[发明专利]一种基于ME的服务器动态能耗管理及修正方法

说明书

 

技术领域   

    本发明设计一种服务器技术，具体地说是一种基于ME的服务器动态能耗管理及修正方法。

背景技术

 近年来服务器系统在社会的各个方面发挥着重要的作用，几乎所有和我们生活休戚相关的方面都有服务器的存在。而随着服务器系统部署数量的急剧增加，带来的能耗问题就尤为突出。服务器能耗的增加主要体现在如下几个方面：首先是CPU，随着CPU的制造工艺不断提升，频率越来越高，在其计算能力飞速提升的同时，其功耗同样增长惊人；其次是内存，随着制造工艺的改进，内存容量越来越大，速度越来越快；再次是芯片组和外围设备，由于CPU和内存频率不断提高，要求和它们配合的芯片组、总线和外围设备都需要工作在更高的频率，而更高的频率意味着更多的电能消耗；第四方面是机房制冷和供电设备的能耗，由于服务器系统对高温非常敏感，因此机房必须配置大量的散热及冷却设备，而且机房供电设备在把电压转换时会损失部分电能。因此，当前节能减耗已逐渐成了服务器技术的关键词，并成为影响服务器发展的一个重要问题。

目前在服务器节能技术方面的研究主要集中在芯片级、平台级、基础架构级和系统级的几个层面，其中芯片级和平台级属于服务器能耗的主要，直接影响着节能技术的作用效果。对于该层次的节能技术主要有控制CPU功耗、控制内存功耗、及控制平台功耗等。但由于服务器种类繁多，很难有通用的方法能实现节能目标。因此，如何既能准确的管理服务器芯片级实际能耗，又能管理服务器平台级实际能耗，更进一步地提高基础架构级、系统级的服务器系统能耗管理目标就成了亟需解决的问题。

发明内容

 针对如何既能准确的管理服务器芯片级能耗，又能管理服务器平台级能耗，更进一步地提高基础架构级、系统级的服务器系统能耗管理目标，本发明提出了一种基于ME的服务器动态能耗管理及修正方法。

 本发明包括：基于ME的服务器动态能耗管理框架设计，基于ME的服务器能耗管理阈值获取方法、基于ME的服务器动态能耗管理策略的设计、基于ME的服务器动态能耗管理策略的修正方法。

其中，基于ME的服务器动态能耗管理框架设计，整个框架包括CPU、内存PCH芯片（包含ME单元）、BMC、PSU、CMM等；

其中，基于ME的服务器能耗管理阈值获取方法，主要包括：

1.     获取Intel CPU的额定功耗值；

2.     选择具体服务器类型，确定整体平台资源配置，并计算整个平台理论的额定能耗上限；

3.     在服务器上安装操作系统，并安装Intel PTU工具；

4.     设置BIOS中打开Turbo功能，并发送SetHostConfiguration HECI message to ME，EOP to ME等配置；

5.     PTU将系统工作加压到满载，通过BMC发送ipmi命令给ME，将系统功耗设定为零；

6.     通过ME读取此时的系统能耗即为理论的能耗管理阈值上限的最小值；

其中，基于ME的服务器能耗管理阈值获取方法，根据ME本身固件版本的不同可以支持CPU级、内存级、PCIe级和系统级等不同平台级别；

其中，基于ME的服务器动态能耗管理策略的设计，即通过BMC对ME进行动态能耗管理区间的设定，本发明允许在一个控制级别中添加5条控制策略，每条控制策略的时间周期不重叠，并且每个服务器节点可独立的设定四个控制级别，级别类型可以重复；

其中，基于ME的服务器动态能耗管理策略的修正方法，主要基于闭环控制的原理对实际控制能耗策略进行修正；

其中，动态能耗管理闭环控制系统主要包括：由采集单元、决策单元、存储单元、控制单元及反馈单元组成：

1.     采集单元：BMC负责定时采集系统实际能耗值；

2.     决策单元：根据采集单元的输出，制定具体动态能耗管理策略；

3.     存储单元：BMC将采集的各种场景下的实际能耗的历史数据保存到数据库；

4.     控制单元：ME根据已制定的控制策略对系统能耗进行管理；

5.     反馈单元：对控制单元和存储单元的输出数据进行结合分析和整理，将结果作为决策单元的输入；