[發明專利]一種使用帶外信號對硬盤陣列上電進行控制的方法

在審

• 申請號: 202011099164.6
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112230752A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉超;楊碩;楊陽;王曉璐
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/30
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 辛海明

本發明涉及一種使用帶外信號對硬盤陣列上電進行控制的方法，屬于硬盤控制領域。本發明對硬盤陣列硬盤功耗進行排序；Host和device上電；按照上電功耗從大到小的順序對硬盤陣列中的硬盤進行OOB信號操作。本發明無需添加其他硬件裝置，使用OOB信號對單個硬盤的上電初始化進行控制；對硬盤陣列中的硬盤功耗進行評估，通過可配置的方式確定硬盤的上電初始化順序。本發明只需使用軟件即可對硬盤陣列的上電初始化過程中的功耗進行平滑，避免硬盤陣列中的多個硬盤因為同時上電初始化產生的功耗尖峰對系統供電等部件造成損壞。

技術領域

本發明屬于硬盤控制技術領域，具體涉及一種使用帶外信號對硬盤陣列上電進行控制的方法。

背景技術

一、SATA OOB信號

SATA協議中OOB(Out Of Band)信號主要的功能有：初始化、雙方傳輸速率的協商、從省電狀態喚醒等。OOB有三個帶外信號：COMRESET、COMINIT、COMWAKE，它們被物理層用來進行上電或者數據傳輸的準備工作。COMRESET是由Host發給Device；COMINIT由Device發給Host；COMWAKE則是可以雙方互發。在上電過程中Host和Device之間按照以下流程進行通信：

Host復位，發出COMRESET；

device檢測到COMRESET后回應COMINIT；

若沒有COMINIT的通知，Host就會重復步驟1，直到Device回復COMINIT為止；

Host校正，發出COMWAKE；

Device接收到COMWAKE后，Device連續發送6個COMWAKE信號，接著連續發送ALIGN進行傳送速度的協商；

Host鎖存數據。Host接收到COMWAKE后，以所支持的最低速率連續發送D10.2，同時鎖存檢測接收的數據，當檢測到Device發送的ALIGN后，以接收的速率將ALIGN轉發給Device；

Host在發送了COMWAKE后至少要在880ps內接檢測到ALIGN，否則Host重啟上電序列重新檢測設備，直到應用層將其終止；

設備鎖存數據，檢測到ALIGN后發送同步信號SYNC，通訊建立成功，進入到正常操作模式。如在54.6us內未檢測到ALIGN，則進入錯誤處理，等待重新連接；

當Host接收到三個非ALIGN后，鏈接建立完成，進入正常操作。

二、硬盤功耗

在對大容量存儲空間有需求場合，一般使用多個硬盤組成硬盤陣列，其中不乏將不同類型的硬盤進行混用的情況：機械硬盤和固態硬盤混合使用、2.5英寸和3.5英寸的硬盤混合使用。對于使用者，不同類型的硬盤雖然都能存儲數據，但是由于固態硬盤和機械硬盤組成和工作原理之間的不同，它們之間的功耗也是不同的。例如固態硬盤在使用過程的平均功耗在1-2瓦左右；機械硬盤在使用過程中的功耗在10瓦左右。在上電瞬間，機械硬盤的瞬時功耗會達到20-30瓦的水平。

對于多個硬盤負載的硬盤陣列，Host上電時如果多個硬盤同時加電進行初始化，對硬盤陣列供電系統的瞬間功率帶來的壓力較大。所以需要采取措施對這一過程中硬盤的能耗進行平滑，比較對系統造成損害。

CN201707642U專利提出了一種降低硬盤陣列上電瞬間功耗的裝置，該裝置使用一個串行移位邏輯器件，對硬盤陣列依次進行上電，從而避免同時上電帶來的功耗尖峰。但是該方法需要在普通系統中增加額外的硬件單元即串行移位邏輯器件，對于現有系統的升級和新系統的部署帶來不便。

發明內容

(一)要解決的技術問題