CN100511100C - 一种刀片服务器动态功率分配管理装置及其操作方法 - Google Patents

一种刀片服务器动态功率分配管理装置及其操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种刀片服务器动态功率分配管理装置及其操作方法，涉及刀片服务器电源功率管理。本发明根据服务器中用电部件的变化可随时调整电源输出功率的大小。本发明包括至少两个电源模块，其中，包括管理模块、控制模块、检测模块，所述各电源模块电输出引脚与检测模块被测信号输入端并联，所述检测模块结果输出端与管理模块参数信息输入端连接，所述管理模块输出控制端与控制模块控制命令输入端连接，控制模块输出端与电源模块开关端连接，所述电源模块为可插拔式电源模块。本发明主要用于提高刀片服务器电源模块的效率。

Description

一种刀片服务器动态功率分配管理装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及刀片服务器系统，特别是涉及刀片服务器电源功率管理。
背景技术
服务器特别是刀片服务器中设备的热插拔，必将引起刀片服务器电源实际输出功率的变化，目前在设计刀片服务器电源模块时，采用的是静态电源输出技术，不考虑刀片服务器运行时可能发生的用电功率变化情况，只将电源模块输出功率设计出尽可能大的冗余量，以满足刀片服务器可能发生的最大用电量需求。这使刀片服务器的电源模块额定输出功率很难与刀片服务器实际用电功率很好地匹配，在绝大多数情况下，刀片服务器电源模块始终处于一种“大马拉小车”的状况，这不仅无端增加了用户的设备投入成本，也无法使刀片服务器电源模块始终处于高效率工作状态。
发明内容
本发明的目的是针对现有服务器中的供电模块采用静态供电方式，无法根据用电部件的变化而随时调整电源输出功率的缺陷，提供一种能根据服务器中用电部件的变化可调整电源额定输出功率的动态功率分配管理系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：
一种刀片服务器动态功率分配管理装置，包括至少两个电源模块、管理模块、控制模块和检测模块，其改进在于，所述各电源模块电输出引脚与检测模块被测信号输入端并联，所述检测模块结果输出端与管理模块参数信息输入端连接，所述管理模块根据检测模块传来的输出电流信息计算各电源模块输出功率，所述管理模块运用差值计算方法计算各电源模块最佳运行效率及开闭状态，所述管理模块输出控制端与控制模块控制命令输入端连接，所述管理模块发送电源模块开闭命令，在满足实际输出功率的情况下开启电源模块个数，所述控制模块输出端与电源模块开关端连接，并调整电源模块的开闭状态，
所述电源模块为可插拨式曙光A型电源模块；
所述检测模块的检测芯片采用F75373S；
所述管理模块采用MS59系列CPU；
所述控制模块的控制芯片是PCA9555PW。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电源模块个数为2至20个。
在上述任意一种技术方案的刀片服务器动态功率分配管理装置的操作方法中，包括下述操作步骤：
A.所述检测模块检测各电源模块的输出电流；
B.所述管理模块根据检测模块传来的输出电流信息计算各电源模块输出功率；
C.所述管理模块运用差值计算方法计算各电源模块最佳运得效率时的开闭状态；
D.所述管理模块发送电源模块开闭命令，调整电源模块的开闭状态；
E.手动调节电源模块的开闭状态。
本发明的上述技术方案，同现有刀片服务器的静态供电方式相比能带来如下技术效果：本发明可根据服务器实际输出功率的变化动态调整各电源模块的开闭状态，使各电源模块处于最佳效率状态，从而可大大节省刀片服务器的实际能耗。另外，本发明的电源模块为可带电插拔式电源模块，可实现“电源带电维修”，与现有刀片服务器相比，能实现带电升级、带电维修及24小时无缝不间断工作，可进一步降低用户的前期投入成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为单台曙光A型电源模块效率曲线图；
图3为控制芯片连线示意图；
图4为检测芯片连线示意图；
图5为本发明的操作方法示意图。
具体实施方式
在本发明上述技术方案的设计思想下，本发明可以有多种，下面通过具体实施例予以说明。
实施例一
图1为本发明的结构示意图。如图1所示，包括至少两个电源模块、管理模块、控制模块、检测模块，所述各电源模块电输出引脚与检测模块被测信号输入端并联，所述检测模块结果输出端与管理模块参数信息输入端连接，所述管理模块输出控制端与控制模块控制命令输入端连接，控制模块输出端与电源模块开关端连接。
在本实施例中，电源模块采用2个曙光A型电源。控制模块的控制芯片采用PCA9555PW，其与I2C的连接如图3所示，其22、23引脚为控制命令输入端，其4-9引脚为控制模块输出端。检测模块的检测芯片采用F75373S，其与电源的连接如图4所示，检测模块的结果输出端为8引脚，被测信号输入端为1912CSB_1-1912CSB_6。管理模块采用MS59系列CPU。
本发明的操作方法如图5所示，检测模块检测各电源模块的输出电流；管理模块根据检测模块传来的输出电流信息计算各电源模块输出功率，即P＝IU，其中U＝12V；管理模块运用差值计算方法计算各电源模块最佳运行效率及开闭状态，即根据如图2所示的单台电源效率曲线，在满足实际输出功率的情况下，尽可能少的开启电源模块个数，最大限度地提高各电源模块的效率；管理模块发送电源模块开闭命令，调整电源模块的开闭状态；并能根据需要手动调节电源模块的开闭状态。
采用电流测量方法，根据实际测试，通过P＝IU计算可知：当刀片服务器中设有6块曙光A型电源模块5块曙光B型计算刀片时，采用本发明供电方式比采用静态供电方式所耗电能减少近15％；当刀片服务器中设有6块曙光A型电源模块8块曙光B型计算刀片时，采用本发明供电方式比采用静态供电方式所耗电能减少近18％；当刀片服务器中设有6块曙光A型电源模块10块曙光B型计算刀片时，采用本发明供电方式比采用静态供电方式所耗电能减少近21％；当刀片服务器中设有6块曙光A型电源模块12块曙光B型计算刀片时，采用本发明供电方式比采用静态供电方式所耗电能减少近25％。
实施例二
本实施例为本发明的另一种实施方式，其与实施例一的不同之处在于，在本实施例中电源模块个数采用20个曙光A型电源。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种刀片服务器动态功率分配管理装置，包括至少两个电源模块、管理模块、控制模块和检测模块，其特征在于，所述各电源模块电输出引脚与检测模块被测信号输入端并联，所述检测模块结果输出端与管理模块参数信息输入端连接，所述管理模块根据检测模块传来的输出电流信息计算各电源模块输出功率，所述管理模块运用差值计算方法计算各电源模块最佳运行效率及开闭状态，所述管理模块输出控制端与控制模块控制命令输入端连接，所述管理模块发送电源模块开闭命令，在满足实际输出功率的情况下开启电源模块个数，所述控制模块输出端与电源模块开关端连接，并调整电源模块的开闭状态，
所述电源模块为可插拨式曙光A型电源模块；
所述检测模块的检测芯片采用F75373S；
所述管理模块采用MS59系列CPU；
所述控制模块的控制芯片是PCA9555PW。
2.如权利要求1所述的一种刀片服务器动态功率分配管理装置，其特征在于，所述电源模块个数为2至20个。
3.一种操作如权利要求1或2的所述刀片服务器动态功率分配管理装置的方法，其中包括下述操作步骤：
A.所述检测模块检测各电源模块的输出电流；
B.所述管理模块根据检测模块传来的输出电流信息计算各电源模块输出功率；
C.所述管理模块运用差值计算方法计算各电源模块最佳运得效率时的开闭状态；
D.所述管理模块发送电源模块开闭命令，调整电源模块的开闭状态；
E.手动调节电源模块的开闭状态。
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