CN111120383A - 一种设备风扇的控制方法、控制装置、交换机及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设备风扇的控制方法，利用设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器来接收上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据风扇转速控制命令控制各风扇模块的风扇转速，同时接收风扇模块的监控数据，根据监控数据计算各风扇模块的实际风扇转速，将实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录转速异常的风扇模块的信息，将对风扇的控制任务以及监控任务转移到协处理器上完成，使上位处理器可以有更多的资源投入到其他关键处理任务的处理上，更有利于在设备规格扩展后的整机控制以及对风扇模块的个性化控制，提高了设备的处理效率。本发明还公开了一种设备风扇的控制装置、交换机及存储介质，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，特别是涉及一种设备风扇的控制方法、控制装置、交换机及存储介质。
背景技术
随着信息技术的发展，服务器处理的数据量也呈爆发式增长。随着服务器处理能力的增强，服务器整机的功耗也大幅提高，因此服务器整机设计中必须加入大量的风扇才能满足散热要求。
在服务器中，通常采用BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)实现对风扇模块的控制，当BMC出现故障时，则需要将对风扇的控制任务转交给设备的CPU完成。BMC/CPU上设有用于控制风扇的硬件接口用于输出风扇控制信号，根据设备中的温度传感器测得的温度信息计算出对应的风扇转速，转换成PWM控制信号输入风扇模块中进行对风扇转速的控制。
随着设备风扇数量的增加，BMC/CPU上所设的风扇控制接口已经远远无法满足对所有风扇一对一的控制，只能通过CPLD等器件进行拓展，实现对风扇的批量控制，或切换不同的风扇与BMC/CPU直连以测量风扇的实际转速，这给BMC/CPU带来巨大压力，使得BMC/CPU需要分散许多的处理能力用于监控外围设备，而对其他关键处理任务的处理效率较低。
如何优化服务器中的风扇控制方案，提高设备BMC/CPU处理效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备风扇的控制方法、控制装置、交换机及存储介质，用于优化服务器中的风扇控制方案，提高设备BMC/CPU处理效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种设备风扇的控制方法，基于设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器，所述控制方法包括：
接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速；
接收所述风扇模块的监控数据，根据所述监控数据计算各所述风扇模块的实际风扇转速，将所述实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息。
可选的，所述接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速，具体为：
接收所述上位处理器发送的PWM控制信号，并以所述PWM控制信号控制各所述风扇模块的风扇转速。
可选的，所述接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制所述风扇模块的风扇转速，具体包括：
接收所述上位处理器发送的风扇转速级数；
根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速。
可选的，还包括：
调整对所述转速异常的风扇模块的PWM控制信号。
可选的，在所述根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速之前，还包括：
获取各所述风扇模块的类型信息；
相应的，所述根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速，具体包括：
根据所述风扇转速级数和所述风扇模块的类型信息生成所述风扇的PWM控制信号；
将所述PWM控制信号发送至对应的风扇模块以控制所述对应的风扇模块的风扇转速。
可选的，所述上位处理器包括所述设备的CPU和所述设备的BMC，所述协处理器与所述上位处理器之间通过I2C总线连接。
可选的，所述协处理器具体为CPLD或FPGA。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种设备风扇的控制装置，包括：
转速控制单元，用于接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速；
转速监控单元，用于接收所述风扇模块的监控数据，根据所述监控数据计算各所述风扇模块的实际风扇转速，以供所述上位处理器查看各所述风扇模块的实际风扇转速。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种交换机，包括上位处理器和协处理器；
其中，所述协处理器的第一端与所述上位处理器连接，所述协处理器的第二端与交换机的风扇模块连接；
所述协处理器用于执行如上述任意一项所述设备风扇的控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述设备风扇的控制方法的步骤。
本发明所提供的设备风扇的控制方法，利用设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器来接收上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据风扇转速控制命令控制各风扇模块的风扇转速，同时接收风扇模块的监控数据，根据监控数据计算各风扇模块的实际风扇转速，将实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息，将对风扇的控制任务以及监控任务转移到协处理器上完成，使上位处理器可以有更多的资源投入到其他关键处理任务的处理上，更有利于在设备规格扩展后的整机控制以及对风扇模块的个性化控制，提高了设备的处理效率。本发明还提供一种设备风扇的控制装置、交换机及存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种设备风扇的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种设备风扇的控制方法、控制装置、交换机及存储介质，用于优化服务器中的风扇控制方案，提高设备BMC/CPU处理效率。
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。
图1为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制方法的流程图。
本发明实施例提供的设备风扇的控制方法基于图1所示的设备风扇的控制系统实现，通过设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器执行对风扇转速的控制任务以及对风扇转速的监控任务，分担了原本需要由上位处理器执行的任务，使得上位处理器可以将更多的资源投入到其他关键处理任务的处理上。其中，上位处理器具体为设备的CPU和设备的BMC，协处理器可以为为了实现本发明实施例提供的设备风扇的控制方法而设置的协处理器，也可以采用设备中通常存在的CPLD或PFGA。
在现有技术中，设备的CPU/BMC与风扇模块之间往往也通过CPLD连接，但CPLD仅起到透传数据的作用。以BMC控制为例，BMC根据温度传感器测得的温度计算得到风扇转速值，根据风扇转速值生成PWM控制信号输送到风扇模块，CPLD在其中只起到传输PWM控制信号的作用，而不会对PWM控制信号做任何改动。风扇模块会反馈TACH信号，CPLD也只是起到传输TACH信号的作用，TACH信号最终传到BMC，BMC根据TACH信号计算风扇的实际转速。
因此，本发明实施例基于CPLD等作为协处理器的可编程功能，将风扇模块的控制任务转移到协处理器完成，从而节约BMC等上位处理器的资源。
在图1所示的设备风扇的控制系统的基础上，基于设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器，本发明实施例提供的设备风扇的控制方法包括：
S201：接收上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据风扇转速控制命令控制各风扇模块的风扇转速。
在具体实施中，步骤S201具体为：
接收上位处理器发送的PWM控制信号，并以PWM控制信号控制各风扇模块的风扇转速。
由于连接于同一协处理器上的多个风扇模块通常为联动工作的模块，为方便执行，步骤S201可以参照现有技术，协处理器在执行风扇控制任务时仍作为传输工具，将上位处理器发送的PWM控制信号发送至连接的各风扇模块，从而统一控制各风扇模块的转速。
S202：接收风扇模块的监控数据，根据监控数据计算各风扇模块的实际风扇转速，将实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息。
在具体实施中，风扇模块的监控信号具体可以包括风扇模块的TACH信号和在位信号。风扇模块的TACH信号是PDM(Pulse Density Modulation，脉冲密度调制)信号，风扇转速越快PDM的周期越小，一分钟内测得的TACH信号的周期数越多。协处理器测量的转速单位是RPM。协处理器检测每一个风扇模块中风扇的实际转速并内建寄存器，并根据上位处理器发送的PWM控制信号计算得到风扇转速阈值，将根据TACH信号计算得到的风扇模块的实际风扇转速与风扇转速阈值对比，根据对比结果来判断风扇模块是否正常，并将转速异常的风扇模块的信息存储于故障中断标记寄存器中，上位处理器可以到故障中断标记寄存器中读取转速异常的风扇模块的信息。
本发明实施例提供的设备风扇的控制方法，利用设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器来接收上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据风扇转速控制命令控制各风扇模块的风扇转速，同时接收风扇模块的监控数据，根据监控数据计算各风扇模块的实际风扇转速，将实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息，将对风扇的控制任务以及监控任务转移到协处理器上完成，使上位处理器可以有更多的资源投入到其他关键处理任务的处理上，更有利于在设备规格扩展后的整机控制以及对风扇模块的个性化控制，提高了设备的处理效率。
图3为本发明实施例提供的另一种设备风扇的控制方法的流程图。
在上述实施例中公开了协处理器在执行风扇控制任务时可以继续作为传输单元传输上位处理器生成的PWM控制信号。上位处理器计算得到PWM控制信号是先根据温度传感器测得温度确定所需风扇转速的级数(通常为0～255级调速)，再根据风扇转速级数计算得到PWM控制信号。为进一步减轻上位处理器控制风扇模块的压力，在本发明实施例提供的另一实施例中，步骤S201具体包括：
S301：接收上位处理器发送的风扇转速级数。
S302：根据风扇转速级数生成PWM控制信号，将PWM控制信号发送至风扇模块以控制风扇模块的风扇转速。
在具体实施中，在协处理器中预先载入计算程序，实现将风扇转速级数转换为PWM控制信号的功能。例如，上位处理器发送的风扇转速级数为128级，协处理器计算得到PWM控制信号的占空比为50％，将生成的PWM控制信号输出给风扇模块，风扇起转，风扇模块根据PWM控制信号的占空比调速。
由于设备在设计时通常会选用几款规格相近的风扇做替代料，不同厂家的风扇因用料和调校的不同，其控制精度存在差异，而即使是同一厂家生产的风扇，在不同时期生产同一类型的风扇也难免存在差异。若采用现有技术中以统一的PWM控制信号控制风扇转速的方案，则体现到每个风扇模块上，可能会造成各风扇模块的实际风扇转速不同的问题，严重情况下会直接出现某些风扇无风的状况，导致设备整机散热效率下降。现有技术中采用BMC或CPU无法实现对每个风扇模块的控制，而在本发明实施例中采用协处理器控制风扇模块的前提下，有条件实现对每个风扇模块的单独控制。因此，在上述步骤的基础上，本发明实施例提供的设备风扇的控制方法还可以包括：
S303：调整对所述转速异常的风扇模块的PWM控制信号。
在风扇模块运行之初，协处理器根据风扇转速级数计算得出PWM控制信号，统一发送给各风扇模块，使各风扇模块在相同的PWM控制信号下运行。在风扇模块的运行过程中，协处理器根据风扇模块反馈的TACH信号计算得到实际风扇转速，与根据风扇转速级数计算得到的风扇转速阈值对比，当对比结果超出预设阈值时，相应的调整输出给该风扇模块的PWM控制信号，使得各风扇模块的实际风扇转速相同。
另外，还可以在风扇模块运行之初就差异化控制风扇模块。在步骤S302之前，还包括：
获取各风扇模块的类型信息；
相应的，步骤S302具体包括：
根据风扇转速级数和风扇模块的类型信息生成风扇的PWM控制信号；
将PWM控制信号发送至对应的风扇模块以控制对应的风扇模块的风扇转速。
在具体实施中，风扇模块的类型信息可以为上位处理器写入协处理器或预先存储于协处理器的，为保证信息正确，由于风扇模块中通常设有FRU存储单元，其中存有风扇模块的厂家信息等内容，协处理器可以在FRU存储单元中获取风扇模块的类型信息，根据预设的风扇模块的类型信息与PWM控制信号的计算规则计算计算对每个风扇模块的PWM控制信号，以便于各风扇模块在运行之初就趋于以同样的实际风扇转速运行。
在现有技术中，CPLD作为传输单元时与BMC/CPU通信时采用多个控制信号线连接。如对于连接风扇模块的CPLD来说，BMC/CPU与CPLD之间有传输PWM控制信号的信号线和传输TACH信号的信号线，当设有多个风扇控制接口时，则对应设置多组信号线。当CPLD通过看门狗功能获知BMC出现故障时，将风扇的控制信号的传输切换到CPU上，而当BMC恢复正常后，又需要重新切换回BMC。在对风扇模块的控制权进行主备切换时，需要CPLD参与风扇控制主备判断，并切换风扇控制权到CPU，形成了整机软硬件设计的一个难点。
因此，在上述实施例的基础上，在本发明实施例提供的设备风扇的控制方法中，协处理器与上位处理器之间通过I2C总线连接。通过I2C总线，BMC与CPU的主备切换不会干扰CPLD的运行，且能够实现一次性读取所有风扇模块的运行状态，简化了BMC/CPU主备切换流程。
在此基础上，当需要在Web界面显示风扇模块的监控数据时，上位处理器可以通过I2C总线在协处理器中读取每个风扇模块的实际风扇转速。
上文详述了设备风扇的控制方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的设备风扇的控制装置、交换机及存储介质。
图4为本发明实施例提供的一种设备风扇的控制装置的结构示意图。
如图4所示，本发明实施例提供的设备风扇的控制装置包括：
转速控制单元401，用于接收上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据风扇转速控制命令控制各风扇模块的风扇转速；
转速监控单元402，用于接收风扇模块的监控数据，根据监控数据计算各风扇模块的实际风扇转速，将实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
进一步的，本发明实施例还提供一种交换机，包括上位处理器和协处理器；
其中，协处理器的第一端与上位处理器连接，协处理器的第二端与交换机的风扇模块连接；
协处理器用于执行如上述任意一项实施例所述的设备风扇的控制方法的步骤，效果如上。
需要说明的是，以上所描述的装置、设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
为此，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如设备风扇的控制方法的步骤。
该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例中提供的存储介质所包含的计算机程序能够在被处理器执行时实现如上所述的设备风扇的控制方法的步骤，效果同上。
以上对本发明所提供的一种设备风扇的控制方法、控制装置、交换机及存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、交换机及存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种设备风扇的控制方法，其特征在于，基于设于上位处理器和设备的风扇模块之间的协处理器，所述控制方法包括：
接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速；
接收所述风扇模块的监控数据，根据所述监控数据计算各所述风扇模块的实际风扇转速，将所述实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速，具体为：
接收所述上位处理器发送的PWM控制信号，并以所述PWM控制信号控制各所述风扇模块的风扇转速。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制所述风扇模块的风扇转速，具体包括：
接收所述上位处理器发送的风扇转速级数；
根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：
调整对所述转速异常的风扇模块的PWM控制信号。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速之前，还包括：
获取各所述风扇模块的类型信息；
相应的，所述根据所述风扇转速级数生成PWM控制信号，将所述PWM控制信号发送至所述风扇模块以控制所述风扇模块的风扇转速，具体包括：
根据所述风扇转速级数和所述风扇模块的类型信息生成所述风扇的PWM控制信号；
将所述PWM控制信号发送至对应的风扇模块以控制所述对应的风扇模块的风扇转速。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述上位处理器包括所述设备的CPU和所述设备的BMC，所述协处理器与所述上位处理器之间通过I2C总线连接。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述协处理器具体为CPLD或FPGA。
8.一种设备风扇的控制装置，其特征在于，包括：
转速控制单元，用于接收所述上位处理器发送的风扇转速控制命令，根据所述风扇转速控制命令控制各所述风扇模块的风扇转速；
转速监控单元，用于接收所述风扇模块的监控数据，根据所述监控数据计算各所述风扇模块的实际风扇转速，将所述实际风扇转速与预设的风扇转速阈值进行对比，记录根据对比结果确定为转速异常的风扇模块的信息。
9.一种交换机，其特征在于，包括上位处理器和协处理器；
其中，所述协处理器的第一端与所述上位处理器连接，所述协处理器的第二端与交换机的风扇模块连接；
所述协处理器用于执行如权利要求1至7任意一项所述设备风扇的控制方法的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述设备风扇的控制方法的步骤。
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