具有电流监控功能的伺服装置及其电流监控方法与流程

本发明是关于一种电流监控技术，特别是一种具电流监控功能的伺服装置及其电流监控方法。

背景技术：

随着科技的进步与发展，网络已蔚为现代生活中进行信息交流管道中不可或缺的一环。在诸多用以提供网络服务的电子设备中，又以具备大量资料处理能力的伺服装置尤为重要。

在伺服装置的传统架构中，一般仅有汇报整体的电流量，且并无针对内部电路及/或硬件组件等个别进行电流量的侦测与限流管控等，因而无法有效运用并管理伺服装置的电源使用。随着节能减碳的意识崛起，如何有效运用并管理伺服装置的电源使用，以减少伺服装置中不必要的电能耗费，进而达到节能减碳的目的，实为本领域技术人员所欲琢磨的重要课题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是在于提供一种具有电流监控功能的伺服装置。

为解决上述技术问题，一种具有电流监控功能的伺服装置，包含若干个监控目标组、若干个侦测单元以及控制单元。若干个侦测单元分别对应于若干个监控目标组中之一。各侦测单元用以侦测对应的监控目标组的电流。控制单元将各监控目标组的电流和对应于个监控目标组的监控阀值进行比较，并且于监控目标组的电流达到所对应的监控阀值时，控制单元执行相应于监控目标组的降电流程序以降低监控目标组的电流。

于是，本发明要解决的技另一术问题是在于提供一种适用于包含若干个监控目标组的伺服装置的电流监控方法，包含侦测各监控目标组的电流、将各监控目标组的电流和对应于各监控目标组的监控阀值进行比较，以及当监控目标组的电流达到所对应的监控阀值时，执行相应于监控目标组的降电流程序以降低监控目标组的电流。

相较于现有技术，本发明实施例的具有电流监控功能的伺服装置及其电流监控方法，其透过个别监控伺服装置中的若干个监控目标组的电流的大小，以根据各个监控目标组的电流的大小进行相应的管理与处置，进而可有效运用并管理伺服装置的电源使用，并可实现节能减碳的目的。

【附图说明】

图1为具有电流监控功能的伺服装置的第一实施例的方块示意图。

图2为具有电流监控功能的伺服装置的第二实施例的方块示意图。

图3为具有电流监控功能的伺服装置的第三实施例的方块示意图。

图4电流监控方法的一实施例的流程示意图。

图5图1至图3中侦测单元的一实施例的概要示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种具有电流监控功能的伺服装置100其包含若干个监控目标组111-11y、若干个侦测单元121-12y以及控制单元130。其中，y为大于1的正整数。各侦测单元121-12y对应于此些监控目标组111-11y中之一，且各侦测单元121-12y耦接于对应的监控目标组111-11y和控制单元130之间。

各监控目标组111-11y可包含一个或若干个目标物。于本实施例中，同一个监控目标组111-11y中的各个目标物可为具有相同架构的电路或硬件组件。于另一实施例中，同一个监控目标组111-11y中的各个目标物可为同一种类型或具有类似功能的集成电路及其周边电路。又于另一实施例中，同一个监控目标111-11y中的各个目标物亦可为设置在具有电流监控功能的伺服装置100中的同一个区域的电路或硬件组件。以下，是以同一个监控目标组111-11y中的各个目标物为具有相同架构的电路或硬件组件为例来进行说明，但此并非用以限定本发明，如前所述，同一个监控目标组111-11y中的各个目标物可具有多种实施型态。

于本实施例中，不同监控目标组111-11y之间所包含的目标物可彼此不同。举例而言，如图2所示，具有电流监控功能的伺服装置100可共包含三个监控目标组111-113。其中，监控目标组111可包含二个目标物m1a、m1b，且此二目标物m1a、m1b可为用以降低系统温度的组件，例如系统风扇。监控目标组112可包含十二个目标物m2a-m2l，且此十二个目标物m2a-m2l可为用以储存程序、资料的组件，例如硬盘（hdd）。并且，监控目标组113可包含一个目标物m3a，且此目标物m3a可为具有电流监控功能的伺服装置100中的核心组件，例如主机板模块（mbmodule），但本发明并非以此为限。

于本实施例中，不同监控目标组111-11y之间所包含的目标物亦可有所重复。举例而言，如图3所示，具有电流监控功能的伺服装置100共可包含八个监控目标组111-118。其中，监控目标组111与监控目标组115分别包含目标物m1a、m1b与目标物m1c、m1d，且此些目标物m1a-m1d可为用以降低系统温度的组件，例如系统风扇。监控目标组112与监控目标组116分别包含目标物m2a-m2l与目标物m2m-m2x，且此些目标物m2a-m2x可为用以储存程序、资料的组件，例如硬盘。并且，监控目标组113、监控目标组114、监控目标组117与监控目标组118分别可包含目标物m3a、目标物m3b、目标物m3c与目标物m3d，且此些目标物m3a-m3d可为具有电流监控功能的伺服装置100中的核心组件，例如主机板模块。

于本实施例中，具有电流监控功能的伺服装置100更包含电源单元140，且电源单元140耦接于各监控目标组111-11y。电源单元140用以提供电流it1-ity至各个监控目标组111-11y。于此，各个电流it1-ity分别是提供给各个监控目标组111-11y中的所有目标物的电流总和。举例而言，如图3所示，提供至监控目标组116的电流it6为监控当下分别流至目标物m2m-m2x的电流总和。

各侦测单元121-12y可用以侦测电源单元140提供至其耦接的监控目标组111-11y的电流it1-ity的大小。于本实施例中，各侦测单元121-12y所侦测的是电源单元140提供至各监控目标组111-11y的瞬间电流，并且以侦测到的瞬间电流作为此刻监控目标组111-11y的电流it1-ity，也就是在侦测的瞬间流至该监控目标组111-11y而消耗的电流，但本发明并非以此为限。

请参阅图1至图4所示，具有电流监控功能的伺服装置100可根据本发明任一实施例得电流监控方法监控提供至各监控目标组111-11y的电流it1-ity，以达到更有效的电源管理。

在电流监控方法的一实施例中，具有电流监控功能的伺服装置100可利用侦测单元121-12y来侦测提供至各监控目标组111-11y的电流it1-ity（步骤s10），并且利用控制单元130将各侦测单元121-12y所侦测到的各个电流it1-ity和各监控目标组111-11y的监控阀值分别进行比较（步骤s20）。于各次比较中，若控制单元130判定此监控目标组11x的电流itx达到此监控目标组11x所对应的监控阀值时，控制单元130可执行相应于此监控目标组11x的一个降电流程序（步骤s30），以降低提供至此监控目标组11x的电流itx。其中，y为大于1的正整数，x可为1至y中任一个正整数。

于本实施例中，当控制单元130于各次比较中判定到此监控目标组11x的电流itx未达到此监控目标组11x所对应的监控阀值时，或者于步骤s30的执行后，控制单元130可进一步判定其是否已完成所有监控目标组111-11y的比对（步骤s40）。于此，若控制单元130判定其已完成所有监控目标组111-11y的比对时，控制单元130可重返步骤s10，以重新取得各监控目标组111-11y于此刻的电流it1-ity来开启另一监控程序。而若控制单元130判定其尚未完成所有监控目标组111-11y的比对时，控制单元130可回到步骤s20，以继续执行另一监控目标组的比对。

于本实施例中，控制单元130可于取得各监控目标组111-11y于此刻的电流it1-ity后，再将各监控目标组111-11y的电流it1-ity和监控阀值依序进行。例如，完成监控目标组111的比较后，再接续进行监控目标组112的比较，以此类推至最后一个监控目标组11y。于另一实施例中，控制单元130亦可于取得各监控目标组111-11y于此刻的电流it1-ity后，同步地将各个监控目标组111-11y的电流it1-ity和监控阀值分别进行比较。但本发明并非以此为限，又于另一实施例中，控制单元130更可于每取得一个监控目标组于此刻的电流后，即进行此监控目标组的比对。例如，控制单元130可于取得监控目标组111的电流it1后，即将电流it1和监控目标组111对应的监控阀值进行比较。之后，控制单元130再取得监控目标组112的电流it2，并且将电流it2和监控目标组112对应的监控阀值进行比较，以此类推至最后一个监控目标组11y。

于本实施例中，若干个监控目标组111-11y可根据所对应的降电流程序的内容而分成两种类型（以下分别称之为第一类型的监控目标组a1与第二类型的监控目标组a2）。于本实施例中，各第一类型的监控目标组a1所对应的降电流程序的主要内容可为降低其监控目标组的操作频率。而各第二类型的监控目标组a2所对应的降电流程序的主要内容则可为执行关机（shutdown）程序。

于本实施例中，各第一类型的监控目标组a1所对应的监控阀值可包含数值互不相同的若干个个监控点，且各第一类型的监控目标组a1所对应的降电流程序亦可包含若干个个子程序。于此，监控阀值所包含的监控点的数量可根据不同监控密度而对应不同的数量。此外，各第一类型的监控目标组a1的每一子程序可分别对应若干个监控点中之一。

在步骤s20的一实施例中，控制单元130于进行各个第一类型的监控目标组a1的比较时，控制单元130可依序或同时将各第一类型的监控目标组a1的电流ita和所对应的若干个监控点进行比较。于此，在各个第一类型的监控目标组a1的比较中，控制单元130可根据第一类型的监控目标组a1的电流ita是否达到（大于或等于）此第一类型的监控目标组a1所对应的若干个监控点中的任一者来决定是否执行步骤s30，并且在步骤s30的一实施例中，控制单元130于判定电流ita达到若干个监控点中的任一者时，控制单元130可根据电流ita所达到的监控点执行对应的子程序。于此，控制单元130是根据电流ita所达到的一或若干个监控点中数值最大的监控点载入并执行此数值最大的监控点所对应的子程序。

于本实施例中，各第一类型的监控目标组a1的各个子程序，其降低第一类型的监控目标组a1的电流ita的效果可和其对应的监控点在所有监控点中的大小排列相关。例如，对应到数值大的监控点的子程序其所能达到的降低电流ita的效果可大于对应到数值小的监控点的子程序其所能达到的降低电流ita的效果，其中对应监控点的子程序使被降低后的电流ita与被降低前的电流ita的电流值差距也就是降低电流ita的效果，但本发明并非以此为限。于另一实施例中，各第一类型的监控目标组a1的各个子程序的内容可互不相同，各子程序之间具有一优先权重，且此优先权重和各子程序所对应的监控点在所有监控点中的大小排列相关。例如，对应到数值小的监控点的子程序其优先权重大于对应到数值大的监控点的子程序的优先权重。

于本实施例中，在各第一类型的监控目标组a1的所有监控点中，数值最大的监控点所对应的子程序可为执行关机程序，以停止第一类型的监控目标组a1的运作。在一实施态样中，所述的关机程序可仅关闭此第一类型的监控目标组a1的运作。在另一实施态样中，所述的关机程序除关闭此第一类型的监控目标组a1的运作外，更关闭了相关于此第一类型的监控目标组a1的另一个监控目标组的运作。举例而言，当第一类型的监控目标组a1可由一或若干个系统风扇所组成时，相关的另一个监控目标组则可由一或若干个主机板所组成，并且当控制单元130判定此第一类型的监控目标组a1的电流ita达到其数值最大的监控点而需执行关机程序时，控制单元130除致使此一或若干个系统风扇停止运作之外，更致使相关于此一或若干个系统风扇的一或若干个主机板停止运作。但本发明并非仅限于此，在又一实施态样中，所述的关机程序更可为关闭整个具有电流监控功能的伺服装置100的运作。

于本实施例中，第一类型的监控目标组a1可为由一或若干个系统风扇所组成的监控目标组，或者，由一或若干个主机板模块所组成的监控目标组，但本发明并非仅限于此，第一类型的监控目标组a1可为藉由降低其操作频率来降低其电流的一或若干个目标物所组成，其中，对监控目标组的操作频率降低愈多则降低相应电流的效果愈大。此外，第二类型的监控目标组a2可为由一或若干个硬盘所组成的监控目标组，但本发明并非以此为限，第二类型的监控目标组a2藉由直接执行关机程序来降低其电流的一或若干个目标物所组成。

于本实施例中，当第一类型的监控目标组a1是由系统风扇组成时，于此第一类型的监控目标组a1所对应的若干个监控点中最大的监控点的数值可为70安培。此外，当第一类型的监控目标组a1是由主机板模块组成时，于此第一类型的监控目标组a1所对应的若干个监控点中最大的监控点的数值可为50安培，但本发明并非以此为限。

于本实施例中，假设由系统风扇组成的第一类型的监控目标组a1所对应的若干个监控点分别为60安培（a）、65安培与70安培，控制点60安培所对应的子程序为致使第一类型的监控目标组a1降低其1/4的工作频率，65安培为致使第一类型的监控目标组a1降低其1/2的工作频率，且70安培所对应的子程序为执行关机程序。当所侦测到的电流ita为65安培时，由于电流ita大于或等于60安培的监控点以及65安培的监控点，此时控制单元130会执行步骤s30，并且根据所侦测到的该电流ita所达到的数值最大的监控点，即65安培的监控点，载入并执行所侦测到的该电流ita所达到的数值最大的监控点亦即65安培的监控点对应的子程序。因此，控制单元130可执行内容为降低1/2工作频率的子程序，以藉由致使操作频率降低至原来的1/2来降低第一类型的监控目标组a1的电流ita。于本实施例中，于无异常的状态以及无其他因素影响之下，当操作频率降低至原来的1/2时，第一类型的监控目标组a1的电流ita大致上可降低至原来的1/2。又例如，若所侦测到的电流ita为72安培时，由于电流ita大于或等于60安培的监控点、65安培的监控点以及70安培的监控点，此时由于所侦测到的电流ita已达反应数值最大的监控点亦即70安培，控制单元130反应数值最大的监控点而相应执行关机程序的子程序，以藉由致使操作频率降低至零来降低第一类型的监控目标组a1的电流ita。

于本实施例中，当第一类型的监控目标组a1是由一或若干个系统风扇所组成的监控目标组，且控制单元130于执行此第一类型的监控目标组a1的任一子程序（不包含执行关机程序的子程序）时，控制单元130可藉由直接降低在此第一类型的监控目标组a1中的系统风扇的工作频率也就是系统风扇的转速，例如藉由调整输出至系统风扇且用以控制风扇转速的脉波宽度调变责任周期（pwmdutycycle），来降低电流ita，但本发明并非仅限于此，控制单元130亦可先藉由调降相应于所侦测的监控目标组a1的核心系统的操作频率来降低具有电流监控功能的伺服装置100内部温度，以藉由降低内部温度来间接降低在此第一类型的监控目标组a1中的系统风扇的转速。于此，核心系统可为中央处理单元（cpu）。并且，当具有电流监控功能的伺服装置100中的同一主机板上有若干个中央处理单元时，控制单元130只会对若干个中央处理单元中相应于此第一类型的监控目标组a1的一或数个中央处理单元的操作频率进行变动，而不会对所有的中央处理单元的操作频率一同进行变动。于本实施例中，假设由主机板模块组成的第一类型的监控目标组a1所对应的若干个监控点分别为40安培、45安培与50安培，监控点40安培所对应的子程序为致使第一类型的监控目标组a1降低其1/2的工作频率，监控点45安培为致使第一类型的监控目标组a1关闭/停止执行其正在执行且优先权较低的程序，例如关闭/停止执行某些不重要且不会导致其系统运作停滞的程序，且监控点75安培所对应的子程序为执行其对应的关机程序。当所侦测到的电流ita达到40安培的监控点（即电流ita是大于或等于40安培的监控点且小于45安培的监控点）时，此时控制单元130可执行内容为降低1/2工作频率的子程序，以降低电流ita。当所侦测到的电流ita达到45安培的监控点（即电流ita是大于或等于45安培的监控点且小于50安培的监控点）时，此时控制单元130可执行对应的子程序内容为关闭/停止执行优先权较低的程序，例如关闭/停止执行某些不重要且不会导致系统运作停滞的程序，以降低电流ita。而当所侦测到的电流ita达到50安培的监控点（即电流ita是大于或等于50安培的监控点）时，此时控制单元130可执行内容为执行关机程序的子程序，以降低电流ita。

于本实施例中，各第二类型的监控目标组a2所对应的监控阀值可包含若干个个数值互不相同的监控点。于此，在各第二类型的监控目标组a2所对应的若干个监控点中，数值最大的监控点可对应到此第二类型的监控目标组a2的降电流程序，并且其余的监控点仅用以侦查此第二类型的监控目标组a2的电流itb的状态，而并未个别对应到第二类型的监控目标组a2的降电流程序。换言之，控制单元130仅于电流itb达到（大于或等于）数值最大的监控点时，载入并执行此第二类型的监控目标组a2的降电流程序。

于本实施例中，于各第二类型的监控目标组a2所对应的若干个监控点中，除了数值最大的监控点可对应到此第二类型的监控目标组a2的降电流程序外，其余的各个监控点则分别可对应到不同的权重值，使得控制单元130更可根据第二类型的监控目标组a2的电流itb的大小在此些监控点（不包含数值最大的监控点）反覆变动所得到的权重总值判断此第二类型的监控目标组a2是否出现异常，并且于权重总值超过预设总值时判定异常，并直接执行此第二类型的监控目标组a2所对应的降电流程序。

举例而言，假设第二类型的监控目标组a2所对应的若干个监控点分别为60安培、80安培与100安培，其中数值最大的监控点100安培对应到降电流程序，监控点60安培对应到权重0.2，监控点80安培对应到权重0.5，权重总值的初始值为0，且预设总值为1。于此，控制单元130可于判定到第二类型的监控目标组a2的电流itb达到监控点60安培时，将权重0.2累计至权重总值，并且于判定到电流itb达到监控点80安培时，将权重0.5累计至权重总值。因此，倘若控制单元130于四次侦测中所侦测到电流itb的数值分别为65安培、83安培、70安培、90安培时，控制单元130可于第一次侦测中因判定电流itb达到监控点60安培而将权重总值的数值从0变动至0.2。于第二次侦测中因判定到电流itb达到监控点80安培而将权重总值的数值从0.2变动至0.7。于第三次侦测中更因判定到电流itb达到监控点60安培而将权重总值的数值从0.7变动至0.9。最后，于第四次侦测中因判定到电流itb达到80安培而将权重总值的数值再从0.9变动至1.4。此时，控制单元130便可因权重总值已大于预设总值而判定出现异常，并直接执行此第二类型的监控目标组a2所对应的降电流程序。

于本实施例中，各第二类型的监控目标组a2所对应的降电流程序亦可包含若干个个子程序，且每一子程序可分别对应若干个监控点中之一。于此，每一子程序可为一种关机程序，并且各个子程序可分别用以致使此第二类型的监控目标组a2中的至少一个目标物停止运作，因此，控制单元130可根据此第二类型的监控目标组a2的电流itb所达到的监控点执行相对应的子程序，以藉由停止相应的至少一个目标物的运作来降低第二类型的监控目标组a2的电流itb。但本发明并非仅限于此，于另一实施例中，各个子程序亦为用以致使此第二类型的监控目标组a2中至少一个目标物停止运作的关机程序，惟数值最大的监控点所对应的子程序是用以致使此第二类型的监控目标组a2中所有的目标物停止运作的关机程序。

于本实施例中，控制单元130所执行的降电流程序为关机程序时，控制单元130可将导致执行关机程序的监控目标组、电流值等等记录成错误讯息（errormessage），以供维修者于后续维修时可根据此错误讯息来排除具有电流监控功能的伺服装置100的错误问题。

请参阅图1至图5所示，各侦测单元121-12y的内部架构大致上相同。因此，于下以侦测单元12x为代表的一实施例来进行说明。其中，y为大于1的正整数，x可为1至y中任一个正整数。

侦测单元12x具有第一埠p1x、第二埠p2x与第三埠p3x。于此，侦测单元12x的第一埠p1x耦接于电源单元140，第二埠p2x耦接于对应的监控目标组11x，且第三埠p3x耦接于控制单元130。于此，第一埠p1x用以接收电源单元140提供给对应的监控目标组11x的电流itx，第二埠p2x用以将电流itx提供给其耦接的监控目标组11x，且第三埠p3x用以将侦测单元12x所侦测到的电流itx的值传送给控制单元130。

于本实施例中，侦测单元12x包含处理模块12x1与开关模块12x2。开关模块12x2耦接于第二埠p2x，且处理模块12x1耦接于第一埠p1x、第三埠p3x与开关模块12x2。

处理模块12x1可将经由第一埠p1x接收到的电流itx传送至开关模块12x2。于此，开关模块12x2常态地建立处理模块12x1至第二埠p2x之间的连结路径，以使得耦接于第一埠p1x的电源单元140可常态地经由处理模块12x1电性连结至耦接于第二埠p2x的监控目标组11x。处理模块12x1可用以侦测经由第一埠p1x与开关模块12x2传送至第二埠p2x的电流itx的大小，并且将侦测到的电流itx的大小经由第三埠p3x传送给控制单元130。此外，处理模块12x1更可将侦测到的电流itx和监控目标组11x所对应的一最高阀值进行比较，以于电流itx达到（大于或等于）监控目标组11x的最高阀值时藉由控制开关模块12x2以断开第一埠p1x至第二埠p2x之间的连结路径，进而停止电源单元140提供电流itx给对应的监控目标组11x，且致使该对应的监控目标组11x因未接收到供其运作的电流itx而停止运作，借以避免耦接于第二埠p2x的监控目标组11x因运作于过大的电流itx而受到损害。举例而言，于本实施例中，当处理模块12x1判定电流itx达到最高阀值时，处理模块12x1可产生断路讯号给开关模块12x2，以使得开关模块12x2可根据断路讯号断开第一埠p1x至第二埠p2x之间的连结路径。

于本实施例中，处理模块12x1可包含传感器rx与处理器dx。传感器rx耦接于第一埠p1x与开关模块12x2之间，且处理器dx耦接于第一埠p1x、传感器rx与开关模块12x2。于此，传感器rx用以感测电流itx，且处理器dx用以将电流itx的大小回报给控制单元130，并且用以于电流itx的大小达到最高阀值时，致使开关模块12x2断开第一埠p1x至第二埠p2x之间的连结路径。

于本实施例中，传感器rx可以电阻元件来实现，以应用串联电阻检测法来感测电流itx的大小。此外，处理器dx可以集成电路方式来实现，并且处理器dx可根据传感器rx的电阻元件的阻值以及其上的跨压来得到电流itx的大小，但本发明并非仅限于，在另一些实施例中，传感器rx亦可应用电感直流电阻（dcr）检测法、霍尔效应（halleffect）检测法等或任何合适的检测方法来感测电流itx大小的电流感应器。

于本实施例中，监控目标组11x的最高阀值是大于其对应的监控阀值。此外，开关模块12x2可利用一或若干个晶体管、传输闸（transmissiongate，tg）等元件来实现。

于本实施例中，具有电流监控功能的伺服装置100更可包含储存单元（图未示）。储存单元可用以储存若干个侦测单元121-12y侦测各监控目标组111-11y所得的电流it1-ity、各监控目标组111-11y的监控阀值（若干个监控点）、各监控目标组111-11y的降电流程序（子程序）、各监控目标组111-11y的最高阀值等等。在一些实施态样中，储存单元可由一个或若干个储存元件实现。各储存元件可为非挥发性存储器，例如唯读存储器（rom）、快闪存储器（flashmemory）、电子抹除式可复写唯读存储器（eeprom）等或挥发性存储器，例如随机存取存储器（ram）等。

于本实施例中，各监控目标组111-11y的监控阀值（若干个监控点）和各监控目标组111-11y的降电流程序（子程序）之间的对应关系可运用韧体参数编辑并储存于储存单元中。

于本实施例中，控制单元130可为基板管理控制器，且控制单元130可藉由系统管理总线（smbus）或集成电路总线（i2cbus）和侦测单元121-12y进行通讯。

综上所述，本发明实施例的具有电流监控功能的伺服装置及其电流监控方法，其透过个别监控伺服装置中的若干个监控目标组的电流的大小，以根据各个监控目标组的电流的大小进行相应的管理与处置，进而可有效运用并管理伺服装置的电源使用，并可实现节能减碳的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。