一种多硬盘服务器系统启动保护系统及方法与流程

本发明属于服务器技术领域，尤其涉及一种多硬盘服务器系统启动保护系统及方法。

背景技术

在服务器系统中，通常通过cpld/fpga芯片控制整个服务器的上下电时序控制、led指示控制、通信控制、按键检测、掉电检测及风扇控制、硬盘指示控制等，高密度与高容量数据存储是大数据时代下服务器发展的一大方向。

硬盘是数据存储的载体，对于多硬盘配置的服务器，所有硬盘启动上电时，由于全部硬盘都要吃载，此时会产生很大的启动浪涌电流，此时往往会超出过流保护ocp上限值，导致过流保护，从而使服务器不能正常运行，但服务器正常运行时，硬盘电流会小于过流保护值ocp，传统控制中，通过增大ocp来防止过流保护，但这会降低ocp过流保护的意义，即使发生ocp，也需要更长的保护时间；另一方面，传统设计中很少关注硬盘短路等问题造成的过流，如果单个硬盘故障会影响整个服务器系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分阶段启动控制与保护的多硬盘服务器系统启动保护系统。

本发明是这样实现的，一种多硬盘服务器系统启动保护系统，包括可编程控制芯片和硬盘背板，其中：

所述可编程控制芯片内设有若干个计时模块，所述可编程控制芯片输入信号包括时间计数信号和硬盘分阶段启动的开始信号；

所述硬盘背板内设有若干个电烧写熔丝，所述电烧写熔丝的数量是所述计时模块数量的若干倍，且所述一个所述计时模块分别通过第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号与对应的所述电烧写熔丝连接，两个所述电烧写熔丝分别与一个硬盘插槽连接；

所述硬盘分阶段启动的开始信号由所述硬板背板发送至所述可编程控制芯片；

所述计时模块用于当计时时间到达时，控制向两个所述电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号，所述电烧写熔丝接通对应的硬盘供电电源以控制所述烧写熔丝所对应的硬盘插槽上的硬盘启动。

作为一种改进的方案，所述硬板背板上设有36个硬板插槽，分别记为hdd0_slot、hdd1_slot、hdd2_slot、……、hdd34_slot和hdd35_slot，其中，每六个硬盘插槽为一组，共六组；

所述电烧写熔丝的数量为72个，分别记为电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_0、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_0、电烧写熔丝35_1；

所述计时模块的数量为六个，分别记为第一计时模块、第二计时模块、第三计时模块、第四计时模块、第五计时模块和第六计时模块，其中，第一电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝1_0、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝35_0，所述第二电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_1。

作为一种改进的方案，在所述硬盘未启动时，所述电烧写熔丝均处于断开状态。

作为一种改进的方案，所述计时模块之间存在预设的延时时间；

当上一个所述计时模块的所述延时时间到达时，下一个计时模块开始执行计时操作。

作为一种改进的方案，所述可编程控制芯片为cpld/fpga芯片。

本发明的另一目的在于提供一种多硬盘服务器系统启动保护方法，所述方法包括下述步骤：

可编程控制芯片接收硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号；

当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，根据每一个计时模块的计时时间，依次控制启动所述可编程控制芯片内的若干个计时模块执行计时操作，控制向每一个计时模块所对应的电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号；

所述电烧写熔丝接通对应的硬盘供电电源，控制所述烧写熔丝所对应的硬盘插槽上的硬盘启动。

作为一种改进的方案，所述硬板背板上设有36个硬板插槽，分别记为hdd0_slot、hdd1_slot、hdd2_slot、……、hdd34_slot和hdd35_slot，其中，每六个硬盘插槽为一组，共六组；

所述电烧写熔丝的数量为72个，分别记为电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_0、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_0、电烧写熔丝35_1；

所述计时模块的数量为六个，分别记为第一计时模块、第二计时模块、第三计时模块、第四计时模块、第五计时模块和第六计时模块，其中，第一电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝1_0、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝35_0，所述第二电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_1。

作为一种改进的方案，所述当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，根据每一个计时模块的计时时间，依次控制启动所述可编程控制芯片内的若干个计时模块执行计时操作，控制向每一个计时模块所对应的电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号的步骤具体包括下述步骤：

s1：当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，控制启动所述可编程控制芯片内的第一计时模块，并控制所述第一计时模块开始计时；

s2：判断所述第一计时模块的计时时间是否到达；

s3：当计时时间到达时，所述计时模块向每一个计时模块所对应的两个电烧写熔丝发送第一电烧写熔丝开启信号或第二电烧写熔丝开启信号；

s4：当计时时间未到达时，则返回执行步骤s2继续判断；

s5：按照步骤s1至s4的执行步骤，控制第二计时模块的开始的计时模块执行相同的步骤。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

预先在所述计时模块之间设置延时时间；

对两个计时模块之间的延时时间进行判断；

当上一个所述计时模块的所述延时时间到达时，控制下一个计时模块开始执行计时操作。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

当检测到硬盘发生短路时，则电烧写熔丝切断硬盘背板与主板的连接。

在本发明实施例中，多硬盘服务器系统启动保护系统包括可编程控制芯片和硬盘背板，可编程控制芯片内设有若干个计时模块，可编程控制芯片输入信号包括时间计数信号和硬盘分阶段启动的开始信号；硬盘背板内设有若干个电烧写熔丝，所述电烧写熔丝的数量是所述计时模块数量的若干倍，且所述一个所述计时模块分别通过第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号与对应的所述电烧写熔丝连接，两个所述电烧写熔丝分别与一个硬盘插槽连接；硬盘分阶段启动的开始信号由所述硬板背板发送至所述可编程控制芯片；计时模块用于当计时时间到达时，控制向两个所述电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号，所述电烧写熔丝接通对应的硬盘供电电源以控制所述烧写熔丝所对应的硬盘插槽上的硬盘启动，从而实现硬盘背板的分阶段启动，同时也防止在启动过程中硬盘短路造成损坏。

附图说明

图1是本发明提供的多硬盘服务器系统启动保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的多硬盘服务器系统启动保护系统的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。

多硬盘服务器系统启动保护系统包括可编程控制芯片和硬盘背板，该可编程控制芯片可以是cpld/fpga芯片，其中：

所述可编程控制芯片内设有若干个计时模块，所述可编程控制芯片输入信号包括时间计数信号和硬盘分阶段启动的开始信号(p0v9_pwrgd)；

所述硬盘背板内设有若干个电烧写熔丝，所述电烧写熔丝的数量是所述计时模块数量的若干倍，且所述一个所述计时模块分别通过第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号与对应的所述电烧写熔丝连接，两个所述电烧写熔丝分别与一个硬盘插槽连接；

所述硬盘分阶段启动的开始信号由所述硬板背板发送至所述可编程控制芯片；

所述计时模块用于当计时时间到达时，控制向两个所述电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号，所述电烧写熔丝接通对应的硬盘供电电源以控制所述烧写熔丝所对应的硬盘插槽上的硬盘启动。

其中，硬板背板上设有36个硬板插槽，分别记为hdd0_slot、hdd1_slot、hdd2_slot、……、hdd34_slot和hdd35_slot，其中，每六个硬盘插槽为一组，共六组；

电烧写熔丝(fuse/efuse)的数量为72个，分别记为电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_0、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_0、电烧写熔丝35_1，其中，电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_0、电烧写熔丝1_1、电烧写熔丝2_0、电烧写熔丝2_1、电烧写熔丝3_0、电烧写熔丝3_1、电烧写熔丝4_0、电烧写熔丝4_1、电烧写熔丝5_0、电烧写熔丝5_1属于hdd0_slot，以此类推；

所述计时模块(delay_timer)的数量为六个，分别记为第一计时模块(delay_timer0)、第二计时模块(delay_timer1)、第三计时模块(delay_timer2)、第四计时模块(delay_timer3)、第五计时模块(delay_timer4)和第六计时模块(delay_timer5)，其中，第一电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_0、电烧写熔丝1_0、……、电烧写熔丝34_0、电烧写熔丝35_0，所述第二电烧写熔丝开启信号用于控制所述电烧写熔丝0_1、电烧写熔丝1_1、……、电烧写熔丝34_1、电烧写熔丝35_1。

在该实施例中，第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号分别记为en_x_p12v和en_x_p5v，其分别与第一计时模块(delay_timer0)、第二计时模块(delay_timer1)、第三计时模块(delay_timer2)、第四计时模块(delay_timer3)、第五计时模块(delay_timer4)和第六计时模块(delay_timer5)相对应，分别记为en_0_p12v和en_0_p5v、en_1_p12v和en_1_p5v、en_2_p12v和en_2_p5v、en_3_p12v和en_3_p5v、en_4_p12v和en_4_p5v以及en_5_p12v和en_5_p5v，其中：

以en_0_p12v和en_0_p5v为例进行说明，en_0_p12v对应的是fuse/efuse0_0、fuse/efuse1_0、fuse/efuse2_0、fuse/efuse3_0、fuse/efuse4_0以及fuse/efuse5_0，en_0_p5v对应的是fuse/efuse0_1、fuse/efuse1_1、fuse/efuse2_1、fuse/efuse3_1、fuse/efuse4_1以及fuse/efuse5_1，其他信号以此类推，在此不再赘述。

在本发明实施例中，计时模块之间存在预设的延时时间；

当上一个所述计时模块的所述延时时间到达时，下一个计时模块开始执行计时操作。

在本发明实施例中，多硬盘服务器系统启动保护方法的实现具体包括下述步骤：

(1)可编程控制芯片接收硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号；

(2)当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，根据每一个计时模块的计时时间，依次控制启动所述可编程控制芯片内的若干个计时模块执行计时操作，控制向每一个计时模块所对应的电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号；

(3)电烧写熔丝接通对应的硬盘供电电源，控制所述烧写熔丝所对应的硬盘插槽上的硬盘启动。

在该实施例中，所述当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，根据每一个计时模块的计时时间，依次控制启动所述可编程控制芯片内的若干个计时模块执行计时操作，控制向每一个计时模块所对应的电烧写熔丝分别发送第一电烧写熔丝开启信号和第二电烧写熔丝开启信号的步骤具体包括下述步骤：

s1：当所述可编程控制芯片接收到所述硬盘背板发送的硬盘分阶段启动的开始信号时，控制启动所述可编程控制芯片内的第一计时模块，并控制所述第一计时模块开始计时；

s2：判断所述第一计时模块的计时时间是否到达；

s3：当计时时间到达时，所述计时模块向每一个计时模块所对应的两个电烧写熔丝发送第一电烧写熔丝开启信号或第二电烧写熔丝开启信号；

s4：当计时时间未到达时，则返回执行步骤s2继续判断；

s5：按照步骤s1至s4的执行步骤，控制第二计时模块的开始的计时模块执行相同的步骤。

在本发明实施例中，预先在所述计时模块之间设置延时时间；

对两个计时模块之间的延时时间进行判断；

当上一个所述计时模块的所述延时时间到达时，控制下一个计时模块开始执行计时操作。

为了便于理解，下述给出具体的工作原理：

结合图1所示，可编程控制芯片输入信号还包括：“sys_clk”是cpld/fpga的系统时钟信号；“reset_n”是cpld/fpga的复位信号；“t1ms_tick”硬盘分阶段启动中的上述时间计数信号；

多硬盘服务器系统启动保护系统包括36个硬盘，每个硬盘包含5v与12v两个fuse/efuse，在分阶段启动中，所有硬盘分成六组，即cpld/fpga发出12个控制信号，控制着72个fuse/efuse的开关状态；

“delay_timer0……delay_timer5”是cpld/fpga芯片内部的计时模块，用于硬盘的分阶段启动，“delay_timer0”由硬盘背板发送的“p0v9_pwrgd”启动，之后上一级计时完成启动下一级计时开始；“en_0_p12v……en_5_p12v”和“en_0_p5v……en_5_p5v”是由cpld/fpga发出开启控制信号，控制fuse/efuse依次开启；“fuse/efuse0_0、……、fuse/efuse35_0”控制每个硬盘插槽12v电源通断，“fuse/efuse0_1、……、fuse/efuse35_1”控制每个硬盘插槽5v电源通断；“hdd0_slot、……、hdd35_slot”是36个硬盘插槽；

在默认状态下，所有的fuse/efuse均处于关断状态，当cpld/fpga接收到硬盘背板发出的“p0v9_pwrgd”信号时，启动内部的计时模块“delay_timer0”，“delay_timer0”会根据设定的时间计时，当计时完成时，cpld/fpga会发出“en_0_p12v”和“en_0_p5v”有效值，此时会打开“fuse/efuse0_0/1……fuse/efuse5_0/1”，由于是第一组硬盘，“delay_timer0”延时很小或不进行延时；当“delay_timer0”延时完成时，会启动“delay_timer1”延时，当“delay_timer1”延时完成时，cpld/fpga会发出“en_1_p12v”和“en_1_p5v”有效值，此时会打开“fuse/efuse6_0/1……fuse/efuse11_0/1”，第二组硬盘随即启动；按照此原理打开所有硬盘电源。由于硬盘电源前段会首先经过fuse/efuse，所以当发生短路等因素导致的ocp或ovp或otp时，就会断开硬盘背板与主板等板卡连接，从而对主板等板卡形成保护。

本发明是在已有cpld-fpga基础上实现了硬盘分阶段启动与保护设计，不会增加额外的cpld-fpga芯片，只有fuse/efuse带来的成本增加；基于cpld/fpga的可编程特性，量产之前可进行充分验证，使控制更加灵活。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。