CN102968166A

CN102968166A - 服务器系统的散热装置

Info

Publication number: CN102968166A
Application number: CN2012105358822A
Authority: CN
Inventors: 夏嵩; 王晖; 王英; 魏延
Original assignee: Dawning Information Industry Beijing Co Ltd
Current assignee: Dawning Information Industry Beijing Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明提供了一种服务器系统的散热装置，包括：管理模块，用于根据温度信号提供期望转速和风扇控制信号；微控制器，通过信号总线与管理模块通信并将风扇控制信号转换为PWM信号；以及多个风扇，根据PWM信号运转以为服务器系统进行散热。在服务器管理模块与微控制器之间通过信号总线进行通信来代替大量连接线，大幅减少了机箱内的连接线，从而节省机箱内的空间。通过服务器管理模块和微控制器共同控制风扇，以对服务器进行散热，从而可以将该散热装置应用于大机柜服务器系统中。

Description

服务器系统的散热装置

技术领域

本发明一般地涉及计算机技术领域，更具体地，涉及服务器系统的散热装置。

背景技术

服务器是网络环境中的高性能计算机，它侦听网络上的其他计算机(客户机)提交的服务请求，并提供相应的服务。由于服务器在网络中提供各种服务，所以服务质量对承担多种应用的网络计算环境是非常重要的，承担服务的计算机硬件必须有能力保障服务质量。

现有技术中提供了一种服务器系统，其中，所述服务器系统包括：机箱；风扇，设置在所述机箱中，向在所述机箱中设置的主板提供风，以冷却所述主板；主板，包括：多个CPU，所述多个CPU沿风的流动方向顺序地设置，在最远离所述风扇的CPU处设置检测器；以及管理芯片，用于根据所述检测器所检测到的参数，对所述风扇进行控制。该服务器风扇调速能够满足服务器系统的需求。

然而，该技术方案为管理芯片利用连接线直接控制风扇，导致机箱内连接线过多，不但会造成连接线的电磁干扰而且会占用机箱内的空间，此外，在大型机柜式服务器系统上存在多个刀片服务器，为每个刀片服务器配置单个或者多个风扇会严重影响服务器系统的高密度特性，所以通常多个刀片服务器共用一个大功率的风扇，这样仅通过设置在主板上的管理芯片已经无法满足服务器系统的散热需求。

发明内容

针对现有技术中连接线过多以及无法应用于大型机柜式服务器系统的缺陷，本发明提出了能够解决上述缺陷的一种服务器系统的散热装置。

根据本发明，提供了一种服务器系统的散热装置，包括：管理模块，用于根据温度信号提供期望转速和风扇控制信号；微控制器，通过信号总线与管理模块通信并将风扇控制信号转换为PWM信号；以及多个风扇，根据PWM信号运转以为服务器系统进行散热。

优选地，该散热装置进一步包括：温度传感器，用于感测所在刀片服务器的温度并生成温度信号；以及管理芯片，设置在主板上，从与其连接的温度传感器获取温度信号并将温度信号传送给管理模块，其中，每个刀片服务器的主板都设置有至少一个温度传感器和一个管理芯片。

优选地，多个风扇中的每一个风扇都用于为一组刀片服务器进行散热，其中，一组刀片服务器包括至少一个刀片服务器。

优选地，管理模块根据一组刀片服务器的温度信号提供用于相对应的风扇的期望转速和风扇控制信号。

优选地，期望转速取决于具有最大温度值的温度信号。

优选地，散热装置进一步包括：速度传感器，设置在风扇的旋转轴上，用于感测风扇的实际转速并将转速信号传送给微控制器。

优选地，微控制器还用于根据期望转速和实际转速提供用于调节风扇功率的调节PWM信号。

优选地，管理模块还用于当温度信号超过温度阈值时进行报警。

优选地，散热装置进一步包括：手动调速装置，与微控制器连接，并且用于通过手动输入直接提供给风扇的调节PWM信号。

优选地，散热装置进一步包括风扇背板，在其上设置有微控制器、手动调速装置以及多个风扇连接器，其中，风扇背板通过多个风扇连接器中的一个风扇连接器与多个风扇中的一个风扇连接；以及刀片服务器通过刀片服务器背板与管理模块连接。

利用本发明的技术方案能够克服现有技术的缺陷，在服务器管理模块与微控制器之间通过信号总线进行通信来代替大量连接线，大幅减少了机箱内的连接线，不但减少了电磁干扰而且节省了机箱内的空间。通过服务器管理模块和微控制器共同控制风扇以对服务器进行散热，从而可以将该散热装置应用于大机柜服务器系统中。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。在附图中：

图1为示出根据本发明的实施例的服务器系统的散热装置的整体结构图；以及

图2为示出根据本发明的实施例的服务器系统的散热装置的具体结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为示出根据本发明的实施例的服务器系统的散热装置的整体结构图。服务器系统的散热装置100包括：管理模块102，用于根据温度信号提供期望转速和风扇控制信号；微控制器104，通过信号总线与管理模块102通信并将风扇控制信号转换为PWM信号；以及多个风扇106，根据PWM信号运转以为服务器系统进行散热。

该散热装置在管理模块和微控制器模块之间通过信号总线进行通信，从而减少了连接线，不但大幅减少连接线之间的信号干扰，而且节省了机柜内的空间。此外，通过管理模块和微控制器来控制风扇功率，来实现为整个服务器系统进行散热。

图2为示出根据本发明的实施例的服务器系统的散热装置的具体结构图。散热装置200包括：温度传感器，用于感测所在刀片服务器的温度并生成温度信号；以及管理芯片，设置在主板上，从与其连接的温度传感器获取温度信号并将温度信号传送给管理模块，其中，每个刀片服务器的主板都设置有至少一个温度传感器和一个管理芯片。而且刀片服务器通过刀片服务器背板与管理模块连接。在图2中仅示出了一个刀片服务器的主板上设置有一个温度传感器和一个管理芯片，例如，服务器1的主板上设置有温度传感器204和管理芯片206；服务器2的主板上设置有温度传感器和管理芯片；以及服务器N的主板上设置有温度传感器208和管理芯片210。此外，服务器的主板上也可以设置有多个温度传感器和一个管理芯片。管理芯片从温度传感器获取温度信号以后，将温度信号通过刀片服务器背板(也称为刀片背板)230传送给管理模块202。

管理芯片可以根据用户需要周期性地将温度信号传送给管理模块，能够获取实时温度信号，从而可以根据刀片服务器的需求，对刀片服务器进行实施散热。

散热装置200还包括：管理模块202，用于根据温度信号提供期望转速和风扇控制信号。管理模块202接收到多个温度信号以后，根据多个温度信号提供用于风扇的期望转速和风扇控制信号。其中，多个风扇中的每一个风扇都用于为一组刀片服务器进行散热，其中，一组刀片服务器包括至少一个刀片服务器。例如，刀片服务器的数量N大于等于风扇数量M(如下文中所述)。具体地，对于高密度的刀片服务器系统来说，为每个刀片服务器配置单个或者多个风扇会影响服务器系统的集成度，因此，通常为一组刀片服务器提供一个大功率风扇。所以管理模块202根据一组刀片服务器的温度信号提供用于相对应的风扇的期望转速和风扇控制信号。优选地，与该组刀片服务器相对应的风扇的期望转速取决于具有最大温度值的温度信号。此外，管理模块202还用于当温度信号超过温度阈值时进行报警。具体地，当温度信号超过阈值(例如，50℃或者可以根据用户需要或者环境温度进行灵活设置)时，管理模块可以通过在显示器屏幕上以红色字体显示主板温度过高或者将该信息以邮件或短信的形式发送给管理员。

散热装置200还包括：微控制器212，通过信号总线与管理模块202通信并将风扇控制信号转换为PWM信号；以及多个风扇，根据PWM信号运转以为服务器系统进行散热。其中，多个风扇包括风扇1 218、风扇2222、...以及风扇3 226。例如，当风扇1 218为第一组刀片服务器进行散热时，其中，第一组刀片服务器可以包括1个刀片服务器或者多个刀片服务器，因此，风扇1的期望转速取决于第一组刀片服务器中的一个或多个刀片服务器的主板温度。优选地，风扇1的期望转速取决于该主板温度中的最大主板温度。微控制器212通过信号总线从管理模块202接收到期望转速信号和风扇控制信号以后，对接收到的转速信号和风扇控制信号进行转换并将转换后的风扇控制信号分配给相应的风扇。微控制器设置在风扇背板上，因此，管理模块通过微控制器与风扇背板进行通信。通过信号总线代替刀片服务器背板和风扇背板之间的连接线，从而大幅降低了连接线的数量，减少了电磁干扰并节约了机柜空间。

散热装置200还包括：速度传感器，设置在风扇的旋转轴上，用于感测风扇的实际转速并将转速信号传送给微控制器212。微控制器212还用于根据期望转速和实际转速提供用于调节风扇功率的调节PWM信号。具体地，微控制器在接收到期望转速和实际转速以后，通过期望转速和实际转速之间的差值来调节风扇的转速，即，控制风扇的功率。此外，刀片服务器背板上还设置有手动调速装置214，与微控制212连接，并且用于通过手动输入直接提供用于风扇的调节PWM信号。具体地，在管理模块与风扇背板之间的信号总线故障时，可以通过手动调速装置214直接输入调节PWM信号，微控制器将该调节PWM信号分配给相应的风扇，从而直接调节风扇转速。

由于通过微控制器直接根据期望转速和实际转速提供调节PWM信号，而不必将实际转速传送回管理模块，从而缓解了信号总线的负载，同时可以减少风扇速度的调节时间，当刀片服务器主板的温度值较高时能够及时提高风扇转速以为服务器系统进行散热，改善了风扇的散热能力，相反，当刀片服务器主板的温度值较低时，可以及时减小风扇转速以节约能源。而且缩短了连接线的长度，大幅减少了产生连接线路故障的可能性。

此外，风扇背板还设置有多个风扇连接器，其中，风扇背板通过多个风扇连接器中的一个风扇连接器与多个风扇中的一个风扇连接。例如，风扇背板228通过风扇连接器1 216与风扇1 218连接；风扇背板228通过风扇连接器2 220与风扇2 222连接；...以及风扇背板228通过风扇连接器M216与风扇M 218连接。微控制器212可以根据接收到的信号将相应的控制信号分配给风扇连接器，然后，通过风扇连接器提供给风扇。

利用本发明的实施例的散热装置，通过信号总线在管理模块与风扇背板之间通信，大幅减少的连接线的数量，从而减少了连接线之间的电磁干扰，并节省了机柜或机箱内的空间。通过管理模块和微控制器对多个风扇进行控制，从而更好地为服务器系统进行散热。管理芯片和微控制器可以实现实时控制风扇转速，所以能够对服务器系统进行及时散热，又有利于节约能源。此外，该散热装置即可以应用于机箱式服务器系统又适用于机柜式服务器系统，尤其适用于通过一个大功率风扇为一组刀片服务器进行散热的机柜式服务器系统，从而扩展了该散热装置的应用范围。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种服务器系统的散热装置，其特征在于，包括：

管理模块，用于根据温度信号提供期望转速和风扇控制信号；

微控制器，通过信号总线与所述管理模块通信并将所述风扇控制信号转换为PWM信号；以及

多个风扇，根据所述PWM信号运转以为所述服务器系统进行散热。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，进一步包括：

温度传感器，用于感测所在所述刀片服务器的温度并生成温度信号；以及

管理芯片，设置在所述主板上，从与其连接的所述温度传感器获取所述温度信号并将所述温度信号传送给所述管理模块，

其中，每个所述刀片服务器的所述主板都设置有至少一个所述温度传感器和一个所述管理芯片。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述多个风扇中的每一个风扇都用于为一组刀片服务器进行散热，其中，一组刀片服务器包括至少一个刀片服务器。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述管理模块根据所述一组刀片服务器的所述温度信号提供用于相对应的风扇的所述期望转速和所述风扇控制信号。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述期望转速取决于具有最大温度值的所述温度信号。

6.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，进一步包括：速度传感器，设置在所述风扇的旋转轴上，用于感测所述风扇的实际转速并将所述转速信号传送给所述微控制器。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述微控制器还用于根据所述期望转速和所述实际转速提供用于调节风扇功率的调节PWM信号。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述管理模块还用于当所述温度信号超过温度阈值时进行报警。

9.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，进一步包括：手动调速装置，与所述微控制器连接，并且用于通过手动输入直接提供给所述风扇的调节PWM信号。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的散热装置，其特征在于，进一步包括风扇背板，在其上设置有所述微控制器、所述手动调速装置以及多个风扇连接器，其中，所述风扇背板通过所述多个风扇连接器中的一个风扇连接器与所述多个风扇中的一个风扇连接；以及

所述刀片服务器通过刀片服务器背板与所述管理模块连接。