CN117826949A - 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 - Google Patents
一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117826949A CN117826949A CN202311633532.4A CN202311633532A CN117826949A CN 117826949 A CN117826949 A CN 117826949A CN 202311633532 A CN202311633532 A CN 202311633532A CN 117826949 A CN117826949 A CN 117826949A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processor
- load line
- slope
- voltage
- parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- IAXXETNIOYFMLW-UHFFFAOYSA-N (4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(=O)C(=C)C)CC1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Abstract
本申请实施例提供了一种计算设备的主板、计算设备及控制方法。管理控制器可以获得处理器的参数,根据获得参数获得对应的负载线,电压调节组件根据管理控制器获得的负载线来给处理器供电,而不是直接利用出厂的负载线为处理器进行供电。本申请实施例提供的主板,电压调节组件会按照与处理器的参数对应的负载线为处理器供电,能够满足处理器的供电要求的同时,最大限度降低处理器的功耗,进而提高供电效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及服务器技术领域,特别涉及一种计算设备的主板、计算设备及控制方法。
背景技术
随着大数据的不断发展,算力需求越来越高,服务器等计算设备的处理器集成度也越来越高。目前,服务器的处理器存在多核心,并且处理器的功耗也越来越高,处理器的功耗与电压和电流有关。
由于处理器的工作电流越来越大,处理器的工作电流瞬间变化时导致处理器的工作电压出现较大波动,影响处理器的工作可靠性。目前,给处理器供电的电压调节组件(Voltage Regulator Module,VRM)提出负载线(loadline)功能,负载线的横坐标为输出电流,纵坐标为输出电压,负载线的斜率表示VRM的输出电压随输出电流的增加而下降的趋势。负载线使VRM可以随着输出电流增大而线性降低输出电压,从而在处理器的工作电流瞬间变化时,有效减小输出电压的波动,同时在处理器的工作电流增大时,由于输出电压减小,所以也可以减小处理器的功耗,提高处理器的能效。
但是,目前电压调节组件中的负载线不能满足不同规格处理器灵活的节能需求。
发明内容
本申请实施例提供一种计算设备的主板、计算设备及控制方法,能够满足不同规格处理器灵活的节能需求。
第一方面,本申请实施例提供了一种计算设备的主板,包括:基板和设置在基板上的管理控制器、处理器和电压调节组件。电压调节组件连接管理控制器和处理器;管理控制器连接处理器。管理控制器,用于读取处理器的参数,获得与处理器的参数对应的负载线;参数包括处理器热设计功耗或最大电流,处理器的参数不同对应不同的负载线;不同的负载线的斜率不同;电压调节组件,用于根据管理控制器获得的负载线为处理器供电。
由此可知,管理控制器可以获得处理器的参数,根据获得参数获得对应的负载线,VRM根据管理控制器获得的负载线来给处理器供电,而不是直接利用出厂的负载线为处理器进行供电。本申请实施例提供的主板,VRM会按照与处理器的参数对应的负载线为处理器供电,能够满足处理器的供电要求的同时,最大限度降低处理器的功耗,进而提高供电效率。
可选地,管理控制器通过第一串行总线接口读取第一处理器的参数;管理控制器通过第二串行总线接口读取第二处理器的参数。
在一种可能的实现方式中,负载线包括斜率、所述处理器具有最低电压值;电压调节组件,具体用于控制电压调节组件的输出电压按照对应的负载线的斜率线性下降到对应的最低电压值。从而实现降低处理器功耗,提高供电效率的目的。
可选地,管理控制器,还用于存储各个处理器的参数以及对应的负载线的斜率的对应关系,获得与处理器的参数对应的负载线包括:由处理器的参数,从各个处理器的参数以及对应的负载线的斜率的对应关系中查找对应的负载线的斜率。当VRM需要获取处理器的参数对应的负载线时,只需要通过匹配的方式就可以获取。
在另一种可能的实现方式中,管理控制器,还用于判断获得的与处理器的参数对应的负载线是否与电压调节组件的初始负载线一致,当不一致时,将电压调节组件的斜率寄存器中的初始负载线的斜率修改为处理器的参数对应的负载线的斜率,以使电压调节组件按照修改后的负载线的斜率为处理器供电。当VRM需要进行电压调节时,直接去斜率寄存器获取斜率即可,获取速度更快更便捷。
可选地,电压调节组件包括:电压调节控制器和开关电路;开关电路的第一端连接直流电压,开关电路的第二端连接处理器,开关电路的控制端连接电压调节控制器;电压调节控制器,用于控制开关电路的输出电压按照获得的负载线的斜率变化。即通过电压调节控制器控制开关电路,实现动态调节为处理器供电的电压值。
在又一种可能的实现方式中,处理器包括:第一处理器和第二处理器,电压调节组件包括第一电压调节组件和第二电压调节组件;管理控制器,具体用于读取第一处理器的参数和第二处理器的参数,获得与第一处理器的参数对应的第一负载线,以及获得与第二处理器的参数对应的第二负载线;第一电压调节组件,具体用于根据第一负载线为第一处理器供电;第二电压调节组件,具体用于根据第二负载线为第二处理器供电。由此可以实现一个基板上对多个处理器的供电进行管理,从而降低多个处理器的功耗。
可选地,管理控制器通过电源管理总线将电压调节组件的斜率寄存器中的负载线的斜率修改为处理器的参数对应的负载线的斜率,使电压调节组件根据修改后的负载线的斜率为处理器供电。如此,实现电压调节组件采用的负载线为处理器的参数对应的负载线,从而达到降低处理器功耗的目的。
第二方面,本申请实施例还提供了一种计算设备,包括如第一方面任一项的主板,还包括:开关电源;开关电源为主板的电压调节组件提供直流电压。
第三方面,本申请实施例提供了一种计算设备的控制方法,计算设备包括:基板和设置在基板上的管理控制器、处理器和电压调节组件;电压调节组件连接管理控制器和处理器;管理控制器连接处理器;
该方法包括:读取处理器的参数,参数包括处理器热设计功耗或最大电流;获得与处理器的参数对应的负载线;处理器的参数不同对应不同的负载线;不同的负载线的斜率不同;根据获得的负载线为处理器供电。
在一种可能的实现方式中,判断获得的与处理器的参数对应的负载线是否与电压调节组件的初始负载线一致,当不一致时,将电压调节组件的斜率寄存器中的初始负载线的斜率修改为处理器的参数对应的负载线的斜率;电压调节组件根据修改后的负载线的斜率为处理器供电。
上述提供的任一种计算设备和计算设备的控制方法均采用第一方面所述的主板。因此,其所能达到的有益效果可参考对应的主板中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种负载线的示意图;
图2为一种低功率CPU的工作电压示意图;
图3为本申请实施例提供的一种计算机设备的主板的示意图;
图4为本申请实施例提供的不同CPU的负载线的示意图;
图5A为本申请实施例提供的又一种计算设备的主板的示意图;
图5B为本申请实施例提供的再一种服务器的主板的示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种服务器的主板的示意图;
图7为第一电压调节组件和第二电压调节组件的具体实现示意图;
图8为开关电路可能的实现示意图;
图9为本申请实施例提供的一种计算设备的示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种计算设备的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种计算设备的控制方法的流程图;
图12为本申请实施例提供的另一种计算设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例提供的计算设备不具体限定应用的场景,例如,计算设备以服务器为例进行介绍,具体也不限定服务器的类型,例如计算设备可以为机架服务器或边缘服务器。服务器可以位于数据中心,也可以位于其他区域,本申请实施例不做具体限定。
服务器,属于计算设备的一种类型,服务器比普通计算机运行更快、负载更高。服务器在网络中为其它客户机(如PC机、智能手机等设备)提供计算或者应用服务。服务器具有高速的CPU运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。服务器从外形分为机架式、刀片式、塔式和机柜式。
单板,服务器中的常用部件,单板是一个统称,可以为主板、电源管理板、网络数据交换板等多种形式。单板上设置有电连接器,单板可以通过电连接器插接在其他电器元件(例如,另一块单板)上。
服务器一般包括单板和供电电源,供电电源用于给单板的各个负载进行供电。本申请实施例不具体限定供电电源提供给单板的电压等级,例如以直流12V为例进行介绍。
本申请实施例不具体限定单板的种类,单板可以为主板,也可以为其他单板。
主板,服务器中的一种电路板,主板包括基板及设于基板上的中央处理器(central processing unit,CPU)、内存、控制器、电连接器等部件。其中,中央处理器可以通过电连接器来电连接外围设备,例如CPU通过电连接器电连接网卡、显卡等设备。控制器可以是微控制单元(micro controller unit,MCU)、复杂可编程逻辑器件(complexprogramming logic device,CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gatearray,FPGA)中的一种或多种。
服务器的负载一般包括多种,例如CPU、风扇、基板管理控制器(BaseboardManager Controller,BMC)、DPU和内存等,本申请实施例不具体限定内存的具体类型,例如内存包括但不限定以下类型:双列直插式存储模块(DIMM,dual-inline-memory-modules)、机械硬盘(hard disk drive,HDD)和高速串行计算机扩展总线标准PCI-Express(peripheral component interconnect express)等。另外,主板可以包括一个CPU,也可以包括多个CPU。
基板管理控制器(Baseboard Manager Controller,BMC)是服务器必不可少的组件,用于监控该服务器的运作状况,如温度、风扇转速、供电状况、作业系统状态等等。BMC独立于服务器运作,不受服务器影响,可以在服务器未开机的状态下,对服务器进行固件升级、查看机器设备、远程控制机器开机等一些操作,可以在服务器崩溃时记录关键日志。
VRM,是为处理器提供合适的供应电压的一项装置,可以直接焊接在主板上,也可以用模组子卡的方式来安装,由于它可以变换调节供应电压,因此可以让同一片主板换装使用不同种供应电压的处理器。VRM通过对主板上直流/直流(DC/DC)转换电路的控制来为处理器提供稳定的工作电压。
PMBus(Power Management Bus,电源管理总线)是一种开放标准的数字电源管理协议。可通过定义传输和物理接口以及命令语言来促进与电源转换器或其他设备的通信。该协议是由一群认为由于没有合适的标准而抑制了全数字电源管理解决方案的发展的电源和半导体生产商共同建立的。这个协议正在迅速地获得业界的认可。2016年3月,该协议的修正版1.0公之于众,而其所有权也交由独立的特别利益组织(SIG,即系统管理接口论坛),负责该标准的进一步发展和推广。
APML(advanced platform management link,高级平台管理链路)是一个兼容SMBus v2.0的2-wire处理器从接口。APML也被称为边带接口(sideband interface,SBI)。
DrMOS(Driver-MOSFET)是一种集成了驱动器和MOSFET的电路方案,用于高效率的功率转换。DrMOS电路在现代电子设备中被广泛应用,特别是在电源管理和电力转换领域。
为了使本领域技术人员更清楚负载线的概念,下面结合附图进行详细介绍。
参见图1,该图为本申请实施例提供的一种负载线的示意图。
负载线L的横坐标Iout为VRM的输出电流,纵坐标Vout为VRM的输出电压,从负载线L可以看出,负载线为直流,随着VRM的输出电流的逐渐增加,VRM的输出电压逐渐降低。另外图1还示出处理器的最大电压值Vmax,即最大允许电压,VRM的输出电压不能高于Vmax,否则将损坏处理器。同理,处理器的最低电压值Vmin,即最小允许电压,VRM的输出电压不能低于Vmin,否则处理器不能正常工作。
负载线的斜率就是图1所示直线的斜率,斜率表示输出电压随着输出电流变化的趋势。
传统中VRM出厂时,在VRM的寄存器存储了负载线的斜率。
但是,VRM默认的负载线并不能适用于多种规格处理器的供电,不同规格的处理器是指处理器结构,制造工艺不同等不同的处理器。且随着业务类型的不断丰富,服务器主板上的处理器会存在各种型号。不同型号的处理器具有不同的规格。不同规格的处理器的热设计功耗(Thermal Design Power,TDP)不同,TDP是指处理器工作的最大功率。有的处理器的TDP高,有的处理器的TDP低。服务器主板上的VRM会按照各个处理器的最大TDP来设定固定的负载线的斜率。因此,导致服务器中的低功率处理器工作时,并不能达到TDP,这样将导致处理器的工作电压还是比较高,从而增加处理器的功耗。
具体可以参见图2,该图为一种低功率CPU的工作电压示意图。
横坐标Iout表示VRM的输出电流,V1为处理器的工作电压。可以看出,该处理器的功率为100W,按照负载线确定工作电压为V1,V1比Vmin大,如果处理器的工作电压为Vmin,则会降低功耗,在V1则功耗较大,不能有效节能。
另外,从图2可以看出,对于功率为200W的处理器,工作电压也比Vmin大,因此,图2的负载线适合于功率大于200W的处理器,对于功率较小的处理器来说,该负载线不利于处理器的节能。
为了使本领域技术人员更好理解本申请实施例提供的技术方案,下面结合附图2-图8对本申请实施例提供的计算设备的主板进行详细介绍。
本申请实施例提供的计算设备的主板上的处理器以CPU为例进行介绍。
参见图3,该图为本申请实施例提供的一种计算机设备的主板的示意图。
本申请实施例提供的主板,包括基板、以及设置在基板上的CPU100、管理控制器和VRM300。本申请实施例不具体限定管理控制器的实现方式,主板上的管理控制器以BMC200为例进行介绍。其中,VRM300连接BMC200和CPU100,BMC200连接CPU100。
BMC200,用于读取CPU100的参数,获得与CPU100的参数对应的负载线,不同的参数对应不同的负载线,不用的负载线的斜率不同。斜率表征VRM300的输出电压随着输出电流的变化趋势。
CPU100的型号不同可能对应不同的参数,本申请实施例不具体限定参数包括的具体类型,例如包括CPU100的TDP或者CPU 100的最大电流值Imax。其中,Imax是指CPU工作的最大电流。Imax与TDP可以相互转化,TDP除以Imax为固定电压。
本申请实施例不具体限定BMC200获取负载线的方式。
例如,BMC200预存多个CPU的参数以及每个CPU的参数对应的负载线。当管理控制器200读取CPU100的参数后,从预存的多个CPU的参数以及对应的负载线中匹配出CPU100的参数对应的负载线。
另外,BMC200也可以预先存储斜率表,斜率表中存储有多个CPU以及每个CPU对应的斜率。管理控制器200从斜率表获取CPU100的参数对应的斜率,根据CPU100的参数查斜率表获得对应的斜率,斜率即决定了负载线。
此外,BMC200也可以通过CPU100的参数,从其他软件工具中获取CPU100的参数对应的负载线。这一软件工具存储有多个CPU的参数以及对应的负载线。多个CPU的参数包括CPU100的参数。例如,该软件工具为带内安装带内管理代理软件(Baseboard ManagementAgent,IBMA)工具。IBMA可以安装在CPU的操作系统中。
VRM300,用于根据管理控制器200获得负载线为CPU100供电。具体地,VRM300控制VRM300的输出电压按照对应的负载线的斜率线性下降到对应的最低电压值。
例如,BMC200获得的负载线斜率为0.6m欧,最低电压值为Vmin。VRM300控制其输出电压按照0.6m欧线性下降到Vmin。如此,VRM300可以使服务器中的低功率处理器工作时,工作电压下降到最低电压值,从而降低处理器的功耗。
VRM300还连接直流电压,例如直流电压为12V,可以为直流/直流(DC/DC,DirectCircuit)电路的输出电压。VRM300根据负载线的斜率将12V电压调节至最低电压值后给CPU100供电。
此外,BMC200还可以内置斜率寄存器,斜率寄存器用于存储BMC200获取的与CPU100的参数对应的负载线的斜率。VRM300还用于根据斜率寄存器中存储的斜率对CPU100供电。
当计算设备刚启动时,斜率寄存器存储的斜率为初始负载线的斜率,VRM300根据初始负载线斜率为CPU100供电。此时的负载线可能为CPU100的参数对应的负载线,也有可能不属于CPU100的参数对应的负载线。如果初始负载线不属于CPU100参数对应的负载线,此时无法满足降低CPU功耗的目的。
在一种可能的实现方式中,BMC200获取到CPU100对应的负载线后,将利用斜率寄存器的斜率修改为CPU100参数对应的负载线的斜率。VRM300根据修改后的负载线为CPU100供电。
本申请不具体限定修改斜率寄存器的方式。例如,BMC200通过电源管理总线(Power Management Bus,PMBus)PMBus将对应负载线的斜率写入斜率寄存器,以替换斜率寄存器中初始负载线的斜率。
本申请不具体限定替换方式。例如,BMC200获取到CPU100对应的负载线后,向斜率寄存器发送删除指令。斜率寄存器先删除初始负载线的斜率,向BMC200发送删除成功指令。BMC200将获取的斜率写入斜率寄存器。
在另一种可能的实现方式中,BMC200获取CPU100的参数对应的负载线后,判断负载线的斜率与VRM300的斜率寄存器存储的初始负载线的斜率是否一致。若一致,VRM300根据斜率寄存器存储的初始负载线的斜率为CPU100供电。如不一致,BMC200将VRM300的斜率寄存器的负载线的斜率修改为CPU100参数对应的负载线的斜率。VRM300根据修改后的负载线为CPU100供电。
本申请实施例不具体限定CPU100对应的负载线与VRM300的斜率寄存器存储的负载线的一致性判断方式。需要说明的是,当描述斜率寄存器存储有负载线的意思是,斜率寄存器存储了负载线的斜率。
例如,可以判断CPU100对应的负载线的斜率k1与VRM300的斜率寄存器存储的负载线的斜率k2是否相同。若k1=k2,确定两个负载线一致。若k1≠k2,确定两个负载线不一致。通过斜率数值比较,判断速度更快。
综上所述,当VRM300需要进行电压调节时,直接去斜率寄存器获取斜率即可,获取速度更快更便捷。
本申请实施例提供的计算设备的主板,BMC可以获得CPU的参数,根据获得参数获得对应的负载线,VRM根据BMC获得的负载线来给CPU供电,而不是直接利用出厂的负载线为CPU进行供电。本申请实施例提供的主板,VRM会按照与CPU的参数对应的负载线为CPU供电,能够满足CPU的供电要求的同时,最大限度降低CPU的功耗,进而提高供电效率。
下面以CPU的参数为TDP为例,BMC200为BMC为例,介绍根据TDP获得CPU对应的负载线的实现方式。
参见图4,该图为本申请实施例提供的不同CPU的负载线的示意图。
图4以四条不同的负载线为例,具体参见表1,表1的数据可以预先存储在BMC,包括CPU的类型、TDP以及负载线的斜率。
L1对应CPU的TDP为150W,L2对应CPU的TDP为200W,L3对应CPU的TDP为250W,L4对应CPU的TDP为270W。
表1
BMC读取CPU的参数,根据CPU的参数选择对应的负载线,VRM根据BMC选择的负载线给CPU供电。例如,BMC读取到高端处理器对应的TDP为270W时,BMC从预先存储的四条负载线中匹配出对应的负载线L4,L4的斜率为0.4m欧。VRM按照L4为CPU供电,使CPU运行TDP最大功率时,VRM的输出电压随着输出电流的增加会下降到CPU允许的最低电压值Vmin。
如此,BMC根据CPU的参数选择对应的负载线,保证VRM按照负载线供电时,即执行对应的斜率时,使各CPU运行各自TDP最大功率或者使CPU运行各自Imax时,VRM的输出电压正好可以随着输出电流的增加下降到CPU允许的最低电压值Vmin,从而实现针对不同CPU,都可以使CPU的功耗降低。
下面结合附图介绍一种电压调节组件的实现方式。参见图5A,该图为本申请实施例提供的又一种计算设备的主板的示意图。
本申请实施例提供的主板,包括图3所示的基板、以及设置在基板上的BMC200、CPU100和VRM300。在本申请实施例中,VRM300包括:电压调节控制器301和开关电路302。
开关电路302的第一端连接直流电压。开关电路302的第二端连接CPU100,开关电路302的控制端连接电压调节控制器301的第二端。电压调节控制器的第二端连接BMC200。本申请不具体限定直流电压的大小,可以根据服务器的具体类型来设计,例如直流电压可以为12V。
电压调节控制器301可以通过串行总线接口,例如集成电路总线(Inter-Integrated Circuit,I2C)接口与BMC200连接,BMC200通过I2C接口向电压调节控制器301发送负载线,具体可以发送负载线的斜率。电压调节控制器301,用于控制开关电路302的输出电压按照获得的负载线斜率变化。
本申请实施例不具体限定开关电路302的实现方式,例如开关电路302可以使用DrMOS来实现。例如,BMC200读取CPU100的TDP,并获取与CPU100的参数对应的第一负载线,第一负载线包括斜率。BMC200通过I2C接口将第一负载线发送给电压调节控制器301。电压调节控制器301可以将第一负载线的斜率直接替换斜率寄存器中存储的初始负载线的斜率。电压调节控制器301控制开关电路302按照修改后的斜率对CPU进行供电。
又例如,BMC200通过I2C接口将第一负载线发送给电压调节控制器301后,电压调节控制器301可以先判断第一负载线与电压调节控制器301中斜率寄存器存储的负载线的斜率是否一致,具体可以比较两个负载线的斜率是否一致。
若一致,电压调节控制器301根据斜率寄存器存储的负载线的斜率,控制开关电路302按照负载线的斜率线性下降。若不一致,BMC200先将第一负载线的斜率写入斜率寄存器,覆盖原有的负载线。电压调节控制器301控制开关电路302按照修改后的斜率线性下降。
服务器的主板上一般会集成多个CPU,以实现不同的功能。然而,不同的CPU可能规格不相同,即CPU的参数不相同。为了更好的说明服务器的主板上集成多个CPU,下面结合附图以服务器的主板包括两个CPU为例进行介绍,每个CPU对应一个VRM,BMC统一控制两个VRM。
参见图5B,该图为本申请实施例提供的再一种服务器的主板的示意图。
本申请实施例提供的主板,包括图5A所示的基板、以及设置在基板上的BMC200、CPU100和VRM300。其中,开关电路302可以由图5B所示的多个DrMOS并联实现。图5B以三个DrMOS并联为例进行介绍。
本申请实施例不具体限定并联的DrMOS数量,可以为1个,也可以为多个。
当并联的DrMOS数量为多个时,电压调节控制器301可以输出多路控制信号分别控制DrMOS的开关状态。其中,多路控制信号相同,如此保证开关电路302中的多个并联的DrMOS同步动作。具体地,多路控制信号可以为脉宽调制解调(Pulse Width Modulation,PWM)信号。参见图6,该图为本申请实施例提供的另一种服务器的主板的示意图。
本申请实施例提供计算设备的主板,包括图3所示的基板、以及设置在基板上的BMC200、CPU100和VRM300。此外,本申请实施例中的CPU100包括:第一CPU101和第二CPU102;VRM300包括第一VRM300a和第二VRM300b;
BMC200,具体用于读取第一CPU101的参数和读取第二CPU102的参数,获得与第一CPU101的参数对应的第一负载线,以及获得与第二CPU102的参数对应的第二负载线;
第一VRM300a,具体用于根据第一负载线为第一CPU101供电;
第二VRM300b,具体用于根据第二负载线为第二CPU102供电。
本申请不具体限定读取第一CPU101的参数和读取第二CPU102的参数的方法。
例如,BMC200可以通过第一I2C接口读取第一CPU101的参数,通过第二I2C接口读取第二CPU102的参数。
另外,BMC200可以通过第一APML接口读取第一CPU101的参数,通过第二APML接口读取第二CPU101的参数。
若主板上的多个CPU的规格相同,此时,第一CPU101的参数与第二CPU102的参数相同。对应的负载线的斜率相同。BMC选择与CPU的参数对应负载线的斜率即可,例如CPU对应的TDP为200W,则选择200W对应的负载线。第一VRM利用BMC获取的负载线为第一CPU101供电。第二VRM利用BMC获取的负载线为第二CPU102供电。
若主板上的多个CPU的规格不相同,此时,第一CPU101的参数与第二CPU102的参数相同。因此,需要分别获取每个CPU的参数,获取每个CPU的参数对应的负载线。VRM利用各自CPU的参数对应的负载线为CPU供电。
BMC具体用于获取第一CPU101的参数,以及获取第一CPU的参数对应的第一负载线。获取第二CPU的参数,以及获取第二CPU参数对应的第二负载线。例如,BMC200读取到第一CPU101的型号对应的TDP为200W,第二CPU102的型号对应的TDP为150W。BMC获取的第一负载线为L3,第二负载线为L1。
第一VRM300a根据第一负载线为第一CPU101供电。第二VRM300b根据第二负载线为第二CPU101供电。
本申请不具体限定第一VRM300a从BMC200获取第一负载线的方式,且不具体限定第二VRM300b从BMC200获取第二负载线的方法。
例如,BMC可以为获取的第一负载线添加第一标识,为获取的第二负载线添加第二标识。第一VRM300a根据第一标识识别第一负载线,第二VRM300b根据第二标识识别第二负载线。
第一电压调节组件和第二调节组件的具体实现可以参见图7所示,第一电压调节组件包括第一电压调节控制器301a和第一开关电路302a。第二电压调节组件包括第二电压调节控制器301b和第二开关电路302b。
其中,如图8所示,一种可能的实现方式,第一开关电路302a可以由第一DrMOS302a来实现。第二开关电路302b可以由第二DrMOS302b来实现。其中,第一DrMOS302a和第二DrMOS302b具体结构参见图5B所示的DrMOS301结构。
第一DrMOS302a和第二DrMOS302b均连接直流电压12V。另外,第一开关电路302a和第二开关电路302b也可以由其他开关电路来实现,开关电路的作用是可以在电压调节控制器的控制下输出负载线对应的电压和电流给CPU供电。
基于以上实施例提供的一种计算设备的主板,本申请实施例还提供一种计算设备,本申请不具体限定计算设备的类型,例如可以为服务器,也不具体限定服务器的类型,例如可以为机架服务器,也可以为其他类型的服务器。
参见图9,该图为本申请实施例提供的一种计算设备的示意图。
本申请实施例提供的计算设备,包括以上实施例介绍的主板1000,还包括开关电源2000。开关电源2000为主板1000的电压调节组件VRM提供直流电压。本申请不具体限定直流电压的大小,可以根据服务器的具体类型来设计,例如直流电压可以为12V。
另外本申请实施例也不具体限定开关电源2001的具体实现类型,例如可以为隔离型开关电源,也可以为非隔离型开关电源,隔离型开关电源可以包括反激电路或正激励电路。非隔离型开关电源可以包括升压Boost电路、降压Buck电路或升降压BuckBoost电路等。
本申请实施例提供计算设备获取CPU的参数对应的负载线,VRM利用CPU的的参数对应的负载线给CPU供电。相对于直接利用出厂的负载线为CPU供电,本申请实施例的计算设备可以按照与CPU参数对应的负载线为CPU供电,能够满足CPU的供电要求的同时,最大限度降低CPU的功耗,进而提高供电效率。
参见图10,该图为本申请实施例提供的另一种计算设备的示意图。本申请实施例提供的计算设备的主板,处理器包括:第一CPU101和第二CPU102;电压调节组件包括第一VRM300a和第二VRM300b;
BMC200,具体用于读取第一CPU101的参数和读取第二CPU102的参数,获得与第一CPU101的参数对应的第一负载线,以及获得与第二CPU102的参数对应的第二负载线;
第一VRM300a,具体用于根据第一负载线为第一CPU101供电;
第二VRM300b,具体用于根据第二负载线为第二CPU102供电。
此外,本申请实施例提供的计算设备可以实现多个VRM负责给多个CPU供电。具体的,一个VRM对应一个CPU,一个VRM给对应的CPU供电。每个VRM可以利用BMC获取对应的CPU的负载线,给对应的CPU供电。如此,可以满足每个CPU的供电要求时,最大限度降低每个CPU的功耗,提高供电效率。
基于以上实施例提供的一种计算设备及计算设备的主板,本申请实施例还提供一种计算设备的控制方法,下面结合附图进行详细介绍。
参见图11,该图为本申请实施例提供的一种计算设备的控制方法的流程图。该方法应用在计算设备的主板上,主板包括管理控制器、处理器和电压调节组件。该方法包括:
S1101:BMC读取处理器的参数。
BMC读取处理器的参数。例如,BMC至少读取处理器的TDP或者Imax。此外,BMC还可以读取处理器的型号等。
本申请不具体限定BMC读取处理器的参数的方式。例如,BMC可以通过APML接口,读取处理器的参数。也可以通过I2C接口读取处理器的参数。
S1102:BMC获取与处理器的参数对应的负载线。
BMC读取与处理器的参数对应的负载线,具体可以获取负载线的斜率。
本申请实施例不具体限定BMC获取负载线的方式。
例如,BMC预存多个处理器的参数以及每个处理器的参数对应的负载线。当BMC读取处理器的参数后,从预存的多个处理器的参数以及对应的负载线中匹配出处理器的参数对应的负载线。
另外,BMC也可以预先存储斜率表,斜率表中存储有多个处理器以及每个处理器对应的斜率。BMC从斜率表获取处理器的参数对应的斜率,根据处理器的参数查斜率表获得对应的斜率,斜率即决定了负载线。
此外,BMC也可以通过处理器的参数,从其他软件工具中获取,该软件工具中存储多个处理器的参数及对应的负载线。例如,该软件工具为通过带内安装的IBMA工具。
S1103:VRM根据与处理器的参数对应的负载线,给处理器供电。
BMC获取处理器参数对应的负载线后,传输到VRM。VRM根据与处理器的参数对应的负载线,给处理器供电。
本申请实施例提供的计算设备的控制方式,BMC获得处理器的参数,根据获得参数获得对应的负载线,VRM根据BMC获得的负载线来给处理器供电,而不是直接利用出厂的负载线为处理器进行供电。本申请实施例提供的控制方式,VRM按照与处理器的参数对应的负载线为处理器供电,能够满足处理器的供电要求的同时,最大限度降低处理器的功耗,进而提高供电效率。
此外,当BMC获取处理器对应的负载线后,不是直接将负载线发送至VRM,而是执行判断操作,将处理器对应的负载线与斜率寄存器存储的负载线的斜率进行比较,若相同,则VRM采用斜率寄存器存储的负载线的斜率为处理器供电。若不一致,则修改斜率寄存器存储的负载线的斜率,VRM采用修改后的斜率寄存器存储的负载线的斜率为处理器供电。如此,一方面满足处理器的供电要求,且VRM直接从斜率寄存器中获取斜率,操作更加简单便捷。另一方面,计算设备启动时,也能够尽量降低处理器的功耗,提高供电效率。
参见图12,为本申请实施例提供的另一种计算设备的控制方法的流程图。该方法包括:
S1201:计算设备启动时,VRM基于斜率寄存器的初始斜率为处理器供电。
斜率寄存器内嵌于VRM,用于存储负载线的斜率。当计算设备启动时,VRM基于斜率寄存器的初始负载线的初始斜率为处理器供电。
S1202:BMC读取处理器的参数。
本申请实施例中,BMC可以读取处理器的TDP。
步骤S1201与步骤S1202可以同时进行,也可以先进性S1202,再进行S1201。本申请实施例不具体限定。
S1203:BMC根据读取的处理器的参数,获取与处理器的参数对应的斜率。
BMC利用读取的TDP,从已知的斜率表中获取与TDP对应的斜率。
可选地,斜率表可以位于BMC内,也可以不在BMC内,但与BMC可以进行通信的其他软件工具,比如IBMA工具。
S1204:BMC判断获取的斜率与初始斜率是否一致。若一致(Y),执行S1205。否则(N),执行S1206。
例如,BMC获取的斜率为k1,初始斜率为k0,若k1≠k0,表示两者一致执行S1205。否则,表示两者不一致,修改斜率寄存器中的斜率。
S1205:VRM利用初始斜率为处理器供电。
S1206:BMC修改斜率寄存器的斜率为目标斜率。
目标斜率是指与处理器的参数对应的斜率。
BMC200可以通过PMBus修改VRM300的斜率寄存器中的斜率为目标斜率。
S1207:VRM按照斜率寄存器的目标斜率为处理器供电。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种计算设备的主板,其特征在于,包括:基板和设置在所述基板上的管理控制器、处理器和电压调节组件;
所述电压调节组件连接所述管理控制器和所述处理器;所述管理控制器连接所述处理器;
所述管理控制器,用于读取所述处理器的参数,获得与所述处理器的参数对应的负载线;所述参数包括所述处理器热设计功耗或最大电流,所述处理器的参数不同对应不同的负载线;不同的负载线的斜率不同;
所述电压调节组件,用于根据所述管理控制器获得的所述负载线为所述处理器供电。
2.根据权利要求1所述的主板,其特征在于,所述负载线包括斜率,所述处理器具有最低电压值;
所述电压调节组件,具体用于控制所述电压调节组件的输出电压按照对应的所述负载线的斜率线性下降到对应的所述最低电压值。
3.根据权利要求1所述的主板,其特征在于,所述管理控制器,还用于存储各个处理器的参数以及对应的负载线的斜率的对应关系,所述获得与所述处理器的参数对应的负载线包括:
由所述处理器的参数,从所述各个处理器的参数以及对应的负载线的斜率的对应关系中查找对应的负载线的斜率。
4.根据权利要求1所述的主板,其特征在于,所述管理控制器,还用于判断获得的与所述处理器的参数对应的负载线是否与所述电压调节组件的初始负载线一致,当不一致时,将所述电压调节组件的斜率寄存器中的初始负载线的斜率修改为所述处理器的参数对应的负载线的斜率,以使所述电压调节组件按照修改后的所述负载线为所述处理器供电。
5.根据权利要求1-4任一项所述的主板,其特征在于,所述电压调节组件包括:电压调节控制器和开关电路;
所述开关电路的第一端连接直流电压,所述开关电路的第二端连接所述处理器,所述开关电路的控制端连接所述电压调节控制器;
所述电压调节控制器,用于控制所述开关电路的输出电压按照获得的所述负载线的斜率变化。
6.根据权利要求1或2所述的主板,其特征在于,所述处理器包括:第一处理器和第二处理器,所述电压调节组件包括第一电压调节组件和第二电压调节组件;
所述管理控制器,具体用于读取所述第一处理器的参数和所述第二处理器的参数,获得与所述第一处理器的参数对应的第一负载线,以及获得与所述第二处理器的参数对应的第二负载线;
所述第一电压调节组件,具体用于根据所述第一负载线为所述第一处理器供电;
所述第二电压调节组件,具体用于根据所述第二负载线为所述第二处理器供电。
7.根据权利要求2-4任一项所述的主板,其特征在于,所述管理控制器通过电源管理总线将所述电压调节组件的斜率寄存器中的负载线的斜率修改为所述处理器的参数对应的负载线的斜率,使所述电压调节组件根据修改后的负载线为所述处理器供电。
8.一种计算设备,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的主板,还包括:开关电源;
所述开关电源为所述主板的所述电压调节组件提供直流电压。
9.一种计算设备的控制方法,其特征在于,所述计算设备包括:基板和设置在所述基板上的管理控制器、处理器和电压调节组件;所述电压调节组件连接所述管理控制器和所述处理器;所述管理控制器连接所述处理器;
该方法包括:
读取所述处理器的参数,所述参数包括所述处理器热设计功耗或最大电流;
获得与所述处理器的参数对应的负载线;所述处理器的参数不同对应不同的负载线;不同的负载线的斜率不同;
根据获得的所述负载线为所述处理器供电。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,根据获得的所述负载线为所述处理器供电,具体包括:
判断获得的与所述处理器的参数对应的负载线是否与所述电压调节组件的初始负载线一致,当不一致时,将所述电压调节组件的斜率寄存器中的初始负载线的斜率修改为所述处理器的参数对应的负载线的斜率;
所述电压调节组件根据修改后的负载线为所述处理器供电。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311633532.4A CN117826949A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311633532.4A CN117826949A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117826949A true CN117826949A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90512495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311633532.4A Pending CN117826949A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117826949A (zh) |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311633532.4A patent/CN117826949A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8782449B2 (en) | Power supply system with a plurality of power supply units capable of powering a plurality of load units depending on the type and operation state of each load unit | |
US10521001B2 (en) | System and method for rack mountable modular DC power unit | |
US7999520B2 (en) | Static phase shedding for voltage regulators based upon circuit identifiers | |
EP2063624B1 (en) | Advanced telecommunications architecture system power management control method and device | |
US7917775B2 (en) | Power supply system | |
US20030110403A1 (en) | System for shared power supply in computer peripheral devices | |
WO2018103343A1 (zh) | 一种硬盘错峰启动系统 | |
CN110649694B (zh) | 一种ncsi网卡供电系统 | |
EP1766497B1 (en) | System and method for routing data and power to external devices | |
KR102215583B1 (ko) | 전원공급장치 및 이를 구비한 마이크로 서버 | |
US20130132746A1 (en) | Bridging device and power saving method thereof | |
CN211959077U (zh) | 计算机电源供应组件 | |
CN105095142A (zh) | 控制扩展卡的系统及方法 | |
CN116700468A (zh) | 一种满足dpu卡独立供电的服务器电源设计方案 | |
US7592715B2 (en) | Multiple sources of operating power to a load | |
US8086876B2 (en) | Static and dynamic power management for a memory subsystem | |
JP3739639B2 (ja) | 外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置および外部デバイスへの電力供給方法 | |
CN110994973B (zh) | 一种供电电源和服务器 | |
CN117826949A (zh) | 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 | |
CN216871174U (zh) | 网卡散热设备及电子设备 | |
CN102902334A (zh) | Cpu供电调节方法及系统 | |
CN109753472B (zh) | 数据处理方法及装置 | |
CN109976490B (zh) | 电源控制方法及电子设备 | |
CN117826950A (zh) | 一种计算设备的主板、计算设备及控制方法 | |
CN219145075U (zh) | 具有充电接口的电源供应器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |