CN103047163B - 服务器机柜的风扇模块的控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种服务器机柜风扇模块的控制装置及方法。控制装置包括服务器机柜管理模块,组态成接收关联于第一数量个风扇区域的温度信息集合,于该些温度信息集合中选取第一数量个参考温度信息,根据该些参考温度信息分别查询第一数量个对应转速信息,根据该些转速信息产生第一数量个转速控制信号;与第一数量个风扇控制模块,组态成接收该些转速控制信号,其中该风扇模块包括分别对应于该些风扇区域以及该些风扇控制模块并包括多个风扇的第一数量个风扇墙,并且其中该些风扇控制模块组态成根据该些转速控制信号分别控制该些风扇的转速。
Description
技术领域
本发明涉及计算机或服务器技术领域,特别是涉及一种服务器机柜的风扇模块的控制装置及控制方法。
背景技术
现有技术中,已公开了利用温度-转速对应表的方式,而对于服务器机柜内的风扇转速进行控制。然而,在上述方式中,风扇分别设置于每个服务器上,即每个服务器都有各自专属的风扇。
另一方面,在上述风扇的控制方法中,并未利用温度-转速对应表的方式对于风扇转速进行控制。
现有技术并未针对于服务器机柜内的每个服务器的特定部分进行温度感测以及温度信息收集,亦未针对服务器机柜内部感测得的温度信息进行选取,以选取出一参考值并据以设定风扇转速。
因此,亟需对于服务器机柜内每个服务器的特定部分进行温度感测,诸如感测其出风区域,入风区域,及其上设置的中央处理器的温度,并从上述感测得的温度信息选取一参考值,而据以控制风扇转速的模块及方法,方可更精确的调节服务器机柜内的温度,并进而对于风扇转速做优化的设定。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种服务器机柜的风扇模块的控制装置及控制方法,用于解决现有技术中采用的风扇转速控制方式尚不能达到精确调节服务器机柜内温度的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种服务器机柜的风扇模块的控制装置,所述控制装置包括:服务器机柜管理模块,其组态成接收关联于第一数量个风扇区域的温度信息集合,并于该些温度信息集合中选取第一数量个参考温度信息,根据该些参考温度信息而分别查询出第一数量个对应转速信息,并根据该些转速信息而产生第一数量个转速控制信号;以及第一数量个风扇控制模块,其组态成接收该些转速控制信号;其中,该风扇模块设置于该服务器机柜的第一侧,包括第一数量个风扇墙,该些风扇墙分别对应于该些风扇区域以及该些风扇控制模块,该些风扇墙的每一风扇墙包括多个风扇,且该些风扇控制模块组态成根据该些转速控制信号而分别控制该些风扇墙的该些风扇的转速。
本发明还提供一种服务器机柜的风扇模块的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:将服务器机柜内部区分成第一数量个风扇区域;于该服务器机柜的一侧设置第一数量个风扇墙,其中该些风扇墙对应至该些风扇区域;选取该些风扇区域中的一个等风扇区域;以及设定对应于所选取风扇区域的风扇墙内的风扇转速。
如上所述,本发明的服务器机柜的风扇模块的控制装置及控制方法,可对于服务器机柜内每个服务器的特定部分进行温度感测,诸如感测其出风区域,入风区域,及其上设置的中央处理器的温度,并从上述感测得的温度信息选取一参考值而据以控制风扇转速,可以达到更精确的调节服务器机柜内的温度,并进而对于风扇转速做优化设定的效果。
附图说明
图1为本发明一实施例中设置了集中式风扇模块的服务器机柜的服务器机柜整体***的示意图。
图2为本发明一实施例中设置了该集中式风扇模块的该服务器机柜的该服务器机柜整体***的另一示意图。
图3所示为本发明一实施例中服务器内部的温度信息传送路径以及服务器与服务器机柜管理模块的间的温度信息传送路径示意图。
图4所示为本发明一实施例中关联于第一风扇区域与第一风扇墙的相关控制装置的方块图。
图5A所示为本发明的查询单元的一实施例示意图。
图5B所示为本发明的查询单元的另一实施例示意图。
图6所示为本发明一实施例中关联于该服务器机柜的集中式风扇模块的整体控制装置的方块图。
图7所示为本发明一实施例中该服务器机柜的该集中式风扇模块的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
图1为本发明一实施例中,包含风扇模块30的服务器机柜10的***1的示意图。图1中,在该服务器机柜10的一侧10a设置了一集中式风扇模块30。该集中式风扇模块30包括第一数量的风扇墙(fanwall),例如,三个风扇墙31、32以及33。每一风扇墙包括多个风扇,例如在本实施例中包括九个风扇(如图所示,风扇墙31包括风扇31-1至31-9)。
对应于该些风扇墙31、32以及33,服务器机柜10内可区分为第一数量个(例如本实施例中为三个)风扇区域(fanzone),其分别为风扇区域F1、F2以及F3。
另一方面,服务器机柜10内设置了多个服务器,例如,设置了九个服务器21至29。其中,服务器21,22及23设置于该风扇区域F1内,服务器24,25及26设置于该风扇区域F2内,并且服务器27,28及29设置于该风扇区域F3内。
经由上述的设置方式,该风扇墙31可对该风扇区域F1产生风流,以降低设置于该风扇区域F1内服务器21、22及23的温度。同样地,风扇墙32可对该风扇区域F2产生风流,以降低设置于风扇区域F2内服务器24,25及26的温度,并且风扇墙33可对风扇区域F3产生风流,以降低设置于风扇区域F3内服务器27,28及29的温度。
该服务器机柜10内更设置一服务器机柜管理模块(RackManageModule,RMM)40,其组态成控制风扇墙31,32及33的转速。
然而,本发明中,该服务器机柜10内可设置的服务器的数量,该服务器机柜10内可区分的风扇区域的数量,以及该集中式风扇模块30包括的风扇墙的数量并不局限于本实施例中所述的数量。本领域的技术人员可依据实际需要而对于上述数量进行变更。
图2为本发明一实施例中,设置了该集中式风扇模块30的该服务器机柜10的***1的另一示意图。图2中,虚线箭头A、B与C分别代表该些风扇墙31、32与33产生的风流的方向。该些风扇墙31、32与33产生的风流由该服务器机柜10的一侧10b流向该服务器机柜10的另一侧10a。因应于该些风流方向,对于每一服务器21至29可定义一入风区域以及一出风区域。在本实施例中,例如,对于服务器21上可定义一入风区域21a以及一出风区域21b。于该服务器21的入风区域21a以及出风区域21b可分别设置一温度传感器。例如,于入风区域21a上可设置一温度传感器S1,于出风区域21b中可设置一温度传感器S2。
温度传感器S1可侦测服务器21的入风区域21a的温度,温度传感器S2可侦测服务器21的出风区域21b的温度。在本实施例中,该温度传感器S1所侦测得该入风区域21a的温度值可以一温度信息T1a表示,并且温度传感器S2所侦测得出风区域21b的温度值可以一温度信息T1b表示。
另一方面,在服务器的各组件中,中央处理单元(CPU)通常最为耗电并且发热量最高,因此温度也最高。因此,必须要对于每一服务器21至29中所设置的中央处理单元进行温度监控。在本实施例中,例如,该服务器21设置两个中央处理单元C1与C2。中央处理单元C1以及中央处理单元C2可自行进行温度监控,并可传送出代表其温度值的温度信息,其分别以T1c以及T1d表示。
如上所述,对于服务器21,可感测得其入风区域21a,出风区域21b,中央处理单元C1以及C2的温度值,而代表该些温度值的温度信息T1a,T1b,T1c以及T1d可进一步以一温度信息集合{T21}={T1a,T1b,T1c,T1d}表示。该温度信息集合{T21}系关联于服务器21。
同样地,对于其他服务器,譬如服务器22,亦可以由同样实施方式(于其入风区域及出风区域分别设置温度传感器,并且服务器22上的中央处理单元可自感测其温度值),而得到关联于服务器22的温度信息集合{T22}。基于同样实施方式,亦可得到关联于该服务器23的温度信息集合{T23},详如下文。
图3所示为本发明一实施例中,服务器21、22及23内部的温度信息传送路径以及服务器21、22及23与服务器机柜管理模块40之间的温度信息传送路径示意图。在本实施例中,服务器21包括一微控制单元(MicroControlUnit,MCU)M1,M1可组态成收集关联于入风区域21a、出风区域21b、中央处理单元C1及C2的温度信息T1a、T1b、T1c、T1d,并将其组成温度信息集合{T21}={T1a,T1b,T1c,T1d}。
同样地,服务器22亦可包括一入风区域22a以及一出风区域22b,其上分别设置了一温度传感器S3以及一温度传感器S4,其组态成分别感测入风区域22a以及出风区域22b的温度。所感测得的入风区域22a以及出风区域22b的温度值可分别表示为温度信息T2a以及T2b。
服务器22亦可包括中央处理单元C3以及C4,其可自行对本身温度进行感测,所感测得的温度值可分别以温度信息T2c以及T2d表示。服务器22更可包括一微控制单元M2,其组态成接收该些温度信息T2a、T2b、T2c以及T2d,并将温度信息T2a、T2b、T2c以及T2d组成一温度信息集合{T22},其中{T22}={T2a,T2b,T2c,T2d}。温度信息集合{T22}关联于该服务器22。
基于与服务器21及22的温度感测的同样实施方式,该服务器23可设置一温度传感器S5、一温度传感器S6与一微控制单元M3。温度传感器S5与温度传感器S6可分别设置于服务器23的入风区域23a以及出风区域23b,并组态成分别感测入风区域23a以及出风区域23b的温度。此外,设置于服务器23的中央处理单元,例如中央处理单元C5与C6,其可分别对其自身的温度进行感测。再者,微控制单元M3可组态成接收表示入风区域23a以及出风区域23b以及中央处理单元C5与C6的温度值的温度信息T3a、T3b、T3c以及T3d,并将该些温度信息T3a、T3b、T3c以及T3d组成一温度信息集合{T23},其中{T23}={T3a,T3b,T3c,T3d}。{T23}系关联于该服务器23。
服务器21、22与23上的微控制单元M1、M2与M3可分别经由一***管理总线(SystemManagementbus,SMbus)SM_bus-1而电性耦接至服务器机柜管理模块40。微控制单元M1、M2与M3可分别将关联于服务器21、22与23的温度信息集合{T21}、{T22}与{T23}传送至服务器机柜管理模块40。其中,温度信息集合{T21}、{T22}与{T23}可进一步组合成一温度信息集合{T1}={T21,T22,T23}。由于服务器21、22与23设置于风扇区域F1中,{T1}系关联于风扇区域F1。
图4所示为本发明一实施例中,关联于风扇区域F1与风扇墙31的相关控制装置的方块图。在本实施例中,关联于风扇区域F1与风扇墙31相关的控制装置包括服务器机柜管理模块40以及风扇控制模块61。风扇控制模块61经由另一***管理总线SM_bus-4而电性耦接至该服务器机柜管理模块40。
服务器机柜管理模块40可包括一选取单元41以及一查询单元42。选取单元41组态成接收关联于风扇区域F1的温度信息集合{T1},并从该温度信息集合{T1}中选取一温度信息以作为一参考温度信息T1REF。在本实施例中,可从温度信息集合{T1}={T21,T22,T23}中选取具有最大值的温度信息,以作为该参考温度信息T1REF。例如,{T21}={T1a,T1b,T1c,T1d}={40℃,42℃,50℃,53℃},{T22}={T2a,T2b,T2c,T2d}={41℃,43℃,51℃,54℃}并且{T23}={T3a,T3b,T3c,T3d}={42℃,44℃,52℃,55℃};则温度信息集合{T1}中具有最大值的温度信息为T3d(其中,T3d=55℃)。选取单元41组态成选取T3d作为该参考温度信息T1REF。因此,T1REF=55℃。
另一方面,选取单元41将选定的参考温度信息T1REF(T1REF=55℃)传送至查询单元42,查询单元42组态成根据T1REF而查询一对应的转速R1,例如,55℃对应至2000rpm,则查询得的对应转速R1=2000rpm。并且,查询单元42组态成将该查询得的转速R1对映至一转速控制信号W1,并经由***管理总线SM_bus-4将转速控制信号W1传送至风扇控制模块61。接着,风扇控制模块61组态成将转速控制信号W1转换成转速控制信号P1,并将转速控制信号P1传送至风扇墙31。在本实施例中,转速控制信号P1可为一脉冲宽度调变(Pulse-Width-Modulation,PWM)信号。
因应转速控制信号P1,风扇墙31内的风扇转速可被设定为查询到的对应转速R1(R1=2000rpm)。在本实施例中,风扇墙31内的每一个风扇都被设定成具有同样转速。换言之,风扇墙31内的风扇31-1至31-9的转速都被设定为2000rpm。
图5A所示为本发明的查询单元42的一实施例。在本实施例中,查询单元42可包括一二维查询表421。该二维查询表421可具有两个字段,其中第一字段的每一列纪录了温度信息,并且第二字段的每一列纪录了温度信息所对应的转速信息。经由查表的方式,查询单元42可根据二维查询表421查询出关联于风扇区域F1的参考温度信息T1REF所对应的风扇转速R1。例如,风扇区域F1的参考温度信息T1REF为55℃,则查询单元42可根据二维查询表421查询出T1REF所对应的风扇转速R1为2000rpm。
在本发明的一实施例中,二维查询表421可预先建立,而储存于该查询单元42中。在本发明的另一实施例中,查询单元42可依实际需要而实时运算出参考温度信息T1REF与转速信息R1的对应关系,而实时更新二维查询表421。
图5B所示为本发明的查询单元42的另一实施例。在本实施例中,查询单元42可包括一二维函数。该二维函数可表示为R1=f(T1REF),函数f(.)表示温度信息T1REF与转速信息R1的对应关系。
二维函数R1=f(T1REF)亦可图标为一二维曲线422。该二维曲线422的第一轴向为温度信息T1REF,而第二轴向为转速信息R1,该二维曲线422可表示温度信息T1REF与转速信息R1的对应关系。例如,第一风扇区域F1的参考温度信息T1REF为55℃,则查询单元42可根据二维曲线422查询出T1REF所对应的风扇转速R1为2000rpm。
在本发明的一实施例中,二维函数R1=f(T1REF)及二维曲线422可预先建立并储存于查询单元42中。在本发明的另一实施例中,二维函数R1=f(T1REF)及二维曲线422可依实际需要而实时更新。。
图6所示为本发明一实施例中,关联于该服务器机柜10的集中式风扇模块30的整体相关控制装置的方块图。图6中,关联于该服务器机柜10的集中式风扇模块30的整体相关控制装置更包括一风扇控制模块62及一风扇控制模块63。风扇控制模块62及63分别经由***管理总线SM_bus-4而电性耦接至服务器机柜管理模块40,并且风扇控制模块62及63分别组态成控制风扇墙32及33的风扇转速。
如前文所述并配合图3所示的风扇区域F1内的服务器21、22及23与服务器机柜管理模块40的相同耦接方式,图6中,服务器机柜管理模块40可经由另一***管理总线SM_bus-2而电性耦接于风扇区域F2内的服务器24、25及26。
并且,如前文所述并配合图3所示的关联于风扇区域F1内的服务器21、22及23的温度信息传送的相同实施方式,图6中,服务器机柜管理模块40组态成经由***管理总线SM_bus-2接收关联于风扇区域F2内的服务器24、25及26的温度信息。
其中,关联于服务器24的温度信息集合{T24}包括了服务器24的入风区域与出风区域以及服务器24上设置的多个中央处理单元的温度信息。同样地,关联于服务器25的温度信息集合{T25}包括了服务器25的入风区域与出风区域以及服务器25上设置的多个中央处理单元的温度信息;并且,关联于服务器26的温度信息集合{T26}包括了服务器26的入风区域与出风区域以及服务器26上设置的多个中央处理单元的温度信息。
该些温度信息集合{T24}、{T25}及{T26}更可组成一温度信息集合{T2},其中{T2}={T24,T25,T26}。由于服务器24、25及26设置于该风扇区域F2内,因此温度信息集合{T2}系关联于风扇区域F2。温度信息集合{T2}经由***管理总线SM_bus-2传送至服务器机柜管理模块40。
再者,如前文所述并配合图4至图5B所示的参考温度信息选取以及对应风扇转速查询的相同实施方式,服务器机柜管理模块40中的选取单元41可组态成对于关联于风扇区域F2的该温度信息集合{T2}所包括的全部温度信息进行选取,以选取出关联于风扇区域F2的参考温度信息T2REF。而后,服务器机柜管理模块40中的查询单元42可组态成根据查询表421或二维曲线422,而查询出该参考温度信息T2REF所对应的风扇转速R2。例如,该参考温度信息T2REF=54℃,则查询出的对应风扇转速R2=1990rpm。
于另一实施例中,如前文所述并配合图4至图5B所示的风扇墙31的风扇转速控制相同实施方式,查询单元42可组态成将查询到的对应风扇转速R2对映至一转速控制信号W2。转速控制信号W2经由***管理总线SM_bus-4传送至风扇控制模块62,并且风扇控制模块62组态成将转速控制信号W2转换成一脉冲宽度调变转速控制信号P2,并将脉冲宽度调变转速控制信号P2传送至风扇模块32。因应于该脉冲宽度调变转速控制信号P2,风扇模块32中的风扇的转速可被设定为查询到的对应风扇转速R2(R2=1990rpm)。
于另一实施例中,风扇区域F3内的服务器27、28及29与服务器机柜管理模块40的耦接方式、关联于风扇区域F3的温度信息集合{T3}的感测方式与传送方式、风扇控制模块63与服务器机柜管理模块40的耦接方式、关联于风扇区域F3的参考温度信息T3REF的选取方式、该参考温度信息T3REF的对应转速R3的查询方式、对映至转速R3的控制信号W3的产生方式以及关联于风扇墙33的脉冲宽度调变转速控制信号P3的转换方式,都以与前文所述的关联于风扇区域F1与风扇区域F2的相同的实施方式实现。
图7所示为本发明一实施例中,服务器机柜10的集中式风扇模块30的控制方法流程图。于步骤701中,将服务器机柜10内部区分为第一数量个风扇区域。例如,在本实施例中,将服务器机柜10内部区分为三个风扇区域,分别为风扇区域F1、风扇区域F2以及风扇区域F3;
在步骤702中,选取风扇区域F1、风扇区域F2或风扇区域F3其中之一者,例如,在本实施例中选取风扇区域F1;
在步骤703中,针对风扇区域F1中的每一服务器,例如,在本实施例中,针对服务器21,22及23的每一者分别定义入风区域21a,22a及23a,以及出风区域21b,22b及23b;
在步骤704中,对于入风区域21a,22a及23a及出风区域21b,22b及23b的温度进行感测;
在步骤705中,接收服务器21,22及23上设置的中央处理器C1至C6所自行感测的温度信息;
在步骤706中,收集入风区域21a,22a及23a及出风区域21b,22b及23b以及中央处理器C1至C6的温度信息{T1a,T2a,T3a,T1b,T2b,T3b,T1c,T1d,T2c,T2d,T3c,T3d};
在步骤707中,从该些温度信息{T1a,T2a,T3a,T1b,T2b,T3b,T1c,T1d,T2c,T2d,T3c,T3d}中选取一参考温度信息T1REF;
在步骤708中,查询该参考温度信息T1REF所对应的转速信息R1;
在步骤709中,根据该转速信息R1而对于风扇墙31内的每一个风扇的转速进行设定,例如,风扇墙31内的每一个风扇的转速都设定为R1;
在步骤710中,判断是否服务器机柜10内部所区分的风扇区域F1、风扇区域F2以及风扇区域F3都已被选取;
若否,则执行步骤702,选取另一风扇区域,例如,选取风扇区域F2,而后执行步骤703至709,以设定风扇墙32内的风扇转速;
若风扇区域F1、风扇区域F2以及风扇区域F3都已被选取,表示风扇墙31、风扇墙32及风扇墙33内的风扇转速都已设定完毕,则结束整个控制流程。
综上所述,本发明控制装置及控制方法可对于服务器机柜内每个服务器的特定部分进行温度感测,诸如感测其出风区域,入风区域,及其上设置的中央处理器的温度,并从上述感测得的温度信息选取参考值而据以控制风扇转速,可以达到更精确的调节服务器机柜内的温度,并进而对于风扇转速做优化设定的效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种服务器机柜的风扇模块的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
服务器机柜管理模块,其组态成接收关联于第一数量个风扇区域的温度信息集合,并于该些温度信息集合中选取第一数量个参考温度信息,根据该些参考温度信息而分别查询出第一数量个对应转速信息,并根据该些转速信息而产生第一数量个转速控制信号;以及
第一数量个风扇控制模块,其组态成接收该些转速控制信号;
其中,该风扇模块设置于该服务器机柜的第一侧,包括第一数量个风扇墙,该些风扇墙分别对应于该些风扇区域以及该些风扇控制模块,该些风扇墙的每一风扇墙包括多个风扇,且该些风扇控制模块组态成根据该些转速控制信号而分别控制该些风扇墙的该些风扇的转速;该些风扇区域的每一风扇区域包括多个服务器,该些服务器的每一服务器包括入风区域以及出风区域,该出风区域邻近该服务器机柜的第一侧,并且该入风区域邻近该服务器机柜的该第一侧的相反侧;
该些服务器的每一服务器的该入风区域以及该出风区域分别包括第一温度传感器以及第二温度传感器,其组态成分别感测该入风区域以及该出风区域的温度;该些服务器的每一服务器包括:
多个中央处理单元,其组态成自行感测温度;以及
微控制单元,其组态成接收该服务器的该入风区域、该出风区域以及该些中央处理单元的温度信息,并将该些温度信息组成一温度信息集合,该温度信息集合关联于该服务器。
2.根据权利要求1所述的服务器机柜的风扇模块的控制装置,其特征在于,关联于该些风扇区域的其中一者的温度信息集合包括关联于该风扇区域内每一服务器的温度信息集合。
3.根据权利要求2所述的服务器机柜的风扇模块的控制装置,其特征在于,该服务器机柜管理模块包括:
选取单元,其组态成从关联于该些风扇区域的该些温度信息集合中分别选取关联于该些风扇区域的该些参考温度信息;以及
查询单元,其组态成根据所选取出关联于该些风扇区域的该些参考温度信息而分别查询出对应于该些风扇区域的该些风扇墙的转速信息。
4.根据权利要求3所述的服务器机柜的风扇模块的控制装置,其特征在于,该查询单元包括二维查询表或二维函数。
5.根据权利要求4所述的服务器机柜的风扇模块的控制装置,其特征在于,关联于该些风扇区域的该些参考温度信息分别为关联于该些风扇区域的该些温度信息集合中具有最大值者;其中该些风扇墙的多个风扇的每一风扇的转速分别等于所查询得的关联于该些风扇墙的该些转速信息。
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