CN103412637A - 一种可变相数的cpu vr的节能方法 - Google Patents

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罗嗣恒
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Abstract

本发明公开了一种可变相数的CPU VR的节能方法,通过侦测负载端的电流，并将所侦测的电流值与设定电流值做对比，当实际电流值大于设定值，自动增加CPU VR的供电相数；当实际电流值小于设定值，自动减少CPU VR的供电相数，使得负载不论工作在轻载还是重载的负载条件，都能够获得最优的转换效率。

Description

一种可变相数的CPU VR的节能方法
技术领域
本发明涉及服务器主板供电领域，具体涉及一种可变相数的CPU VR的节能方法。
背景技术
伴随着云计算技术的不断兴起，网上业务量不断增加。对机房服务器的数据处理能力、存储容量都提出了更高的要求。作为传统机房中的单元-机柜系统，要求部署在机柜内部服务器计算节点的数据处理能力越来越强，部署密度越来越高。计算节点的数据处理能力越强意味着单位时间处理的数据量越多，节点的功耗越大；由于一般大型数据中心机房的机柜数量成千上万，单个节点即使节省1W的功耗，对于数据中心的电费都是很大的节省。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决在轻载和满载条件下转换效率较低的问题。
在用户实际的应用过程中，机柜内计算节点的负载是不断变化的。而作为主板主要的耗电单元—CPU，不同的负载条件，CPU VR(Voltage Regulation，电压调节)的转换效率是不一样的。一般满足以下规律：在轻载和满载时，CPU VR的转换效率较低，在负载50%左右的转换效率较高。
本发明所采取的技术方案是：一种可变相数的CPU VR的节能方法,通过侦测负载端的电流，并将所侦测的电流值与设定电流值做对比，当实际电流值大于设定值，自动增加CPU VR的供电相数；当实际电流值小于设定值，自动减少CPU VR的供电相数，使得负载不论工作在轻载还是重载的负载条件，都能够获得最优的转换效率。
具体步骤如下：
Figure 2013103466390100002DEST_PATH_IMAGE002
设定CPU VR芯片的调节相数参数值，使得只打开第1相，用电子负载调节负载电流，描出此时的效率曲线，并将此时的效率最高点的负载电流值I1记录下来；
依照
Figure 880666DEST_PATH_IMAGE002
步骤相同的操作，描出打开2相、3相、4相、……、N相时对应的效率曲线，并分别将各自效率最高点的负载电流值I2、I3、I4、……、IN 记录下来；
调节CPU VR芯片的调节设定电流参数值：
当实际负载电流I≤I1时，设定打开相数为1；
当实际负载电流I1<I≤I2时，设定打开相数为2；
当实际负载电流I2<I≤I3时，设定打开相数为3；
当实际负载电流I3<I≤I4时，设定打开相数为4；
…………
当实际负载电流IN<I时，设定打开相数为N；
按照
Figure 400509DEST_PATH_IMAGE006
步骤对芯片参数设置好，最后实测一条效率曲线，即最优的效率曲线。
所述每相供电电路均采用High和Low MOS结构通过输出电感和输出滤波电容与CPU相连，其中Q1和Q2分别为High、Low MOS；这两个MOS管有以下特性：
Q1在负载较小时，开关损耗较大；Q2在负载较大时，传导损耗较大。
本发明的有益效果是实现在所有负载条件下，CPU VR的效率都是最优的，从而实现VR节能功能。
附图说明
图1所示为CPU VR的供电示意图（以6相供电为例）；
图2所示为每相的电路图；
图3所示为打开1相、2相、3相、4相、5相、6相时对应VR的实测效率曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例（以6相供电为例）对本发明的一种可变相数的CPU VR的节能方法做进一步说明。
如图1、2和3所示：PHASE1、PHASE2、PHASE3、PHASE4、PHASE5、PHASE6分别代表第1、2、3、4、5、6相，每相供电端与CPU 相连。
如图1所示：一种可变相数的CPU VR的节能方法,通过侦测负载端的电流，并将所侦测的电流值与设定电流值做对比，当实际电流值大于设定值，自动增加CPU VR的供电相数；当实际电流值小于设定值，自动减少CPU VR的供电相数，使得负载不论工作在轻载还是重载的负载条件，都能够获得最优的转换效率。
具体的实现过程如下：
1）、设定CPU VR芯片的调节相数参数值，使得只打开第1相，用电子负载调节负载电流，描出此时的效率曲线，并将此时的效率最高点的负载电流值I1记录下来；
2）、依照1）步骤相同的操作，描出打开2相、3相、4相、5相、6相时对应的效率曲线，并分别将各自效率最高点的负载电流值I2、I3、I4、I5、I6记录下来；
3）、调节CPU VR芯片的调节设定电流参数值：
当实际负载电流I≤I1时，设定打开相数为1；
当实际负载电流I1<I≤I2时，设定打开相数为2；
当实际负载电流I2<I≤I3时，设定打开相数为3；
当实际负载电流I3<I≤I4时，设定打开相数为4；
当实际负载电流I4<I≤I5时，设定打开相数为5；
当实际负载电流I5<I时，设定打开相数为6；
4）、按照3）步骤对芯片参数设置好，最后实测一条效率曲线，即最优的效率曲线：实现在所有负载条件下，CPU VR的效率都是最优的，从而实现VR节能功能。
如图3所示，打开1相、2相、3相、4相、5相、6相时对应VR的实测效率曲线。从效率曲线中，可以看出：
负载电流较小时，打开1相时，效率较高；负载满载时，打开6相时，效率最高。
如图2所示，所述每相供电电路，均采用High和Low MOS结构通过输出电感和输出滤波电容与CPU 相连，其中Q1为High MOS（上MOS管），Q2为Low MOS（下MOS管）；这两个MOS管一般有以下特性：
Q1在负载较小时，开关损耗较大；Q2在负载较大时，传导损耗较大。

Claims (3)

1.一种可变相数的CPU VR的节能方法,其特征在于：通过侦测负载端的电流，并将所侦测的电流值与设定电流值做对比，当实际电流值大于设定值，自动增加CPU VR的供电相数；当实际电流值小于设定值，自动减少CPU VR的供电相数。
2.根据权利要求1所述的一种可变相数的CPU VR的节能方法,其特征在于：所述方法具体步骤如下：
Figure 2013103466390100001DEST_PATH_IMAGE002
设定CPU VR芯片的调节相数参数值，使得只打开第1相，用电子负载调节负载电流，描出此时的效率曲线，并将此时的效率最高点的负载电流值I1记录下来；
Figure 2013103466390100001DEST_PATH_IMAGE004
依照
Figure 830776DEST_PATH_IMAGE002
步骤相同的操作，描出打开2相、3相、4相、……、N相时对应的效率曲线，并分别将各自效率最高点的负载电流值I2、I3、I4、……、IN 记录下来；
调节CPU VR芯片的调节设定电流参数值：
当实际负载电流I≤I1时，设定打开相数为1；
当实际负载电流I1<I≤I2时，设定打开相数为2；
当实际负载电流I2<I≤I3时，设定打开相数为3；
当实际负载电流I3<I≤I4时，设定打开相数为4；
…………
当实际负载电流IN<I时，设定打开相数为N；
Figure 2013103466390100001DEST_PATH_IMAGE008
按照
Figure 560966DEST_PATH_IMAGE006
步骤对芯片参数设置好，最后实测一条效率曲线，即最优的效率曲线。
3.根据权利要求1或2所述的一种可变相数的CPU VR的节能方法,其特征在于：所述每相供电电路均采用High和Low MOS结构通过输出电感和输出滤波电容与CPU相连，其中Q1和Q2分别为High、Low MOS；这两个MOS管有以下特性：
Q1在负载较小时，开关损耗较大；Q2在负载较大时，传导损耗较大。
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