[发明专利]一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法

说明书

技术领域

本发明涉及通用服务器供电技术领域，具体涉及一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法，一种保证主板CPU和内存VR输出电压稳定的方法。

背景技术

在服务器系统中，负载变化最快的功能单元主要集中在CPU和内存两部分。CPU和内存负载的电流变化较大，且变化的频率时快时慢，非常复杂，导致CPU和内存VR供电电压会出现复杂的波动情况。这两种VR电压的波动往往会给服务器系统稳定性带来致命的影响，会导致用户系统出现蓝屏、宕机的故障。

通用服务器，对系统稳定性要求尤为苛刻。由于通用服务器所面向的客户群体非常多，不同用户的应用场景CPU和内存所产生的负载变化也不尽相同。这样就会导致：服务器主板上的CPU和内存VR输出电压，在有些用户的应用中，主板上CPU和内存VR的输出电压波动不大，能满足系统正常工作的供电需求。但，在某些用户特许应用场合（比如：科研机构、铁路订票系统所涉及到的涉及到的海量数据的运算处理），CPU和内存VR的供电电压波动会较大。一旦电压波动超标，会导致系统宕机的故障。

在服务器系统中，负载变化最快的功能单元主要集中在CPU和内存两部分。CPU和内存负载的电流变化较大，且变化的频率时快时慢，非常复杂，导致CPU和内存VR供电电压会出现复杂的波动情况。这两种VR电压的波动往往会给服务器系统稳定性带来致命的影响，会导致用户系统出现蓝屏、宕机的故障。

由于通用服务器所面向的客户群体非常多，不同用户的应用场景CPU和内存所产生的负载变化也不尽相同。这样就会导致：服务器主板上的CPU和内存VR输出电压，在某些用户应用场合会出现电压波动较大的情况。一旦电压波动超出SPEC，就会导致出现系统宕机的故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为保证服务器在所覆盖的所有用户的业务应用中，CPU和内存VR输出电压波动都能控制在正常工作范围之内，本发明提供一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法，通过调整CPU和内存VR主芯片中的PID参数，与VR波特图量测结合起来，得出最优的PID参数，来实现对CPU和内存VR输出电压的调节，使得CPU和内存VR输出电压在各种负载条件下，始终保持在较小的波动范围，增强服务器系统供电稳定性。

（PID，英文全称：Proportion&Integration&Differentiation，比例&积分&微分环节，是闭环控制系统的补偿网络单元，用于调节系统的稳定性）；

（CPU和内存VR，英文全称：VoltageRegulator，即：电压调整器，用于实现将一种直流电压转换为另一种直流电压）。

所述方法的实现步骤如下：

1）搭建调试平台：选择待调试的服务器主板，将频响分析仪的信号探头与待测CPU或内存VR的反馈端的10ohm的电阻相连；

2）用USB-GPIB转接线将频响分析仪与PC电脑互联；

3）将数字VR调试工具接在主板的I2C接口上，工具的另一端插接在PC电脑的USB接口上；

3）待调试平台搭建完毕，在PC电脑上打开安装好的数字VR调试软件，同时，在PC电脑上打开安装好的量测波特图软件；

4）给服务器主板上电，开启量测波特图软件，同时，进入数字VR调试软件的PID调节界面，根据此时的波特图的特性曲线对应的GainMargin和PhaseMargin值，调节对应的Kp/Ki/Kd参数；

5）按照步骤4）的调节方式，每调一次Kp/Ki/Kd参数值，实时观测波特图曲线，直至曲线对应的GainMargin和PhaseMargin值同时满足条件：

PhaseMargn≥45deg

GainMargin≤-10dB

其中，PhaseMargin为相位裕量，GainMargin为增益裕量；

即可确定最优的PID参数值；

将所得到的最优的PID固化在数字VR芯片中，即可实现VR输出电压波动的优化，实现CPU和内存VR的输出电压在所有的用户负载下，电压波动都在安全的电压范围内，保证服务器系统的供电稳定性。

本发明的有益效果为：