一種利用電容兼顧ac電源成本與cpu性能的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種服務(wù)器供電領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用電容兼顧AC電源成本與 CHJ性能的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨云計(jì)算的快速發(fā)展，信息化已經(jīng)逐漸普及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)行業(yè)，人們 對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的需求也越來(lái)越大。尤其在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，數(shù)據(jù)中心作為海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和服務(wù) 的平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的服務(wù)器數(shù)量需求也越來(lái)越大。往往一座大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)完成， 服務(wù)器的數(shù)量會(huì)數(shù)以十萬(wàn)計(jì)來(lái)部署。
[0003] 電源作為服務(wù)器正常工作的基石，其功率的大小往往取決于服務(wù)器系統(tǒng)功耗；且 電源的功率越高，成本越高(功率增加一倍，成本也相應(yīng)增加約一倍)。通常，在服務(wù)器工作 時(shí)，并不是所有時(shí)間都工作在超負(fù)荷條件下(如：CPU的Turbo boost功能打開(kāi)。即：CPU處 于超頻工作狀態(tài)，單位時(shí)間處理數(shù)據(jù)量會(huì)變大)。若電源功率規(guī)格依照服務(wù)器系統(tǒng)超負(fù)荷時(shí) 的瞬時(shí)功耗來(lái)選型，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)器成本的大幅上升。若選用功率規(guī)格較小的電源，在瞬 間功率超出電源最大輸出功率，存在過(guò)功率保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 如何能夠在不影響CPU的睿頻加速性能的前提下，選用功率較小的電源給服務(wù)器 系統(tǒng)供電是目前急需解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、能夠滿足在 不影響CPU的睿頻加速的前提下，選用功率較小的電源給服務(wù)器系統(tǒng)供電的利用電容兼顧 AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種利用電容兼顧AC電源成本與 CPU性能的設(shè)計(jì)方法，步驟如下： (1) 確定CPU做睿頻加速動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)最大瞬時(shí)功耗Pmax ; (2) 根據(jù)系統(tǒng)功耗的預(yù)估值，選擇一個(gè)功率為P。的PSU，其中，P /Pmax ; (3) 確定電容的規(guī)格，耐壓值選擇16V，電容值可按照如下公式： 其中：1表示充電電流，h表示起始時(shí)刻，
12表示充電終止時(shí)刻，U i表示電容的初始電 壓即0V，4表示電容的充滿電壓即12V ; (4) 根據(jù)步驟（3)中確定的電容值、耐壓值及充電時(shí)間即可選擇合適的電容模組； (5 )以上參數(shù)確定后，將所選型的電容模組加在程序存儲(chǔ)單元的DC輸出與CPU VR輸入 端的鏈路之間。
[0007] 作為優(yōu)選，所述充電終止時(shí)刻是根據(jù)睿頻加速動(dòng)作持續(xù)的時(shí)間來(lái)確定的。
[0008] 本發(fā)明的一種利用電容兼顧AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有以下有益效果： (1) 采用電容擺放在服務(wù)器主板CPU VR的輸入供電端，利用電容的快速實(shí)現(xiàn)大功率充 電和放電的特性； (2) 在CPU VR的12V輸入端存在大容量電容模組；當(dāng)CPU的瞬間功耗過(guò)高，系統(tǒng)功耗 超過(guò)程序存儲(chǔ)單元的最大輸出功率P。時(shí)，由電容模組來(lái)提供瞬時(shí)能量； (3) 通過(guò)引入電容模組來(lái)提供CPU做睿頻加速動(dòng)作短時(shí)間所需的能量，可在不影響CPU 性能的情況下，選擇輸出功率較低的程序存儲(chǔ)單元，降低了程序存儲(chǔ)單元的成本，增強(qiáng)了服 務(wù)器的性價(jià)比。
[0009] 由此可見(jiàn)，本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)省成本的特點(diǎn)，因而，具 有很好的推廣使用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011] 附圖1為通用服務(wù)器主板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為CPU做睿頻加速即turbo boost動(dòng)作時(shí)的功率波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013] 實(shí)施例1 一種利用電容兼顧AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法，步驟如下： (1) 確定CPU做睿頻加速（turbo boost)動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)最大瞬時(shí)功耗Pmax ; (2) 根據(jù)系統(tǒng)功耗的預(yù)估值，選擇一個(gè)功率為P。的PSU，其中，P /Pmax ; (3) 確定電容的規(guī)格，耐壓值選擇16V，電容值可按照如下公式：
其中：I表示充電電流，h表示起始時(shí)刻，12表示充電終止時(shí)刻(根據(jù)睿頻加速動(dòng)作持續(xù) 的時(shí)間來(lái)確定的)，仏表示電容的初始電壓即0V，1]2表示電容的充滿電壓即12V ; (4) 根據(jù)步驟（3)中確定的電容值、耐壓值及充電時(shí)間即可選擇合適的電容模組； (5) 以上參數(shù)確定后，如附圖1所示，將所選型的電容模組加在程序存儲(chǔ)單元（PSU)的 DC輸出與CPU VR輸入端的鏈路之間。
[0014] 具體工作過(guò)程：當(dāng)CPU啟動(dòng)turbo boost功能后，會(huì)有短暫的瞬時(shí)高功耗。此時(shí)， 電容可瞬間提供CPU做turbo boost動(dòng)作所需要的能量；當(dāng)該動(dòng)作停止后，超級(jí)電容會(huì)在充 放電控制單元的控制下，快速充滿能量，以滿足CPU在下一次做turbo boost動(dòng)作所需要的 瞬時(shí)能量。
[0015] 如附圖1所示，AC是電通過(guò)PSU轉(zhuǎn)換為低壓直流電給主板供電；在主板的CPU VR 輸入端(輸入電壓為12V)放置一個(gè)電容模組，以實(shí)現(xiàn)PSU的DC輸出先經(jīng)超級(jí)電容模組儲(chǔ)能、 濾波后，再輸入到CPU VR輸入端，經(jīng)VR轉(zhuǎn)換給CPU供電。
[0016] 如附圖2所示，當(dāng)CPU在做turbo boost動(dòng)作時(shí)，實(shí)時(shí)功耗的變化波形。其中，Pmax 表示做turbo boost動(dòng)作時(shí)的瞬時(shí)功耗值；P。表示PSU的最大輸出功率；P i表示CPU的TDP (Thermal Design Power)，即：在滿足CPU散熱條件允許下的CPU功耗。
[0017] 為防止PSU觸發(fā)過(guò)功率保護(hù)，同時(shí)又需要沿用輸出功率為PO的PSU (以控制PSU 的成本）；在PSU的DC輸出至CPU VR的供電鏈路之間添加一個(gè)電容模組。
[0018] 當(dāng)服務(wù)器系統(tǒng)上電后，CPU開(kāi)啟turbo boost動(dòng)作，使得系統(tǒng)整體的功耗超出PSU 的最大輸出功率匕。此時(shí)，電容模組會(huì)在很短的時(shí)間，為CPU做turbo boost工作提供能量， 從而防止PSU因瞬時(shí)功率超出最大輸出功率P。，觸發(fā)過(guò)功率保護(hù)。當(dāng)turbo boost動(dòng)作停 止后，系統(tǒng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)給超級(jí)電容充電，使得快速充滿能量。實(shí)現(xiàn)兼顧采用較低功率PSU 來(lái)滿足CPU做turbo boost動(dòng)作時(shí)的供電需求。很好的解決AC電源成本與CPU性能的矛 盾。
[0019] 上述【具體實(shí)施方式】?jī)H是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍包括但不限于 上述【具體實(shí)施方式】，任何符合本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 對(duì)其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍。
[0020] 除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外，均為本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用電容兼顧AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟如下： (1) 確定CPU做睿頻加速動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)最大瞬時(shí)功耗Pmax ; (2) 根據(jù)系統(tǒng)功耗的預(yù)估值，選擇一個(gè)功率為P。的PSU，其中，P /Pmax ; (3) 確定電容的規(guī)格，耐壓值選擇16V，電容值可按照如下公式：其中：1表示充電電流，h表示起始時(shí)刻，12表示充電終止時(shí)刻，U i表示電容的初始電 壓即0V，4表示電容的充滿電壓即12V ; (4) 根據(jù)步驟（3)中確定的電容值、耐壓值及充電時(shí)間即可選擇合適的電容模組； (5 )以上參數(shù)確定后，將所選型的電容模組加在程序存儲(chǔ)單元的DC輸出與CPU VR輸入 端的鏈路之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電容兼顧AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法，其特 征在于：所述充電終止時(shí)刻是根據(jù)睿頻加速動(dòng)作持續(xù)的時(shí)間來(lái)確定的。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用電容兼顧AC電源成本與CPU性能的設(shè)計(jì)方法，屬于服務(wù)器供電領(lǐng)域，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為如何能夠在不影響CPU的睿頻加速性能的前提下，選用功率較小的電源給服務(wù)器系統(tǒng)供電。技術(shù)方案為：步驟如下：（1）確定CPU做睿頻加速動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)最大瞬時(shí)功耗Pmax；（2）根據(jù)系統(tǒng)功耗的預(yù)估值，選擇一個(gè)功率為P0的PSU，其中，P0<Pmax。
【IPC分類(lèi)】G06F1/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105159428
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510533684
【發(fā)明人】羅嗣恒
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日