專利名稱：一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法。
背景技術(shù)：
隨著云計(jì)算的發(fā)展，服務(wù)器數(shù)量和規(guī)模將呈直線趨勢增長。在當(dāng)今社會(huì)提倡低碳、 環(huán)保、節(jié)能理念下，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心無疑成為了耗電大戶。隨著業(yè)界電源技術(shù)的不斷發(fā)展， 當(dāng)今電源效率最高已經(jīng)可以達(dá)到白金級(94%轉(zhuǎn)換效率)，基本到達(dá)了業(yè)界的最高水平，很難再從電源單體效率提升上去實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。下一步從如何在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域去進(jìn)一步降低功耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，成為業(yè)界后續(xù)要重點(diǎn)攻關(guān)的課題。本專利主要是基于電源在不同負(fù)載率工作環(huán)境下，所對應(yīng)的供電轉(zhuǎn)換效率不同這一規(guī)律，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整電源負(fù)載率，使其工作在高轉(zhuǎn)換效率負(fù)載環(huán)境下，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。目前業(yè)界在降低服務(wù)器功耗上，主要采用的技術(shù)手段是提高AC-DC和DC-DC兩級轉(zhuǎn)換效率來實(shí)現(xiàn)，但是由于電源效率特性的存在，及時(shí)采用高效率電源，如果服務(wù)器工作在輕負(fù)載環(huán)境下，也無法達(dá)到最終的高效省電目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對云計(jì)算時(shí)代大規(guī)模數(shù)據(jù)中心高能耗現(xiàn)狀，去優(yōu)化供電設(shè)計(jì)， 以降低功耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的提供一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)硬件包括電源模塊、一級電源背板、節(jié)點(diǎn)中板、二級電源板、管理背板和風(fēng)扇接插板，其中一級電源背板通過電源線與節(jié)點(diǎn)中板連接，管理主板與管理背板插接在一起，管理背板連接在一級電源背板與節(jié)點(diǎn)中板之間，管理主板同時(shí)通過管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接傳送用電負(fù)載狀況，動(dòng)態(tài)調(diào)整步驟如下
1)供電系統(tǒng)包括有4個(gè)電源模組，每個(gè)電源模組由4個(gè)1200W電源模塊匯總輸出12V 電源通過供電總線到各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中板節(jié)點(diǎn)中板通過二級電源板與計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接，風(fēng)扇通過風(fēng)扇插接板與節(jié)點(diǎn)中板連接，
2)管理主板通過管理背板對一級電源背板進(jìn)行管理，在一級電源背板上通過GPIO信號來控制每個(gè)電源模塊的Power ON或者通過電源的PMBUS指令來控制每個(gè)電源模塊的休眠喚醒，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的供電能力；
3)管理主板通過智能平臺(tái)管理總線IPMB管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)對包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)中板組成的系統(tǒng)用電狀況進(jìn)行偵測，當(dāng)系統(tǒng)處于輕負(fù)載環(huán)境時(shí)，通過GPIO信號關(guān)閉四個(gè)電源模塊的一個(gè)或者通過PMBUS指令來使其中一個(gè)電源模塊休眠，只留其中三個(gè)電源模塊來對外輸出12V供電，這時(shí)每個(gè)電源模塊的負(fù)載率相比之前提高了三分之一，從而可以是電源工作在一個(gè)更高效率的負(fù)載區(qū)間，從而達(dá)到省電的目的；
4)為了預(yù)防用電系統(tǒng)壓力突增帶來的供電峰值，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要同時(shí)考慮電源的冗余和高可靠性，在云計(jì)算系統(tǒng)的集中供電設(shè)計(jì)上，每個(gè)電源模組采用的4個(gè)1200W電源模塊組成 3+1冗余保護(hù)，包括電源關(guān)閉或休眠時(shí)，都至少保證有三個(gè)電源模塊工作，以保證整個(gè)系統(tǒng)供電的高可靠。本發(fā)明的有益效果是基于電源在不同負(fù)載率工作環(huán)境下，所對應(yīng)的供電轉(zhuǎn)換效率不同這一規(guī)律，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整電源負(fù)載率，使其工作在高轉(zhuǎn)換效率負(fù)載環(huán)境下，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。


圖1是系統(tǒng)供電效率測試曲線圖2是云計(jì)算系統(tǒng)節(jié)電服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法作以下詳細(xì)地說明。圖1所顯示的是在相同負(fù)載環(huán)境下，分別采用1個(gè)，2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)1200W電源模塊來分別供電的情況下所做的整個(gè)系統(tǒng)供電效率測試曲線圖。以1200W作為滿負(fù)載工作環(huán)境，橫軸對應(yīng)的是整個(gè)系統(tǒng)在負(fù)載分別為滿負(fù)載的(Γιοο%負(fù)載壓力，縱軸代表電源的轉(zhuǎn)換效率。例如，在橫軸為50%，及負(fù)載為600W時(shí)，對應(yīng)四種不同電源配置時(shí)，單電源模塊的負(fù)載分別為600W, 300W, 200W, 150W,負(fù)載率分別為50%, 25%, 16. 7%, 12. 5%,由圖上可得，四種不同配置下，單個(gè)電源模塊的轉(zhuǎn)換效率分別為9296，91%, 86%, 80%。1、由此可見，在相同的功率輸出下，不同的電源負(fù)載率環(huán)境下，所對應(yīng)的電源效率差值可以達(dá)到10%，甚至更高，這對整個(gè)系統(tǒng)甚至是整個(gè)機(jī)房的能耗降低將起到重大改進(jìn)作用；
2、本發(fā)明就是結(jié)合上述實(shí)測和分析原理，在服務(wù)器產(chǎn)品上去做供電優(yōu)化和改進(jìn)。以下Smart Rack服務(wù)器為例
USmart Rack的供電系統(tǒng)共有4個(gè)電源模組組成，每個(gè)電源模組由4個(gè)1200W電源模塊匯總輸出12V供電總線到各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。供電拓?fù)淙缦滤?br> 2、在一級電源背板上通過GPIO信號來控制每個(gè)電源模塊的PowerON或者通過電源的 PMBUS指令來控制每個(gè)電源模塊的休眠喚醒，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的供電能力；
3、當(dāng)系統(tǒng)處于輕負(fù)載環(huán)境時(shí)，通過GPIO信號關(guān)閉四個(gè)電源模塊的一個(gè)或者通過PMBUS 指令來使其中一個(gè)電源模塊休眠，只留其中三個(gè)電源模塊來對外輸出12V供電，這時(shí)每個(gè)電源模塊的負(fù)載率相比之前提高了三分之一，從而可以是電源工作在一個(gè)更高效率的負(fù)載區(qū)間，從而達(dá)到省電的目的；
4、為了預(yù)防系統(tǒng)壓力突增帶來的供電峰值，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要同時(shí)考慮電源的冗余和高可靠。在Smart Rack的供電設(shè)計(jì)上，每個(gè)電源模組采用的4個(gè)1200W電源模塊可以組成3+1 冗余保護(hù)，無論在任何情況下(包括電源關(guān)閉或休眠)，都至少保證有三個(gè)電源模塊工作，以保證整個(gè)系統(tǒng)供電的高可靠。以上只是針對Smart Rack產(chǎn)品來舉例說明該發(fā)明專利，但并不局限于該專利應(yīng)用范圍。該專利可應(yīng)用于一切系統(tǒng)級集中供電環(huán)境下，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整電源負(fù)載率以間接提升電源轉(zhuǎn)換效率從而達(dá)到降低功耗目的的應(yīng)用場合。 除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1 一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法，其特征在于系統(tǒng)硬件包括電源模塊、一級電源背板、節(jié)點(diǎn)中板、二級電源板、管理背板和風(fēng)扇接插板，其中一級電源背板通過電源線與節(jié)點(diǎn)中板連接，管理主板與管理背板插接在一起，管理背板連接在一級電源背板與節(jié)點(diǎn)中板之間，管理主板同時(shí)通過管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接傳送用電負(fù)載狀況， 動(dòng)態(tài)調(diào)整步驟如下1)供電系統(tǒng)包括有4個(gè)電源模組，每個(gè)電源模組由4個(gè)1200W電源模塊匯總輸出12V 電源通過供電總線到各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中板節(jié)點(diǎn)中板通過二級電源板與計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接，風(fēng)扇通過風(fēng)扇插接板與節(jié)點(diǎn)中板連接；2)管理主板通過管理背板對一級電源背板進(jìn)行管理，在一級電源背板上通過GPIO信號來控制每個(gè)電源模塊的Power ON或者通過電源的PMBUS指令來控制每個(gè)電源模塊的休眠喚醒，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的供電能力；3)管理主板通過智能平臺(tái)管理總線IPMB管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)對包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)中板組成的系統(tǒng)用電狀況進(jìn)行偵測，當(dāng)系統(tǒng)處于輕負(fù)載環(huán)境時(shí)，通過GPIO信號關(guān)閉四個(gè)電源模塊的一個(gè)或者通過PMBUS指令來使其中一個(gè)電源模塊休眠，只留其中三個(gè)電源模塊來對外輸出12V供電，這時(shí)每個(gè)電源模塊的負(fù)載率相比之前提高了三分之一，電源工作在一個(gè)更高效率的負(fù)載區(qū)間，從而達(dá)到省電的目的；4)為了預(yù)防用電系統(tǒng)壓力突增帶來的供電峰值，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要同時(shí)考慮電源的冗余和高可靠性，在云計(jì)算系統(tǒng)的集中供電設(shè)計(jì)上，每個(gè)電源模組采用的4個(gè)1200W電源模塊組成 3+1冗余保護(hù)，包括電源關(guān)閉或休眠時(shí)，都至少保證有三個(gè)電源模塊工作，以保證整個(gè)系統(tǒng)供電的高可靠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種云計(jì)算行業(yè)集中動(dòng)態(tài)調(diào)整供電效率的方法，系統(tǒng)硬件包括電源模塊、一級電源背板、節(jié)點(diǎn)中板、二級電源板、管理背板和風(fēng)扇接插板，其中一級電源背板通過電源線與節(jié)點(diǎn)中板連接，管理主板與管理背板插接在一起，管理背板連接在一級電源背板與節(jié)點(diǎn)中板之間，管理主板同時(shí)通過管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接傳送用電負(fù)載狀況，管理主板通過智能平臺(tái)管理總線IPMB管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)對包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)中板組成的系統(tǒng)用電狀況進(jìn)行偵測，當(dāng)系統(tǒng)處于輕負(fù)載環(huán)境時(shí)，通過GPIO信號關(guān)閉四個(gè)電源模塊的一個(gè)或者通過PMBUS指令來使其中一個(gè)電源模塊休眠，只留其中三個(gè)電源模塊來對外輸出12V供電，這時(shí)每個(gè)電源模塊的負(fù)載率相比之前提高了三分之一，電源工作在一個(gè)更高效率的負(fù)載區(qū)間，從而達(dá)到省電的目的。
文檔編號G06F1/32GK102541248SQ20121004045
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者孫波 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司