TWI795919B - 省電模式的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種省電模式的控制方法，包含：當一儲存系統要由操作在一正常模式改為一省電模式時，一伺服主機輸出一睡眠指令至一硬碟擴展器；當該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，該硬碟擴展器分別在一正常狀態及一省電狀態輸出一暫存器數值及一中斷信號；藉由一控制單元根據該暫存器數值及該中斷信號，控制一硬碟進入該省電狀態且控制一電源單元不輸出一主電源，使得該硬碟擴展器及該控制單元以該電源單元所輸出的一備用電源作為運作的電源；而實現一種更為省電的省電模式的控制方法。

Description

省電模式的控制方法
本發明是有關於一種控制方法，特別是指一種用於儲存設備的省電模式的控制方法。
現有的SAS(Serial Attached SCSI，序列式SCSI)儲存系統操作在一正常模式及一省電模式之間，並包含一SAS擴展器(Expander)、一複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、一電源單元、及一SAS硬碟。該SAS擴展器適用於電連接一伺服主機，該複雜可程式邏輯裝置電連接該伺服主機及該SAS硬碟，該電源單元電連接該SAS擴展器、該複雜可程式邏輯裝置、及該SAS硬碟，以提供運作所需的電源。
當該SAS儲存系統操作在該正常模式時，該SAS硬碟能夠正常運作以被該伺服主機存取資料。而當該SAS儲存系統操作在該省電模式時，該SAS擴展器接收到來自該伺服主機的一睡眠指令，以通知該複雜可程式邏輯裝置控制該SAS硬碟進入一省電狀態而無法被存取資料。習知技術的作法中，該複雜可程式邏輯裝置是透過與該SAS硬碟的連接排線的第3腳位(Pin)傳遞信號以控制該SAS硬碟要進入一正常狀態或該省電狀態，或者是透過一種e-fuse電路將自該電源單元提供給該SAS硬碟的電源迴路導通或不導通的方式來控制該SAS硬碟。然而，對於習知的SAS或其他儲存系統是否存有其他更省電的運作模式及其控制方法便存有待改善的空間。
因此，本發明的目的，即在提供一種更為省電的省電模式的控制方法。
於是，本發明之一觀點，提供一種省電模式的控制方法，適用於一伺服主機及一儲存系統。該儲存系統包含一電源單元、一硬碟、一控制單元、及一硬碟擴展器(Expander)。該省電模式的控制方法包含步驟(A)~(C)。
於步驟(A)，當該儲存系統要由操作在一正常模式改為一省電模式時，該伺服主機輸出一睡眠指令至該硬碟擴展器。
於步驟(B)，當該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，該硬碟擴展器在一正常狀態輸出預定的一暫存器數值，並在計時達到一預定時間區間時進入一省電狀態，再輸出一中斷信號。
於步驟(C)，藉由該控制單元判斷是否接收到該暫存器數值及該中斷信號。
於步驟(D)，當該控制單元有接收到該暫存器數值及該中斷信號時，控制該硬碟進入該省電狀態且控制該電源單元不輸出一主電源，使得該硬碟擴展器及該控制單元以該電源單元所輸出的一備用電源作為運作的電源。
在一些實施態樣中，其中，在步驟(B)中，該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，將預定的該暫存器數值填寫入到該控制單元的一暫存器(register)中。
在另一些實施態樣中，該省電模式的控制方法還適用於一電源開關，接收該主電源及該備用電源，以輸出一輸出電源作為該硬碟擴展器及該控制單元運作所需的電源。該省電模式的控制方法還包含步驟(E)，該電源開關偵測該主電源及該備用電源，並在判斷該電源單元有輸出該主電源時，該電源開關選擇將該主電源輸出為該輸出電源，而在判斷該電源單元只有輸出該備用電源時，該電源開關選擇將該備用電源輸出為該輸出電源。其中，在步驟(D)中，該硬碟擴展器及該控制單元接收來自該電源開關的該輸出電源，以獲得該備用電源作為運作的電源。
在一些實施態樣中，該硬碟擴展器包括一計時器，其中，在步驟(B)中，當該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，控制該計時器啟動計時，並在該計時器計時達到該預定時間區間時，進去該省電狀態。
在一些實施態樣中，其中，在步驟(D)中，當該控制單元判斷接收到的該暫存器數值符合一預定數值且有接收到該中斷信號時，先控制該硬碟進入該省電狀態，再控制該電源單元不輸出該主電源。
在一些實施態樣中，該硬碟擴展器是一種SAS擴展器，其中，在步驟(B)中，當該硬碟擴展器操作在該省電狀態時，開啟該硬碟擴展器的多個SAS通道(Channel)之其中一者，且關閉該等SAS通道之其餘者。
在另一些實施態樣中，該省電模式的控制方法還包含步驟(F)、(G)、(H)、(I)、(J)。於步驟(F)，當該儲存系統要由操作在該省電模式改為該正常模式時，該伺服主機輸出一喚醒指令至該硬碟擴展器。
於步驟(G)，藉由該硬碟擴展器判斷是否接收到該喚醒指令。
於步驟(H)，當該硬碟擴展器接收到該喚醒指令時，該硬碟擴展器通知該控制單元控制該電源單元輸出該主電源。當該電源單元所輸出的該主電源的電壓達到一正常輸出範圍時，產生一主電源正常信號。
於步驟(I)，藉由該硬碟擴展器判斷是否接收到該主電源正常信號。
於步驟(J)，當該硬碟擴展器在有接收到該主電源正常信號時，改為操作在該正常狀態，且該控制單元根據該主電源正常信號控制該硬碟進入該正常狀態。
在一些實施態樣中，其中，該硬碟擴展器是一種SAS擴展器，其中，在步驟(I)中，當該硬碟擴展器接收到來自該伺服主機的該喚醒指令之後，且有接收到該主電源正常信號時，啟動該硬碟擴展器的每一SAS通道(Channel)，而進入該正常狀態。
在另一些實施態樣中，其中，在步驟(H)中，當該硬碟擴展器接收到該喚醒指令時，在該省電狀態輸出該中斷信號。當該控制單元有接收到該中斷信號時，控制該電源單元輸出該主電源。在步驟(J)中，當該控制單元判斷有接收到該主電源正常信號時，控制該硬碟進入該正常狀態。
在一些實施態樣中，該控制單元是一複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或一微控制器(MCU)。
本發明的功效在於：藉由該控制單元根據該硬碟擴展器在該正常狀態所輸出的該暫存器數值及在該省電狀態所輸出的該中斷信號，控制該硬碟進入該省電狀態及控制該電源單元不輸出該主電源，使得該擴展器及該控制單元以該備用電源作為運作的電源，而讓該儲存系統在該省電模式時相較於習知技術能夠更為省電，進而實現一種更為省電的省電模式的控制方法。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明省電模式的控制方法，適用於一伺服主機9及一儲存系統100，該儲存系統100包含一電源單元3、一硬碟5、一電源開關4、一控制單元2、及一硬碟擴展器(Expander)1。該儲存系統100操作在一正常模式及一省電模式之間，當該儲存系統100操作在該正常模式時，該硬碟擴展器1及該硬碟5操作在一正常狀態，使得該伺服主機9能夠對該硬碟5存取資料。而當該儲存系統100操作在該省電模式時，該硬碟擴展器1及該硬碟5操作在一省電狀態，以相對該正常狀態消耗較少的電力，此時，該硬碟5無法被該伺服主機9存取資料。另外，不論該儲存系統100是操作在該正常模式或該省電模式下，該控制單元2都操作在相當於該正常狀態的一種運作狀態。
該控制單元2例如是一複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或一微控制器(MCU)，但不以此為限。該控制單元2電連接該硬碟擴展器1、該電源單元3、該電源開關4、及該硬碟5。該硬碟擴展器1電連接該伺服主機9、該硬碟5、該電源開關4、及該電源單元3。該硬碟5電連接該電源單元3。該電源開關4電連接該電源單元3，並例如是一種熱插拔電壓控制器(hot plug controller)。
在本實施例中，該硬碟5是一種SAS硬碟，該硬碟擴展器1包括一計時器11，且是一種SAS(Serial Attached SCSI，序列式SCSI)擴展器，且該硬碟擴展器1及該硬碟5例如是支援第三代SAS協定或第四代SAS協定的Wake on SAS功能。而在其他的實施例中，該硬碟5也可以是SATA硬碟、SSD硬碟、或其他種類的硬碟設備，且該硬碟擴展器1是對應該硬碟5種類的擴展器。此外，該儲存系統100所包含的該控制單元2或該硬碟5的數量也可以是複數個。
該電源單元3例如是一電源供應器。當該電源單元3有接收到一輸入電源(如市電)時，輸出一備用電源V2。而當該電源單元3有接收到該輸入電源且該電源單元3的一啟動開關被設定為開啟(即該儲存系統100被開啟)時，該電源單元3輸出一主電源V1。更精確地說，該電源單元3在有接收到該輸入電源且該啟動開關被設定為開啟時，還受到該控制單元2的控制以決定是否要輸出該主電源V1。此外，當該電源單元3所輸出的該主電源V1的電壓達到一正常輸出範圍時，產生一主電源正常信號S21。舉例來說，該主電源V1及該備用電源V2的電壓例如分別是12伏特及5伏特，該正常輸出範圍則例如是12*90%伏特與12*110%伏特之間。
該省電模式的控制方法包含步驟S1~S11。
於步驟S1，當該儲存系統100要由操作在該正常模式改為該省電模式時，該伺服主機9輸出一睡眠指令至該硬碟擴展器1。接著，執行步驟S2。
於步驟S2，當該硬碟擴展器1接收到該睡眠指令時，該硬碟擴展器1分別在該正常狀態及該省電狀態輸出一暫存器數值及一中斷信號至該控制單元2。更詳細地說，該硬碟擴展器1是在接收到該睡眠指令時，在該正常狀態輸出等於一預定數值的該暫存器數值至該控制單元2，並在接收到該睡眠指令時，控制該計時器11啟動計時，且在該計時器11計時達到一預定時間區間時進入該省電狀態，再輸出該中斷信號至該控制單元2。該暫存器數值例如是經由一積體電路匯流排(Inter- Integrated Circuit，I2C)的介面來傳送，該中斷信號例如是一個脈衝信號並經由一通用型之輸入輸出(General-purpose input/ output，GPIO)的腳位來傳送，該預定時間區間例如是3秒，但不以此為限。接著，執行步驟S3。
另外要補充說明的是：當該硬碟擴展器1是SAS擴展器，且操作在該省電狀態時，僅開啟該硬碟擴展器1的多個SAS通道(Channel)之其中一者，且關閉該等SAS通道之其餘者，以減少耗電。還要特別說明的是，當該硬碟擴展器1操作在該省電狀態時所開啟的通道，是為了用於接收一喚醒指令，以使該硬碟擴展器1能夠再回到該正常狀態。
於步驟S3，藉由該控制單元2判斷是否接收到該暫存器數值及該中斷信號。當該控制單元2判斷有接收到該暫存器數值及該中斷信號時，執行步驟S4。
於步驟S4，該控制單元2根據該暫存器數值及該中斷信號，控制該硬碟5進入該省電狀態。接著，執行步驟S5。
於步驟S5，該控制單元2還控制該電源單元3不輸出該主電源V1，使得該硬碟擴展器1及該控制單元2以該電源單元3所輸出的該備用電源V2作為運作的電源。更詳細地說，該硬碟擴展器1及該控制單元2是經由接收該電源開關4所輸出的一輸出電源V3，而獲得該電源單元3所輸出的該主電源V1或該備用電源V2以作為運作的電源。
當該控制單元2判斷所接收到的該暫存器數值符合該預定數值且有接收到該中斷信號時，先控制該硬碟5進入該省電狀態，再傳送一控制信號S22至該電源單元3以控制該電源單元3不輸出該主電源V1。也就是說，該控制單元2是根據該暫存器數值及該中斷信號作雙重的確認之後，才會控制該硬碟5進入該省電狀態，而能夠避免單一信號的誤動作。
另外要補充說明的是：該控制信號S22例如是經由一通用型之輸入輸出(GPIO)的腳位來傳送。另外，與習知技術相同，該控制單元2例如是透過與該硬碟5的連接排線的第3腳位(Pin)傳遞信號以控制該硬碟5要進入該省電狀態(或該正常狀態)，或者是透過一種e-fuse電路將自該電源單元3提供給該硬碟5的電源迴路不導通(或導通)的方式來控制該硬碟5進入該省電狀態(或該正常狀態)。
於步驟S6，該電源開關4接收來自該電源單元3的該主電源V1及該備用電源V2，並偵測該主電源V1及該備用電源V2，當偵測到該電源單元3有輸出該主電源V1時，該電源開關4選擇將該主電源V1輸出為該輸出電源V3。而當偵測到該電源單元3只有輸出該備用電源V2時，該電源開關4選擇將該備用電源V2輸出為該輸出電源V3。
另外要補充說明的是：該硬碟擴展器1、該控制單元2、及該電源開關4通常被稱為一輸出入模組(Input/Output module，IOM)，且該電源開關4可以為所輸出的該輸出電源V3提供保護，也就是為該電源單元3在該輸出入模組的電源輸入端提供保護。此外，在其他的實施例中，該儲存系統100也可以包含對應的多個硬碟擴展器1、多個控制單元2、及多個電源開關4，也就是包含多個輸出入模組(IOM)。
於步驟S7，當該儲存系統100要由操作在該省電模式改為該正常模式時，該伺服主機9輸出該喚醒指令至該硬碟擴展器1。接著，執行步驟S8。
於步驟S8，藉由該硬碟擴展器1判斷是否接收到該喚醒指令。當硬碟擴展器1判斷有接收到該喚醒指令時，執行步驟S9。
於步驟S9，該硬碟擴展器1在該省電狀態輸出該中斷信號至該控制單元2。當該控制單元2有接收到該中斷信號時，先傳送該控制信號S22至該電源單元3以控制該電源單元3輸出該主電源V1。當該電源單元3所輸出的該主電源V1的電壓達到該正常輸出範圍時，產生該主電源正常信號S21至該硬碟擴展器1及該控制單元2。接著，執行步驟S10。
於步驟S10，藉由該硬碟擴展器1判斷是否接收到該主電源正常信號S21。當硬碟擴展器1判斷有接收到該主電源正常信號S21時，執行步驟S11。
於步驟S11，該硬碟擴展器1改為操作在該正常狀態，且當該控制單元2判斷有接收到該主電源正常信號S21時(或根據該主電源正常信號S21的邏輯值已指示該主電源V1的電壓達到該正常輸出範圍時)，控制該硬碟5進入該正常狀態。
此外，在本實施例中，當該硬碟擴展器1接收到該喚醒指令之後，且該硬碟擴展器1還在有接收到該主電源正常信號S21時(或根據該主電源正常信號S21的邏輯值已指示該主電源V1的電壓達到該正常輸出範圍時)，啟動該硬碟擴展器1的每一該SAS通道(Channel)，而改為操作在該正常狀態。
綜上所述，藉由該硬碟擴展器1先在該正常狀態輸出該暫存器數值，再於該省電狀態輸出該中斷信號，使得該控制單元2據以控制該硬碟5進入該省電狀態且控制該電源單元3不輸出該主電源V1，進而使得該硬碟擴展器1及該控制單元2以該備用電源V2作為運作的電源。藉此實現一種相較於習知技術在該省電模式時能夠更為省電的省電模式的控制方法，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
100:儲存系統 1:硬碟擴展器 11:計時器 2:控制單元 3:電源單元 4:電源開關 5:硬碟 9:伺服主機 S1~S11:步驟 S21:主電源正常信號 S22:控制信號 V1:主電源 V2:備用電源 V3:輸出電源
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明本發明省電模式的控制方法所適用的一儲存系統及一伺服主機；及 圖2是一流程圖，說明本發明省電模式的控制方法的一實施例。
S1~S11:步驟

Claims (9)

  1. 一種省電模式的控制方法，適用於一伺服主機、一電源開關、及一儲存系統，該儲存系統包含一電源單元、一硬碟、一控制單元、及一硬碟擴展器(Expander)，該電源開關接收一主電源及一備用電源，以輸出一輸出電源作為該硬碟擴展器及該控制單元運作所需的電源，該省電模式的控制方法包含：(E)該電源開關偵測該主電源及該備用電源，並在判斷該電源單元有輸出該主電源時，該電源開關選擇將該主電源輸出為該輸出電源，而在判斷該電源單元只有輸出該備用電源時，該電源開關選擇將該備用電源輸出為該輸出電源；(A)當該儲存系統要由操作在一正常模式改為一省電模式時，該伺服主機輸出一睡眠指令至該硬碟擴展器；(B)當該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，該硬碟擴展器在一正常狀態輸出預定的一暫存器數值，並在計時達到一預定時間區間時進入一省電狀態，再輸出一中斷信號；及(C)藉由該控制單元判斷是否接收到該暫存器數值及該中斷信號；及(D)當該控制單元有接收到該暫存器數值及該中斷信號時，控制該硬碟進入該省電狀態且控制該電源單元不輸出該主電源，使得該硬碟擴展器及該控制單元接收來自該電源開關的該輸出電源，以獲得該備用電源作為運作的電 源。
  2. 如請求項1所述的省電模式的控制方法，其中，在步驟(B)中，該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，將預定的該暫存器數值填寫入到該控制單元的一暫存器(register)中。
  3. 如請求項1所述的省電模式的控制方法，該硬碟擴展器包括一計時器，其中，在步驟(B)中，當該硬碟擴展器接收到該睡眠指令時，控制該計時器啟動計時，並在該計時器計時達到該預定時間區間時，進去該省電狀態。
  4. 如請求項3所述的省電模式的控制方法，其中，在步驟(D)中，當該控制單元判斷接收到的該暫存器數值符合一預定數值且有接收到該中斷信號時，先控制該硬碟進入該省電狀態，再控制該電源單元不輸出該主電源。
  5. 如請求項4所述的省電模式的控制方法，該硬碟擴展器是一種SAS擴展器，其中，在步驟(B)中，當該硬碟擴展器操作在該省電狀態時，開啟該硬碟擴展器的多個SAS通道(Channel)之其中一者，且關閉該等SAS通道之其餘者。
  6. 如請求項4所述的省電模式的控制方法，還包含步驟(F)、(G)、(H)、(I)、(J)，於步驟(F)，當該儲存系統要由操作在該省電模式改為該正常模式時，該伺服主機輸出一喚醒指令至該硬碟擴展器，於步驟(G)，藉由該硬碟擴展器判斷是否接收到該喚醒指令；於步驟(H)，當該硬碟擴展器接收到該喚醒指令時， 該硬碟擴展器通知該控制單元控制該電源單元輸出該主電源，當該電源單元所輸出的該主電源的電壓達到一正常輸出範圍時，產生一主電源正常信號，於步驟(I)，藉由該硬碟擴展器判斷是否接收到該主電源正常信號；於步驟(J)，當該硬碟擴展器在有接收到該主電源正常信號時，改為操作在該正常狀態，且該控制單元根據該主電源正常信號控制該硬碟進入該正常狀態。
  7. 如請求項6所述的省電模式的控制方法，該硬碟擴展器是一種SAS擴展器，其中，在步驟(J)中，當該硬碟擴展器接收到來自該伺服主機的該喚醒指令之後，且有接收到該主電源正常信號時，啟動該硬碟擴展器的每一SAS通道(Channel)，而進入該正常狀態。
  8. 如請求項6所述的省電模式的控制方法，其中，在步驟(H)中，當該硬碟擴展器接收到該喚醒指令時，在該省電狀態輸出該中斷信號，當該控制單元有接收到該中斷信號時，控制該電源單元輸出該主電源，在步驟(J)中，當該控制單元判斷有接收到該主電源正常信號時，控制該硬碟進入該正常狀態。
  9. 如請求項8所述的省電模式的控制方法，該控制單元是一複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或一微控制器(MCU)。
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