一种多相供电调整方法与装置与流程

本发明涉及计算机领域，并且更具体地，特别是涉及一种多相供电调整方法与装置。

背景技术：

随着集成电路制造技术的快速发展，服务器的cpu的性能得到了非常显著的提高，但同时功耗也快速增加，这大大提高了cpu供电电路的各项性能指标要求。目前服务器cpu的供电都采用多相供电技术，因此对于cpu多相供电技术的电气性能、热性能等方面的要求越来越多。现有技术中的控制器通过电流sense(传感器)获取各功率级的输出电流值，追求各功率级的电流完全均等，电流均等则理论上各功率级的温度也均等。然而在实际应用中，各供电相在pcb板中通常相邻设置，处于中部位置的供电相因两侧有其它供电相而影响散热效果，所以其实际温度较其他功率级和电感会更高，处于两侧的供电相散热和温度更低，造成各相散热不均衡，产生安全性和不可控问题。

针对现有技术中多相供电相邻排列时散热不均衡的问题，目前尚未有有效的解决方案。

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多相供电调整方法与装置，能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整，达到散热均衡，提高多相供电的安全性和可控制性。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种多相供电调整方法，包括以下步骤：

定时从多相供电的各功率级分别获取各自的电流信息和温度信息；

根据各功率级的温度信息判断多相供电是否满足热均衡；

当多相供电不满足热均衡时，根据各功率级的电流信息和温度信息生成调整输出电流的控制信号。

在一些实施方式中，获取电流信息和温度信息为通过功率级集成的传感器获取或通过额外设置的传感电路获取该信息；其中，获取电流信息和获取温度信息的行为是相互独立的。

在一些实施方式中，判断多相供电是否满足热均衡包括判断各功率级的温度是否相同、或各功率级中最大温度与最小温度的温度差是否不超过预定的温度差阈值。

在一些实施方式中，控制信号配置为使温度高的功率级的输出电流降低和/或使温度低的功率级的输出电流升高，从而使多相供电的温度相同、或各功率级中最大温度与最小温度的温度差不超过预定的温度差阈值的程度。

在一些实施方式中，各功率级的输出电流具有使其用电器能够保持正常工作的最小值和最大值，其中，控制信号使输出电流的降低或升高均不超过其最小值和最大值。

在一些实施方式中，多相供电是对处理器供电。

在一些实施方式中，控制信号是脉宽调制信号。

在一些实施方式中，功率级包括场效应管，其中，从场效应管获取电流信息和温度信息并使用场效应管接收控制信号。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种多相供电调整装置，包括：

处理器，连接到多相供电的功率级；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行上述的方法来调整多相供电的功率级的工作状态。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种供电器，具有上述的多相供电调整装置。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的多相供电调整方法与装置，通过定时从多相供电的各功率级分别获取各自的电流信息和温度信息，根据各功率级的温度信息判断多相供电是否满足热均衡，当多相供电不满足热均衡时，根据各功率级的电流信息和温度信息生成调整输出电流的控制信号的技术方案，能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整，达到散热均衡，提高多相供电的安全性和可控制性。

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为本发明提供的多相供电调整方法的流程示意图；

图2为本发明提供的多相供电调整方法的控制器-多相供电连接图；

图3为本发明提供的多相供电调整方法的多相供电-cpu连接图；

图4为本发明提供的多相供电调整方法的详细流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图2所示，服务器主板cpu供电部分由多相电路组成，每一相电路是由输入、输出、控制三部分组成；由控制器(controller)+多个功率级(powerstage)以及输入输出电容、电感组成,功率级集成了mosfet，控制器与功率级通过电流sense和电压sense等信号互连，控制器通过pwm控制功率级的输出。在各相电路以如图3所示的方式在pcb板上相邻设置(即phase0、phase1、phase2、phase3、phase4、phase5的各功率级和对应的电感在pcb板中的排列为相互挨着的一排)的情况下，各供电相必然散热不平衡。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的多相供电调整方法的实施例的流程示意图。

所述多相供电调整方法，包括以下步骤：

步骤s101，定时从多相供电的各功率级分别获取各自的电流信息和温度信息；

步骤s103，根据各功率级的温度信息判断多相供电是否满足热均衡；

步骤s105，当多相供电不满足热均衡时，根据各功率级的电流信息和温度信息生成调整输出电流的控制信号。

本发明实施例通过实时检测各相的温度和电流，以并不完全均流的方式动态分摊每一路供电的负载，既实现各相的动态均流，又实现各相的温度均衡，能够更好地提高供电电路的安全和可控性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

在一些实施方式中，获取电流信息和温度信息为通过功率级集成的传感器获取或通过额外设置的传感电路获取该信息；其中，获取电流信息和获取温度信息的行为是相互独立的。

在一些实施方式中，判断多相供电是否满足热均衡包括判断各功率级的温度是否相同、或各功率级中最大温度与最小温度的温度差是否不超过预定的温度差阈值。

在一些实施方式中，控制信号配置为使温度高的功率级的输出电流降低和/或使温度低的功率级的输出电流升高，从而使各功率级的温度相同、或各功率级中最大温度与最小温度的温度差不超过预定的温度差阈值的程度。

在一些实施方式中，各功率级的输出电流具有使其用电器能够保持正常工作的最小值和最大值，其中，控制信号使输出电流的降低或升高均不超过其最小值和最大值。

根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。上述方法步骤也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

在一些实施方式中，多相供电是对处理器供电。

在一些实施方式中，控制信号是脉宽调制信号。

在一些实施方式中，功率级包括场效应管，其中，从场效应管获取电流信息和温度信息并使用场效应管接收控制信号。

下面根据如图4所示的具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式。在步骤s1，控制器通过温度sense和电流sense实时检测各相的温度信息和电流信息，电流sense和温度sense既能通过功率级集成的sense功能获得，也可通过外部sense电路获得，各相的温度sense和电流sense是相互独立的。在步骤s2，控制器将采集到的各相电流信息和温度信息进行对比获得，判断各相的均流效果和温度均衡。在步骤s3，如果控制器判断各相温度均衡，控制器将维持现有的各相工作状态，并继续持续获取各相温度信息和电流信息，进行动态调节。在步骤s4，如果控制器判断某相或某几相的功率级温度较高，会通过pwm信号来降低该相或该几相的输出功率，并继续持续获取各相温度信息和电流信息进行动态调节，在保证各相电流较为均衡的前提下直到温度均衡，不会因某相过热而持续降低该相的输出功率。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的多相供电调整方法，通过定时从多相供电的各功率级分别获取各自的电流信息和温度信息，根据各功率级的温度信息判断多相供电是否满足热均衡，当多相供电不满足热均衡时，根据各功率级的电流信息和温度信息生成调整输出电流的控制信号的技术方案，能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整，达到散热均衡，提高多相供电的安全性和可控制性。

需要特别指出的是，上述多相供电调整方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于多相供电调整方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整的装置的实施例。所述装置包括：

处理器，连接到多相供电的功率级；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行上述的方法来调整多相供电的功率级的工作状态。

本发明实施例公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(pda)、平板电脑(pad)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本发明实施例公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。

本文所述的计算机可读存储介质(例如存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接rambusram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整的供电器的实施例。供电器具有上述的多相供电调整装置。

结合这里的公开所描述的各种示例性服务器可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的多相供电调整装置和供电器，通过定时从多相供电的各功率级分别获取各自的电流信息和温度信息，根据各功率级的温度信息判断多相供电是否满足热均衡，当多相供电不满足热均衡时，根据各功率级的电流信息和温度信息生成调整输出电流的控制信号的技术方案，能够针对不同供电相或不同类型的供电相进行调整，达到散热均衡，提高多相供电的安全性和可控制性。

需要特别指出的是，上述多相供电调整装置和供电器的实施例采用了所述多相供电调整方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述多相供电调整方法的其他实施例中。当然，由于所述多相供电调整方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述多相供电调整装置和供电器也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。