一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及云计算和数据中心技术领域，具体地说是一种实用性强、服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法。
【背景技术】
[0002]随着云计算和大数据等新兴产业的兴起，互联网企业以及云计算服务供应商正在建立越来越多的数据中心，每个数据中心内都已经部署或者即将部署成千上万台的服务器系统。数据中心的能耗和散热成本逐渐成为上述企业的主要成本之一，平衡好服务器系统能耗和散热之间的关系是十分必要和有意义的。
[0003]为了更好优化服务器系统的整机功耗，系统需要做到对整机的主要功率部件进行功耗监控和管理。其中，包括CPU、内存、风扇、硬盘等主要部件。实现对服务器部件功耗的实时监控，将有利于运维人员更为有效地、精确的掌握数据中心的集群能耗状况。同时，为制定或调整能源管理策略提供依据，进而实现服务器系统的节能。
[0004]当前，在服务器系统中，CPU和内存功耗监控技术相对比较成熟，是通过ME直接读取PCU反馈的功率值即可。而系统风扇功耗和硬盘功耗监控技术在业内相对比较空白。因此，当前迫切需要一种实时测量服务器硬盘功耗的解决方案。基于此，本发明提供一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法。
【发明内容】
[0005]本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法。
[0006]一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，其具体结构包括硬盘、BMC监控芯片、功耗监控器件Power Monitor、精密感应电阻，其中:功耗监控器件Power Monitor连接上述精密感应电阻，并把采样的电流和电压转换成功耗值，再通过I2C接口把功耗数据输出给系统的BMC ；BMC将硬盘总功耗显示在Web管理系统界面。
[0007]所述硬盘的供电电压分为两组，一组为12V供电电压，一组为5V供电电压，上述精密感应电阻侦测流过系统所有硬盘的12V和5V供电电流；Web管理系统界面上则显示两组不同电压下的功耗数据相加得到的硬盘总功耗。
[0008]所述BMC上设置9个I2C接口，使用时根据需要任意选择其中一个连接到PowerMonitor器件，Power Monitor器件支持标准PMbus指令，上位机BMC通过标准的PMbus指令直接从Power Monitor读取功耗值。
[0009]本发明的一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，具有以下优点:
该发明的一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法可以方便用户更加精确的查看系统硬盘在不同压力下的实时功耗，为服务器运维人员手动调节风扇转速提供准确的参考数据，更有利于硬盘散热和系统功耗优化，服务器系统可以对其上挂载的所有硬盘进行功耗的实时、准确监控；服务器系统上的硬盘型号不受限于单个或者多个特定的型号，而是可以根据用户需求来灵活的更换，并且更换后不影响其功耗监控精度；实用性强，易于推广。
【附图说明】
[0010]附图1为本发明的硬件拓扑图。
[0011]附图2为本发明的系统BMC远程登录界面图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0013]本发明提出一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，如附图1、图2所示，其具体结构包括硬盘、BMC监控芯片、功耗监控器件Power Monitor、精密感应电阻，其中:功耗监控器件Power Monitor连接上述精密感应电阻，并把采样的电流和电压转换成功耗值，再通过I2C接口把功耗数据输出给系统的BMC ；BMC将硬盘总功耗显示在Web管理系统界面。
[0014]所述硬盘的供电电压分为两组，一组为12V供电电压，一组为5V供电电压，上述精密感应电阻侦测流过系统所有硬盘的12V和5V供电电流；Web管理系统界面上则显示两组不同电压下的功耗数据相加得到的硬盘总功耗。
[0015]所述BMC上设置9个I2C接口，使用时根据需要任意选择其中一个连接到PowerMonitor器件，Power Monitor器件支持标准PMbus指令，上位机BMC通过标准的PMbus指令直接从Power Monitor读取功耗值。
[0016]通过上述装置，无论系统配备任何型号、规格和任何数量的硬盘，系统都可以实时准确的读到当前压力下的硬盘总功耗，并在系统Web界面显示出来供用户查看。
[0017]在上述装置的设计过程中，硬盘功耗监控功能的实现依赖于主板上BMC芯片的I2C控制器；硬盘功耗监控是通过精密电阻侦测经过系统所有硬盘的12V电流和5V电流，进而通过功耗监控芯片进行运算处理得出硬盘的总功率，通过I2C将功率数据传送给主板的BMC系统。
[0018]需要注意的是，针对12V和5V的两个Power Monitor要区分其I2C地址。并且，为了提高功耗监控的精度，需要在芯片内部把计算平均功耗单次采样率设置成最大。通过实测和校准，BMC读取的硬盘功耗精度可以控制在±1%以内。
[0019]其次，系统软件方面，在BMC的远程管理界面设计如图2所示的人机交互界面。点开功率菜单栏即可看到当前系统运行下的风扇功耗。
[0020]进一步的，该装置的具体设计及实施步骤如下:
一、选择合适Power Monitor，本实施例中选用的Power Monitor芯片型号为ADM1293，在I2C拓扑结构中作为slaver。
[0021]二、主板硬件设计时先参照附图1的I2C拓扑结构设计线路，并且定义合适的Power Monitor的I2C地址，本例中定义侦测12V电流的Power Monitor I2C地址为0x34，侦测5V电流的Power Monitor I2C地址为0x30。
[0022]三、设计硬盘背板供电时，参照图1所示，硬盘12V供电选用经过Sense电阻的P12V_HDD，硬盘5V供电选用经过Sense电阻的P5V_HDD。
[0023]四、BMC通过软件编程设计图2所示的管理界面。
[0024]系统硬件系统搭建完成后，开机。BMC通过标准的PMbus指令读取ADM1293的功耗寄存器，将功耗值显示在图2所示的Web界面，用户远程登录Web界面即可查看当前系统压力下的硬盘总功耗。
[0025]上述【具体实施方式】仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述【具体实施方式】，任何符合本发明的一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法的权利要求书的且任何所述技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，其特征在于，其具体结构包括硬盘、BMC监控芯片、功耗监控器件Power Monitor、精密感应电阻，其中:功耗监控器件PowerMonitor连接上述精密感应电阻，并把采样的电流和电压转换成功耗值，再通过I2C接口把功耗数据输出给系统的BMC ；BMC将硬盘总功耗显示在Web管理系统界面。
2.根据权利要求1所述的一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，其特征在于，所述硬盘的供电电压分为两组，一组为12V供电电压，一组为5V供电电压，上述精密感应电阻侦测流过系统所有硬盘的12V和5V供电电流；Web管理系统界面上则显示两组不同电压下的功耗数据相加得到的硬盘总功耗。
3.根据权利要求2所述的一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，其特征在于，所述BMC上设置9个I2C接口，使用时根据需要任意选择其中一个连接到PowerMonitor器件，Power Monitor器件支持标准PMbus指令，上位机BMC通过标准的PMbus指令直接从Power Monitor读取功耗值。
【专利摘要】本发明公开了一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法，其具体结构包括硬盘、BMC监控芯片、功耗监控器件Power Monitor、精密感应电阻，其中：功耗监控器件Power Monitor连接上述精密感应电阻，并把采样的电流和电压转换成功耗值，再通过I2C接口把功耗数据输出给系统的BMC；BMC将硬盘总功耗显示在Web管理系统界面。该一种服务器系统硬盘的功耗监控装置设计方法与现有技术相比，可以实时、准确的监控服务器系统的硬盘总功耗，系统上的硬盘型号不受限于一个或者几个特定的型号，而是可以根据用户需求随意更换，并且更换后不影响其功耗监控精度，实用性强，易于推广。
【IPC分类】G06F1-28
【公开号】CN104598005
【申请号】CN201510052558
【发明人】孔财, 吴福宽, 罗嗣恒
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月2日