CN112922893B - 一种基于i3c总线的智能风扇系统及其管理方法 - Google Patents

一种基于i3c总线的智能风扇系统及其管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于I3C总线的智能风扇系统及其管理方法，所述基于I3C总线的智能风扇系统包括：一个基板管理控制器BMC，与所述基板管理控制器BMC通过I3C总线连接通信的至少一个内置I3C通信接口和控制模块的智能风扇，所述基板管理控制器BMC与系统服务器相连；所述控制模块用于根据预设转速调整风扇转速，侦测智能风扇的当前转速，并将当前转速与预设转速进行对比；所述基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法包括正常运行管理方法和风扇异常管理方法；本发明能实现热拔插，及时根据系统温度调整转速，及时发现风扇异常并保证整体风量的稳定，提高风扇散热性能的稳定性。

Description

一种基于I3C总线的智能风扇系统及其管理方法
技术领域
本发明涉及智能风扇控制技术领域，尤其涉及基于I3C总线的智能风扇系统及其管理方法。
背景技术
随着计算机服务器计算性能的提升，带来了更高的功耗，往往需要更多了风扇进行散热处理，进而达到调节温度的目的。因此，对多个风扇进行智能化管理的需求日益提升。然而，目前的智能风扇，大多采用4线型风扇，并且有2种通信接口格式，一种是PWM，另一种是I2C(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)。若服务器上的接口为采用四线式PWM型，则会导致每个风扇都需要单独的控制信号线，需求大量的控制线缆，布线复杂；若服务器上的接口为采用I2C型，每个风扇不支持热插拔，也不支持故障主动上报，如风扇发生异常，难以及时发现和更换，影响降温效果。因此，需要设计一种智能风扇管理系统并采用更智能化的管理方法，支持风扇热插拔，支持风扇故障主动上报，节省信号线，降温效果更稳定是非常有必要的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题，本发明提供一种基于I3C总线的智能风扇系统及其管理方法，解决布线复杂、降温效果不稳定、不支持热拔插的问题。
(二)技术方案
基于上述的技术问题，本发明提供一种基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，所述基于I3C总线的智能风扇系统包括：一个基板管理控制器BMC，与所述基板管理控制器BMC通过I3C总线连接通信的至少一个智能风扇，所述智能风扇包括内置的控制模块和与所述控制模块相连的风扇扇叶，所述控制模块对外连接I3C总线，所述控制模块用于根据预设转速调整风扇转速，侦测智能风扇的当前转速，并将当前转速与预设转速进行对比；所述基板管理控制器BMC与系统服务器相连；
所述基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法包括正常运行管理方法和风扇异常管理方法；所述风扇异常管理方法包括：
S2.1、智能风扇的控制模块将侦测到的当前转速与接收的预设转速对比，若低于预设偏差一，则继续正常运行；若高于预设偏差一且低于预设偏差二，则上报风扇性能下降及当前转速至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.2；若高于预设偏差二，则上报风扇故障至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.3；
S2.2、所述基板管理控制器BMC收到风扇性能下降和当前转速信息后，根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，再控制调整风扇系统中正常运行的智能风扇的预设转速，进入步骤S2.5；
S2.3、基板管理控制器BMC收到风扇故障信息后，上报风扇故障信息，关闭故障风扇，等待更换；同时根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，控制调整风扇系统中正常运行的智能风扇的预设转速；
S2.4、所述控制模块侦测是否已更换异常风扇，若否，则继续侦测，若是，则上传更换完成信息给基板管理控制器BMC，基板管理控制器BMC根据预存的温度策略，重新设置所有智能风扇的预设转速；
S2.5、各智能风扇通过I3C总线收到各自对应的预设转速，设置自身转速，并将智能风扇的控制模块侦测到的调整后的当前转速上报给基板管理控制器BMC，返回步骤S2.1。
进一步的，所述正常运行管理方法包括：
S1.1、所述基板管理控制器BMC收集服务器系统温度，通过I3C总线获取各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速；
S1.2、所述基板管理控制器BMC结合预存的温度策略、所述服务器系统温度和各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速，决定是否需要控制转速变化，若否，则无需调整，若是，则重新设置所有智能风扇的预设转速；
S1.3、各智能风扇通过I3C总线收到各自的预设转速，由控制模块根据预设转速设置自身转速并侦测调整后的当前转速，并通过I3C总线自动上报当前转速给基板管理控制器BMC；
S1.4、基板管理控制器BMC收到各智能风扇的当前转速，返回步骤S1.1。
进一步的，所述预设偏差一为20％，所述预设偏差二为80％。
进一步的，所述预存的温度策略包括：服务器系统温度偏高时，增加风扇转速。
进一步的，所述智能风扇通过风扇插槽与所述基板管理控制器BMC连接。
本发明也公开了一种基于I3C总线的智能风扇系统，采用所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明采用I3C总线通信，支持热拔插，风扇端控制模块调整风扇PWM的同时会主动上报风扇转速，且由风扇端控制模块侦测风扇当前转速进行性能下降和故障等异常情况的判断，从而及时发现风扇的异常情况并主动上报，并且根据具体的异常情况重新调整正常运行风扇的预设转速，保证风扇系统的整体风量，从而保障风扇降温性能的稳定；
(2)本发明还根据系统温度对风扇转速进行随时调整，同样保证了风扇系统的降温性能；
(3)本发明由控制模块进行当前转速和预设转速的对比，发现异常后才会上报BMC，减少对总线资源的占用，减少BMC的计算量，及时发现每个智能风扇的异常情况，有利于系统的运行稳定。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施例基于I3C总线的智能风扇系统的连接示意图；
图2为本发明实施例基于I3C总线的智能风扇系统的正常运行管理方法流程图；
图3为本发明实施例基于I3C总线的智能风扇系统的异常情况管理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例为一种基于I3C总线的智能风扇系统，包括一个基板管理控制器BMC，与所述基板管理控制器BMC通过I3C总线分别连接通信的风扇插槽一、风扇插槽二、风扇插槽三，所述风扇插槽一、风扇插槽二、风扇插槽三分别用于安装智能风扇一、智能风扇二、智能风扇三，所述智能风扇包括内置的控制模块和与所述控制模块相连的风扇扇叶，所述控制模块对外连接I3C总线，I3C总线包括SDA和SCL，风扇插槽用于连接内置I3C通信接口和为对应的智能风扇供电，所述控制模块用于根据预设转速通过调节PWM调整风扇转速，侦测智能风扇的当前转速，并将当前转速与预设转速进行对比，I3C总线用于将预设转速传输给智能风扇，将当前转速和对比后的情况上报给基板管理控制器BMC，所述基板管理控制器BMC与系统服务器相连。
I3C是一种融合了I2C和SPI总线关键属性的两线串行通讯总线，兼容I2C协议，具有多master、slave软中断，动态分配slave地址、支持热插拔等新特性，速度高达33Mbps。
该基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法包括：正常运行管理方法和风扇异常管理方法；
正常运行管理方法根据服务器系统温度进行温度调控，具体如下：
S1.1、基板管理控制器BMC收集服务器系统温度，通过I3C总线获取各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速；
S1.2、基板管理控制器BMC结合预存的温度策略、所述服务器系统温度和各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速，决定是否需要控制转速变化，若否，则无需调整，若是，则重新设置所有智能风扇的预设转速；
所述预存的温度策略为服务器系统温度偏高的时候，增加风扇转速，从而增加风量，降低系统温度。
S1.3、各智能风扇通过I3C总线收到各自的预设转速，由控制模块根据预设转速设置自身转速并侦测调整后的当前转速，并通过I3C总线自动上报当前转速给基板管理控制器BMC；
S1.4、基板管理控制器BMC收到各智能风扇的当前转速，返回步骤S1.1；
风扇异常管理方法是由智能风扇端监测并主动上报异常，BMC重新调整风速，具体如下：
S2.1、智能风扇的控制模块判断侦测到的当前转速与预设转速对比，若低于预设偏差一，则继续正常运行；若高于预设偏差一且低于预设偏差二，则上报风扇性能下降及当前转速至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.2；若高于预设偏差二，则上报风扇故障至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.3；
智能风扇的控制模块会侦测当前转速并和预设转速对比，比如设置4000转/min，侦测到2000转/min，偏差超过20％了，就认为风扇性能下降，有机会时，可以进行更换风扇；比如设置4000转/min，侦测到1800转/min，偏差超过50％了，就认为风扇严重老化，提示及时进行更换；比如设置4000转/min，侦测到200转/min，偏差超过80％了，就认为风扇故障，此时风扇退出工作，避免因风扇故障导致整体供电和散热的潜在故障。
S2.2、基板管理控制器BMC收到风扇性能下降和当前转速信息后，根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，再控制调整风扇系统中除性能下降风扇外的正常运行的智能风扇的预设转速，进入步骤S2.5；
S2.3、基板管理控制器BMC收到风扇故障信息后，上报风扇故障信息，关闭故障风扇，等待更换；同时根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，控制调整风扇系统中除故障风扇外的正常运行的智能风扇的预设转速；
S2.4、智能风扇的控制模块侦测是否已更换故障风扇，若否，则继续侦测，若是，则上传更换完成信息给基板管理控制器BMC，基板管理控制器BMC根据预存的温度策略，重新设置所有智能风扇的预设转速；
S2.5、各智能风扇通过I3C总线收到各自对应的预设转速，设置自身转速，并将智能风扇的控制模块侦测到的调整后的当前转速上报给基板管理控制器BMC，返回步骤S2.1。
本申请是通过采用I3C总线通信，风扇端控制模块调整风扇PWM的同时主动上报风扇转速，当发生异常时，现有技术一般是将转速信号发送给BMC后进行判断转速信号是否异常，本申请是在风扇端发现异常后才会主动上报BMC；本申请将I3C运用于风扇控制系统能有效简化线路，实现主动上报，从而有效减少总线占用，及时发现风扇异常，而且本申请在关闭异常风扇后，会重新设置所有风扇转速，保证整体风量。
综上可知，通过上述的一种基于I3C总线的智能风扇系统及其管理方法，具有以下优点：
(1)本发明采用I3C总线通信，支持热拔插，风扇端控制模块调整风扇PWM的同时会主动上报风扇转速，且由风扇端控制模块侦测风扇当前转速进行性能下降和故障等异常情况的判断，从而及时发现风扇的异常情况并上报，并且根据具体的异常情况重新调整正常运行风扇的预设转速，保证风扇系统的整体风量，从而保障风扇降温性能的稳定，避免风扇故障导致其他潜在故障的发生；
(2)本发明还根据系统温度对风扇转速进行随时调整，同样保证了风扇系统的降温性能；
(3)本发明由控制模块进行当前转速和预设转速的对比，发现异常后才会上报BMC，减少对总线资源的占用，减少BMC的计算量，及时发现每个智能风扇的异常情况。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，其特征在于，所述基于I3C总线的智能风扇系统包括：一个基板管理控制器BMC，与所述基板管理控制器BMC通过I3C总线连接通信的至少一个智能风扇，所述智能风扇包括内置的控制模块和与所述控制模块相连的风扇扇叶，所述控制模块对外连接I3C总线，所述控制模块用于根据预设转速调整风扇转速，侦测智能风扇的当前转速，并将当前转速与预设转速进行对比；所述基板管理控制器BMC与系统服务器相连；
所述基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法包括正常运行管理方法和风扇异常管理方法；所述风扇异常管理方法包括：
S2.1、智能风扇的控制模块将侦测到的当前转速与接收的预设转速对比，若低于预设偏差一，则继续正常运行；若高于预设偏差一且低于预设偏差二，则上报风扇性能下降及当前转速至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.2；若高于预设偏差二，则上报风扇故障至基板管理控制器BMC，进入步骤S2.3；
S2.2、所述基板管理控制器BMC收到风扇性能下降和当前转速信息后，根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，再控制调整风扇系统中正常运行的智能风扇的预设转速，进入步骤S2.5；
S2.3、基板管理控制器BMC收到风扇故障信息后，上报风扇故障信息，关闭故障风扇，等待更换；同时根据预存的温度策略，在保证风扇系统总风量的条件下，控制调整风扇系统中正常运行的智能风扇的预设转速；
S2.4、所述控制模块侦测是否已更换异常风扇，若否，则继续侦测，若是，则上传更换完成信息给基板管理控制器BMC，基板管理控制器BMC根据预存的温度策略，重新设置所有智能风扇的预设转速；
S2.5、各智能风扇通过I3C总线收到各自对应的预设转速，设置自身转速，并将智能风扇的控制模块侦测到的调整后的当前转速上报给基板管理控制器BMC，返回步骤S2.1。
2.根据权利要求1所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，其特征在于，所述正常运行管理方法包括：
S1.1、所述基板管理控制器BMC收集服务器系统温度，通过I3C总线获取各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速；
S1.2、所述基板管理控制器BMC结合预存的温度策略、所述服务器系统温度和各智能风扇的控制模块侦测到的当前转速，决定是否需要控制转速变化，若否，则无需调整，若是，则重新设置所有智能风扇的预设转速；
S1.3、各智能风扇通过I3C总线收到各自的预设转速，由控制模块根据预设转速设置自身转速并侦测调整后的当前转速，并通过I3C总线自动上报当前转速给基板管理控制器BMC；
S1.4、基板管理控制器BMC收到各智能风扇的当前转速，返回步骤S1.1。
3.根据权利要求1所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，其特征在于，所述预设偏差一为20％，所述预设偏差二为80％。
4.根据权利要求1所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，其特征在于，所述预存的温度策略包括：服务器系统温度偏高时，增加风扇转速。
5.根据权利要求1所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法，其特征在于，所述智能风扇通过风扇插槽与所述基板管理控制器BMC连接。
6.一种基于I3C总线的智能风扇系统，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的基于I3C总线的智能风扇系统的管理方法。
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