限制功耗的功率管理电子系统与方法技术方案

施加可变的组功率限制，以限制计算机系统中的设备组的净功耗，并且施加到每个设备的可变功率限制是独立可调整的，以满足当前组功率限制。根据选择性地减少低利用率设备的设备功率限制以及增加高利用率设备的设备功率限制的功率管理方法，动态地选择设备功率限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及诸如计算机系统的具有多个消耗功率电子设备的电子系统中的功率管理。
技术介绍
服务器与其他计算机硬件经常被一起编组到机架(rack)上以节约空间，并且将服务器与基础结构置于中心位置用于由管理员访问。管理这些“机架系统”可能比分别管理大量散布的服务器难度更小、花费更少。在市面上存在多种可用的机架系统，并且尺寸与密度各不相同。某些机架系统可能会围绕服务器构造，这些服务器是自支持的，即每个服务器具有单独的机箱(chassis)、板上电源、冷却风扇、以及其他支持设备。自支持服务器可能会被编组到机架或者塔式配置之中，并且相互联网以及联网到客户端计算机。使用“刀片服务器”越薄，机架系统能够实现的密度就越高，“刀片服务器”具有共享的支持模块，其连接在多刀片机箱之中。由于具备较窄形式因素并且共享诸如风扇与电源模块等支持模块，刀片服务器通常会达到较高的密度。目前可用的某些更紧凑的机架系统服务器安排包括可从IBM得到的SYSTEM X服务器和eServer BLADECENTER(IBM、BLADECENTER和SYSTEM X为IBM公司的注册商标)。功率管理对于操作机架系统的许多方面是重要的，如为了最小化操作服务器的成本，控制服务器生成的热量，以及优化系统的性能与效率。基于反馈的功率管理系统可以涉及例如具有内置功率计电路的母板、ACPI、以及其他硬件和/或软件元素。系统可以由公共电源或者配电单元(PDU)供电。某些系统包括诸如基板管理控制器(BMC)的电路，维护处理器使用该电路来监视服务器的实时功耗。使用该反馈，维护处理器可以“调节(throttle)”服务器上的处理器和/或存储器，以将功耗维持在设置点或者由管理员设置、并且由机箱管理模块监视的“功率上限”之下。已知有许多方法用来分别控制服务器的功耗。这些方法包括各种“功率封-->顶(capping)”方法。功率封顶涉及通过选择性地降低处理器性能，对服务器施加功率限制。服务器可以例如利用功率计以测量被吸收的功率量，并且当达到功率阈值时通过调节处理器和/或存储器即时地响应功耗增加，来施加功率限制。虽然功率封顶技术对于个别地管理服务器的功耗有用，但是也需要考虑其他系统范围的参数。例如，除了个别地管理服务器的功耗之外，还需要考虑对于作为整体的系统的功率限制。另外，每个服务器的功率顶与其实际功耗之间的总计余量表示未使用的功率可用性。因此，寻求改进的功率管理技术，以处理服务器级与系统级两者的功率考虑。具体地，希望更好地利用系统可用的功率，并且最大化服务器上的吞吐量(throughput)。还希望提供一种功率管理方法，其响应于置于系统上的可变需求，并且考虑到可能被施加于系统上的策略设置。
技术实现思路
一个实施例提供了一种限制具有多个消耗功率的电子设备的电子系统功耗的方法。选择用于所述多个设备的组功率限制，并且对每个设备选择并且施加设备功率限制。动态地调整设备功率限制，使得设备组的设备功率限制的和不超过该组功率限制。动态地调整设备功率限制包括以下中的一个或者两者：识别低利用率设备的子集，并且减少一个或多个低利用率设备的设备功率限制；或者识别高利用率设备的子集，并且增加一个或多个高利用率设备的设备功率限制。该方法可以实现为计算机可读介质中的计算机程序产品，用来在电子系统中管理功率。另一个实施例提供了一种功率管理电子系统，其具有多个互连的电子设备。每个电子设备包括：调节机制，用于在相关设备功率限制内选择性地限制该设备的功耗；以及功率计电路，用于检测该电子设备的功耗，并且输出表示所检测的功耗的功耗信号。提供电源用于为每个电子设备提供可变量的功率。功率管理模块与功率计通信用于接收功耗信号，根据每个设备的功耗计算其利用率，并且动态地调整设备功率限制。通过识别低利用率设备的子集并且减少一个或多个低利用率设备的设备功率限制、或者识别高利用率设备的子集并且增加一个或多个高利用率设备的设备功率限制，动态地调整设备功率限制，使得设备功率限制的和不超过组功率限制。驻留在每个设备之上的本地控制器被配置来施加为该设备选择的设备功率限制。-->从以下描述以及权利要求书，本专利技术的其他实施例、方面、以及优点将显而易见。附图说明图1为可以根据本专利技术进行功率管理的示例性的可安装到机架上的多服务器计算机系统的透视图；图2为在多服务器计算机系统环境下，根据本专利技术一个实施例的功率管理计算机系统的示意图；图3为概示根据本专利技术一个实施例的控制计算机系统消耗的功率的示例性方法的流程图；图4为概示用来限制计算机系统的功耗的算法的更具体和详细的实施例的流程图；以及图5为电子系统的示意图，其图示根据本专利技术的功率管理方法如何可以同时应用于该电子系统的多个级别的示例。具体实施方式本专利技术提供了一种系统、方法、以及计算机程序产品，用来管理具有多个消耗功率的电子设备的电子系统中的功率。提供对于设备组的功率限制，并且在组中的各设备之间动态地分配功率限制，使得每个设备在设备功率限制内操作。设备功率限制被个别地、动态地调整，使得各设备功率限制的和基本等于组功率限制。本专利技术特别适用于具有多个安装在机架上的服务器以及支持硬件设备的计算机系统的领域。由此，将在管理到包含服务器网络的计算机系统的功率的情况下深入讨论本专利技术。本领域技术人员可以理解，本专利技术也可以用于具有多个消耗功率的电子设备的其他电子系统。根据本专利技术的一方面，对于电子系统的一组设备选择和施加可变的组功率限制，以限制该组设备的净功耗。对每个设备选择并且施加可变的设备功率限制，并且调整设备功率限制以满足当前组功率限制。功率管理系统和方法可以由以软件实现的功率管理算法控制，该软件在物理介质上实现，并且可以由电子系统使用。一般地，功率管理算法可以包括用来选择性地增加一个或多个利用率最高的设备的设备功率限制的子程序或者软件对象，或者用来选择性地减少一个或多个利用率最低的设备的设备功率限制的子程序或者-->软件对象。该功率管理方法可以在设备层次的多个级别上进行。例如，电子系统可以包括具有多个服务器机架的数据中心，其中每个服务器机架具有多个服务器。在一个级别上，可以管理到特定机架中的服务器组的功率，使得到特定机架上的设备组的功率不超过为该特定机架指定的组功率限制。在另一个级别上，可以管理到数据中心的功率，使得到机架组的功率不超过为该机架组、或者为该数据中心整体指定的组功率限制。在一个实施例中，计算每个设备的当前利用率作为设备功耗对设备功率限制的比率。如果各设备功率限制的和小于当前组功率限制，则可以增加一个或多个利用率最高的设备的设备功率限制。如果各设备功率限制的和大于当前组功率限制，则可以减少一个或多个利用率最低的设备的设备功率限制。可以对各设备功率限制进行小调整(增加或者减少)，使得这些调整可以在多个设备之间展开。例如，可以执行编程循环，其中在该编程循环的每次迭代中，计算每个设备的利用率，并且将一个或多个利用率最高或最低的设备的设备功率限制调整一小的预定增量或者减量。在一个实施例中，可以识别最低利用率的设备的子集(例如包括10％的具有最低利用率的设备的子集)以及最高利用率的设备的子集(例如包括10％的具有最高利用率的设备的子集)。可以增加一个或多个利用率最高的设备的设备功率限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限制具有多个消耗功率的电子设备的电子系统功耗的方法，该方法包括：　选择用于所述多个设备的组功率限制；　为每个设备选择并且施加设备功率限制，并且动态地调整各设备功率限制，使得各设备组的各设备功率限制的和不超过所述组功率限制；以 及　其中所述动态地调整各设备功率限制的步骤包括以下中的一个或者两者：识别低利用率设备的子集，并且减少一个或多个低利用率设备的设备功率限制；或者识别高利用率设备的子集，并且增加一个或多个高利用率设备的设备功率限制。

【技术特征摘要】
US 2007-11-8 11/936,9231.一种限制具有多个消耗功率的电子设备的电子系统功耗的方法，该方法包括：选择用于所述多个设备的组功率限制；为每个设备选择并且施加设备功率限制，并且动态地调整各设备功率限制，使得各设备组的各设备功率限制的和不超过所述组功率限制；以及其中所述动态地调整各设备功率限制的步骤包括以下中的一个或者两者：识别低利用率设备的子集，并且减少一个或多个低利用率设备的设备功率限制；或者识别高利用率设备的子集，并且增加一个或多个高利用率设备的设备功率限制。2.如权利要求1所述的方法，还包括：动态地调整所述组功率限制；比较被动态调整的所述组功率限制与所述各设备功率限制的和；响应于所述组功率限制小于所述各设备功率限制的和，减少一个或多个低利用率设备的设备功率限制；以及响应于所述组功率限制大于所述各设备功率限制的和，增加一个或多个高利用率设备的设备功率限制。3.如权利要求2所述的方法，还包括：将一个或多个低利用率设备的设备功率限制减少以下中的最小值：(a)预定常数值，(b)所述各设备功率限制的和与所述组功率限制之间的差；以及(c)当前最低利用率设备的设备功率限制与当前最低利用率设备的最小设备功率限制之间的差。4.如权利要求3所述的方法，还包括：重复所述减少设备功率限制直至所述各设备功率限制的和基本等于所述组功率限制的步骤。5.如权利要求2所述的方法，还包括：将高利用率设备之一的设备功率限制增加以下中的最小值：(a)预定常数值，(b)所述组功率限制与所述各设备功率限制的和之间的差；以及(c)当前最高利用率设备的最大功率能力与该当前最高利用率设备的设备功率限制之间的差。6.如权利要求5所述的方法，还包括：重复所述增加设备功率限制直至所述各设备功率限制的和基本等于所述组功率限制的步骤。7.如权利要求1所述的方法，其中每个设备的利用率为该设备所消耗的功率对当前设备功率限制的比。8.如权利要求1所述的方法，还包括：通过执行处理器时钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯M布雷，威廉J皮亚扎，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]