ZHCADC9 November 2023 TPS25985 , TPS25990
在多相穩(wěn)壓器 (VR) 系統(tǒng)中,系統(tǒng)輸入功率以單個(gè)標(biāo)稱電壓電平提供。此電壓可以由單個(gè) PSU 或多個(gè)并聯(lián)的冗余 PSU 提供。圖 2-1 中顯示了一個(gè)簡(jiǎn)化版方框圖。
PSU 可以是交流/直流電源或機(jī)架級(jí)電源的匯流條。VR14 控制器根據(jù)輸入電流 (ISYS) 和電壓 (VSYS) 信號(hào)計(jì)算系統(tǒng)輸入功率。即使在最高功率級(jí)別下,系統(tǒng)輸入電壓 VSYS 也假定為幾乎恒定。在峰值 PSU 輸出下,VSYS 可能具有可預(yù)測(cè)的壓降。系統(tǒng)輸入功率通過 ISYS 和 VSYS 的乘積計(jì)算得出。此電源監(jiān)控功能被稱為 PSYS?,用于通過利用可用的剩余平均(在某些情況下為峰值)能量來控制 CPU 性能。
圖 2-2 中顯示了 PSYS 互連方框圖。它展示了 PSYS 監(jiān)控器的位置,該監(jiān)控器通常位于輸入電源連接器或 PSU 和 VR14 PWM 控制器附近。它們位于平臺(tái)總成的另一端。這有助于提高用于跟蹤輸入功率的模擬信號(hào)(在本例中指 PSU 電流或 ISYS)的抗噪性能。
在 VR14 PWM 控制器中,VSYS 和 ISYS 分別被跟蹤,數(shù)字化并相乘以獲得 PSYS 數(shù)字輸出,如圖 2-3(a) 所示?;蛘?,VSYS 和 ISYS 在模擬域中實(shí)時(shí)相乘,并將結(jié)果數(shù)字化以獲得 PSYS 數(shù)字輸出,如圖 2-3(b) 所示。如果滿足數(shù)字 PSYS 輸出精度的預(yù)期,那么這兩種方法都是有效的。
ISYS:為了提高抗噪性,需要使用與傳感器上觀察到的電流成比例的電流來表示 PSU 電流信息。節(jié) 3 中詳細(xì)介紹了生成 ISYS 輸出的方法。
VSYS:它是平臺(tái)輸入端的電壓,靠近 PSU 的輸出端。VSYS 用于將 ISYS 信息轉(zhuǎn)換為以瓦特為單位的 PSYS。需要在 PSYS 監(jiān)控器或 PSU 附近檢測(cè) VSYS,以考慮整個(gè)平臺(tái)的壓降。如果需要實(shí)現(xiàn)電阻分壓器以將輸入電壓的幅度降低到 VR 控制器中 VSYS 引腳的可接受電平,則建議使用容差較小的電阻器 (±0.1%) 以滿足 PSYS 精度要求。
應(yīng)力過大的 PSU 可以進(jìn)入折返恒定功率模式。觀察電源而不是電流,不能向 VR14 控制器指示 PSU 承受的應(yīng)力幅度。因此,這里采用 ISYS 作為主要測(cè)量參數(shù)。模擬 ISYS 測(cè)量系統(tǒng)的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是多個(gè) PSYS 監(jiān)控器輸出的潛在聚合。
為了處理峰值功率事件,需要 VR14 PWM 硬件警報(bào)(例如 VR_HOT#? 和 PSYS_CRIT#?);否則,可能導(dǎo)致本地穩(wěn)壓器過熱或損壞電源。VR_HOT#? 和 PSYS_CRIT#? 均為開漏邏輯低電平有效,用于驅(qū)動(dòng)處理器的強(qiáng)制熱調(diào)節(jié)輸入 (PROCHOT#?)。當(dāng) VR 控制器檢測(cè)到的溫度超過預(yù)編程閾值 (TMAX) 值時(shí),VR_HOT#? 將置為有效。本文檔未討論詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)和功能。
硬件警報(bào)是嘗試在接近硬件峰值功率限制的情況下運(yùn)行的系統(tǒng)的最后一道防線。這有助于避免過度設(shè)計(jì)系統(tǒng)以處理嚴(yán)重(例如,在幅度上比熱設(shè)計(jì)功率大得多)峰值功率事件的要求。
數(shù)字版本的 PSYS 對(duì)于監(jiān)控平均功率事件非常有用。數(shù)字 PSYS 不能很好地指示峰值功率事件。這是因?yàn)椋瑢?VSYS 和 ISYS 信號(hào)數(shù)字化并相乘以生成 PSYS 數(shù)字輸出,然后對(duì)峰值功率事件做出反應(yīng),所花費(fèi)的時(shí)間超出了通用 PSU 的輸入電源處理能力。
VR14 控制器允許監(jiān)控峰值功率事件。PSYS_CRIT#? 是源自 ISYS 數(shù)據(jù)的低電平有效開漏邏輯,用于驅(qū)動(dòng)處理器的強(qiáng)制熱調(diào)節(jié)輸入。VR_HOT#? 和PSYS_CRIT#? 之間的區(qū)別如下:
PSYS_CRIT#? 警報(bào)實(shí)現(xiàn)的首選方法是 VR14 PWM 控制器級(jí)別,而非 PSYS 監(jiān)控器級(jí)別。VR14 控制器可通過兩種方式實(shí)現(xiàn) PSYS_CRIT#? 功能。