CN114461041B - 一种多节点服务器psu访问及能耗散热管理结构和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构和方法。本发明将多节点服务器中每个节点供电的PSU通过独立的通讯总线连接PSU信息处理模块，所述PSU信息处理模块通过独立的通讯总线连接到分别位于各个节点主板上的基板管理控制器，所述PSU信息处理模块电性连接多节点服务器的散热风扇；所述PSU信息处理模块从每个PSU采集各个PSU的PSU状态信息、处理并存储，所述PSU信息处理模块为各个节点的基板管理控制器提供全部PSU的PSU状态信息，所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应基板管理控制器执行降频策略。实现整体性的PSU访问、能耗散热管理。

Description

一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构和方法

技术领域

本发明涉及多节点服务器PSU访问及能耗散热设计领域，尤其涉及一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构和方法。

背景技术

多节点服务器配置多台服务器，具有高密度、高计算性能、高可用性、高可靠性，其高可靠性的实现基于多节点服务器中往往为各个服务器配置不间断电源(PSU)。

现有多节点服务器中，针对各个节点配置的PSU往往通过电源管理(PM，PowerManagement)总线连接各个节点中基板管理控制器。各个节点的基板管理控制器仅仅获取为自身服务器的PSU的PSU状态信息，根据PSU状态信息进行自身节点的能耗散热管理。多节点服务器的PSU访问及能耗散热管控的整体性一致性较差，无法基于PSU整体的PSU状态信息控制多节点服务器功耗，无法基于PSU整体的PSU状态信息控制多节点服务器散热，存在多节点服务器各个节点功耗均衡性差，散热效果差的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构和方法。

第一方面，本发明提供一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，包括：多节点服务器中为每个节点供电的PSU通过独立的通讯总线连接PSU信息处理模块，所述PSU信息处理模块通过独立的通讯总线连接到分别位于各个节点主板上的基板管理控制器，所述PSU信息处理模块电性连接多节点服务器的散热风扇；

所述PSU信息处理模块从每个PSU采集各个PSU的PSU状态信息并存储，所述PSU信息处理模块为各个节点的基板管理控制器提供全部PSU的PSU状态信息，所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应基板管理控制器执行降频策略。

更进一步地，所述PSU信息处理模块包括：信息采集单元，所述信息采集单元利用与各个PSU连接的通讯总线从PSU获取PSU状态信息，PSU状态信息包括：PSU供电电压、电流、温度以及PSU使用率；

信息处理单元，所述信息处理单元分析所采集的PSU状态信息以获取多节点服务器各节点功耗及多节点服务器的整体功耗；

存储单元，所述存储单元存储所述信息采集单元所采集的PSU状态信息、节点功耗及整体功耗。

更进一步地，所述PSU信息处理模块包括：降频控制单元，所述降频控制单元在单一节点功耗达到设定第一阈值或整体功耗达到第二阈值时，通知相应的基板管理控制器，基板管理控制器控制所在节点执行降频策略。

更进一步地，所述PSU信息处理模块包括：风扇驱动单元，所述风扇驱动单元从基板管理控制器获取的各个散热风扇的转速目标值，根据转速目标值查询预设的转速PWM占空比映射信息确定实现转速目标值的PWM信号占空比，向散热风扇输出相应的PWM信号控制对应的散热风扇。

更进一步地，基板管理控制器从PSU信息处理模块获取的基板管理控制器所处节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗，基板管理控制器根据本节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗查询预设的功耗转速映射信息确定对应散热风扇的转速目标值，基板管理控制器将转速目标值通知PSU信息处理模块。

更进一步地，所述PSU信息处理模块通过独立的I2C总线连接到各个节点主板上的基板管理控制器，所述PSU信息处理模块通过独立的PM总线连接各个PSU。

更进一步地，所述PSU信息处理模块电性连接状态指示模块，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息控制所述状态指示模块显示各个PSU的工作状态。

第二方面，本发明提供一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理方法，其特征在于，包括：PSU信息处理模块通过独立的总线采集汇总多节点服务器中各个PSU的PSU状态信息并存储；

PSU信息处理模块分析所采集的PSU状态信息获取多节点服务器各个节点的节点功耗及多节点服务器整体功耗并存储；

各个基板管理控制器从PSU信息处理模块获取PSU状态信息、节点功耗及整体功耗；

所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速；

所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应的基板管理控制器执行降频策略。

更进一步地，基板管理控制器根据节点功耗查询预设的功耗转速映射信息获取对应散热风扇的转速目标值，并将转速目标值发送给PSU信息处理模块，PSU信息处理模块根据转速目标值生成相应PWM信号控制对应散热风扇转速。

更进一步地，所述PSU信息处理模块检测每个节点功耗达到设定第一阈值或多节点服务器整体功耗达到第二阈值时，通知相应的基板管理控制器，基板管理控制器控制所在节点执行降频策略。

本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请中PSU信息处理模块利用独立PM总线分别连接多节点服务器中各个PSU，以采集汇总多节点服务器中各个PUS的PSU状态信息并存储，PSU信息处理模块通过独立的I2C总线分别连接多节点服务器中各个基板管理控制器，基板管理控制器能够通过独立的I2C总线从PSU信息处理模块获取全部PSU的PSU状态信息，相比现有设计，避免了基板管理控制器在获取PSU状态信息过程中抢占总线的情况，获取过程无需等待。

本申请中PSU信息处理模块通过风扇驱动单元电性连接散热风扇，PSU信息处理模块从基板管理控制器获取目标散热风扇的转速目标值，风扇驱动单元根据转速目标值生成对应的PWM信号来驱动目标散热风扇实现转速目标值，各个基板管理控制器均能获取全部PSU的状态信息，在基于自身所在节点的节点功耗调整散热风扇转速的基础上，额外考虑相邻节点功耗的影响因素，基于自身节点功耗和相邻节点功耗调整散热风扇转速。实现基于各个节点功耗和整体性节点功耗的散热控制，带来更好的散热效果。

本申请中PSU信息处理模块能够对PSU状态信息进行分析处理，计算多节点服务器中各个节点的节点功耗和整体功耗；在单一节点功耗达到第一阈值时，通知该节点的基板管理控制器在该节点执行降频策略；在多节点服务器整体功耗达到第二阈值时，通过多节点服务器中各个节点的基板管理控制器执行降频策略降低多节点服务器整体功耗。实现基于各个节点功耗和整体性节点功耗的降频控制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的PSU信息处理模块的示意图；

图3为本发明实施例提供的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的PSU信息处理模块根据第一阈值和节点功耗实现在节点执行降频策略的流程图；

图5为本发明实施例提供的PSU信息处理模块根据第二阈值和整体功耗实现在的多节点服务器执行降频策略的流程图。

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的一部分实施例，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。

需要说明的是，在本文中，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要素。

实施例1

参阅图1所示，本发明实施例提供一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，包括：多节点服务器中，为每个节点供电的PSU通过独立的通讯总线连接PSU信息处理模块，所述PSU信息处理模块通过独立的通讯总线连接到分别位于各个节点主板上的基板管理控制器。

具体实施过程中，为每个节点供电的PSU通过独立的PM总线连接位于中板上的PSU信息处理模块，所述PSU信息处理模块通过独立的I2C通讯总线连接到分别位于各个节点主板上的基板管理控制器。

具体实施过程中，参阅图2所示，所述PSU信息处理模块包括：信息采集单元，所述信息采集单元利用与各个PSU连接的通讯总线从PSU获取PSU状态信息，PSU状态信息包括：PSU供电电压、电流、温度以及PSU使用率；信息处理单元，所述信息处理单元分析所采集的PSU状态信息以获取多节点服务器各节点功耗及多节点服务器的整体功耗；存储单元，所述存储单元存储所述信息采集单元所采集的PSU状态信息、节点功耗及整体功耗。各个基板管理控制器可以利用独立的I2C通讯总线从PSU信息处理模块的存储单元获取全部PSU的PSU状态信息、节点功耗及整体功耗。

所述PSU信息处理模块利用独立的PM总线从每个PSU采集各个PSU的PSU状态信息并存储，所述PSU信息处理模块利用独立的I2C通讯总线为各个节点的基板管理控制器提供全部PSU的PSU状态信息。本申请中PSU信息处理模块利用独立PM总线分别连接多节点服务器中各个PSU，以采集汇总多节点服务器中各个PUS的PSU状态信息并存储，PSU信息处理模块通过独立的I2C总线分别连接多节点服务器中各个基板管理控制器，基板管理控制器能够通过独立的I2C总线从PSU信息处理模块获取全部PSU的PSU状态信息，相比现有设计，避免了基板管理控制器在获取PSU状态信息过程中抢占总线的情况，获取过程无需等待。

所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应基板管理控制器执行降频策略。具体实施过程中，所述PSU信息处理模块包括：降频控制单元，所述降频控制单元获取信息处理单元计算出的节点功耗和整体功耗。所述降频控制单元监测单一节点的节点功耗是否达到设定第一阈值，是则降频控制单元通知该节点的基板管理控制器在该节点执行降频策略，以降低该节点功耗。所述降频控制单元监测多节点服务器的整体功耗是否达到第二阈值，是则通知全部节点的基板管理控制器，基板管理控制器检测所在节点的节点功耗是否超出第二阈值/N，N为节点数量，是则控制所在节点执行降频策略。

本申请中PSU信息处理模块能够对PSU状态信息进行分析处理，计算多节点服务器中各个节点的节点功耗和整体功耗；在单一节点功耗达到第一阈值时，通知该节点的基板管理控制器在该节点执行降频策略；在多节点服务器整体功耗达到第二阈值时，通过多节点服务器中各个节点的基板管理控制器执行降频策略降低多节点服务器整体功耗。实现基于各个节点功耗和整体性节点功耗的降频控制。

所述PSU信息处理模块电性连接多节点服务器的散热风扇。所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速。具体实施过程中，所述PSU信息处理模块包括：风扇驱动单元，所述风扇驱动单元从基板管理控制器获取的各个散热风扇的转速目标值，根据转速目标值查询预设的转速PWM占空比映射信息确定实现转速目标值的PWM信号占空比，向散热风扇输出相应的PWM信号控制对应的散热风扇。所述风扇驱动单元采集散热风扇的实际转速，根据散热风扇的实际转速动态调整PWM信号占空比以更精准地实现转速目标值。

而本申请中每个基板管理控制器能够从PSU信息处理模块获取全部PSU的PSU状态信息及节点功耗。执行散热控制时，基板管理控制器根据所处节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗，基板管理控制器根据本节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗查询预设的功耗转速映射信息确定对应散热风扇的转速目标值，基板管理控制器将转速目标值通知PSU信息处理模块。

本申请中PSU信息处理模块通过风扇驱动单元电性连接散热风扇，PSU信息处理模块从基板管理控制器获取目标散热风扇的转速目标值，风扇驱动单元根据转速目标值生成对应的PWM信号来驱动目标散热风扇实现转速目标值，各个基板管理控制器均能获取全部PSU的状态信息，在基于自身所在节点的节点功耗调整散热风扇转速的基础上，额外考虑相邻节点功耗的影响因素，基于自身节点功耗和相邻节点功耗调整散热风扇转速。实现基于各个节点功耗和整体性节点功耗的散热控制，带来更好的散热效果。

具体实施过程中，所述PSU信息处理模块电性连接状态指示模块，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息控制所述状态指示模块显示各个PSU的工作状态。

实施例2

参阅图3所示，本发明实施例提供一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理方法，包括：

S100，PSU信息处理模块通过独立的总线采集汇总多节点服务器中各个PSU的PSU状态信息并存储；

S200，PSU信息处理模块分析所采集的PSU状态信息获取多节点服务器各个节点的节点功耗及多节点服务器整体功耗并存储；

S300，各个基板管理控制器从PSU信息处理模块获取PSU状态信息、节点功耗及整体功耗；

S400，基板管理控制器根据本节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗查询预设的功耗转速映射信息确定对应散热风扇的转速目标值，并发送给PSU信息处理模块；

S500，所述PSU信息处理模块根据转速目标值来输出相应占空比的PWM信号控制散热风扇转速；

S600，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应的基板管理控制器执行降频策略。

具体实施过程中，参阅图4所示，步骤S600包括：

S601，所述PSU信息处理模块循环监测节点的节点功耗。

S602，检测节点功耗是否达到设定第一阈值，是则执行S603。

S603，PSU信息处理模块通知该节点的基板管理控制器第一信息。

S604，该节点基板管理控制器根据第一信息在该节点执行降频策略。

具体实施过程中，参阅图5所示，步骤S600包括：

S610，所述PSU信息处理模块循环监测多节点服务器整体功耗。

S620，所述PSU信息处理模块检测整体功耗是否达到第二阈值，是则执行S630。

S630，PSU信息处理模块通知全部基板管理控制器第二信息；

S640，每个基板管理控制器根据第二信息检测自身所在节点的节点功耗是否达到第二阈值/N(第二阈值/N的值比第一阈值小)，是则执行S650。

S650，基板管理控制器控制所在节点执行降频策略。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，包括：多节点服务器中为每个节点供电的PSU通过独立的通讯总线连接PSU信息处理模块，所述PSU信息处理模块通过独立的通讯总线连接到分别位于各个节点主板上的基板管理控制器，所述PSU信息处理模块电性连接多节点服务器的散热风扇；

所述PSU信息处理模块从每个PSU采集各个PSU的PSU状态信息并存储，所述PSU信息处理模块为各个节点的基板管理控制器提供全部PSU的PSU状态信息；所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速，其中，基板管理控制器从PSU信息处理模块获取的基板管理控制器所处节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗，基板管理控制器根据本节点的节点功耗和相邻节点的节点功耗查询预设的功耗转速映射信息确定对应散热风扇的转速目标值，基板管理控制器将转速目标值通知PSU信息处理模块；

所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应基板管理控制器执行降频策略，其中，所述PSU信息处理模块包括：降频控制单元，所述降频控制单元在单一节点功耗达到设定第一阈值或整体功耗达到第二阈值时，通知相应的基板管理控制器，基板管理控制器控制所在节点执行降频策略：

所述PSU信息处理模块循环监测节点的节点功耗；检测节点功耗是否达到设定第一阈值，是则PSU信息处理模块通知该节点的基板管理控制器第一信息，该节点基板管理控制器根据第一信息在该节点执行降频策略；

所述PSU信息处理模块循环监测多节点服务器整体功耗；所述PSU信息处理模块检测整体功耗是否达到第二阈值，是则PSU信息处理模块通知全部基板管理控制器第二信息；每个基板管理控制器根据第二信息检测自身所在节点的节点功耗是否达到第二阈值/N，N为节点总量,是则基板管理控制器控制所在节点执行降频策略。

2.根据权利要求1所述的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，所述PSU信息处理模块包括：信息采集单元，所述信息采集单元利用与各个PSU连接的通讯总线从PSU获取PSU状态信息，PSU状态信息包括：PSU供电电压、电流、温度以及PSU使用率；

信息处理单元，所述信息处理单元分析所采集的PSU状态信息以获取多节点服务器各节点功耗及多节点服务器的整体功耗；

存储单元，所述存储单元存储所述信息采集单元所采集的PSU状态信息、节点功耗及整体功耗。

3.根据权利要求1所述的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，所述PSU信息处理模块包括：风扇驱动单元，所述风扇驱动单元从基板管理控制器获取的各个散热风扇的转速目标值，根据转速目标值查询预设的转速PWM占空比映射信息确定实现转速目标值的PWM信号占空比，向散热风扇输出相应的PWM信号控制对应的散热风扇。

4.根据权利要求1所述的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，所述PSU信息处理模块通过独立的I2C总线连接到各个节点主板上的基板管理控制器，所述PSU信息处理模块通过独立的PM总线连接各个PSU。

5.根据权利要求1所述的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，所述PSU信息处理模块电性连接状态指示模块，所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息控制所述状态指示模块显示各个PSU的工作状态。

6.一种多节点服务器PSU访问及能耗散热管理方法，应用于权利要求1-5任一所述的多节点服务器PSU访问及能耗散热管理结构，其特征在于，包括：PSU信息处理模块通过独立的总线采集汇总多节点服务器中各个PSU的PSU状态信息并存储；

PSU信息处理模块分析所采集的PSU状态信息获取多节点服务器各个节点的节点功耗及多节点服务器整体功耗并存储；

各个基板管理控制器从PSU信息处理模块获取PSU状态信息、节点功耗及整体功耗；

所述PSU信息处理模块根据从基板管理控制器获取的风扇转速目标值来输出相应的PWM信号控制散热风扇转速，其中，基板管理控制器根据节点功耗查询预设的功耗转速映射信息获取对应散热风扇的转速目标值，并将转速目标值发送给PSU信息处理模块，PSU信息处理模块根据转速目标值生成相应PWM信号控制对应散热风扇转速；

所述PSU信息处理模块根据各个PSU的PSU状态信息通知相应的基板管理控制器执行降频策略，包括：

在单一节点功耗达到设定第一阈值或整体功耗达到第二阈值时，通知相应的基板管理控制器，基板管理控制器控制所在节点执行降频策略：

所述PSU信息处理模块循环监测节点的节点功耗；检测节点功耗是否达到设定第一阈值，是则PSU信息处理模块通知该节点的基板管理控制器第一信息，该节点基板管理控制器根据第一信息在该节点执行降频策略；

所述PSU信息处理模块循环监测多节点服务器整体功耗；所述PSU信息处理模块检测整体功耗是否达到第二阈值，是则PSU信息处理模块通知全部基板管理控制器第二信息；每个基板管理控制器根据第二信息检测自身所在节点的节点功耗是否达到第二阈值/N，N为节点总量,是则基板管理控制器控制所在节点执行降频策略。