CN109882439A - 一种风扇控制系统、方法及服务器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种风扇控制系统，所述系统包括：控制器和连接器；所述控制器的第一端连接风扇控制板，所述控制器的另一端通过所述连接器连接基板控制管理器BMC；所述控制器，用于当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行；所述连接器，用于实现所述控制器和所述BMC的信息沟通。利用本申请提供的风扇控制系统，能够减少风扇控制板与BMC之间连接时占用的接口数量，以便选择体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度，还能够在BMC故障时，继续控制风扇转动，防止服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。此外，本申请还提供了一种风扇控制方法及服务器。

Description

一种风扇控制系统、方法及服务器

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种风扇控制系统、方法及服务器。

背景技术

随着网络化的不断发展，数据中心在企业中的应用越来越广泛，作为数据中心构成单元的服务器机柜的安装密度不断增加，同时由于服务器性能的提高，服务器机柜的元件数目和功耗急剧增加，从而导致服务器机柜的散热阻抗大、热流密度高且散热性能差，严重影响了机柜的性能，甚至会导致热失效现象的出现。

针对这种现象，目前服务器机柜往往会安装多颗风扇进行散热，同时为了更好的满足服务器的散热要求，许多当前的服务器系统都采用了单独的风扇控制板，风扇控制板上可以设置有多个风扇端子。然后将风扇控制板与主板上的BMC(Baseboard ManagementController，基板控制管理器)通过线缆和连接器相互连接，这种方式存在以下弊端：

一方面，由于风扇端子的数量可能较多，例如某些服务器的风扇控制板上可能存在16个风扇端子，每个风扇端子都需要一个对应的风扇控制信号，从而导致需要传输的风扇控制信号数量多，使得风扇控制板与BMC连接时需要选择管脚数多的连接器，此类连接器的体积大且成本高，会占用更大的空间，相应的在连接时还会占用BMC的许多管脚，造成资源的浪费。

另一方面，当BMC出现异常而停止工作时，由于BMC无法继续控制风扇转动，风扇停转可能会导致服务器因过热而停机，影响了服务器系统的稳定性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种风扇控制系统、方法及服务器，能够减少风扇控制板与BMC之间连接时占用的接口数量，以便选择体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度，还能够在BMC故障时，继续控制风扇转动，防止服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。

本申请提供了一种风扇控制系统，所述系统包括：控制器和连接器；

所述控制器的第一端连接风扇控制板，所述控制器的另一端通过所述连接器连接基板控制管理器BMC；

所述控制器，用于当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行；

所述连接器，用于实现所述控制器和所述BMC的信息沟通。

可选的，所述控制器还用于实时监测所述BMC的通用输入/输出口GPIO的电平状态以判断所述BMC是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号。

可选的，所述连接器包括：集成电路总线I²C；

所述用于实现所述控制器和所述BMC的信息沟通包括：

所述控制器通过I²C将并行接收的风扇在位信号转化为串行数据发送向所述BMC；

所述BMC通过I²C将所述风扇调节信号以串行方式发送向所述控制器。

可选的，所述控制风扇按照预设转速运行包括：

向所述风扇控制板发送预设风扇调节信号以控制所述风扇按照预设转速转动。

可选的，所述预设转速为所述风扇的最大转速。

可选的，所述风扇调节信号为脉冲宽度调制PWM信号。

可选的，所述控制器为以下任意一种：

单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA和数字信号处理器DSP。

本申请还提供了一种风扇控制方法，应用于上述任一项所述的风扇控制系统，所述方法包括：

当BMC正常向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照所述风扇调节信号运行；

当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制所述风扇按照预设转速运行。

可选的，所述方法还包括：

实时监测所述BMC的通用输入/输出口GPIO的电平状态以判断所述BMC是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号。

本申请还提供了一种服务器，所述服务器应用上述任一项所述的风扇控制系统实现对风扇的控制。

与现有技术相比，本申请所述方法至少具有以下优点：

该风扇控制系统包括控制器和连接器，其中，控制器的第一端连接风扇控制板，控制器的另一端通过连接器连接基板控制管理器BMC，利用控制器与BMC连接时，控制器占用BMC的接口数量一般固定不变且数量较小，可以避免了连接器上的多个风扇端子均直接通过连接器连接BMC时占用数量较大接口，以便选择体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度；控制器当所述BMC停止向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行，防止了服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种风扇控制系统的结构图；

图2为本申请实施例二提供的另一种风扇控制系统的结构图；

图3为本申请实施例三提供的一种风扇控制方法的流程图；

图4为本申请实施例四提供的一种服务器的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

本申请实施例一提供了一种风扇控制系统，下面结合附图具体说明。

参见图1，该图为本申请实施例一提供的一种风扇控制系统的结构图。

该风扇系统用于控制服务器风扇，其中服务器上可以具有一个或多个风扇端子，本申请对风扇端子的数量不作具体限定，服务器还具有风扇控制板103，通过风扇控制板103实现对各个风扇端子数据的收集以及将风扇的调节信号发送向各个风扇端子。服务器上的BMC104可以用于识别风扇端子是否在位，进而判断是否需要为风扇端子供电，还能用于实时监测服务器系统的温度并通过风扇调节信号控制各个风扇端子的转速。

该风扇控制系统包括：控制器101和连接器102。

控制器101的第一端连接风扇控制板103，控制器101的另一端通过连接器102连接基板控制管理器BMC104。

控制器101的第一端通过与风扇控制板103连接，即与风扇电路板103上各个风扇端子连接，能够通过控制器101并行地接收风扇端子传输的风扇在位信号，还能通过控制器101并行地将风扇调节信号发送向各个风扇端子，其中，风扇调节信号可以为PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)信号，该信号包括了风扇的转速信息。

连接器102用于实现控制器101和BMC104的信息沟通。

控制器101的另一端与BMC104连接时占用连接器102的接口数量固定，与风扇端子的数量无关，因此当风扇控制板101上具有多个风扇端子时，可以有效节省连接风扇控制板101和BMC104时占用连接器102的端口数量，因此可以选择体积小的连接器102，减少了占用的空间，降低了电路设计的复杂度。

当BMC104正常工作时，BMC104能够监测系统的温度，通过控制风扇调节信号进而调节风扇的转速，BMC104将作用于各个风扇调节信号通过连接器102串行地发送向控制器101，控制器101将风扇调节信号并行发送向各个风扇端子。

控制器101当BMC104停止向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行。

控制器101可以代替BMC104向各个风扇发送预设风扇调节信号以控制各个风扇按照预设转速运转。

在一种可能的实现方式中，可以控制所有风扇全速转速，防止服务器的温度过热，可以理解的是，还可以控制风扇以最大转速的预设比例进行转动，例如预设比例可以为95％或90％等，本申请对此不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中，考虑到为服务器的不同模块散热的风扇端子转速之间存在差异，可以为风扇端子分别设定不同的预设转速，在防止服务器温度过热时还能够节省功率，降低电路负载。

在又一种可能的实现方式中，可以将BMC故障发生前，即仍处于正常工况时的一段预设时间内的风扇控制信号作为继续控制风扇转动的信号。

本申请实施例提供的风扇控制系统包括控制器和连接器，其中，控制器的第一端连接风扇控制板，控制器的另一端通过连接器连接基板控制管理器BMC，利用控制器与BMC连接时，控制器占用BMC的接口数量一般固定不变且数量较小，可以避免了连接器上的多个风扇端子均直接通过连接器连接BMC时占用数量较大接口，以便选择体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度；控制器当所述BMC停止向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行，能够防止服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。

实施例二：

本申请实施例二还提供了另一种风扇控制系统，下面结合附图具体说明。

参见图2，该图为本申请实施例二提供的另一种风扇控制系统的结构图。

该系统包括：CPLD201和连接器202。

本实施例以风扇控制板101上设置有16个风扇端子为例进行说明，可以理解的是，风扇控制板上还可以设置其他数量的风扇端子。

其中，该系统以控制器为CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)为例进行说明，可以理解的是，控制器还可以为单片机、FPGA(Field-programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)和DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)中的一种或多种的组合，本申请对此不作具体限定。

BMC204上的GPIO(General Purpose Input/Output，通用输入/输出)口通过连接器202与CPLD201连接。

CPLD201可以实时监测BMC204的GPIO口的电平状态以判断所述BMC204是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号。

例如当BMC204正常工作时，GPIO口的电平为高电平，当BMC204故障停止工作时，GPIO口的电平为低电平，若CPLD201监测到GPIO口的电平为低电平，则可确定BMC204发生故障。

可以理解的是，上例仅为一种可能的实现方式，GPIO口的电平状态与BMC204的工作状态还可以存在其他对应关系，例如当BMC204正常工作时，GPIO口的电平为低电平，当BMC204故障停止工作时，GPIO口的电平为高电平等，本申请不再一一赘述。

图2提供的连接器202中包括：I²C(Inter－Integrated Circuit，集成电路总线)。I²C一般有两根信号线，一根是双向的数据线，另一根是时钟线，串行数据通过数据线进行传输，时钟线用于提供相应的时钟信号以便控制器和BMC进行传输数据的串并变换。

进一步的，当CPLD201判断BMC204正常工作时，CPLD201通过I²C将并行接收的风扇在位信号转化为串行数据发送向BMC204，BMC204通过I²C将风扇调节信号以串行方式发送向CPLD201，CPLD201将风扇调节信号转化成并行信号发送向每个风扇端子。

BMC204还可以通过CPLD201获取风扇的当前转速信号以实时监测风扇的转速，并在服务器的界面上进行显示。

当CPLD201判断BMC204出现故障停止工作时，CPLD201向所述风扇控制板发203送预设风扇调节信号以控制所述风扇按照预设转速转动，所述预设转速为所述风扇的最大转速，保证服务器不会因为过热而关机。

利用本申请实施例提供的风扇控制系统，结合图2所示，连接器采用的I²C占用两个连接口，控制器监测GPIO口的电平需要占用一个GPIO口，即总共占用3个接口，且占用的接口数量与风扇控制板上风扇端子的数量无关，当风扇控制板上的风扇端子数量大于3时，本申请与现有技术中每个风扇端子在连接时都需要占用连接器的端口相比，能够减少风扇控制板与BMC之间连接时占用连接器和BMC上的接口数量，并且风扇端子的数量越多，节省占用的端口数量越多，便于选择体积小、成本低的连接器，同时减少占用BMC上的接口，降低了电路设计时的复杂度，还能够在BMC故障时，继续控制风扇转动，防止服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。

实施例三：

本申请实施例三还提供了一种风扇控制方法，该方法可以应用于本申请提供的风扇控制系统，下面结合附图具体说明。

参见图3，该图为本申请实施例三提供的一种风扇控制方法的流程图。

该方法包括以下步骤：

S301：当BMC正常向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照所述风扇调节信号运行。

控制器当判断BMC正常工作时，将并行接收的风扇在位信号转化为串行数据发送向BMC，同时BMC实时监测服务器各个模块的温度。控制器接收BMC以串行方式发送的风扇调节信号，再将风扇调节信号转化成并行信号发送向每个风扇端子。

S302：当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制所述风扇按照预设转速运行。

当控制器判断BMC因为故障停止工作时，控制器代替BMC向风扇控制板发送预设风扇调节信号以控制所述风扇按照预设转速转动。

在一种可能的实现方式中，可以控制所有风扇全速转速，防止服务器的温度过热，可以理解的是，还可以控制风扇以最大转速的预设比例进行转动，例如预设比例可以为95％或90％等，本申请对此不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中，考虑到为服务器的不同模块散热的风扇端子转速之间存在差异，可以为风扇端子分别设定不同的预设转速以降低电路负载。

在又一种可能的实现方式中，可以将BMC故障发生前，即仍处于正常工况时的一段预设时间内的风扇控制信号作为继续控制风扇转动的信号。

进一步的，还可以通过实时监测所述BMC的通用输入/输出口GPIO的电平状态以判断所述BMC是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号，具体原理可以参见实施例二中的说明，在此不再赘述。

利用本申请实施例提供的风扇控制方法，能够在BMC故障时，继续控制风扇转动，防止服务器因为过热而关机，提升了服务器系统的稳定性。

实施例四：

基于上述实施例提供的风扇控制系统，本申请实施例四还提供了一种服务器，该服务器应用本申请提供的风扇控制系统实现对风扇的控制，下面结合附图具体说明。

参见图4，该图为本申请实施例四提供的一种服务器的结构图。

本申请实施例提供的服务器400应用本申请提供的风扇控制系统401实现对风扇的控制，风扇控制系统401包括控制器和连接器，其中，控制器的第一端连接风扇控制板，控制器的另一端通过连接器连接基板控制管理器BMC，利用控制器与BMC连接时，控制器占用BMC的接口数量一般固定不变且数量较小，可以避免了连接器上的多个风扇端子均直接通过连接器连接BMC时占用数量较大接口，以便选择体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度；控制器当所述BMC停止向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行，能够防止服务器因为过热而关机。

本申请实施例提供的服务器，能够使用体积小、成本低的连接器，降低了电路设计时的复杂度，还能够在BMC故障时，继续控制风扇转动，防止自身因为过热而关机，稳定性高。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种风扇控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制器和连接器；

所述控制器的第一端连接风扇控制板，所述控制器的另一端通过所述连接器连接基板控制管理器BMC；

所述控制器，用于当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照预设转速运行；

所述连接器，用于实现所述控制器和所述BMC的信息沟通。

2.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述控制器还用于实时监测所述BMC的通用输入/输出口GPIO的电平状态以判断所述BMC是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号。

3.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述连接器包括：集成电路总线I²C；

所述用于实现所述控制器和所述BMC的信息沟通包括：

所述控制器通过I²C将并行接收的风扇在位信号转化为串行数据发送向所述BMC；

所述BMC通过I²C将所述风扇调节信号以串行方式发送向所述控制器。

4.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述控制风扇按照预设转速运行包括：

向所述风扇控制板发送预设风扇调节信号以控制所述风扇按照预设转速转动。

5.根据权利要求4所述的风扇控制系统，其特征在于，所述预设转速为所述风扇的最大转速。

6.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述风扇调节信号为脉冲宽度调制PWM信号。

7.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述控制器为以下任意一种：

单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA和数字信号处理器DSP。

8.一种风扇控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的风扇控制系统，所述方法包括：

当BMC正常向风扇控制板发送风扇调节信号时，控制风扇按照所述风扇调节信号运行；

当所述BMC停止向所述风扇控制板发送风扇调节信号时，控制所述风扇按照预设转速运行。

9.根据权利要求8所述的风扇控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时监测所述BMC的通用输入/输出口GPIO的电平状态以判断所述BMC是否停止向所述风扇控制板发送所述风扇调节信号。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器应用权利要求1-7任一项所述的风扇控制系统实现对风扇的控制。