CN107329560B - 一种服务器及其能耗比优化方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种服务器的能耗比优化方法，包括：在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；根据各个功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置‑风扇编号曲线中匹配各个功能部件分别对应的风扇群；根据每个功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各功能部件对应的风扇群的均值转速，以使各功能部件所对应的风扇群运行在使各个功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。如此，各个功能部件的温度始终维持在许用温度以下，保证其正常运行状态，进而保证服务器的正常工作性能；同时，各个风扇群均工作在有限制的最低转速状态，因此能够在对服务器不损失性能、不产生错误、不造成损害的基础上，尽量降低功耗，提高能耗比。

Description

一种服务器及其能耗比优化方法和系统

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种服务器的能耗比优化方法。本发明还涉及一种服务器的能耗比优化系统和一种服务器。

背景技术

随着中国电子产业的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器也称伺服器，是提供计算服务的设备，同时也是电子设备、通讯系统、控制系统等的重要组成部分。服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似。在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。

随着服务器在各行各业的普及，服务器的功耗越来越成为众多用户的关注对象，尤其是对于服务器应用较多的通信、互联网等来说，服务器的功耗问题意味着运营成本。服务器的功耗越高，性能越强，但是同时运营成本、耗电量等也越高；反之，服务器的功耗越低，运营成本和耗电量越低，但是性能有可能不足。如何平衡服务器的性能与功耗，是关于服务器改革的重要研究课题。

目前，关于服务器的性能与功耗，已有spec power测试基准，该测试基准的目的在于树立一个接近于实际工作环境中的性能/功耗评价基准，即以能耗比作为核心评价元素，以期改变业界过往只注重服务器系统最大性能指标而忽视能源消耗的观点。

在现有技术中，当服务器正常运行时，各个功能部件产生热量堆积，温度较高，需要通过风扇散热的方式保证各个功能部件的正常运行温度。当功耗较高时，往往通过关闭部分风扇或间歇性轮流暂停部分功能部件的运行等方式降低功耗，但效果不佳，一是关闭部分风扇将导致散热效率降低，部分功能部件的温度将飙升，很容易导致过热而出现设备降频运行、设备烧毁等严重后果，服务器的正常工作性能无法得到有效保证；二是暂停部分功能部件的运行将必然导致服务器的性能降低、功能缺失或产生运行错误、BUG等问题。

因此，如何在保证服务器的正常工作性能的基础上，尽量降低功耗，提高能耗比，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种服务器的能耗比优化方法，能够在保证服务器的正常工作性能的基础上，尽量降低功耗，提高能耗比。本发明的另一目的是提供一种服务器的能耗比优化系统和一种服务器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种服务器的能耗比优化方法，包括：

在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；

根据各个所述功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个所述功能部件分别对应的风扇群；

根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各所述功能部件所对应的风扇群的均值转速，以使各个所述功能部件所对应的风扇群运行在使各个所述功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。

优选地，在服务器的运行过程中检测各个所述功能部件的温度，具体包括：

在服务器的运行过程中，每隔预设间隔时间调节其负载大小，且在每段间隔时间内检测各个所述功能部件的温度。

优选地，在调节服务器的负载大小时，每隔预设间隔时间按照预设梯度值从0％开始逐级将负载调节至100％。

优选地，检测各个所述功能部件的温度，具体包括：

检测主板温度、处理器温度、内存温度和/或存储器温度。

优选地，在根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个所述功能部件所对应的风扇群的均值转速时，若相邻两个所述功能部件所对应的风扇群中存在共用风扇，则调节所述共用风扇的转速至该相邻两个所述功能部件所对应的风扇群的最低均值转速中的较低者。

本发明还提供一种服务器的能耗比优化系统，包括：

检测模块，用于在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；

匹配模块，用于根据各个所述功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个所述功能部件分别对应的风扇群；

调节模块，用于根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个所述功能部件所对应的风扇群的均值转速，以使各个所述功能部件所对应的风扇群运行在使各个所述功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。

优选地，还包括：

负载控制模块，用于在服务器的运行过程中，每隔预设间隔时间按照预设梯度值将其负载从0％开始逐级调节至100％。

优选地，所述检测模块具体包括分别用于检测主板温度、处理器温度、内存温度及存储器温度的若干个温度传感器。

优选地，还包括：

协调控制模块，用于在相邻两个所述功能部件所对应的风扇群中存在共用风扇时，将所述共用风扇的转速调节至与该相邻两个所述功能部件所对应的风扇群的最低均值转速中的较低者相等。

本发明还提供一种服务器，包括如上述四项中任一项所述的能耗比优化系统。

本发明所提供的服务器的能耗比优化方法，在第一个步骤中，服务器在运行时，其各个功能部件将不断产生热量，并且其温度值随时处于变化中，因此本步骤中可监控各个功能部件的温度变化。在第二个步骤中，考虑到服务器上的各个功能部件在运行时，需要若干个的风扇群对其进行降温散热，而服务器上的风扇数量众多，安装位置和作用区域也各不相同，因此在本步骤中，首先确定各个功能部件在服务器上的设置位置(一般为预设的固定位置)，然后核对预设的关于部件位置与风扇编号的匹配关系曲线(该曲线一般为服务器的出厂配置)，在该曲线中根据各个功能部件的设置位置匹配各自对应的风扇群，以确定各个风扇与各个功能部件之间的作用关系。在第三个步骤中，前述步骤已经检测出各个功能部件的温度，因此在本步骤中，可首先计算出每个功能部件在服务器的运行过程中的温度均值，然后根据该温度均值与各自的预设温度阈值进行大小比较，再根据比较结果调节每个功能部件对应的风扇群的均值转速，对于温度均值大于预设温度阈值的功能部件，适当提高其对应的风扇群的均值转速；而对于温度均值小于预设温度阈值的功能部件，则可尽量降低其对应的风扇群的均值转速，两相均衡下，使得各个功能部件所对应的风扇群始终运行在使各个功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。如此，各个功能部件的温度始终维持在许用温度以下，保证了各个功能部件的正常运行状态，进而保证服务器具有正常的工作性能；同时，各个风扇群均工作在有限制的最低均值转速状态，因此能够在对服务器不损失性能、不产生错误、不造成损害的基础上，减少风扇消耗的能量，从而尽量降低功耗，提高能耗比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的模块图。

其中，图2中：

检测模块—1，匹配模块—2，调节模块—3，负载控制模块—4，协调控制模块—5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，服务器的能耗比优化方法主要包括三个步骤，分别为：在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；根据各个功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个功能部件分别对应的风扇群；根据每个功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个功能部件所对应的风扇群的均值转速，以使各个功能部件所对应的风扇群运行在使各个功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。

其中，在第一个步骤中，服务器在运行时，其各个功能部件将不断产生热量，并且其温度值随时处于变化中，因此本步骤中可监控各个功能部件的温度变化。具体的，在本步骤中，可主要检测服务器上的主板温度、处理器温度、内存温度及存储器温度。当然，还可检测服务器上的电源温度、显示屏温度等。各个功能部件的温度，可根据需要单一检测或多个同时检测。

在第二个步骤中，考虑到服务器上的各个功能部件在运行时，需要若干个的风扇群对其进行降温散热，而服务器上的风扇数量众多，安装位置和作用区域也各不相同，因此在本步骤中，首先确定各个功能部件在服务器上的设置位置(一般为预设的固定位置)，然后核对预设的关于部件位置与风扇编号的匹配关系曲线(该曲线一般为服务器的出厂配置)，在该曲线中根据各个功能部件的设置位置匹配各自对应的风扇群，以确定各个风扇与各个功能部件之间的作用关系。

需要说明的是，第一个步骤和第二个步骤并没有严格的先后顺序，两者可并列或同时进行。

在第三个步骤中，前述步骤已经检测出各个功能部件的温度，因此在本步骤中，可首先计算出每个功能部件在服务器的运行过程中的温度均值，然后根据该温度均值与各自的预设温度阈值进行大小比较，再根据比较结果调节每个功能部件对应的风扇群的均值转速，对于温度均值大于预设温度阈值的功能部件，适当提高其对应的风扇群的均值转速；而对于温度均值小于预设温度阈值的功能部件，则可尽量降低其对应的风扇群的均值转速，两相均衡下，使得各个功能部件所对应的风扇群始终运行在使各个功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。

如此，各个功能部件的温度始终维持在许用温度以下，保证了各个功能部件的正常运行状态，进而保证服务器具有正常的工作性能；同时，各个风扇群均工作在有限制的最低均值转速状态，因此能够在对服务器不损失性能、不产生错误、不造成损害的基础上，减少风扇消耗的能量，从而尽量降低功耗，提高能耗比。

另外，在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度时，考虑到服务器在实际运行时，其负载是随时变化的，而负载的变化必定大幅影响各个功能部件的温度变化，比如某些功能部件在服务器的负载较低时，其温度值的总体变化始终较小，而在服务器的负载较高时，其温度值的变化骤然增大，而某些功能部件又刚好相反。为此，为提高各个功能部件的检测温度值的可信度，本实施例在服务器的运行过程中，每隔预设时间就调节一次服务器的负载大小，并且在调节结束后的至下次调节之前的该段时间里，检测各个功能部件的温度。如此设置，各个功能部件的温度检测值将是具有明显起伏、层次变化的阶段性数值，每一个阶段内的温度检测值均对应着服务器的不同负载大小的运行状态，以此计算出的温度均值遍历了服务器的所有工况，将更加具有可靠度和参考价值。

进一步的，具体在调节服务器的负载大小时，优选地，可每隔预设间隔时间就按照预设梯度值调节一次负载，并从0％的负载逐级调节至100％的负载。比如，预设梯度值可取10％等数值，如此，在服务器的运行过程中将对服务器的负载状态调节10次。该预设梯度值的取值越低，对服务器的负载状态调节次数就越多，进而检测温度值得可靠度就更高。

此外，在根据各个功能部件在服务器上的设置位置查询匹配的风扇群时，由于预设的部件位置-风扇编号曲线是根据各个风扇的编号与对应的功能部件的位置进行制定，因此容易出现相邻的两个功能部件所对应的风扇群存在共用风扇的情况，该共用风扇有可能是一个或多个。此时，若由于相邻的两个功能部件的温度均值迥异，并且该两个功能部件所对应的风扇群的最低均值转速状态的转速值也相差较大时，可以将该两个功能部件的共用风扇的转速值调节至与两者对应的风扇群的最低均值转速中的较低值。比如，A功能部件所对应的风扇群是{a，b，c}，B功能部件所对应的风扇群是{a，d，e}，两者的共用风扇是编号为a的风扇；同时，A功能部件所对应的风扇群的最低均值转速为p，而B功能部件所对应的风扇群的最低均值转速为q，且p＜q，那么即可将a风扇的转速调节为p，反之亦然。同时，为兼顾B功能部件的能耗需求，可适当将d、e风扇的转速提高。

当然，若A功能部件与B功能部件的共用风扇为多个时，亦可如其余风扇群一样通过设置均值转速的方式进行调节。

如图2所示，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的模块图。

本实施例还提供一种服务器的能耗比优化系统，主要包括检测模块1、匹配模块2和调节模块3。

其中，检测模块1主要用于在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度。在关于检测模块1的一种优选实施方式中，该检测模块1具体可为用于检测主板温度、处理器温度、内存温度及存储器温度的若干个温度传感器。当然，该检测模块1还可为温度计等。

匹配模块2主要用于根据各个功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个功能部件分别对应的风扇群。

调节模块3主要用于根据每个功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个功能部件所对应的风扇群的均值转速，以使各个功能部件所对应的风扇群运行在使各个功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态。

本实施例所提供的能耗比优化系统的工作原理与前述能耗比优化方法相同，此处不再赘述。

另外，本实施例中增设了负载控制模块4，主要用于在服务器的运行过程中，每隔预设间隔时间按照预设梯度值将其负载从0％开始逐级调节至100％，比如每隔5～10min将负载调高10％～20％等。

不仅如此，考虑到相邻两个功能部件所对应的风扇群中可能存在共用风扇，为此，本实施例中增设了协调控制模块5，主要用于在调节共用风扇的转速出现逻辑矛盾时，将共用风扇的转速调节至与该相邻两个功能部件所对应的风扇群的最低均值转速中的较低者相等。

本实施例还提供一种服务器，主要包括能耗比优化系统，其中，该能耗比优化系统与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种服务器的能耗比优化方法，其特征在于，包括：

在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；

根据各个所述功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个所述功能部件分别对应的风扇群；

根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个所述功能部件对应的风扇群的均值转速，以使各个所述功能部件所对应的风扇群运行在使各个所述功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态；

其中，在服务器的运行过程中检测各个所述功能部件的温度，具体包括：

在服务器的运行过程中，每隔预设间隔时间调节其负载大小，且在每段间隔时间内检测各个所述功能部件的温度。

2.根据权利要求1所述的能耗比优化方法，其特征在于，在调节服务器的负载大小时，每隔预设间隔时间按照预设梯度值从0％开始逐级将负载调节至100％。

3.根据权利要求2所述的能耗比优化方法，其特征在于，检测各个所述功能部件的温度，具体包括：

检测主板温度、处理器温度、内存温度和/或存储器温度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的能耗比优化方法，其特征在于，在根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个所述功能部件所对应的风扇群的转速时，若相邻两个所述功能部件所对应的风扇群中存在共用风扇，则调节所述共用风扇的转速至该相邻两个所述功能部件所对应的风扇群的最低均值转速中的较低者。

5.一种服务器的能耗比优化系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于在服务器的运行过程中检测各个功能部件的温度；

匹配模块，用于根据各个所述功能部件在服务器上的设置位置，在预设的部件位置-风扇编号曲线中匹配各个所述功能部件分别对应的风扇群；

调节模块，用于根据每个所述功能部件的温度均值与预设温度阈值的大小关系调节各个所述功能部件所对应的风扇群的均值转速，以使各个所述功能部件所对应的风扇群运行在使各个所述功能部件保持在许用温度以下的最低均值转速状态；

负载控制模块，用于在服务器的运行过程中，每隔预设间隔时间按照预设梯度值将其负载从0％开始逐级调节至100％。

6.根据权利要求5所述的能耗比优化系统，其特征在于，所述检测模块具体包括分别用于检测主板温度、处理器温度、内存温度及存储器温度的若干个温度传感器。

7.根据权利要求5-6任一项所述的能耗比优化系统，其特征在于，还包括：

协调控制模块，用于在相邻两个所述功能部件所对应的风扇群中存在共用风扇时，将所述共用风扇的转速调节至与该相邻两个所述功能部件所对应的风扇群的最低均值转速中的较低者相等。

8.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求5-7任一项所述的能耗比优化系统。