPLD23未接收打到所述第一識別訊號和第二識別訊號時，則所述背板20未插入硬碟。
所述I2C選擇器24藉由I2C匯流排分別與所述感測器25、所述第一連接器埠13、所述第二連接器埠14及所述感測器25電連接。所述I2C選擇器24根據所述CPLD23輸出的第一控制訊號或第二控制訊號來選擇接通所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14。例如當所述第一硬碟介面21插入了第一類型硬碟，所述I2C選擇器接受到第一控制訊號，則所述I2C選擇器24接通所述第一連接器埠13，當所述第二硬碟介面22插入了第二類型硬碟，所述I2C選擇器24接收到第二控制訊號，所述I2C選擇器接通所述第二連接器埠14。
所述感測器25與所述I2C選擇器24電連接。所述感測器25包括但不限於溫度感測器和電壓感測器。所述感測器25存儲有背板的資訊，例如背板狀態、插入的硬碟類型、背板溫度及電壓等。
在本實施方式中，當所述I2C選擇器24接通所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14時，所述BMC12藉由接通的所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14及所述I2C選擇器24讀取所述感測器25內存儲的背板資訊，技術人員藉由所述BMC12，進而對所述背板20進行有效管理。
具體地，當所述第一硬碟介面21插入第一類型硬碟時，所述第一硬碟介面21輸出第一識別訊號給所述CPLD23，所述CPLD23根據接收到的第一識別訊號判斷出插入了第一類型硬碟並輸出第一控制訊號，所述CPLD23將控制訊號傳輸給所述I2C選擇器24。同時，所述I2C選擇器24根據接收到的控制訊號接通所述第一連接器埠13，所述BMC 12藉由接通的所述第一連接器埠13及所述I2C選擇器24讀取所述感測器25存儲的背板資訊，進而對所述背板20進行有效管理。
當所述第二硬碟介面22插入第二類型硬碟時，所述第二硬碟介面22輸出第二識別訊號給所述CPLD23，所述CPLD23根據接收到的第二識別訊號判斷出插入第二類型硬碟並輸出第二控制訊號，所述CPLD23將第二控制訊號傳輸給所述I2C選擇器24。同時，所述I2C選擇器24根據接收到的第二控制訊號接通所述第二連接器埠14，所述BMC12藉由接通的所述第二連接器埠14及所述I2C選擇器24讀取所述感測器25存儲的背板資訊，進而對所述背板20進行有效管理。
另外，當所述第一硬碟介面21和第二硬碟介面22均未插入硬碟時，所述I2C選擇器24不接通所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14，所述背板20不工作。
在本實施例中，所述CPLD23還與所述第一連接器埠13電連接，當所述CPLD23接受到第一電平訊號時，所述CPLD23還會輸出第一控制訊號給所述第一連接器埠13，所述PCH11藉由所述第一連接器埠13檢測到第一控制訊號，判斷出所述第一硬碟介面21插入了第一類型硬碟。所述PCH11藉由時鐘訊號線發出時鐘訊號，控制所述第一連接器埠13藉由PCIE訊號線傳輸資料。若沒有檢測到第二控制訊號，則所述PCH11不發出時鐘訊號，PCIE訊號線處於休眠狀態，實現了最佳時鐘設計和功耗設計。
在本實施例中，藉由所述I2C選擇器24選擇接通所述第一連接器埠13或所述第二連接器埠14，不需要全部接通來自所述第一連接器埠13和所述第二連接器埠14的線纜，實現了最佳線纜設計。
本申請中的HDD背板管理裝置100藉由增加了一個I2C選擇器24，使得I2C匯流排集成在所述第一連接器埠13及第二連接器埠14上，節省了一個專用的HDD背板管理介面，實現了最佳佈線設計。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅系用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作出的適當改變和變化都落在本發明要求保護之範圍。
100:HDD背板管理裝置 10:主機板 11:PCH 12:BMC 13:第一連接器埠 14:第二連接器埠 20:背板 21:第一硬碟介面 22:第二硬碟介面 23:CPLD 24:I2C選擇器 25:感測器
圖1是本發明的一種實施方式的HDD背板管理裝置的功能框圖。
無
100:HDD背板管理裝置
10:主機板
11:PCH
12:BMC
13:第一連接器埠
14:第二連接器埠
20:背板
21:第一硬碟介面
22:第二硬碟介面
23:CPLD
24:I2C選擇器
25:感測器

Claims (10)

  1. 一種硬碟背板管理裝置，得到包括主機板及背板，其改良在於，所述主機板包括第一連接器埠及第二連接器埠，所述背板包括第一硬碟介面、第二硬碟介面、I2C選擇器及複雜可程式設計邏輯晶片，所述第一連接器埠及所述第二連接器埠藉由積體電路匯流排分別與所述I2C選擇器電連接，所述第一硬碟介面及所述第二硬碟介面分別與所述複雜可程式設計邏輯晶片電連接，所述複雜可程式設計邏輯晶片與所述I2C選擇器電連接，所述複雜可程式設計邏輯晶片根據所述第一硬碟介面和所述第二硬碟介面發出的識別訊號判斷出所述背板是否插入硬碟及硬碟類型，進而輸出第一控制訊號或第二控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接收的第一控制訊號或第二控制訊號選擇連通所述第一連接器埠或第二連接器埠。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述主機板還包括一基板管理控制器，所述基板管理控制器藉由積體電路匯流排分別與所述第一連接器埠及所述第二連接器埠電連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述背板還包括一感測器，所述感測器藉由積體電路匯流排與所述I2C選擇器電連接感測器，所述感測器存儲有背板資訊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述BMC藉由所述第一連接器埠或所述第二連接器埠及所述I2C選擇器讀取所述感測器存儲的背板資訊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述第一硬碟介面接入非易失性記憶體型硬碟，所述第二硬碟介面接入串列高級技術連接串列高級技術連接或串列連接小型計算器系統介面型硬碟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述第一連接器埠藉由PCIE訊號線與所述背板電連接，進行資料傳輸，所述第二連接器埠藉由SATA或SAS訊號線與所述背板電連接，進行資料傳輸。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的硬碟背板管理裝置，其中，當所述第一硬碟介面插入第一類型硬碟時，所述第一硬碟介面發出第一電平訊號給所述複雜可程式設計邏輯晶片，所述複雜可程式設計邏輯晶片根據第一電平訊號判斷出硬碟類型並輸出第一控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接受到的第一控制訊號接通所述第一連接器埠。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的硬碟背板管理裝置，其中，當所述第二硬碟介面插入第二類型硬碟時，所述第二硬碟介面發出第二電平訊號給所述複雜可程式設計邏輯晶片，所述複雜可程式設計邏輯晶片根據第二電平訊號判斷出硬碟類型並輸出第二控制訊號給所述I2C選擇器，所述I2C選擇器根據接受到的第二控制訊號接通所述第二連接器埠。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述CPLD還與所述第一連接器埠電連接，並輸出第一控制訊號給所述第一連接器埠。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的硬碟背板管理裝置，其中，所述主機板還包括一平臺路徑控制器，所述平臺路徑控制器藉由一時鐘訊號線與所述第一連接器埠電連接，當所述平臺路徑控制器檢測到所述第一連接器埠上的第一控制訊號時，所述平臺路徑控制器發出時鐘訊號進而控制所述第一連接器埠藉由PCIE訊號線進行資料傳輸。
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