基于软件的功率封顶制造技术

本发明专利技术涉及功率消耗，并且具体来说涉及管理和控制计算机系统中的功率消耗的装置、方法和计算机可读介质。具体来说，本发明专利技术通过控制由处理器执行的线程的类型来管理功率消耗。本发明专利技术监控系统的资源来确定该系统的功率消耗。如果功率消耗大高，则本发明专利技术发出更多的低功率线程来由处理器执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率消耗，并且具体来说涉及管理和控制计算机系统中的功率消耗的 装置、方法和计算机可读介质。
技术介绍
期望有效地管理计算机系统和数据中心中的功率消耗和热量生成。
技术实现思路
本专利技术的第一实施例涉及一种用于控制功率使用(power usage)的装置，所述装 置包括一个或多个计算机，所述一个或多个计算机中(therein)包括以下部件或者如果多 于一个计算机的话在它们当中(among them)包括以下部件软件监控部件，其在操作中监 控与该装置中的功率使用有关的一个或多个变量；以及起动部件，其在与功率使用有关的 一个或多个变量的值超过该变量的阈值的情况下基于从软件监控部件发出的指令来起动 至少一个低功率线程。本专利技术的第二实施例涉及一种用于控制计算机系统中的功率使用的方法，其包括 下述步骤电子地监控与该系统中的功率使用有关的一个或多个变量；以及在与功率使用 有关的一个或多个变量的值超过该变量的阈值的情况下基于从该计算机系统上的软件发 出的指令来电子地起动至少一个低功率线程。本专利技术的第三实施例涉及一种计算机可读介质，其上安装有计算机可读代码，当 被执行时，所述计算机可读代码执行一种用于控制计算机系统中的功率使用的方法，该方 法包括下述步骤监控与该系统中的功率使用有关的一个或多个变量，以及在与功率使用 有关的一个或多个变量的值超过该变量的阈值的情况下基于从该系统上的软件发出的指 令来起动至少一个低功率线程。本专利技术的第四实施例涉及一种用于控制功率使用的装置，其包括用于监控与该系 统中的功率使用有关的一个或多个变量的组件，以及用于在与功率使用有关的一个或多个 变量的值超过该变量的阈值的情况下基于从该系统上的软件发出的指令来起动至少一个 低功率线程的组件。本专利技术的第五实施例涉及一种用于控制功率使用的装置，其包括软件监控部件， 其在操作中基于标准来动态确定功率利用(powerutilization)阈值；以及起动部件，其在 该功率利用阈值被超过的情况下基于从该软件监控部件发出的指令来起动至少一个低功 率线程。本专利技术的第六实施例涉及一种用于控制功率使用的装置，其包括用户输入部件， 其中用户发出至少一个指令来起动至少一个低功率线程；以及起动部件，其基于从该用户 输入部件发出的指令来起动至少一个低功率线程。附图说明根据下文给出的详细描述以及本专利技术优选实施例的附图将会更完全地理解本发 明，但是本专利技术的优选实施例不应该看作是限制本专利技术，而是仅用于解释和理解。图1是计算机系统的示意图。图2是描绘由CPU执行的工作负载线程和低功率线程之间的关系的示意图。图3是描绘PID回路的流程图。图4是描绘本专利技术的一个实施例的示意图。图5是描绘本专利技术的一个实施例的流程图。具体实施例方式图1描绘了计算机系统。该系统控制其通过中央处理单元(CPU)对程序的处理和 执行。CPU由其时钟速度限制，所述时钟速度确定处理器每秒可以执行多少指令。由此，CPU 具有其能执行的线程或指令的特定容量。在计算机上运行的每个进程包含至少一个线程， 并且可以包含多个线程。当在该CPU上运行多个线程时，CPU容量被填充，并且该系统中的 功率消耗增加。如果没有运行来自操作系统的进程的线程，则低功率线程在剩余的时钟时 间运行。下面将讨论低功率线程以及它们的影响的示例。图2描绘由CPU执行的工作负载线程和低功率线程之间的关系。CPU的部分2a表 示由CPU执行的工作负载线程2a的示例性量。工作负载线程2a被执行以运行操作系统的 进程或应用。CPU的部分2b表示由CPU在没有用来执行工作负载线程的时钟时间上执行的 低功率线程的示例性量。箭头2c表明由CPU执行的工作负载线程的量与由处理器执行的 低功率线程的量反相关。当执行较多的工作负载线程时，执行较少的低功率线程。相反，如 果执行较多的低功率线程，则执行较少的工作负载线程。执行工作负载线程通常比执行较低功率线程(例如HALT (停止)指令)需要更多 的系统资源。本专利技术通过控制由处理器执行的线程的类型来管理功率消耗。具体来说，本 专利技术监控系统的资源以确定该系统的功率消耗。下面将描述功率消耗监控的示例。如果功 率消耗太高，则本专利技术发出更多的低功率线程来由处理器执行。在一个实施例中，所执行的低功率线程是ClE HALT指令。处理器具有各种状态。 处于状态CO的处理器是处于活动状态。处于状态Cl的处理器是处于休眠状态。ClE表示 具有比Cl状态更低的功率消耗的增强的休眠状态。因此，发出ClE HALT指令使得处理器 处于低功率休眠模式长达时钟周期或时钟周期的一部分。然而，应该注意，每个处理器可以 潜在地利用不同的指令集架构，并且因此每个处理器具有被利用的不同低功率指令。本发 明将利用ClE HALT指令作为示例性低功率线程的部分；然而，这决不是限制，并且可以利 用任何低功率线程。例如，可以利用常规HALT线程。此外，本专利技术可以利用多于一种类型 的低功率线程。决不应该将本专利技术所利用的低功率线程的类型和组合看作是限制本专利技术。在一个实施例中，在系统的功率消耗超过功率利用阈值的情况下，本专利技术将发出 更多的低功率线程。功率利用阈值可以表示在采取管理功率消耗的行动之前系统可以消耗 的功率量的上限。还可以以许多不同的形式来表示功率利用阈值。例如，阈值可以以瓦特、 所发出的低功率线程的数目、执行低功率线程的CPU的百分比(仅列举几个例子)来指定。 功率利用阈值的形式不限制本专利技术。在一个实施例中，功率利用阈值是预先设置的。在另一个实施例中，功率利用阈值 可以由本专利技术的用户来设置。在另一个实施例中，功率利用阈值可以通过从系统资源获得 数据来动态确定。例如，如果系统开始过热，则在那时由处理器正执行的工作负载线程的数 目可以被设置成功率利用阈值。在另一个实施例中，如果功率消耗超过功率利用阈值，则将 通知系统的用户、系统管理员或其他被授权的人。该通知可以通过记录事件、通过向管理员 或用户发送电子邮件、通过使系统发出特定警报或噪声、或者通过任何其他通知方法来发 生。通知的方法不限制本专利技术。在一个实施例中，本专利技术被实施为在系统处理器上运行的软件。该软件从系统资 源获得测量以确定该系统是否正消耗太多的功率。优选地，该软件读取系统中的功率计以 获得功率消耗信息。在一个实施例中，如果系统的功率消耗超过功率利用阈值，则软件将启 动更多的低功率线程。在另一个实施例中，如果系统的功率消耗低于功率利用阈值，则软件 将取消(kill)更多的低功率线程。在一个实施例中，如果系统没有包含测量功率消耗的资 源(例如功率计)，则本专利技术最初可以发出特定或标准数目的低功率线程，并且监控其对系 统的影响(例如，当发出数目X的线程时是否出现了热事件)。本专利技术可以连续监控系统并 且在必要时改变所发出的低功率线程的数目。所发出的线程的初始数目可以是预先设置的 量(例如CPU容量的10%、10个低功率线程等等)，或者可以由系统的用户、系统管理员或 另一个被授权的用户来设置。最初选择的线程量不限制本专利技术；相反，可以利用任何量。在一个实施例中，将在PID控制回路算法上建模该软件。因此，在一定时间段内系 统消耗的平均功率将被维持在所规定的等级或低于所规定的等级。图3描绘了示出使用 比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制功率使用的装置，包括：一个或多个计算机，所述一个或多个计算机中包括以下部件或者如果多于一个计算机的话则在它们当中包括以下部件：软件监控部件，其在操作中监控与该装置中的功率使用有关的一个或多个变量；起动部件，其在与功率使用有关的一个或多个变量的值超过该变量的阈值的情况下基于从软件监控部件发出的指令来起动至少一个低功率线程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ切普利斯，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]