CN102664742A - 一种基于嵌入式的服务器电源动态管理方法 - Google Patents

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CN102664742A CN2012101289645A CN201210128964A CN102664742A CN 102664742 A CN102664742 A CN 102664742A CN 2012101289645 A CN2012101289645 A CN 2012101289645A CN 201210128964 A CN201210128964 A CN 201210128964A CN 102664742 A CN102664742 A CN 102664742A
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Abstract

本发明提供一种基于嵌入式的服务器电源动态管理方法，核心思想是提供一个软件架构，通过带内节点管理单元模块与带外嵌入式服务器管理模块组合起来，以单台服务器为节点管理单元所实现的电源模块动态管理，进而实现数据中心的总体功耗调整，达到节能目的。系统包括带内节点管理单元模块、带外嵌入式服务器电源动态管理模块、通信模块和硬件操纵模块，以单台服务器为节点管理单元所实现的带外嵌入式服务器管理模块通过通信模块与带内节点管理单元模块交互，调用硬件操纵层提供的接口实现电源动态管理。

Description

一种基于嵌入式的服务器电源动态管理方法
技术领域
本发明涉及服务器节能设计和服务器电源管理技术领域，具体涉及一种基于嵌入式的多电源服务器的电源动态管理软件架构。
技术背景
在科学计算、商用服务、工业控制等领域都建有大型数据中心，其服务器设备规模庞大，且每台服务器有多个电源输入以保证服务的可用性。伴随着业务量的变化，服务器的功耗也随之发生变化，若使电源控制保持单一的管理配置，在服务器功耗保持较低的状态时，势必会浪费很多的电能，这与节能环保的宗旨相违背。
针对这种情况，业界陆续出现了服务器电源管理方法，但都是以整个数据中心或整个机房为单位根据功耗调整外部输入电源，以达到节能降耗的目的，此类方法的特点是电源管理网络庞大，需要将数据进行汇集后才能根据策略进行电源调整。这样会带来从功耗测量到电源控制延迟较大，即实时性低，调整准确度低的缺点。
因此业界迫切的需要一种实时性更强的解决方案，本发明正是针对此而发明设计。
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有服务器电源管理方法实时性较低，提出一种实时性更强的基于嵌入式的服务器电源动态管理软件架构。
本发明的目的是按以下方式实现的，包括带内节点管理单元模块、带外嵌入式服务器电源动态管理模块、通信模块和硬件操纵模块，以单台服务器为节点管理单元所实现的带外嵌入式服务器管理模块通过通信模块与带内节点管理单元模块交互，调用硬件操纵层提供的接口实现电源动态管理，其中：
所述的带内节点管理单元模块，根据计算模块功耗策略实时调整CPU的运行频率，并提供获取CPU温度和PMBus功率的接口；
所述的带外嵌入式服务器电源动态管理模块，用于功耗策略的设定和电源状态控制；
所述的通信模块，用于提供带内节点管理单元模块和带外嵌入式服务器电源动态管理模块的通信接口SMBus和IPMBus；
所述的硬件操纵模块，用于提供硬件操纵的接口SMBus；
电源动态管理步骤为：
步骤1：带内节点管理单元模块配置当前平台的功耗预算；
步骤2：带外嵌入式电源动态管理模块通过通信模块以发命令的方式向带内节点管理单元模块获取功率相关信息；
步骤3：带外嵌入式电源动态管理模块判断当前功耗状态；
步骤4：带外嵌入式电源动态管理模块根据步骤3判断的状态对电源进行动态调整。
所述带内节点管理单元模块负责实施功耗策略，设定CPU的P-State和T-State等级，监控CPU核心温度和PMBus功率值，提供带外嵌入式电源动态管理模块获取数据的接口。
所述带内节点管理单元模块运行时依据的功耗策略、CPU允许的最大P-State和T-State，由带外嵌入式电源动态管理模块以命令的方式请求带内节点管理单元模块设定。
所述带外嵌入式服务器电源动态管理模块负责实时向带内节点管理单元模块获取相关功耗数据，并根据功耗总和调用硬件操作模块接口实时调整电源的输出或开关状态。
本发明的有益效果：
通过带外嵌入式服务器管理模块与带内节点管理单元模块的配合，实现以单个服务器为单元的动态电源管理。本发明提及的软件架构机制简单，实时性强，极具实用性。
附图说明
图1是基于嵌入式的服务器电源动态管理流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一个软件架构，通过带内节点管理单元模块与带外嵌入式服务器管理模块组合起来，以单台服务器为节点管理单元所实现的电源模块动态管理，进而实现数据中心的总体功耗调整，达到节能目的。
实施步骤为：
1、带外嵌入式服务器管理模块（BMC）给带内节点管理单元发送设定功耗预算的命令，其中具体预算值由此命令中的参数确定；
2、带内节点管理单元设定功耗预算，并负责调控CPU以使平台的功耗值不超过预算值；
3、服务器运行过程中，带外嵌入式服务器管理模块根据预定策略计算所需电源模块数，此数是指保证服务器能工作在功耗预算值时所需最少电源数，并将多余的电源关闭；
4、带外嵌入式服务器管理模块不断读取平台消耗的功率值，判断此时平台消耗的功率是否在Ti时间内始终达到预算值Wo；
5、步骤4中若当前功率消耗值持续维持在预算值，若没有开启节能模式，则带外嵌入式服务器管理模块增加预算值，即提高当前平台的功率预算，以保证服务器的性能，此时带外嵌入式服务器管理模块需要重新计算所需电源模块数，根据需要与否来打开一个或多个电源；若开启节能模式，则维持当前预算值不变；
6、步骤4中若当前功率消耗值持续与预算值相差较大，若没有开启节能模式，则维持当前预算值不变；若开启节能模式，则带外嵌入式服务器管理模块减小预算值，即降低当前平台的功率预算，并重新计算所需电源模块数，根据需要与否来关闭一个或多个电源。

Claims (4)

1.一种基于嵌入式的服务器电源动态管理方法，其特征在于，包括带内节点管理单元模块、带外嵌入式服务器电源动态管理模块、通信模块和硬件操纵模块，以单台服务器为节点管理单元所实现的带外嵌入式服务器管理模块通过通信模块与带内节点管理单元模块交互，调用硬件操纵层提供的接口实现电源动态管理，其中：
所述的带内节点管理单元模块，根据计算模块功耗策略实时调整CPU的运行频率，并提供获取CPU温度和PMBus功率的接口；
所述的带外嵌入式服务器电源动态管理模块，用于功耗策略的设定和电源状态控制；
所述的通信模块，用于提供带内节点管理单元模块和带外嵌入式服务器电源动态管理模块的通信接口SMBus和IPMBus；
所述的硬件操纵模块，用于提供硬件操纵的接口SMBus；
电源动态管理步骤为：
步骤1：带内节点管理单元模块配置当前平台的功耗预算；
步骤2：带外嵌入式电源动态管理模块通过通信模块以发命令的方式向带内节点管理单元模块获取功率相关信息；
步骤3：带外嵌入式电源动态管理模块判断当前功耗状态；
步骤4：带外嵌入式电源动态管理模块根据步骤3判断的状态对电源进行动态调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带内节点管理单元模块负责实施功耗策略，设定CPU的P-State和T-State等级，监控CPU核心温度和PMBus功率值，提供带外嵌入式电源动态管理模块获取数据的接口。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述带内节点管理单元模块运行时依据的功耗策略、CPU允许的最大P-State和T-State，由带外嵌入式电源动态管理模块以命令的方式请求带内节点管理单元模块设定。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带外嵌入式服务器电源动态管理模块负责实时向带内节点管理单元模块获取相关功耗数据，并根据功耗总和调用硬件操作模块接口实时调整电源的输出或开关状态。
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