一種利用pid實(shí)現(xiàn)cpu和內(nèi)存vr輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通用服務(wù)器供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，一種保證主板CPU和內(nèi)存VR輸出電壓穩(wěn)定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在服務(wù)器系統(tǒng)中，負(fù)載變化最快的功能單元主要集中在CPU和內(nèi)存兩部分。CPU和內(nèi)存負(fù)載的電流變化較大，且變化的頻率時(shí)快時(shí)慢，非常復(fù)雜，導(dǎo)致CPU和內(nèi)存VR供電電壓會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的波動(dòng)情況。這兩種VR電壓的波動(dòng)往往會(huì)給服務(wù)器系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來致命的影響，會(huì)導(dǎo)致用戶系統(tǒng)出現(xiàn)藍(lán)屏、宕機(jī)的故障。
[0003]通用服務(wù)器，對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求尤為苛刻。由于通用服務(wù)器所面向的客戶群體非常多，不同用戶的應(yīng)用場景CPU和內(nèi)存所產(chǎn)生的負(fù)載變化也不盡相同。這樣就會(huì)導(dǎo)致:服務(wù)器主板上的CPU和內(nèi)存VR輸出電壓，在有些用戶的應(yīng)用中，主板上CPU和內(nèi)存VR的輸出電壓波動(dòng)不大，能滿足系統(tǒng)正常工作的供電需求。但，在某些用戶特許應(yīng)用場合(比如:科研機(jī)構(gòu)、鐵路訂票系統(tǒng)所涉及到的涉及到的海量數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理)，CPU和內(nèi)存VR的供電電壓波動(dòng)會(huì)較大。一旦電壓波動(dòng)超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)的故障。
[0004]在服務(wù)器系統(tǒng)中，負(fù)載變化最快的功能單元主要集中在CPU和內(nèi)存兩部分。CPU和內(nèi)存負(fù)載的電流變化較大，且變化的頻率時(shí)快時(shí)慢，非常復(fù)雜，導(dǎo)致CPU和內(nèi)存VR供電電壓會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的波動(dòng)情況。這兩種VR電壓的波動(dòng)往往會(huì)給服務(wù)器系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來致命的影響，會(huì)導(dǎo)致用戶系統(tǒng)出現(xiàn)藍(lán)屏、宕機(jī)的故障。
[0005]由于通用服務(wù)器所面向的客戶群體非常多，不同用戶的應(yīng)用場景CPU和內(nèi)存所產(chǎn)生的負(fù)載變化也不盡相同。這樣就會(huì)導(dǎo)致:服務(wù)器主板上的CPU和內(nèi)存VR輸出電壓，在某些用戶應(yīng)用場合會(huì)出現(xiàn)電壓波動(dòng)較大的情況。一旦電壓波動(dòng)超出SPEC，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)宕機(jī)的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為保證服務(wù)器在所覆蓋的所有用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用中，CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)都能控制在正常工作范圍之內(nèi)，本發(fā)明提供一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，通過調(diào)整CPU和內(nèi)存VR主芯片中的PID參數(shù)，與VR波特圖量測結(jié)合起來，得出最優(yōu)的PID參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的調(diào)節(jié)，使得CPU和內(nèi)存VR輸出電壓在各種負(fù)載條件下，始終保持在較小的波動(dòng)范圍，增強(qiáng)服務(wù)器系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。
[0008](PID，英文全稱:Proport1n& Integrat1n& Differentiat1n，比例 &積分&微分環(huán)節(jié)，是閉環(huán)控制系統(tǒng)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)單元，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性)；
(CPU和內(nèi)存VR，英文全稱:Voltage Regulator，即:電壓調(diào)整器，用于實(shí)現(xiàn)將一種直流電壓轉(zhuǎn)換為另一種直流電壓)。
[0009]所述方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1)搭建調(diào)試平臺(tái):選擇待調(diào)試的服務(wù)器主板，將頻響分析儀的信號(hào)探頭與待測CPU或內(nèi)存VR的反饋端的lOohm的電阻相連；
2)用USB-GPIB轉(zhuǎn)接線將頻響分析儀與PC電腦互聯(lián)；
3)將數(shù)字VR調(diào)試工具接在主板的I2C接口上，工具的另一端插接在PC電腦的USB接口上；
3)待調(diào)試平臺(tái)搭建完畢，在PC電腦上打開安裝好的數(shù)字VR調(diào)試軟件，同時(shí)，在PC電腦上打開安裝好的量測波特圖軟件；
4)給服務(wù)器主板上電，開啟量測波特圖軟件，同時(shí)，進(jìn)入數(shù)字VR調(diào)試軟件的PID調(diào)節(jié)界面，根據(jù)此時(shí)的波特圖的特性曲線對應(yīng)的Gain Margin和Phase Margin值，調(diào)節(jié)對應(yīng)的Kp\Ki\Kd 參數(shù)；
5)按照步驟4)的調(diào)節(jié)方式，每調(diào)一次Kp\Ki\Kd參數(shù)值，實(shí)時(shí)觀測波特圖曲線，直至曲線對應(yīng)的Gain Margin和Phase Margin值同時(shí)滿足條件:
Phase Margn ^ 45degGain Margin -10dB
其中，Phase Margin為相位裕量，Gain Margin為增益裕量；
即可確定最優(yōu)的PID參數(shù)值；
將所得到的最優(yōu)的PID固化在數(shù)字VR芯片中，即可實(shí)現(xiàn)VR輸出電壓波動(dòng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR的輸出電壓在所有的用戶負(fù)載下，電壓波動(dòng)都在安全的電壓范圍內(nèi)，保證服務(wù)器系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)研發(fā)工程師在不需要?jiǎng)永予F焊接元器件，只需在數(shù)字電源的軟件界面調(diào)節(jié)PID參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)節(jié)，提升了工程師的調(diào)試效率，縮短了研發(fā)周期。通過將PID調(diào)節(jié)與VR波特圖量測結(jié)合起來，得出最優(yōu)的PID參數(shù)，保證了服務(wù)器在所有用戶應(yīng)用場景下，CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0011]圖1為VR環(huán)路的波特圖曲線圖；
圖2為本發(fā)明方法涉及的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面根據(jù)說明書附圖，結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:
一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，通過調(diào)整CPU和內(nèi)存VR主芯片中的PID參數(shù)，與VR波特圖量測結(jié)合起來，得出最優(yōu)的PID參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的調(diào)節(jié)，使得CPU和內(nèi)存VR輸出電壓在各種負(fù)載條件下，始終保持在較小的波動(dòng)范圍，增強(qiáng)服務(wù)器系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。
[0013]實(shí)施例2: 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所述方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1)如圖2所示，搭建調(diào)試平臺(tái):選擇待調(diào)試的服務(wù)器主板，將頻響分析儀的信號(hào)探頭與待測CPU或內(nèi)存VR的反饋端的lOohm的電阻相連(lOohm電阻在主板設(shè)計(jì)時(shí)，已預(yù)留用于調(diào)試，待量廣后，會(huì)將電阻拿掉);
2)用USB-GPIB轉(zhuǎn)接線將頻響分析儀與PC電腦互聯(lián)；
3)將數(shù)字VR調(diào)試工具接在主板的I2C接口上，工具的另一端插接在PC電腦的USB接口上；
3)待調(diào)試平臺(tái)搭建完畢，在PC電腦上打開安裝好的數(shù)字VR調(diào)試軟件(如:Infineon的Powercode4.3)。同時(shí)，在PC電腦上打開安裝好的量測波特圖(即:bode plot)軟件VenableSoftware 3120 ；
4)給服務(wù)器主板上電，開啟量測波特圖軟件VenableSoftware 3120，同時(shí)，進(jìn)入數(shù)字VR調(diào)試軟件的PID調(diào)節(jié)界面，根據(jù)此時(shí)的波特圖的特性曲線對應(yīng)的Gain Margin和PhaseMargin值，如圖1所示，調(diào)節(jié)對應(yīng)的Kp\Ki\Kd參數(shù)；
5)按照步驟4)的調(diào)節(jié)方式，每調(diào)一次Kp\Ki\Kd參數(shù)值，實(shí)時(shí)觀測波特圖曲線，直至曲線對應(yīng)的Gain Margin和Phase Margin值同時(shí)滿足條件:
Phase Margn ^ 45deg
Gain Margin -10dB
其中，Phase Margin為相位裕量，Gain Margin為增益裕量；
即可確定最優(yōu)的PID參數(shù)值；
實(shí)施例3:
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例將所得到的最優(yōu)的PID固化在數(shù)字VR芯片中，即可實(shí)現(xiàn)VR輸出電壓波動(dòng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR的輸出電壓在所有的用戶負(fù)載下，電壓波動(dòng)都在安全的電壓范圍內(nèi)，保證服務(wù)器系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。
[0014]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，其特征在于:通過調(diào)整CPU和內(nèi)存VR主芯片中的PID參數(shù)，與VR波特圖量測結(jié)合起來，得出最優(yōu)的PID參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的調(diào)節(jié)，使得CPU和內(nèi)存VR輸出電壓在各種負(fù)載條件下，始終保持在較小的波動(dòng)范圍，增強(qiáng)服務(wù)器系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，其特征在于，所述方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下:1)搭建調(diào)試平臺(tái):選擇待調(diào)試的服務(wù)器主板，將頻響分析儀的信號(hào)探頭與待測CPU或內(nèi)存VR的反饋端的lOohm的電阻相連；2)用USB-GPIB轉(zhuǎn)接線將頻響分析儀與PC電腦互聯(lián)；3)將數(shù)字VR調(diào)試工具接在主板的I2C接口上，工具的另一端插接在PC電腦的USB接口上；3)待調(diào)試平臺(tái)搭建完畢，在PC電腦上打開安裝好的數(shù)字VR調(diào)試軟件，同時(shí)，在PC電腦上打開安裝好的量測波特圖軟件；4)給服務(wù)器主板上電，開啟量測波特圖軟件，同時(shí)，進(jìn)入數(shù)字VR調(diào)試軟件的PID調(diào)節(jié)界面，根據(jù)此時(shí)的波特圖的特性曲線對應(yīng)的Gain Margin和Phase Margin值，調(diào)節(jié)對應(yīng)的Kp\Ki\Kd 參數(shù)；5)按照步驟4)的調(diào)節(jié)方式，每調(diào)一次Kp\Ki\Kd參數(shù)值，實(shí)時(shí)觀測波特圖曲線，直至曲線對應(yīng)的Gain Margin和Phase Margin值同時(shí)滿足條件:Phase Margn ^ 45degGain Margin -10dB確定最優(yōu)的PID參數(shù)值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，其特征在于:將所得到的最優(yōu)的PID固化在數(shù)字VR芯片中，即可實(shí)現(xiàn)VR輸出電壓波動(dòng)的優(yōu)化。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用PID實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)優(yōu)方法，通過調(diào)整CPU和內(nèi)存VR主芯片中的PID參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的調(diào)節(jié)，使得CPU和內(nèi)存VR輸出電壓在各種負(fù)載條件下，始終保持在較小的波動(dòng)范圍，增強(qiáng)服務(wù)器系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)研發(fā)工程師在不需要?jiǎng)永予F焊接元器件，只需在數(shù)字電源的軟件界面調(diào)節(jié)PID參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對CPU和內(nèi)存VR輸出電壓波動(dòng)的調(diào)節(jié)，提升了工程師的調(diào)試效率，縮短了研發(fā)周期。通過將PID調(diào)節(jié)與VR波特圖量測結(jié)合起來，得出最優(yōu)的PID參數(shù)，保證了服務(wù)器在所有用戶應(yīng)用場景下，CPU和內(nèi)存VR輸出電壓的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】G06F11/22
【公開號(hào)】CN105302678
【申請?zhí)枴緾N201510611156
【發(fā)明人】宋曉鋒, 羅嗣恒
【申請人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月24日