[發明專利]一種提高系統功率密度的方法和裝置

在審

• 申請號: 201711036385.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107818033A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 康磊
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F11/26
• 分類號: G06F11/26;G06F11/30
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 張靖

技術領域

本發明涉及板卡測試評估技術領域，具體涉及一種提高系統功率密度的方法和裝置。

背景技術

目前在計算機領域對計算能力的要求與日俱增，隨之而來的是處理器為滿足計算能力的需求，功率也越來越大，導致系統的功耗不斷增大，從而導致供電PSU的功率增大。

通常功率越大的PSU其尺寸也越大，導致整個系統的尺寸增大。目前服務器行業對于系統的功率密度要求越來越高，高的功率密度帶來的好處是顯著的，在不損失性能的基礎上可以降低成本。

提高功率密度的方法使系統下處理器在不降低其性能的基礎上，選用更小功率的PSU，從而縮小整個系統的尺寸，以達到目的。服務器整個系統的功耗，一般情況下處理器可以占到40%-60%之間，甚至更高。

通常處理器工作在越高頻率其功率越高，但是處理器的工作頻率與整機性能并沒有必然聯系，因此通過使處理器降頻，可以實現限制整個系統功耗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：當前已有的實現系統整體功耗降低的方法，是通過PSU自帶的PMBUS總線，以數字總線的方式來通知到處理器，當PSU發現自身功耗過高時刻則會做降頻處理。

如圖1所示，PSU（power supply unit 電源供給單元）與處理器之間通過電源管理總線PMBUS總線互聯，其中PMBUS_alert信號是低電平有效，當PSU偵測到自身功耗過高時刻，PSU會將PMBUS_alert信號拉低，來通知處理器進行降頻。

PSU偵測自身功功耗，會將偵測到的模擬信號轉換為數字信號，再與寄存器中設定好的閾值進行比較，給出判斷，是將PMBUS_alert信號拉高還是拉低。

上述技術中通過PMBUS總線來完成通信，該方法涉及了模擬信號轉換數字信號的處理，存在時間的延遲，所有PSU的功耗需要覆蓋此部份延時的功率損耗，因此PSU的尺寸會限制在這一方面。

針對上述問題，本發明提供一種提高系統功率密度的方法和裝置，通過一種純模擬的方式來控制CPU處理器降頻，控制整機功耗，響應速度更快。

本發明所采用的技術方案為：

一種提高系統功率密度的方法，所述方法利用一個比較器將PSU的偵測電壓Vout與基準電壓Vref對比，通過比較器輸出的降頻信號控制CPU的頻率調整，從而調整整機設備的功耗。

所述偵測電壓Vout通過在PSU的供電線路上串聯精密電阻R，偵測精密電阻R兩端的電壓得到，實現了電流信號轉換為電壓信號。

所述方法的內容還包括：

通過一個誤差放大器對精密電阻R兩端的電壓（電壓為流過精密電阻的電流與精密電阻阻值的乘積）進行放大，提高信號抗干擾能力。

所述偵測電壓Vout與基準電壓Vref（Vref/R= PSU基準電流）經過比較器對比，當整機功耗過高，偵測電壓Vout增加，當偵測電壓Vout大于基準電壓Vref時，比較器輸出的降頻信號為負，CPU降頻，整機功耗降低。

所述偵測電壓Vout與基準電壓Vref（Vref/R= PSU基準電流）經過比較器對比，當整機功耗降低，偵測電壓Vout減小，當偵測電壓Vout小于基準電壓Vref時，比較器輸出的降頻信號為正，CPU根據系統狀態，提升頻率。

一種提高系統功率密度的裝置，所述裝置包括精密電阻R，比較器，其中：

精密電阻R串聯在PSU的供電線路上；

精密電阻R兩端的電壓與基準電壓Vref（Vref/R= PSU基準電流）經過比較器對比，輸出降頻信號。

所述裝置還包括一個誤差放大器，所述誤差放大器連接于精密電阻R兩端，對精密電阻R的電壓（電壓為流過精密電阻的電流與精密電阻阻值的乘積）進行放大，輸出偵測電壓Vout，從而提高信號的抗干擾能力。

本發明的有益效果為：

本發明通過靈活運用模擬器件實現對整機功耗的偵測，純模擬方式的控制控制整機功耗，速度更快，相比于數字控制的方式則更加簡單，可以做到更高更快速響應功耗調整，從而進一步減小PSU的尺寸，將系統的整機的功率密度提升，同時因為減小了PSU的體積，從而可以節省成本，提高效益。

附圖說明

圖1為PSU通過PMBUS總線控制CPU降頻示意圖；

圖2為本發明裝置示意圖。

具體實施方式

根據說明書附圖，結合具體實施方式對本發明進一步說明：

實施例1

如圖2所示，一種提高系統功率密度的裝置，所述裝置包括精密電阻R，比較器，其中：