[发明专利]一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，具体是利用一种基于任务调度的SAS RAID卡电源自动降耗方法，来解决SAS RAID卡功耗及散热问题。

背景技术

当今的服务器产品，随着客户应用需求的不断变化，其外插板卡的种类和规格也随之变化，目前主流的外插SAS RAID卡，其功耗在30W～50W，平均每款服务器外插板卡的数量在3～5片，因此在对包含SAS RAID卡的系统中，进行服务器系统级的功耗评估中，如何合理实现SAS RAID卡电源自动降耗是非常重要的因素之一。

在之前的SAS RAID卡使用中，一般是将SAS RAID卡的电源所有的项上的MOSFET均打开，为卡所设计的电源部分全负荷运行，此种情况下，卡消耗的功率较大，发热量较高；SAS RAID外插卡安装在服务器系统中，进行系统运行时，SAS RAID卡会根据数据量大小及实时性，运算负荷在不断变化中，例如在系统空闲时，SAS RAID卡运算负荷最小，此时已不需要电源提供的全负荷工作，关闭多余的相电流即可维持卡的正常工作，同时由于SAS RAID卡为单位面积上元器件密度较大的板卡，关闭的当前任务不需要电源，不但可以节省电能，同时降低板卡本身的温升，增强元器件的温度稳定性，提高功耗效率，针对以上的问题，通过深入分析，我们总结了一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于任务调度的raid卡电源自动降耗方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，利用任务运算负载的变化来实现电源项的增减及电压的调整，通过参与工作的内存颗粒的个数以及系统根据该PECI槽位的数据流量估算负载的变化，SAS RAID卡上共有5颗内存芯片，参与工作的内存颗粒个数通过对片选信号的统计实现电源自动降耗；系统包括数据采集与实时控制装置单元，数字电位器控制单元，MOSFET模组单元，远程管理接口单元，其中

数据采集与实时控制装置单元采用通用的单片机系统，具体采用了ATMEGA64l可编程微控制器，通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO口电源1.8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定；数字电位器控制单元采用ISL90727芯片，通过I²C与数据采集与实时控制装置单元通信；MOSFET模组单元包括三个项功率输出；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片；     

数据采集与实时控制装置是体系结构的核心，负责通过对内存颗粒片选信号的统计以及接受系统发来的PECI槽位的数据流量值，综合判定当前的任务负荷大小；并根据任务负荷大小，实现对SAS RAID卡IO口电源1.8V的电流调整和主芯片电源的动态调整，即决定MOSFET模组单元运行情况和主芯片电源电压的设定，即根据实际运行需求，提供合理的功耗，同时维持相应的散热量即可保持SAS RAID卡正常运行，以此节约能源；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS RAID卡的电压与电流状态信息，步骤如下：

①针对SAS RAID卡IO口电源1.8V，参与供电的电源输出MOSFET项数量根据任务运算负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值时，自动唤醒休眠MOSFET项，保证整体输出电流容量；

②按照所设计SAS RAID卡，对IO口电源1.8V输出电流的需求，将电源电流分为2A、4A、6A三个输出等级，即分别对应打开一项MOSFET、打开两项MOSFET和打开三项MOSFET；

③针对主芯片电源，由于RAID芯片在不同工作频率下提供相适应的电压值在1.0V与1.2V之间波动，根据任务运算负载的变化，当运算负载较轻时，芯片工作电压在1.0V附近，当运算负载较重时，芯片需要工作电压在1.2V附近。

通过对IO口电源1.8V输出电流调节成不同档位，实现不同运算负载的情况下，对电源输出电路的合理利用，节约功耗，降低发热量。

主芯片电源输出电压动态调节，在估算出不同运算负载的情况下，利用数字电位器对电源输出电压的进行相应设置，提高主芯片的性能/功耗比，降低主芯片发热量。