CN110557929A - 一种整机柜服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种整机柜服务器，包括：规格大于或等于预设的规格要求的散热装置，用于对整机机柜服务器进行集体散热；散热控制装置，用于采集所述散热装置周围的空气温度，根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数；以从噪声源上降低噪声；以及，设置在所述整机柜服务器上的降噪材料和/或降噪结构，用于从噪声传播途径上降低噪声。通过该实施例方案，实现了从噪声源上和噪声传播途径上两方面入手，综合调控散热装置，有效降低了整机柜服务器的噪声。

Description

一种整机柜服务器
技术领域
本发明实施例涉及设备降噪技术，尤指一种整机柜服务器。
背景技术
整机柜服务器是一种服务器的租用和托管方式，这种方式是将电源、散热、交换等非计算机IT体系结构模块集成在一个机柜中，它改变了传统服务器的部署和使用方式，可以根据用户的需求来灵活配置硬件平台，还可以降低成本，为用户带来了良好的使用体验。然而整机柜服务器的噪声问题是困扰用户的一个棘手问题，亟需研发一种整机柜服务器的降噪策略，有效降低整机柜服务器的噪声。
发明内容
本发明实施例提供了一种整机柜服务器，能够从噪声源上和噪声传播途径上两方面入手，综合调控散热装置，有效降低整机柜服务器的噪声。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种整机柜服务器，可以包括：
规格大于或等于预设的规格要求的散热装置，用于对整机机柜服务器进行集体散热；
散热控制装置，用于采集所述散热装置周围的空气温度，根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数；以从噪声源上降低噪声；以及，
设置在所述整机柜服务器上设置降噪材料和/或降噪结构，用于从噪声传播途径上降低噪声。
在本发明的示例性实施例中，所述散热装置可以包括：风扇；和/或，
所述散热装置的规格可以包括以下任意一种或多种：工作电流、工作电压、工作功率、出风量以及转速。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇时，所述散热装置周围的空气温度可以包括：所述风扇的进风温度；所述工作参数可以包括：所述风扇的转速。
在本发明的示例性实施例中，所述散热控制装置根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数可以包括：
随所述风扇的进风温度的增高，增大所述风扇的转速；随所述风扇的进风温度的降低，减小所述风扇的转速。
在本发明的示例性实施例中，所述散热控制装置还可以用于：实时监控整机柜进风量和/或服务器的主芯片温度，并根据所述整机柜进风量和/或所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇，所述工作参数为所述风扇的转速时，所述散热控制装置根据所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数可以包括：
当所述服务器的主芯片温度在第一温度范围内时，保持所述风扇的转速不变；
当所述服务器的主芯片温度上升到第二温度范围内时，控制所述风扇的转速随所述服务器的主芯片温度的上升而增加，直至所述转速达到最大转速；并在所述服务器的主芯片温度继续上升过程中保持所述最大转速不变。
在本发明的示例性实施例中，所述降噪结构可以包括：静压腔。
在本发明的示例性实施例中，所述静压腔的深度大于或等于150mm。
在本发明的示例性实施例中，所述降噪材料包括：吸声材料。
在本发明的示例性实施例中，所述吸声材料的厚度可以大于或等于30mm；和/或，所述吸声材料可以设置于机柜背板组件上和/或机柜柜体侧面。
本发明实施例的有益效果可以包括：
本发明实施例的整机柜服务器可以包括：规格大于或等于预设的规格要求的散热装置，用于对整机机柜服务器进行集体散热；散热控制装置，用于采集所述散热装置周围的空气温度，根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数；以从噪声源上降低噪声；以及，设置在所述整机柜服务器上的降噪材料和/或降噪结构，用于从噪声传播途径上降低噪声。通过该实施例方案，实现了从噪声源上和噪声传播途径上两方面入手，综合调控散热装置，有效降低了整机柜服务器的噪声。
本发明实施例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。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、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
附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。
图1为本发明实施例的整机柜服务器组成框图；
图2为本发明实施例的基于服务器的主芯片温度的调速曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种整机柜服务器1，可以包括：
规格大于或等于预设的规格要求的散热装置11，用于对整机机柜服务器进行集体散热；
散热控制装置12，用于采集所述散热装置周围的空气温度，根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数；以从噪声源上降低噪声；以及，
设置在所述整机柜服务器上设置降噪材料和/或降噪结构13，用于从噪声传播途径上降低噪声。
在本发明的示例性实施例中，所述散热装置11可以包括：风扇。
在本发明的示例性实施例中，噪音是由不规则振动产生，目前整机柜服务器声源主要是散热装置，如风扇；传播途径主要为机柜结构、空气等。因此，降噪设计可以围绕抑制噪声源、阻隔噪声传播途径等方面开展。
在本发明的示例性实施例中，下面首先从噪声源上入手，进行相应的噪声抑制设计。
在本发明的示例性实施例中，噪声源抑制方案原则即以最经济的风量保证散热效能。而风量与风扇规格以及风扇转速直接相关，进而与最终的预期噪音相关。
在本发明的示例性实施例中，一般更大规格的风扇可以以稍低的转速提供相同的风量。相比多单体、多产品自配风扇的传统机柜解决方案，整机柜服务器设计方案中可以采用大规格风扇组成的风扇墙(由多个或多组风扇组成)进行集中散热。同样服务器节点密度下可减少风扇数量93％、同时减少风扇功耗25％，可将机柜预期噪音由90dB降至80dB。
在本发明的示例性实施例中，基于上述原理，抑制噪声源，比如可以选择高效大尺寸、低风量的风扇。
所述散热装置11的规格可以包括以下任意一种或多种：工作电流、工作电压、工作功率、出风量以及转速。
在本发明的示例性实施例中，采用大规格风扇组成的风扇墙进行集中散热时，该大规格风扇可以满足以下任意一种或多种条件：
额定工作电流大于或等于预设的电流阈值；
额定工作电压大于或等于预设的电压阈值；
额定工作功率大于或等于预设的功率阈值；
最大出风量大于或等于预设的风量阈值；以及，
最大转速大于或等于预设的转速阈值。
在本发明的示例性实施例中，上述的电流阈值、电压阈值、功率阈值、风量阈值、转速阈值等均可以根据当前整机柜服务器的最大噪音频率进行设置，对于各个阈值的具体数值不做限制。
在本发明的示例性实施例中，另一方面，风扇、风量的配置，在进行设计时可以考虑严苛的高温、满负载环境，对应正常工作条件，则有非常大的冗余度。
在本发明的示例性实施例中，可以借助预设的调速方案，降低一般场合的风量、噪音。通过理论计算、结合热仿真、热测试，寻求不同工况下可满足散热要求的合适风量，从而使得散热风扇为了达到良好的散热目的，不用一直处于最大转速或最大风量下运行，即可得到相应条件下的最佳散热效果，从而相应使得风扇具有最佳降噪效果。
在本发明的示例性实施例中，预设的调速方案可以包括但不限于：环温辅助调速方案、闭环无极调速方案、多风扇脉宽调制PWM联调方案等。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇时，所述散热装置周围的空气温度可以包括：所述风扇的进风温度；所述工作参数可以包括：所述风扇的转速。
在本发明的示例性实施例中，本发明实施例方案可以在上述的调速方案的基础上，以风扇进风温度为判据，进行系统综合调控。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇时，所述散热控制装置根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数可以包括：
随所述风扇的进风温度的增高，增大所述风扇的转速；随所述风扇的进风温度的降低，减小所述风扇的转速。
在本发明的示例性实施例中，所述散热控制装置还可以用于：实时监控整机柜进风量和/或服务器的主芯片温度，并根据所述整机柜进风量和/或所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇，所述工作参数为所述风扇的转速时，所述散热控制装置根据所述整机柜进风量实时调整所述散热装置的工作参数可以包括：
随所述整机柜进风量的增高，减小所述风扇的转速；随所述风扇的进风温度的降低，增大所述风扇的转速。
在本发明的示例性实施例中，当所述散热装置为风扇，所述工作参数为所述风扇的转速时，所述散热控制装置根据所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数可以包括：
当所述服务器的主芯片温度在第一温度范围内时，保持所述风扇的转速不变；
当所述服务器的主芯片温度上升到第二温度范围内时，控制所述风扇的转速随所述服务器的主芯片温度的上升而增加，直至所述转速达到最大转速；并在所述服务器的主芯片温度继续上升过程中保持所述最大转速不变。
在本发明的示例性实施例中，如图2所示，给出了基于服务器的主芯片温度(可以为主芯片的壳温)的调速曲线示意图。在该示例性示意图中，预期的理想壳温为55℃，在环境温度为35℃时最低的风扇转速也至少为50％，随着芯片负载的提高，转速将逐渐提高至满转。
在本发明的示例性实施例中，图2实施例的具体调整方案包括：主芯片温度在第一温度范围内(如0-25℃)时，风扇的速率(转速)可以一直保持在25％的全速率下进行工作，主芯片温度上升到第二温度范围内(如25℃-55℃)时，风扇的速率可以根据主芯片温度的上升(从25℃上升到55℃)过程中逐渐将速率由全速率的25％，调节到全速率工作，并且调节过程中，速率的变化幅度(变化斜率)可以逐渐增大，例如，主芯片温度每上升10℃，速率变化斜率可以增加2％。风扇的速率上升到全速率以后，可以保持全速率进行工作。
在本发明的示例性实施例中，噪声源抑制方案可以基于中央处理器CPU的整机柜服务器结构及散热特点，结合监控机柜进风量、监控主芯片温度以及风扇进风温度作为判据，对风扇参数进行系统性调控，从而达到在噪声源上降低噪声的目的。
在本发明的示例性实施例中，下面从噪声传播途径上入手，进行相应的噪声抑制设计。
在本发明的示例性实施例中，阻隔噪声传播途径可以包括被动降噪，如降噪结构和/或降噪材料的设置。例如可以包括：吸声、消声结构和/或材料等。
在本发明的示例性实施例中，所述降噪结构可以包括：静压腔。
在本发明的示例性实施例中，所述静压腔的深度可以大于或等于150mm。
在本发明的示例性实施例中，本实施例的整机柜服务器被动降噪设计，可以与机柜结构相融合，引入吸声、消声设计。具体地，可以预留150mm深静压腔，除起到集流、导流作用以外，还能起到平衡压力、均匀气流的目的，可进一步提高风扇墙的运行稳定性和可靠性。
在本发明的示例性实施例中，所述降噪材料可以包括：吸声材料。
在本发明的示例性实施例中，所述吸声材料的厚度可以大于或等于30mm；和/或，所述吸声材料可以设置于机柜背板组件上和/或机柜柜体侧面。
在本发明的示例性实施例中，在机柜背板组件以及机柜柜体侧面可以设置厚度不小于30mm的高效吸声材料构成阻性吸声结构，该改进举措预期可以综合降低噪音4dB～6dB。
在本发明的示例性实施例中，已知噪音为对数表示法，当同规格风扇数量翻倍时，噪音增加约3dB。这意味着如果通过被动降噪技术降低噪音6dB，那么在同样的噪音指标下，部署的风扇数量可提高至4倍，允许的风量最大可提高至4倍，因此，整机柜散热片能力同样成倍提高。
在本发明的示例性实施例中，可以检测整机柜服务器的噪声频率的范围，根据所述噪声频率的范围确定所述吸声材料的类型、数量和/或尺寸(如厚度)。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种整机柜服务器，其特征在于，包括：
规格大于或等于预设的规格要求的散热装置，用于对整机机柜服务器进行集体散热；
散热控制装置，用于采集所述散热装置周围的空气温度，根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数；以从噪声源上降低噪声；以及，
设置在所述整机柜服务器上的降噪材料和/或降噪结构，用于从噪声传播途径上降低噪声。
2.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，
所述散热装置包括：风扇；和/或，
所述散热装置的规格包括以下任意一种或多种：工作电流、工作电压、工作功率、出风量以及转速。
3.根据权利要求2所述的整机柜服务器，其特征在于，当所述散热装置为风扇时，所述散热装置周围的空气温度包括：所述风扇的进风温度；所述工作参数包括：所述风扇的转速。
4.根据权利要求3所述的整机柜服务器，其特征在于，所述散热控制装置根据所述空气温度实时调整所述散热装置的工作参数包括：
随所述风扇的进风温度的增高，增大所述风扇的转速；随所述风扇的进风温度的降低，减小所述风扇的转速。
5.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，所述散热控制装置还用于：实时监控整机柜进风量和/或服务器的主芯片温度，并根据所述整机柜进风量和/或所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数。
6.根据权利要求5所述的整机柜服务器，其特征在于，当所述散热装置为风扇，所述工作参数为所述风扇的转速时，所述散热控制装置根据所述服务器的主芯片温度实时调整所述散热装置的工作参数包括：
当所述服务器的主芯片温度在第一温度范围内时，保持所述风扇的转速不变；
当所述服务器的主芯片温度上升到第二温度范围内时，控制所述风扇的转速随所述服务器的主芯片温度的上升而增加，直至所述转速达到最大转速；并在所述服务器的主芯片温度继续上升过程中保持所述最大转速不变。
7.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，所述降噪结构包括：静压腔。
8.根据权利要求7所述的整机柜服务器，其特征在于，所述静压腔的深度大于或等于150mm。
9.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，所述降噪材料包括：吸声材料。
10.根据权利要求9所述的整机柜服务器，其特征在于，所述吸声材料的厚度大于或等于30mm；和/或，
所述吸声材料设置于机柜背板组件上和/或机柜柜体侧面。
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