一种提升服务器电源效率的方法、装置、终端及存储介质与流程

1.本发明涉及服务器电源效率领域，具体涉及一种提升服务器电源效率的方法、装置、终端及存储介质。


背景技术：

2.随着电子技术的发展以及云计算和大数据等业务对计算力的需求急剧增长，服务器的功耗不断提升，这使得数据中心的耗电量越来越高，每年全球数据中心的用电量在千亿千瓦时以上，数据中心的运营成本中超过百分之四十的成本来自于电费成本，为了降低运营成本的目标，对服务器的能源利用率提出了更高的要求。
3.在服务器系统中，芯片等器件的耗电量是根据业务运行量实时变化的，这会导致系统运行在业务峰值及业务谷值时的耗电量差别较大，而服务器的电源供应模块（psu）在不同功率时的效率是不同的。
4.如图1所示为当前整机柜服务器供电方案，将所有电源供应模块集中到电源框架内，其中psu1至psun为有电源供应模块，作为一个整体将220v交流电转换为12v直流电，然后通过12v供电线集中为整机柜上所有服务器server1至serverm供电，每个psu输出功率一致。rmc可以通过i2c总线对所有psu进行监控与管理。
5.如图2所示为当前供电方案电源供应模块效率曲线图，服务器在不同业务压力下，总功耗差异较大，由于电源供应模块的效率曲线跟随其输出功耗变化，所以服务器在业务峰值与业务谷值时的供电效率会有差异，没有达到电源供应模块的最优效率点，造成供电浪费，且电源供应模块工作在非最优效率点时功率因数及总谐波失真较差，会对电网及电路板造成干扰。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供一种提升服务器电源效率的方法、装置、终端及存储介质，实时对整机柜服务器功耗进行智能分析，优化调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。
7.第一方面，本发明的技术方案提供一种提升服务器电源效率的方法，包括以下步骤：s1，监测服务器总功率；s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量；s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同；s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1；s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优
电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
8.进一步地，步骤s2基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，具体为通过以下公式计算最优电源数量：u=向上取整[（100%/p
m
）*（p
total
/p0）]；其中，u为最优电源数量，p
m
为目标电源功率输出率，p
total
为所监测服务器总功率，p0为单个电源功率。
[0009]
进一步地，步骤s4中若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，具体为：在实际开启电源数量小于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上加1。
[0010]
进一步地，步骤s5中若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，具体为：在实际开启电源数量大于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上减1。
[0011]
第二方面，本发明的技术方案提供一种提升服务器电源效率的装置，包括，总功率监测单元：监测服务器总功率；最优电源数量计算单元：基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量；电源数量差值检测单元：检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同；第一状态处理单元：若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量；第二状态处理单元：若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量。
[0012]
进一步地，最优电源数量计算单元基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，具体为通过以下公式计算最优电源数量：u=向上取整[（100%/p
m
）*（p
total
/p0）]；其中，u为最优电源数量，p
m
为目标电源功率输出率，p
total
为所监测服务器总功率，p0为单个电源功率。
[0013]
进一步地，第一状态处理单元若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，具体为：在实际开启电源数量小于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上加1。
[0014]
进一步地，第二状态处理单元若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，具体为：在实际开启电源数量大于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上减1。
[0015]
第三方面，本发明的技术方案提供一种终端，包括：处理器；用于存储处理器的执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述任一项所述的方法。
[0016]
第四方面，本发明的技术方案提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。
[0017]
本发明提供的一种提升服务器电源效率的方法、装置、终端及存储介质，相对于现
有技术，具有以下有益效果：实时监测服务器总功率，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，根据最优电源数量相同调整实际开启的电源数量，调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，实现降低运营成本，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。另外，本发明计算出最优电源数量后，使用迭代的方式调整实际开启电源的数量，每迭代一次监测一次服务器实际总功率，并计算出最优电源数量，可适应服务器实际总功率实时变化的特性，避免频繁开闭电源供应模块，影响电源供应模块使用寿命。
附图说明
[0018]
为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1为当前整机柜服务器供电方案框架示意图；图2为当前供电方案电源供应模块效率曲线图；图3为本发明实施例一提供的一种提升服务器电源效率的方法的流程示意图；图4为本发明实施例四提供的一种提升服务器电源效率的装置的结构示意框图；图5为本发明实施例五提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
[0020]
以下对本发明涉及的英文术语进行解释：psu：power supply unit，电源供应模块，在服务器中一般是指将220v交流电转换成服务器内部使用的12v的电源模块；powershelf：电源框架，在整机柜供电系统中，所有psu集中在电源框架内，形成一个电源整体，为整机柜上所有服务器统一供电；rmc：rack management controller，在整机柜系统中，rmc可对整机柜系统中的电源进行监控与管理。
[0021]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]
实施例一随着电子技术的发展以及云计算和大数据等业务对计算力的需求急剧增长，服务器的功耗不断提升，这使得数据中心的耗电量越来越高，每年全球数据中心的用电量在千亿千瓦时以上，数据中心的运营成本中超过百分之四十的成本来自于电费成本，为了降低运营成本的目标，对服务器的能源利用率提出了更高的要求。
[0023]
在服务器系统中，芯片等器件的耗电量是根据业务运行量实时变化的，这会导致系统运行在业务峰值及业务谷值时的耗电量差别较大，而服务器的电源供应模块（psu）在不同功率时的效率是不同的。
[0024]
如图1所示为当前整机柜服务器供电方案，将所有电源供应模块集中到电源框架（powershelf）内，其中psu1至psun为有电源供应模块，作为一个整体将220v交流电转换为12v直流电，然后通过12v供电线集中为整机柜上所有服务器server1至serverm供电，每个psu输出功率一致。rmc可以通过i2c总线对所有psu进行监控与管理。
[0025]
如图2所示为当前供电方案电源供应模块效率曲线图，服务器在不同业务压力下，总功耗差异较大，由于电源供应模块的效率曲线跟随其输出功耗变化，所以服务器在业务峰值与业务谷值时的供电效率会有差异，没有达到电源供应模块的最优效率点，造成供电浪费，且电源供应模块工作在非最优效率点时功率因数及总谐波失真较差，会对电网及电路板造成干扰。
[0026]
因此，本实施例提供一种提升服务器电源效率的方法，实时对整机柜服务器功耗进行智能分析，优化调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。
[0027]
如图3所示，本实施例提供的提升服务器电源效率的方法，包括以下步骤。
[0028]
s1，监测服务器总功率。
[0029]
实时监测服务器的总功率，以确定最优的需开启的电源供应模块数量。
[0030]
s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量。
[0031]
其中，最优电源数量即最优的需开启的电源供应模块数量，该在数量下，电源供应模块可达到最优的供电效率。
[0032]
目标电源功率输出率即预先设定的需要电源供应模块达到的最优供电效率，根据电源供应模块的效率曲线确定。
[0033]
s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同。
[0034]
计算出最优电源数量之后，即可检测实际开启的电源数量，判断实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同，若不同，则做出相应调整，以优化电源供电效率。
[0035]
s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0036]
s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0037]
在实际开启的电源数量与最优电源数量不同的情况下，需调整实际开启的电源数量，具体如步骤s4和s5，在实际开启电源数量小于最优电源数量时增多实际开启的电源数量，在实际开启电源数量大于最优电源数量时减少实际开启的电源数量。调整实际开启的电源数量之后再次返回监测服务器总功率，以实时调整实际电源数量。
[0038]
本实施例提供的提升服务器电源效率的方法，实时监测服务器总功率，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，根据最优电源数量相同调整实际开启的电源数量，调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，实现降低运营成本，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。
[0039]
实施例二为对本发明进一步解释，本实施例提供一种提升服务器电源效率的方法，包括以
下步骤。
[0040]
s1，监测服务器总功率。
[0041]
实时监测服务器的总功率，以确定最优的需开启的电源供应模块数量。
[0042]
s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量。
[0043]
其中，最优电源数量即最优的需开启的电源供应模块数量，该在数量下，电源供应模块可达到最优的供电效率。
[0044]
目标电源功率输出率即预先设定的需要电源供应模块达到的最优供电效率，根据电源供应模块的效率曲线确定。
[0045]
具体的，通过以下公式计算最优电源数量：u=向上取整[（100%/p
m
）*（p
total
/p0）]。
[0046]
其中，u为最优电源数量，p
m
为目标电源功率输出率，p
total
为所监测服务器总功率，p0为单个电源功率。
[0047]
例如，取目标电源功率输出率为50%，单个电源功率为500w，所监测的服务器总功率为1000w，则最优电源数量u=向上取整[（100%/50%）*（1000/500）]=4，即开启四个电源可达到最优供电效率。
[0048]
s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同。
[0049]
计算出最优电源数量之后，即可检测实际开启的电源数量，判断实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同，若不同，则做出相应调整，以优化电源供电效率。
[0050]
s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0051]
s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0052]
在实际开启的电源数量与最优电源数量不同的情况下，需调整实际开启的电源数量，具体如步骤s4和s5，在实际开启电源数量小于最优电源数量时增多实际开启的电源数量，在实际开启电源数量大于最优电源数量时减少实际开启的电源数量。调整实际开启的电源数量之后再次返回监测服务器总功率，以实时调整实际电源数量。
[0053]
本实施例提供的提升服务器电源效率的方法，实时监测服务器总功率，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，根据最优电源数量相同调整实际开启的电源数量，调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，实现降低运营成本，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。
[0054]
实施例三本实施例提供一种提升服务器电源效率的方法，包括以下步骤。
[0055]
s1，监测服务器总功率。
[0056]
实时监测服务器的总功率，以确定最优的需开启的电源供应模块数量。
[0057]
s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量。
[0058]
其中，最优电源数量即最优的需开启的电源供应模块数量，该在数量下，电源供应
模块可达到最优的供电效率。
[0059]
目标电源功率输出率即预先设定的需要电源供应模块达到的最优供电效率，根据电源供应模块的效率曲线确定。
[0060]
具体的，通过以下公式计算最优电源数量：u=向上取整[（100%/p
m
）*（p
total
/p0）]。
[0061]
其中，u为最优电源数量，p
m
为目标电源功率输出率，p
total
为所监测服务器总功率，p0为单个电源功率。
[0062]
例如，取目标电源功率输出率为50%，单个电源功率为500w，所监测的服务器总功率为1000w，则最优电源数量u=向上取整[（100%/50%）*（1000/500）]=4，即开启四个电源可达到最优供电效率。
[0063]
s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同。
[0064]
计算出最优电源数量之后，即可检测实际开启的电源数量，判断实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同，若不同，则做出相应调整，以优化电源供电效率。
[0065]
s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0066]
s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0067]
在实际开启的电源数量与最优电源数量不同的情况下，需调整实际开启的电源数量，具体如步骤s4和s5，在实际开启电源数量小于最优电源数量时增多实际开启的电源数量，在实际开启电源数量大于最优电源数量时减少实际开启的电源数量。调整实际开启的电源数量之后再次返回监测服务器总功率，以实时调整实际电源数量。
[0068]
考虑到服务器总功率是实时变化的，某个功耗只是瞬时的状态，本实施例在调整实际开启电源数量时，不是直接将实际开启的电源数量调整到所计算的最优电源数量，而是通过迭代的方式调整实际开启的电源数量，通过增多和减少实际开启的电源数量，将实际开启电源数量向最优电源数量靠近。
[0069]
具体地，步骤s4中在实际开启电源数量小于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上加1；步骤s5中在实际开启电源数量大于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上减1。例如，所计算最优电源数量为3个，实际开启电源数量为1个，则应将实际开启的电源数量调整到2个。调整1个实际开启电源后，再次监测服务器总功耗，判断调整后的开启电源数量是否在当下功耗下达到最优效率。
[0070]
本实施例提供的提升服务器电源效率的方法，实时监测服务器总功率，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量，根据最优电源数量相同调整实际开启的电源数量，调整供电方案，使得整机柜服务器电源供应模块能够工作在效率曲线的最优区间内，实现供电效率最优化，实现降低运营成本，绿色节能的目标，且降低对电网及电路板的干扰。本实施例计算出最优电源数量后，使用迭代的方式调整实际开启电源的数量，每迭代一次监测一次服务器实际总功率，并计算出最优电源数量，可适应服务器实际总功率实时变化的特性，避免频繁开闭电源供应模块，影响电源供应模块使用寿命。
[0071]
实施例四
本实施例提供一种提升服务器电源效率的装置，用于实现前述的提升服务器电源效率的方法。
[0072]
如图4所示，本实施例提供的提升服务器电源效率的装置，包括以下功能单元。
[0073]
总功率监测单元101：监测服务器总功率。
[0074]
最优电源数量计算单元102：基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量。
[0075]
具体为通过以下公式计算最优电源数量：u=向上取整[（100%/p
m
）*（p
total
/p0）]；其中，u为最优电源数量，p
m
为目标电源功率输出率，p
total
为所监测服务器总功率，p0为单个电源功率。
[0076]
电源数量差值检测单元103：检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同。
[0077]
第一状态处理单元104：若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量。
[0078]
具体的，在实际开启电源数量小于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上加1。
[0079]
第二状态处理单元105：若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量。
[0080]
具体的，在实际开启电源数量大于最优电源数量时，在原实际开启的电源数量基础上减1。
[0081]
本实施例的提升服务器电源效率的装置用于实现前述的提升服务器电源效率的方法，因此该装置中的具体实施方式可见前文中的提升服务器电源效率的方法的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再展开介绍。
[0082]
另外，由于本实施例的提升服务器电源效率的装置用于实现前述的提升服务器电源效率的方法，因此其作用与上述方法的作用相对应，这里不再赘述。
[0083]
实施例五图5为本发明实施例提供的一种终端装置300的结构示意图，该终端装置300可以用于执行本发明实施例提供的提升服务器电源效率的方法。
[0084]
具体地，该终端装置300可以执行至少以下步骤。
[0085]
s1，监测服务器总功率；s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量；s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同；s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1；s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0086]
其中，该终端装置300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多
或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0087]
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（sram），电可擦除可编程只读存储器（eeprom），可擦除可编程只读存储器（eprom），可编程只读存储器（prom），只读存储器（rom），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
[0088]
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit，简称ic) 组成，例如可以由单颗封装的ic 所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装ic而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)。在本发明实施方式中，cpu可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
[0089]
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
[0090]
实施例六本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。
[0091]
具体地，该程序执行时至少执行以下步骤。
[0092]
s1，监测服务器总功率；s2，基于所监测服务器总功率、单个电源功率和目标电源功率输出率计算最优电源数量；s3，检测实际开启的电源数量是否与最优电源数量相同；s4，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量小于最优电源数量，则增多实际开启的电源数量，并返回步骤s1；s5，若实际开启的电源数量与最优电源数量不同，且实际开启电源数量大于最优电源数量，则减少实际开启的电源数量，并返回步骤s1。
[0093]
所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read
‑
only memory，简称：rom）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：ram）等。
[0094]
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read
‑
only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0095]
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
[0096]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0097]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0098]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0099]
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。