CN114625233A - 一种电源管理的方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

一种电源管理的方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电源管理的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。本发明基于预存储的程序备份和黑匣子功能，提高电源工作的可靠性，并提供故障记录，便于故障分析和调试。

Description

一种电源管理的方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种电源管理的方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
服务器板级电源管理，一直是服务器单板开发容易忽视的方向。传统的板级电源管理，基本只针对时序控制，或者简单的监控电源状态信息，几乎没有精细的电源管理设计理念。随着服务器性能的不断提升，服务器板级功耗越来越大，且电源复杂度越来越高，更加精细的电源管理显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种电源管理的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明通过PMBUS连接整版所有电源控制器，同时通过外置传感器，监控更加真实有效的电源控制器工作环境，综合判断电源工作状态，达到更加精确的电源控制。从而更加有效的提高电源效率、电源稳定性和可靠性。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种电源管理的方法，包括如下步骤：通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
在一些实施方式中，方法还包括：获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
在一些实施方式中，方法还包括：通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
本发明实施例的另一方面，提供了一种电源管理的系统，包括：读取模块，配置用于通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；存储模块，配置用于将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；提取模块，配置用于响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及分析模块，配置用于响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
在一些实施方式中，系统还包括调整模块，配置用于：获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
在一些实施方式中，系统还包括第二调整模块，配置用于：通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
在一些实施方式中，系统还包括备份模块，配置用于：响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：
1、基于工作环境监测的增减相控制，避免特殊条件下电源实际负载与需求相数不符合的情况；
2、基于业务量的AVS调压，更精确的控制电源能效；
3、基于预存储的程序备份和黑匣子功能，提高电源工作的可靠性，并提供故障记录，便于故障分析和调试。
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实施例。
图1为本发明提供的电源管理的方法的实施例的示意图；
图2为本发明提供的电源管理的系统的实施例的示意图；
图3为本发明提供的电源管理的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
图4为本发明提供的电源管理的计算机存储介质的实施例的示意图。
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。
本发明实施例的第一个方面，提出了一种电源管理的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的电源管理的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；
S2、将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；
S3、响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及
S4、响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
本发明实施例在电源管理平台上运行，电源管理平台包括三部分，即电源管理单元(PMU)、信息采集单元和存储单元。电源管理单元(PMU)作为板级电源管理系统的核心，主要功能是实现电源的管控，它可以读取总线上电源控制器的状态信息，也可以对电源控制器进行写命令，同时也负责整板传感器信息的分析处理；信息采集单元，为实现精确监控电源控制器周边的环境温度和风速信息，需要在每个电源控制器附近放置温度传感器和风速传感器，信息采集单元负责读取各个传感器信息上报给PMU，同时，信息采集单元也负责监控CPU资源使用率和DIMM使用率等，并将这些信息分析综合给PMU；存储单元，一方面作为黑匣子存储电源状态信息，另一方面存储电源需要切换或者备份的配置文件。
通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间。对于CPU主板，电源作为功率器件，工作环境是比较复杂的，有可能因为某些因素导致数据丢失或者程序跑飞等，为提高其稳定性，本发明实施例中存储单元，实现电源控制器的初始化程序备份。单板工作稳定，电源管理系统工作后，PMU去读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间，这个存储空间通过A0A1地址，可以存储四段电源配置程序。
将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中。PMU将读取到的电源控制器初始化配置程序，存储到对应的预存储单元。
响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器。当检测到电源代码丢失等非正常情况，就会到预存储单元提取配置程序重新加载到电源控制器。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。有些电源需要不同的配置程序进行切换，也可以把备份切换的初始化程序存储到预存储单元，当收到CPU切换指令的时候，PMU直接加载备份切换程序，而不需要通过上位机和仿真器进行重新烧录。
响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
PMU实时监控板级所有电源控制器的状态信息，并将这些信息刷新到存储单元，且这些信息不会因为异常掉电而丢失。所有，当主板故障或者异常掉电，故障信息会被记录到存储单元。不管主板是否还可以启动，都可以通过PMBUS接口来读取黑匣子信息，用以分析确定主板故障原因。
在一些实施方式中，方法还包括：获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。常规的电源增减相控制，都是基于电流，当电流达到某一阈值，自动加/减相；但是，电源芯片工作状态以及当前系统环境不同，单一的以电流值作为增减相依据是不合理的，因为如果当前芯片温度较高，且系统风速很小，那么即使出现电流减到减相阈值，可能也不适合减相；为实现更加合理精确的增减相控制，本文电源管理策略引入了系统风速和环境温度变量。充分评估当前电源芯片工作环境温度和环境风速，通过查找表方式确定更加合理的增减相阈值。
在一些实施方式中，方法还包括：通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。常规的电源设计基本都是固定输出电压形式，部分CPU电源会有基于SVID的动态调压。实际上，负载芯片的工作电压是有一定范围的，只要保证电源电压在该范围内，就可以正常工作。所以，在负载芯片正常工作的前提下，负载电流一定，电源电压越低，那么能耗就越低。PMU通过读取负载当前业务量以及评估出来的负载变化趋势，预判负载变化，从而提前调低或调高电源电压，保证系统动态负载下电源满足负载需求，同时动态调整能耗。
需要特别指出的是，上述电源管理的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于电源管理的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种电源管理的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：读取模块，配置用于通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；存储模块，配置用于将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；提取模块，配置用于响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及分析模块，配置用于响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
在一些实施方式中，系统还包括调整模块，配置用于：获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
在一些实施方式中，系统还包括第二调整模块，配置用于：通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
在一些实施方式中，系统还包括备份模块，配置用于：响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；S2、将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；S3、响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及S4、响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
在一些实施方式中，步骤还包括：获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
在一些实施方式中，步骤还包括：通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
在一些实施方式中，步骤还包括：响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
如图3所示，为本发明提供的上述电源管理的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电源管理的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现电源管理的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电源管理的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个电源管理的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的电源管理的方法。
执行上述电源管理的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行电源管理的方法的计算机程序。
如图4所示，为本发明提供的上述电源管理的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，电源管理的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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)

1.一种电源管理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；
将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；
响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及
响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
5.一种电源管理的系统，其特征在于，包括：
读取模块，配置用于通过电源管理单元读取每个电源控制器的初始化信息，并按地址为每个电源控制器分配一段存储空间；
存储模块，配置用于将电源管理单元读取到的电源控制器初始化配置程序存储到每个电源控制器对应的存储空间中；
提取模块，配置用于响应于检测到包括电源代码丢失在内的非正常情况，到存储空间提取配置程序并重新加载到对应的电源控制器；以及
分析模块，配置用于响应于主板故障或者异常掉电，将故障信息记录到存储单元并通过PMBUS接口读取所述存储单元的信息以分析主板故障原因。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，系统还包括调整模块，配置用于：
获取系统风速和环境温度，并根据所述系统风速和环境温度确定增减相阈值，并根据所述增减相阈值对电源进行调整。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，系统还包括第二调整模块，配置用于：
通过电源管理单元读取负载当前业务量和评估出来的负载变化趋势以预判负载变化，并根据负载变化调低或调高电源电压。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，系统还包括备份模块，配置用于：
响应于电源对不同的配置程序进行切换，把备份切换的初始化程序存储到存储空间，并通过电源管理单元直接加载所述初始化程序。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
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