一种服务器功耗转换系统和服务器的制作方法

本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种服务器功耗转换系统和服务器。
背景技术：
：在高功率的服务器上做功耗监控是目前最普遍的方式，其目的是为了保护psu(电源供应器)避免因cpu或gpu等其他高功率芯片提供超过psu所能负荷的功耗发生过电流过温保护进而关闭psu。psu的关闭导致服务器停摆，造成使用者与企业的损失。所以系统功耗监控可以精准的监测电压电流等功率因数，通过数位信号的方式能在发生过电流保护前通知cpu将消耗功率降低以防止整体系统关闭。通过数位信号pmbus(开放式标准的电源管理协定)的方式虽然能精确地得到系统的功耗状态，也能通过pmbus回报cpu系统功耗，但处理反应的时间却因轮询芯片而变长，造成cpu与功耗控制上因时间太长的不协调，效能与保护也大大打折。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种服务器功耗转换系统和服务器，通过使用本发明的技术方案，能够有效改善信号传递的反应速度与精准度，可以省去使用昂贵的逻辑电路而达到功率转换的效果。基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种服务器功耗转换系统，包括：电源供应器，电源供应器连接到服务器主板；第一转导放大器，第一转导放大器的输入端连接到电源供应器的预设管脚；第二转导放大器，第二转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端；电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到第一转导放大器的输出端，第二输入端连接到第二转导放大器的输出端，输出端连接到服务器cpu；第一电阻和第二电阻，第一电阻连接到第一转导放大器和电压整流器第一输入端之间，第二电阻连接到第二转导放大器和电压整流器第二输入端之间。根据本发明的一个实施例，第一转导放大器和第二转导放大器分别包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜的输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。根据本发明的一个实施例，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。根据本发明的一个实施例，预设管脚为电源供应器的ishare管脚。根据本发明的一个实施例，还包括过流保护模块，过流保护模块设置在电源供应器和服务器主板之间。本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种转导放大器，包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜中输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。根据本发明的一个实施例，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种服务器，服务器包括服务器功耗转换系统，服务器功耗转换系统包括：电源供应器，电源供应器连接到服务器主板；第一转导放大器，第一转导放大器的输入端连接到电源供应器的预设管脚；第二转导放大器，第二转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端；电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到第一转导放大器的输出端，第二输入端连接到第二转导放大器的输出端，输出端连接到服务器cpu；第一电阻和第二电阻，第一电阻连接到第一转导放大器和电压整流器第一输入端之间，第二电阻连接到第二转导放大器和电压整流器第二输入端之间。根据本发明的一个实施例，第一转导放大器和第二转导放大器分别包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜的输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。根据本发明的一个实施例，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。根据本发明的一个实施例，预设管脚为电源供应器的ishare管脚。根据本发明的一个实施例，服务器功耗转换系统还包括过流保护模块，过流保护模块设置在电源供应器和服务器主板之间。本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的服务器功耗转换系统，通过设置电源供应器，电源供应器连接到服务器主板；第一转导放大器，第一转导放大器的输入端连接到电源供应器的预设管脚；第二转导放大器，第二转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端；电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到第一转导放大器的输出端，第二输入端连接到第二转导放大器的输出端，输出端连接到服务器cpu；第一电阻和第二电阻，第一电阻连接到第一转导放大器和电压整流器第一输入端之间，第二电阻连接到第二转导放大器和电压整流器第二输入端之间的技术方案，能够有效改善信号传递的反应速度与精准度，可以省去使用昂贵的逻辑电路而达到功率转换的效果，提升产品竞争力。附图说明为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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实施例。图1为根据本发明一个实施例的服务器功耗转换系统的示意图；图2为根据本发明一个实施例的转导放大器的电路的示意图；图3为根据本发明一个实施例的服务器功耗转换系统的示意图；图4为根据本发明一个实施例的服务器的示意图。具体实施方式以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种服务器功耗转换系统的一个实施例。图1示出的是该系统的示意图。如图1中所示，该系统可以包括：电源供应器，电源供应器连接到服务器主板。电源供应器psu为系统供电，可以将psu连接到过流保护模块后连接到服务器主板上。第一转导放大器，第一转导放大器的输入端连接到电源供应器的预设管脚。预设管脚为psu上设置的ishare管脚，该管脚输出的电压为根据psu输出的电流的值转换的电压，其比例关系大体上如下表1所示，例如，psu最大输出电流为100安培，当前psu输出的电流为50安培，则输出百分比为50％，从表中可以看出50％对应的电压为4伏。通过转导放大器的特性i＝gm*v，可以将ishare管脚输出的电压转换成微安培等级的电流信号。这个转换的过程用时很短，一般为1us-10us。表1电流电压比例输出电流比例输出电压(v)电压误差40％3.20005％50％4.00005％60％4.80005％70％5.60005％第二转导放大器，第二转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端。第二转导放大器的输入电压直接直接从系统电压12v上取得，通过转导放大器的特性i＝gm*v，可以将12v电压转换成微安培等级的电流讯号。这个转换的过程用时很短，一般为1us-10us。电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到第一转导放大器的输出端，第二输入端连接到第二转导放大器的输出端，输出端连接到服务器cpu。电压整流器将输入的电压转换为数字信号，并通过intel电源管理通讯协定传输到cpu中，根据cpu中的需求可以获得psu中的电压值或电流值，该转换和传输过程只需要2us-10us。然后cpu可以根据获得到电压值和电流值计算得到psu的输出功耗。第一电阻和第二电阻，第一电阻连接到第一转导放大器和电压整流器第一输入端之间，第二电阻连接到第二转导放大器和电压整流器第二输入端之间。这两个电阻的作用是将转导放大器中输出的电流转化为电压，然后再输出到电压整流器中。通过本发明的技术方案，能够有效改善信号传递的反应速度与精准度，可以省去使用昂贵的逻辑电路而达到功率转换的效果。在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，第一转导放大器和第二转导放大器具有相同结构，包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜的输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。在本发明的一个优选实施例中，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。根据转导放大器的特性gm＝i/v，i为iout，v为input。因电流镜电路iout等于vgm/rgm，vgm为input输入信号与rtop及rbot之分压。由opa(运算放大器)和c1、c3和r组成的电路会产生一个零点fz＝1/(2πr1c1)与一个极点fp＝(c1+c3)/(2πr1c1c3)，此零点与极点可以增加输出信号稳定度与频宽，零点可以增加信号频宽，极点可以降低噪声干扰。例如，当psu输出电流为100％时，如表1中ishare电压为8v。设定rtop＝90kω，rbot＝10kω，rgm＝1kω，则input8v经过rtop/rbot分压会得到0.8v的电压。因运算放大器正相输入端电压通过电压随耦器输出电压直接回授至输入端，则vgm＝0.8v，iout＝vgm/rgm，故可以得到当psu输出电流为100％时，iout＝0.8v/1kω＝800ua，也可得出转导放大器增益gm＝iout/input＝800ua/8v＝100ua/v。如果第一电阻为1kω，则isys＝(input*gm*1kω)v＝0.8v，因此若ishare电压为8v，则0.8v输入给电压整流器，电压整流器经过内部adc(类比数位转换器)与公式换算能还原出实际电流值，再通过svid(intel电源管理通讯协定)快速回传给cpu，使得cpu达到快速调节效能。在本发明的一个优选实施例中，预设管脚为电源供应器的ishare管脚。在本发明的一个优选实施例中，还包括过流保护模块，过流保护模块设置在电源供应器和服务器主板之间。通过本发明的技术方案，能够有效改善信号传递的反应速度与精准度，可以省去使用昂贵的逻辑电路而达到功率转换的效果。基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种转导放大器，如图2所示，转导放大器包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜中输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。在本发明的一个优选实施例中，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。图3为本发明的转导放大器的应用到服务器功耗转换系统的一个实施例，如图3所示，该系统包括：电源供应器；转导放大器，转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端；热插拔电路，热插拔电路的输入端连接到电源供应器的输出端，输出端连接到服务器主板；电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到转导放大器的输出端，第二输入端连接到热插拔电路的预设引脚，输出端连接到服务器cpu；第一电阻，第一电阻连接到转导放大器和电压整流器第一输入端之间。电压整流器第二输入端输入的电流是通过热插拔电路侦测功率精密电阻两端跨压，在经过一定倍率放大出的讯号。第一输入端输入的电压直接从电源供应器输出的12v上取得，通过转导放大器的特性i＝gm*v，12v电压转换成微安培等级的电流讯号。电压整流器将输入的电压转换为数字信号，并通过intel电源管理通讯协定传输到cpu中，根据cpu中的需求可以获得psu中的电压值或电流值，该转换和传输过程只需要2us-10us。然后cpu可以根据获得到电压值和电流值计算得到psu的输出功耗。基于上述目的，本发明的实施例的第三个方面，提出了一种服务器，如图4所示，服务器包括服务器功耗转换系统，服务器功耗转换系统包括：电源供应器，电源供应器连接到服务器主板；第一转导放大器，第一转导放大器的输入端连接到电源供应器的预设管脚；第二转导放大器，第二转导放大器的输入端连接到电源供应器的输出端；电压整流器，电压整流器的第一输入端连接到第一转导放大器的输出端，第二输入端连接到第二转导放大器的输出端，输出端连接到服务器cpu；第一电阻和第二电阻，第一电阻连接到第一转导放大器和电压整流器第一输入端之间，第二电阻连接到第二转导放大器和电压整流器第二输入端之间。在本发明的一个优选实施例中，第一转导放大器和第二转导放大器具有相同结构，包括：主动式电流镜；运算放大器，运算放大器的同相输入端经由第三电阻连接到转导放大器的输入端并经由第四电阻接地，反向输入端连接到主动式电流镜中输入端所在mos管的漏极，输出端连接到主动式电流镜的输入端并经由第一电容接地并经第二电容和第五电阻接地。在本发明的一个优选实施例中，主动式电流镜包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管，第一mos管的源极连接到第二mos管的源极，栅极连接到第二mos管的栅极，漏极连接到第二mos管的栅极，第三mos管的源极连接到第一mos管的漏极，漏极经由第六电阻接地，栅极连接到主动式电流镜的输入端，第二mos管的漏极连接到主动式电流镜的输出端。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。当前第1页12