一种服务器系统电源的通信监控系统及服务器主板的制作方法

1.本技术涉及服务器技术领域，特别是涉及一种服务器系统电源的通信监控系统及服务器主板。


背景技术：

2.在服务器系统中，电源供应单元(power supply unit，psu)作为服务器重要的部件，其电源供电与自身工作状况关系到服务器系统的供电安全与系统安全。
3.服务器的电源供应单元一般具有通用适配性。然而，根据服务器不同的配置与系统状况，以及实际应用场合，服务器可能会搭配不同厂家、不同型号以及不同功率阶段的电源供应单元。虽然同样是基于电源管理总线(power management bus，pmbus)协议与服务器主板进行通讯，但是不同厂家、不同规格的电源供应单元还是存在硬件差异以及电源管理总线协议实现方式的差异，在应用到服务器中时会产生不同的电源，从而对服务器的电源通信质量与通信可靠性产生影响。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种服务器系统电源的通信监控系统及服务器主板，用于解决由电源供应单元通信差异对服务器带来的电源通信质量差、通信可靠性低的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种服务器系统电源的通信监控系统，包括：信号输入电路，信号测量电路，主控制器和信号输出电路；
6.其中，所述信号输入电路的输入端与服务器的电源供应单元的通信输出端连接，所述信号输入电路的输出端与所述信号测量电路的输入端连接，所述信号测量电路的输出端与所述主控制器的输入端连接，所述主控制器的控制端与所述信号输出电路的输入端连接，所述信号输出电路的输出端与所述服务器的基板管理控制器连接；
7.其中，所述信号测量电路用于测量所述电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果；
8.所述主控制器用于根据所述基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析所述信号参数测量结果得到分析结果，按照所述分析结果将所述通信信号转换为所述电源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，控制所述信号输出电路将所述标准通信信号发送至所述基板管理控制器。
9.可选的，所述信号参数测量结果至少包括输入电平信号测量结果与输入信号波形参数测量结果。
10.可选的，所述主控制器根据所述基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析所述信号参数测量结果得到分析结果，具体为：
11.所述主控制器基于根据所述电源管理总线通信协议编写的信号分析规则，分析所述信号参数测量结果得到所述分析结果；
12.所述主控制器还用于在接收到所述基板管理控制器发送的规则更新命令后，根据
所述规则更新命令更新所述信号分析规则。
13.可选的，所述主控制器还用于将所述分析结果发送至所述基板管理控制器。
14.可选的，还包括与所述主控制器连接的用于存储所述信号参数测量结果和所述分析结果的存储器。
15.可选的，还包括与所述主控制器的供电端连接的控制器供电电路；
16.所述控制器供电电路包括电源供应单元供电电路和备用供电电路；
17.所述电源供应单元供电电路的输入端与所述电源供应单元的电源输出端连接，所述电源供应单元供电电路的输出端与所述备用供电电路的输出端分别与所述存储器的供电端连接；
18.所述备用供电电路用于在所述电源供应单元供电电路掉电后向所述主控制器供电。
19.可选的，所述备用供电电路具体包括：超级电容、电池供电电路和切换电路；
20.其中，所述超级电容分别与所述电源供应单元供电电路的输出端和所述切换电路的供电端连接，所述切换电路的第一输出端与所述电源供应单元供电电路的控制端连接，所述切换电路的第二输出端与所述电池供电电路的控制端连接，所述切换电路用于在所述电源供应单元掉电后，将所述主控制器切换为由所述电池供电电路供电。
21.可选的，所述信号输入电路具体包括第一运算放大器和滤波转换电路；
22.其中，所述第一运算放大器的输入端与所述电源供应单元的通信输出端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述滤波转换电路的输入端连接，所述滤波转换电路的输出端与所述信号测量电路的输入端连接。
23.可选的，所述信号输出电路具体包括第二运算放大器和比较器；
24.其中，所述第二运算放大器的输入端与所述主控制芯片的控制端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述基板管理控制器连接。
25.为解决上述技术问题，本技术还提供一种服务器主板，包括上述任意一项所述的服务器系统电源的通信监控系统。
26.本技术所提供的服务器系统电源的通信监控系统，由设于服务器电源供应单元的通信输出端与服务器的基板管理控制器之间的信号输入电路，信号测量电路，主控制器和信号输出电路组成，通过信号测量电路采集由信号输入电路输入的电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果，主控制器根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，按照分析结果将通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，再控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器，实现了对服务器系统电源的通信质量监测以及标准化处理，对服务器主板屏蔽了由电源供应单元带来的电源通信差异，从而提高了服务器的电源通信质量和通信可靠性。
27.本技术还提供一种服务器主板，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
28.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有
技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的一种服务器系统电源的通信监控系统的结构示意图；
30.其中，101为信号输入电路，102为信号测量电路，103为主控制器，104为信号输出电路。
具体实施方式
31.本技术的核心是提供一种服务器系统电源的通信监控系统及服务器主板，用于解决由电源供应单元通信差异对服务器带来的电源通信质量差、通信可靠性低的问题。
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.实施例一
34.图1为本技术实施例提供的一种服务器系统电源的通信监控系统的结构示意图。
35.如图1所示，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统包括：信号输入电路101，信号测量电路102，主控制器103和信号输出电路104；
36.其中，信号输入电路101的输入端与服务器的电源供应单元的通信输出端连接，信号输入电路101的输出端与信号测量电路102的输入端连接，信号测量电路102的输出端与主控制器103的输入端连接，主控制器103的控制端与信号输出电路104的输入端连接，信号输出电路104的输出端与服务器的基板管理控制器连接；
37.其中，信号测量电路102用于测量电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果；
38.主控制器103用于根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，按照分析结果将通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，控制信号输出电路104将标准通信信号发送至基板管理控制器。
39.在具体实施中，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统可以集成于服务器主板上，设置于电源供应单元的两线式串行总线(inter－integrated circuit，i2c)中，具体设置于电源供应单元的通信输出端与基板管理控制器的电源通信输入端之间，而基板管理控制器的电源通信输出端与电源供应单元的通信输入端之间可以保持原有状态。
40.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统对电源供应单元输出的通信信号的处理涉及到软件方面的处理和硬件方面的处理。硬件方面的处理由信号输入电路101和信号输出电路104完成，软件方面的处理由主控制器103完成。
41.信号输入电路101具体可以包括第一运算放大器和滤波转换电路；
42.其中，第一运算放大器的输入端与电源供应单元的通信输出端连接，第一运算放大器的输出端与滤波转换电路的输入端连接，滤波转换电路的输出端与信号测量电路102的输入端连接。
43.电源供应单元输出的通信信号可能存在电平高位过冲或者低电平负电压过冲的问题，通过信号输入电路101对其进行信号滤波转换等处理，转换为标准电压。
44.信号输出电路104具体包括可以第二运算放大器和比较器；
45.其中，第二运算放大器的输入端与主控制芯片的控制端连接，第二运算放大器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与基板管理控制器连接。
46.信号输出电路104用于在主控制器103的控制下输出符合基板管理控制器的电源管理总线(power management bus，pmbus)通信协议要求的标准通信信号，如基板管理控制器可以准确识别的波形。通过信号输入电路101和信号输出电路104实现了对电源供应单元输出的通信信号的硬件标准化处理。
47.而在软件上，主控制器103结合信号测量电路102测量得到的信号参数测量结果，分析得到分析结果后可以确定如何控制信号输出电路104的输出。
48.具体的，主控制器103可以采用arm芯片搭建，用于实现对信号输入电路101采集、信号测量电路102测量得到的信号参数测量结果进行分析，与基板管理控制器的电源管理总线通信协议的规定进行比对，对电源供应单元输出的通信信号进行标准化处理后再发送至服务器主板的基板管理控制器。为实现该功能，主控制器103中预先部署有基于基板管理控制器的电源管理总线通信协议编写而成的分析程序。
49.其中，信号参数测量结果至少包括输入电平信号测量结果与输入信号波形参数测量结果，也可以包括其他根据服务器电源通信需求设定的参数。信号测量电路102中设有逻辑采集器，可以用于收集电源供应单元输出的i2c信号的电平变化与不同变化点的电压变化，将该逻辑信息传送给主控制器103上，便于通信信号的参数分析与逻辑分析。在实际应用中，例如采集、分析得到的电源供应单元输出的电平信号为2.3v，而电源管理总线通信协议规定的高电平为2.4v，通常这种情况是由电源供应单元硬件上的问题导致的，而非通讯的错误，此时主控制器103可以将信号记录为高电平后，控制信号输出电路104输出标准的2.4v高电平信号。
50.同样的，主控制器103在对电源供应单元输出的波形的参数进行分析后，可以按照电源管理总线通信协议的规定对波形进行放大或缩小处理等。
51.主控制器103将信号参数测量结果与电源管理总线通信协议规定的标准参数进行对比，确定需要进行调整的参数，进而得到调整方法。而对于无法进行调整的参数，主控制器103可以将此信息发送至基板管理控制器，由基板管理控制器做存储、汇报等处理。因此，本技术实施例提供的主控制器103还用于将分析结果发送至基板管理控制器，该分析结果可以包括所有的分析结果，也可以仅包括无法进行标准化处理的通信信号及其信号参数。
52.此外，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统还可以包括与主控制器103连接的用于存储信号参数测量结果和分析结果的存储器，用于方便主控制器103进行调用。
53.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统，由设于服务器电源供应单元的通信输出端与服务器的基板管理控制器之间的信号输入电路，信号测量电路，主控制器和信号输出电路组成，通过信号测量电路采集由信号输入电路输入的电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果，主控制器根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，按照分析结果将通信信号转换为电
源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，再控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器，实现了对服务器系统电源的通信质量监测以及标准化处理，对服务器主板屏蔽了由电源供应单元带来的电源通信差异，从而提高了服务器的电源通信质量和通信可靠性。
54.实施例二
55.在上述实施例的基础上，在本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统中，主控制器103根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，具体为：
56.主控制器103用于基于根据电源管理总线通信协议编写的信号分析规则，分析信号参数测量结果得到分析结果。
57.主控制器103还用于在接收到基板管理控制器发送的规则更新命令后，根据规则更新命令更新信号分析规则。
58.在具体实施中，主控制器103中预先部署的基于基板管理控制器的电源管理总线通信协议编写而成的分析程序用于实现该信号分析规则。该信号分析规则主要说明所要分析的信号参数以及评定标准，如标准值及允许误差等。
59.随着服务器运行以及电源供应单元的更换，可以对信号分析规则进行更新。工作人员可以输入规则更新命令至基板管理控制器，基板管理控制器通过与主控制器103通讯来发送规则更新命令，以使主控制器103更新信号分析规则。具体的，预先约定用于进行规则更新的信号，如通用的电源管理总线通信协议规定0x55指令后开启数据的传输，则预先约定用于进行规则更新的信号可以定义为0xaa，当主控器收到该信号后，进行信号分析规则的更新以及系统的更新。
60.实施例三
61.在上述实施例中提到，主控制器103可以既用于对信号参数测量结果进行分析、根据分析结果进行电源供应单元输出的通信信号的标准化处理外，还用于控制将信号参数测量结果和分析结果存储至存储器。则在上述实施例的基础上，在本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统中，主控制器103可以包括用于分析信号参数测量结果及进行标准化处理的第一主控制器103，和用于控制信号参数测量结果和分析结果存储的第二主控制器103。在服务器系统正常工作时，第一主控制器103和第二主控制器103均由电源供应单元供电。在服务器系统掉电后，第二主控制器103由单独的电源模块供电，从而在服务器无法正常供电时，由第二主控制器103控制存储器不间断地收集电源供电单元的通信信息，以便工作人员进行问题的分析与排查。
62.则本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控系统还包括与主控制器103的供电端连接的控制器供电电路；
63.控制器供电电路包括电源供应单元供电电路和备用供电电路；
64.电源供应单元供电电路的输入端与电源供应单元的电源输出端连接，电源供应单元供电电路的电源输出端与备用供电电路的电源输出端分别与存储器的供电端连接；
65.备用供电电路用于在电源供应单元供电电路掉电后向主控制器103供电。
66.其中，电源供应单元供电电路连接电源供应单元的电源输出端。备用供电电路包括备用电池，该备用电池可以在服务器系统正常工作时由电源供应单元充满电，并在服务
器系统掉电时对第二主控制器103进行供电，从而在从服务器系统掉电到电源供应单元完全失效前这段时间里收集电源供应单元输出的通信信号进行保存。
67.具体的，备用供电电路可以包括：超级电容、电池供电电路和切换电路；
68.其中，超级电容分别与电源供应单元供电电路的输出端和切换电路的供电端连接，切换电路的第一输出端与电源供应单元供电电路的控制端连接，切换电路的第二输出端与电池供电电路的控制端连接，切换电路用于在电源供应单元掉电后，将主控制器103切换为由电池供电电路供电。
69.上文详述了服务器系统电源的通信监控系统对应的各个实施例，在此基础上，本技术还公开了与上述服务器系统电源的通信监控系统对应的服务器主板、服务器系统电源的通信监控方法、服务器系统电源的通信监控装置。
70.实施例四
71.本技术实施例提供的服务器主板可以包括上述任意一个实施例及其组合所述的服务器系统电源的通信监控系统。
72.由于服务器主板部分的实施例与服务器系统电源的通信监控系统部分的实施例相互对应，因此服务器主板部分的实施例请参见服务器系统电源的通信监控系统部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
73.实施例五
74.基于主控制器，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控方法包括：
75.接收信号测量电路测量电源供应单元输出的通信信号的电路参数得到的信号参数测量结果；
76.根据服务器的基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果；
77.按照分析结果将电源供应单元输出的通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号；
78.控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器；
79.其中，信号输入电路的输入端与服务器的电源供应单元的通信输出端连接，信号输入电路的输出端与信号测量电路的输入端连接，信号测量电路的输出端与主控制器的输入端连接，主控制器的控制端与信号输出电路的输入端连接，信号输出电路的输出端与服务器的基板管理控制器连接。
80.可选的，信号参数测量结果至少包括输入电平信号测量结果与输入信号波形参数测量结果。
81.可选的，根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，具体为：
82.基于根据电源管理总线通信协议编写的信号分析规则，分析信号参数测量结果得到分析结果；
83.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控方法还包括：
84.在接收到基板管理控制器发送的规则更新命令后，根据规则更新命令更新信号分析规则。
85.可选的，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控方法还包括：
86.将分析结果发送至基板管理控制器。
87.可选的，本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控方法还包括：
88.将信号参数测量结果和分析结果发送至与主控制器连接的存储器进行存储。
89.可选的，主控制器的供电端连接有控制器供电电路；
90.控制器供电电路包括电源供应单元供电电路和备用供电电路；
91.电源供应单元供电电路的输入端与电源供应单元的电源输出端连接，电源供应单元供电电路的输出端与备用供电电路的输出端分别与存储器的供电端连接；
92.备用供电电路用于在电源供应单元供电电路掉电后向主控制器供电。
93.可选的，备用供电电路具体包括：超级电容、电池供电电路和切换电路；
94.其中，超级电容分别与电源供应单元供电电路的输出端和切换电路的供电端连接，切换电路的第一输出端与电源供应单元供电电路的控制端连接，切换电路的第二输出端与电池供电电路的控制端连接，切换电路用于在电源供应单元掉电后，将主控制器切换为由电池供电电路供电。
95.可选的，信号输入电路具体包括第一运算放大器和滤波转换电路；
96.其中，第一运算放大器的输入端与电源供应单元的通信输出端连接，第一运算放大器的输出端与滤波转换电路的输入端连接，滤波转换电路的输出端与信号测量电路的输入端连接。
97.可选的，信号输出电路具体包括第二运算放大器和比较器；
98.其中，第二运算放大器的输入端与主控制芯片的控制端连接，第二运算放大器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与基板管理控制器连接。
99.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控方法，基于设于服务器电源供应单元的通信输出端与服务器的基板管理控制器之间的信号输入电路，信号测量电路，主控制器和信号输出电路，通过信号测量电路采集由信号输入电路输入的电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果，主控制器根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，按照分析结果将通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，再控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器，实现了对服务器系统电源的通信质量监测以及标准化处理，对服务器主板屏蔽了由电源供应单元带来的电源通信差异，从而提高了服务器的电源通信质量和通信可靠性。
100.实施例六
101.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控装置包括：
102.接收单元，用于接收信号测量电路测量电源供应单元输出的通信信号的电路参数得到的信号参数测量结果；
103.分析单元，用于根据服务器的基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果；
104.转换单元，用于按照分析结果将电源供应单元输出的通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号；
105.控制单元，用于控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器；
106.其中，信号输入电路的输入端与服务器的电源供应单元的通信输出端连接，信号
输入电路的输出端与信号测量电路的输入端连接，信号测量电路的输出端与主控制器的输入端连接，主控制器的控制端与信号输出电路的输入端连接，信号输出电路的输出端与服务器的基板管理控制器连接。
107.本技术实施例提供的服务器系统电源的通信监控装置，基于设于服务器电源供应单元的通信输出端与服务器的基板管理控制器之间的信号输入电路，信号测量电路，主控制器和信号输出电路组成，通过信号测量电路采集由信号输入电路输入的电源供应单元输出的通信信号的电路参数，得到信号参数测量结果，主控制器根据基板管理控制器的电源管理总线通信协议分析信号参数测量结果得到分析结果，按照分析结果将通信信号转换为电源管理总线通信协议规定的标准通信信号后，再控制信号输出电路将标准通信信号发送至基板管理控制器，实现了对服务器系统电源的通信质量监测以及标准化处理，对服务器主板屏蔽了由电源供应单元带来的电源通信差异，从而提高了服务器的电源通信质量和通信可靠性。
108.以上对本技术所提供的一种服务器系统电源的通信监控系统及服务器主板进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的服务器主板、服务器系统电源的通信监控方法、装置，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见服务器系统电源的通信监控系统部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
109.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。