一种系统功耗监控电路及服务器的制作方法

专利2025-12-21  17


本发明涉及服务器,特别是涉及一种系统功耗监控电路及服务器。


背景技术:

1、随着服务器的算力提升,服务器整机功耗也会随之提高。为了保证在功耗达到峰值时服务器能够正常平稳运行,现有服务器会增加系统功耗监控与处理系统以便实时调整服务器内的功耗。现有的系统功耗监控与处理系统全部集成在服务器的主板上,这种服务器架构在面对两个以上节点的服务器架构需求时,通常需要在每个节点都布置一套系统功耗监控与处理系统。这使得服务器架构被复杂化,也提高了服务器的生产成本。同时,由于整机的功耗信息在不同节点之间的传递依赖节点上系统功耗监控与处理系统的相互通信,因而服务器内始终存在部分节点获取功耗信息滞后,无法针对整机的功耗信息做出实时的响应与调整。


技术实现思路

1、本发明实施例提出了一种系统功耗监控电路及服务器以便克服上述问题。

2、本发明实施例提出了一种系统功耗监控电路。本发明实施例所述系统功耗监控电路适用于具有至少两个节点的服务器架构,具体包括采集单元、电流镜单元以及功耗监测单元;

3、所述采集单元用于采集服务器整机的电流信号;

4、所述电流镜单元包括输入控制器件和至少两个镜像控制器件;

5、所述输入控制器件的输入引脚、控制引脚与所述采集单元的输出端电连接;所述电流信号从所述采集单元流至所述输入控制器件,所述输入控制器件将所述电流信号传回至所述服务器电源;

6、所述镜像控制器件的控制引脚均与所述输入控制器件的控制引脚电连接;所述镜像控制器件的镜像回流引脚与服务器电源的回收端电连接;所述镜像控制器件的镜像输出引脚与功耗监测单元的采集端电连接;

7、所述功耗监测单元设置有至少两个且与节点一一对应设置。

8、可选地,所述采集单元包括运放采集模块与开关模块;

9、所述运放采集模块的同相输入端用于与服务器电源的负载共享总线电连接,所述运放采集模块的反相输入端用于与服务器电源的管理单元电连接,所述运放采集模块的输出端与所述开关模块的控制引脚电连接;

10、所述开关模块的输入引脚连接所述运放采集模块的反相输入端,所述开关模块输出引脚同时连接所述输入控制器件输入引脚与控制引脚。

11、可选地,系统功耗监控电路还包括至少两个通断模块;

12、所述通断模块的输入引脚与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接,所述通断模块的输出引脚与所述功耗监测单元的采集端电连接。

13、可选地,系统功耗监控电路还包括识别控制模块;所述识别控制模块的输出端与所述通断模块的控制引脚电连接。

14、可选地,所述功耗监测单元包括电压采集端、电流采集端与采样电阻;

15、所述电流采集端与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接;

16、所述采样电阻的输入端分别与所述电流采集端、所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接,输出端与所述电压采集端电连接。

17、可选地,所述功耗监测单元包括电压采集端与电流采集端,所述采集单元包括电压采集单元;

18、所述电流采集端与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接;

19、所述电压采集端与所述电压采集单元的输出端电连接。

20、可选地,所述输入控制器件和镜像控制器件为三极管;

21、所述镜像控制器件对应服务器节点设有n个,具体包括第一镜像控制器件至第n镜像控制器件且n≥2;

22、所述输入控制器件的集电极、基极与所述采集单元的输出端电连接;

23、所述第一镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第一镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第一镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

24、所述第二镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第二镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第二镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

25、所述第三镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第三镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第三镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

26、所述第n镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第n镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第n镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接。

27、可选地,系统功耗监控电路还包括下拉电阻,

28、所述下拉电阻的输入端与镜像控制器件的集电极电连接,所述下拉电阻的输出端接地。

29、本发明实施例还提供一种服务器,所述服务器包括如前所述的系统功耗监控电路;

30、所述服务器还包括基板、主板、服务器电源;

31、所述基板上集成有采集单元与电流镜单元;所述服务器电源连接在所述基板上;

32、所述主板设置有至少两块,所述主板均集成有功耗监测单元。

33、可选地,所述基板上的所述采集单元与所述主板上的功耗监测单元通过连接器电连接。

34、可选地,所述采集单元包括运放采集模块与开关模块;

35、所述运放采集模块的同相输入端用于与服务器电源的负载共享总线电连接,所述运放采集模块的反相输入端用于与服务器电源的管理单元电连接,所述运放采集模块的输出端与所述开关模块的控制引脚电连接;

36、所述开关模块的输入引脚连接所述运放采集模块的反相输入端,所述开关模块输出引脚同时连接所述输入控制器件输入引脚与控制引脚。

37、可选地,系统功耗监控电路还包括至少两个通断模块;

38、所述通断模块的输入引脚与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接,所述通断模块的输出引脚与所述功耗监测单元的采集端电连接。

39、可选地,系统功耗监控电路还包括识别控制模块;所述识别控制模块的输出端与所述通断模块的控制引脚电连接。

40、可选地,所述功耗监测单元包括电压采集端、电流采集端与采样电阻;

41、所述电流采集端与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接;

42、所述采样电阻的输入端分别与所述电流采集端、所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接,输出端与所述电压采集端电连接。

43、可选地,所述功耗监测单元包括电压采集端与电流采集端,所述采集单元包括电压采集单元;

44、所述电流采集端与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接;

45、所述电压采集端与所述电压采集单元的输出端电连接。

46、可选地,所述输入控制器件和镜像控制器件为三极管;

47、所述镜像控制器件对应服务器节点设有n个,具体包括第一镜像控制器件至第n镜像控制器件且n≥2;

48、所述输入控制器件的集电极、基极与所述采集单元的输出端电连接;

49、所述第一镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第一镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第一镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

50、所述第二镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第二镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第二镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

51、所述第三镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第三镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第三镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接;

52、所述第n镜像控制器件的基极分别与所述输入控制器件基极电连接;所述输入控制器件的发射极与第n镜像控制器件的发射极和服务器电源的回收端电连接;所述第n镜像控制器件的集电极与所述功耗监测单元的采集端与电连接。

53、可选地,系统功耗监控电路还包括下拉电阻,

54、所述下拉电阻的输入端与镜像控制器件的集电极电连接,所述下拉电阻的输出端接地。

55、相对于现有技术,本发明具备如下优点:

56、本发明实施例提供的系统功耗监控电路包括采集单元、电流镜单元以及功耗监测单元。采集单元用于采集服务器整机的电流信号,电流镜单元将采集单元输入电流镜单元的电流信号镜像传递至节点的每个功耗监测单元上。上述结构通过同一套采集单元、电流镜单元实现了多个节点上的功率监控,相较于在每个节点上都设置系统功耗监控电路,这样的结构更为精简,因而能够有效地节省系统功耗监控电路在服务器内部的占用空间,同时降低系统功耗监控电路的布置成本。除此之外,由于每个节点都可以通过功耗监测单元同步获取整机功耗信息,不需要再靠节点间通信来传递整机功耗信息,因此不存在节点获取整机功耗信息落后的情况。这样方便每个节点根据整机功耗对自身功耗做出实时调整,避免了因部分服务器节点获取整机功耗信息落后而导致的调整不及时并使服务器过载宕机的情况发生。


技术特征:

1.一种系统功耗监控电路,其特征在于,所述系统功耗监控电路用于具有至少两个节点的服务器架构,包括采集单元、电流镜单元以及功耗监测单元;

2.根据权利要求1所述的系统功耗监控电路,其特征在于,所述采集单元包括运放采集模块与开关模块;

3.根据权利要求1所述的系统功耗监控电路,其特征在于,系统功耗监控电路还包括至少两个通断模块;

4.根据权利要求3所述的系统功耗监控电路,其特征在于,系统功耗监控电路还包括识别控制模块;所述识别控制模块的输出端与所述通断模块的控制引脚电连接。

5.根据权利要求1所述的系统功耗监控电路,其特征在于,所述功耗监测单元包括电压采集端、电流采集端与采样电阻;

6.根据权利要求1所述的系统功耗监控电路,其特征在于,所述功耗监测单元包括电压采集端与电流采集端,所述采集单元包括电压采集单元;

7.根据权利要求1-6任一项所述的系统功耗监控电路,其特征在于,所述输入控制器件和镜像控制器件为三极管;

8.根据权利要求7所述的系统功耗监控电路,其特征在于,系统功耗监控电路还包括下拉电阻,

9.一种服务器,其特征在于,所述服务器包括权利要求1-8任一项所述的系统功耗监控电路;

10.根据权利要求9所述的服务器,其特征在于,所述基板上的所述采集单元与所述主板上的功耗监测单元通过连接器电连接。


技术总结
本发明涉及服务器技术领域,特别是涉及一种系统功耗监控电路及服务器。本发明所述系统功耗监控电路包括采集单元、电流镜单元以及功耗监测单元。其中采集单元的输入端用于连接服务器电源,电流镜单元包括输入控制器件和至少两个镜像控制器件,输入控制器件的输入引脚和控制引脚均与所述采集单元的输出端电连接。镜像控制器件的控制引脚均与输入控制器件的控制引脚电连接。输入控制器件的输出引脚与镜像控制器件的镜像回流引脚和服务器电源的回收端电连接。所述功耗监测单元设置有至少两个且对应服务器节点设置,所述功耗监测单元的采集端与所述镜像控制器件的镜像输出引脚电连接。

技术研发人员:孟宪利,孙辉
受保护的技术使用者:苏州元脑智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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