JP6197873B2 - Information processing system, management apparatus, information processing method, and program - Google Patents
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Description
本願開示は、情報処理システム、管理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to an information processing system, a management apparatus, an information processing method, and a program.
種々の情報処理を行うサーバ等の情報処理装置において、情報処理装置に許容される消費電力の上限値が規定される場合がある。情報処理装置は、消費電力を制御するための制御部を備え、消費電力が上限値を超えないよう、情報処理装置の消費電力を制御する。 In an information processing apparatus such as a server that performs various types of information processing, an upper limit value of power consumption allowed for the information processing apparatus may be defined. The information processing apparatus includes a control unit for controlling power consumption, and controls the power consumption of the information processing apparatus so that the power consumption does not exceed the upper limit value.
情報処理装置の消費電力を制御する方法として、情報処理装置に含まれる演算処理部であるプロセッサの動作周波数を制御する方法がある。プロセッサは、クロック生成回路により生成されたクロックを動作クロックとして受信し、そのクロックに基づいて演算処理を行う。プロセッサの動作周波数を増加させると、プロセッサの処理能力も向上する。そのため、例えばプロセッサ内で処理待ち状態のタスクが増加する等して、プロセッサの処理能力を向上させる必要がある場合には、クロック生成回路はプロセッサに供給するクロックの周波数を増加させる。しかし、プロセッサの動作周波数が上昇すると、プロセッサが消費する電力も増加してしまう。そのため消費電力制御部は、消費電力が上限値を超えない範囲でクロック生成回路の出力クロックの周波数を制御する。 As a method of controlling the power consumption of the information processing apparatus, there is a method of controlling the operating frequency of a processor that is an arithmetic processing unit included in the information processing apparatus. The processor receives the clock generated by the clock generation circuit as an operation clock, and performs arithmetic processing based on the clock. When the operating frequency of the processor is increased, the processing capability of the processor is also improved. Therefore, for example, when it is necessary to improve the processing capacity of the processor due to an increase in the number of tasks waiting for processing in the processor, the clock generation circuit increases the frequency of the clock supplied to the processor. However, when the operating frequency of the processor increases, the power consumed by the processor also increases. Therefore, the power consumption control unit controls the frequency of the output clock of the clock generation circuit within a range where the power consumption does not exceed the upper limit value.
情報処理装置にて実際に消費されている電力と、設定された上限値との間に乖離が生じる場合がある。例えば情報処理装置に設定される消費電力の上限値が変更された場合等である。情報処理装置の消費電力が上限値に満たない状態であって、かつ、プロセッサの処理能力を向上させる必要がある場合、消費電力制御部は、上限値を目標値としてクロック周波数を変更させる。具体的には、クロック生成回路の出力クロックの周波数の変更及び消費電力のモニタを繰り返し行い、消費電力が目標値に遷移するようフィードバック制御を行う。消費電力の遷移が完了するまでの過渡的な期間は、プロセッサの処理能力を十分に活かすことができていない期間であり、短縮されることが好ましい。 There may be a divergence between the power actually consumed by the information processing apparatus and the set upper limit value. For example, the upper limit value of power consumption set in the information processing apparatus is changed. When the power consumption of the information processing apparatus is less than the upper limit value and the processing capacity of the processor needs to be improved, the power consumption control unit changes the clock frequency using the upper limit value as a target value. Specifically, the frequency of the output clock of the clock generation circuit is changed and the power consumption is repeatedly monitored, and feedback control is performed so that the power consumption transitions to the target value. The transitional period until the power consumption transition is completed is a period in which the processing capability of the processor cannot be fully utilized, and is preferably shortened.
また、情報処理装置の消費電力が上限値を超えている場合には、消費電力制御部は、上限値を目標値とし、消費電力が目標値まで低下するようクロックの周波数を低下させる。消費電力の遷移が完了するまでの過渡的な期間は、消費電力が上限値を超えている状態が継続されている期間であり、短縮されることが好ましい。 When the power consumption of the information processing apparatus exceeds the upper limit value, the power consumption control unit sets the upper limit value as the target value and decreases the clock frequency so that the power consumption decreases to the target value. The transitional period until the transition of the power consumption is completed is a period in which the state where the power consumption exceeds the upper limit value is continued, and is preferably shortened.
本願開示の技術は、情報処理装置の消費電力の遷移速度を増加させ、プロセッサの処理能力を十分に活かすことができていない期間や消費電力が上限値を超えている期間を短縮することを目的とする。 The technology disclosed in the present application aims to increase the transition speed of power consumption of the information processing apparatus and shorten the period during which the processing capacity of the processor cannot be fully utilized or the power consumption exceeds the upper limit. And
開示の情報処理システムは、演算処理部を含む第1情報処理装置と、演算処理部の動作周波数を制御する消費電力制御部と、管理装置と、を有し、管理装置は、目標値を格納する第1格納部と、目標値から第1情報処理装置の消費電力を減算した値が大きい程、大きい値を示す加算値を規定した第1テーブルを格納した第1メモリと、第1テーブルに従って、目標値と消費電力との差分に対応する加算値を決定し、目標値に加算値を加算することにより制御値を算出する演算部と、制御値を消費電力制御部に通知する設定部と、を含み、消費電力制御部は、制御値を格納する第2格納部を含み、制御値と消費電力との差分に基づき、単位時間当たりの周波数変化量を特定し、単位時間当たりの周波数変化量で動作周波数を変化させ、消費電力が第2格納部に格納された値を超えないよう、動作周波数を制御する。 The disclosed information processing system includes a first information processing device including an arithmetic processing unit, a power consumption control unit that controls an operating frequency of the arithmetic processing unit, and a management device , and the management device stores a target value. In accordance with the first table, a first memory storing a first table that defines an added value indicating a larger value as the value obtained by subtracting the power consumption of the first information processing device from the target value is larger Determining an addition value corresponding to the difference between the target value and power consumption, calculating a control value by adding the addition value to the target value, and a setting unit notifying the power consumption control unit of the control value ; includes a power consumption controller may include a second storage unit for storing a control value, based on a difference between the control value and the power consumption, identifies the frequency change per unit time, frequency per unit of time the operating frequency is varied by a change amount, power consumption So as not to exceed the value stored in the second storage unit, that controls the operating frequency.
情報処理装置の消費電力の遷移速度を増加させ、プロセッサの処理能力を十分に活かすことができない期間や消費電力が上限値を超えている期間を短縮することができる。 The transition speed of the power consumption of the information processing apparatus can be increased, and the period during which the processing capability of the processor cannot be fully utilized or the period during which the power consumption exceeds the upper limit value can be shortened.
<第1実施例>
第1実施例では、情報処理装置で消費されている電力が上限値と乖離している場合に、上限値を目標値とし、消費電力と目標値との差分に応じて、目標値とは異なる値を有する制御値を用いて消費電力制御を行うことにより、消費電力の遷移速度を増加させるものである。<First embodiment>
In the first embodiment, when the power consumed by the information processing apparatus deviates from the upper limit value, the upper limit value is set as the target value, and differs from the target value according to the difference between the power consumption and the target value. By performing power consumption control using a control value having a value, the transition speed of power consumption is increased.
図1は、第1実施例における情報処理を行うコンピュータシステムのハードウェア構成図である。コンピュータシステム1は、互いにネットワーク500を介して接続された第1情報処理装置100と管理装置300を有する。第1情報処理装置100は、プロセッサ10と、メモリ30と、ネットワークインターフェースカード(NIC)40と、Phase Locked Loop(PLL)回路60と、DC−DCコンバータ70と、消費電力制御部80とを有する。演算処理部であるプロセッサ10はメモリ30にバスで接続され、メモリ30にアクセスすることができる。NIC40は、ネットワーク500を介して第1情報処理装置100と管理装置300との間でのデータ転送を行う。PLL回路60はクロック生成回路であり、所望の周波数を有するクロックを生成し、プロセッサ10に供給する。プロセッサ10はPLL回路60から受信したクロックを用いて演算処理を行う。DC−DCコンバータ70は電力供給回路であり、プロセッサ10に電力を供給する。尚、DC−DCコンバータ70は、プロセッサ10以外のハードウェア、例えばメモリ30やPLL回路60や消費電力制御部80にも電力供給を行ってもよい。消費電力制御部80は、第1情報処理装置100で消費される電力の制御を行う。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a computer system that performs information processing in the first embodiment. The
消費電力制御部80は、プロセッサ110とメモリ130とを有する。演算処理部であるプロセッサ110はメモリ130に配線で接続され、メモリ130にアクセスすることができる。尚、消費電力制御部80は、メモリ130を有していなくともよい。この場合、プロセッサ110は、演算処理に用いるプログラムやデータをメモリ30に格納してもよい。また図1では、消費電力制御部80を第1情報処理装置100に含まれる構成として示したが、消費電力制御部80が第1情報処理装置100の外部に配置され、ネットワーク500を介して第1情報処理装置100に接続される構成であってもよい。
The power
管理装置300は、プロセッサ310と、メモリ330と、NIC340とを有する。演算処理部であるプロセッサ310はメモリ330に配線で接続され、メモリ330にアクセスすることができる。NIC340は、ネットワーク500を介して管理装置300と第1情報処理装置100との間のデータ転送を行う。
The
第1情報処理装置100は例えばサーバであり、管理装置300は例えば管理サーバである。プロセッサ10、110、310は、Central Processing Unit(CPU)、Micro−Processing Unit(MPU)、Digital Signal Processor(DSP)、Field−Programmable Gate Array(FPGA)等の電子回路部品であり、メモリ30、130、330は、Dynamic Random Access Memory(DRAM)、Static Random Access Memory(SRAM)、フラッシュメモリ等の電子回路部品である。
The first
図1においては、第1情報処理装置100はプロセッサ10の他に、メモリ30、NIC40、PLL回路60、DC−DCコンバータ70および消費電力制御部80を含むものとして図示した。しかしプロセッサ10以外の構成は、いずれも第1情報処理装置100の内部に含まれる必要はない。例えばPLL回路60やDC−DCコンバータ70や消費電力制御部80は、第1情報処理装置100の外部に設けられてもよい。またPLL回路60はプロセッサ10に内蔵されてもよい。
In FIG. 1, the first
以下に示す図2から図5は、消費電力制御部80の機能及び消費電力制御部80が行う消費電力の制御方法に関して説明するものである。また図6から図9は、消費電力制御部80に対する管理装置300の制御機能及び制御フローを示すものである。
2 to 5 described below will explain the function of the power
図2は、消費電力制御部80の有するプロセッサ110の機能ブロック、およびメモリ130に格納される情報を示す図である。プロセッサ110は、メモリ130、メモリ30、メモリ330又は他の情報処理装置のメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、図2に示す各ブロックの機能を実現する。プロセッサ110は、第1上限値格納部111、消費電力測定部112、第1測定値格納部113、タイマー部114、演算部115、タスクマネージャ116、判定部117および設定部118として機能する。
FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the
第1上限値格納部111は、第1情報処理装置100の消費電力の上限値を格納する。上限値は、第1情報処理装置100の電力制御を行う際のターゲットとなる値(目標値)の一例である。第1上限値格納部111に格納される値は、例えば管理装置300から与えられる。消費電力測定部112は、第1情報処理装置100で消費されている電力を測定する。消費電力の測定方法としては種々の方法が適用可能である。例えばDC−DCコンバータ70の出力電圧及び出力電流をモニタすることにより消費電力を測定してもよい。この場合に測定される消費電力は、プロセッサで消費される電力に加え、DC−DCコンバータ70が電力を供給する他の回路素子で消費される電力も含めた値となる。例えばDC−DCコンバータ70がPLL回路60にも電力供給を行う場合は、PLL回路にて消費される電力も含めて測定される。消費電力の別の測定方法としては、第1情報処理装置100の消費電力のうち、プロセッサ10で消費される電力を測定し、その値を第1情報処理装置100の消費電力としてもよい。プロセッサ10で消費される電力Pは、例えば以下の式(1)で表すことができる。
式(1):
Formula (1):
式(1)において、Cはプロセッサ10に含まれる複数の素子の静電容量の合計値であり、Vはプロセッサ10の動作電圧であり、Fはプロセッサ10の動作周波数であり、Iはプロセッサ10内で流れる電流の合計値である。消費電力測定部112は、例えば式(1)を用いて消費電力を算出してもよい。本明細書において、「第1情報処理装置100の消費電力の測定」という記載は、第1情報処理装置100全体の消費電力を測定するものと、プロセッサ10の消費電力を測定するものの両方を含む意味として用いる。消費電力測定部112は、一定の時間間隔、または後述する消費電力測定間隔として定められた時間間隔にて消費電力を測定する。
In Equation (1), C is the total value of the capacitances of a plurality of elements included in the
第1測定値格納部113は、消費電力測定部112によって測定された消費電力の値を格納する。消費電力測定部112は所定時間毎に消費電力の測定を行うため、測定値格納部113は新たに測定された測定値のみを格納して保存するようにしてもよい。 The first measured value storage unit 113 stores the power consumption value measured by the power consumption measurement unit 112. Since the power consumption measuring unit 112 measures power consumption every predetermined time, the measurement value storage unit 113 may store and save only the newly measured values.
タイマー部114は、一定の時間間隔、または後述する消費電力測定間隔として定められた時間間隔にて、プロセッサ10の消費電力を測定するよう消費電力測定部112に指示する。プロセッサ10による消費電力の測定は、一定の間隔で行ってもよく、後述する周波数変更量テーブル131に規定される時間間隔で行ってもよい。
The
演算部115は、消費電力の制御に必要な種々の演算、例えば第1上限値格納部111に格納された値から、第1測定値格納部113に格納された値を減算する処理を行う。タスクマネージャ116は、プロセッサ10内で処理待ち状態にあるタスクの量などを管理し、必要に応じて動作周波数の向上要求を行う。判定部117は、演算部115の演算結果に基づき、消費電力の測定値が上限値を超えているか否かの判定を行う。また判定部117は、タスクマネージャ116からの動作周波数向上要求の有無及び消費電力が上限値を超えているか否かの判定の結果に基づき、プロセッサ10の動作周波数を変更すべきか否かを判定する。設定部118は、判定部117の判定結果に基づき、後述する周波数変更量テーブル131の記載内容に沿って、PLL回路60に出力クロックの周波数の変更を指示する。尚、ここに示した機能の全てがプロセッサ110で実現される必要はなく、例えば第1上限値格納部111や第1測定値格納部113は、プロセッサ110の外部に設けられた専用のレジスタ等を用いてもよい。
The
メモリ130は周波数変更量テーブル131を格納する。周波数変更量テーブル131の内容を図3に例示する。周波数変更量テーブル131は、消費電力の上限値と測定値との差分と、PLL回路60が出力するクロックの周波数変更量との対応関係を規定するテーブルである。また図3に示す例において、周波数変更量テーブル131は更に、消費電力の上限値と測定値との差分と、消費電力測定部112が消費電力の測定を行う時間間隔との対応関係も規定する。
The
周波数変更量テーブル131の第1行から第3行の記載は、消費電力の測定値が上限値に満たない場合を示している。例えば周波数変更量テーブル131の第1行の記載は、消費電力の上限値から測定値を減算した値が50W以上であれば、PLL回路60から出力されるクロックの周波数を200MHz増加させ、10秒後に再度、消費電力測定部112にプロセッサ10の消費電力を測定させることを意味する。また周波数変更量テーブル131の第3行の記載は、消費電力の上限値から測定値を減算した値が0W以上かつ20W未満であれば、PLL回路60から出力されるクロックの周波数を30MHz増加させ、10秒後に再度、消費電力測定部112にプロセッサ10の消費電力を測定させることを意味している。図3に示す例のように、消費電力の上限値と測定値の差分が小さいほど、周波数変更量は小さい値に設定される。
The description from the first row to the third row of the frequency change amount table 131 indicates a case where the measured power consumption value is less than the upper limit value. For example, in the description of the first row of the frequency change amount table 131, if the value obtained by subtracting the measured value from the upper limit value of power consumption is 50 W or more, the frequency of the clock output from the
周波数変更量テーブル131の第4行から第6行の記載は、消費電力の測定値が上限値を超えている場合を示している。周波数変更量テーブル131の第6行の記載は、消費電力の上限値から測定値を減算した値が−50W未満であれば、PLL回路60から出力されるクロックの周波数を200MHz減少させ、10秒後に再度、消費電力測定部112にプロセッサ10の消費電力を測定させることを意味している。また周波数変更量テーブル131の第4行の記載は、消費電力の上限値から測定値を減算した値が0W未満かつ−20W以上であれば、PLL回路60から出力されるクロックの周波数を30MHz減少させ、10秒後に再度、消費電力測定部112にプロセッサ10の消費電力を測定させることを意味している。図3に示す例のように、消費電力の上限値と測定値の差分の絶対値が小さいほど、周波数変更量の絶対値は小さい値に設定される。尚、図3に示される具体的な数値はあくまでも一例であり、他の数値であってもよい。また、周波数変更量テーブル131は必ずしもメモリ130に格納される必要はなく、メモリ30やその他のメモリに格納されてもよい。
The descriptions in the fourth to sixth lines of the frequency change amount table 131 indicate a case where the measured power consumption value exceeds the upper limit value. The description in the sixth line of the frequency change amount table 131 is that if the value obtained by subtracting the measured value from the upper limit value of power consumption is less than −50 W, the frequency of the clock output from the
図4は、消費電力制御部80の有するプロセッサ110の処理フローチャートである。図4の処理は処理1000により開始される。処理1001において、第1上限値格納部111が、第1情報処理装置100の消費電力の上限値を格納する。処理1002において消費電力測定部112が、第1情報処理装置100の消費電力を測定する。処理1003において、第1測定値格納部113が、消費電力の測定値を格納する。処理1004において判定部117が、第1上限値格納部111への上限値の格納が終了したことを示す完了通知を管理装置300から受けたか否かを判定し、完了通知を受けるまで処理1004を繰り返す。処理1004において判定部117が完了通知を受けたと判定すると処理1005へ移行する。完了通知についての詳細は後述する。処理1005において演算部115が、第1上限値格納部111に格納された値から、第1測定値格納部113に格納された値を減算した差分値を算出する。処理1006において判定部117が、消費電力の測定値が上限値を超えているか否かを判定する。測定値が上限値を超えていると判定された場合は、処理1008へ移行し、測定値が上限値を超えていないと判定された場合は、処理1007へ移行する。処理1007において判定部117が、タスクマネージャ116が周波数増加要求を行っているか否かを判定する。処理1007において、タスクマネージャ116が周波数増加要求を行っていると判定された場合は処理1008へ移行し、タスクマネージャ116が周波数増加要求を行っていないと判定された場合は処理1002へ戻る。
FIG. 4 is a process flowchart of the
処理1008において設定部118が、周波数変更量テーブル131を参照し、処理1005で算出された差分値に対応する周波数変更量を取得する。処理1009において設定部118が、周波数変更量テーブル131から取得された周波数変更量に基づいて、出力クロックの周波数を変更するようPLL回路60に指示する。処理1010においてタイマー部114が、処理1002にて消費電力測定部112が測定を行ってから所定時間が経過したか否かを判断し、所定時間が経過した場合に処理1002に戻る。
In
図5は、図3に示す周波数変更量テーブル131を用いた制御が行われた場合の、第1情報処理装置100の消費電力の遷移挙動を示すグラフである。図5に示されるグラフは、横軸に時間、縦軸に消費電力の測定値を示している。消費電力の上限値として200Wが第1上限値設定部111に設定されている場合を例示する。時刻T1においては、第1情報処理装置100の消費電力の測定値は130Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は70Wである。周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が70Wの場合は、周波数変更量が200MHzと規定されている。よって、PLL回路60の出力クロックの周波数は200MHz増加するよう制御される。また周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が70Wの場合は、消費電力測定間隔は10秒と定められているので、時刻T1の10秒後の時刻T2のタイミングで第1情報処理装置100の消費電力の測定が行われる。
FIG. 5 is a graph showing the transition behavior of the power consumption of the first
次に、時刻T2における第1情報処理装置100の消費電力の測定値は160Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は40Wである。周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が40Wの場合は、周波数変更量が100MHzと規定されている。よって、PLL回路60の出力クロックの周波数は100MHz増加するよう制御される。また周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が40Wの場合は、消費電力測定間隔は10秒と定められているので、時刻T2の10秒後の時刻T3のタイミングで第1情報処理装置100の消費電力測定が行われる。
Next, the measured value of the power consumption of the first
同様の手順により時刻T3、T4における第1情報処理装置100の消費電力が測定される。時刻T4においては、第1情報処理装置100の消費電力の測定値は190Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は10Wである。周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が10Wの場合は、周波数変更量が30MHzと規定されている。よって、PLL回路60の出力クロックの周波数は30MHz増加するよう制御される。また周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が10Wの場合は、消費電力測定間隔は10秒と定められているので、時刻T4の10秒後の時刻T5のタイミングで第1情報処理装置100の消費電力測定が行われる。同様の手順により時刻T6以降の第1情報処装置100の消費電力が測定される。
The power consumption of the first
このように消費電力制御部80は、第1情報処理装置100の消費電力の上限値と測定値の差分を算出し、差分が大きいときはクロック周波数を大きく変化させ、差分が小さくなるとクロック周波数を小さく変化させる。
In this way, the power
尚、図3に示す周波数変更量テーブル131では、消費電力測定間隔は、上限値と測定値との差分に依らず全て10秒と規定されているが、上限値と測定値との差分に応じて異なる値を規定してもよい。例えば上限値と測定値との差分の絶対値が20W以下である場合に、消費電力測定間隔を20秒とするなど、他に比べて長い時間を設定してもよい。このように設定することで、消費電力が短期間に大量に変動することが少ないと考えられる場合において測定間隔を広く設定することができ、第1情報処理装置100の消費電力を測定するために使用されるプロセッサ110の消費電力を抑制することができる。
In the frequency change amount table 131 shown in FIG. 3, the power consumption measurement intervals are all defined as 10 seconds regardless of the difference between the upper limit value and the measurement value, but depending on the difference between the upper limit value and the measurement value. Different values may be specified. For example, when the absolute value of the difference between the upper limit value and the measurement value is 20 W or less, the power consumption measurement interval may be set to 20 seconds. By setting in this way, it is possible to set a wide measurement interval in the case where it is considered that the power consumption does not fluctuate in a large amount in a short period of time, and in order to measure the power consumption of the first
また、図3に示す周波数変更量テーブルは一回の変更において変化させる周波数を規定しているが、周波数の変更はこのような離散的な値で行うものに限られない。より連続的に周波数を変化させる制御を行ってもよい。その場合は、周波数変更量テーブル131には単位時間当たりの周波数変化量が規定される。尚、本願明細では、図3のように離散的に周波数を変更させる場合においては、周波数変更量を消費電力測定間隔で除算した値を、単位時間当たりの周波数変化量と同義のものとして扱う。 Further, the frequency change amount table shown in FIG. 3 defines the frequency to be changed in one change, but the frequency change is not limited to such a discrete value. You may perform control which changes a frequency more continuously. In this case, the frequency change amount table 131 defines the frequency change amount per unit time. In addition, in this specification, when changing a frequency discretely like FIG. 3, the value which divided the frequency change amount by the power consumption measurement interval is handled as synonymous with the frequency change amount per unit time.
ここまで図2から図5を用いて、消費電力制御部80の機能及び制御方法を説明した。次に、図6から図9を用いて、消費電力制御部80に対する管理装置300の機能及び制御方法を説明する。
So far, the function and control method of the power
図6は、管理装置300が有するプロセッサ310の機能ブロック及びメモリ330に格納される情報を示す図である。プロセッサ310は、メモリ330、メモリ30、メモリ130又は他の処理装置のメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、図6に示す各ブロックの機能を実現する。プロセッサ310は、第2上限値格納部311、第2測定値格納部312、演算部313、加算値取得部314、および設定部315として機能する。
FIG. 6 is a diagram illustrating information stored in the functional block of the
第2上限値格納部311は、第1情報処理装置100の消費電力の上限値を格納する。第2上限値格納部311に格納される値は、例えば管理装置300に接続されるユーザ端末から設定可能である。第2測定値格納部312は、プロセッサ110の消費電力測定部112から測定結果を受信して格納する。消費電力測定部112は、所定の時間間隔で消費電力の測定を行うため、第2測定値格納部312は最新の測定値のみを保存するようにしてもよい。演算部313は、管理装置300の行う処理に必要な演算、例えば第2上限値格納部311に格納された値から第2測定値格納部312に格納された値の減算等の演算を行う。加算値取得部314は、後述する加算値テーブル331を参照し、演算部313により算出された消費電力の上限値と測定値の差分に対応する加算値を取得する。加算値の技術的意義については後述する。設定部315は、加算値取得部314によって取得された加算値を、第2上限値格納部311に格納された上限値に足し合わせ、足し合わせた値を、消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納する。本明細において「本来の上限値」とは、管理装置300の第2上限値格納部311に格納される値を意味するものとして使用する。また本明細書において「制御値」とは、第2上限値格納部311に格納された本来の上限値に加算値を足し合わせ、消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納される値を意味するものとして使用する。
The second upper
メモリ330は、加算値テーブル331を格納する。ここで加算値の技術的意義について、図7に示す加算値テーブル331の一例を用いて説明する。加算値テーブル331は、消費電力の上限値と測定値との差分と、その差分に対応する加算値との対応関係を規定するものである。例えば上限値が200Wであって測定値が130Wである場合は、上限値と測定値との差分は70Wである。図7に示す加算値テーブル331の例では、差分値が70Wの場合、対応する加算値は50Wである。この場合、加算値50Wを上限値200Wに加えた250Wが制御値として算出される。制御値は、消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納される。プロセッサ110は、第1上限値格納部111に格納される、本来の上限値とは異なるこの制御値を上限値として認識、第1情報処理装置100の消費電力の制御を行うことになる。
The
図7に示す加算値テーブル331の例では、上限値と測定値との差分の絶対値が大きいほど、加算値の絶対値が大きく設定されている。このように加算値を設定し、本来の上限値に加算して第1上限値格納部111に格納することにより、上限値と測定値の差分が大きい状態においては、実際の差分よりも大きな差分があるかのように消費電力制御部80に認識させることができる。これによって、周波数変更量テーブル131に規定される変更量以上の変更量で周波数を変更させることができる。そして、上限値と測定値の差分が小さくなると、消費電力制御部80に本来の上限値を用いた消費電力の制御をさせることができる。
In the example of the addition value table 331 shown in FIG. 7, the absolute value of the addition value is set larger as the absolute value of the difference between the upper limit value and the measurement value is larger. By setting the addition value in this way, adding it to the original upper limit value, and storing it in the first upper
図8は、管理装置300の有するプロセッサ310の処理フローチャートである。図8の処理は処理1100により開始する。処理1101において第2上限値格納部311が、プロセッサ10の消費電力の上限値を格納する。上限値は、外部のユーザ端末から管理装置300に入力される値を用いてもよく、または設定部315が他の情報処理装置の消費電力とのバランスに基づいて定める値を用いてもよい。処理1102において第2測定値格納部312が、プロセッサ110にアクセスして消費電力測定部112もしくは第1測定値格納部113から電力の測定値を取得し、取得した測定値を格納する。処理1103において演算部313が、第2上限値格納部311に格納された値から第2測定値格納部312に格納された値を減算する。処理1104において加算値取得部314が、加算値テーブル331にアクセスし、演算部313によって算出された差分値に対応する加算値を取得する。処理1105において演算部313が、取得した加算値を第2上限値格納部311に格納された本来の上限値に加算して制御値を算出する。処理1106において設定部315が、演算部313によって算出された制御値を、消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納する。処理1107において設定部315は、第1上限値格納部111への制御値の格納が終了したことを示す完了通知を、消費電力制御部80へ通知する。
FIG. 8 is a process flowchart of the
次に、管理装置300により算出された制御値を第1上限値格納部111に設定することにより、第1情報処理装置100の消費電力がどのような遷移挙動を示すかについて、図9を用いて説明する。図9は、第1情報処理装置100の消費電力の遷移挙動を示すグラフである。図9に示されるグラフは、図5と同様に、横軸に時間、縦軸に消費電力を示している。消費電力の上限値として200Wが第2上限値設定部311に設定されている場合を例示する。尚、白丸で示すプロットが、管理装置300による図8の制御が行われた場合の消費電力であり、黒丸で示すプロットは、図5に示すプロットと同一の値であって、比較のために表示するものである。
Next, FIG. 9 is used to show what transition behavior the power consumption of the first
まず時刻T1においては、第1情報処理装置100の消費電力の測定値は130Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は70Wである。加算値テーブル331において、上限値と測定値の差分が70Wの場合は加算値が50Wと規定されている。よって、上限値である200Wに、加算値である50Wを加えた250Wが制御値となる。そして制御値250Wが消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納される。
First, at time T1, the measured value of the power consumption of the first
第1上限値格納部111に格納された250Wと測定値130Wとの差分は120Wである。よって、周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が120Wの場合の周波数変更量として規定される200MHzだけ、PLL回路60の出力クロックの周波数が増加するよう制御される。また周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が120Wの場合は、消費電力測定間隔は10秒と定められているので、時刻T1の10秒後の時刻T2のタイミングで第1情報処理装置100の消費電力の測定が行われる。
The difference between 250 W stored in the first upper
次に、時刻T2においては、第1情報処理装置100の消費電力の測定値は160Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は40Wである。加算値テーブル331において、上限値と測定値の差分が40Wの場合の加算値は20Wと規定されている。よって、上限値である200Wに、加算値である20Wを加えた220Wが制御値となる。そして制御値220Wが消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納される。第1上限値格納部111に格納された220Wと測定値160Wとの差分は60Wである。よって、周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が60Wの場合の周波数変更量として規定される200MHzだけ、PLL回路60の出力クロックの周波数が増加するよう制御される。また周波数変更量テーブル131において、上限値と測定値の差分が60Wの場合は、消費電力測定間隔は10秒と定められているので、時刻T2の10秒後の時刻T3のタイミングで第1情報処理装置100の消費電力の測定が行われる。
Next, at time T2, the measured value of the power consumption of the first
更に、時刻T3においては、第1情報処理装置100の消費電力の測定値は190Wを示している。この場合、上限値と測定値の差分は10Wである。加算値テーブル331において、上限値と測定値の差分が10Wの場合は加算値が0Wと規定されている。よってこの場合は、上限値である200Wがそのまま制御値となる。そして制御値200Wが消費電力制御部80の第1上限値格納部111に格納される。以下、同様の制御を繰り返して時刻T4以降の各時刻における消費電力が測定される。
Furthermore, at time T3, the measured value of the power consumption of the first
ここで、管理装置300が算出する制御値に基づく制御を行った白丸の値は、図5で示した黒丸の値よりも、時刻T3以降においては上限値に近い消費電力を示している。これは、時刻T2から時刻T3への周波数の増加量が、黒丸では100MHzであったのに対し、白丸では200MHzとなったことに起因する。つまり、白丸の制御においては、本来の上限値よりも高い値に設定された制御値を一時的な上限値として用いることにより、クロック周波数を急峻に上昇させることができた。また、消費電力の測定値が本来の上限値に近づいた場合には、制御値を本来の上限値に戻すことにより、最終的な消費電力を本来の上限値に抑えるよう制御している。このように、本実施例においては、消費電力制御部80に与える上限値を、消費電力の上限値から測定値を差し引いた値が大きい場合には一時的に、本来の上限値よりも高い値を与え、差分が小さい場合は本来の上限値を与えることにより、消費電力の上限値への収束時間を短縮することが可能となる。
Here, the value of the white circle that is controlled based on the control value calculated by the
図9では消費電力の測定値が、上限値に満たない場合について説明した。消費電力の測定値が上限値を上回っている場合も、図8に示す管理装置300の制御及び図4に示す消費電力制御部80の制御により、消費電力の上限値への収束時間を短縮することが可能となる。
In FIG. 9, the case where the measured value of power consumption is less than the upper limit value has been described. Even when the measured value of power consumption exceeds the upper limit value, the convergence time to the upper limit value of power consumption is shortened by the control of the
尚、第1情報処理装置100において、第1上限値格納部111に格納し得る値の上限値と下限値が定められている場合がある。例えば第1情報処理装置100に含まれるハードウェアが過熱によって破壊されることを防止するために最大消費電力が設けられる場合や、プロセッサ10による演算処理の信頼性を確保するために最低消費電力が設けられている場合がある。管理装置300から与えられる制御値が、第1情報処理装置100内において規定された最大消費電力を超える場合は、最大消費電力を第1上限値格納部111に格納する。また、管理装置300から与えられる制御値が、第1情報処理装置100内において規定された最低消費電力を下回る場合は、最低消費電力を第1上限値格納部111に格納する。
In the first
このように本実施例においては、本来の上限値に加算値を足し合わせた制御値を、一時的な上限値として消費電力制御部80に与えることで、急峻な消費電力変更を実現する方法を説明した。この方法は、周波数変更量テーブル131の内容を変更することが困難な場合に特に有効である。例えば市販のサーバを利用するユーザは、そのサーバが内部で規定している消費電力制御ポリシーまたはその一部である周波数変更量の規定内容を変更することができない場合がある。そのような場合、本実施例にて説明した管理装置300をサーバに接続し、サーバの上限値格納部に対して与える制御値を制御することにより、より高速に消費電力を変化させることが可能となる。また、例えば電力料金の異なる日中と夜間とで消費電力の上限値を切り替えるようなサーバの管理にも、本実施例は有効である。
As described above, in this embodiment, a method of realizing a sharp change in power consumption by giving the control value obtained by adding the added value to the original upper limit value to the power
<第2実施例>
第1実施例においては、第1情報処理装置100の消費電力を制御するために、プロセッサ10の動作周波数を変更する手法について説明した。第2実施例では、プロセッサ10の動作周波数の変更に加え、プロセッサ10の動作電圧も変更する手法について説明する。<Second embodiment>
In the first embodiment, the method of changing the operating frequency of the
第2実施例においては、プロセッサ10の動作周波数を増加させる場合は、プロセッサ10へ電力を供給するDC−DCコンバータ70の出力電圧も上昇させる。これは、プロセッサ10を高い周波数で動作させる場合は、プロセッサ10内に含まれるインバータ等の素子の動作速度を高める必要があり、そのためにはインバータ等の素子に与える電圧を高める必要があるためである。逆に、プロセッサ10の動作周波数を減少させる場合は、DC−DCコンバータ70の出力電圧も減少させる。これは、プロセッサ10の動作周波数を低下させるのであれは、電圧を下げてもインバータ等の素子の動作は維持され、プロセッサ10の消費電力を抑えることができるからである。
In the second embodiment, when the operating frequency of the
図10は、消費電力制御部80が有するプロセッサ110の機能ブロックと、メモリ130に格納される情報を示す図である。第1実施例にて説明した機能と同一の機能を有するブロック、および同一の内容を有する情報については同一の参照番号を付し、説明を省略する。プロセッサ110は、メモリ130、メモリ30、メモリ330又は他の情報処理装置のメモリに格納された所定のプログラムによる処理を実行することにより、図10に示す各ブロックの機能を実現する。プロセッサ110は、第1実施例にて説明した各機能に加え、周波数モニタ部119及び電圧モニタ部120として機能する。周波数モニタ部119は、PLL回路60から出力されるクロックの周波数をモニタする。電圧モニタ部120は、DC−DCコンバータ70の出力電圧をモニタする。メモリ130には、第1実施例にて説明した情報に加え、周波数−電圧対応テーブル132を格納する。周波数−電圧対応テーブル132は、プロセッサ10の動作周波数と動作電圧との対応関係を示すテーブルである。
FIG. 10 is a diagram illustrating functional blocks of the
図11は、周波数−電圧対応テーブル132の一例を示す図である。図11に示す例では、例えば第1行の記載は、プロセッサ10の動作周波数が3.0GHzである場合は、動作電圧として1.8Vを必要とすることを意味する。図11の周波数−電圧対応テーブル132に示すように、動作周波数が高くなるほど、動作電圧も高くなるよう規定される。ここで、周波数変更に伴うプロセッサ10内での演算処理のエラー発生を抑制するために、周波数を増加させる場合は、周波数を増加させる前に電圧を増加させるようPLL回路60及びDC−DCコンバータ70の制御が行われる。周波数を低下させる場合は、周波数を低下させた後で、電圧を低下させるようPLL回路60及びDC−DCコンバータ70の制御が行われる。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the frequency-voltage correspondence table 132. In the example shown in FIG. 11, for example, the description in the first row means that 1.8 V is required as the operating voltage when the operating frequency of the
図12は、第2実施例におけるプロセッサ110の処理フローチャートである。第2実施例におけるプロセッサ110の処理フローは、図4に示したプロセッサ110の処理フローと、処理1000から処理1006、および処理1009以降は同一である。よって図12では、処理1006以降の処理フローのみを示す。
FIG. 12 is a process flowchart of the
処理1006において設定部118が周波数変更量を決定した後、処理2001において周波数モニタ部119が、現状のクロック周波数を取得する。また、処理2001において演算部115が、現状のクロック周波数に周波数変更量を加算して新たに設定する周波数を特定する。処理2002において、判定部118が、周波数変更量がプラスの値であるか、マイナスの値であるかを判定する。処理2002において、周波数変更量がプラスであると判定された場合は、処理2003へ移行し、周波数変更量がマイナスであると判定された場合は、処理2007へ移行する。
After the
処理2003において設定部118が、周波数−電圧対応テーブル132を参照し、新しいクロック周波数に対応する電圧設定値を取得する。処理2004において設定部118が、DC−DCコンバータ70の出力電圧を設定する。処理2005において判定部117が、電圧モニタ部120のモニタ結果に基づき、出力電圧が設定値に達したか否かの判定を、設定値に達するまで繰り返し行う。処理2005において出力電圧が設定値に達したと判定されると、処理2006へ移行する。処理2006において設定部118が、新しいクロック周波数をPLL回路60に設定し、図4の処理1009へ移行する。
In
また処理2002において周波数変更量がマイナスであると判定された場合は、処理2007において設定部118が、PLL回路60のクロック周波数の設定値を、処理1006で取得された周波数変化量だけ減少させる。処理2008において判定部117が、周波数モニタ部119のモニタ結果に基づき、クロック周波数が設定値となったか否かの判定を、設定値になるまで繰り返し行う。処理2008においてクロック周波数が設定値に達したと判定されると、処理2009に移行する。処理2009において、設定部118が周波数−電圧対応テーブル132を参照し、新しい電圧設定値を取得する。処理2010において設定部118が、DC−DCコンバータ70に新しい電圧設定値を設定し、図4の処理1009へ移行する。
If it is determined in
このようにプロセッサ10の動作周波数を増加させる場合は、先にDC−DCコンバータ70の出力電圧を増加させてからPLL回路60の出力クロックの周波数を増加させる。一方、プロセッサ10の動作周波数を低下させる場合は、先にPLL回路60の出力クロックの周波数を低下させてからDC−DCコンバータ70の出力電圧を低下させる。このような制御により、プロセッサ10内でのエラー発生を抑制しつつ、プロセッサ10の消費電力を低減させることができる。
When the operating frequency of the
<第3実施例>
第1実施例及び第2実施例において説明したように、管理装置300は、第1情報処理装置100の消費電力の遷移速度を増加させ、消費電力が上限値へ収束するまでの期間を短縮する機能を有する。消費電力の上昇速度を増加させた場合、一時的に消費電力が上限値を超える状態、所謂オーバーシュートの状態が生じる場合がある。また、消費電力の降下速度を増加させた場合、一時的に消費電力が上限値を下回る状態、所謂アンダーシュートの状態が生じる場合がある。第1実施例及び第2実施例において説明した加算値テーブル331は、消費電力が上限値へ収束するまでの期間を短縮させつつも、オーバーシュートやアンダーシュートを抑制するよう作成されることが好ましい。ここでは、第1実施例及び第2実施例にて説明した第1情報処理装置100及び管理装置300を用いて、加算値テーブル331を作成する手順の一例を説明する。尚、「消費電力がオーバーシュートすることを防止する」とは、消費電力がオーバーシュートすることを完全に排除する意味ではなく、オーバーシュートが生じる可能性を低減させる、またはオーバーシュート量を小さくさせるよう作用する、という意味である。「消費電力がアンダーシュートすることを防止する」についても同様である。<Third embodiment>
As described in the first embodiment and the second embodiment, the
まず、管理装置300の設定部315から消費電力制御部80の第1上限値格納部111に、固定の上限値を格納し、第1情報処理装置100の消費電力の遷移挙動を確認する。例えば第1情報処理装置100が消費電力140Wで動作している状態において、第1上限値格納部111に例えば200Wの上限値を入力し、上限値を固定した状態で消費電力測定部112の測定結果を取得する。このようにして得た消費電力の遷移挙動が図5に示したグラフと同一内容となったものと仮定し、以下図5を用いて説明する。
First, a fixed upper limit value is stored in the first upper limit
図5に示す消費電力の遷移挙動から以下のことが分かる。時刻T1における消費電力の上限値(200W)と測定値(130W)の差分は70Wであり、時刻T2における消費電力の上限値と測定値(160W)の差分は40Wであり、時刻T1から時刻T2への消費電力の増加量が30Wである。このことから、第1情報処理装置100では、上限値と測定値の差分が70Wである場合は、消費電力が30W上昇するように周波数変更量テーブル131が定められていると予測される。そして、もし時刻T2から時刻T3への遷移において消費電力を30W増加させても、消費電力は上限値へは未だ到達しない。よって、上限値と測定値の差分値が40Wである場合も、上限値と測定値の差分が70Wの場合と同じだけ周波数を変更してもよいことが分かる。そこで、上限値と測定値の差分値が40Wである場合の加算値を、時刻T1における差分値70Wと同じ値にする加算値、つまり30Wと規定する加算値テーブル331を作成することができる。
The following can be seen from the transition behavior of the power consumption shown in FIG. The difference between the upper limit value of power consumption (200 W) and the measured value (130 W) at time T1 is 70 W, the difference between the upper limit value of power consumption and the measured value (160 W) at time T2 is 40 W, and from time T1 to time T2 The amount of increase in power consumption is 30W. From this, in the first
また、図5のグラフから以下のことも分かる。時刻T3における消費電力の上限値と測定値(175W)の差分は25Wであり、時刻T4における消費電力の上限値と測定値(190W)の差分は10Wであり、時刻T3から時刻T4への消費電力の増加量が15Wである。このことから、第1情報処理装置100では、上限値と測定値の差分が25Wである場合は、消費電力が15W上昇するように周波数変更量テーブル131が定められていると予測される。もし時刻T3から時刻T4への遷移においても消費電力を15W増加させると、上限値を超えてしまうことが予測される。よって、上限値と測定値の差分値が10Wである場合の加算値を0Wと規定する加算値テーブル331を作成することができる。
Moreover, the following can also be seen from the graph of FIG. The difference between the upper limit value of power consumption and the measured value (175 W) at time T3 is 25 W, the difference between the upper limit value of power consumption and the measured value (190 W) at time T4 is 10 W, and the consumption from time T3 to time T4. The increase in power is 15W. From this, in the first
このように、第1上限値格納部111に固定値を格納した状態での消費電力の遷移挙動を予め取得することにより、加算値テーブル331を作成することができる。尚、加算値テーブル331の精度をより高めるために、複数の異なる値を第1上限値格納部111に格納することによって得られた消費電力の複数の遷移挙動を用いてもよい。また、消費電力の遷移挙動に加え、第1情報処理装置100の動作周波数の遷移挙動又は動作電圧の遷移挙動を併せて取得し、その結果に基づいて加算値テーブル331を作成してもよい。また、第1情報処理装置100にアクセスすることによって周波数変更量テーブル131の内容を取得することができる場合には、周波数変更量テーブル131の記述内容にも基づいて加算値テーブル331を作成してもよい。
As described above, the addition value table 331 can be created by acquiring in advance the transition behavior of the power consumption in a state where the fixed value is stored in the first upper
<第4実施例>
第1実施例から第3実施例では、第1情報処理装置100の消費電力を制御方法について説明したが、管理装置300は他の情報処理装置も含めて消費電力の制御を行うことも可能である。ここでは、2つの情報処理装置の消費電力の制御方法の一例を説明する。<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments, the method for controlling the power consumption of the first
図13は、第4実施例におけるコンピュータシステムのハードウェア構成例である。図1に示す構成と同一のものについては同一の参照符号を付し、説明を省略する。第4実施例におけるコンピュータシステム2は、図1に示す構成に対して第2情報処理装置200が更に付加される。第2情報処理装置200は、ネットワーク500を介して第1情報処理装置100及び管理装置300に接続される。第1情報処理装置100及び管理装置300の内部構成は、図1に示す内容と同一の構成である。第2情報処理装置200は第1情報処理装置100と概ね同一の内部構成を含む。
FIG. 13 is a hardware configuration example of a computer system in the fourth embodiment. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the
図14は、第1情報処理装置100と第2情報処理装置200の消費電力の遷移挙動を示すグラフである。図14は、第1情報処理装置100及び第2情報処理装置200のそれぞれが、管理装置300からの制御を受けず、消費電力の上限値を一定の200Wとして制御された場合の遷移挙動を示す。図14においては、黒丸が第1情報処理装置の消費電力、バツ印が第2情報処理装置の消費電力を示す。第2情報処理装置200は第1情報処理装置100よりも、消費電力の速い上昇軌道を示している。二つの軌道が相違する原因の一つとしては、二つの情報処理装置がそれぞれ有する周波数変更量テーブルの内容の相違が挙げられる。第4実施例では、上昇速度の遅い第1情報処理装置100の消費電力の変化速度を増加させる。そして、第1情報処理装置100の消費電力が第2情報処理装置200の消費電力を超えた場合には、第1情報処理装置100の消費電力の変化速度を低下させる。例えば消費電力が上昇する状態において、第1情報処理装置100の消費電力が第2情報処理装置200の消費電力よりも低い場合は、第1上限値格納部111に本来の上限値よりも高い制御値を一時的に格納する。第1情報処理装置100の消費電力が第2情報処理装置200の消費電力よりも高くなると、第1上限値格納部111に本来の上限値を格納する。このように制御を行うことにより、第1情報処理装置100の消費電力の上昇軌道を急峻なものとしつつ、第1情報処理装置100の消費電力が上限値を超えないよう制御することができる。
FIG. 14 is a graph showing the transition behavior of the power consumption of the first
図15は、本実施例で用いる管理装置300のプロセッサ310の機能ブロックおよびメモリ330に格納される情報を示す図である。図6に示した内容と同一のものについては同一の参照符号を付し、説明を省略する。図15に示すプロセッサ310の機能は、図6に示すプロセッサ310の機能と概ね同じであるが、消費電力の測定値の格納部として、第1情報処理装置100に対応した第2測定値格納部312の他に、第2情報処理装置200に対応した第3測定値格納部3122を有する点が相違する。また、第2測定値格納部に格納された値と第3測定値格納部に格納された値の何れが大きいかを判定する判定部316を更に有する。
FIG. 15 is a diagram illustrating information stored in the functional block of the
図16は、第4実施例における管理装置300の有するプロセッサ310の処理フローチャートである。尚、図8にて示した処理内容と同一のものについては同一の参照符号を付し、説明を省略する。処理1101の後、処理1201において第2測定値格納部312が、第1情報処理装置100の消費電力の測定値を格納する。処理1202において第3測定値格納部3122が、第2情報処理装置200の消費電力の測定値を格納する。処理1203において判定部316が、第2測定値格納部312に格納された値と第3測定値格納部3122に格納された値の何れが大きいかを判定する。処理1203において、第2測定値格納部312に格納された値が第3測定値格納部3122に格納された値よりも小さいと判定された場合は、処理1103へ移行する。処理1103から処理1106では、本来の上限値に加算値を足し合わせた値が第1上限値格納部111に格納される。これに対し、処理1203において第2測定値格納部312に格納された値が第3測定値格納部3122に格納された値よりも大きいと判定された場合は、処理1204へ移行する。処理1204において設定部315が、第1上限値格納部111に本来の上限値を格納して処理1201へ戻る。
FIG. 16 is a process flowchart of the
このような制御により、第1情報処理装置100に対して消費電力の上昇速度を増加するよう制御を行いつつ、第1情報処理装置100の消費電力が第2情報処理装置200の消費電力を上回ると上昇速度を低下させる。これにより、第1情報処理装置100の消費電力がオーバーシュートすることを抑制する。
With such control, the power consumption of the first
第4実施例は、複数の情報処理装置の消費電力を増加させるケースだけでなく、複数の情報処理装置の消費電力を減少させるケースにも適用可能である。例えば、二つの情報処理装置のうち消費電力の減少速度が遅い第1情報処理装置100に対して、減少速度を高めるよう制御を行う一方で、消費電力の減少速度が速い第2情報処理装置200の消費電力を下回った時点で、消費電力の減少速度を低下させる。この場合は、図16の処理1203の判定内容を「第2情報処理装置の消費電力よりも低い?」に変更する。このように制御することにより、消費電力のアンダーシュートを抑制する。
The fourth embodiment can be applied not only to the case of increasing the power consumption of a plurality of information processing apparatuses but also to the case of decreasing the power consumption of a plurality of information processing apparatuses. For example, among the two information processing apparatuses, the second
ここで、全ての実施例において共通で適用可能なPLL回路60及びDC−DCコンバータ70の回路構成を例示する。図17はPLL回路60の回路ブロック図である。PLL回路60は、位相比較器61と、チャージポンプ回路62と、ローパスフィルタ63と、電圧制御発振器64と、第1分周器65と、第2分周器66と、基準クロック受信端子67と、クロック出力端子68と、周波数設定信号受信端子69とを有する。位相比較器61は、基準クロック受信端子67を介して受信する基準クロックと、第1分周器65から受けるクロックとの位相を比較し、位相差に応じた位相差信号をチャージポンプ回路62に出力する。チャージポンプ回路62は、受信した位相差信号に応じた電圧を有する電圧信号をローパスフィルタ63に出力する。ローパスフィルタ63は、受信した電圧信号の高周波成分を除去し、電圧制御信号を電圧制御発振器64に出力する。電圧制御発振器64は、受信した電圧制御信号に応じた周波数を有する第1クロックを生成し、第1分周器65及び第2分周器66に出力する。第2分周器66は、第1クロックを所定数分周した第2クロックを、PLL回路60の出力クロックとしてクロック出力端子68を介して出力する。出力クロックはプロセッサ10に供給される。一方、第1分周器65は、受信した第1クロックを所定数分周し、位相比較器61に供給する。位相比較器61、チャージポンプ回路62、ローパスフィルタ63、電圧制御発振器64、および第1分周器65で構成されるループにより、第1クロックの周波数はロック制御される。
Here, circuit configurations of the
第1分周器65の分周比及び第2分周器66の分周比は、周波数設定信号受信端子69を介して受信した周波数設定信号により設定可能である。例えば第1分周器65の分周比が100に、第2分周器66の分周比が2に設定された場合、基準クロックの周波数が10MHzであれば、電圧制御発振器64からは1GHzにロックされた第1クロックが生成され、第2分周器66からは500MHzの第2クロックが、PLL回路60の出力クロックとして出力される。第1分周器65の分周比設定を変更すると、第1クロックの周波数ロックが解除されるため、新しい設定値に対応する周波数に再度ロックされるまでには一定の時間が必要となる。これに対して、第1分周器65の分周比設定は変更せずに、第2分周器66の分周比設定を変更する場合は、第1クロックの周波数ロックは維持されたままである。よって、新しい設定値に対応する周波数への移行は、第1分周器65の分周比設定を変更する場合に比べて、短時間で行うことが可能である。また、上記の例において、出力クロックの周波数を変更したい場合に、粗調整としてまず第2分周器66の分周比設定を変更し、その後に微調整として第1分周器65の分周比設定を変更するよう制御してもよい。
The frequency dividing ratio of the
図18は、DC−DCコンバータ70の回路ブロック図である。DC−DCコンバータ70は、電源71と、スイッチ素子72と、デューティー比制御回路73と、インダクタ74と、ダイオード75と、キャパシタ76と、可変抵抗素子77と、差動増量回路78と、基準電位生成回路79とを有する。スイッチ素子72は、デューティー比制御回路73によって制御された所定のデューティー比でオン及びオフが繰り返される。そしてデューティー比に応じた電圧がDC−DCコンバータ70から出力される。また出力電圧は、電圧設定信号受信端子712を介して受信する電圧設定信号により、可変抵抗素子77を制御することにより変更可能である。
FIG. 18 is a circuit block diagram of the DC-
1、2 コンピュータシステム
100 第1情報処理装置
200 第2情報処理装置
300 管理装置
500 ネットワーク
10、110、310 プロセッサ
30、130、330 メモリ
40、340 NIC
60 PLL回路
70 DC−DCコンバータ
80 消費電力制御部
111 第1上限値格納部
112 消費電力測定部
113 第1測定値格納部
114 タイマー部
115 演算部
116 タスクマネージャ
117 判定部
118 設定部
119 周波数モニタ部
120 電圧モニタ部
311 第2上限値格納部
312 第2測定値格納部
3122 第3測定値格納部
313 演算部
314 加算値取得部
315 設定部
316 判定部
131 周波数変更量テーブル
132 周波数−電圧対応テーブル
331 加算値テーブル
61 位相比較器
62 チャージポンプ回路
63 ローパスフィルタ
64 電圧制御発振器
65 第1分周器
66 第2分周器
67 基準クロック受信端子
68 クロック出力端子
69 周波数設定信号受信端子
71 電源
72 スイッチ素子
73 デューティー比制御回路
74 インダクタ
75 ダイオード
76 キャパシタ
77 可変抵抗素子
78 差動増幅回路
79 基準電位生成回路
711 出力端子
712 電圧設定信号受信端子
DESCRIPTION OF
60
Claims (8)
前記演算処理部の動作周波数を制御する消費電力制御部と、
管理装置と、
を有し、
前記管理装置は、
目標値を格納する第1格納部と、
前記目標値から前記第1情報処理装置の消費電力を減算した値が大きい程、大きい値を示す加算値を規定した第1テーブルを格納した第1メモリと、
前記第1テーブルに従って、前記目標値と前記消費電力との差分に対応する前記加算値を決定し、前記目標値に前記加算値を加算することにより制御値を算出する演算部と、
前記制御値を前記消費電力制御部に通知する設定部と、
を含み、
前記消費電力制御部は、
前記制御値を格納する第2格納部を含み、
前記制御値と前記消費電力との差分に基づき、単位時間当たりの周波数変化量を特定し、前記単位時間当たりの周波数変化量で前記動作周波数を変化させ、前記消費電力が前記第2格納部に格納された値を超えないよう、前記動作周波数を制御する、
ことを特徴とする情報処理システム。 A first information processing apparatus including an arithmetic processing unit;
A power consumption control unit for controlling the operating frequency of the arithmetic processing unit;
A management device ;
Have
The management device
A first storage for storing a target value;
A first memory storing a first table that defines an added value indicating a larger value as the value obtained by subtracting the power consumption of the first information processing apparatus from the target value is larger;
An arithmetic unit that determines the addition value corresponding to the difference between the target value and the power consumption according to the first table, and calculates a control value by adding the addition value to the target value;
A setting unit for notifying the control value to the power consumption control unit ;
Including
The power consumption control unit
A second storage unit for storing the control value;
Based on the difference between the control value and the power consumption, a frequency change amount per unit time is specified, the operating frequency is changed by the frequency change amount per unit time , and the power consumption is stored in the second storage unit. Controlling the operating frequency so as not to exceed the stored value;
An information processing system characterized by this.
前記消費電力制御部は、前記消費電力として前記電力供給装置が出力する電力を測定することを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項に記載の情報処理システム。The information processing system according to claim 1, wherein the power consumption control unit measures the power output from the power supply apparatus as the power consumption.
前記管理装置は、The management device
目標値を格納する第1格納部と、A first storage for storing a target value;
前記目標値から前記第1情報処理装置の消費電力を減算した値が大きい程、大きい値を示す加算値を規定した第1テーブルを格納した第1メモリと、A first memory storing a first table that defines an added value indicating a larger value as the value obtained by subtracting the power consumption of the first information processing apparatus from the target value is larger;
前記第1テーブルに従って、前記目標値と前記消費電力との差分に対応する前記加算値を決定し、前記目標値に前記加算値を加算することにより制御値を算出する演算部と、An arithmetic unit that determines the addition value corresponding to the difference between the target value and the power consumption according to the first table, and calculates a control value by adding the addition value to the target value;
前記制御値を前記消費電力制御部に通知する設定部と、A setting unit for notifying the control value to the power consumption control unit;
を有し、Have
前記管理装置は、前記消費電力制御部に、The management device, the power consumption control unit,
前記制御値を第2格納部に格納させ、Storing the control value in the second storage unit;
前記制御値と前記消費電力との差分に基づき、単位時間当たりの周波数変化量を特定させ、Based on the difference between the control value and the power consumption, the amount of frequency change per unit time is specified,
前記単位時間当たりの周波数変化量で前記動作周波数を変化させ、Change the operating frequency by the amount of frequency change per unit time,
前記消費電力が前記第2格納部に格納された値を超えないよう、前記動作周波数を制御させるThe operating frequency is controlled so that the power consumption does not exceed the value stored in the second storage unit.
ことを特徴とする管理装置。A management device characterized by that.
前記管理装置によって、By the management device,
目標値から前記第1情報処理装置の消費電力を減算した値が大きい程、大きい値を示す加算値を規定した第1テーブルに従って、前記目標値と前記消費電力との差分に対応する前記加算値を決定し、The added value corresponding to the difference between the target value and the power consumption according to a first table that defines an added value indicating a larger value as the value obtained by subtracting the power consumption of the first information processing apparatus from the target value is larger. Decide
前記目標値に前記加算値を加算することにより制御値を算出し、Calculating a control value by adding the added value to the target value;
前記制御値を前記消費電力制御部に通知し、Notifying the power consumption control unit of the control value,
前記消費電力制御部によって、By the power consumption control unit,
前記制御値を第2格納部に格納させ、Storing the control value in the second storage unit;
前記制御値と前記消費電力との差分に基づき、単位時間当たりの周波数変化量を特定し、Based on the difference between the control value and the power consumption, specify the amount of frequency change per unit time,
前記単位時間当たりの周波数変化量で前記動作周波数を変化させ、Change the operating frequency by the amount of frequency change per unit time,
前記消費電力が前記第2格納部に格納された値を超えないよう、前記動作周波数を制御する、Controlling the operating frequency so that the power consumption does not exceed the value stored in the second storage unit;
ことを特徴とする情報処理方法。An information processing method characterized by the above.
目標値から第1情報処理装置の消費電力を減算した値が大きい程、大きい値を示す加算値を規定した第1テーブルに従って、前記目標値と前記消費電力との差分に対応する前記加算値を決定する処理と、The larger the value obtained by subtracting the power consumption of the first information processing apparatus from the target value, the larger the added value corresponding to the difference between the target value and the power consumption according to the first table that defines the added value indicating a larger value. Process to determine,
前記目標値に前記加算値を加算することにより制御値を算出する処理と、A process of calculating a control value by adding the added value to the target value;
前記制御値を消費電力制御部に通知し、前記消費電力制御部に、前記制御値を第2格納部に格納させ、前記制御値と前記消費電力との差分に基づき、単位時間当たりの周波数変化量を特定させ、前記単位時間当たりの周波数変化量で動作周波数を変化させ、前記消費電力が前記第2格納部に格納された値を超えないよう、前記動作周波数を制御させる処理と、Notifying the power consumption control unit of the control value, causing the power consumption control unit to store the control value in a second storage unit, and changing the frequency per unit time based on the difference between the control value and the power consumption A process for controlling the operating frequency such that the amount is specified, the operating frequency is changed by the amount of frequency change per unit time, and the power consumption does not exceed the value stored in the second storage unit;
を実行させるためのプログラム。A program for running
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