CN111427440A - 一种控制gpu补偿电容的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制GPU补偿电容的方法和设备，该方法包括以下步骤：计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；根据计算得到的电容容量将相应的补偿电容经由控制开关连接到相应的GPU；基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU。通过使用本发明的方案，能够控制错峰充电，可有效解决GPU服务器开机浪涌电流过大而导致不能开机的问题，同时还能够解决输入电容的电容量太小而在EDPP状态时GPU掉电的问题。

Description

一种控制GPU补偿电容的方法和设备

技术领域

本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种控制GPU补偿电容的方法和设备。

背景技术

伴随云计算应用的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域。人们的日常工作生活越来越多的通过网络来进行交流，随着这种交流的增加，要求作为基础载体的服务器的性能更强大，计算能力更强反应速度更快。

随着智能技术的发展，服务器不但需要处理大量的数据还要及时的处理大量的图像。比如：无人驾驶需要服务器每时每刻都要处理大量的实时图像，此时普通的服务器已经无法满足对图像处理速度的要求，这时就需要专门针对图像处理的GPU服务器。

为了增强服务器的图像处理能力，GPU服务器将多个GPU集合在一块板子上并通过Link芯片连在一起。GPU服务器因为集合了多个GPU，GPU本身的功耗加上其他的设备，如硬盘、风扇等，服务器的功耗会非常大。

服务器设备本身的功耗加上输入电容，导致服务器开机的瞬间电流会非常大。而服务器上的设备固定，这就要求GPU板上的电容量不能很大。而在GPU EDPP(EDPP，英文全称为electrical date peak processing，供电数据峰值处理)时瞬间的功耗会增加到正常状态的几倍，电源在瞬时不能为GPU提供如此大的功耗，并且因为电流太大，电源到PSU电源链路上的压降太大，会低于GPU规格书的要求。为满足功耗和电压压降的要求，在GPU板上加上足够的电容来补偿，这样又与开机的瞬时电流形成矛盾。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种控制GPU补偿电容的方法和设备，通过使用本发明的方法，能够控制错峰充电，可有效解决GPU服务器开机浪涌电流过大而导致不能开机的问题，同时还能够解决输入电容的电容量太小而在EDPP状态时GPU掉电的问题。

基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种控制GPU补偿电容的方法，包括以下步骤：

计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；

根据计算得到的电容容量将相应的补偿电容经由控制开关连接到相应的GPU；

基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU。

根据本发明的一个实施例，计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量包括：

根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算电容容量，其中，C为GPU板上的输入电容电容量，U为GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

根据本发明的一个实施例，控制信号经由BMC发送到控制开关。

根据本发明的一个实施例于，还包括：

使控制开关根据接收到的控制信号断开以使电容与GPU断开连接。

根据本发明的一个实施例，基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU包括：

响应于GPU板上电，通过控制信号控制控制开关断开；

响应于服务器开机，通过控制信号经由阈值时间依次控制每个控制开关闭合。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种控制GPU补偿电容的设备，设备包括：

计算模块，计算模块配置为计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；

控制模块，控制模块配置为接收计算得到的所述电容容量并且基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到与根据计算得到的电容容量对应的补偿电容和相应的GPU之间的控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU。

根据本发明的一个实施例，计算模块还配置为根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算电容容量，其中，C为GPU板上的输入电容电容量，U为GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

根据本发明的一个实施例，控制信号经由BMC发送到控制开关。

根据本发明的一个实施例，控制模块还配置为使控制开关根据接收到的控制信号断开以使电容与GPU断开连接。

根据本发明的一个实施例，控制模块还配置为：

响应于GPU板上电，通过控制信号控制控制开关断开；

响应于服务器开机，通过控制信号经由阈值时间依次控制每个控制开关闭合。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的控制GPU补偿电容的方法，通过计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；根据计算得到的电容容量将相应的补偿电容经由控制开关连接到相应的GPU；基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU的技术方案，能够控制错峰充电，可有效解决GPU服务器开机浪涌电流过大而导致不能开机的问题，同时还能够解决输入电容的电容量太小而在EDPP状态时GPU掉电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例。

图1为根据本发明一个实施例的控制GPU补偿电容的方法的示意性流程图；

图2为根据本发明一个实施例的控制GPU补偿电容的设备的示意图；

图3为根据本发明一个实施例的实现控制GPU补偿电容的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种控制GPU补偿电容的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。

如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：

S1计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量，计算需要的补偿电容的电容值，该补偿电容可以满足GPU电压压降的要求；

S2根据计算得到的电容容量将相应的补偿电容经由控制开关连接到相应的GPU，将相应的补偿电容连接到控制开关的一端，控制开关的另一端连接到GPU，每个GPU都需要设置一个控制开关，可以将所有的控制开关都连接到能够发送控制信号的设备；

S3基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU，控制开关根据控制信号打开或闭合，控制开关闭合时，补偿电容连接到GPU。

通过本发明的技术方案，能够控制错峰充电，可有效解决GPU服务器开机浪涌电流过大而导致不能开机的问题，同时还能够解决输入电容的电容量太小而在EDPP状态时GPU掉电的问题。

在本发明的一个优选实施例中，计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量包括：

根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算电容容量，其中，C为GPU板上的输入电容电容量，U为GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

由上述公式可见，在GPU EDPP的功耗和时间不变的情况下，GPU板上的输入电容电容量C与(U²-U_drop ²)成反比，GPU正常工作电压即为电源输出电压，因此，在EDPP状态输入电容电容量决定U_drop的大小，如果输入电容电容量不足，导致U_drop太低，超出GPU要求的电压规格，就会出现GPU因电压太低掉电的现象。因此根据上述公式计算出符合GPU要求的补偿电容的电容值。

在本发明的一个优选实施例中，控制信号经由BMC发送到控制开关。BMC可以根据服务器开机情况发送相应的信号控制补偿电容的连接或断开。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

使控制开关根据接收到的控制信号断开以使电容与GPU断开连接。

在本发明的一个优选实施例中，基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU包括：

响应于GPU板上电，通过控制信号控制控制开关断开；

响应于服务器开机，通过控制信号经由阈值时间依次控制每个控制开关闭合。

补偿电容可以使用电容板，在GPU板上电时，由能够发送控制信号的设备(如BMC)，发送相应的控制信号以控制控制开关断开，电源不给电容板充电，开机的浪涌电流就不会太大。

等开机稳定之后，由上述设备发送相应的控制信号使控制开关依次闭合，电源依次给电容板充电，形成错峰充电。因为每一次只闭合一个控制开关，电源给一个电容板充电，单个电容板的电容量不会太大，因此不会对系统电压造成影响。

当所有的电容板充电完毕，系统正常运行控制开关一直保持闭合状态，当GPU进入EDPP状态，电容板放电为GPU供电，保证在EDPP状态下GPU的工作电压U_drop仍然在GPU电压规格范围内，保证GPU不会有掉电的风险。

通过本发明的技术方案，能够控制错峰充电，可有效解决GPU服务器开机浪涌电流过大而导致不能开机的问题，同时还能够解决输入电容的电容量太小而在EDPP状态时GPU掉电的问题。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种控制GPU补偿电容的设备，如图2所示，设备200包括：

计算模块，计算模块配置为计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；

控制模块，控制模块配置为接收计算得到的电容容量并且基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到与根据计算得到的电容容量对应的补偿电容和相应的GPU之间的控制开关，使控制开关根据接收到的控制信号闭合以使电容连接到GPU。

在本发明的一个优选实施例中，计算模块还配置为根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算电容容量，其中，C为GPU板上的输入电容电容量，U为GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

在本发明的一个优选实施例中，控制信号经由BMC发送到控制开关。

在本发明的一个优选实施例中，控制模块还配置为使控制开关根据接收到的控制信号断开以使电容与GPU断开连接。

在本发明的一个优选实施例中，控制模块还配置为：

响应于GPU板上电，通过控制信号控制控制开关断开；

响应于服务器开机，通过控制信号经由阈值时间依次控制每个控制开关闭合。

需要特别指出的是，上述系统的实施例采用了上述方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到上述方法的其他实施例中。

此外，上述方法步骤以及系统单元或模块也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元或模块功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种控制GPU补偿电容的方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；

根据计算得到的所述电容容量将相应的补偿电容经由控制开关连接到相应的GPU；

基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到所述控制开关，使所述控制开关根据接收到的所述控制信号闭合以使所述电容连接到所述GPU。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量包括：

根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算所述电容容量，其中，C为所述GPU板上的输入电容电容量，U为所述GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信号经由BMC发送到所述控制开关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述控制开关根据接收到的所述控制信号断开以使所述电容与所述GPU断开连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到所述控制开关，使所述控制开关根据接收到的所述控制信号闭合以使所述电容连接到所述GPU包括：

响应于GPU板上电，通过所述控制信号控制所述控制开关断开；

响应于所述服务器开机，通过所述控制信号经由阈值时间依次控制每个所述控制开关闭合。

6.一种控制GPU补偿电容的设备，其特征在于，所述设备包括：

计算模块，所述计算模块配置为计算服务器中每个GPU需要的补偿电容的电容容量；

控制模块，所述控制模块配置为接收计算得到的所述电容容量并且基于服务器运行状态将相应的控制信号发送到与根据计算得到的所述电容容量对应的补偿电容和相应的GPU之间的所述控制开关，使所述控制开关根据接收到的所述控制信号闭合以使所述电容连接到所述GPU。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述计算模块还配置为：根据公式1/2*C*(U²-U_drop ²)＝P*T计算所述电容容量，其中，C为所述GPU板上的输入电容电容量，U为所述GPU正常工作的电压，U_drop为跌落电压；P为GPU EDPP的功耗；T为EDPP的时间。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制信号经由BMC发送到所述控制开关。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制模块还配置为使所述控制开关根据接收到的所述控制信号断开以使所述电容与所述GPU断开连接。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述控制模块还配置为：

响应于GPU板上电，通过所述控制信号控制所述控制开关断开；

响应于所述服务器开机，通过所述控制信号经由阈值时间依次控制每个所述控制开关闭合。

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