一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法
【專利說明】一種基于OpenF3OWER平臺的電源電路設計方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電源電路設計技術，具體的說是一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法。
【背景技術】
[0003]當前服務器開發(fā)設計中，PVID電壓識別技術需設置4-8個VID識別引腳，通過預設在這些VID引腳上的高低電平值，形成一組VID識別信號，并傳輸至電路中的電源控制芯片，電源控制芯片根據該組VID信號，調整輸出脈沖信號的占空比，使電源驅動芯片輸出的直流電壓符合預設的VID所代表的值。因此，為滿足CPU工作電壓要求，設計規(guī)范對VID位數、電壓調節(jié)精度和電壓調節(jié)范圍顯得尤其重要。以往的開發(fā)設計中，CPU只能發(fā)出一組PVID信號，無法滿足電源芯片產生CPU工作所需的兩種電壓的要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對目前需求以及現(xiàn)有技術發(fā)展的不足之處，提供一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法。
[0005]本發(fā)明所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，解決上述技術問題采用的技術方案如下:所述基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，基于OpenPOWER平臺，結合使用CHJ的SPIVID接口、可編程芯片PSOC與電源控制芯片，實現(xiàn)同時對CPU內核電壓與緩存電壓的實時控制和調整;所述可編程芯片PSOC與CPU通過SPIVID接口交互，將CPU的VID控制信息轉換成PVID控制信息，電源控制芯片根據PVID控制信息調整輸出脈沖信號PWM占空比，實時控制電源驅動芯片的輸出電壓。
[0006]優(yōu)選的，所述SPIVID接口由四根信號線組成，分別為:SPIVID_CS、SPIVID_MOS1、SPIVID_SCLK和SPIVID_MIS0o
[0007]優(yōu)選的，CPU通過SPIVID接口將VID控制信息傳送給可編程芯片PSOC;同時，CPU通過SPIVID接口讀取電壓控制芯片數據完整性與故障條件的狀態(tài)信息。
[0008]優(yōu)選的，所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。
[0009 ]優(yōu)選的，所述PSOC結構上包括M⑶、數字系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)和系統(tǒng)資源，彼此之間通過系統(tǒng)總線連接。
[0010]優(yōu)選的，所述PSOC對接收的VID控制信息經應用程序和內部模塊的作用后轉換成兩組PVID控制信息，并通過GP1發(fā)送給電源控制芯片。
[0011 ]優(yōu)選的，所述電源控制芯片采用IR3595。
[0012]優(yōu)選的，每組PVID控制信息包含8位VID控制信息，對應著256種可微調控電壓。
[0013]優(yōu)選的，所述電源控制芯片IR3595將PVID控制信息與內部寄存器的參考電壓信息比較，產生占空比一定的脈沖信號PWM;電源驅動芯片根據PWM產生CPU內核與緩存模塊所需的輸出電壓，并反饋電壓產生過程中感應電流和溫度信息至電源控制芯片IR3595做相應處理。
[0014]優(yōu)選的，所述電源驅動芯片采用IR3555。
[0015]本發(fā)明所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果是:本發(fā)明適用于基于IBM OpenPOWER平臺的服務器設計，相較于其他調節(jié)CPU電壓的VID技術，結合使用片上可編程芯片PSOC與電源控制/驅動芯片，實現(xiàn)了在同一時間內異步控制CPU的內核電壓和緩存電壓。
【附圖說明】
[0016]附圖1為所述excel文件數據的輸出方法的流程圖；
附圖2為PSOC與電源控制芯片之間的PVID信息交互示意圖；
附圖3為所述電源控制芯片與電源驅動芯片產生電壓示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法進一步詳細說明。
[0018]本發(fā)明就是針對上述問題提出了一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，基于OpenPOWER平臺，結合使用CPU的SPIVID接口、可編程芯片PSOC與電源控制芯片，實現(xiàn)同時對CPU內核電壓與緩存電壓的實時控制和調整;其核心內容是可編程芯片PSOC與CPU通過SPIVID接口交互，將CPU的VID控制信息轉換成PVID控制信息，電源控制芯片根據PVID控制信息調整輸出脈沖信號PWM占空比，實時控制電源驅動芯片的輸出電壓。
[0019]實施例:
附圖1為本實施例所述基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法的原理圖，如附圖1所示，所述OpenPOWER平臺CPU的內核電壓與緩存電壓的變化均依賴于VID技術，CPU的VID信息由0CC(on-chip controller)控制。所述OpenPOWER平臺上，SPIVID接口用于VID控制信息傳輸，由四根信號線組成，與SPI接口類似，分別為:SPIVID_CS、SPIVID_M0S1、SPIVID_SCLK和SPIVID_MISO<XPU通過SPIVID接口將VID控制信息傳送給可編程芯片PS0C。本實施例中，所述VID控制信息中包含了對CPU內核電壓與緩存電壓的控制信息，為實現(xiàn)能同時調節(jié)兩種電壓，所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。此外，CPU也會通過SPIVID接口讀取電壓控制芯片數據完整性與故障條件的狀態(tài)信息。
[0020]本實施例所述基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，所述PSOC結構上包括MCU、數字系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)和系統(tǒng)資源，彼此之間通過系統(tǒng)總線連接。相較于傳統(tǒng)微控制器，PSOC屬于基于IP核的片上可編程系統(tǒng)芯片，可通過編程實現(xiàn)設計需求；同時，其I/O非常靈活，每個I/O pin可用于數字輸入/出，并通過總線連接至內部數字模塊，且每個I/O有多種驅動模式。
[0021 ] 附圖2為PSOC與電源控制芯片(Voltage Regulator)之間的PVID信息交互示意圖，如附圖2所示，PSOC對接收的VID控制信息經應用程序和內部模塊的作用后轉換成兩組PVID，并通過GP1發(fā)送給電源控制芯片(本實施例中電源控制芯片采用IR3595);每組PVID控制信息包含8位VID控制信息，對應著256種可微調控電壓，以滿足CPU對功耗的要求。
[0022]附圖3為所述電源控制芯片與電源驅動芯片產生電壓示意圖，如附圖3所示，所述電源控制芯片IR3595將PVID信息與內部寄存器的參考電壓信息比較，產生占空比一定的脈沖信號PWM;電源驅動芯片(本實施例中電源驅動芯片采用IR3555)根據PWM產生CPU內核與緩存模塊所需的輸出電壓，并反饋電壓產生過程中感應電流和溫度信息至電源控制芯片IR3595做相應處理，保護器件以防止過流過溫發(fā)生。
[0023]使用該實施例所述基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，系統(tǒng)上電過程中，(PU內部控制器根據自身內核與緩存電壓的需求，產生VID控制信息，經過SPIVID接口將VID控制信息發(fā)送至片上可編程芯片PSOC; PSOC應用程序對VID處理并產生兩組PVID控制信息，通過兩組GP1發(fā)送至電源控制芯片IR3595; IR3595將兩組PVID控制信息與內部寄存器數據進行比較，產生一定寬度的PWM，控制電源驅動芯片IR3555產生CPU所需的兩種電壓；同時，CHJ根據產生電壓修改VID控制信息并調整PffM占空比以滿足CPU的供電需求。
[0024]上述【具體實施方式】僅是本發(fā)明的具體個案，本發(fā)明的專利保護范圍包括但不限于上述【具體實施方式】，任何符合本發(fā)明的權利要求書的且任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或替換，皆應落入本發(fā)明的專利保護范圍。
【主權項】
1.一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，基于OpenPOWER平臺，結合使用CPU的SPIVID接口、可編程芯片PSOC與電源控制芯片，實現(xiàn)同時對CPU內核電壓與緩存電壓的實時控制和調整;所述可編程芯片PSOC與CPU通過SPIVID接口交互，將CPU的VID控制信息轉換成PVID控制信息，電源控制芯片根據PVID控制信息調整輸出脈沖信號PWM占空比，實時控制電源驅動芯片的輸出電壓。2.根據權利要求1所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述SPIVID接口由四根信號線組成，分別為:SPIVID_CS、SPIVID_MOS1、SPIVID_SCLK和SPIVID_MIS0o3.根據權利要求2所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，CPU通過SPIVID接口將VID控制信息傳送給可編程芯片PSOC;同時，CPU通過SPIVID接口讀取電壓控制芯片數據完整性與故障條件的狀態(tài)信息。4.根據權利要求3所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。5.根據權利要求4所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述PSOC結構上包括MCU、數字系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)和系統(tǒng)資源，彼此之間通過系統(tǒng)總線連接。6.根據權利要求5所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述PSOC對接收的VID控制信息經應用程序和內部模塊的作用后轉換成兩組PVID控制信息，并通過GP1發(fā)送給電源控制芯片。7.根據權利要求6所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述電源控制芯片采用IR3595。8.根據權利要求7所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，每組PVID控制信息包含8位VID控制信息，對應著256種可微調控電壓。9.根據權利要求8所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述電源控制芯片IR3595將PVID控制信息與內部寄存器的參考電壓信息比較，產生占空比一定的脈沖信號PWM;電源驅動芯片根據PWM產生CHJ內核與緩存模塊所需的輸出電壓，并反饋電壓產生過程中感應電流和溫度信息至電源控制芯片IR3595做相應處理。10.根據權利要求9所述一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法，其特征在于，所述電源驅動芯片采用IR3555。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于OpenPOWER平臺的電源電路設計方法,涉及電源電路設計技術，基于OpenPOWER平臺，結合使用CPU的SPIVID接口、可編程芯片PSOC與電源控制芯片，實現(xiàn)同時對CPU內核電壓與緩存電壓的實時控制和調整；所述可編程芯片PSOC與CPU通過SPIVID接口交互，將CPU的VID控制信息轉換成PVID控制信息，電源控制芯片根據PVID控制信息調整輸出脈沖信號PWM占空比，實時控制電源驅動芯片的輸出電壓。本發(fā)明結合使用片上可編程芯片PSOC與電源控制/驅動芯片，實現(xiàn)了在同一時間內異步控制CPU的內核電壓和緩存電壓。
【IPC分類】G06F1/26, G06F17/50
【公開號】CN105631129
【申請?zhí)枴緾N201511005378
【發(fā)明人】李紀偉, 薛廣營
【申請人】山東海量信息技術研究院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月29日