CN106776217A - 一种功耗监测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功耗监测方法和系统，该方法通过外部的电源输入的电源电压，生成具有第一电压值的第一电压，将第一电压输出给每一个硬盘，确定通过热插拔芯片的电流，根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。该方法将热插拔芯片与外部的电源、至少一个硬盘相连，可以直接获得相连的所有硬盘的实际功耗，与额定功耗相比，该实际功耗更加准确，更能够反应硬盘的实际工作状态。

Description

一种功耗监测方法和系统
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种功耗监测方法和系统。
背景技术
随着信息技术的发展，服务器作为承载数据的母体，在电子产业内占据着越来越重的地位。通常服务器所需要处理的数据存储在与内部节点相连的硬盘内，硬盘的读写数据的速度，代表了服务器处理信息数据的速度。硬盘的读写速度越快，处理数据量越大，功耗越大，对应的节点的工作压力越大。因此，如何对节点内的硬盘的功耗进行监测，进而掌握节点的工作状态，是技术人员一直关心的问题。
现有技术中，一般使用的硬盘的厂商提供的额定功耗，而该额定功耗并不能反应硬盘的实际工作状态，进而无法获取节点内所有硬盘的实际功耗。
发明内容
本发明实施例提供了一种功耗监测方法和系统，能够监测到准确的硬盘功耗。
一方面，本发明实施例提供了一种功耗监测方法，应用于热插拔芯片，与外部的电源和至少一个硬盘相连，包括：
接收外部的电源输入的电源电压；
利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；
将所述第一电压输出给每一个所述硬盘；
确定通过所述热插拔芯片的电流；
根据所述电源电压和所述电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。
优选地，
在所述利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压之后，进一步包括：
将所述第一电压输出给外部的降压式变换电路，以使所述降压式变换电路根据所述第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个所述硬盘。
优选地，
在所述计算相连的所有硬盘对应的总功耗之后，进一步包括：
将所述总功耗发送给外部的基板管理控制器。
优选地，
所述电源电压为12V。
优选地，
所述第一电压值为12V。
优选地，
所述第二电压值为5V。
另一方面，本发明实施例提供了一种功耗监测系统，包括：电源、热插拔芯片、降压式变换电路和至少一个硬盘；
所述热插拔芯片分别连接到所述至少一个硬盘，以及连接到所述降压式变换电路的一端；
所述降压式变换电路的另一端连接到所述至少一个硬盘；
所述电源，用于为所述热插拔芯片提供电源电压；
所述热插拔芯片，用于接收所述电源输入的电源电压；利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；将所述第一电压分别输出给每一个所述硬盘以及输出给所述降压式变换电路；确定通过所述热插拔芯片的电流；根据所述电源电压和所述电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗；
所述降压式变换电路，用于接收所述热插拔芯片输出的所述第一电压；根据所述第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个所述硬盘。
优选地，
进一步包括：基板管理控制器；
所述热插拔芯片，进一步通过电源管理总线连接到所述基板管理器，用于将所述总功耗发送给所述基板管理控制器；
所述基板管理控制器，用于接收所述热插拔芯片发送的总功耗。
优选地，
所述电源电压为12V。
优选地，
所述第一电压值为12V。
优选地，
所述第二电压值为5V。
本发明实施例提供了一种功耗监测方法和系统，该方法通过外部的电源输入的电源电压，生成具有第一电压值的第一电压，将第一电压输出给每一个硬盘，确定通过热插拔芯片的电流，根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。该方法将热插拔芯片与外部的电源、至少一个硬盘相连，可以直接获得相连的所有硬盘的实际功耗，与额定功耗相比，该实际功耗更加准确，更能够反应硬盘的实际工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种功耗监测方法流程图；
图2是本发明一个实施例提供的一种降压式变换电路结构示意图；
图3是本发明一个实施例提供的另一种功耗监测方法流程图；
图4是本发明一个实施例提供的一种功耗监测系统结构示意图；
图5是本发明一个实施例提供的另一种功耗监测系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种功耗监测方法，应用于热插拔芯片，与外部的电源和至少一个硬盘相连，该方法可以包括以下步骤：
步骤101：接收外部的电源输入的电源电压；
步骤102：利用电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；
步骤103：将第一电压输出给每一个硬盘；
步骤104：确定通过热插拔芯片的电流；
步骤105：根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。
本发明实施例提供了一种功耗监测方法，通过外部的电源输入的电源电压，生成具有第一电压值的第一电压，将第一电压输出给每一个硬盘，确定通过热插拔芯片的电流，根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。该方法将热插拔芯片与外部的电源、至少一个硬盘相连，可以直接获得相连的所有硬盘的实际功耗，与额定功耗相比，该实际功耗更加准确，更能够反应硬盘的实际工作状态。
在本发明的一个实施例中，为了给硬盘提供不同电压值的工作电压，在步骤102之后，还包括：将第一电压输出给外部的降压式变换电路，以使降压式变换电路根据第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个硬盘。
硬盘在工作时，需要两种电压值的电压，第一电压和第二电压。其中，第一电压是电机转动使用的电压，第二电压是驱动电路板使用的电压。第一电压可以直接提供给相连的每一个硬盘，而第二电压需要利用降压式变换电路对第一电压降压后提供给相连的每一个硬盘。
如图2所示，是一种降压式变换电路，包括：降压控制芯片U、输入电容C1、电感L、输出电容C2。第一电压12V由降压控制芯片U的VIN管脚输入，经过降压控制芯片U内部切换，由降压控制芯片U的SW管脚输出高低电平信号，再经过电感L和输出电容C2的储能及放电动作，最终在输出端得到稳定的第二电压5V，为硬盘提供第二电压5V。
在本发明的一个实施例中，为了将热插拔芯片中的总功耗导出，便于比较不同节点的热插拔芯片中的总功耗，在步骤105之后，还包括：将总功耗发送给外部的基板管理控制器。
该基板管理控制器可以接收并存储热插拔芯片发送的总功耗。在机柜中，每一个节点设置一个热插拔芯片，每一个热插拔芯片对应一个基板管理控制器。技术人员可以对比机柜中每一个节点对应的基板管理控制器中存储的总功耗，了解整个机柜中数据处理较集中的节点，从而根据实际工作情况合理分配数据处理位置，避免某一单节点长时间处于高功耗工作模式，增加节点寿命。
在本发明的一个实施例中，为了给硬盘提供工作电压，电源电压为12V。
在本发明的一个实施例中，为了给硬盘提供电机转动电压，第一电压值为12V。
在本发明的一个实施例中，为了给硬盘提供驱动电路板电压，第二电压值为5V。该5V电压是由12V电压通过降压式变换电路获得。
下面以热插拔芯片对相连的5个硬盘的功耗进行监测为例，对功耗监测方法进行详细的说明，如图3所示，该方法包括：
步骤301：接收外部的电源输入的电源电压。
电源电压为相连的5个硬盘提供工作电压，在本实施例中，电源电压为12V。
步骤302：利用电源电压，生成具有第一电压值的第一电压，同时触发步骤303和步骤304。
在本实施例中，热插拔芯片产生的功耗较小，与硬盘产生的功耗相比，可以忽略不计。为了计算方便，在本步骤中，忽略热插拔芯片产生的压差，则第一电压等于电源电压，因此，第一电压值为12V。
步骤303：将第一电压输出给外部的降压式变换电路，以使降压式变换电路根据第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个硬盘。
将第一电压值为12V的第一电压输出给外部的降压式变换电路，降压式变换电路可以产生第二电压值为5V的第二电压，并提供给每一个硬盘。其中，12V是电机转动使用的电压，5V是驱动电路板使用的电压。
步骤304：将第一电压输出给每一个硬盘。
由于热插拔芯片与每一个硬盘相连，因此，第一电压可以直接提供给每一个硬盘，即每一个硬盘的电机转动使用的电压都为12V。
步骤305：确定通过热插拔芯片的电流。
热插拔芯片内部设有精密电阻，当硬盘正常工作时，硬盘所需的电流将流经热插拔芯片内部的精密电阻，同时在精密电阻两端产生一个压差，根据该压差和精密电阻的阻值，可以确定通过热插拔芯片的电流。例如，精密电阻的阻值为0.01Ω，精密电阻两端产生的压差为0.1V，那么，通过热插拔芯片的电流为10A。
需要说明的是，尽管在本实施例中，热插拔芯片产生的功耗忽略不计，但是与步骤302不同，在本步骤中，需要通过精密电阻产生的压差，确定通过热插拔芯片的电流。
步骤306：根据电源电压和电流，计算相连的5个硬盘对应的总功耗。
在本实施例中，忽略热插拔芯片的功耗，直接利用电源电压12V和电流10A，计算硬盘对应的总功耗，P总功耗＝IU＝10×12＝120(W)。
步骤307：将总功耗发送给外部的基板管理控制器。
将总功耗120W发送给外部的基板管理控制器进行存储。
在本实施例中，一个节点对应一个热插拔芯片和一个基板管理控制器，一个热插拔芯片可以监测节点内多个硬盘的功耗。在本实施例中，以一个节点对应的5个硬盘的功耗的监测进行说明。
当机柜中多个节点中的热插拔芯片同时进行监测时，不同的基板管理控制器可以获得对应的节点中硬盘的功耗，技术人员可以通过节点的功耗，获得节点内硬盘的工作状态，从而合理分配数据处理位置，避免某一单节点长时间处于高功耗工作模式。
需要说明的是，热插拔芯片不仅可以对硬盘的功耗进行监测，还可以在外部的电源输入电源电压时，限制浪涌电流的产生，为硬盘提供短路保护。
如图4所示，本发明实施例提供了一种功耗监测系统，包括：电源401、热插拔芯片402、降压式变换电路403和至少一个硬盘404；
热插拔芯片402分别连接到至少一个硬盘404，以及连接到降压式变换电路403的一端；
降压式变换电路403的另一端连接到至少一个硬盘404；
电源401，用于为热插拔芯片402提供电源电压；
热插拔芯片402，用于接收电源401输入的电源电压；利用电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；将第一电压分别输出给每一个硬盘以及输出给降压式变换电路403；确定通过热插拔芯片402的电流；根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘404对应的总功耗；
降压式变换电路403，用于接收热插拔芯片402输出的第一电压；根据第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个硬盘404。
在该功耗监测系统中，热插拔芯片402可以将电源401输入的电源电压转化成第一电压，并提供给至少一个硬盘404，同时，该第一电压可以通过降压式变换电路403降压至第二电压，并提供给至少一个硬盘404。
忽略热插拔芯片402的功耗，则第一电压等于电源电压，通过热插拔芯片402的电流等于通过相连的每一个硬盘的电流的总和。因此，可以直接利用电源电压和通过热插拔芯片402的电流，计算相连的所有硬盘404对应的总功耗。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，该系统还包括：基板管理控制器405；热插拔芯片402，进一步通过电源管理总线连接到基板管理器405，用于将总功耗发送给基板管理控制器405；基板管理控制器405，用于接收热插拔芯片402发送的总功耗。
在本发明的一个实施例中，电源电压为12V。
在本发明的一个实施例中，第一电压值为12V。
在本发明的一个实施例中，第二电压值为5V。
综上，本发明各个实施例至少具有如下效果：
1、在本发明实施例中，通过外部的电源输入的电源电压，生成具有第一电压值的第一电压，将第一电压输出给每一个硬盘，确定通过热插拔芯片的电流，根据电源电压和电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。该方法将热插拔芯片与外部的电源、至少一个硬盘相连，可以直接获得相连的所有硬盘的实际功耗，与额定功耗相比，该实际功耗更加准确，更能够反应硬盘的实际工作状态。
2、在本发明实施例中，硬盘需要两种不同电压值的工作电压，即第一电压和第二电压。一方面，热插拔芯片可以将生成的第一电压直接输出给每一个硬盘，另一方面，热插拔芯片可以将生成的第一电压输出给降压式变换电路，降压式变换电路根据第一电压，生成第二电压，并输出给每一个硬盘。其中，第一电压是电机转动使用的电压，第二电压是驱动电路板使用的电压。
3、在本发明实施例中，可以将热插拔芯片获得的总功耗存储于基板管理控制器，以便于对不同节点对应的基板管理控制器中的总功耗进行对比，获得不同节点对应的所有硬盘的工作状态，进而合理分配数据的处理位置，避免某一节点长时间处于高功耗工作模式。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃·····”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种功耗监测方法，其特征在于，应用于热插拔芯片，与外部的电源和至少一个硬盘相连，包括：
接收外部的电源输入的电源电压；
利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；
将所述第一电压输出给每一个所述硬盘；
确定通过所述热插拔芯片的电流；
根据所述电源电压和所述电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压之后，进一步包括：
将所述第一电压输出给外部的降压式变换电路，以使所述降压式变换电路根据所述第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个所述硬盘。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述计算相连的所有硬盘对应的总功耗之后，进一步包括：
将所述总功耗发送给外部的基板管理控制器。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述电源电压为12V；
和/或，
所述第一电压值为12V。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第二电压值为5V。
6.一种功耗监测系统，其特征在于，包括：电源、热插拔芯片、降压式变换电路和至少一个硬盘；
所述热插拔芯片分别连接到所述至少一个硬盘，以及连接到所述降压式变换电路的一端；
所述降压式变换电路的另一端连接到所述至少一个硬盘；
所述电源，用于为所述热插拔芯片提供电源电压；
所述热插拔芯片，用于接收所述电源输入的电源电压；利用所述电源电压，生成具有第一电压值的第一电压；将所述第一电压分别输出给每一个所述硬盘以及输出给所述降压式变换电路；确定通过所述热插拔芯片的电流；根据所述电源电压和所述电流，计算相连的所有硬盘对应的总功耗；
所述降压式变换电路，用于接收所述热插拔芯片输出的所述第一电压；根据所述第一电压，生成具有第二电压值的第二电压，并输出给每一个所述硬盘。
7.根据权利要求6所述的功耗监测系统，其特征在于，进一步包括：基板管理控制器；
所述热插拔芯片，进一步通过电源管理总线连接到所述基板管理器，用于将所述总功耗发送给所述基板管理控制器；
所述基板管理控制器，用于接收所述热插拔芯片发送的总功耗。
8.根据权利要求6或7所述的功耗监测系统，其特征在于，
所述电源电压为12V。
9.根据权利要求6或7所述的功耗监测系统，其特征在于，
所述第一电压值为12V。
10.根据权利要求6或7所述的功耗监测系统，其特征在于，
所述第二电压值为5V。
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