專利名稱：一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，具體是利用一種基于任務(wù)調(diào)度的SAS RAID卡電源自動(dòng)降耗方法，來解決SAS RAID卡功耗及散熱問題。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的服務(wù)器產(chǎn)品，隨著客戶應(yīng)用需求的不斷變化，其外插板卡的種類和規(guī)格也隨之變化，目前主流的外插SAS RAID卡，其功耗在30W 50W，平均每款服務(wù)器外插板卡的數(shù)量在3 5片，因此在對(duì)包含SAS RAID卡的系統(tǒng)中，進(jìn)行服務(wù)器系統(tǒng)級(jí)的功耗評(píng)估中，如何合理實(shí)現(xiàn)SAS RAID卡電源自動(dòng)降耗是非常重要的因素之一。在之前的SAS RAID卡使用中，一般是將SAS RAID卡的電源所有的項(xiàng)上的MOSFET 均打開，為卡所設(shè)計(jì)的電源部分全負(fù)荷運(yùn)行，此種情況下，卡消耗的功率較大，發(fā)熱量較高； SAS RAID外插卡安裝在服務(wù)器系統(tǒng)中，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，SAS RAID卡會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)量大小及實(shí)時(shí)性，運(yùn)算負(fù)荷在不斷變化中，例如在系統(tǒng)空閑時(shí)，SAS RAID卡運(yùn)算負(fù)荷最小，此時(shí)已不需要電源提供的全負(fù)荷工作，關(guān)閉多余的相電流即可維持卡的正常工作，同時(shí)由于SAS RAID卡為單位面積上元器件密度較大的板卡，關(guān)閉的當(dāng)前任務(wù)不需要電源，不但可以節(jié)省電能，同時(shí)降低板卡本身的溫升，增強(qiáng)元器件的溫度穩(wěn)定性，提高功耗效率，針對(duì)以上的問題，通過深入分析，我們總結(jié)了一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，利用任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化來實(shí)現(xiàn)電源項(xiàng)的增減及電壓的調(diào)整，通過參與工作的內(nèi)存顆粒的個(gè)數(shù)以及系統(tǒng)根據(jù)該P(yáng)ECI槽位的數(shù)據(jù)流量估算負(fù)載的變化，SAS RAID卡上共有5顆內(nèi)存芯片，參與工作的內(nèi)存顆粒個(gè)數(shù)通過對(duì)片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)電源自動(dòng)降耗；系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元，數(shù)字電位器控制單元，MOSFET模組單元，遠(yuǎn)程管理接口單元，其中
數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元采用通用的單片機(jī)系統(tǒng)，具體采用了 ATMEGA641可編程微控制器，通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值， 綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大??；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源1.8V 的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定；數(shù)字電位器控制單元采用ISL90727芯片，通過I2C與數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元通信；MOSFET模組單元包括三個(gè)項(xiàng)功率輸出；遠(yuǎn)程管理接口單元提供網(wǎng)絡(luò)接口，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程管理接口單元采用W5100單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片；
數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置是體系結(jié)構(gòu)的核心，負(fù)責(zé)通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值，綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大??；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源1. 8V的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定 MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定，即根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求，提供合理的功耗，同時(shí)維持相應(yīng)的散熱量即可保持SAS RAID卡正常運(yùn)行，以此節(jié)約能源；遠(yuǎn)程管理接口單元連接于通用的網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)使管理員遠(yuǎn)程獲得SAS RAID卡的電壓與電流狀態(tài)信息，步驟如下
①針對(duì)SASRAID卡IO 口電源1.8V，參與供電的電源輸出MOSFET項(xiàng)數(shù)量根據(jù)任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)負(fù)載增大到一定值時(shí)，自動(dòng)喚醒休眠M(jìn)OSFET項(xiàng)，保證整體輸出電流容量；
②按照所設(shè)計(jì)SASRAID卡，對(duì)IO 口電源1.8V輸出電流的需求，將電源電流分為2A、 4A、6A三個(gè)輸出等級(jí)，即分別對(duì)應(yīng)打開一項(xiàng)M0SFET、打開兩項(xiàng)MOSFET和打開三項(xiàng)MOSFET ；
③針對(duì)主芯片電源，由于RAID芯片在不同工作頻率下提供相適應(yīng)的電壓值在1.OV與 1. 2V之間波動(dòng)，根據(jù)任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化，當(dāng)運(yùn)算負(fù)載較輕時(shí)，芯片工作電壓在1. OV附近， 當(dāng)運(yùn)算負(fù)載較重時(shí)，芯片需要工作電壓在1. 2V附近。通過對(duì)IO 口電源1. 8V輸出電流調(diào)節(jié)成不同檔位，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)算負(fù)載的情況下，對(duì)電源輸出電路的合理利用，節(jié)約功耗，降低發(fā)熱量。主芯片電源輸出電壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，在估算出不同運(yùn)算負(fù)載的情況下，利用數(shù)字電位器對(duì)電源輸出電壓的進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，提高主芯片的性能/功耗比，降低主芯片發(fā)熱量。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是以基于任務(wù)調(diào)度為理論支撐點(diǎn)，通過對(duì)電流調(diào)節(jié)成不同檔位、電源輸出電壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)降低功耗，利用任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化來實(shí)現(xiàn)電源項(xiàng)的增減及電壓的調(diào)整，通過參與工作的內(nèi)存顆粒的個(gè)數(shù)以及系統(tǒng)根據(jù)該P(yáng)ECI槽位的數(shù)據(jù)流量估算負(fù)載的變化，SAS RAID卡上共有5顆內(nèi)存芯片，參與工作的內(nèi)存顆粒個(gè)數(shù)通過對(duì)片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)電源自動(dòng)降耗；因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。


圖1 一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗控制流程圖。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖對(duì)本發(fā)明的方法作以下詳細(xì)地說明。本發(fā)明提供了一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法，解決了 SAS RAID 卡功耗大、散熱溫度不均衡的問題。如圖1所示，包括數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元，數(shù)字電位器控制單元 (ISL90727), MOSFET模組單元，遠(yuǎn)程管理接口單元。數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元采用通用的單片機(jī)系統(tǒng)，具體采用了 ATMEGA641可編程微控制器，通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值，綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大??；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源 1. 8V的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定；數(shù)字電位器控制單元采用ISL90727芯片，通過I2C與數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元通信；MOSFET模組單元包括三個(gè)項(xiàng)功率輸出；遠(yuǎn)程管理接口單元提供網(wǎng)絡(luò)接口， 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程管理接口單元采用W5100單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片；
數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置是體系結(jié)構(gòu)的核心，負(fù)責(zé)通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值，綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大小；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源1. 8V的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定 MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定，即根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求，提供合理的功耗，同時(shí)維持相應(yīng)的散熱量即可保持SAS RAID卡正常運(yùn)行，以此節(jié)約能源；遠(yuǎn)程管理接口單元連接于通用的網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)使管理員遠(yuǎn)程獲得SAS RAID卡的電壓與電流狀態(tài)信肩、ο與SAS RAID卡的電源控制結(jié)構(gòu)體系相比，這種新型的體系結(jié)構(gòu)具有智能化、靈活兼容性與擴(kuò)展特性等特性。不僅滿足實(shí)際運(yùn)行了的要求，而且節(jié)省了電能成本，提高了板卡的性能功耗比。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法，其特征在于利用任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化來實(shí)現(xiàn)電源項(xiàng)的增減及電壓的調(diào)整，通過參與工作的內(nèi)存顆粒的個(gè)數(shù)以及系統(tǒng)根據(jù)該 PECI槽位的數(shù)據(jù)流量估算負(fù)載的變化，SAS RAID卡上共有5顆內(nèi)存芯片，參與工作的內(nèi)存顆粒個(gè)數(shù)通過對(duì)片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)電源自動(dòng)降耗；系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元，數(shù)字電位器控制單元，MOSFET模組單元，遠(yuǎn)程管理接口單元，其中數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元采用通用的單片機(jī)系統(tǒng)，具體采用了 ATMEGA641可編程微控制器，通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值， 綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大??；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源1. 8V 的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定；數(shù)字電位器控制單元采用ISL90727芯片，通過I2C與數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元通信；MOSFET模組單元包括三個(gè)項(xiàng)功率輸出；遠(yuǎn)程管理接口單元提供網(wǎng)絡(luò)接口，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程管理接口單元采用W5100單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片；數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置是體系結(jié)構(gòu)的核心，負(fù)責(zé)通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值，綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大??；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SAS RAID卡IO 口電源1. 8V的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定 MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定，即根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求，提供合理的功耗，同時(shí)維持相應(yīng)的散熱量即可保持SAS RAID卡正常運(yùn)行，以此節(jié)約能源；遠(yuǎn)程管理接口單元連接于通用的網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)使管理員遠(yuǎn)程獲得SAS RAID卡的電壓與電流狀態(tài)信息，具體步驟如下①針對(duì)SASRAID卡IO 口電源1.8V，參與供電的電源輸出MOSFET項(xiàng)數(shù)量根據(jù)任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)負(fù)載增大到一定值時(shí)，自動(dòng)喚醒休眠M(jìn)OSFET項(xiàng)，保證整體輸出電流容量；②按照所設(shè)計(jì)SASRAID卡，對(duì)IO 口電源1. 8V輸出電流的需求，將電源電流分為2A、 4A、6A三個(gè)輸出等級(jí)，即分別對(duì)應(yīng)打開一項(xiàng)M0SFET、打開兩項(xiàng)MOSFET和打開三項(xiàng)MOSFET ；③針對(duì)主芯片電源，由于RAID芯片在不同工作頻率下提供相適應(yīng)的電壓值在1.OV與 1. 2V之間波動(dòng)，根據(jù)任務(wù)運(yùn)算負(fù)載的變化，當(dāng)運(yùn)算負(fù)載較輕時(shí)，芯片工作電壓在1. OV附近， 當(dāng)運(yùn)算負(fù)載較重時(shí)，芯片需要工作電壓在1. 2V附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過對(duì)IO口電源1. 8V輸出電流調(diào)節(jié)成不同檔位，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)算負(fù)載的情況下，對(duì)電源輸出電路的合理利用，節(jié)約功耗，降低發(fā)熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主芯片電源輸出電壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，在估算出不同運(yùn)算負(fù)載的情況下，利用數(shù)字電位器對(duì)電源輸出電壓的進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，提高主芯片的性能/功耗比，降低主芯片發(fā)熱量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于任務(wù)調(diào)度的raid卡電源自動(dòng)降耗方法，數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元采用通用的單片機(jī)系統(tǒng)，具體采用了ATMEGA64l可編程微控制器，通過對(duì)內(nèi)存顆粒片選信號(hào)的統(tǒng)計(jì)以及接受系統(tǒng)發(fā)來的PECI槽位的數(shù)據(jù)流量值，綜合判定當(dāng)前的任務(wù)負(fù)荷大小；并根據(jù)任務(wù)負(fù)荷大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)SASRAID卡IO口電源1.8V的電流調(diào)整和主芯片電源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，即決定MOSFET模組單元運(yùn)行情況和主芯片電源電壓的設(shè)定；數(shù)字電位器控制單元采用ISL90727芯片，通過I2C與數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制裝置單元通信；MOSFET模組單元包括三個(gè)項(xiàng)功率輸出；遠(yuǎn)程管理接口單元提供網(wǎng)絡(luò)接口，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程管理接口單元采用W5100單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片。
文檔編號(hào)G06F1/20GK102520784SQ20111036018
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉濤, 宋曉鋒 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司