一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法与流程

文档序号:19905717发布日期:2020-02-11 14:27阅读:279来源:国知局
技术简介:
本发明针对大数据中心运算单元串联供电导致的峰值电流冲击及负载不均问题,提出通过动态控制负载的解决方案。通过上位机指令调整运算单元工作状态,控制单元实时感知状态变化并调节动态负载,使各级负载稳定,运行后停止耗能,有效降低功耗并提升系统稳定性。
关键词:动态负载控制,数据中心功耗优化

本发明涉及互联网领域,具体来说,涉及一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法。



背景技术:

随着互联网和iot等技术的发展,数据运算的应用越来越广泛,数据运算的密度和强度也越来越大,对数据中心(idc)的提出了新的要求。

由于应用需求的运算能力不断提高,单一运算单元/芯片(以下简称运算单元)已经无法满足计算要求,所以需要将运算单元以一定形式组成一个运算网络,基于电路的简化和可实现性,树状的并联结构会带来电流过大以及控制复杂的问题,所以,现在常用的办法一般是将运算单元以链状结构串联组合,包括供电和控制信号、数据信号,都是以层级传递的方法分配。

数据中心运算单元的串联组合供电方式虽然解决了芯片组网的问题,但是也引入了其他麻烦,如果运算单元同时启动的话,峰值电流太大,会给供电单元带来不可克服的冲击,分批次启动的话,运算单元各电压分级之间负载又会不均匀,功率分配不均匀,造成各级电压异常。

针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

针对相关技术中的问题,本发明提出一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的:

一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法,包括以下步骤:

第一步,运算单元接受上位机控制指令。

第二步,运算单元根据控制指令改变工作状态。

第三步,同一级中的各个运算单元将改变后的工作状态发给控制单元,或,同一级中的某一个运算单元将改变后的工作状态发给控制单元。

第四步,控制单元根据运算单元状态变化调整动态负载。

第五步,动态负载完成变化,此级运算单元整体负载恢复稳定。

进一步的,所述控制单元与所述动态负载并联。

进一步的,所述动态负载为兼顾电源同级多芯片状态控制动态负载。

进一步的,所述动态负载为电源同级多芯片。

进一步的,所述动态负载为电阻和双极性三极管。

进一步的,所述动态负载为电阻和场效应管。

进一步的,所述动态负载为双极性三极管。

进一步的,所述动态负载为场效应管。

本发明的有益效果:本发明通过增加控制的方法,将固定的电阻负载改为可受控的动态负载,使得负载可以根据运算单元的工作状态发生变化或者彻底关闭,使运算单元网络中每一级运算单元负载保持稳定,同时在运算单元正常工作之后,不再消耗能量。

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附图。

图1是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的流程图;

图3是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的兼顾电源同级多芯片状态控制动态负载的结构示意图;

图4是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的电源同级多芯片状态控制动态负载的结构示意图;

图5是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的电阻和双极性三极管作为动态负载的结构示意图;

图6是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的电阻和场效应管作为动态负载的结构示意图;

图7是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的双极性三极管作为动态负载的结构示意图;

图8是根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法的场效应管作为动态负载的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例,提供了一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法。

如图1-2所示,根据本发明实施例的一种动态控制大数据中心运算单元功耗的方法,包括以下步骤:

s101运算单元接受上位机控制指令。

s103运算单元根据控制指令改变工作状态。

s105同一级中的各个运算单元将改变后的工作状态发给控制单元,或,同一级中的某一个运算单元将改变后的工作状态发给控制单元。

s107控制单元根据运算单元状态变化调整动态负载。

s109动态负载完成变化,此级运算单元整体负载恢复稳定。

通过本发明的上述方案,能够通过增加控制的方法,将固定的电阻负载改为可受控的动态负载,使得负载可以根据运算单元的工作状态发生变化或者彻底关闭,使运算单元网络中每一级运算单元负载保持稳定,同时在运算单元正常工作之后,不再消耗能量。

如图3所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为兼顾电源同级多芯片状态控制动态负载;同级的各个运算单元将自己的状态通过信号总线(包括但不限于自定义的单端、差分信号,标准的uart、twi等控制协议)通知控制单元,控制单元根据各个运算单元的状态产生控制信号,调节动态负载。

如图4所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为电源同级多芯片。采用简化的电源同级多芯片状态控制动态负载,不同于图1方案需要考虑运算单元状态,控制单元只通过总线获取至少一路运算单元状态来产生控制信号调节动态负载。

如图5所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为电阻和双极性三极管。使用电阻和双极性三极管作为动态负载。

如图6所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为电阻和场效应管。使用电阻和场效应管(包括但不限于结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管)作为动态负载。

如图7所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为双极性三极管。单独使用双极性三极管作为负载。

如图8所述,根据本发明的实施例,对于动态负载来说,所述动态负载为场效应管。单独使用场效应管(包括但不限于结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管)作为负载。

综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过本发明的上述方案,能够通过增加控制的方法,将固定的电阻负载改为可受控的动态负载,使得负载可以根据运算单元的工作状态发生变化或者彻底关闭,使运算单元网络中每一级运算单元负载保持稳定,同时在运算单元正常工作之后,不再消耗能量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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