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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung und
Verfahren in dem Gebiet von Informationsverarbeitungssystemen.
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HINTERGRUNDINFORMATION
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Da
der Wert und die Verwendung von Informationen beständig anwachsen,
suchen Privatpersonen und Unternehmen nach zusätzlichen Möglichkeiten, um Informationen
zu verarbeiten und zu speichern. Eine den Benutzern verfügbare Option
ist ein Informationsverarbeitungssystem (IHS (information handling
system)). Im Allgemeinen verarbeitet ein Informationsverarbeitungssystem, übersetzt,
speichert und/oder überträgt Informationen
oder Daten für
geschäftliche,
persönliche
oder andere Zwecke, wobei den Benutzern ermöglicht wird, Nutzen aus dem
Wert der Information zu ziehen. Da Technologie und Informationsverarbeitungsbedürfnisse
und Erfordernisse zwischen verschiedenen Benutzern oder Anwendungen
variieren, können
Informationsverarbeitungssysteme ebenfalls variieren, hinsichtlich
welche Information verarbeitet werden, wie die Informationen verarbeitet
werden und wie viel Informationen verarbeitet, gespeichert oder übertragen
werden und wie schnell und wirkungsvoll die Informationen verarbeitet,
gespeichert oder übertragen
werden können.
Die Unterschiede zwischen den Informationsverarbeitungssystemen
erlauben es, dass Informationsverarbeitungssystem allgemein sind
oder für
einen speziellen Benutzer oder eine spezielle Anwendung konfigu riert sind,
wie Verarbeitung von Finanztransaktionen, Reservierungen bei Fluglinien,
Datenspeicherungen in Unternehmen oder weltweite Kommunikation.
Informationsverarbeitungssysteme können zusätzlich eine Vielzahl von Hardware
und Software Komponenten einschließen, die so ausgelegt werden
können,
dass sie Informationen verarbeiten, speichern und übertragen
können
und ein oder mehrere Rechnersysteme, Datenspeichersysteme und Netzwerksysteme
umfassen können.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das
folgende stellt eine allgemeine Zusammenfassung von mehreren Aspekten
der Offenbarung vor, um ein grundlegendes Verständnis von einigen Facetten
der Offenbarung bereitzustellen. Diese Zusammenfassung ist kein
ausführlicher Überblick der
Offenbarung. Es ist nicht beabsichtigt Schlüssel- oder kritische Elemente
der Offenbarung zu identifizieren oder den Geltungsbereich der Ansprüche einzuschränken. Die
folgende Zusammenfassung stellt lediglich einige Konzepte der Offenbarung
in einer allgemeinen Form vor als ein Auftakt zu der ausführlicheren
Beschreibung, die folgt.
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In
einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Steuern von Spannungsversorgungen
in einem Informationsverarbeitungssystem das Messen eines Leistungsverbrauchs
von jeder der Mehrzahl der elektrischen Geräte in dem Informationsverarbeitungssystem.
Die Anzahl der sich in Betrieb befindlichen Spannungsversorgungen
wird wenigstens teilweise auf der Grundlage des gemessenen Leistungsverbrauchs
von jeder der Mehrzahl der elektrischen Geräte angepasst.
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In
einem weiteren Aspekt umfasst ein Informationsverarbeitungssystem
eine Mehrzahl von elektrischen Geräten. Eine Mehrzahl von Spannungsversorgungen
ist elektrisch mit der Mehrzahl der elektrischen Geräte verbunden.
Ein elektrischer Leistungssensor wirkt mit jedem der Mehrzahl der elektrischen
Geräte
zusammen, um einen Leistungsverbrauch von jedem der Mehrzahl der
elektrischen Geräte
zu messen. Ein Satz von Anweisungen ist in einem Speicher des Informationsverarbeitungssystems
gespeichert, der, wenn er durch einen Prozessor ausgeführt wird,
eine Anzahl von sich in Betrieb befindlichen Spannungsversorgungen
wenigstens teilweise auf der Grundlage des gemessenen Leistungsverbrauchs
von jedem der Mehrzahl der elektrischen Geräte anpasst.
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In
noch einem weiteren Aspekt enthält
ein computerlesbares Medium einen Satz von ausführbaren Anweisungen, der, falls
er durch ein Informationsverarbeitungssystem ausgeführt wird
ein Verfahren zum Steuern der Spannungsversorgungen des Informationsverarbeitungssystems
durchführt.
Das Verfahren umfasst das Messen eines Leistungsverbrauchs von jedem
der Mehrzahl der elektrischen Geräte in dem Informationsverarbeitungssystem.
Die Anzahl der sich in Betrieb befindlichen Spannungsversorgungen
wird angepasst, wenigstens teilweise auf der Grundlage des gemessenen
Leistungsverbrauchs von jedem der Mehrzahl der elektrischen Geräte.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum
detaillierten Verständnis
der veranschaulichenden Ausführungsformen
sollte Bezug genommen werden auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung,
die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird,
in denen gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen aufweisen, wobei:
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1 ist
eine schematische Darstellung, die ein nichtbeschränkendes
Beispiel eines Informationsverarbeitungssystems wie etwa einen Netzwerk-Server
darstellt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das ein nichtbeschränkendes Beispiel von funktionalen
Komponenten einer Ausführungsform
des Informationsverarbeitungssystems von 1 darstellt;
und
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3 ist
ein Flussdiagramm, das ein nichtbeschränkendes Beispiel eines Verfahrens
zum Verwalten der Leistungseffizienz in einer redundan ten Spannungsversorgungskonfiguration
in einem Informationsverarbeitungssystem darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Für die Zwecke
dieser Offenbarung kann ein Informationsverarbeitungssystem irgendein
Mittel oder eine Anordnung von Mitteln umfassen, die betriebsfähig sind,
um irgendeine Form von Information, Intelligenz oder Daten für geschäftliche,
wissenschaftliche, zum Steuern oder für andere Zwecke zu berechnen,
klassifizieren, verarbeiten, senden, empfangen, abfragen, hervorbringen,
schalten, speichern, anzeigen, bekanntmachen, nachweisen, aufnehmen,
vervielfältigen,
bearbeiten oder benutzen. Ein Informationsverarbeitungssystem kann
beispielsweise ein Personal Computer, ein Netzwerkspeichergerät, ein Netwerk-Server
oder irgendein anderes geeignetes Gerät sein und kann in Größe, Form, Leistungsfähigkeit,
Funktionsweise und Preis variieren. Das Informationsverarbeitungssystem
kann einen Direktzugriffspeicher (RAM) umfassen, eine oder mehrere
Verarbeitungsressourcen, wie etwa eine zentrale Prozessoreinheit
(CPU) oder Steuerungslogik in Hardware oder Software, Festwertspeicher (ROM)
und/oder andere Arten von nichtflüchtigem Speicher. Zusätzliche
Bestandteile des Informationsverarbeitungssystems können ein
oder mehrere Plattenlaufwerke, einen oder mehrere Netzwerkanschlüsse für die Kommunikation
mit externen Geräten
beinhalten, ebenso wie verschiedene Ein- und Ausgabegeräte (I/O
devices), wie etwa eine Tastatur, eine Maus und einen Videobildschirm.
Das Informationsverarbeitungssystem kann ebenfalls einen oder mehrere
Busse umfassen, die betriebsfähig
sind, um Nachrichten zwischen den verschiedenen Hardware Komponenten
zu übertragen.
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Elektronische
Ausrüstung
erfordert eine Quelle von elektrischer Leistung. Eingangsleistung, die
Wechselspannungsleistung und/oder Gleichspannungsleistung sein kann,
kann in wenigstens eine Gleichspannung umgewandelt werden auf einen Pegel,
der von der elektronischen Ausrüstung
verwendet werden kann. In großen
elektronischen Systemen, wie beispielsweise Computer-Server-Systemen
können
mehrere Spannungsversorgungen mit parallelen Ausgängen verwendet
werden. Zusätzlich können redundante
Spannungsversorgungen verwendet werden, um einen kontinuierlichen
Betrieb, selbst bei dem Ausfall von einer oder mehrerer Spannungsversorgungen
sicherzustellen.
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Der
Wirkungsgrad von Spannungsversorgungen, wie sie üblicherweise in Server-Applikationen eingesetzt
werden, ändert
sich als eine Funktion des Betrags der bereitgestellten Leistung,
wobei der beste Wirkungsgrad bei oder in der Nähe der maximalen Arbeitsleitung
der Spannungsversorgung auftritt. Falls eine Spannungsversorgung
nicht bei oder in der Nähe
ihres maximalen Wirkungsgrades arbeitet, verschwendet sie Energie
und ist weniger kosteneffizient zu betreiben. Die elektrischen Energiekosten
können
ein großer
Teil der Betriebskosten für solche
Anlagen werden. Zusätzlich
kann der Betrieb von Spannungsversorgungen bei geringerem als ihrem
Spitzenwirkungsgrad zur Erzeugung von zusätzlicher Wärme innerhalb des elektronischen
Systems führen,
die abgeführt
werden muss.
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Unter
Bezugnahme auf 1 zeigt ein nichtbeschränkendes
Beispiel ein Informationsverarbeitungssystem 1, das als
ein Netzwerk-Server-System konfiguriert ist, das mehrere Server-Module 11,
auch Blades genannt, umfasst. Wie hierin verwendet, kann ein Netzwerk-Server-System,
das auch ein Server-System genannt wird, ein oder mehrere Informationsverarbeitungssysteme
umfassen, die anderen Informationsverarbeitungssystemen auch Clients
genannt über
ein Kommunikationsnetzwerk Dienstleistungen zur Verfügung stehen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Server Blade, auch
Blade genannt, auf einen in sich geschlossenen Server, der für eine große Dichte
ausgelegt ist. Ein Standard, in einem Gestell aufgebauter Server
oder ein in sich geschlossener Server kann alle notwendigen Komponenten
enthalten und benötigt
nur noch eine elektrische Anschlussleitung und ein Netzwerkkabel
um funktionsfähig
zu sein. Im Gegensatz dazu können von
den Server Blades viele Komponenten aus Platz-, Leistungs- oder anderen Gründen weggelassen
werden, wohingegen jedes Blade alle funktio nalen Komponenten aufweist,
um als ein Informationsverarbeitungssystem betrachtet zu werden.
Ein Server Blade, wie er hierin verwendet wird, kann ein Informationsverarbeitungssystem
sein, das auf einer Karte aufgebaut ist, die in einen Einbauplatz
in einem Gehäuse 10 eingesteckt
wird. Beispielsweise kann das Gehäuse 10 zahlreiche
vertikale Einbauplätze umfassen,
die mehrere Server Blades 11 aufweisen, die mit den veranschaulichten
Einbauplätzen
verbunden sind. Alternativ kann sich das Gehäuse 10 sich in vertikaler
Richtung erstrecken und kann horizontale Einbauplätze (nicht
gezeigt) aufweisen in welche Blades eingesteckt werden können. Das
Blade Gehäuse kann
weitere Dienstleistungen bereitstellen wie etwa Leistungsversorgung,
Kühlung,
Vernetzung, Festplattenspeicher, verschiedene Verbindungen und eine
Verwaltung, die von jedem Blade geteilt werden. Die Server Blades 11 können als
ein modulares Informationsverarbeitungssystem betrachtet werden. Eine
Kombination von Server Blades kann auch als Informationsverarbeitungssystem
betrachtet werden.
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Das
Gehäuse 10 kann
eine Rückwandleiterplatte 15 enthalten
mit Bussen und/oder Kommunikationsleitungen, die die Einbauplätze in dem
Gestell verbinden. Zusätzlich
kann ein Gehäusemanagementkontroller 12 in
das Gestell eingesteckt sein zum Verwalten und Überwachen der Ressourcen innerhalb
des Gehäuses,
zum Bereitstellen von Managementwarnungen oder Alarmen zum Empfangen
von Verwaltungsanweisungen und/oder zum Durchführen von anderen Verwaltungsfunktionen,
die den Server Blades 11 zugeordnet sind. Das Chassis 10 kann ebenfalls
viele weitere Arten von Komponenten oder Module enthalten, wie beispielsweise
mehrere gemeinsam benutzte Spannungsversorgungen 14, gemeinsam
benutzte Speichergeräte 13,
die Festplattenlaufwerke enthalten, Eingabe/Ausgabe (I/O) Blades
(nicht gezeigt) für
optische oder andere Arten von Ein-/Ausgaben, usw. Mehrere Gehäuse 10 können in
einem vertikalen Gehäuse
(nicht gezeigt) angeordnet sein für hochdichte Netzwerk- und/oder
Rechenanwendungen.
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Zusätzlich unter
Bezugnahme auf 2, wobei ein Blockdiagramm einige
der funktionalen Komponenten einer nichtbeschränkenden Ausführungsform
eines Netzwerk-Servers von 1 zeigt.
Die folgende Diskussion richtet sich an Komponenten und Funktionen
eines einzelnen Blades 11 mit dem Verständnis, dass jedes Blade 11 ähnlich ist.
Elektrische Energie eines Energieversorgungsnetzes 20 eines
Energieversorgungsunternehmens ist parallel mit Spannungsversorgungssubsystemen 21 verbunden.
Elektrische Leistung von einem Energieversorgungsnetz 20 eines
Energieversorgungsunternehmens kann Wechselspannungsleistung, Gleichspannungsleistung
oder eine Kombination von Wechselspannungs- und Gleichspannungsleistung
umfassen. Das Spannungsversorgungssubsystem 21 wandelt
die Netzleistung in wenigstens eine geeignete Gleichspannung um
und stellt die Gleichspannung den verschiedenen Komponenten bereit,
beispielsweise den Server Blades 11 und dem Gehäusemanagementkontroller 12 über den
Leistungsbus 22. Wie gezeigt, kann eine Mehrzahl von Spannungsversorgungen 14 parallel
geschaltet sein. Die Spannungsversorgungen 14 können intelligente
Spannungsversorgungen sein, die einen Spannungsversorgungskontroller 15 umfassen,
die Schaltkreise und einen Prozessor 52 aufweisen, der
mit einem Speicher 53 verbunden ist, worin Daten und Anweisungen
gespeichert sind, um den Betrieb der Spannungsversorgung 14 zu
steuern. In einer Ausführungsform
kann der Spannungsversorgungskontroller 15 Firmware enthalten,
die Steuerungsanweisungen und Daten bezüglich des Betriebs und des
Lastwirkungsgrades der Spannungsversorgung 14 aufweist
unter Verwendung eines bekannten Protokolls. Ein solches Protokoll
kann das von der Industrie unterstützte Power Supply Management
Interface (PSMI) (Spannungsversorgungs-Management-Schnittstelle)
sein, das durch die Server System Initiative veröffentlicht wurde, eine Industrie-Initiative, um Designspezifikationen
für gemeinsame
Server Hardware bereit zu stellen, wie etwa „PSMI Design Guide Rev. 2.12 – Power
Supply Management Interface." Alternativ
ist beabsichtigt, dass jede geeignete öffentliche oder proprietäre (firmeneigene)
Schnittstelle, die bereits bekannt ist oder in Zukunft entwickelt
wird, die geeignete Steuerungsfunktionen und Wirkungsgraddaten bereitstellt,
kann benutzt werden.
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Elektrische
Energie von dem Leistungsbus 22 durchströmt den Leistungssensor 30 auf
jedem Blade 11 und ist mit dem DC/DC Regler 31 verbunden.
Der Leistungssensor 30 misst die gegenwärtig verbrauchte Leistung auf
jedem Blade 11. Jeder geeignete Leistungssensor kann verwendet
werden. Jeder Fachmann wird anerkennen, dass jedes Blade 11 verwendet
werden kann, um verschiedene Prozesse und Anwendungen von jedem
anderen Blade 11 zu verarbeiten, in solch einem Fall kann
jedes Blade 11 einen verschiedenen Betrag elektrischer
Energie verbrauchen. Signale, die mit der Leistungsverbrauchsmessung
verbunden sind, werden an den Blade Managementkontroller 37 übertragen,
um in der Leistungssteuerung verwendet zu werden, die, wie unten
beschrieben, jedem Blade 11 zugeordnet ist. Jedes Server
Blade 11 kann wenigstens eine CPU 34 umfassen.
Jede geeignete CPU kann für
die vorliegende Erfindung verwendet werden. In einer Ausführungsform
können
mehrere CPUs 34 auf einem Blade 11 angesiedelt
sein. Jede beliebige Anzahl von CPUs 34 kann auf dem Blade 11 vorhanden sein.
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Der
Speicher 33 ist auf jedem Blade 11 ansässig und
kann in Datenkommunikation mit den Prozessoren 34 stehen,
die auf demselben Blade ansässig
sind. Der Speicher 33 kann flüchtigen Direktzugriffsspeicher
und/oder nichtflüchtigen
Speicher umfassen. Andere Systemschaltungen 32 können elektronische
Schalter, Hardware Überwachungsschaltungen
und irgendwelche anderen Schaltungen umfassen; die erforderlich
sind, um die Funktionsfähigkeit
des Blades 11 aufrechtzuerhalten.
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Der
Blade Managementkontroller 37 ist auf dem Blade 11 ansässig. Der
Blade Managementkontroller 37 umfasst Schaltungen und Firmware
zum Steuern des Managements der Funktionen des Blades, einschließlich einer
Drosselschaltung 44 zum Steuern der Prozessorverarbeitungsgeschwindigkeit.
Zusätzlich
wird ein leiterplattenintegriertes Blade Leistungsmanagement durch
die Verwendung von programmierten Anweisungen gesteuert, einschließlich des
Leistungsalgorithmus 35. Ferner wird die Kommunikation
zwischen dem Blade und anderen Geräten, wie etwa einem Gehäuse-Managementkontroller 12 durch
die Blade Manage mentschnittstelle 36 gesteuert. Der Blade
Managementkontroller 37 verwendet den Leistungsalgorithmus 35,
um die verbrauchte Leistung zu überwachen
und um anzuzeigen, wenn zusätzliche
Leistung erforderlich sein sollte. Beispielsweise kann der Leistungsverbrauch
auf einem Blade beständig überwacht
werden durch Verwendung des Leistungssensors 30, um einen
mittleren Leistungsverbrauch über
ein vorbestimmtes Zeitintervall zu bestimmen. Alternativ kann ein
maximaler Leistungsverbrauch über
ein vorbestimmtes Intervall bestimmt werden. Der Blade Managementkontroller 37 kann
weiterhin eine Drosselschaltung 44 enthalten, die verwendet
werden kann, um die CPU 34 auf einen niedrigeren Leistungsverbrauch
zurück zu
drosseln, indem die CPU Taktfrequenz verringert wird. Betrachtet
man beispielsweise den Fall, in dem ein Blade ein Anwachsen der
Inanspruchnahme detektiert, die zu einem Leistungsverbrauch führen würde, der
die zugeteilte Leistung einschließlich des Servicefaktors übersteigt.
Falls die zusätzliche
Leistung nicht verfügbar
ist, würde
das Erlauben an das Blade den höheren
Verbrauch zu akzeptieren, eine Überstrombedingung
hervorrufen können,
die die Spannungsversorgung abschalten könnte. Solch ein Vorgang könnte sich
durch das System fortsetzen und ein katastrophales Abschalten des
gegenwärtigen Systems
verursachen und zusätzlicher
Systeme, falls sie versuchen, die zusätzliche Last aufzunehmen. Um
diesen Vorgang auszuschließen,
verringert die Drosselschaltung 44 sofort die CPU Taktfrequenz und
informiert den Blade Managementkontroller 37. Der Blade
Managementkontroller kann wiederum zusätzliche Leistung von dem Gehäusemanagementkontroller 12 anfordern.
Falls zusätzliche
Leistung verfügbar
ist, wird die zugewiesene Leistung für das Gerät erhöht und die Taktfrequenz kann
auf ihren nominalen Wert zurückgesetzt
werden. Der Gehäusemanagementkontroller 12 umfasst
die Schaltungen 47, die CPU 46 und den Speicher 45,
der Anweisungen zum Verwalten der Betriebssteuerung der verschiedenen
in dem Gehäuse 10 installierten
Komponenten enthält,
einschließlich,
aber ohne darauf beschränkt
zu sein, den Server Blades 11, den Spannungsversorgungen 14,
den Speichergeräten 13 und Kommunikationen
zwischen dem Gehäuse 10 und anderen
Informationsverarbeitungssystemen. In einem Beispiel können Anweisungen
in dem Speicher 45 Geräteleistungsanforderungen 40 empfangen, können die
Anforderungen mit dem zugeteilten Systemleistungsbudget vergleichen
und können
die verschiedenen Geräte,
auf der Basis der Anweisungen zugeteilter Leistung, modifizieren.
Zusätzliche
Anweisungen, die in dem Speicher 45 gespeichert sind, werden
unten diskutiert.
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Im
Betrieb variiert die elektrische Leistung, die benötigt wird,
um das oben beschriebene System zu betreiben in Abhängigkeit
von dem Volumen der rechen- und
transaktionsbasierten Aufgaben, die von dem System behandelt werden.
Die Last kann ebenfalls im Laufe des Tages variieren. Beispielsweise kann
ein Server der Makler-Geschäftsvorgänge durchführt während der
Geschäftszeiten
eine wesentlich höhere
Nutzung aufweisen und mehr Leistung erfordern, jedoch ist er in
anderen Zeiten wenig ausgelastet. Es ist möglich Leistung wie gefordert
bereitzustellen und die bereitstellenden Spannungsversorgungen bei
oder in der Nähe
ihres maximalen Betriebswirkungsgrades zu halten. Im Wesentlichen
haben alle Komponenten, die dem Server System 1 zugeordnet
sind, einen bekannten Leistungsverbrauch. Um sie effizient zu betreiben,
wird ein Leistungszuweisungsbudget mit geschätztem Leistungsverbrauch der
verschiedenen Komponenten des Systems aufgestellt. Eine Leistungszuweisung
auf der Grundlage der geschätzten
Leistung kann wesentlich größer sein,
als die gegenwärtig
tatsächlich,
während einer
mittleren Belastung des Server Systems verbrauchten Leistung. Während des
Betriebs stellt der Leistungsmessungssensor 30 dem Blade
Managementkontroller 37, der wie oben beschrieben, auf
jedem Blade 11 angebracht ist, die tatsächlich von jedem Blade 11 verbrauchte
Leistung bereit. Der Blade Managementkontroller 37 steuert
die Leistungszuweisung an jedes der Geräte auf Blade 11 auf
der Grundlage der Leistungszuweisung des Gehäusemanagementkontrollers 12.
Die Leistungsverbrauchsdaten werden von dem Blade Managementkontroller 37 auf
jedem Blade 11 verwendet, um zu versuchen die Spannungsversorgungen 14 effizient zu
betreiben. Wie oben beschrieben kann der mittlere Leistungsverbrauch
geringer sein, als die zugewiesene Leistung, was in einem Überschuss
an zugewiesener Leistung an ein spezielles Gerät resultiert.
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In
einem Betriebsbeispiel ist die einem Gerät zugewiesene Leistung, wie
etwa dem Blade 11 mit einem Sicherheitsfaktor eingestellt,
sodass die eingestellte Arbeitsfähigkeitskennzahl
(working power number) geringer ist als die ursprüngliche
Zuweisung. Beispielsweise fordert Blade 11 500 Watt von dem
Gehäusemanagementkontroller 12 an
und bekommt diese zunächst
zugewiesen. Der Blade Managementkontroller kann die zugewiesene
Leistung mit einem Sicherheitsfaktor multiplizieren, beispielsweise
0,9 und verwendet 450 Watt als die Nenn-Blade-Arbeitsleistungszahl (nominal
blade working power) und stellt 50 Watt als Sicherheitsmarge bereit. Der
Sicherheitsfaktor kann in dem Bereich von 0,8-0,95 liegen. Die Sicherheitsmarge liefert
einen Leistungspuffer, der dabei hilft zu vermeiden, dass Stromstöße die zugewiesene
Leistung übersteigen bevor
Abhilfemaßnahme
initiiert werden können. Falls
beispielsweise während
des Betriebs festgestellt wird, dass der tatsächliche Leistungsverbrauch 450
Watt übersteigt,
wird das Blade sofort zurückgedrosselt
und zusätzliche
Leistung von dem Gehäusemanagementkontroller 12 angefordert.
Falls die Leistung verfügbar
ist, wird die Leistung dem Blade 11 zugewiesen. Der Betrag
der angeforderten Leistung, beispielsweise zusätzliche 10%, wird der ursprünglichen
Leistungszuweisung hinzugerechnet. In diesem Beispiel ist die neue
Leistungszuweisung 550 Watt und die neue Sicherheitsschwelle ist
495 Watt mit einer Sicherheitsmarge von 55 Watt. Falls die zugewiesene
Leistung noch immer nicht ausreicht, kann der Anforderungszyklus
wiederholt werden. In einer Ausführungsform
kann der Betrag der geforderten Leistung anpassungsfähig größer gemacht
werden bis genügend
Leistung zugewiesen ist.
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In
einem anderen Betriebsbeispiel fordert das Blade 11 zusätzliche
Leistung von dem Gehäusemanagementkontroller 12 an.
Die zusätzliche
Leistung kann bei Betrachtung des Leistungsbudgets ohne Einschalten
von zusätzlichen
Spannungsversorgungen nicht verfügbar
sein, wodurch sich die mittlere Belastung über die Spannungsversorgungen zu
einem weniger effizienten Arbeitspunkt verringert. Der Gehäusemanagementkontroller
wird zuerst den Blade Managementkontroller 37 von jedem
Blade abfragen, um festzustellen, ob die von den Blades verbrauch te
Leistung geringer als ihre zugewiesene Leistung ist. Falls ein spezielles
Blade weniger als seine zugewiesene Leistung verbraucht, kann der Gehäusemanagementkontroller 12 fordern,
dass das Blade einen Teil der zugewiesenen Leistung an das Systemleistungsbudget
zurückgibt.
Beispielsweise kann ein zweites Blade im Mittel 300 Watt von seinen zugewiesenen
500 Watt verbrauchen. Der Gehäusemanagementkontroller
erlaubt dem zweiten Blade eine mittlere Leistung, die mit einem
Sicherheitsfaktor, beispielsweise 1,3 multipliziert ist, zu behalten und
fordert, dass die verbleibenden 110 Watt wieder dem Systemleistungsbudget
zugestanden werden. Der Servicefaktor kann in dem Bereich von 1,1-1,35 liegen.
Andere Situationen können
dazu führen,
dass der Gehäusemanagementkontroller
wieder Leistung zurückfordert.
Beispielsweise kann der Gehäusemanagementkontroller
feststellen, dass die zugewiesene Leistung verursacht, dass mehr
Spannungsversorgungen eingeschaltet sind als die tatsächlich von dem
Gehäuse
gezogene Leistung erfordert, wodurch der Wirkungsgrad verringert
wird. Der Gehäusemanagementkontroller
kann Geräte
auffordern, wie etwa Blades 11 ihre Leistungszuweisungen
bis zu einem Punkt zu verringern, bei dem wenigstens eine Spannungsversorgung
abgeschaltet werden kann, wodurch der Wirkungsgrad der verbleibenden
aktivierten Spannungsversorgungen ansteigt.
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Zusätzlich unter
Bezugnahme auf die 3 zeigt ein Flussdiagramm ein
nichtbeschränkendes Beispiel
der vorliegenden Offenbarung zum effizienten Verwalten und Zuweisen
von Leistungen in einem Informationsverarbeitungssystem, wie etwa
dem in den 1 und 2 beschriebenen
Server System. Der Prozess ist in Prozesssequenzen A-G aufgebrochen
worden. Alle Sequenzen A-G starten in dem logischen Block 101.
In der Sequenz A kann ein Gerät, wie
etwa ein Server Blade 11 ein plötzliches Anwachsen der Durchsatzleistung
erfahren, wodurch mehr Leistung erforderlich wird. Falls der Betrag
der geforderten Leistung größer als
der durch den Sicherheitsfaktor eingestellten zugewiesenen Leistung
ist, fordert der Blade Managementkontroller 37 auf diesem speziellen
Blade 11 den Managementkontroller 12 im logischen
Block 102 auf, diesem speziellen Blade mehr Leistung zuzuweisen
und geht zur Sequenz B über.
In der Sequenz B empfängt der
Gehäusemanagementkontroller 12 die
Anforderung nach mehr Leistung, vergleicht die angeforderte Leistung
mit dem zugewiesenen Leistungsbudget und bestimmt in dem logischen
Block 103, ob genügend
zusätzliche Leistung
der Spannungsversorgungen 14 verfügbar ist. Falls genügend Leistung
verfügbar
ist, wird sie dem Gerät
zugewiesen und die zugewiesene Leistung wird von dem gesamten verfügbaren Leistungsbudget
abgezogen. Der Prozess kehrt bei Block 106 zum Start zurück und erwartet
eine weitere Änderung der
Leistung.
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In
der Sequenz C ist nicht genügend
Leistung, wie in dem logischen Block 103 bestimmt, verfügbar. Der
Gehäusemanagementkontroller 12 fragt jedes
Gerät wie
etwa die anderen Blades 11 und die Datenspeichergeräte 13 ab,
um in dem logischen Block 113 zu bestimmen, ob die gegenwärtig von
jedem Gerät
verbrauchte Leistung geringer als die dem Gerät gegenwärtig in dem zugewiesenen Leistungsbudget
zugewiesene Leistung ist. Wie vorhin diskutiert, kann jedes Gerät eine mittlere
Leistung messen, die von dem Gerät
verbraucht wurde. Falls von einem Gerät weniger Leistungen verbraucht
wird, kann der Gehäusemanagementkontroller
in dem logischen Block 114 berechnen, ob der Unterschied
in der verbrauchten Leistung gegenüber der zugewiesenen Leistung,
die auch als Überschussleistung
bezeichnet wird, die Leistungsanforderung des logischen Blocks 102 befriedigt,
ohne die Notwendigkeit eine zusätzliche
Spannungsversorgung 14 zu aktivieren. Falls genügend Leistung,
ohne die Notwendigkeit zur Aktivierung einer zusätzlichen Spannungsversorgung
vorhanden ist, wird, in dem logischen Block 115, die Leistung
von dem Gerät
angefordert. In dem logischen Block 130 wird die Leistung
dem Leistungsbudget zurückgegeben
und die Sequenz kehrt durch 131 zu dem logischen Block 103 zurück, um zu bestimmen,
ob diese Aktion die erforderliche Leistung befriedigt.
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In
der Sequenz D, werden beide, der Fall in dem es keine Geräte gibt,
die weniger als die ihnen in dem logischen Block 113 zugeordnete
Leistung verwenden und der Fall, bei dem selbst ein Unterschied
zwischen der zugewiesenen und der gegenwärtigen Leistung nicht ausreicht,
in dem logischen Block 116 bestimmt die Logik, ob zusätzliche
Spannungsversorgungen verfügbar
sind. Falls Spannungsversorgungen verfügbar sind, werden sie in dem
logischen Block 117, wie erforderlich, aktiviert. Die zusätzliche
Leistungskapazität
wird dem gesamten Leistungskapazitätsbudget in dem logischen Block 118 hinzugefügt und die
Sequenz kehrt durch 119 zu dem logischen Block 103 zurück, um zu
bestimmen, ob diese Aktion die Leistungsanforderung befriedigt.
Wenn die Anforderung erfüllt
wird, bewegt sich die Sequenz, wie angezeigt, entlang dem Pfad B.
Wenn die Anforderung nicht erfüllt
wird, zweigt sie nochmals zur Sequenz C zurück.
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In
der Sequenz E sind keine zusätzlichen Spannungsversorgungen
verfügbar.
Die Leistungsanforderung wird in dem logischen Block 121 verneint
und ein Alarm/Anzeige wird in dem logischen Block 122 an
die Managementkonsole (nicht gezeigt) geschickt. Die Sequenzen B,
C, D und E werden iterativ durchlaufen in dem Versuch die aktivierten Spannungsversorgungen
bei dem optimalen Wirkungsgrad zu halten.
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Die
Sequenzen F und G sind auf Ereignisse gerichtet bei denen die Leistungsanforderungen
wesentlich durch Entfernen oder Abschalten von Gerten verringert
wurden. Die Sequenz F stellt in dem logischen Block 107 fest,
wenn ein Gerät
entfernt oder abgeschaltet wurde. Die Leistung, die solch einem Gerät zugewiesen
war, wird wieder zu dem Systemleistungsbudget hinzu addiert. Die
Logik stellt dann fest, ob das Abschalten einer Spannungsversorgung den
gesamten Leistungswirkungsgrad verbessern würde. Falls das Abschalten der
Spannungsversorgung den gesamten Leistungswirkungsgrad nicht verbessern
würde,
kehrt das System in dem logischen Block 112 zum Start zurück. Falls
das Abschalten einer Spannungsversorgung den Wirkungsgrad verbessern
würde,
wird in dem logischen Block 110 die Versorgung abgeschaltet
und in dem logischen Block 111 wird die Leistungskapazität der abgeschalteten
Versorgung von dem verfügbaren
Systemleistungsbudget entfernt. Das System kehrt in dem logischen
Block 112 zum Start zurück
und erwartet eine weitere Leistungsanforderung.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die vorliegende Offenbarung in einen Satz von Anweisungen in
einem computerlesbaren Medium eingebettet sein, das umfasst: ROM,
RAM, CD, DVD, eine Festplatte, ein Flash Speichergerät oder irgendein anderes
computerlesbares Medium, bereits bekannt oder unbekannt, das, wenn
es ausgeführt
wird ein Informationsverarbeitungssystem beispielsweise das Informationsverarbeitungssystem 1 veranlasst
ein Verfahren der vorliegenden Offenbarung zu implementieren. Beispielsweise
enthält
in einer veranschaulichenden Ausführungsform ein computerlesbares
Medium einen Satz von ausführbaren
Anweisungen, die bei ihrer Ausführung
durch das Informationsverarbeitungssystem 1 ein Verfahren
zum Verwalten der Leistung in dem Informationsverarbeitungssystem 1 ausführen. Das
Verfahren umfasst das Ausführen
eines Programms, sodass Hardware und Firmware des Informationsverarbeitungssystems 1,
wie oben beschrieben, eine logische Sequenz, wie in A-G veranschaulicht,
ausführen,
um den Wirkungsgrad der Spannungsversorgungen des Informationsverarbeitungssystems 1 zu
verwalten.
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Obwohl
die vorliegende Offenbarung oben mit Bezug auf Module beschrieben
worden sind, die Leiterplatterintegrierte Prozessoren aufweisen,
sollte verstanden werden, dass sie vorliegende Offenbarung Hardware
Implementierungen in dedizierten Schaltkreisen, Sensoren und/oder
Firmware umfassen kann, die auf verschiedenen Gehäusemodulen vorhanden
sein können,
wie etwa Speichermodule zum Bestimmen und/oder zum Steuern der Leistungsverteilung
von solchen Modulen.
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Das
oben beschriebene System ist mit Bezug auf Spannungsversorgungen
beschrieben worden, die darauf gespeicherte Wirkungsgraddaten aufweisen.
Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung auch Systeme
umfasst, bei denen die Wirkungsgraddaten der Spannungsversorgung
einer vorbestimmten Spannungsversorgung in einem Speicher des Server
Systems gespeichert ist, wie etwa in dem Gehäusemanagementkontroller 12.
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Obwohl
verschiedene Ausführungsformen gezeigt
und beschrieben worden sind, können
verschiedene Modifikationen und Ersetzungen daran gemacht werden,
ohne von dem Geltungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Demzufolge
soll verstanden werden, dass die Bespiele dieser Offenbarung für Zwecke
der Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung vorgestellt worden sind.