CN112068692A - 一种服务器供电设备和服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服务器供电设备和服务器，设备包括：电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。本发明能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗，节约用电进而降低成本。

Description

一种服务器供电设备和服务器

技术领域

本发明涉及测试领域，更具体地，特别是指一种服务器供电设备和服务器。

背景技术

现今大数据之趋势分析以及云服务盛行，为了让在服务器在各种应用场景之下能维持系统稳定工作，系统都会有冗余设计，作为备用电源使用。而系统上之电源传输板，就必须将I-share(电流共享)信号藉由实体PCB(印刷电路板)布局将讯号做串联动作，进而将PSU(供电器)可以作并联增加使用。在冗余设计其缺点为电源都是必须同时启动输出电源，但PSU本身输出时本身就会有10～20％的电源转换效率，以一个输出1000W的PSU，实际上使用输入1100～1200W之能量，在输出1000W给系统，其PSU本身会消耗100～200W能量，服务器为长时间使用之产品，在目前电源冗余使用就会让PSU本身有长时间功率消耗，进而让使用者必须支付1至2成金额电费于无效之冗余系统之备用电源。

针对现有技术中电源冗余使用带来的额外电源转换效率成本问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种服务器供电设备和服务器，能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗，节约用电进而降低成本。

基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种服务器供电设备，包括：

电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

在一些实施方式中，基板管理控制器通过内部集成电路总线连接到电子保险丝和多个供电器；工作状态包括多个供电器的输入输出稳定信息。

在一些实施方式中，基板管理控制器基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号包括：基板管理控制器响应于消耗功率升高到大于等于独立供电模式下单个供电器的最大输出功率与安全系数之积、或输入输出稳定信息指示独立供电模式下独立工作的单个供电器的输入输出电压不稳定，而生成将工作模式切换为冗余供电模式的工作模式信号。

在一些实施方式中，基板管理控制器基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号还包括：基板管理控制器响应于消耗功率降低到小于等于独立供电模式下单个供电器的最大输出功率与安全系数之积、和输入输出稳定信息指示独立供电模式下独立工作的单个供电器的输入输出电压稳定，而生成将工作模式切换为独立供电模式的工作模式信号。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件通过内部集成电路总线连接到基板管理控制器，并连接到多个供电器的电流共享线路和开关线路。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式包括：复杂逻辑可编程器件响应于接收到将工作模式切换为冗余供电模式的工作模式信号，而将多个供电器的电流共享线路全部短路，并向多个供电器的开关线路输出高电平。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式还包括：复杂逻辑可编程器件响应于接收到将工作模式切换为独立供电模式的工作模式信号，而将多个供电器的电流共享线路全部断路，并向多个供电器中在独立供电模式下独立工作的供电器的开关线路输出高电平，向多个供电器中的其它供电器的开关线路输出低电平。

在一些实施方式中，多个供电器为两个。

在一些实施方式中，两个供电器包括在独立供电模式下独立工作的一个主供电器，和在独立供电模式下不工作、在冗余供电模式下和主供电器协同工作的备供电器；每隔预定时间交换主供电器和备供电器使用的硬件设备。

本发明实施例的第二方面提供了一种服务器，包括：

多个耗电设备；

电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的服务器供电设备和服务器，通过使用电子保险丝连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式的技术方案，能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗，节约用电进而降低成本。

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，下面描述中的附图仅仅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为本发明提供的服务器供电设备的结构示意图；

图2为本发明提供的服务器供电设备的通信连接原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗的服务器供电设备的一个实施例。图1示出的是本发明提供的服务器供电设备的结构示意图。

所述的服务器供电设备，如图1所示包括：

电子保险丝11，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器12，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器13，连接到电子保险丝11和多个供电器12，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器12的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件14，连接到基板管理控制器13和多个供电器12，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器12的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

在一些实施方式中，基板管理控制器13通过内部集成电路总线连接到电子保险丝11和多个供电器12；基板管理控制器13在内部集成电路总线上接收的工作状态包括：多个供电器12的输入输出稳定信息。

在一些实施方式中，基板管理控制器13基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号包括：基板管理控制器13响应于消耗功率升高到大于等于独立供电模式下单个供电器12的最大输出功率与安全系数之积、或输入输出稳定信息指示独立供电模式下独立工作的单个供电器12的输入输出电压不稳定，而生成将工作模式切换为冗余供电模式的工作模式信号。

在一些实施方式中，基板管理控制器13基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号还包括：基板管理控制器13响应于消耗功率降低到小于等于独立供电模式下单个供电器12的最大输出功率与安全系数之积、和输入输出稳定信息指示独立供电模式下独立工作的单个供电器12的输入输出电压稳定，而生成将工作模式切换为独立供电模式的工作模式信号。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件14通过内部集成电路总线连接到基板管理控制器13，并连接到多个供电器12的电流共享线路和开关线路。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件14根据工作模式信号来将多个供电器12的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式包括：复杂逻辑可编程器件14响应于接收到将工作模式切换为冗余供电模式的工作模式信号，而将多个供电器12的电流共享线路全部短路，并向多个供电器12的开关线路输出高电平。

在一些实施方式中，复杂逻辑可编程器件14根据工作模式信号来将多个供电器12的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式还包括：复杂逻辑可编程器件14响应于接收到将工作模式切换为独立供电模式的工作模式信号，而将多个供电器12的电流共享线路全部断路，并向多个供电器12中在独立供电模式下独立工作的供电器12的开关线路输出高电平，向多个供电器12中的其它供电器12的开关线路输出低电平。

在一些实施方式中，多个供电器12为两个。

在一些实施方式中，两个供电器12包括在独立供电模式下独立工作的一个主供电器，和在独立供电模式下不工作、在冗余供电模式下和主供电器协同工作的备供电器；每隔预定时间交换主供电器和备供电器使用的硬件设备。

下面根据图2所示的具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式。

CPLD(复杂逻辑可编程器件，14)的主要构建模块是一个宏单元，它包含实现析取正态表达式和更专门的逻辑运算的逻辑，藉由其集成电路可程序化之特性，可将对应外接之接口做桥接之连接，亦可作为路径之阻绝，且可搭配布局趋势做外部管脚重新分配链路之连接，以达到优化之效果。本发明实施例以BMC(基板管理控制器，13)为核心，CPLD为执行单元，将系统备载电源平时关闭不启动，藉由BMC之侦测与判断，下发指令让CPLD动态对PSU作I-share电源桥接，并启动备用电源输出，进而达到在系统不使用备载电源时之效率节能，而在需要冗余备载之电源，立即并联电源及时输出系统所需之电源。

以图2所示的具有两个供电器PSU_0、PSU_1的实施例为例，BMC平时监控PSU_0(主供电器)之输出功率，与系统本端主电源板上SYS_EFUSE电流侦测集成电路，监测系统输入电流功耗，而PSU_0与PSU_1之I-share连接至CPLD，但没有实际CPLD逻辑尚未连接，BMC藉由I2C(内部集成电路)命令CPLD于一般模式下将PSU_1之PS_ON控制为低电平，不启动输出。

当BMC侦测到SYS_EFUSE所需要之功耗量接近或即将超过PSU_0所能输出之能量(此处的“接近或即将超过”之程度藉由前述的安全系数来确定)，判定系统需要额外电源供电，或藉由I2C读取PSU_0内部之侦测PSU_0之输入电源不稳定或者输出下降，判定PSU_0即将失效。此时BMC藉由I2C对CPLD下发控制命令控制其外部管脚，CPLD立即将PSU_0与PSU_1之I-Share连接，且同时将PSU_1之PS_ON之讯号由低电平转为高电平，进而启动PUS_1并联供电给系统，以达到动态备用冗余电源之功能。

若系统PSU_0输入电压稳定，或系统功耗下当仅需要一颗PSU就能支撑系统总功率需求，此时BMC就在透过I2C接面对CPLD作PSU_0与PSU_1的内部I-share链路切断，并把PSU_1之PS_ON设定为低准位电平，PSU_1作为关闭退出电源网络供载，以降低额外的消耗功率。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的服务器供电设备，通过使用电子保险丝连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式的技术方案，能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗，节约用电进而降低成本。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗的服务器的一个实施例。服务器包括：

多个耗电设备；

电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的服务器，通过使用电子保险丝连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；基板管理控制器，连接到电子保险丝和多个供电器，用于接收服务器的消耗功率和多个供电器的工作状态，并基于消耗功率和工作状态而生成工作模式信号；复杂逻辑可编程器件，连接到基板管理控制器和多个供电器，用于接收工作模式信号并根据工作模式信号来将多个供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式的技术方案，能够按需启用电源冗余，降低不必要的电源转换效率消耗，节约用电进而降低成本。

需要特别指出的是，上述服务器的实施例采用了所述服务器供电设备的实施例来具体说明工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述服务器供电设备的其他实施例中。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器供电设备，其特征在于，包括：

电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器，连接到服务器的耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器，连接到所述电子保险丝和多个所述供电器，用于接收服务器的所述消耗功率和多个所述供电器的工作状态，并基于所述消耗功率和所述工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件，连接到所述基板管理控制器和多个所述供电器，用于接收所述工作模式信号并根据所述工作模式信号来将多个所述供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基板管理控制器通过内部集成电路总线连接到所述电子保险丝和多个所述供电器；所述工作状态包括多个所述供电器的输入输出稳定信息。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述基板管理控制器基于所述消耗功率和所述工作状态而生成工作模式信号包括：所述基板管理控制器响应于所述消耗功率升高到大于等于所述独立供电模式下单个所述供电器的最大输出功率与安全系数之积、或所述输入输出稳定信息指示所述独立供电模式下独立工作的单个所述供电器的输入输出电压不稳定，而生成将工作模式切换为冗余供电模式的所述工作模式信号。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述基板管理控制器基于所述消耗功率和所述工作状态而生成工作模式信号还包括：所述基板管理控制器响应于所述消耗功率降低到小于等于所述独立供电模式下单个所述供电器的最大输出功率与安全系数之积、和所述输入输出稳定信息指示所述独立供电模式下独立工作的单个所述供电器的输入输出电压稳定，而生成将工作模式切换为独立供电模式的所述工作模式信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述复杂逻辑可编程器件通过内部集成电路总线连接到所述基板管理控制器，并连接到多个所述供电器的电流共享线路和开关线路。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述复杂逻辑可编程器件根据所述工作模式信号来将多个所述供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式包括：所述复杂逻辑可编程器件响应于接收到将工作模式切换为冗余供电模式的所述工作模式信号，而将多个所述供电器的电流共享线路全部短路，并向多个所述供电器的开关线路输出高电平。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述复杂逻辑可编程器件根据所述工作模式信号来将多个所述供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式还包括：所述复杂逻辑可编程器件响应于接收到将工作模式切换为独立供电模式的所述工作模式信号，而将多个所述供电器的电流共享线路全部断路，并向多个所述供电器中在独立供电模式下独立工作的所述供电器的开关线路输出高电平，向多个所述供电器中的其它所述供电器的开关线路输出低电平。

8.根据权利要求3、4、6或7所述的设备，其特征在于，多个所述供电器为两个。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，两个所述供电器包括在独立供电模式下独立工作的一个主供电器，和在独立供电模式下不工作、在冗余供电模式下和所述主供电器协同工作的备供电器；每隔预定时间交换所述主供电器和所述备供电器使用的硬件设备。

10.一种服务器，其特征在于，包括：

多个耗电设备；

电子保险丝，连接到服务器的电源侦测电路以确定服务器的消耗功率；

多个供电器，连接到服务器的所述耗电设备以对服务器供电；

基板管理控制器，连接到所述电子保险丝和多个所述供电器，用于接收服务器的所述消耗功率和多个所述供电器的工作状态，并基于所述消耗功率和所述工作状态而生成工作模式信号；

复杂逻辑可编程器件，连接到所述基板管理控制器和多个所述供电器，用于接收所述工作模式信号并根据所述工作模式信号来将多个所述供电器的工作模式选择性地改变为独立供电模式或冗余供电模式。

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