一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法技术

本发明专利技术公开了一种利用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，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。本发明专利技术方法可实现研发工程师在不需要动烙铁焊接元器件，只需在数字电源的软件界面调节PID参数，即可实现对CPU和内存VR输出电压波动的调节，提升了工程师的调试效率，缩短了研发周期。通过将PID调节与VR波特图量测结合起来，得出最优的PID参数，保证了服务器在所有用户应用场景下，CPU和内存VR输出电压的稳定性，提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通用服务器供电
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术提供一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法。本专利技术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:Proport1n& Integrat1n& Differentiat1n，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:Voltage Regulator，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lOohm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Gain Margin和Phase Margin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Gain Margin和Phase Margin值同时满足条件:Phase Margn ^ 45degGain Margin -10dB 其中，Phase Margin为相位裕量，Gain Margin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。本专利技术的有益效果为: 本专利技术方法可实现研发工程师在不需要动烙铁焊接元器件，只需在数字电源的软件界面调节PID参数，即可实现对CPU和内存VR输出电压波动的调节，提升了工程师的调试效率，缩短了研发周期。通过将PID调节与VR波特图量测结合起来，得出最优的PID参数，保证了服务器在所有用户应用场景下，CPU和内存VR输出电压的稳定性，提高产品质量。【附图说明】图1为VR环路的波特图曲线图； 图2为本专利技术方法涉及的硬件结构示意图。【具体实施方式】下面根据说明书附图，结合【具体实施方式】对本专利技术进一步说明: 实施例1: 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。实施例2: 在实施例1的基础上，本实施例所述方法的实现步骤如下: 1)如图2所示，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lOohm的电阻相连(lOohm电阻在主板设计时，已预留用于调试，待量广后，会将电阻拿掉); 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(如:Infineon的Powercode4.3)。同时，在PC电脑上打开安装好的量测波特图(即:bode plot)软件VenableSoftware 3120 ； 4)给服务器主板上电，开启量测波特图软件VenableSoftware 3120，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Gain Margin和PhaseMargin值，如图1所示，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Gain Margin和Phase Margin值同时满足条件:Phase Margn ^ 45deg Gain Margin -10dB 其中，Phase Margin为相位裕量，Gain Margin为增益裕量； 即可确定最优的PID参数值； 实施例3: 在实施例2的基础上，本实施例将所得到的最优的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。以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。【主权项】1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用PID实现CPU和内存VR输出电压波动的调优方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓锋，罗嗣恒，
申请(专利权)人：浪潮电子信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37