CN112732035A - 一种温度实时监控和风扇管理装置和服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种温度实时监控和风扇管理装置和服务器，该装置包括：四个计算节点，每个计算节点上均包括第一I2C切换器，第一和第三计算节点上分别包括第一和第二BMC；风扇板，风扇版上包括第一和第二四路能源监控器、第二和第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个第一I2C切换器上，第一与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一和第二BMC上，其中，第一和第二BMC配置为根据温度控制风扇组中风扇的转速。通过使用本发明的方案，能够解决整机散热中滞后性的问题，从而达到节省BMC计算资源，整机节能控温的目的。

Description

一种温度实时监控和风扇管理装置和服务器
技术领域
本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种温度实时监控和风扇管理装置和服务器。
背景技术
随着信息技术的发展，服务器的应用越来越广泛。在金融、能源等行业中，对于大型核心数据库、虚拟化整合、内存计算、高性能计算的需求越来越高，多路乃至8路服务器的优点得以广泛应用。而随着越来越多的设备被应用在服务器中。
在一个多路服务器中，通常来说每块主板上有两个CPU，每块主板上有2颗CPU、1颗BMC芯片、可选插PCH扣卡，整个机箱可安装4片主板。在这样的环境中，一个8路服务器可通过硬件设置组成一个8路系统或两个4路系统。由于系统还包含各种功能的器件，板卡和设备，这些设备在工作时会产生温度，再加上主板上CPU本身工作时产生的热量。这些热量的累计会影响整个系统的工作效率，过热的温度甚至会影响整机的寿命，所以器件和板卡的温度的有效检测是一个重要的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种温度实时监控和风扇管理装置和服务器，通过使用本发明的技术方案，能够解决整机散热中滞后性的问题，从而达到节省BMC计算资源，整机节能控温的目的。
基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种温度实时监控和风扇管理装置，包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，第一计算节点和第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；
风扇板，风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的第一I2C切换器上，第一四路能源监控器与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个外接设备上都包括温度传感器，每个外接设备上的温度传感器都连接到第二四路能源监控器上，其中，
第一BMC和第二BMC配置为根据从第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
根据本发明的一个实施例，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。
根据本发明的一个实施例，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到第一四路能源监控器上。
根据本发明的一个实施例，外接设备包括硬盘背板、PCIE riser卡和OCP riser卡。
根据本发明的一个实施例，第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种服务器，服务器包括温度实时监控和风扇管理装置，装置包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，第一计算节点和第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；
风扇板，风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的第一I2C切换器上，第一四路能源监控器与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个外接设备上都包括温度传感器，每个外接设备上的温度传感器都连接到第二四路能源监控器上，其中，
第一BMC和第二BMC配置为根据从第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
根据本发明的一个实施例，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。
根据本发明的一个实施例，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到第一四路能源监控器上。
根据本发明的一个实施例，外接设备包括硬盘背板、PCIE riser卡和OCP riser卡。
根据本发明的一个实施例，第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的温度实时监控和风扇管理装置，通过设置第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，第一计算节点和第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；风扇板，风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的第一I2C切换器上，第一四路能源监控器与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一BMC和第二BMC上；外接设备，每个外接设备上都包括温度传感器，每个外接设备上的温度传感器都连接到第二四路能源监控器上，其中，第一BMC和第二BMC配置为根据从第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速的技术方案，能够解决整机散热中滞后性的问题，从而达到节省BMC计算资源，整机节能控温的目的。
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实施例。
图1为根据本发明一个实施例的温度实时监控和风扇管理装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种温度实时监控和风扇管理装置的一个实施例。图1示出的是该装置的示意图。
如图1中所示，该装置可以包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，第一计算节点和第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC，在目前的8路服务器中，共有四个计算节点，分别为Node0(第一计算节点)到Node3(第四计算节点)，每个计算节点上有2个CPU和1个CPLD，其中在计算节点0和2上有BMC芯片，8路服务器设计两种分区模式，当分区设置为单分区时，四个计算节点Node0到Node3组成一套8路系统，计算节点0为主节点，节点1，2，3为从节点，当分区模式设置为双分区时，计算节点0和1组成一个系统，计算节点0为主节点，计算节点2和3组成一个系统，计算节点2为主节点，两个系统互不影响；
风扇板，风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的第一I2C切换器上，第一四路能源监控器与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个外接设备上都包括温度传感器，每个外接设备上的温度传感器都连接到第二四路能源监控器上，其中，
第一BMC和第二BMC配置为根据从第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
通过本发明的技术方案，能够解决整机散热中滞后性的问题，从而达到节省BMC计算资源，整机节能控温的目的。
本发明的技术方案基于Intel Eagle Stream平台可应用在多路多分区服务器的环境中。在单分区模式下，4个计算节点组成一个单8路系统，其中计算节点0为主节点，计算节点1、2、3为从节点。在风扇背板中包含PAC1934芯片(四路能源监控器)，用于实时检测温度，功耗等数据，并且由于该芯片支持最高支持4路监控。该芯片可支持8、64、256和1024bit采样率。根据采样率的不同，监控时间也不同，例如使用8bit连续采样时，可在寄存器中不间断写入24小时的数据，1024bit采样率则最大支持20min持续写入。寄存器中的数据可不断覆盖。此外，在8路服务器中，还会根据需要外接不同板卡或PCIe设备，这些设备在工作中同样会产生高热量。所以在实际应用中，还可以根据需要增加1颗功耗监控芯片。
在单8路的分区模式下，计算节点0到3组成一个系统，风扇板上有两个PAC1934分别用于监控四个计算节点和外挂设备(如硬盘背板，Riser卡等)。在这个系统中，仅使用计算节点0上的BMC0，节点2上的BMC不使用，仅作为中继点传输使用。每个计算节点均有多个Temp Sensor(温度传感器)来检测温度。为方便BMC管理和在BMC Web下查看，每个计算节点上的Temp Sensor都挂在一个PAC9548(八选一I2C切换器)下，因此Temp Sensor的I2C地址可重复，即使存在数量再多也不会影响BMC读取每个Sensor的数据。此外，由于PAC1934还可监控功耗，所以每个节点上的VR(电压调节器)也可接入PAC1934的通道中。除了监控每个计算节点的功耗之外，还可用来监控系统的整机功耗，所以PSU也可接入PAC1934中。PAC1934能耗监控器的每一个通道可监控每一个bus下的数据，所以计算节点0的Temp Sensor，VR和整机PSU均可接入PAC1934的同一个通道下。在同一个通道下的设备需要设置为不同的I2C地址。由此，计算节点1到3同理，单分区模式下的4个计算节点分别挂在PAC1934的4个输入通道下，此时即可通过I2C访问任意节点上的温度，电压电流和功耗等数据，并将数据存入寄存器中。
监控四个计算节点的PAC1934连接在一个PAC9641(二选一I2C切换器)下，PAC9641可同时接入BMC0和BMC1均可通过该PAC9641访问同一个PAC1934能耗监控器。在风扇板上的第二个PAC1934用于监控外挂设备的相关状态。例如在单分区下，将硬盘背板BP0、PCIeRiser卡和OCP Riser卡接入系统中。每个板卡上的VR和Temp Sensor可设置为不同的I2C地址，即可接入PCA1934的同一个通道中。
风扇板上的8个风扇可通过BMC控制，根据温度可进行调速。在单分区模式下，风扇均由BMC0控制。在本发明中，各计算节点和板卡的温度，功耗等数据均可通过PAC1934读取，PAC1934可连续监控这些传感器一段时间内的功耗变化，并根据功耗变化曲线，提前预知某个计算节点或板卡上的后续功耗变化，告知BMC并提前调控PWM(脉冲宽度调制)，提前加大风扇散热量，以达到更好的整机散热效果，减小散热压力，并且更加节能，PAC1934的实时监控还可以节省BMC计算资源。
此外，该装置还可以切换成双分区的模式，在双分区的模式下，计算节点0和1组成一个系统A，以节点0为主节点；计算节点2和3组成一个系统B，以节点2为主节点，两个系统互不干扰，可为独立的两个系统。在双分区时，计算节点0和1使用PCA1934的两个通道，计算节点2和3使用另外两个通道，互不干扰。与单分区模式不同的是，BMC1在计算节点2和3使用，可通过PCA9641访问风扇板上的任意PAC1934，用于读取本节点上的数据和挂在系统下的外置板卡。
在双分区下，两个硬盘背板可分别接入两个系统，Riser卡根据需要接入不同的系统中。风扇板上的8个风扇也可被单独控制。在计算节点0和1组成的系统中，风扇FAN0到FAN3由BMC0控制；FAN4到7由BMC1控制。例如，当HDD BP0接入Node0+1，且无硬盘背板接入Node2+3时，HDD BP0上的硬盘在读写时，PCA1934可检测到该背板的功耗持续上升，即可提前通知BMC0将风扇FAN0到3的转速提高，而风扇4到7可保持之前的转速，即可实现风扇的单独控制，从而实现控温节能的目的。
在本发明的一个优选实施例中，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。每个计算节点均有多个温度传感器来检测温度。为方便BMC管理和在BMC Web下查看，每个计算节点上的TempSensor都挂在一个PAC9548下，因此Temp Sensor的I2C地址可重复，即使存在数量再多也不会影响BMC读取每个Sensor的数据。
在本发明的一个优选实施例中，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到第一四路能源监控器上。
在本发明的一个优选实施例中，外接设备包括硬盘背板、PCIE riser卡和OCPriser卡。
在本发明的一个优选实施例中，第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
通过本发明的技术方案，可应用在多路多分区服务器中，通过温度能耗模块和PAC1934监控模块的重新设计，使得PAC1934能够根据一段时间内的功耗变化，提前预知功耗和发热情况并告知BMC，从而实现提前升高风扇转速，解决了以往整机散热中滞后性的问题，从而达到节省BMC计算资源，整机节能控温的目的。此外，该方案还可应用2路，4路等多分区多路服务器或PC等计算机设备中。
基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种服务器，服务器包括温度实时监控和风扇管理装置，装置包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，第一计算节点和第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；
风扇板，风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，第二I2C切换器连接到第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第三I2C切换器连接到第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的第一I2C切换器上，第一四路能源监控器与第二四路能源监控器连接，风扇组分别连接到第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个外接设备上都包括温度传感器，每个外接设备上的温度传感器都连接到第二四路能源监控器上，其中，
第一BMC和第二BMC配置为根据从第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
在本发明的一个优选实施例中，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。
在本发明的一个优选实施例中，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到第一四路能源监控器上。
在本发明的一个优选实施例中，外接设备包括硬盘背板、PCIE riser卡和OCPriser卡。
在本发明的一个优选实施例中，第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种温度实时监控和风扇管理装置，其特征在于，包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，所述第一计算节点和所述第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；
风扇板，所述风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，所述第二I2C切换器连接到所述第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，所述第三I2C切换器连接到所述第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，所述第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的所述第一I2C切换器上，所述第一四路能源监控器与所述第二四路能源监控器连接，所述风扇组分别连接到所述第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个所述外接设备上都包括温度传感器，每个所述外接设备上的温度传感器都连接到所述第二四路能源监控器上，
其中，所述第一BMC和第二BMC配置为根据从所述第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到所述第一四路能源监控器上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外接设备包括硬盘背板、PCIEriser卡和OCP riser卡。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，所述第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
6.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括温度实时监控和风扇管理装置，所述装置包括：
第一计算节点、第二计算节点、第三计算节点和第四计算节点，每个计算节点上均包括一个第一I2C切换器，所述第一计算节点和所述第三计算节点上分别包括第一BMC和第二BMC；
风扇板，所述风扇版上包括第一四路能源监控器、第二四路能源监控器、第二I2C切换器、第三I2C切换器和风扇组，所述第二I2C切换器连接到所述第一四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，所述第三I2C切换器连接到所述第二四路能源监控器、第一BMC和第二BMC上，所述第一四路能源监控器分别连接到每个计算节点上的所述第一I2C切换器上，所述第一四路能源监控器与所述第二四路能源监控器连接，所述风扇组分别连接到所述第一BMC和第二BMC上；
外接设备，每个所述外接设备上都包括温度传感器，每个所述外接设备上的温度传感器都连接到所述第二四路能源监控器上，
其中，所述第一BMC和第二BMC配置为根据从所述第二I2C切换器和第三I2C切换器中获取到的温度控制风扇组中的相应风扇的转速。
7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，每个计算节点上都包括若干个温度传感器，每个计算节点上的温度传感器都连接的所在节点上的第一I2C切换器上。
8.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，每个计算节点上都包括电压调节器，每个电压调节器都连接到所述第一四路能源监控器上。
9.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述外接设备包括硬盘背板、PCIEriser卡和OCP riser卡。
10.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述第一I2C切换器为八选一I2C切换器，型号为PAC9548，所述第二和第三I2C切换器为二选一I2C切换器，型号为PAC9641。
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