CN104808749A - 电子装置系统 - Google Patents

Abstract

一种电子装置系统，包括第一发热元件、用于插接第二发热元件的插槽、用于为第一发热元件及第二发热元件散热的风扇及用以判断插槽内是否插接有第二发热元件的控制模块，控制模块中存储有第一转速系数及第二转速系数，控制模块在判断插槽内未插接有第二发热元件时获取第一发热元件的温度，并按照温度及第一转速系数得出第一转速以控制风扇以第一转速转动；而控制模块在判断插槽内插接有第二发热元件时，能在一时段内获取第一发热元件的温度并按照该温度及第一转速系数得出第一转速，同时获取第二发热元件的温度并按照该温度及第二转速系数得出第二转速，控制模块能控制风扇在时段内以第一转速及第二转速中的较大转速转动。

Description

电子装置系统

技术领域

本发明涉及一种电子装置系统，尤指一种能自动控制风扇转速的电子装置系统。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，已进入云运算的海量信息时代，企业、科研单位等组织的大型运算需求日趋增长。机柜式服务器集群是云计算中心的最基本单元。随着机柜式服务器内集成的电子元件的密度不断增加，机柜式服务器的散热已经成为了一个广受关注的问题。传统的机柜式服务器散热系统一般包括安装在机柜内的多个风扇，通过风扇的转动能提高机柜内的气流流速，从而达到散热的目的。但机柜内的温度为一动态变化值，若风扇的转速不能按照机柜内实际温度进行适时的调整，不仅会使得风扇因为不必要的高速转动而导致高噪音的现象，还会增加能耗，浪费资源。

一般的服务器中可能会安装有不同的扩充卡。当扩充卡安装至服务器时，会对服务器的整体发热量造成较大的影响，因此散热时必须同时考虑对已安装至服务器中的扩充卡进行散热。但由于一般的服务器中扩充卡的安装存在不确定性，而现有的电子装置系统中缺少对扩充卡是否安装进行检测。这会造成散热时因没有考虑对已安装的扩充卡进行散热而使得整体散热效果不佳、或在风扇转速已考虑安装有扩充卡而实际并没有扩充卡安装至服务器时，因风扇转速过高而浪费能源。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种能自动控制风扇转速的电子装置系统。

一种电子装置系统，包括第一发热元件、用于插接第二发热元件的插槽及用于为所述第一发热元件及第二发热元件散热的风扇，所述电子装置系统还包括用以判断所述插槽内是否插接有所述第二发热元件的控制模块，所述控制模块中存储有与第一发热元件的温度及所述风扇的转速相关的第一转速系数及与第二发热元件的温度及所述风扇的转速相关的第二转速系数，所述控制模块在判断所述插槽内未插接有所述第二发热元件时获取所述第一发热元件的温度，并按照所述温度及所述第一转速系数得出第一转速以控制所述风扇以所述第一转速转动；而所述控制模块在判断所述插槽内插接有所述第二发热元件时，能在一时段内获取所述第一发热元件的温度并按照该温度及第一转速系数得出所述第一转速，同时获取所述第二发热元件的温度并按照该温度及第二转速系数得出第二转速，所述控制模块能控制所述风扇在所述时段内以所述第一转速及第二转速中的较大转速转动。

进一步地，所述电子装置系统的BIOS与所述控制模块相连，所述BIOS能通过所述插槽检测所述插槽中是否插接有所述第二发热元件，并将检测结果发送至所述控制模块。

进一步地，所述发热元件的转速系数、所述控制模块获取的该发热元件的温度及所述控制模块得出的所述转速之间的关系为：R=K*T；其中，R为所述转速，K为所述转速系数，T为所述控制模块获取的温度。

进一步地，所述控制模块中还存储有每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、及为该发热元件散热的风扇的最大设定转速和最小设定转速。

进一步地，所述控制模块能根据所述最高设定温度、最低设定温度、最大设定转速及最小设定转速得出所述转速系数；每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、为该发热元件散热的风扇的最大设定转速和最小设定转速及该发热元件的转速系数之间的关系为：K=                                               ；其中，K为所述转速系数，为所述最大设定转速，为所述最小设定转速，为所述最高设定温度，为所述最低设定温度。

进一步地，所述风扇在所述控制模块的控制下能达到的最大转速为所述最大设定转速、能达到的最小转速为所述最小设定转速。

进一步地，所述电子装置系统中还包括一个或多个其他发热元件、及用于为所述其他发热元件中的一个或多个进行散热的多个风扇，所述控制模块能控制所述多个风扇的转速。

进一步地，所述控制模块中还存储有与每一其他发热元件的温度及为该其他发热元件散热的风扇的转速相关的一个或多个转速系数，所述控制模块能在一时段内获取每一其他发热元件的温度，并按照获取的一个或多个温度及所述一个或多个转速系数得出一个或多个转速，并控制用于为该发热元件散热的风扇在所述时段内以所述得出的一个转速或多个转速中的较大转速转动。

进一步地，所述电子装置系统还包括多个温度传感器以监测所述其他发热元件的温度，所述控制模块与所述多个温度传感器相连以获取所述其他发热元件的温度。

进一步地，所述第二发热元件为内置有温度传感器的扩充卡，所述插槽为PCI-E插槽。

与现有技术相比，在上述电子装置系统中，控制模块通过BIOS能对是否安装有扩充卡进行检测，电子装置系统能够在判断安装有扩充卡时才在控制风扇转速时考虑扩充卡的散热。从而使得风扇能够根据是否安装有扩充卡调整转速，有效改善散热效果，同时避免了不必要的能源浪费。

附图说明

图1是本发明电子装置系统的一较佳实施例的组成模块图。

图2是本发明电子装置系统中风扇的一温度-转速波形图，其中风扇只为CPU散热，中a为第一转速。

图3是本发明电子装置系统中风扇的一时间-转速波形图，其中风扇能同时为CPU、扩充卡及硬盘散热，且该扩充卡未安装至电子装置系统，图中a为第一转速，c为第三转速，d为风扇的实际转速。

图4是图3中风扇的另一时间-转速波形图，其中该扩充卡已安装至电子装置系统，图中a为第一转速，b为第二转速，c为第三转速，d为风扇的实际转速。

主要元件符号说明

控制模块	10
		控制单元	11
脉冲宽度调制单元	12
		检测单元	13
存储单元	14
		风扇	20
CPU	30
		BIOS	31
内存	40
		PECI	50
硬盘	60
		温度传感器	70
PCI-E插槽	80
		扩充卡	90

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施例中，一电子装置系统包括壳体，所述壳体内安装有第一发热元件、用于插接第二发热元件的插槽及一个或多个其他发热元件。所述壳体内还安装有用于同时为所述第一发热元件、第二发热元件及多个其他发热元件中的一个或多个进行散热的风扇20、安装在所述壳体内的多个温度传感器70及控制模块10。所述多个温度传感器70分别安装在所述壳体内的不同区域，以监测所述其他发热元件的温度。所述控制模块10与所述多个温度传感器70相连以获取所述其他发热元件的温度。

在一实施例中，所述电子装置系统为一服务器系统，所述壳体为机柜，所述第一发热元件为CPU 30，所述第二发热元件为扩充卡90，所述插槽为PCI-E（Peripheral Component Interconnect Express，周边元件互连标准）插槽80，所述其他发热元件包括内存40及硬盘60，所述控制模块10为嵌入式芯片。

所述控制模块10能通过安装在所述硬盘60旁侧的温度传感器70获取所述硬盘60的温度。同时，所述控制模块10能通过PECI（Platform Environment Control Interface，平台环境式控制接口）50与所述CPU 30及内存40相连，并通过所述PECI 50获取所述CPU 30及内存40的温度。

所述电子装置系统包括一BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）31与所述控制模块10相连。由于每一扩充卡90均具有唯一的设备代码（Device ID），当BIOS 31进行开机自检时，能自动通过所述PCI-E插槽80检测是否存在所述设备代码。当BIOS 31未检测出所述设备代码时，则判断该PCI-E插槽80中未插接有所述扩充卡90；当所述BIOS 31检测出所述设备代码时，则判断该PCI-E插槽80中插接有所述扩充卡90，并将该检测结果传输至所述控制模块10。所述控制模块10通过该检测结果判断所述电子装置系统中安装有所述扩充卡90。

对于发热量较小的扩充卡90，由于安装后对所述电子装置系统的整体温度影响基本可以忽略，因而在控制风扇20转速以调整散热效率时可以不作考虑。对于发热量较大的扩充卡90，由于安装后对所述电子装置系统的整体温度影响较大，因而在控制风扇20转速以调整散热效率时须予以考虑。在现有技术中，该类发热量加大的扩充卡90中均内置有温度传感器，以检测该扩充卡90的温度。所述控制模块10能通过所述PCI-E插槽80与安装在该PCI-E插槽80中的扩充卡90相连，并通过内置的所述温度传感器获取该扩充卡90的温度。

在一实施例中，所述控制模块10获取所述每一温度传感器的检测值的时间间隔为1秒。

所述控制模块10包括控制单元11、脉冲宽度调制单元12、检测单元13及存储单元14。所述脉冲宽度调制单元12与所述风扇20相连，以驱动所述风扇20按一定的转速转动。所述检测单元13与所述风扇20相连，以监测所述风扇20的转速。所述存储单元14中存储有每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、及为该发热元件散热的风扇20的最大设定转速和最小设定转速。例如，所述CPU 30的第一最高设定温度和第一最低设定温度及为所述CPU 30散热的风扇20的第一最大设定转速和第一最小设定转速；所述扩充卡90的第二最高设定温度和第二最低设定温度及为所述扩充卡90散热的风扇20的第二最大设定转速和第二最小设定转速；及所述硬盘60的第三最高设定温度和第三最低设定温度及为所述硬盘60散热的风扇20的第三最大设定转速和第三最小设定转速。所述控制单元11能根据所述最高设定温度、最低设定温度、最大设定转速及最小设定转速得出与每一发热元件相关的转速系数。例如，根据所述第一最大设定转速、第一最小设定转速、第一最高设定温度和第一最低设定温度得出一第一转速系数，所述第一转速系数与所述CPU 30相关；根据所述第二最大设定转速、第二最小设定转速、第二最高设定温度和第二最低设定温度得出一第二转速系数，所述第二转速系数与所述扩充卡90相关；根据所述第三最大设定转速、第三最小设定转速、第三最高设定温度和第三最低设定温度得出一第三转速系数，所述第三转速系数与所述硬盘60相关。每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、为该发热元件散热的风扇20的最大设定转速和最小设定转速及该发热元件的转速系数之间的关系为：K=；其中，K为所述转速系数，为所述最大设定转速，为所述最小设定转速，为所述最高设定温度，为所述最低设定温度。

所述控制单元11按照获取的每一发热元件的温度及与该发热元件相关的转速系数得出一转速。例如，所述控制单元11按照获取的所述CPU 30的温度及所述第一转速系数得出一第一转速；按照获取的所述扩充卡90的温度及所述第二转速系数得出一第二转速；按照获取的所述硬盘60的温度及所述第三转速系数得出一第三转速。每一发热元件的转速系数、所述控制单元11获取的该发热元件的温度及所述控制单元11得出的所述风扇的转速之间的关系为：R=K*T；其中，R为所述转速，K为所述转速系数，T为所述控制模块获取的温度。当所述控制模块10判断所述电子装置系统中未安装有所述扩充卡90时，所述控制单元11不调用所述第二转速系数以得出所述第二转速。当所述控制模块10判断所述电子装置系统中安装有所述扩充卡90时，若该扩充卡90为发热量较小的扩充卡类型，则所述控制单元11不考虑该扩充卡90的发热量；若该扩充卡90为发热量较大的扩充卡类型。则所述控制单元11通过所述PCI-E插槽80获取所述扩充卡90的温度，并调用所述第二转速系数以得出所述第二转速。所述控制单元11能在一时段内获取所述一个或多个发热元件的温度，并按照获取的该一个或多个温度及与该一个或多个发热元件相关的一个或多个转速系数得出一个或多个转速，所述控制单元11能控制为所述一个或多个发热元件散热的风扇在所述时段内以所述得出的一个转速或所述得出的多个转速中的较大转速转动。

请参阅图2，当所述风扇20只为一个发热元件如CPU 30散热时，所述控制单元11根据存储在所述存储单元14中的第一最大设定转速、第一最小设定转速、第一最高设定温度和第一最低设定温度得出所述第一转速系数。同时，所述控制模块10通过所述PECI 50获取所述CPU 30的温度。当所述CPU 30的温度大于所述第一最低设定温度时，所述控制单元11调用所述第一转速系数、并按照所述第一转速系数及获取的CPU 30的温度得出所述第一转速。所述控制单元11通过所述脉冲宽度调制单元12控制所述风扇20以所述第一转速转动。此时，所述风扇20在所述控制模块10的控制下能达到的最大转速为所述最大设定转速、能达到的最小转速为所述最小设定转速。

当所述风扇能同时为多个发热元件如所述CPU 30、扩充卡90及硬盘60散热时，所述控制模块10通过所述BIOS 31检测所述PCI-E插槽80中是否安装有所述扩充卡90，从而判断所述电子装置系统中是否安装有所述扩充卡90。

请参阅图3，当所述控制模块10判断所述电子装置中未安装有所述扩充卡90时，所述控制单元11通过所述PECI 50及温度传感器70获取所述CPU 30及硬盘60的温度。同时，所述控制单元11根据存储在所述存储单元14中的第一最大设定转速、第一最小设定转速、第一最高设定温度和第一最低设定温度得出所述第一转速系数；根据存储在所述存储单元14中的第三最大设定转速、第三最小设定转速、第三最高设定温度和第三最低设定温度得出所述第三转速系数。所述控制单元11调用所述第一转速系数并按照所述第一转速系数及在一时段内获取的CPU 30的温度得出所述第一转速；调用所述第三转速系数并按照所述第三转速系数及在所述时段内获取的硬盘60的温度得出所述第三转速。所述控制单元11通过所述脉冲宽度调制单元12控制所述风扇20在所述时段内以所述第一转速及第三转速中的较大转速转动。

请参阅图4，当所述控制模块10判断所述电子装置安装有所述扩充卡90时，若所述扩充卡90为发热量较小的扩充卡类型，则控制单元11对该扩充卡90不作考虑。若所述扩充卡90为发热量较大的扩充卡类型，则控制单元11通过内置于所述扩充卡90中的温度传感器以获取所述扩充卡90的温度。同时，所述控制单元11通过所述PECI 50、温度传感器70获取所述CPU 30及硬盘60的温度。所述控制单元11根据存储在所述存储单元14中的第一最大设定转速、第一最小设定转速、第一最高设定温度和第一最低设定温度得出所述第一转速系数；根据存储在所述存储单元14中的第二最大设定转速、第二最小设定转速、第二最高设定温度和第二最低设定温度得出所述第二转速系数；根据存储在所述存储单元14中的第三最大设定转速、第三最小设定转速、第三最高设定温度和第三最低设定温度得出所述第三转速系数。所述控制单元11调用所述第一转速系数并按照所述第一转速系数及在一时段内获取的CPU 30的温度得出所述第一转速；调用所述第二转速系数并按照所述第二转速系数及在所述时段内获取的扩充卡90的温度得出所述第二转速；调用所述第三转速系数并按照所述第三转速系数及在所述时段内获取的硬盘60的温度得出所述第三转速。所述控制单元11通过所述脉冲宽度调制单元12控制所述风扇20在所述时段内以所述第一转速、第二转速及第三转速中的较大转速转动。

Claims (10)

1.一种电子装置系统，包括第一发热元件、用于插接第二发热元件的插槽及用于为所述第一发热元件及第二发热元件散热的风扇，其特征在于：所述电子装置系统还包括用以判断所述插槽内是否插接有所述第二发热元件的控制模块，所述控制模块中存储有与第一发热元件的温度及所述风扇的转速相关的第一转速系数及与第二发热元件的温度及所述风扇的转速相关的第二转速系数，所述控制模块在判断所述插槽内未插接有所述第二发热元件时获取所述第一发热元件的温度，并按照所述温度及所述第一转速系数得出第一转速以控制所述风扇以所述第一转速转动；而所述控制模块在判断所述插槽内插接有所述第二发热元件时，能在一时段内获取所述第一发热元件的温度并按照该温度及第一转速系数得出所述第一转速，同时获取所述第二发热元件的温度并按照该温度及第二转速系数得出第二转速，所述控制模块能控制所述风扇在所述时段内以所述第一转速及第二转速中的较大转速转动。

2.如权利要求1所述的电子装置系统，其特征在于：所述电子装置系统的BIOS与所述控制模块相连，所述BIOS能通过所述插槽检测所述插槽中是否插接有所述第二发热元件，并将检测结果发送至所述控制模块。

3.如权利要求2所述的电子装置系统，其特征在于：所述发热元件的转速系数、所述控制模块获取的该发热元件的温度及所述控制模块得出的所述转速之间的关系为：R=K*T；其中，R为所述转速，K为所述转速系数，T为所述控制模块获取的温度。

4.如权利要求3所述的电子装置系统，其特征在于：所述控制模块中还存储有每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、及为该发热元件散热的风扇的最大设定转速和最小设定转速。

5.如权利要求4所述的电子装置系统，其特征在于：所述控制模块能根据所述最高设定温度、最低设定温度、最大设定转速及最小设定转速得出所述转速系数；每一发热元件的最高设定温度和最低设定温度、为该发热元件散热的风扇的最大设定转速和最小设定转速及该发热元件的转速系数之间的关系为：K=                                               ；其中，K为所述转速系数，为所述最大设定转速，为所述最小设定转速，为所述最高设定温度，为所述最低设定温度。

6.如权利要求4所述的电子装置系统，其特征在于：所述风扇在所述控制模块的控制下能达到的最大转速为所述最大设定转速、能达到的最小转速为所述最小设定转速。

7.如权利要求3所述的电子装置系统，其特征在于：所述电子装置系统中还包括一个或多个其他发热元件、及用于为所述其他发热元件中的一个或多个进行散热的多个风扇，所述控制模块能控制所述多个风扇的转速。

8.如权利要求7所述的电子装置系统，其特征在于：所述控制模块中还存储有与每一其他发热元件的温度及为该其他发热元件散热的风扇的转速相关的一个或多个转速系数，所述控制模块能在一时段内获取每一其他发热元件的温度，并按照获取的一个或多个温度及所述一个或多个转速系数得出一个或多个转速，并控制用于为该发热元件散热的风扇在所述时段内以所述得出的一个转速或多个转速中的较大转速转动。

9.如权利要求8所述的电子装置系统，其特征在于：所述电子装置系统还包括多个温度传感器以监测所述其他发热元件的温度，所述控制模块与所述多个温度传感器相连以获取所述其他发热元件的温度。

10.如权利要求1所述的电子装置系统，其特征在于：所述第二发热元件为内置有温度传感器的扩充卡，所述插槽为PCI-E插槽。