CN108757534B - 用于服务器风扇的智能调速方法及系统 - Google Patents

用于服务器风扇的智能调速方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于服务器风扇的智能调速方法及系统，涉及服务器的散热领域。该方法的步骤为：服务器为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系；服务器根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速。本发明能根据散热对象的实际温度，来智能调节对应风扇的风速；进而实现了根据不同的散热对象进行针对性的散热，显著提高了风扇的散热性能。

Description

用于服务器风扇的智能调速方法及系统
技术领域
本发明涉及服务器的散热领域，具体涉及一种用于服务器风扇的智能调速方法及系统。
背景技术
随着信息化建设的不断深入，服务器作为基本设备得到了大量应用，同时服务器的散热问题也越来越受到重视。散热一方面影响到服务器的稳定运行和配件寿命，另一方面也直接关系到服务器的功耗。如何在降低功耗的同时，保证散热效率一直是各服务器厂家研究的重点之一。
风冷散热(即通过风扇转动进行散热)作为服务器的主要散热方式之一得到广泛的应用，风冷散热的方式为：通过服务器机箱内的风扇转动进行散热。
但是，风冷散热在使用时存在以下缺陷：
服务器机箱内的所有风扇风速相同，但是机箱内不同的散热对象需要的散热能力是不同的，这会导致散热没有针对性，无法满足服务器每个散热对象的散热需求。与此同时，风扇在转动时会因风道风压的影响，而降低散热效果，甚至风扇已经达到最高风速，但实际扇热效果不升反降的问题，这不仅降低了风扇的散热性能，而且会缩短风扇的使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何根据散热对象的实际温度，来智能调节对应风扇的风速；本发明能够根据不同的散热对象进行针对性的散热，进而显著提高了风扇的散热性能。
为达到以上目的，本发明提供的用于服务器风扇的智能调速方法，包括以下步骤：
S1：服务器为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，转到S2；
S2：服务器根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速。
在上述技术方案的基础上，S1的流程包括：
S101：遍历所有散热对象，转到S102；
S102：获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇，转到S103；
S103：将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
在上述技术方案的基础上，S2的流程包括：
S201：遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速，转到S202；
S202：判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，转到S203；否则转到S204；
S203：保持风扇的风速不变；
S204：根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
在上述技术方案的基础上，S201中所述遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器的遍历方式为：按照每个温度传感器优先级顺序，依次遍历所有温度传感器。
在上述技术方案的基础上，S203的流程包括：
S203a：判断风扇在指定周期内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值以上，若是，转到S203b，否则保持风扇的风速不变；
S203b：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到S203c；否则降低风扇的风速后转到S203c；
S203c：在指定时间内为风扇添加风速保持标记、并保持风扇的风速不变；
S204的流程包括：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
本发明提供的用于服务器风扇的智能调速系统，包括设置于服务器上的散热映射关系设置模块和智能散热模块；
散热映射关系设置模块用于：为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，向智能散热模块发送智能散热信号；
智能散热模块用于：收到智能散热信号后，根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速。
在上述技术方案的基础上，所述散热映射关系设置模块的工作流程包括：遍历所有散热对象，获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇；将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
在上述技术方案的基础上，所述智能散热模块的工作流程包括：遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速；判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，保持风扇的风速不变；否则根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
在上述技术方案的基础上，所述智能散热模块遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器的遍历方式为：按照每个温度传感器优先级顺序，依次遍历所有温度传感器。
在上述技术方案的基础上，所述智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，符合映射关系时，保持风扇的风速不变的工作流程包括：
智能散热01：判断风扇在指定周期内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值以上，若是，转到智能散热02，否则保持风扇的风速不变；
智能散热02：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到智能散热03；否则降低风扇的风速后转到智能散热03；
智能散热03：在指定时间内为风扇添加风速保持标记、并保持风扇的风速不变；
所述智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，不符合映射关系时，调节风扇风速的工作流程包括：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)参见本发明方法的S1和S2可知，与现有技术中服务器的所有风扇风速相同相比，本发明能够为每个散热对象关联温度传感器和风扇，后续通过温度传感器采集的散热对象温度，来智能调节散热对象的风扇，这不仅显著提高了风扇的散热性能和效率，而且按照需要来合理使用风扇，延长了风扇的使用寿命。
(2)参见本发明方法的S201可知，本发明按照每个温度传感器优先级顺序来遍历温度传感器，这样能够优先调整重要散热对象的散热效果，不仅比较合理，而且比较安全。
(3)参见本发明方法的S3可知，本发明若发现风扇在指定时间内频繁调节，则无论风扇风速是否符合温度与风速的映射关系，均会降低风扇的风速、并且在指定周期内维持降低后的风速不变，这不仅使得风扇的风速适配了散热对象的实际需求，提升了散热效果，而且合理降低了风扇的风速，进一步延长了风扇的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中用于服务器风扇的智能调速方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例中的用于服务器风扇的智能调速方法，包括以下步骤：
S1：服务器为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，转到S2。
S2：服务器根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速。
下面通过六个实施例说明本发明的方法。
实施例一：
S1的流程包括：
S101：遍历所有散热对象，转到S102；
S102：获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇(温度传感器和风扇必然存在于服务器机箱内)，转到S103；
S103：将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
由此可知，所有散热对象遍历完成后，智能调速映射表中会存在每个散热对象的映射表项，映射表项中为温度与风扇风速的映射关系，可根据风扇的不同进行针对性设置，例如若风扇支持直接设置转速，则映射关系实际上为温度与风扇转速；若风扇仅支持通过档位来限定风速，则映射关系实际上为温度与风扇档位。例如散热对象为CPU，CPU的风扇设置为4档风速：第一档为2000r/min(转/分钟，即1分钟2000转)，第二档为3000r/min，第三档为3000r/min，第四档为4000r/min，则CPU的温度传感器的温度与风扇风速(档位)的映射关系为：40～49℃对应第一档，50～59℃对应第二档，60～69℃对应第三档，70℃以上对应第四档。
实施例二：
在实施例一的基础上，S102中获取散热对象对应的温度传感器的流程包括：
S102a：判断散热对象本身是否存在温度传感器，若是，获取该温度传感器信息，否则转到S102b；
S102b：判断服务器是否存在散热对象可用的温度传感器，若是，获取该温度传感器信息，否则转到S102c；
S102c：在服务器内增加散热对象可用的温度传感器后，获取该温度传感器信息；在实际应用中，若散热对象本身没有温度传感器，一般可从服务器内获取与散热对象邻近的温度传感器，该温度传感器也可测量散热对象的温度。因此只会执行S102a至S102b，不会执行S103c。
实施例三：
在实施例一的基础上，S2的流程包括：
S201：周期性的遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速，转到S202。
S202：判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，则证明温度传感器对应的散热对象温度正常，不需要提高风扇的风速，转到S203；否则证明温度传感器对应的散热对象温度过高或过低，需要调节风扇的风速，转到S204。
S203：保持风扇的风速不变。
S204：根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
实施例四：
在实施例三的基础上，S201中遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器的遍历方式为：按照每个温度传感器优先级顺序(由高到低)，依次遍历所有温度传感器，其目的为：温度传感器优先级实际上对应的是温度传感器所属的散热对象，优先级的设置顺序一般为越重要的散热对象的级别越高，这样能够优先调整重要散热对象的散热效果，不仅比较合理，而且比较安全。
实施例五：
在实施例三的基础上，
S203的流程为：
S203a：判断风扇在指定周期(例如之前的1分钟)内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值(5次)以上，若是，转到S203b，否则保持风扇的风速不变。
S203b：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到S203c；否则降低风扇的风速后转到S203c。
S203c：在指定时间内(例如1分钟)为风扇添加风速保持标记(该标记在指定周期过后会删除)、并保持风扇的风速不变。
此时S204的流程为：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
这样做的目的为：风扇转动时会因风道风压的影响，而导致实际风速高于需求风速的情况，例如温度与风速映射关系为40～49℃对应2000r/min，60～69℃对应4000r/min，但是将风扇风速调至4000r/min后，散热对象的温度马上由60℃降低至40℃，此时又要将风扇风速由4000r/min调节至2000r/min，这样频繁调节不仅会影响散热效果，而且会缩短风扇的使用寿命。本实施例采用了若风扇在指定时间内频繁调节，则无论风扇风速是否符合温度与风速的映射关系，均降低风扇的风速、并且在指定周期内维持降低后的风速不变，这样正好解决了上述问题，不仅使得风扇的风速适配了散热对象的实际需求，提升了散热效果，而且延长了风扇的使用寿命。
实施例六：
散热对象为：优先级为1的CPU、优先级为2主板和优先级为3电源，每个散热对象均存在对应的温度传感器和风扇，在此基础上，用于服务器风扇的智能调速方法，包括以下步骤：
步骤一、为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇，将每个散热对象及其对应的温度传感器和风扇形成一条映射表项，在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。以CPU为例，CPU的映射表项为：CPU信息、温度传感器信息、风扇信息，温度传感器的温度与风扇风速(此时风速通过档位来限定)的映射关系为：40～49℃对应第一档，50～59℃对应第二档，60～69℃对应第三档，70℃以上对应第四档。
步骤二、每分钟多次遍历智能调速映射表中的所有温度传感器(1分钟遍历同一温度传感器5次)，遍历顺序依次为CPU、主板和电源的温度传感器。
遍历到CPU的温度传感器时，采集的温度为65℃，CPU的风扇档位为第一档(2000r/min)，此时不符合温度与风扇档位的映射关系(65℃对应的是第三档)，此时将风扇的档位由第一档调节至第三档。
之后又遍历到CPU的温度传感器，采集的温度为41℃，CPU的风扇档位为第一档(2000r/min)，虽然符合温度与风扇档位的映射关系，但是风扇在此前1分钟内，在第一档和第二档之间的调节次数为6次，在指定阈值(5次)以上，因为第一档是最低档位，所以此时在1分钟内维持风扇的档位不变。
本发明实施例中的用于服务器风扇的智能调速系统，包括设置于服务器上的散热映射关系设置模块和智能散热模块。
散热映射关系设置模块用于：为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，向智能散热模块发送智能散热信号；具体工作流程为：遍历所有散热对象，获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇；将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
智能散热模块用于：收到智能散热信号后，根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速；具体工作流程为：遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器(按照每个温度传感器优先级顺序依次遍历)，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速；判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，保持风扇的风速不变；否则根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，符合映射关系时，保持风扇的风速不变的工作流程包括：
智能散热01：判断风扇在指定周期内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值以上，若是，转到智能散热02，否则保持风扇的风速不变；
智能散热02：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到智能散热03；否则降低风扇的风速后转到智能散热03；
智能散热03：在指定时间内为风扇添加风速保持标记、并保持风扇的风速不变。
智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，不符合映射关系时，调节风扇风速的工作流程包括：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
需要说明的是：本发明实施例提供的系统在进行模块间通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种用于服务器风扇的智能调速方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：服务器为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，转到S2；
S2：服务器根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速；
S2的流程包括：
S201：遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速，转到S202；
S202：判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，转到S203；否则转到S204；
S203：保持风扇的风速不变；
S204：根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速；
S203的流程包括：
S203a：判断风扇在指定周期内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值以上，若是，转到S203b，否则保持风扇的风速不变；
S203b：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到S203c；否则降低风扇的风速后转到S203c；
S203c：在指定时间内为风扇添加风速保持标记、并保持风扇的风速不变；
S204的流程包括：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
2.如权利要求1所述的用于服务器风扇的智能调速方法，其特征在于，S1的流程包括：
S101：遍历所有散热对象，转到S102；
S102：获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇，转到S103；
S103：将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
3.如权利要求1所述的用于服务器风扇的智能调速方法，其特征在于，S201中所述遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器的遍历方式为：按照每个温度传感器优先级顺序，依次遍历所有温度传感器。
4.一种用于服务器风扇的智能调速系统，其特征在于：该系统包括设置于服务器上的散热映射关系设置模块和智能散热模块；
散热映射关系设置模块用于：为每个散热对象关联对应的温度传感器和风扇后，设置温度传感器采集的温度与风扇风速的映射关系，向智能散热模块发送智能散热信号；
智能散热模块用于：收到智能散热信号后，根据散热对象的温度传感器采集的温度、以及该温度与风扇风速的映射关系，对散热对象的风扇进行调速；
所述智能散热模块的工作流程包括：遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器，获取遍历到的温度传感器采集的温度、以及该温度传感器对应的风扇风速；判断温度传感器的温度与风扇风速，是否符合智能调速映射表中对应表项的映射关系，若是，保持风扇的风速不变；否则根据智能调速映射表中的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速；
所述智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，符合映射关系时，保持风扇的风速不变的工作流程包括：
智能散热01：判断风扇在指定周期内，重复切换2个风速的调节次数是否在指定阈值以上，若是，转到智能散热02，否则保持风扇的风速不变；
智能散热02：判断风扇的风速是否为智能调速映射表中记录的最低风速，若是，转到智能散热03；否则降低风扇的风速后转到智能散热03；
智能散热03：在指定时间内为风扇添加风速保持标记、并保持风扇的风速不变；
所述智能散热模块在遍历到的温度传感器的温度与风扇风速，不符合映射关系时，调节风扇风速的工作流程包括：判断风扇是否存在风扇保持标记，若是，保持风扇的风速不变，否则根据智能调速映射表中采集的温度与风扇风速的映射关系，调节风扇风速。
5.如权利要求4所述的用于服务器风扇的智能调速系统，其特征在于，所述散热映射关系设置模块的工作流程包括：遍历所有散热对象，获取遍历到的散热对象对应的温度传感器和风扇；将遍历到的散热对象信息、温度传感器信息和风扇信息进行关联，形成一条映射表项；在该映射表项中设置温度传感器的温度与风扇风速的映射关系后，添加至智能调速映射表。
6.如权利要求4所述的用于服务器风扇的智能调速系统，其特征在于：所述智能散热模块遍历智能调速映射表中记录的所有温度传感器的遍历方式为：按照每个温度传感器优先级顺序，依次遍历所有温度传感器。
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