TWI761653B - 用於測試電腦系統之裝置及方法 - Google Patents

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TWI761653B TW108100279A TW108100279A TWI761653B TW I761653 B TWI761653 B TW I761653B TW 108100279 A TW108100279 A TW 108100279A TW 108100279 A TW108100279 A TW 108100279A TW I761653 B TWI761653 B TW I761653B
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Abstract

一種電腦系統，其包括一電路板、一或多個連接器/插座及一第一控制器。該等連接器/插座安置於該電路板上。該第一控制器經組態以在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前接收對應於該電路板及/或該等連接器/插座之參數的資訊。

Description

用於測試電腦系統之裝置及方法
本申請案係關於對電腦系統執行測試之一種裝置及一種方法。
為了確保電腦系統(例如伺服器、個人電腦、膝上型電腦、行動計算裝置等)之穩定及正常操作，對電腦系統執行一些測試。
內電路測試(in-circuit test；ICT)技術可用以測試電腦系統，此需要額外機制(例如真空)來固定受測裝置(例如電腦系統)(DUT)，此會增加製造成本。
開發了智慧型平台管理介面(intelligent platform management interface；IPMI)軟體來消減成本。可實施IPMI軟體以測試電腦系統。然而，直至啟動電腦系統(例如將作業系統(OS)載入於電腦系統中)才起始IPMI測試，此意謂IPMI測試在OS經載入之前必須等待。除了前述時間低效以外，在OS階段操作電腦系統之前亦無法偵測到電腦系統中所存在的缺陷。換言之，此(此等)缺陷可並未被及時修復且可造成系統性問題(例如電腦系統之啟動故障)。
另外，IPMI測試針對電腦系統中之類比對數位轉換器(ADC)具有相對較低取樣率，其可不利地影響測試結果。
此外，由於可僅在OS階段操作電腦系統時執行用於測試電腦系統之現有途徑，故電腦系統之一些資訊或參數可能並非被全面測試。
根據本申請案之一些實施例，一種電腦系統包括一電路板、一或多個連接器/插座及一第一控制器。該等連接器/插座安置於該電路板上。該第一控制器經組態以在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前接收對應於該電路板及/或該等連接器/插座之參數的資訊。
根據本申請案之一些實施例，一種電腦系統包括一電路板、一或多個組件及一第一控制器。該等組件安置於該電路板上。該第一控制器經組態以在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前接收對應於該電路板及/或該等組件之參數的資訊。
根據本申請案之一些實施例，一種用於測試一電腦系統之方法包括：(a)提供一直流電(DC)電源以開啟該電腦系統；(b)偵測該電腦系統之組件之參數；及(c)在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前收集對應於該電腦系統之該等組件之該等偵測到之參數的資訊。
100:受測裝置(DUT)
110:底板管理控制器(BMC)
111:類比對數位轉換器(ADC)
112:轉速計
113:內置積體電路(I2C)
114:內置積體電路(I2C)
120:複合可程式化邏輯裝置(CPLD)
121:內置積體電路(I2C)
122:類比對數位轉換器(ADC)
130a:控制器
130b:控制器
130c:控制器
130c1:插腳
130c2:插腳
130d:控制器
130d1:插腳
130d2:插腳
130e:控制器
130e1:插腳
130e2:插腳
140:遠端伺服器
S21:操作
S22:操作
S23:操作
S24:操作
S25:操作
S26:操作
S27:操作
圖1說明用於根據本申請案之一些實施例之測試受測裝置的系統。
圖2說明根據本申請案之一些實施例之對電腦系統執行測試的方法。
貫穿圖式及實施方式使用共同參考編號以指示相同或相似組件。本申請案將自結合隨附圖式之以下實施方式更顯而易見。
圖1說明用於根據本申請案之一些實施例之測試受測裝置(DUT)100的系統。該DUT 100可包括但不限於例如：電腦系統(例如伺服器、包括多個伺服器之資料中心、個人電腦、膝上型電腦、行動計算裝置等)或電腦系統之一部分。DUT 100具有底板管理控制器(baseboard management controller；BMC)110、複合可程式化邏輯裝置(complex programmable logic device；CPLD)120(或場可程式化閘陣列(field programmable gate array；FPGA))，以及控制器130a、130b、130c、130d及130e。
控制器130a、130b、130c、130d及130e中之每一者可連接至電腦系統中之各別組件(例如電子組件)。舉例而言，控制器130a、130b、130c、130d及130e中之每一者可連接至處理器、記憶體、晶片組、主儲存器裝置及/或駐存於電腦系統100中的其他組件。控制器130a、130b、130c、130d及130e中之每一者可連接至電腦系統中之一或多個組件。控制器130a、130b、130c、130d及130e中之一或多者可連接至電腦系統中之一組件。
控制器130a、130b、130c、130d及130e可包括不同類型之感測器，以獲得組件之參數或資訊並將該等參數或資訊傳輸至BMC 110。該等參數或資訊可包括：電腦系統中之組件之溫度、電腦系統中之組件(例如風扇)之速度、電腦系統中之組件之電信號(例如交流電/直流電(AC/DC))輸入/輸出電壓或電源狀態、作業系統(OS)狀態之狀態、時序、數位輸入信號(例如降壓調節器(Voltage Regulator Down；VRD)之資訊，諸如「電源良好」資訊)，或其類似者。
在一些實施例中，控制器130a可包括風扇速度控制器，該 風扇速度控制器經組態以收集或偵測對應於風扇速度之資訊或資料，且將所收集資訊或資料發送或傳輸至BMC 110。
在一些實施例中，控制器130b可包括溫度感測器(或控制器)，該溫度感測器經組態以收集或偵測對應於電腦系統內之組件之溫度的資訊或資料，且將所收集資訊或資料發送或傳輸至BMC 110。
在一些實施例中，控制器130c、130d及130e可包括電壓調節器，該等電壓調節器經組態以收集或偵測對應於施加至電腦系統內之組件的電壓(例如直流電(DC)電壓)之資訊或資料，且將所收集資訊或資料發送或傳輸至BMC 110。
在一些實施例中，控制器130c、130d及130e經組態以經由插腳130c2、130d2及130e2(例如「EN」插腳)自CPLD 120接收信號(例如啟用信號)，以起始偵測或收集對應於施加至電腦系統內之組件的電壓之資訊或資料。控制器130c、130d及130e經組態以經由例如插腳130c1、130d1及130e1(例如「PG」插腳)將偵測到之結果發送至CPLD 120。自控制器130c、130d及130e發送至CPLD 120之結果可包括指示電壓是否已被施加至組件之信號(例如電源良好信號)及/或指示施加至組件之電壓之序列或時序之信號。可在所關注電腦系統100中改變控制器之數目或類型。
BMC 110經組態以管理系統管理軟體與平台硬體之間的介面。舉例而言，BMC 110可包括但不限於處理器、記憶體及I/O裝置。一旦對電腦系統供電(例如向其供應交流電(AC)電源)，就可啟動BMC 110。舉例而言，可在不開啟電腦系統(例如向其供應DC電源)的情況下啟動BMC 110。BMC 110可充當微控制器以監視或管理駐存於電腦系統中之組件之參數。BMC 110電連接至控制器130a、130b、130c、130d及130e 中之每一者以接收偵測到之參數或資訊。BMC 110可經由SMBus、RS-232串列控制台、位址及資料線、智慧型平台管理匯流排(Intelligent Platform Management Bus；IPMB)、PCI-Express(PCI-E)或其類似者連接至控制器130a、130b、130c、130d及130e中之每一者。
BMC 110可包括類比對數位轉換器(analog-to-digital converter；ADC)111，該類比對數位轉換器經組態以自控制器130b、130c、130d接收對應於偵測到之電壓的資訊或資料。BMC 110可包括轉速計112，該轉速計經組態以自控制器130a接收對應於風扇速度之資訊或資料。BMC 110可包括內置積體電路(inter-integrated circuit；I2C)113，該內置積體電路經組態以自控制器130b、130c、130d接收對應於電腦系統之組件之溫度的資訊或資料。BMC 110可包括連接至CPLE 120之I2C 121的用以自CPLD 120接收信號或資料的另一I2C 114。
在一些實施例中，BMC 110可在電腦系統通電之後並在已啟動電腦系統(例如載入作業系統(OS))之前偵測電腦系統內之組件之資訊、資料或參數。換言之，BMC 110可在電腦系統在作業系統(OS)階段被操作之前偵測電腦系統內之組件之資訊、資料或參數。舉例而言，BMC 110可在u-boot階段偵測電腦系統內之組件之資訊、資料或參數。
與在已啟動電腦系統(例如在OS階段)之後偵測組件之資訊、資料或參數的一些途徑相比，在u-boot階段執行測試可節省載入OS之時間。另外，，與在相對後期階段(例如在穩定狀態下)執行測試的一些途徑相比，在u-boot階段執行測試可在相對早期階段(例如初始狀態)獲得組件之參數、可及時偵測及修復缺陷。換言之，可在u-boot階段偵測在OS階段之前存在的誤差或問題。在此途徑中可消除用以固定電腦系統100 之機制(例如真空)，且因此降低成本。
藉由BMC 110偵測到的電腦系統內之組件之資訊、資料或參數可經由有線或無線通信(例如例如區域網路、LAN)而傳輸至遠端伺服器140。在一些實施例中，可藉由遠端伺服器140起始或啟動對電腦系統之測試。
CPLD 120電連接至BMC 110。CPLD 120電連接至控制器130a、130b、130c、130d及130e中之一或多者。CPLD 120自控制器130a、130b、130c、130d及130e中之一或多者接收資料或資訊且將該資料或資訊傳輸至BMC 110。
在一些實施例中，可由BMC 110之ADC 111接收的電壓為準之數目係有限的。CPLD 120包括一或多個類比對數位轉換器(analog-to-digital converter；ADC)122，除了由BMC 110之ADC 111接收之電壓以外，該一或多個類比對數位轉換器亦能夠支援電源軌之更多輸入以接收更多電壓為準。舉例而言，若可由BMC 110之ADC 111接收的電壓之最大數目為16，則CPLD 120可經組態以接收比由BMC 110之ADC 111接收之16個電壓更多的電壓。對應於由CPLD 120之ADC 122接收之電壓的資訊或資料可分別經由CPLD 120之I2C 121及BMC 110之I2C 114傳輸至BMC 110。藉由將一或多個ADC 122引入至CPLD 120中，可偵測更多電壓。
在一些實施例中，CPLD 120可經組態以將信號傳輸至控制器130c、130d及130e且接收對應於由控制器130c、130d及130e(例如電壓調節器)偵測之電壓之狀態、時序或序列的資訊或資料。舉例而言，CPLD 120經組態以將啟用信號發送至控制器130c、130d及130e，以啟用 控制器130c、130d及130e來起始偵測或收集對應於施加至電腦系統內之組件之電壓的資訊或資料。CPLD 120亦經組態以自控制器130c、130d及130e接收指示電壓是否已被成功地施加至組件及/或施加至組件之電壓之序列或時序的信號。
圖2說明用以根據本申請案之一些實施例之對電腦系統執行測試的方法。舉例而言，圖2中所說明之方法可用以測試如圖1中所展示之電腦系統。
參看操作S21，在對電腦系統供電(例如對電腦系統供應AC電源)之後，初始化控制器(例如BMC或任何其他合適控制器)以(例如但不限於)對電腦系統執行測試(例如監視或獲得電腦系統中之組件之參數)。在一些實施例中，初始化BMC之處理器(例如CPU)、記憶體及I/O裝置。
參看操作S22，判定BMC是否連接至伺服器(例如管理伺服器或遠端伺服器)。BMC可經由有線或無線通信連接至伺服器。
參看操作S23，若判定BMC將自任何管理伺服器斷開連接，則控制器可判定是否任何輸入信號(例如自人類介面裝置(human interface device；HID)或其他信號接收裝置接收之輸入信號)在預定時間(例如3秒)內被提供至電腦系統。若是，則電腦系統可進入除錯模式(例如展示u-boot命令提示)。若否，則電腦系統繼續啟動以載入OS(例如Linux、iOS、視窗或其類似者)，且接著可啟動智慧型平台管理介面(IPMI)測試。
參看操作S24，若判定BMC待連接至伺服器，則BMC經組態以開啟電腦系統(例如將DC電源提供至電腦系統)。BMC接著經組態以 自BMC之ADC接收對應於施加至電路板(例如主板或印刷電路板(PCB))之插座(或連接器)的電壓之電壓或資訊。
在一些實施例中，若待由BMC之ADC接收之電壓之數目達到最大數目，則CPLD經組態以接收其他電壓且將對應於該等電壓之電壓或資訊經由例如I2C傳輸至BMC。BMC接著經組態以經由有線或無線通信(例如LAN)將所接收資訊或資料傳輸或發送至管理伺服器。
參看操作S25，關斷電腦系統且接著將組件分別插入相對應的插座中。
參看操作S26，在已將所有組件插入相對應的插座中之後，開啟電腦系統。檢查或監視供應至組件之電源或電壓之序列，且計算與電源軌組合之時序間隔。在一些實施例中，基於由CPLD提供之啟用信號而判定將電壓施加至組件之序列。BMC接著經組態以經由有線或無線通信將所接收資訊或資料傳輸或發送至管理伺服器。若出現任何誤差或故障，則將藉由例如管理伺服器繼續進行故障分析及/或智慧型除錯。
在一些實施例中，可省略操作S24及S25。舉例而言，若已將組件插入相對應的插座中，則BMC可經組態以直接偵測該等組件之參數。
參看操作S27，使BMC與電腦系統之BIOS同步以執行電源熱效用(power thermal utility；PTU)測試。舉例而言，將大電源或電壓施加至電腦系統之CPU以檢查由電源供應器提供之電源是否穩定。另外，可對電腦系統之記憶體、GPU或任何其他組件執行應力測試。舉例而言，在應力測試下將大電源或電壓施加至電腦系統之組件，以檢查由電源供應器提供之電源是否穩定。接著，BMC經組態以自電源供應器讀取電流以獲 得測試結果，且經由有線或無線通信將所接收資訊或資料發送至管理伺服器。在一些實施例中，可藉由例如管理伺服器分析電源供應器之漣波及/或效率。
在一些實施例中，亦可在操作S24及/或操作S26處偵測或獲得包括電腦系統中之組件之溫度及電腦系統中之旋轉組件之速度(例如風扇速度)的參數。
在一些實施例中，可在對電腦系統通電之後並在電腦系統已完全啟動之前執行操作S21至S27。換言之，可在作業系統(OS)階段操作電腦系統之前執行操作S21至S27。舉例而言，可在u-boot階段執行操作S21至S27。如上文所提及，與在電腦系統已啟動(例如在OS階段)之後偵測組件之資訊、資料或參數之一些途徑相比，在u-boot階段執行測試之時間可得以顯著減少。另外，在u-boot階段執行測試可獲得在初始狀態下之組件之參數，該等參數可能不同於在穩定狀態下之組件之參數。因此，當在OS階段操作電腦系統時無法發現的一些誤差或異常參數可藉由在u-boot階段執行測試而偵測。
雖然已參考本申請案之特定實施例描述並說明本申請案，但此等描述及說明並不限制申請案。熟習此項技術者可清楚地理解，可進行各種改變，且可在實施例內替代等效元件而不會脫離如由所附申請專利範圍所界定之本申請案之真實精神及範疇。該等說明可能未必按比例繪製。歸因於製造過程之類中的變數，本申請案中之藝術再現與實際設備之間可存在區別。可存在並未特定說明的本申請案之其他實施例。應將本說明書及圖式視為說明性而非限制性的。可作出修改，以使特定情形、材料、物質之組成、方法或製程適應於本申請案之目標、精神及範疇。所有 此類修改意欲在此隨附之申請專利範圍之範疇內。雖然已參考以特定次序執行之特定操作來描述本文所揭示之方法，但可理解，可在不脫離本申請案之教示的情況下組合、再分或重新定序此等操作以形成等效方法。因此，除非在本文中特定指示，否則操作之次序及分組並非本申請案之限制。
100:受測裝置(DUT)
110:底板管理控制器(BMC)
111:類比對數位轉換器(ADC)
112:轉速計
113:內置積體電路(I2C)
114:內置積體電路(I2C)
120:複合可程式化邏輯裝置(CPLD)
121:內置積體電路(I2C)
122:類比對數位轉換器(ADC)
130a:控制器
130b:控制器
130c:控制器
130c1:插腳
130c2:插腳
130d:控制器
130d1:插腳
130d2:插腳
130e:控制器
130e1:插腳
130e2:插腳
140:遠端伺服器

Claims (22)

  1. 一種電腦系統，其包含：一電路板；安置於該電路板上之一或多個連接器/插座；一或多個安置於該等相對應連接器/插座中之一或多個組件；在該電路板上之一第一控制器，其經組態以在啟動(booting up)該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前：接收對應於該等組件及該電路板及/或該等連接器/插座之參數的資訊；判定該第一控制器是否連接至一伺服器；及回應於該第一控制器未連接至一伺服器之一判定，判定一輸入信號是否在一預定時間之量內被提供至該電腦系統；及在該電路板上之一複合可程式化邏輯裝置(CPLD)，其經組態以在啟動該電腦系統以執行該作業系統之前：提供一第一信號以啟用該等組件之至少一些；接收對應於施加至該等經啟用組件之電壓之一序列之資訊；及將該經接收之資訊傳輸至該第一控制器；其中該第一控制器為一底板管理控制器(baseboard management controller)(BMC)且包含一第一類比對數位轉換器(ADC)，該第一ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第一集合之電壓的資訊；及其中該CPLD包括一第二ADC，該第二ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第二集合之電壓的資訊，其中該第二ADC能夠接收比該第 一ADC更多之電壓位準。
  2. 如請求項1之電腦系統，其中該等參數包括：該電腦系統中之該等組件之一溫度、該電腦系統中之旋轉組件之一速度、該電腦系統中之該等組件之交流電/直流電(AC/DC)電壓或電源狀態、OS狀態、時序及/或數位輸入信號。
  3. 如請求項1之電腦系統，其進一步包含連接至該第一控制器及該等組件之複數個控制器，其中該等控制器經組態以偵測對應於該等組件、該電路板及/或該等連接器/插座之參數的資訊且將偵測到之資訊傳輸至該第一控制器。
  4. 如請求項1之電腦系統，其中該第一控制器經組態以將該所接收資訊傳輸至一管理伺服器。
  5. 如請求項1之電腦系統，其中該第一控制器經組態以在一u啟動階段(u-boot stage)接收該資訊。
  6. 如請求項1之電腦系統，其中經施加電壓之該序列被檢查或監視。
  7. 如請求項6之電腦系統，其中該經施加電壓之時序間隔與電源軌被組合計算。
  8. 如請求項6之電腦系統，其中基於由該CPLD提供之該第一信號而判定將該等電壓施加至該等經啟用組件之該序列。
  9. 如請求項6之電腦系統，其中該CPLD經組態以在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前接收指示該等電壓是否已被成功地施加及/或該等經施加電壓之一時序(timing)之信號。
  10. 如請求項1之電腦系統，其中該CPLD經組態以將對應於由該第二ADC接收之該等電壓之資訊傳輸至該第一控制器。
  11. 如請求項1之電腦系統，其中該CPLD經組態以回應於待由該第一ADC接收之一電壓之數目達到一最大數目而接收對應於施加至組件之該第二集合之電壓的資訊。
  12. 如請求項1之電腦系統，其中該第一控制器進一步經組態以：回應於一輸入信號在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而將該電腦系統進入一除錯(debug)模式；且回應於一輸入信號未在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而載入該作業系統。
  13. 一種電腦系統，其包含：一電路板；安置於該電路板上之一或多個組件； 在該電路板上之一第一控制器，其經組態以在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前：接收對應於該電路板及/或該等組件之參數的資訊；判定該第一控制器是否連接至一伺服器；及回應於該第一控制器未連接至一伺服器之一判定，判定一輸入信號是否在一預定時間之量內被提供至該電腦系統；及在該電路板上之一複合可程式化邏輯裝置(CPLD)，其經組態以在啟動該電腦系統以執行該作業系統之前：提供一第一信號以啟用該等組件之至少一些；接收對應於施加至該等經啟用組件之電壓之一序列之資訊；及將該經接收之資訊傳輸至該第一控制器；其中該第一控制器為一底板管理控制器(BMC)且包含一第一類比對數位轉換器(ADC)，該第一ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第一集合之電壓的資訊；及其中該CPLD包括一第二ADC，該ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第二集合之電壓的資訊，其中該第二ADC能夠接收比該第一ADC更多之電壓位準。
  14. 如請求項13之電腦系統，其中該等參數包括：該電腦系統中之該等組件之一溫度、該電腦系統中之該等組件之一速度、該電腦系統中之該等組件之交流電/直流電(AC/DC)電壓或電源狀態、OS狀態、時序及/或數位輸入信號。
  15. 如請求項13之電腦系統，其進一步包含連接至該第一控制器及該等組件之複數個控制器，其中該等控制器經組態以偵測對應於該等組件、該電路板及/或連接器/插座之參數的資訊，且將偵測到之資訊傳輸至該第一控制器。
  16. 如請求項13之電腦系統，其中該第一控制器經組態以將該所接收資訊傳輸至一管理伺服器。
  17. 如請求項13之電腦系統，其中該第一控制器經組態以在一u啟動階段接收該資訊。
  18. 如請求項13之電腦系統，其中該第一控制器進一步經組態以：回應於一輸入信號在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而將該電腦系統進入一除錯模式；且回應於一輸入信號未在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而載入該作業系統。
  19. 一種用於測試包含多個組件之一電腦系統之方法，其包含：(a)提供一直流電(DC)電源以開啟該電腦系統；(b)提供一第一信號以啟用該電腦系統之該等組件之至少一些；(c)在啟動該電腦系統以執行一作業系統(OS)之前接收對應於施加至該等經啟用組件之電壓之一序列的資訊，其中該資訊由互相分離之一底板管理控制器(BMC)及一複合可程式化邏輯裝置(CPLD)所收集； (d)判定該BMC是否連接至一伺服器；及(e)回應於該BMC未連接至一伺服器之一判定，判定一輸入信號是否在一預定時間之量內被提供至該電腦系統；其中該BMC包括一第一類比對數位轉換器(ADC)，該第一ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第一集合之電壓的資訊；及其中該CPLD包括一第二ADC，該ADC經組態以接收對應於施加至組件之一第二集合之電壓的資訊，其中該第二ADC能夠接收比該第一ADC更多之電壓位準。
  20. 如請求項19之方法，其進一步包含偵測該電腦系統之該等組件之參數，其中該等參數包括：該電腦系統中之該等組件之一溫度、該電腦系統中之該等組件之一速度、該電腦系統中之該等組件之交流電/直流電(AC/DC)電壓或電源狀態、OS狀態、時序及/或數位輸入信號。
  21. 如請求項19之方法，其進一步包含將該所收集資訊傳輸至一管理伺服器。
  22. 如請求項19之方法，其進一步包含：回應於一輸入信號在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而將該電腦系統進入一除錯模式；且回應於一輸入信號未在一預定時間之量內被提供至該電腦系統之一判定而載入該作業系統。
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