JP4307461B2 - 消費電力監視が内蔵されているメモリモジュール - Google Patents

Description

本発明はコンピュータに関し、特にコンピュータのメモリサブシステムに関する。本明細書では、「従来技術」と記された関連技術のみが従来技術と認めたものである。

本発明は、メモリモジュールに搭載されている揮発性メモリデバイスの消費電力、特に複数の揮発性メモリデバイスの消費電力を監視するメモリモジュールを提供することを目的としている。

特許請求の範囲で定義されている本発明は、メモリモジュールによって消費電力を追跡しようとするものである。たとえば、コンピュータシステム（サーバ等）内でメモリモジュールは、自身の消費電力を積極的に監視することができる。次いで、メモリモジュールは、コンピュータシステム自体が必要に応じてアクセスできる消費電力データを保持しあるいは通知させることができる。本明細書では、「モジュール」は、コンピュータに挿抜可能なＰＣＩカード、ＤＩＭＭ、フラッシュカード、又はＵＳＢフラッシュドライブ等の装置を指す。「メモリモジュール」は、メモリを備えるモジュールを指すが、他の機能を有するものであってもよい。

本発明は、故障に繋がる危険性がある状況を正確に監視し、過度の電力消費が関係するシステム障害時に診断データソースを提供する。消費電力を自己監視するモジュールは、かなり正確なデータをユーザ及び／又はシステムに提供することができるので、これは誤りが発生しやすい理論的な測定又は推定と比べて著しい利点である。本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、図面を参照しながら行われる以下の説明で明らかになるであろう。

本発明の１実施形態によるメモリモジュールＡＰ１は、４つのメモリデバイスＭＤ１〜ＭＤ４、クロック／コマンドロジック１１、及び電力トラッカ２０を備えている。電力トラッカ２０は、電力センサ２１、電力プロセッサ２３、及び不揮発性メモリ２５を備えている。例示を目的として、メモリモジュールＡＰ１は、４つのメモリデバイスＭＤ１〜ＭＤ４を有するように示しているが、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ）構成又はデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）構成のいずれかで８つ又はそれ以上の揮発性メモリデバイスがより一般的である。

メモリアクセスをアドレス／コマンドバス２７から受け取り、データはデータバス２９から転送される。電力センサへ入力される電力３１と接地３３とが示されているが、電力３１及び接地３３は、当該技術分野において既知のようにメモリモジュールＡＰ１のすべての構成要素に配置されている。電力センサ２１はデジタル電力監視データを電力プロセッサ２３に提供する。電力プロセッサ２３はデータバス２９及びアドレス／コマンドバス２７を監視していて、電力測定中に生じる動作状況（たとえば、アクセスモード、周波数、及びタイリングパターン）が関係するデータを収集する。電力プロセッサ２３はデータにタイムスタンプを付し、そのデータを不揮発性メモリ２５に記憶させる。

外部からの要求に応答して、電力プロセッサ２３は累積しているデジタル電力監視データを専用の電力トラッカインタフェースバス３５によって外部装置へ、たとえば電力追跡ソフトウェアによる使用のために、送ることができる。代替の実施形態としては、電力監視データが共通のデータバスを介して送られる。この専用バス手法は、システムパワーがダウンし、待機電力しか利用できないときに電力監視データを容易に得ることができる点から好ましい。

電力トラッカ２０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。代替の実施形態として、フィールドプログラマブルアレイ（ＦＰＧＡ）、離散電力センサを採用して、不揮発性メモリを備えなくてもよい。電力トラッカ２０は、他のメモリサブシステムでの消費電力を含めないメモリモジュール自体の消費電力を測定するために、（メモリモジュールＡＰ１以外の）他のメモリサブシステムから切り離されている。

業界の各種メモリ供給業者から入手する構成要素は、共通する動作モード及び周波数であっても消費電力が異なるため、この切り離しは、個々のモジュールの電力抜き取り（消費電力）を正確に通知させるのに必要である。消費電力は、システムの色々な動作状況（たとえば、アクセスモード、周波数、及びタイリングパターン）の下でリアルタイムに計算することができる。インストールされた各モジュールは、単一の出力（ＤＩＭＭ上でサポートされているメモリ技術により決まる、監視対象の電圧レール毎に）をコンピュータシステムに提供させることができ、これはシステム設計者の裁量で配線されて、各モジュールの消費電力を求めるのに使用することができる。

ユーザあるいは包括システム(incorporating system)上で実行されている保守プログラムが、不揮発性メモリ２５内の電力監視データにアクセスすることができる。このデータを監視して、問題になる状況を検出することができる。さらに、保守プログラムは電力履歴を作成してハードディスク又はその他の不揮発性記憶装置に記憶させることができる。

本発明の方法Ｍ１が図２でフローチャートにされている。方法Ｍ１はメモリモジュールＡＰ１用に合わせてあるが、本発明を使って他のメモリモジュールに適用することが可能である。一方で、本発明は、このようなメモリモジュールに適用することができる他の方法も提供する。

方法セグメントＳ１において、電力センサ２１は、電力線３１及び接地線３３を監視することによって、求めようとする消費電力に対応するデジタル信号を生成する。モジュールＡＰ１では、これは、電力に対応するアナログ信号を生成することと、次いでこのアナログ信号をデジタルに変換することを含んでいる。

方法セグメントＳ２において、電力プロセッサ２３は消費電力データを警告しきい値と比較する。しきい値を超える場合、方法セグメントＳ３において、電力プロセッサは、たとえば専用電力トラッカインタフェースバス３５を介して警告を発する。別法として、警告フラグを不揮発性メモリ２５に立てることもできる。警告が発せられるか否かに関わりなく、方法Ｍ１は方法セグメントＳ４に進む。

方法セグメントＳ４において、電力プロセッサ２３は消費電力データにタイムスタンプを付ける（消費電力に関連させて時間を示すデータを付加する）。さらに、現在のメモリアクセスモード等のデータを消費電力データに関連付けることもできる。

方法セグメントＳ５において、電力プロセッサ２３はタイムスタンプの付いている消費電力データを不揮発性メモリ２５に記憶させる。方法セグメントＳ６において、包括システムは電力監視データを不揮発性メモリ２５から読み出す。図示の方法では、都合のよいときに、たとえばメモリデバイスが包括システムからの要求で過度のビジー状態になっていないときに、メモリデバイスへ転送することができる。また、電力障害時に、最新の電力データを不揮発性メモリに保存することができる。

別な方法として、不揮発性メモリ２５からのデータをメモリデバイスＭＤ１〜ＭＤ４に転送して、より大きなメモリ容量を電力履歴データの記憶に利用するようにしても良い。しかし実際には、不揮発性メモリ２５を頻繁にポーリングすることにより、履歴をさらに大容量のハードディスクに累積することができる。

本発明は、異なる数のメモリデバイス、異なるタイプのメモリデバイス、及び異なるフォームファクタ（ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、フラッシュカード）に対応することができる。さらに、本発明は、様々な方法での消費電力管理を提供するものである。これら及び他の例示した実施形態の変形及び例示の実施形態に対する変更が、請求範囲の範囲内で可能である。

本発明のメモリモジュールの１実施態様の概略図である。 本発明の方法の１実施態様のフローチャートである。

符号の説明

１１ クロック／コマンドロジック
２０ 電力トラッカ
２３ 電力プロセッサ
２５ 不揮発性メモリ
２７ アドレス
２９ データ
３５ 電力トラッカインタフェース

Claims (6)

1. 揮発性メモリデバイスと、
   前記メモリデバイスの消費電力に対応するデジタルデータを生成する電力センサと、
   前記デジタルデータを記憶する不揮発性メモリと、
   前記デジタルデータが前記不揮発性メモリに記憶されるときに、前記デジタルデータに時間的データを関連付ける電力プロセッサと、
   を備えることを特徴とするコンピュータに挿抜可能なメモリモジュール。
2. 前記電力プロセッサは前記デジタルデータを前記不揮発性メモリから前記メモリデバイスに転送することを特徴とする請求項１記載のコンピュータに挿抜可能なメモリモジュール。
3. 電力トラッカバスをさらに備え、前記電力プロセッサは、前記データを前記不揮発性メモリから外部装置に前記電力トラッカバスを介して転送することを特徴とする請求項１記載のコンピュータに挿抜可能なメモリモジュール。
4. 前記電力プロセッサは前記デジタルデータを前記不揮発性メモリから前記メモリデバイスに転送することを特徴とする請求項３記載のコンピュータに挿抜可能なメモリモジュール。
5. コンピュータに挿抜可能なメモリモジュールのメモリデバイスが消費する電力に対応するデジタルデータを生成するステップと
   前記デジタルデータを不揮発性メモリに記憶するステップと、
   前記記憶するステップの前に前記デジタルデータにタイムスタンプを付すステップと、
   前記デジタルデータの転送要求に応答して、前記デジタルデータを前記メモリモジュールから転送するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
6. 前記デジタルデータは、専用電力トラッカバスを介して前記メモリモジュールから転送されることを特徴とする請求項５記載の方法。

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