CN211264300U - 一种服务器及其vr芯片的电能计算电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种服务器VR芯片的电能计算电路，包括：用于检测VR芯片的输出电流的电流检测电路；分别与电流检测电路及控制器连接的第一模数转换电路；用于检测VR芯片的输出电压的电压检测电路；分别与电压检测电路及控制器连接的第二模数转换电路；用于检测电流检测电路的温度的温度传感器；分别与温度传感器及控制器连接的第三模数转换电路；与BMC连接的控制器，用于利用温度传感器检测出的温度修正电流检测电路检测出的输出电流，并结合输出电压确定出VR芯片的输出功率并发送至BMC。应用本申请的方案，可以有效地降低对BMC的资源占用，同时有利于提高电能消耗的计算精度。本申请还提供了一种服务器，具有相应效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种服务器及其VR芯片的电能计算电路。
背景技术
数据中心是全球协作的特定设备网络，可以在网上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，将和交通、网络通讯等事物一样，逐渐成为现代社会基础设施的一部分，对很多产业产生积极影响。
服务器是数据中心的基础部件之一，功耗约占数据中心的总能耗的40％-50％，并且，随着数据中心规模的不断扩大，数据中心的电费开销甚至超过IT设备的购买成本。因此，需要较精确的计算方法来统计服务器的电能损耗，进而为数据中心的节能减排，降低运行成本提供可靠的数据。
目前，通常是通过服务器的BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)收集板卡上各个VR芯片的电压、电流，计算出功率之后再根据功率确定出服务器的电能消耗，由于VR芯片的数量较多，也就会占用BMC较多的计算资源。并且，传统方案中确定出的功率的精度较低，也就不利于计算出准确的服务器电能消耗。
综上所述，如何有效地降低对BMC的资源占用，提高电能消耗的计算精度，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种服务器及其VR芯片的电能计算电路，以有效地降低对BMC的资源占用，提高电能消耗的计算精度。
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
一种服务器VR芯片的电能计算电路，包括：
用于检测VR芯片的输出电流的电流检测电路；
分别与所述电流检测电路以及控制器连接的第一模数转换电路；
用于检测所述VR芯片的输出电压的电压检测电路；
分别与所述电压检测电路以及所述控制器连接的第二模数转换电路；
用于检测所述电流检测电路的温度的温度传感器；
分别与所述温度传感器以及所述控制器连接的第三模数转换电路；
与所述BMC连接的所述控制器，用于利用所述温度传感器检测出的温度修正所述电流检测电路检测出的输出电流，并结合所述输出电压确定出所述VR芯片的输出功率并发送至所述BMC。
优选的，所述第一模数转换电路，所述第二模数转换电路以及所述第三模数转换电路均为∑-Δ型模数转换电路。
优选的，还包括：
与所述控制器以及所述BMC连接，用于根据所述输出功率确定出电能并发送至所述BMC的电能计算模块。
优选的，还包括：
与所述控制器连接，用于在所述输出功率大于预设阈值时输出提示信息的报警电路。
优选的，还包括：
设置在所述第一模数转换电路与所述控制器之间的第一滤波电路；
设置在所述第二模数转换电路与所述控制器之间的第二滤波电路；
设置在所述第三模数转换电路与所述控制器之间的第三滤波电路。
优选的，所述控制器通过I2C总线或者PMBUS总线与所述BMC连接。
一种服务器，包括上述任一项所述的服务器VR芯片的电能计算电路。
应用本实用新型实施例所提供的技术方案，控制器与BMC连接，在获取了电流检测电路检测到的输出电流以及电压检测电路检测出的输出电压之后，便可以确定出该VR芯片的输出功率。将确定出的输出功率发送至BMC，有利于降低对BMC的计算资源占用。并且，控制器在确定输出功率时，利用温度传感器检测出的温度修正电流检测电路检测出的输出电流，再结合输出电压确定出VR芯片的输出功率，即考虑到了温度对电流检测电路中的检测电阻的影响，可以确定出更准确的输出电流，也就使得后续确定出的服务器的电能消耗更为准确。因此本申请的方案可以有效地降低对BMC的资源占用，同时有利于提高电能消耗的计算精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型中一种服务器VR芯片的电能计算电路的结构示意图；
图2为本实用新型一种具体实施方式中电流检测电路的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种服务器VR芯片的电能计算电路，可以有效地降低对BMC的资源占用，同时有利于提高电能消耗的计算精度。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，图1为本实用新型中一种服务器VR芯片的电能计算电路的结构示意图，该服务器VR芯片的电能计算电路可以包括：
用于检测VR芯片的输出电流的电流检测电路10；
分别与电流检测电路10以及控制器70连接的第一模数转换电路20。
电流检测电路10的具体构成可以根据实际需要进行设定和调整，但通常而言，电流检测电路10的基本原理均是将检测电阻串联在待测回路中，获取检测电阻两端的电压，便于描述将检测电阻两端的电压称为U2和U1，再利用(U2-U1)/Rs即可确定出流经检测电阻的待测电流，即可以确定出VR芯片的输出电流，式中的Rs即为检测电阻的阻值，可以预先确定。
当然，电流检测电路10的具体构成不同时，所采用的计算输出电流的公式可以相应的不同，例如图2为基于运放OP1的电流检测电路10，通过检测测量点的电压值，并根据图2中各电阻的阻值以及运放OP1的放大倍数，便可以确定出流经检测电阻Rs的电流值。
第一模数转换电路20可以将电流检测电路10输出的模拟信号转换为数字信号并输出至控制器70，在本实用新型的一种具体实施方式中，考虑到本申请需要进行准确的电能计算，因此第一模数转换电路20，第二模数转换电路40以及第三模数转换电路60均为∑-Δ型模数转换电路，即均为∑-Δ型ADC。
与一般的ADC不同，∑-Δ型ADC不是直接根据输入的大小进行量化编码，而是根据前一量值与后一量值的差值，即根据增量的大小来进行量化编码。Δ便表示增量，∑表示积分或求和，使得∑-Δ型ADC可以获得极高的分辨率，进而也就有利于获得更加准确的检测结果。此外，∑-Δ型ADC采用极低位的量化器，通常是1位，使其不会像例如LPCM型ADC那样对输入信号的幅度变化过于敏感。
用于检测VR芯片的输出电压的电压检测电路30；
分别与电压检测电路30以及控制器70连接的第二模数转换电路40。
用于检测电流检测电路10的温度的温度传感器50；
分别与温度传感器50以及控制器70连接的第三模数转换电路60。
电压检测电路30的具体电路构成以及温度传感器50的具体型号也均可以根据实际情况进行设定和调整。
与BMC连接的控制器70，用于利用温度传感器50检测出的温度修正电流检测电路10检测出的输出电流，并结合输出电压确定出VR芯片的输出功率并发送至BMC。
温度传感器50检测出的温度也就是电流检测电路10中包含的检测电阻的温度，本申请的方案中考虑到了温度会影响检测电阻的阻值，因此通过温度对电流检测电路10检测出的输出电流进行修正。例如，当温度在正常范围内时，电流检测电路10检测出的输出电流为A，则直接将A乘以电压检测电路30确定出的输出电压，便可以确定出该时刻VR芯片的输出功率。又如，当温度在某时刻较高时，根据预先存储的针对检测电阻的电阻-温度变化曲线，即温漂曲线，可以确定出当前时刻检测电阻的实际电阻值，例如从正常状态下的Rs变为了1.2倍的Rs，则据此对电流检测电路10检测出的输出电流进行修正，即确定出当检测电阻为1.2Rs时检测出的电流值。例如，输出电流是基于公式I＝(U2-U1)/Rs得出时，则此时将输出电流I除以1.2即可完成修正。当然，在其他具体场景中，可以有其他的修正方式，具体取决于电流检测电路10的具体电路结构，例如图2中，通常会将第一电阻R1的阻值设置为等于第四电阻R4的阻值，第二电阻R2的阻值等于第三电阻R3的阻值，则I＝Vtp/[(Rs+R2+R3)*A]，在进行修正时，则需要用1.2Rs取代原先的固定值Rs以完成修正。
但需要说明的是，利用温度传感器50检测出的温度来修正电流检测电路10检测出的输出电流，在电流检测电路10的具体结构确定时，所基于的电路原理对于技术人员而言是已知的。即，利用当前的温度确定出更为准确的检测电阻的电阻值，用该电阻值取代固定的检测电阻值，从而使得电流检测电路10检测出的输出电流更为准确是已知的技术。
当电流检测电路10检测出的输出电流更为准确时，也就使得计算出的功率以及基于功率确定出的电能更加准确。
此外，该种实施方式中，控制器70计算出输出功率之后，便会发送至BMC，由BMC基于输出功率进一步地确定出电能损耗。在本实用新型的另一具体实施方式中，为了进一步地降低对BMC计算资源的占用，也可以设置与控制器70以及BMC连接，用于根据输出功率确定出电能并发送至BMC的电能计算模块。当然，实际应用中，电能计算模块也可以集成在控制器70中。
电能计算模块根据输出功率确定出电能时，需要利用到时钟信号，即需要将输出功率跟随时间进行积分，时钟信号通常可以由外部晶振来提供。
应用本实用新型实施例所提供的技术方案，控制器70与BMC连接，在获取了电流检测电路10检测到的输出电流以及电压检测电路30检测出的输出电压之后，便可以确定出该VR芯片的输出功率。将确定出的输出功率发送至BMC，有利于降低对BMC的计算资源占用。并且，控制器70在确定输出功率时，利用温度传感器50检测出的温度修正电流检测电路10检测出的输出电流，再结合输出电压确定出VR芯片的输出功率，即考虑到了温度对电流检测电路10中的检测电阻的影响，使得可以确定出更准确的输出电流，也就使得后续确定出的服务器的电能消耗更为准确。因此本申请的方案可以有效地降低对BMC的资源占用，同时有利于提高电能消耗的计算精度。
在本实用新型的一种具体实施方式中，还可以包括：
与控制器70连接，用于在输出功率大于预设阈值时输出提示信息的报警电路，从而实现对服务器中的某一模块的监控，及时发现并提示出异常情况。由于服务器中有多个VR芯片，因此，对于不同VR芯片的电能计算电路中，相关报警电路中的阈值的取值可以相适应地不同。
在本实用新型的一种具体实施方式中，还可以包括：
设置在第一模数转换电路20与控制器70之间的第一滤波电路；
设置在第二模数转换电路40与控制器70之间的第二滤波电路；
设置在第三模数转换电路60与控制器70之间的第三滤波电路。
通过在各个模数转换电路与控制器70之间设置滤波电路，有利于降低干扰对检测结果的影响，进而提高计算出的电能的准确度，滤波电路的具体构成则可以根据需要进行设定和调整，例如常用的LC滤波电路等。
在本实用新型的一种具体实施方式中，控制器70可以通过常用的I2C总线或者PMBUS总线与BMC连接，I2C总线和PMBUS总线均是广泛应用的总线，便于方案的实施。
相应于上面的服务器VR芯片的电能计算电路的实施例，本实用新型实施例还提供了一种服务器，包括上述任一实施例中的服务器VR芯片的电能计算电路，可与上文相互对应参照，不再重复说明。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、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、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，并不排除在包括要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，包括：
用于检测VR芯片的输出电流的电流检测电路；
分别与所述电流检测电路以及控制器连接的第一模数转换电路；
用于检测所述VR芯片的输出电压的电压检测电路；
分别与所述电压检测电路以及所述控制器连接的第二模数转换电路；
用于检测所述电流检测电路的温度的温度传感器；
分别与所述温度传感器以及所述控制器连接的第三模数转换电路；
与BMC连接的所述控制器，用于利用所述温度传感器检测出的温度修正所述电流检测电路检测出的输出电流，并结合所述输出电压确定出所述VR芯片的输出功率并发送至所述BMC。
2.根据权利要求1所述的服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，所述第一模数转换电路，所述第二模数转换电路以及所述第三模数转换电路均为∑-Δ型模数转换电路。
3.根据权利要求1所述的服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，还包括：
与所述控制器以及所述BMC连接，用于根据所述输出功率确定出电能并发送至所述BMC的电能计算模块。
4.根据权利要求1所述的服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，还包括：
与所述控制器连接，用于在所述输出功率大于预设阈值时输出提示信息的报警电路。
5.根据权利要求1所述的服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，还包括：
设置在所述第一模数转换电路与所述控制器之间的第一滤波电路；
设置在所述第二模数转换电路与所述控制器之间的第二滤波电路；
设置在所述第三模数转换电路与所述控制器之间的第三滤波电路。
6.根据权利要求1所述的服务器VR芯片的电能计算电路，其特征在于，所述控制器通过I2C总线或者PMBUS总线与所述BMC连接。
7.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的服务器VR芯片的电能计算电路。
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