CN112328033A

CN112328033A - 一种bmc中的风扇自动控制方法及相关设备

Info

Publication number: CN112328033A
Application number: CN202011336908.1A
Authority: CN
Inventors: 刘洋
Original assignee: Embedway Technologies Shanghai Corp
Current assignee: Embedway Technologies Shanghai Corp
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-02-05

Abstract

本发明提供一种BMC中的风扇自动控制方法及相关设备，方案首先获取CPU温度，在判定CPU温度没有超出第一预设上限值时，获取主板入风口温度，基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比，基于所述占空比调节散热风扇转速，实现了根据系统散热需求调节系统散热风扇的功率的目的。

Description

一种BMC中的风扇自动控制方法及相关设备

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种BMC中的风扇自动控制方法及相关设备。

背景技术

基板管理控制器(Baseboard Management Controller，以下简称BMC)，独立于CPU,BMC自己就是一个小的嵌入式系统，只要主板接通AC电源，BMC就可以工作，并且不受BIOS和CPU的影响。工作开始后，BMC可以监测主板的各个sensor传感器，包含风扇，温度等，可以主动的进行报警和干预系统运行。

市场上的主流服务器或者交换机中都在主板上放置了BMC芯片和温度传感器。同时这些机箱都安装了系统风扇进行给系统散热。这些风扇在通电后都会有一个默认的占空比的转速。如果一直保持这个转速的话，温度过高时，存在转速过低，不能有效的给系统散热；温度过低时，又存在风扇转速过大，造成功耗浪费的问题。

因此，如何基于系统的散热需求，调节系统风扇的功率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种BMC中的风扇自动控制方法及相关设备，以实现根据系统散热需求调节系统散热风扇的功率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种BMC中的风扇自动控制方法，包括：

获取CPU温度；

判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

当所述CPU温度没有超出所述第一预设上限值时，获取主板入风口温度；

基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比；

基于所述占空比调节散热风扇转速。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制方法中，还包括：

当所述CPU温度超出所述第一预设上限值时，控制计数器计数值加1，控制所述散热风扇全功率运行，直至所述CPU温度小于第二预设上限值为止，当所述计数器的计数值达到目标值时，控制系统关机，以保证CPU不被烧毁。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制方法中，当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制方法中，还包括：

基于预设映射关系，获取与所述CPU温度相匹配的CPU温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率，基于所述温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率对所述CPU温度和主板入风口温度进行扫描。

一种BMC中的风扇自动控制装置，包括：

第一温度采集单元，用于获取CPU温度；

温度判断单元，用于判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

第二温度采集单元，用于当所述CPU温度没有超出所述第一预设上限值时，获取主板入风口温度；

占空比调整单元，用于基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比；

第一转速调节单元，用于基于所述占空比调节散热风扇转速。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制装置中，还包括：

第二转速调节单元，用于当所述CPU温度超出所述第一预设上限值时，控制计数器计数值加1，控制所述散热风扇全功率运行，直至所述CPU温度小于第二预设上限值为止，当所述计数器的计数值达到目标值时，控制系统关机，以保证CPU不被烧毁。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制装置中，所述第二转速调节单元还用于：当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止。

可选的，上述BMC中的风扇自动控制装置中，还包括：

扫描频率计算单元，用于基于预设映射关系，获取与所述CPU温度相匹配的CPU温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率，基于所述温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率对所述CPU温度和主板入风口温度进行扫描。

一种存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，

以执行上述任一项所述的BMC中的风扇自动控制方法中的步骤。

一种BMC中的风扇自动控制设备，包括：存储器和处理器；

所述存储器存储有适于所述处理器执行的程序；

所述处理器，用于执行所述程序，以实现如上述任一项所述的风扇自动控制方法的各个步骤。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案中，首先获取CPU温度，在判定CPU温度没有超出第一预设上限值时，获取主板入风口温度，基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比，基于所述占空比调节散热风扇转速，实现了根据系统散热需求调节系统散热风扇的功率的目的。

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为应用本申请公开的BMC中的风扇自动控制方案的BMC芯片的连接关系示意图；

图2为本申请实施例公开的BMC中的风扇自动控制方法的流程示意图；

图3为应用本申请公开的BMC中的风扇自动控制方案的AST2400的连接关系示意图；

图4为本申请另一实施例公开的BMC中的风扇自动控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例公开的BMC中的风扇自动控制装置的结构示意图；

图6为本申请实施例公开的BMC中的风扇自动控制设备的结构示意图。

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。

本申请实施例公开的技术方案，可以应用于主板中，该主板集成有BMC模块、温度探测芯片和风扇插槽，支持温度读取和风扇的装填监控以及控制风扇的占空比等功能，该主板可以应用于服务器、数据存储控制器等设备。

在本方案中，参见图1所示，本方案提供的策略应用于BMC芯片中，所述BMC芯片具有温度读取功能和风扇控制功能，所述BMC芯片通过温度探测芯片读取主板入风口温度，基于所述主板入风口温度调节风扇占空比，从而实现调节风扇转速的目的。

本方案中，在基于所述主板入风口温度调节风扇占空比时，为了能够更好地对所述主板起到温度调节的效果，在产品做好以后，可以在主板上的温度探测芯片上连接专门的仪器，然后将主板放置在温箱里面，进行环境温度和风扇占空比的测试。以获取最佳的主板入风口温度和风扇占空比搭配值，将该搭配比值作为预设的映射关系进行存储。

具体的，参见图2所示，本申请实施例公开的BMC中的风扇自动控制方法，可以包括：

步骤S101：获取CPU温度；

在本方案中，可以依据预设的扫描频率获取CPU温度，例如，在本方案中，可以每隔1秒获取一次CPU温度，进一步的，在本方案中，还可以基于所述CPU温度调节CPU温度的扫苗频率，在本方案中，所述CPU温度的扫描频率可以和采集到的CPU温度之间为正比例关系，所述CPU温度越高，所述CPU温度的采集频率越高。

在本方案中，参见图3，可以采用AST2400芯片作为BMC芯片来使用，BMC芯片的代码烧录在Winbond Flash里面。AST2400芯片通过SPI接口和Winbond Flash相连。AST2400芯片通过I2C接口连接硬件温度传感器LM75，所述温度传感器LM75用于读取主板入风口温度值，将读取到的温度值存储在寄存器上，AST2400芯片通过读取LM75上的寄存器，获取主板入风口温度值sensor。AST2400芯片通过PECI接口和CPU连接，读取CPU的温度值。AST2400芯片和散热风扇之间通过PWM信号线连接，通过调节PWM信号的频率调节散热风扇的占空比。

步骤S102：判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

在本申请实施例公开的技术方案中，可以预先设置一个温度上限值，当所述CPU温度超出高第一预设上限值时，可能会因为温度过高而被损坏，因此需要预先设置一个第一预设上限值，当CPU温度高于或连续多次高于所述第一预设上限值时，控制散热风扇全功率运行，如果所述CPU温度低于所述第一预设上限值时，执行步骤S103；

步骤S103：当所述CPU温度没有超出所述第一预设上限值时，获取主板入风口温度；

在本方案中，可以通过预设的温度探测芯片检测所述主板入风口温度，在本方案中，所述主板入风口温度可以指的是单次采集到的主板入风口温度，也可以是连续多次采集到的主板入风口问的平均值，例如，本方案中，可以每隔1秒采集一次主板入风口温度，求取连续三次采集到的主板入风口温度的平均值作为本方案中后续数据处理计算过程中用到的主板入风口温度。

步骤S104：基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比；

在本方案中，在获取到所述主板入风口温度以后，基于该预设映射关系进行查找，得到与所述主板风扇入口温度相匹配的占空比，该预设映射关系中存储有不同的主板风扇入口温度对应的占空比，该预设映射关系可以以数据表的形式，也可以是计算公式的形式。

在本方案中，当获取到的所述占空比与当前散热风扇的占空比一致，不进行后续流程，否则，进行后续流程。

步骤S105：基于所述占空比调节散热风扇转速；

在本申请实施例公开的技术方案中，所述AST2400芯片上面可以提供PWM0～PWM7，一共8组脉冲信号，可以同时控制8组散热风扇的占空比。每组散热风扇上面可以连接1个或者多个风扇。

在本方案中，所述AST2400芯片可以通过调节PWM0～PWM7的占空比，调节扇热风扇的工作电流，进而调节所述散热风扇的转速，实现了基于不同的主板入风口温度调节散热风扇转速的目的。

参见图4，在本申请另一实施例公开的技术方案中，当所述CPU温度超出所述第一预设上限值时，执行步骤S201；

步骤S201：控制计数器计数值加1，表明CPU有因高温损坏的可能，控制所述散热风扇全功率运行，直至所述CPU温度小于第二预设上限值为止；

步骤S202：当所述计数器的计数值达到目标值时，表明所述CPU有较高的概率会因温度过高而被损坏，执行步骤S203；

步骤S203：控制系统关机，以保证CPU不被烧毁。所述目标值的具体值可以依据用户需求自行设定，例如，所述目标值可以为3或其他值，在本方案中，所述第一预设上限值可以和所述第二预设上限值相同，或者是，所述第一预设上限值大于所述第二预设上限值。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，假如有个扇热风扇突然出现故障，例如坏掉或者接触不好，亦或者被移除。此时，为了保持机箱的环境温度不会超温。本方案中，还可以把所有的剩余散热风扇的占空比设置为全速转(100％转速)。待此出现故障的散热风扇被修复或者更换后，继续执行本申请所提供的方法流程计算散热风扇的占空比，进而调节所有的散热风扇的转速。

进一步的，在CPU正常工况下，可以每隔M个采集周期采集一次所述CPU的温度，为了保证突发的情况，如果几个散热风扇突然同时出现停止工作，导致CPU的温度极速上升时。本申请可以在每个周期都探测CPU的温度。当CPU的温度第一次超过所述第一预设上限值时，设置所有的散热风扇全速转(占空比100％)。当CPU的温度连续三次超过第一预设上限值。BMC启动关机机制，保护CPU的安全性。

同时，本方案中，可以对每个扇热风扇的工况进行实时检测，当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止，以保证系统正常运行。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，所述CPU温度和主板入风口温度的采集频率可以依据CPU温度和主板入风口温度动态变化，当所述CPU温度和主板入风口温度发生变化时，所述CPU温度和主板入风口温度的采集频率随之变化，所述CPU温度和主板入风口温度的采集频率可以依据CPU温度和主板入风口温变化的关系可以存储于所述预设映射关系中，因此在本方案中，还可以，基于预设映射关系，获取与所述CPU温度相匹配的CPU温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率，基于所述温度扫描频率和主板入风口温度扫描频率对所述CPU温度和主板入风口温度进行扫描。

对应于上述方法，本实施例公开了一种BMC中的风扇自动控制装置，该装置中的各个单元的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容，下面对本发明实施例提供的BMC中的风扇自动控制装置进行描述，下文描述的BMC中的风扇自动控制装置与上文描述的BMC中的风扇自动控制方法可相互对应参照。

参见图5，所述BMC中的风扇自动控制装置，包括：

第一温度采集单元100，温度判断单元200，第二温度采集单元300，占空比调整单元400和第一转速调节单元500。

第一温度采集单元100，其与上述方法中步骤S101相对应，用于获取CPU温度；

温度判断单元200，其与上述方法中步骤S102相对应，用于判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

第二温度采集单元300，其与上述方法中步骤S103相对应，用于当所述CPU温度没有超出所述第一预设上限值时，获取主板入风口温度；

占空比调整单元400，其与上述方法中步骤S104相对应，用于基于预设映射关系获取与所述主板入风口温度相匹配的占空比；

第一转速调节单元500，其与上述方法中步骤S105相对应，用于基于所述占空比调节散热风扇转速。

与上述方法相对应，上述装置还包括：

第二转速调节单元600，用于当所述CPU温度超出所述第一预设上限值时，控制计数器计数值加1，当所述计数器的计数值达到目标值时，控制所述散热风扇全功率运行，直至所述CPU温度小于第二预设上限值为止。

与上述方法相对应，所述第二转速调节单元600还用于：当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止。

与上述方法相对应，上述装置还包括：

本申请实施例提供的BMC中的风扇自动控制装置可以应用于BMC中的风扇自动控制设备中，如PC终端、云平台、服务器及服务器集群等。可选的，图6示出了BMC中的风扇自动控制装置的硬件结构框图，参照图6，BMC中的风扇自动控制装置的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4；

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信；

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：

获取CPU温度；

判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

基于所述占空比调节散热风扇转速。

可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

获取CPU温度；

判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

基于所述占空比调节散热风扇转速。

可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

综合上述方案，本申请实施例提供的BMC中的风扇自动控制方案具有以下优点：

1.节能，考虑到应用本方案的服务器一般放置的场所都有风冷或者液冷的散热设施。正常机器一般入风口温度都不会高于30度。采用本申请实施例提供的方案可以根据实时温度设定风扇的占空比，大大的降低了平均的能耗。每年可以给企业节省不少的电费开支

2.维护便捷，应用本方案的服务器一旦开机以后基本不会关机。除非出现非常情况。但是不排除有时候人工维护设备的情况出现。比如定期更换散热风扇，采取这种自动调节风扇占空比的模式，就不需要关机，维护人员拔掉一个风扇，其他风扇自动全速转，也可以满足当时的系统温度散热

3.主动保护硬件，主板上最贵的元器件就是CPU，如果系统温度突发性超高异常，连续3次都被判断为这样，系统自动关机，可以有效保护CPU不被烧坏。

4.减少易损件的损耗。如果单纯为了保证温度不超过阈值，常年令散热风扇处于高转速模式(100％的占空比)，出于空气动力学上的涡流考虑，风扇的叶子老化程度比较快。现在采用本申请公开的策略，可以大大的延迟散热风扇叶子的寿命。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

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，对于系统或系统实施例而言，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。以上所描述的系统及系统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可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，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。

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

1.一种BMC中的风扇自动控制方法，其特征在于，包括：

获取CPU温度；

判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

基于所述占空比调节散热风扇转速。

2.根据权利要求1所述的BMC中的风扇自动控制方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的BMC中的风扇自动控制方法，其特征在于，当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止。

4.根据权利要求1所述的BMC中的风扇自动控制方法，其特征在于，还包括：

5.一种BMC中的风扇自动控制装置，其特征在于，包括：

第一温度采集单元，用于获取CPU温度；

温度判断单元，用于判断CPU温度是否超出第一预设上限值；

6.根据权利要求5所述的BMC中的风扇自动控制装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的BMC中的风扇自动控制装置，其特征在于，所述第二转速调节单元还用于：当检测到一个或多个散热风扇出现故障时，控制剩余的散热风扇全速运行，直至出现故障的散热风扇正常运行为止。

8.根据权利要求5所述的BMC中的风扇自动控制装置，其特征在于，还包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，

以执行权利要求1至4任一项所述的BMC中的风扇自动控制方法中的步骤。

10.一种BMC中的风扇自动控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器存储有适于所述处理器执行的程序；

所述处理器，用于执行所述程序，以实现如权利要求1-4中任一项所述的风扇自动控制方法的各个步骤。