CN112285414A - 一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及ssd硬盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘，均能实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗，实现方法为：分别通过电流检测放大器的分流电阻Rshunt采样各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload，输出各自对应的采样电压；通过模拟数字转换器，对电流检测放大器输出的各采样电压进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref，计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload；基于所述负载电流Iload和所述电压Vout，计算出各预先指定电压点所在电路的功耗。本发明用于监测SSD盘上不同电压值的具体功耗，以便为优化整盘功耗提供参照。

Description

一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘
技术领域
本发明涉及硬盘领域，具体涉及一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘。
背景技术
硬盘是服务器的主要存储媒介之一，主要有固态硬盘(SSD硬盘)、机械硬盘(HDD硬盘)和混合硬盘(HHD硬盘)。
SSD硬盘采用闪存颗粒进行存储，HDD采用磁性碟片来存储，混合硬盘(HHD:HybridHard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。目前，绝大多数的硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
目前，SSD硬盘只能检测盘的整体功耗，不利于为优化整盘功耗提供数据参照。为此，本发明提供一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘，用于解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘，用于对SSD盘上不同电压的具体功耗进行监测，以便为优化整盘功耗提供参照。
第一方面，本发明提供一种硬盘功耗监测方法，应用于SSD硬盘，所述SSD硬盘带有DDR内存模块(Double Data Rate SDRAM，双倍速率同步动态随机存取内存)和FLASH闪存；所述硬盘功耗监测方法为：
实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。
进一步地，实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗，实现方法为：
分别通过电流检测放大器的分流电阻Rshunt采样各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload，输出各自对应的采样电压；
通过模拟数字转换器，对电流检测放大器输出的各采样电压进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；
分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref，计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压；
基于所述负载电流Iload和所述电压Vout，计算出各预先指定电压点所在电路的功耗。
进一步地，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
进一步地，该硬盘功耗监测方法还包括步骤：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
进一步地，所述电流检测放大器采用型号为TSC213的电流检测放大器；所述模拟数字转换器采用型号为ADC128D818的模数转换器。
第二方面，本发明还提供一种硬盘功耗监测电路，该硬盘功耗监测电路应用于SSD硬盘，该硬盘功耗监测电路用于实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。
进一步地，该硬盘功耗监测电路包括控制电路、模拟数字转换器和一组用于一对一采样SSD硬盘上各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload各自对应的采样电压的电流检测放大器，各电流检测放大器均带有分流电阻Rshunt，其中：
各电流检测放大器的REF引脚和GND引脚，均接地；
各电流检测放大器的OUT引脚，一对一地接入模拟数字转换器的IN引脚；
各电流检测放大器的VIN—引脚和VIN+引脚之间，分别串联有一个分流电阻Rshunt；
模拟数字转换器的I2C接口，通过I2C总线与控制电路相连；
所述模拟数字转换器，用于对各电流检测放大器输出的采样电压分别进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；
所述控制电路，用于分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload，并用于基于所述负载电流Iload和所述电压Vout计算出各预先指定电压点所在电路的功耗；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压。
进一步地，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
进一步地，所述控制电路还用于：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
第三方面，本发明还提供一种SSD硬盘，包括硬盘本体，所述硬盘本体包括硬盘电源模块，所述硬盘电源模块包括用于接入外界12V直流电源的电源接入电路，还包括用于为SSD硬盘的控制器提供核压电源的第一电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P1V8电源的第二电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P3V3电源的第三电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCC电源的第四电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCCQ电源的第五电源电路、用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VDDQ电源的第六电源电路和用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VPP电源的第七电源电路；
所述硬盘本体上集成有如上所述的硬盘功耗监测电路，其中：
硬盘功耗监测电路中的模拟数字转换器，至少包含八个IN引脚；
硬盘功耗监测电路中至少包含八个电流检测放大器；
电源接入电路的电源输出端、第一电源电路的电源输出端、第二电源电路的电源输出端、第三电源电路的电源输出端、第四电源电路的电源输出端、第五电源电路的电源输出端、第六电源电路的电源输出端和第七电源电路的电源输出端，各自并联一个所述的电流检测放大器。
本发明的有益效果在于，
(1)本发明提供的硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘，可实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗，可见能够监测SSD盘上不同电压值的具体功耗，以便为优化整盘功耗提供参照。
(2)本发明提供的硬盘功耗监测方法、硬盘功耗监测电路及SSD硬盘，SSD硬盘上预先指定电压点，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源，可见本发明还便于直观监控SSD硬盘上DDR内存模块和FLASH闪存模块的功耗情况，继而进一步便于为优化整盘功耗提供DDR内存模块和FLASH闪存模块的功耗参照。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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，对于本领域普通技术人员而言，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的硬盘功耗监测方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的硬盘功耗监测电路的示意性电路图。
图3为本发明实施例提供的SSD硬盘的硬盘电源模块的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
如图1所示，该方法100为：实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。
具体地，如图1所示，所述实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗，实现方法包括：
步骤110，分别通过电流检测放大器的分流电阻Rshunt采样各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload，输出各自对应的采样电压。
在本实施例中，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
其中，SSD硬盘的上P1V8和P3V3为SSD硬盘的基本电压，所述P1V8电源和P3V3电源为SSD硬盘依次提供P1V8和P3V3基本电压。核压电源用于为SSD硬盘控制器提供核压。所述VCC电源和VCCQ电源为所述FLASH闪存模块的工作电源，所述VDDQ电源和VPP电源均为所述DDR内存模块的工作电源。
在本实施例中，DDR内存模块采用DDR4，FLASH闪存模块采用NAND FLASH内存，所述硬盘供电电源为P12V电源，所述核压电源为P0V83电源，所述VCC电源和VCCQ电源依次为P2V5_FLASH_VCC电源和P1V2_FLASH_VCCQ电源，所述VDDQ电源和VPP电源依次为P1V2_DDR_VDDQ电源和P2V5_DRR_VPP电源。具体实现时，所述预先指定电压点可由本领域技术人员依据实际情况进行设定。
在本实施例中，各电流检测放大器均采用型号为TSC213的电流检测放大器。各电流检测放大器均通过各自的分流电阻Rshunt进行电流采样，输出对应的采样电压。
步骤120，通过模拟数字转换器，对电流检测放大器输出的各采样电压进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout。
模拟数字转换器(ADC，Analog-to-digital Converter)，用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号。
具体地，所述模拟数字转换器可采用型号为ADC128D818的模数转换器。使用时，模拟数字转换器将电流检测放大器输出的每一个采样电压均变成可读的电压Vout。通过模拟数字转换器的I2C接口即可读出模拟数字转换器转换为的各电压Vout。
步骤130，分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref，计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压。
在本实施例中，Gain＝50，Vref＝0，Rshunt＝2mΩ，相对应地，基于公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref，有：Vout＝0.1×Iload。
具体地，公式Vout＝0.1×Iload中的Vout通过步骤120得到。
步骤140，基于所述负载电流Iload和所述电压Vout，计算出各预先指定电压点所在电路的功耗。
具体地，对于每一个预先指定电压点，分别基于其所在电路的负载电流Iload及对应的电压Vout计算其功耗。比如对于预先指定的电压点A，电压点A所在电路的负载电流Iload为IA，IA对应的电压Vout为VA，则步骤140中计算得到的电压点A的功耗为IA×VA。其他预先指定的电压点的功耗，参照电压点A执行。
可选地，作为本发明的一个实施例，该硬盘功耗监测方法还包括步骤：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
比如在某一时刻监测到以上P12V电源、P0V83电源、P1V8电源、P3V3电源、P2V5_FLAS_VCC电源、P1V2_FLASH_VCCQ电源、P1V2_DDR_VDDQ电源和P2V5_DRR_VPP电源的功耗依次为：L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和L8，则该硬盘功耗监测方法在上述某一时刻：
获取到SSD硬盘的总功耗为：L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8；
获取到SSD硬盘的FLASH闪存模块的总功耗为：L5+L6；
获取到SSD硬盘的DDR内存模块的总功耗为：L7+L8。
在其他时刻监测到以上P12V电源、P0V83电源、P1V8电源、P3V3电源、P2V5_FLAS_VCC电源、P1V2_FLASH_VCCQ电源、P1V2_DDR_VDDQ电源和P2V5_DRR_VPP电源的功耗后，可参照上述某一时刻获取SSD硬盘的总功耗、获取SSD硬盘的FLASH闪存模块的总功耗以及获取SSD硬盘的DDR内存模块的总功耗。
本发明不是直接计算SSD盘的整体功耗，而是计算出SSD盘上各预先指定电压点的相关电流和功耗，既不影响具体掌握整个盘的功耗，还便于掌握整个盘的局部功耗情况，并且还能够算出DDR内存模块的功耗和FLASH闪存模块的功耗，便于为软件优化SSD盘的整体功耗提供参考。
图2是本发明所述硬盘功耗监测电路的一个实施例。该硬盘功耗监测电路应用于SSD硬盘，用于实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。在本实施例中，DDR内存模块采用DDR4，FLASH闪存模块采用NAND FLASH内存，所述硬盘供电电源为P12V电源，所述核压电源为P0V83电源，所述VCC电源和VCCQ电源依次为P2V5_FLASH_VCC电源和P1V2_FLASH_VCCQ电源，所述VDDQ电源和VPP电源依次为P1V2_DDR_VDDQ电源和P2V5_DRR_VPP电源。具体实现时，所述预先指定电压点可由本领域技术人员依据实际情况进行设定。
如图2示，该硬盘功耗监测电路包括控制电路、模拟数字转换器和一组用于一对一采样SSD硬盘上各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload各自对应的采样电压的电流检测放大器，各电流检测放大器均带有分流电阻Rshunt，其中：
各电流检测放大器的REF引脚和GND引脚，均接地；
各电流检测放大器的OUT引脚，一对一地接入模拟数字转换器的IN引脚；
各电流检测放大器的VIN—引脚和VIN+引脚之间，分别串联有一个分流电阻Rshunt；
模拟数字转换器的I2C接口(对应图2中的SDA引脚和SCL引脚)，通过I2C总线与所述控制电路相连；
所述模拟数字转换器，用于对各电流检测放大器输出的采样电压分别进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；
所述控制电路，用于分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload，并用于基于所述负载电流Iload和所述电压Vout计算出各预先指定电压点所在电路的功耗；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压(对应电流检测放大器的REF引脚上接入的电压)。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，FLASH闪存模块包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述控制电路还用于：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
可选地，作为本发明一个实施例，所述电流检测放大器采用型号为TSC213的电流检测放大器；所述模拟数字转换器(ADC)采用型号为ADC128D818的模数转换器。
在本实施例中，如图2示，硬盘功耗监测电路中的模拟数字转换器包含八个IN引脚：IN0引脚～IN7引脚；硬盘功耗监测电路中包含八个电流检测放大器，图2中附图标记300标识出的是其中的一个电流检测放大器。
图3为本发明提供的SSD硬盘的硬盘电源模块的一个实施例。
本发明提供的SSD硬盘，包括硬盘本体，所述硬盘本体包括硬盘电源模块。如图3所示，所述硬盘电源模块包括用于接入外界12V直流电源P12V_IN的电源接入电路，还包括用于为SSD硬盘的控制器提供核压电源的第一电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P1V8电源的第二电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P3V3电源的第三电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCC电源的第四电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCCQ电源的第五电源电路、用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VDDQ电源的第六电源电路和用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VPP电源的第七电源电路。所述硬盘电源模块还包括如上所述的硬盘功耗监测电路，其中：所述硬盘功耗监测电路集成在硬盘本体上；
硬盘功耗监测电路中的模拟数字转换器，至少包含八个IN引脚；
硬盘功耗监测电路中至少包含八个电流检测放大器；
电源接入电路的电源输出端、第一电源电路的电源输出端、第二电源电路的电源输出端、第三电源电路的电源输出端、第四电源电路的电源输出端、第五电源电路的电源输出端、第六电源电路的电源输出端和第七电源电路的电源输出端，各自并联一个所述的电流检测放大器。
其中，电源接入电路接入的电源(输出P12V电源)，用于为整个SSD硬盘供电。电源接入电路输出的P12V电源，分别通过DC/DC转换成SSD盘上用到的各个电压。具体的，在本实施例中，电源接入电路输出的P12V电源，分别通过DC/DC，转换得到上述P12V电源、P0V83电源、P1V8电源、P3V3电源、P2V5_FLAS_VCC电源、P1V2_FLASH_VCCQ电源、P1V2_DDR_VDDQ电源和P2V5_DRR_VPP电源，如图3所示。各所述DC/DC均采用型号为RT2857B的DC-DC变换器。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。DC-DC变换器，是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种硬盘功耗监测方法，应用于SSD硬盘，所述SSD硬盘带有DDR内存模块和FLASH闪存模块；其特征在于，所述硬盘功耗监测方法为：
实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。
2.根据权利要求1所述的硬盘功耗监测方法，其特征在于，实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗，实现方法为：
分别通过电流检测放大器的分流电阻Rshunt采样各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload，输出各自对应的采样电压；
通过模拟数字转换器，对电流检测放大器输出的各采样电压进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；
分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref，计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压；
基于所述负载电流Iload和所述电压Vout，计算出各预先指定电压点所在电路的功耗。
3.根据权利要求1所述的硬盘功耗监测方法，其特征在于，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
4.根据权利要求3所述的硬盘功耗监测方法，其特征在于，该硬盘功耗监测方法还包括步骤：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的硬盘功耗监测方法，其特征在于，所述电流检测放大器采用型号为TSC213的电流检测放大器；所述模拟数字转换器采用型号为ADC128D818的模数转换器。
6.一种硬盘功耗监测电路，该硬盘功耗监测电路应用于SSD硬盘，其特征在于，该硬盘功耗监测电路用于实时监测SSD硬盘上各预先指定电压点的功耗。
7.根据权利要求6所述的硬盘功耗监测电路，其特征在于，该硬盘功耗监测电路包括控制电路、模拟数字转换器和一组用于一对一采样SSD硬盘上各预先指定电压点所在电路中的负载电流Iload各自对应的采样电压的电流检测放大器，各电流检测放大器均带有分流电阻Rshunt，其中：
各电流检测放大器的REF引脚和GND引脚，均接地；
各电流检测放大器的OUT引脚，一对一地接入模拟数字转换器的IN引脚；
各电流检测放大器的VIN—引脚和VIN+引脚之间，分别串联有一个分流电阻Rshunt；
模拟数字转换器的I2C接口，通过I2C总线与控制电路相连；
所述模拟数字转换器，用于对各电流检测放大器输出的采样电压分别进行模数转换，得到各负载电流Iload对应的电压Vout；
所述控制电路，用于分别利用公式Vout＝(Rshunt×Iload)×Gain+Vref计算出各预先指定电压点所在电路的负载电流Iload，并用于基于所述负载电流Iload和所述电压Vout计算出各预先指定电压点所在电路的功耗；其中，Gain为电流检测放大器的增益，Vref为电流检测放大器的参考电压。
8.根据权利要求7所述的硬盘功耗监测电路，其特征在于，所述SSD硬盘上各预先指定电压点，包括SSD硬盘的硬盘供电电源，包括SSD硬盘的控制器的核压电源，包括SSD硬盘的上P1V8电源和P3V3电源，包括SSD硬盘上FLASH闪存模块的VCC电源和VCCQ电源，还包括SSD硬盘上DDR内存模块的VDDQ电源和VPP电源。
9.根据权利要求8所述的硬盘功耗监测电路，其特征在于，所述控制电路还用于：
实时基于监测到的各预先指定电压点的功耗，计算所述SSD硬盘的总功耗；
实时基于监测到的VCC电源和VCCQ电源的功耗，获取SSD硬盘上FLASH闪存模块的总功耗；
实时基于监测到的VDDQ电源及VPP电源的功耗，计算SSD硬盘上DDR内存模块的总功耗。
10.一种SSD硬盘，包括硬盘本体，所述硬盘本体包括硬盘电源模块，所述硬盘电源模块包括用于接入外界12V直流电源的电源接入电路，还包括用于为SSD硬盘的控制器提供核压电源的第一电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P1V8电源的第二电源电路、用于为SSD硬盘的控制器提供P3V3电源的第三电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCC电源的第四电源电路、用于为SSD硬盘上的FLASH闪存模块提供VCCQ电源的第五电源电路、用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VDDQ电源的第六电源电路和用于为SSD硬盘上的DDR内存模块提供VPP电源的第七电源电路；其特征在于，
所述硬盘本体上集成有权利要求6-9中任一项所述的硬盘功耗监测电路，其中：
硬盘功耗监测电路中的模拟数字转换器，至少包含八个IN引脚；
硬盘功耗监测电路中至少包含八个电流检测放大器；
电源接入电路的电源输出端、第一电源电路的电源输出端、第二电源电路的电源输出端、第三电源电路的电源输出端、第四电源电路的电源输出端、第五电源电路的电源输出端、第六电源电路的电源输出端和第七电源电路的电源输出端，各自并联一个所述的电流检测放大器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113608956A (zh) * 2021-06-30 2021-11-05 苏州浪潮智能科技有限公司 一种硬盘功耗的测试方法、系统及相关装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014146843A1 (en) * 2013-03-22 2014-09-25 St-Ericsson Sa Calculating power consumption of electronic devices
CN111610360A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 江苏芯盛智能科技有限公司 主控制器、固态硬盘、功耗检测模块和检测方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014146843A1 (en) * 2013-03-22 2014-09-25 St-Ericsson Sa Calculating power consumption of electronic devices
CN111610360A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 江苏芯盛智能科技有限公司 主控制器、固态硬盘、功耗检测模块和检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113608956A (zh) * 2021-06-30 2021-11-05 苏州浪潮智能科技有限公司 一种硬盘功耗的测试方法、系统及相关装置
CN113608956B (zh) * 2021-06-30 2023-08-08 苏州浪潮智能科技有限公司 一种硬盘功耗的测试方法、系统及相关装置

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