一种硬盘错峰上电控制系统

摘要

本发明提供一种硬盘错峰上电控制系统，包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元包括第一硬盘连接器、第一与门控制器和第一供电控制模块，所述第一硬盘连接器连接第一与门控制器的输入端，且所述第一硬盘连接器连接第一硬盘组并采集第一硬盘组在位信号；所述第一与门控制器的输出端连接第一供电控制模块，所述第一供电控制模块串接在供电电压与第一硬盘组之间，控制供电电源的通断；所述第二控制单元与第一控制单元结构相同，所述第一供电控制模块的输出端连接第二与门控制器的输入端。本发明只通过硬件即可实现对硬盘的错峰上电控制，无需软件支撑，稳定性更高，且成本较低，便于广泛应用。

权利要求

1.一种硬盘错峰上电控制系统，其特征在于，所述系统包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元包括第一硬盘连接器、第一与门控制器和第一供电控制模块，所述第一硬盘连接器连接第一与门控制器的输入端，且所述第一硬盘连接器连接第一硬盘组并采集第一硬盘组在位信号；所述第一与门控制器的输出端连接第一供电控制模块，所述第一供电控制模块串接在供电电压与第一硬盘组之间，控制供电电源的通断；

所述第二控制单元包括第二硬盘连接器、第二与门控制器和第二供电控制模块，所述第二硬盘连接器连接第二与门控制器的输入端，且所述第二硬盘连接器连接第二硬盘组；

所述第二与门控制器的输出端连接第二供电控制模块，所述第二供电控制模块串接在供电电压与第二硬盘组之间；

所述第一供电控制模块的输出端连接第二与门控制器的输入端；

所述第一与门控制器包括：

第一与门和第一接地电阻，所述第一与门的第一输入端通过第一接地电阻接地，所述第一与门的第二输入端连接第一硬盘连接器；所述第一与门的输出端连接第一供电控制模块；

所述第一与门的逻辑阈值为服务器额定电压；

所述第二与门控制器包括：

第二与门、第二分压电阻和第二接地电阻，所述第二与门的第二输入端通过第二接地电阻接地，所述第二与门的第二输入端连接第二硬盘连接器；所述第二与门的输出端连接第二供电控制模块；所述第二与门的第一输入端还通过第二分压电阻与第一供电控制模块输出端连接；

所述第二与门的逻辑阈值为服务器额定电压和第二硬盘连接器发出的有效在位信号；

所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器的结构相同，均采集插接的硬盘的在位信号，并在采集到硬盘连接器上的所有槽位的在位信号后生成有效在位信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一供电控制模块与所述第二供电控制模块均采用eFuse模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一供电控制模块与所述第二供电控制模块均采用电平控制开关。

说明书

一种硬盘错峰上电控制系统

技术领域

[0001] 本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种硬盘错峰上电控制系统。

背景技术

[0002] 本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种实现硬盘背板的硬盘错峰上电系统。随着计算机技术的发展，在实际应用中，对服务器的存储容量的要求越来越高。存储容量的
提升可以通过增加硬盘的数量或单个硬盘的容量来实现，无论哪种方法都会导致系统的整
体功耗增加。通常，服务器的供电是根据其各部件正常运行时的功耗作为参考的，但是，对
于硬盘数量较多的系统，开机过程的瞬时功耗远大于系统正常工作时的功耗，所以必须采
取一定的措施限制开机过程的瞬时功耗，以免超过电源的额定值，对电源造成破坏，从而影
响电源的使用寿命。常用的限制服务器开机过程功耗的一种方法是硬盘错峰上电，这种方
法通过将多个硬盘分成若干组，按组轮流上电，从而降低开机过程的瞬时功耗，保证系统稳
定运行。

[0003] 在现有技术中，主要使用以下三种方法来实现硬盘的错峰上电：

[0004] (1)通过CPLD单元控制硬盘的供电芯片eFuse,CPLD单元设置硬盘的上电启动顺序和时间间隔，并按照预设的上电顺序和时间间隔实现对硬盘的错峰上电控制；

[0005] (2)通过带集成MCU控制单元的外插式板卡来控制硬盘的供电芯片eFuse，MCU控制单元对硬盘上电顺序进行控制，实现错峰上电的目的；

[0006] (3)检测多组硬盘的在位信号，设计多个延时反向模块，每个延时反向模块的延时时间不同，以每组硬盘的在位信号作为延时反向模块的输入信号，延时反向模块的输出信
号作为硬盘的供电芯片eFuse的使能信号，控制硬盘的错峰上电。

[0007] 现有硬盘错峰系统全都依赖控制器和控制方法代码，控制器成本高昂，而控制方法代码稳定性不佳，一旦出错可能造成服务器宕机、数据丢失等重大问题。

发明内容

[0008] 针对现有技术的上述不足，本发明提供一种硬盘错峰上电控制系统，以解决上述技术问题。

[0009] 本发明提供一种硬盘错峰上电控制系统，所述系统包括：

[0010] 第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元包括第一硬盘连接器、第一与门控制器和第一供电控制模块，所述第一硬盘连接器连接第一与门控制器的输入端，且所
述第一硬盘连接器连接第一硬盘组并采集第一硬盘组在位信号；所述第一与门控制器的输
出端连接第一供电控制模块，所述第一供电控制模块串接在供电电压与第一硬盘组之间，
控制供电电源的通断；

[0011] 所述第二控制单元包括第二硬盘连接器、第二与门控制器和第二供电控制模块，所述第二硬盘连接器连接第二与门控制器的输入端，且所述第二硬盘连接器连接第二硬盘
组；所述第二与门控制器的输出端连接第二供电控制模块，所述第二供电控制模块串接在
供电电压与第二硬盘组之间；

[0012] 所述第一供电控制模块的输出端连接第二与门控制器的输入端。

[0013] 进一步的，所述第一与门控制器包括：

[0014] 第一与门和第一接地电阻，所述第一与门的第一输入端通过第一接地电阻接地，所述第一与门的第二输入端连接第一硬盘连接器；所述第一与门的输出端连接第一供电控
制模块。

[0015] 进一步的，所述第一与门的逻辑阈值为服务器额定电压。

[0016] 进一步的，所述第二与门控制器包括：

[0017] 第二与门、第二分压电阻和第二接地电阻，所述第二与门的第二输入端通过第二接地电阻接地，所述第二与门的第二输入端连接第二硬盘连接器；所述第二与门的输出端
连接第二供电控制模块；所述第二与门的第一输入端还通过第二分压电阻与第一供电工作
模块输出端连接。

[0018] 进一步的，所述第二与门的逻辑阈值为服务器额定电压和第二硬盘连接器发出的有效在位信号。

[0019] 进一步的，所述第一硬盘连接器与所述第二硬盘连接器的结构相同，均采集插接的硬盘的在位信号，并在采集到硬盘连接器上的所有槽位的在位信号后生成有效在位信
号。

[0020] 进一步的，所述第一供电控制模块与所述第二供电工作模块均采用eFuse模块。

[0021] 进一步的，所述第一供电控制模块与所述第二供电工作模块均采用电平控制开关。

[0022] 本发明的有益效果在于，

[0023] 本发明提供一种硬盘错峰上电控制系统，通过与门电路进行简单逻辑控制，并通过设置简单的控制单元，利用与门控制电路实现第一组硬盘启动后再未第二组硬盘供电。
本发明只通过硬件即可实现对硬盘的错峰上电控制，无需软件支撑，稳定性更高，且成本较
低，便于广泛应用。

[0024] 此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而
言，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。

[0026] 图1是本申请一个实施例的系统的结构示意图。

[0027] 图2是本申请一个实施例的第二与门控制器结构示意图。

具体实施方式

[0028] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护
的范围。

[0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。

[0031] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0032] 实施例1

[0033] 请参考图1和图2，本实施例提供一种硬盘错峰上电系统，本系统包括电源连接器模块Power Conn 1‑2、硬盘连接器SATA Conn 1‑24、供电控制模块G1_eFuse‑G6_eFuse和与
门控制器1‑6。

[0034] 其中，电源连接器Power Conn 1‑2通过线缆与电源相连，用于引入电源，给eFuse G1‑G6供电；硬盘连接器SATA Conn 1‑24用于接入硬盘，每个硬盘连接器SATA Conn n可以
插入一个硬盘，硬盘未插入时，SATA Conn n管脚上的硬盘在位信号PRESNTn为高电平H，硬
盘插入后，SATA Conn n管脚上的硬盘在位信号PRESNTn为低电平L。

[0035] 本系统将24个硬盘分成6组，每组有4个硬盘，同组的4个硬盘线与作为该组硬盘的在位信号Gn_PRESNT，每组4个硬盘都插入时，该组的硬盘在位信号为高电平，只要有一个硬
盘未插入，该组的硬盘在位信号为低电平；

[0036] 每组硬盘连接器由一个供电控制模块(eFuse模块)进行供电，供电控制模块(eFuse模块)通过与门控制器控制，与门控制器连接到供电控制模块(eFuse模块)的使能
端；

[0037] 控制电路模块由分压电阻(R1、R2)、硬盘在位信号Gn_PRESNT和与门组成，每组硬盘对应一个与门控制器。

[0038] 对于第1组硬盘，第1组硬盘的在位信号G1_PRESNT连接到G1_eFuse的使能信号G1_EN，第1组硬盘在位时，G1_EN为高电平，G1_eFuse被使能，为第1组硬盘SATA Conn 1‑4供电，
反之，G1_EN为低电平，G1_eFuse不工作。

[0039] 第2‑6组硬盘的上电控制方式相同，以第2组为例进行说明，分压电阻对G1_eFuse的输出端电压Vo1进行分压，得到V1(V1＝Vo1*R1/(R1+R2))，V1和G2_PRESNT相与后连接到
G2_EN。在上电的过程中，G1_eFuse的输出端电压Vo1逐渐上升并达到额定值，调节分压电阻
R1和R2的阻值，使得V1大于与门输入高电平门限值V1HL。当G1_供电控制模块(eFuse模块)的
Vo1到达额定值且G2_PRESNT有效时，与门输出高电平，使能G2_eFuse，为第2组硬盘供电。

[0040] 实施例2

[0041] 与实施例1相比，本实施例将供电控制模块改换为电平控制开关，可选用常用的由电平信号控制的电路开关，如继电器。电平控制开关也是根据与门控制器的电平信号进行
通断，与门控制器输出高电平则开关闭合，输出低电平则开关断开。

[0042] 实施例3

[0043] 本实施例与实施例1的区别在于，硬盘连接器在接收到硬盘在位信号后就发出有效在位信号，无需所有硬盘都在位。

[0044] 尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明
的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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所述以权利要求的保护范围为
准。