TWI556171B - 主機板及開機的方法 - Google Patents

Description

主機板及開機的方法

本發明是有關於一種主機板及開機的方法，特別是指一種減少唯讀記憶體及交換器的硬體成本的主機板及開機的方法。

參閱圖1、圖2，現有的伺服器系統包括一供使用者使用的本地伺服器1、一透過網路連接該本地伺服器1的遠端伺服器2，及一訊號連接該本地伺服器1的外部裝置3。該本地伺服器1具有至少一主機板11，該主機板11包括一南橋111(South Bridge)、一底板管理控制器112(Baseboard Management Controller，簡稱BMC)、一第一交換器113(Switch)、一第二交換器114、多數各自儲存一映像檔的唯讀記憶體115(Read Only Memory，簡稱ROM)，該等唯讀記憶體115各自儲存的映像檔116將擇一以提供本地伺服器1開機。該遠端伺服器2具有一映像檔資料21，而可藉由網路傳輸方式將該映像檔21載入儲存到該本地伺服器的其中一對應的唯讀記憶體115中，提供例如該伺服器開機時的設定之用。該外部裝置3是例如隨身碟等，具有一映像檔資料31，而可藉由直接存取方式將 該映像檔資料31載入到該本地伺服器1的其中一唯讀記憶體115中，提供例如該伺服器開機時的設定之用。而在圖2中僅繪示二唯讀記憶體115作說明。

當該本地伺服器1執行開機時，該底板管理控制器112發出一第一控制訊號至該第一交換器113，以打開該第一交換器113與該南橋111及該第二控制器間114的通道，且發出一第二控制訊號至該第二交換器114，以打開該第二交換器114與該第一交換器113及該對應唯讀記憶體間的通道，進而南橋111經由該第一交換器113及該第二交換器114讀取對應唯讀記憶體中的映像檔資料，以完成開機。

當該本地伺服器1在開機過程中發生例如映像檔資料損毀之錯誤時，該本地伺服器1可透過該外部裝置3或該遠端伺服器2重新載入映像檔資料以進行開機。

本地伺服器1開機資料更新-目前有兩種更新方式，其一方式是由該底板管理控制器112發出一第一控制訊號至該第一交換器113，以打開該第一交換器113與該底板管理控制器112及該第二交換器114間的通道，且發出一第二控制訊號至該第二交換器114，以打開該第二交換器114與該第一交換器113及該對應唯讀記憶體間的通道，使欲更新的映像檔資料可以由該底板管理控制器112經由該第一交換器113及該第二交換器114載入到該對應的唯讀記憶體中，並於下次開機時，重新讀取該更新後映像檔，以進行後續的開機設定；另一方式則是由該底板管 理控制器112發出一第一控制訊號至該第一交換器113，以打開該第一交換器113與該南橋111及該第二交換器114間的通道，且發出一第二控制訊號至該第二交換器114，以打開該第二交換器114與該第一交換器113及該對應唯讀記憶體間的通道，使欲更新的映像檔資料可以由該南橋111經由該第一交換器113及該第二交換器114載入到對應唯讀記憶體中，並於下次開機時，重新讀取該更新後的映像檔資料，以進行後續的開機過程。

由於不同的開機資料安全保護設計以確保本地伺服器1可完成開機，通常需要設置多個唯讀記憶體，而每一唯讀記憶體中皆存放一映像檔資料，並於需要時由該第二交換器114與該等唯讀記憶體間建立各自的通道，所以當唯讀記體115愈多，同時，由該第二交換器114與該等唯讀記憶體115間建立各自的通道也會愈多，進而導致整體的電路結構趨於複雜。此外，由於映像檔資料的存取過程中，皆需針對不同的狀況以進行對應的通道控制，將使得控制該等交換器的該底板管理控制器的切換機制更為複雜，進一步增加該底板管理控制器的使用設計複雜度。

綜上所述，目前的伺服器系統會基於保護開機資料的完整性而設置多個唯讀記憶體，且需對應設置多個交換器，進而造成相關控制電路的複雜化，並大幅的提高硬體成本，因此需要改善。

因此，本發明之目的，即在提供一減少唯讀記 憶體及交換器的硬體成本的主機板。

於是，本發明主機板設置於一本地伺服器。

該主機板包含一南橋及一底板控制裝置。

該南橋傳送一讀取映像檔資料的指令。

該底板控制裝置包括一記憶單元及一電連接於該隨機存取記憶體及該南橋間的處理單元，該記憶單元儲存一相關於開機資料的映像檔資料，該處理單元接收來自該南橋的指令，且對該指令進行解譯，來據以從該記憶單元中找出該映像檔資料，該處理單元將該映像檔資料進行格式轉換以產生符合南橋協定的封包，該處理單元將封包傳送至該南橋。

本發明之功效在於：藉由底板控制裝置上的處理單元對南橋的指令進行解譯以從底板控制裝置上的隨機存取記憶體中讀取對應的映像檔資料，並將映像檔資料格式轉換成符合南橋協定的封包，再傳送至南橋，過程中不需設置多個唯讀記憶體，也不需對應設置交換器來切換通道，故能減少硬體成本。

4‧‧‧遠端伺服器

41‧‧‧映像檔資料

42‧‧‧映像檔資料

5‧‧‧本地伺服器

51‧‧‧主機板

511‧‧‧底板控制裝置

512‧‧‧南橋

513‧‧‧控制單元

514‧‧‧記憶單元、隨機存取記憶體

515‧‧‧處理單元

61~68‧‧‧開機方法的步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一系統圖，說明一種習知的伺服器系統；圖2是一系統圖，配合圖1說明該習知的主機板；圖3是一系統圖，說明本發明一種伺服器系統的一實施例； 圖4是一系統圖，配合圖3說明該實施例的一主機板；圖5是一流程圖，說明該實施例的更新及載入一映像檔的過程；及圖6是該實施例的另一流程圖。

參閱圖3與圖4，本發明伺服器系統的一實施例包含一本地伺服器5及一儲存多個映像檔資料41、42的遠端伺服器4，該本地伺服器5包括至少一主機板51，在本實施例中，為方便說明，以該本地伺服器包括一主機板為例，但不限於此。該主機板51具有一底板控制裝置511及一南橋512，該底板控制裝置511包括一訊號連接該遠端伺服器的控制單元513、一記憶單元514及一電連接於該隨機存取記憶體514及該南橋512間的處理單元515，該隨機存取記憶體514儲存一相關於開機資料的映像檔資料41，該映像檔資料41是一基本輸入輸出單元映像檔(BIOS image file)，在本例中，映像檔資料41是相關於主機板51內部的各項硬體元件的初始設定及軟體環境參數，該控制單元513則是BMC晶片中的一串列外設介面控制器(Serial Peripheral Interface，SPI cotroller)，而處理單元515則是一中央處理單元(central processing unit，CPU)，而該記憶單元514可以是一隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)514、一唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)或一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory， EEPROM)三者其中之一，以下將以隨機存取記憶體514為例說明。

參閱圖5，當該本地伺服器5執行開機時，也就是當主機板51通電後，底板控制裝置511內部所有元件會初始化，該伺服器系統依序執行以下步驟61到步驟68。

在步驟61中，該控制單元513接收來自一系統管理者(圖未示)傳出的一智慧平台管理界面(Intelligent Platform Management Interface，IPMI)指令(以下簡稱更新指令)，在此補充說明的是所謂來自系統管理者的一更新指令，是指使用者可直接在本地伺服器5所在的機房，利用本地伺服器5的輸入介面直輸入該更新指令予其內部的控制單元513；或是使用者在遠端處，利用遠端伺服器透過網路傳送更新指令予本地伺服器5的控制單元513，來選擇從本地端或遠端進行BIOS更新的工作，且該控制單元513於完成初始化完畢後進到步驟62，而在本實施例中，如圖6所示，該步驟61的另一作法為：控制單元513自行判斷該主機板51未開機完成需重新載入映像檔資料時，則進到步驟62。

在步驟62中，該控制單元513發出具有一映像檔特徵的請求指令，該映像檔特徵是例如一映像檔編號等，該多個映像檔資料41、42分別對應不同規格的主機板。

在步驟63中，該遠端伺服器4根據該請求指令傳送對應的映像檔資料至隨機存取記憶體514，具體來說，該遠端伺服器4根據該映像檔編號由多數映像檔資料 中選擇其中一對應的映像檔資料，並傳送該對應的映像檔資料至該隨機存取記憶體514，以完成映像檔資料的載入，並進行後續的開機過程，在本實施例中，不論映像檔資料大小等於(或小於)隨機存取記憶體514的容量，映像檔資料的置放於該隨機存取記憶體514的一起始位址是固定，且映像檔資料的內容連續，但不限於此作法。

接著進行的步驟64是以該南橋512傳送一讀取映像檔資料的指令。在本實施例中，南橋512所傳送之讀取映像檔資料的指令是一串列外設介面協定指令(Serial Peripheral Interface Bus，SPI command)。

在步驟65中，該處理單元517接收來自該南橋512的指令，且對該指令進行解譯，以得知所需的映像檔資料在該隨機存取記憶體514中的記憶體位址，該處理單元517可藉由得知的記憶體位址到該隨機存取記憶體514中讀取該所需的映像檔資料，在此需進一步說明的是，來自該南橋512的指令載有一相關於該起始位址的資料位置參數。

在步驟66中，該處理單元517將該所需的映像檔資料進行格式轉換以產生符合南橋512協定的封包，而該南橋512協定符合串列外設介面協定。

在步驟67中，該處理單元517將封包傳送至該南橋512，該南橋512讀取封包後，將執行對本地伺服器5的初始設定。

在步驟68中，南橋512判斷是否完成所有初始 設定，若否，則回到步驟64以重覆步驟64到步驟67，若是，則本地伺服器5開機完成。

綜上所述，藉由該遠端伺服器4載入該對應的映像檔資料至底板控制裝置511上的隨機存取記憶體514，並經由底板控制裝置511上的處理單元515讀取該映像檔資料，進一步地透過該處理單元515將該映像檔資料轉成可供該南橋512使用的封包，並將封包傳送至該南橋512，達到不需經由唯讀記憶體及額外設置的交換器就可更新及讀取映像檔資料，進而減少硬體成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

4‧‧‧遠端伺服器

41‧‧‧映像檔資料

42‧‧‧映像檔資料

51‧‧‧主機板

511‧‧‧底板控制裝置

512‧‧‧南橋

513‧‧‧控制單元

514‧‧‧記憶單元、隨機存取記憶體

515‧‧‧處理單元

Claims (10)

1. 一種主機板，設置於一本地伺服器，該主機板包含：一南橋，傳送一讀取映像檔資料的指令；一底板控制裝置，電連接一遠端伺服器，且包括一記憶單元及一電連接於該記憶單元及該南橋間的處理單元，該記憶單元儲存一相關於開機資料的映像檔資料；該處理單元接收來自該南橋的指令，且對該指令進行解譯，來據以從該記憶單元中找出該映像檔資料，該處理單元將該映像檔資料進行格式轉換以產生符合南橋協定的封包，該處理單元將封包傳送至該南橋以供該主機板執行開機。
2. 如請求項1所述的主機板，其中，該記憶單元是一隨機存取記憶體，且該處理單元解譯該指令以得知該映像檔資料在該隨機存取記憶體中的記憶體位址，其中，來自該南橋的指令載有一資料位置參數，該資料位置參數是相關於該映像檔資料放置於該隨機存取記憶體中的一起始位址。
3. 如請求項2所述的主機板，該遠端伺服器儲存多個映像檔資料，其中，該底板控制裝置還包括一控制單元，該控制單元接收到一更新指令，並根據該更新指令發出一具有一映像檔特徵的請求指令，至該遠端伺服器，使該遠端伺服器根據該請求指令傳送對應的映像 檔至該隨機存取記憶體。
4. 如請求項3所述的主機板，其中，該映像檔特徵包括一映像檔編號，該多個映像檔資料分別對應不同規格的主機板。
5. 如請求項3所述的主機板，其中，當該主機板通電後，該控制單元判斷該主機板未開機完成時，則該控制單元發出該請求指令，至該遠端伺服器，使該遠端伺服器根據該請求指令傳送對應的映像檔至該隨機存取記憶體。
6. 一種開機的方法，由一伺服器系統執行，該伺服器系統包括至少一主機板，該主機板具有一南橋及一底板控制裝置，該底板控制裝置包括一儲存一相關於開機資料的映像檔資料的記憶單元、與一連接該記憶單元及該南橋間的處理單元，包含以下步驟：(A)該南橋傳送一讀取映像檔資料的指令；(B)該處理單元接收來自該南橋的指令，且對該指令進行解譯，來據以從該記憶單元中找出該映像檔資料；(C)該處理單元將該映像檔資料進行格式轉換以產生符合南橋協定的封包；及(D)該處理單元將封包傳送至該南橋，以供該主機板執行開機。
7. 如請求項6所述的開機的方法，該記憶單元是一隨機存取記憶體，該伺服器系統更包括一遠端伺服器，該底 板控制裝置更包括一電連接該遠端伺服器的控制單元，在步驟(A)之前更包含以下步驟：(A1)該控制單元傳送一具有映像檔特徵的請求指令，至該遠端伺服器；及(A2)該遠端伺服器根據該請求指令傳送對應的映像檔資料至該隨機存取記憶體。
8. 如請求項7所述的開機的方法，其中，該步驟(A1)之前更包含一步驟：該控制單元接收一更新指令，並根據該更新指令發出該請求指令。
9. 如請求項7所述的開機的方法，其中，該映像檔特徵包括一映像檔編號，該多個映像檔資料分別對應不同規格的主機板。
10. 如請求項7所述的開機的方法，其中，該步驟(A1)之前更包含一步驟：當該主機板通電後，該控制單元判斷該主機板未開機完成，則進到步驟(A1)。