CN102541239A - 网络设备及其功耗控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种网络设备及其功耗控制方法，该网络设备包括多个电源供应单元、中央处理器及基板管理控制器，该多个电源供应单元为中央处理器提供电源，每一电源供应单元具有一额定功率，该基板管理控制器用于检测所述多个电源供应单元是否均正常工作，当检测到其中有一个或多个电源供应单元无法正常供电时，所述基板管理控制器将相应调节该中央处理器的功耗，使得该中央处理器的功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。

Description

网络设备及其功耗控制方法
技术领域
本发明涉及一种网络设备及其功耗控制方法，尤其涉及一种可自动控制功耗的网络设备及其功耗控制方法。
背景技术
随着数据业务量的增长及服务质量要求的提高，高可靠性成为高性能通信网络最重要的指标之一。为了达到较高的可靠性，现有的网络交换机、服务器等网络设备一般都会设置多个电源供应单元(power supply unit，PSU)。当一个或一部分PSU出现故障时，剩余的性能正常的PSU仍然能够维持该网络设备的电能供应。
然而，此时正常供电的PSU数量减少，提供的总功率亦随之降低。若网络设备的功耗超过剩余正常的PSU的总功率上限时，则可能因为功率输出不足导致网络设备不正常关机或产生其他故障，进而影响整个网络的正常运行。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种自动控制功耗的网络设备。
另，有必要提供一种该网络设备的功耗控制方法。
一种网络设备，包括多个电源供应单元、中央处理器，该多个电源供应单元为中央处理器提供电源，每一电源供应单元具有一额定功率，该网络设备包括基板管理控制器，该基板管理控制器用于检测所述多个电源供应单元是否均正常工作，当检测到其中有一个或多个电源供应单元无法正常供电时，所述基板管理控制器将相应调节该中央处理器的功耗，使得该中央处理器的功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。
一种上述网络设备的功耗控制方法，该方法包括以下步骤：a.该基板管理控制器不断检测并判断是否有一个或多个电源供应单元发生故障；b.若有电源供应单元发生故障，则该基板管理控制器控制该中央处理器以最小的功耗进行工作；c.该基板管理控制器获取该中央处理器当前的功耗，并判断该当前功耗是否等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率；d.若当前功耗不等于剩余的处于正常工作状态的电源供应单元提供的总功率，则该基板管理控制器调节该中央处理器的频率，使得该中央处理器的功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。
上述网络设备可根据多个电源供应单元的工作状态自动调节中央处理器的功耗，且当其中有一个或多个电源供应单元出现故障时，可调节中央处理器的功耗，使其等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。如此，既可有效保护该网络设备，防止网络超负荷工作，同时可最大限度地利用该电源供应单元提供的功率。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的网络设备的功能框图。
图2为本发明较佳实施方式的网络设备的功耗控制方法流程图。
主要元件符号说明
  网络设备   100
  PSU   11
  CPU   12
  北桥芯片   13
  BMC   14
  南桥芯片   15
  PDB   16
  ME   131
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种网络设备100，该网络设备100可以为服务器、网络交换机等，包括多个电源供应单元(power supply unit，PSU)11、中央处理器(central processing unit，CPU)12、北桥芯片13、基板管理控制器(baseboard managementcontroller，BMC)14、南桥芯片15及电源板(power development board，PDB)16。该CPU12、北桥芯片13、南桥芯片15、BMC14及PDB16依次电性连接。
该多个PSU11均连接至PDB16，用于对网络设备100内的各个元件(如CPU12)进行供电，每一PSU11分别具有一额定功率Pmax。
CPU12用于控制设置于网络设备100内的散热装置、继电器等多个元件正常工作。该CPU12具有多个工作频率，每一工作频率均与PSU11的供电状况相关。例如，当多个PSU11均正常供电时，该CPU12可工作在一最大频率Fmax，即该CPU12最大限度地运转，此时该CPU12的功耗为该多个PSU11提供的总功率。而当其中有一个或多个PSU11出现故障时，该CPU12则先工作在一预设的最低频率Fmin，然后在所述BMC14的控制下逐渐上调，直到该CPU12的功耗达到剩余的正常供电的PSU11提供的总功率为止。具体地，在本发明较佳实施例中，以该网络设备100具有二个PSU11为例，对CPU12的工作状况加以说明。首先假设每一PSU11的额定功率为1000瓦，则当二个PSU11都正常工作时，该二个PSU11提供的总功率为2000瓦。如此，该CPU12可在与功率为2000瓦相应的频率下工作。而当其中一个PSU11发生故障时，则该CPU12首先在一预先设定的最低频率下工作，使得该CPU12的功耗降至最低(如200瓦)，接着将CPU12的频率逐渐上调，直到该CPU12的功耗达到剩下的PSU11提供的额定功率(如1000瓦)。如此，可有效地保护该网络设备100，防止网络设备100超负荷工作，同时可最大限度地利用该PSU11提供的功耗。
该CPU12还具有多个与工作频率相应的频率状态(P-State)指标，该P-State性能指标通常可定义为P0、P1....P7八种状态，且当P-State值越大时，该CPU12的工作频率越低。反之，当P-State值越小时，该CPU12的工作频率越高。如此，可通过对该CPU12的P-State性能指标进行设置，使得CPU12工作在相应的工作频率。例如，当将P-State值设置为P0时，可使该CPU12工作在最大频率，并且达到最大功耗，即全速模式。而将P-State值设置为P7时，该CPU12则工作在最低频率，并具有最低功耗，依此类推。该P-State值还可以定义为除上述8种状态以外的其他状态，但通常不可超过16个性能状态号码，即通常状况下的P-State性能指标最多可定义为P0、P1......P15等16种。
该北桥芯片13包括管理单元(managements engine，ME)131，该ME131用于对该CPU12的P-State性能指标进行调节，使得该CPU12工作在相应的工作频率，并具有相应的功耗。
该BMC14用于检测所述多个PSU11是否均正常工作，当其检测到其中有一个或多个PSU11出现故障而无法正常供电时，其将发送相应的控制指令给该ME131，使得ME131实现对CPU12的调节，进而控制该CPU12正常工作。因为该BMC14无法直接连接至ME131，故该BMC14一般先连接至南桥芯片15，再通过南桥芯片15连接至北桥芯片13。在本发明较佳实施方式中，该BMC14是通过SMLink总线连接至南桥芯片15，该南桥芯片15则通过Clink总线连接至北桥芯片13。
该PDB16可通过电源管理总线PMBus分别连接该多个PSU11及BMC14，使得该BMC14可通过该PDB16与多个PSU11分别进行通信，例如检测所述多个PSU11是否均正常工作。该PDB16还用于对该多个PSU11提供的电压进行处理，并将处理后的电压后输出给该网络设备100的各个单元。例如，若网络设备100中CPU12的正常工作电压为5V，而本发明较佳实施方式有二个PSU11，每一PSU11可提供的电压上限为3V，则该PDB16可对二个PSU11输出的电压进行调节，使其输出一所需的5V电压给CPU12。
请一并参阅图2，本发明较佳实施方式中网络设备的功耗控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1：该BMC14通过PDB16不断检测并判断该多个PSU11中是否有一个或多个PSU11发生故障。若是，则执行步骤S2，若不是，则执行步骤S3。
步骤S2：因为该BMC14检测到有一个或多个PSU11发生故障，故该BMC14将通过该南桥芯片15发送一相应的控制指令给北桥芯片13内的ME131。该ME131接收到控制指令后，调节该CPU12的P-State性能指标，使P-State值等于P7或P15，即使得该CPU12以最小的功耗(例如200瓦)进行工作。并执行步骤S4。
步骤S3：因为该多个PSU11均正常工作，故该BMC14通过该南桥芯片15发送一相应的控制指令给北桥芯片13内的ME131。该ME131接收到该控制指令后，调节该CPU12的P-State性能指标，使P-State值等于P0，即使得该CPU12以最大的功耗进行工作，该最大功耗等于多个PSU11正常工作下的额定功率Pmax之和。同时返回步骤S1，以继续检测是否有PSU11发生故障。
步骤S4：该BMC14获取该CPU12当前的功耗Pcur，并判断该当前功耗Pcur是否等于剩余的正常供电的PSU11提供的总功率，即每一正常供电的PSU11的额定功率Pmax之和。若是，则返回步骤S1，若不是，则执行步骤S5。
步骤S5：因为该CPU12的当前功耗Pcur不等于剩余的正常供电的PSU11提供的额定功率Pmax之和，故该BMC14通过南桥芯片15发送一相应的控制指令给北桥芯片13内的ME131。该ME131接收到该控制指令后，相应的调节该CPU12的P-State性能指标，从而调节CPU12的功耗，使其等于剩余的正常供电的PSU11提供的总功率，进而有效保护该网络设备100，防止网络设备100超负荷工作，同时最大限度地利用该PSU11提供的功率。
显然，本发明所述的网络设备100可根据多个PSU11的工作状态自动调节该CPU12的功耗，且当其中有一个或多个PSU11出现故障时，可调节该CPU12的功率，使其等于剩余的正常供电的PSU11提供的总功率。如此，既可有效保护该网络设备100，防止网络设备100超负荷工作，同时可最大限度地利用该PSU11提供的功率。

Claims (11)

1.一种网络设备，包括多个电源供应单元、中央处理器，该多个电源供应单元为中央处理器提供电源，每一电源供应单元具有一额定功率，其特征在于：该网络设备包括基板管理控制器，该基板管理控制器用于检测所述多个电源供应单元是否均正常工作，当检测到其中有一个或多个电源供应单元无法正常供电时，所述基板管理控制器将相应调节该中央处理器的功耗，使得该中央处理器的功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。
2.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于：该网络设备包括北桥芯片，所述北桥芯片包括管理单元，该中央处理器包括多个工作频率及与所述多个工作频率相应的频率状态(P-State)性能指标，该管理单元用于在基板管理控制器的控制下对中央处理器的P-State性能指标进行调节，使得该中央处理器工作在相应的工作频率，并具有相应的功耗。
3.如权利要求2所述的网络设备，其特征在于：该网络设备包括南桥芯片，所述基板管理控制器通过南桥芯片连接至所述管理单元，进而控制该管理单元。
4.如权利要求3所述的网络设备，其特征在于：该基板管理控制器通过SMLink总线连接至南桥芯片，该南桥芯片通过Clink总线连接至北桥芯片。
5.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于：该网络设备包括电源板，所述多个电源供应单元均连接至电源板，所述电源板连接至该基板管理控制器，使得该基板管理控制器通过电源板与所述多个电源供应单元进行通信。
6.如权利要求5所述的网络设备，其特征在于：该电源板是通过电源管理总线(PMBus)分别连接该多个电源供应单元及基板管理控制器。
7.如权利要求5所述的网络设备，其特征在于：该电源板还用于对该多个电源供应单元提供的电压进行处理，并将处理后的电压输出给所述网络设备的各个单元。
8.一种如权利要求1-7项中任一项所述的网络设备的功耗控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a.该基板管理控制器不断检测并判断是否有一个或多个电源供应单元发生故障；
b.若有电源供应单元发生故障，则该基板管理控制器控制该中央处理器以最小的功耗进行工作；
c.该基板管理控制器获取该中央处理器当前的功耗，并判断该当前功耗是否等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率；
d.若当前功耗不等于剩余的处于正常工作状态的电源供应单元提供的总功率，则该基板管理控制器调节该中央处理器的频率，使得该中央处理器的功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率。
9.如权利要求8所述的网络设备的功耗控制方法，其特征在于：在步骤b中，当判断多个电源供应单元均正常工作时，该基板管理控制器控制中央处理器以最大的功耗进行工作，同时返回步骤a。
10.如权利要求9所述的网络设备的功耗控制方法，其特征在于：该最大功耗等于所述多个电源供应单元提供的总功率。
11.如权利要求8所述的网络设备的功耗控制方法，其特征在于：在步骤d中，若判断所述中央处理器的当前功耗等于剩余的正常供电的电源供应单元提供的总功率，则返回步骤a。
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