专利名称：一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法
技术领域：
本发明涉及计算机通信领域，具体是利用一种基于任务调度的SAS RAID卡电源自动降耗方法，来解决SAS RAID卡功耗及散热问题。
背景技术：
当今的服务器产品，随着客户应用需求的不断变化，其外插板卡的种类和规格也随之变化，目前主流的外插SAS RAID卡，其功耗在30W 50W，平均每款服务器外插板卡的数量在3 5片，因此在对包含SAS RAID卡的系统中，进行服务器系统级的功耗评估中，如何合理实现SAS RAID卡电源自动降耗是非常重要的因素之一。在之前的SAS RAID卡使用中，一般是将SAS RAID卡的电源所有的项上的MOSFET 均打开，为卡所设计的电源部分全负荷运行，此种情况下，卡消耗的功率较大，发热量较高； SAS RAID外插卡安装在服务器系统中，进行系统运行时，SAS RAID卡会根据数据量大小及实时性，运算负荷在不断变化中，例如在系统空闲时，SAS RAID卡运算负荷最小，此时已不需要电源提供的全负荷工作，关闭多余的相电流即可维持卡的正常工作，同时由于SAS RAID卡为单位面积上元器件密度较大的板卡，关闭的当前任务不需要电源，不但可以节省电能，同时降低板卡本身的温升，增强元器件的温度稳定性，提高功耗效率，针对以上的问题，通过深入分析，我们总结了一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法。本发明的目的是按以下方式实现的，利用任务运算负载的变化来实现电源项的增减及电压的调整，通过参与工作的内存颗粒的个数以及系统根据该PECI槽位的数据流量估算负载的变化，SAS RAID卡上共有5颗内存芯片，参与工作的内存颗粒个数通过对片选信号的统计实现电源自动降耗；系统包括数据采集与实时控制装置单元，数字电位器控制单元，MOSFET模组单元，远程管理接口单元，其中
数据采集与实时控制装置单元采用通用的单片机系统，具体采用了 ATMEGA641可编程微控制器，通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值， 综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源1.8V 的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定；数字电位器控制单元采用ISL90727芯片，通过I2C与数据采集与实时控制装置单元通信；MOSFET模组单元包括三个项功率输出；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片；
数据采集与实时控制装置是体系结构的核心，负责通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源1. 8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定 MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定，即根据实际运行需求，提供合理的功耗，同时维持相应的散热量即可保持SAS RAID卡正常运行，以此节约能源；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS RAID卡的电压与电流状态信息，步骤如下
①针对SASRAID卡IO 口电源1.8V，参与供电的电源输出MOSFET项数量根据任务运算负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值时，自动唤醒休眠MOSFET项，保证整体输出电流容量；
②按照所设计SASRAID卡，对IO 口电源1.8V输出电流的需求，将电源电流分为2A、 4A、6A三个输出等级，即分别对应打开一项M0SFET、打开两项MOSFET和打开三项MOSFET ；
③针对主芯片电源，由于RAID芯片在不同工作频率下提供相适应的电压值在1.OV与 1. 2V之间波动，根据任务运算负载的变化，当运算负载较轻时，芯片工作电压在1. OV附近， 当运算负载较重时，芯片需要工作电压在1. 2V附近。通过对IO 口电源1. 8V输出电流调节成不同档位，实现不同运算负载的情况下，对电源输出电路的合理利用，节约功耗，降低发热量。主芯片电源输出电压动态调节，在估算出不同运算负载的情况下，利用数字电位器对电源输出电压的进行相应设置，提高主芯片的性能/功耗比，降低主芯片发热量。本发明的有益效果是本发明是以基于任务调度为理论支撑点，通过对电流调节成不同档位、电源输出电压动态调节来实现降低功耗，利用任务运算负载的变化来实现电源项的增减及电压的调整，通过参与工作的内存颗粒的个数以及系统根据该PECI槽位的数据流量估算负载的变化，SAS RAID卡上共有5颗内存芯片，参与工作的内存颗粒个数通过对片选信号的统计实现电源自动降耗；因而，具有很好的推广使用价值。
图1 一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗控制流程图。
具体实施例方式参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。本发明提供了一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法，解决了 SAS RAID 卡功耗大、散热温度不均衡的问题。如图1所示，包括数据采集与实时控制装置单元，数字电位器控制单元 (ISL90727), MOSFET模组单元，远程管理接口单元。数据采集与实时控制装置单元采用通用的单片机系统，具体采用了 ATMEGA641可编程微控制器，通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源 1. 8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定；数字电位器控制单元采用ISL90727芯片，通过I2C与数据采集与实时控制装置单元通信；MOSFET模组单元包括三个项功率输出；远程管理接口单元提供网络接口， 以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片；
数据采集与实时控制装置是体系结构的核心，负责通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源1. 8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定 MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定，即根据实际运行需求，提供合理的功耗，同时维持相应的散热量即可保持SAS RAID卡正常运行，以此节约能源；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS RAID卡的电压与电流状态信肩、ο与SAS RAID卡的电源控制结构体系相比，这种新型的体系结构具有智能化、灵活兼容性与扩展特性等特性。不仅满足实际运行了的要求，而且节省了电能成本，提高了板卡的性能功耗比。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
1.一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法，其特征在于利用任务运算负载的变化来实现电源项的增减及电压的调整，通过参与工作的内存颗粒的个数以及系统根据该 PECI槽位的数据流量估算负载的变化，SAS RAID卡上共有5颗内存芯片，参与工作的内存颗粒个数通过对片选信号的统计实现电源自动降耗；系统包括数据采集与实时控制装置单元，数字电位器控制单元，MOSFET模组单元，远程管理接口单元，其中数据采集与实时控制装置单元采用通用的单片机系统，具体采用了 ATMEGA641可编程微控制器，通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值， 综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源1. 8V 的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定；数字电位器控制单元采用ISL90727芯片，通过I2C与数据采集与实时控制装置单元通信；MOSFET模组单元包括三个项功率输出；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片；数据采集与实时控制装置是体系结构的核心，负责通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO 口电源1. 8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定 MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定，即根据实际运行需求，提供合理的功耗，同时维持相应的散热量即可保持SAS RAID卡正常运行，以此节约能源；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS RAID卡的电压与电流状态信息，具体步骤如下①针对SASRAID卡IO 口电源1.8V，参与供电的电源输出MOSFET项数量根据任务运算负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值时，自动唤醒休眠MOSFET项，保证整体输出电流容量；②按照所设计SASRAID卡，对IO 口电源1. 8V输出电流的需求，将电源电流分为2A、 4A、6A三个输出等级，即分别对应打开一项M0SFET、打开两项MOSFET和打开三项MOSFET ；③针对主芯片电源，由于RAID芯片在不同工作频率下提供相适应的电压值在1.OV与 1. 2V之间波动，根据任务运算负载的变化，当运算负载较轻时，芯片工作电压在1. OV附近， 当运算负载较重时，芯片需要工作电压在1. 2V附近。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对IO口电源1. 8V输出电流调节成不同档位，实现不同运算负载的情况下，对电源输出电路的合理利用，节约功耗，降低发热量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主芯片电源输出电压动态调节，在估算出不同运算负载的情况下，利用数字电位器对电源输出电压的进行相应设置，提高主芯片的性能/功耗比，降低主芯片发热量。
全文摘要
本发明提供一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法，数据采集与实时控制装置单元采用通用的单片机系统，具体采用了ATMEGA64l可编程微控制器，通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SASRAID卡IO口电源1.8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定；数字电位器控制单元采用ISL90727芯片，通过I2C与数据采集与实时控制装置单元通信；MOSFET模组单元包括三个项功率输出；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片。
文档编号G06F1/20GK102520784SQ20111036018
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者刘涛, 宋晓锋 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司