CN114893430B - 风扇调速方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents

风扇调速方法、装置、服务器及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种风扇调速方法，应用于服务器，所述服务器包括至少一个耗电部件以及用于对所述耗电部件散热的风扇，该方法包括：基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；基于所述耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；基于所述第一变化值和第二变化值，确定所述风扇是否满足提前调速条件；在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速，解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题。

Description

风扇调速方法、装置、服务器及存储介质
技术领域
本申请涉及电子设备的风冷散热技术领域，特别是涉及一种风扇调速方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
将各种耗电部件的工作温度保持在合理范围，对保证服务器的工作性能和可靠性具有非常重要的作用，因此需要对耗电部件进行散热以控制其工作温度。但日益增长的元器件功耗使得风扇转速不断提高，带来风扇功率提升和噪声等问题，因此通过风扇调速技术在满足器件的正常运行温度基础上，使风扇保持在尽可能低的转速，以降低风扇功率和噪声。风扇调速通常可以通过建立器件温度值与转速的关系来进行。当器件温度上升或下降时，风扇转速随之上升或下降，以使器件温度相对稳定地保持在合理范围内。然而，通过器件温度值进行风扇调速时，由于器件温度变化的速度相对于器件工作状态变化的速度有一定延迟，因此在器件工作状态变化较大时难以及时调整风扇转速，容易导致器件温度过高或过低，影响器件的性能和可靠性。
针对相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题，目前还没有提出有效的解决方案。
发明内容
在本实施例中提供了一种风扇调速方法、装置、服务器及存储介质，以解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题。
第一个方面，在本实施例中提供了一种风扇调速方法，应用于服务器，所述服务器包括至少一个耗电部件以及用于对所述耗电部件散热的风扇，所述方法包括：
基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；
基于所述耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；
基于所述第一变化值和第二变化值，确定所述风扇是否满足提前调速条件；
在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速。
在其中的一些实施例中，所述基于所述第一变化值和第二变化值，确定风扇是否满足提前调速条件包括：
获取所述第二变化值与所述第一变化值的差值；
在所述差值大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件。
在其中的一些实施例中，所述在所述差值大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件包括：
连续获取预设数量的历史时刻对应的所述历史温度和所述历史功耗；
基于所述历史温度和所述历史功耗，获取所述历史时刻对应的差值；
在所述差值均大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值均大于所述预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件。
在其中的一些实施例中，所述基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值包括：
ΔS1＝P*(Tk-Tk-1)+I*(Tk-Tt)+D*(Tk-2*Tk-1+Tk-2)
其中，ΔS1为所述第一变化值，Tk为当前时刻的温度，Tk-1为第一历史时刻的温度，Tk-2为第二历史时刻的温度，Tt为所述目标温度，P为比例系数，I为积分系数，D为微分系数。
在其中的一些实施例中，所述在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速包括：
获取所述风扇当前时刻对应的迭代转速；
基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标转速；
控制所述风扇转速调整为所述目标转速。
在其中的一些实施例中，对所述耗电部件散热的风扇至少为两个，所述基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标转速包括：
基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标迭代转速；
基于所述目标迭代转速和所述风扇的权重，获得各所述风扇对应的目标转速。
在其中的一些实施例中，在所述在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速之后，所述方法还包括：
获取所述耗电部件在风扇调速之后的温度；
确定所述温度是否满足所述耗电部件的散热要求；
在不满足所述散热要求的情况下，调整所述提前调速条件，直至满足所述散热要求。
第二个方面，在本实施例中提供了一种风扇调速装置，应用于服务器，所述服务器包括至少一个耗电部件以及用于对所述耗电部件散热的风扇，所述风扇调速装置包括：
第一确定模块，用于基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；
第二确定模块，用于基于所述耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；
第三确定模块，用于基于所述第一变化值和第二变化值，确定风扇是否满足提前调速条件；
调速模块，用于在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速。
第三个方面，在本实施例中提供了一种服务器，包括至少一个耗电部件和用于对所述耗电部件散热的风扇，以及如第二个方面所述的用于控制所述风扇进行调速的风扇调速装置。
第四个方面，在本实施例中提供了一种计算机可读存储介质，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上述第一个方面所述的风扇调速方法的步骤。
与相关技术相比，在本实施例中提供的风扇调速方法，通过耗电部件的历史温度和目标温度确定风扇转速的第一变化值，即根据耗电部件温度值的变化获得风扇的转速变化；通过耗电部件的历史功耗和目标功耗确定风扇转速的第二变化值，即根据耗电部件功耗值的变化获得风扇的转速变化；通过第一变化值和第二变化值确定风扇是否满足提前调速条件，即将两种风扇转速的变化值进行比较，根据比较的结果判断该耗电部件当前是否满足提前调速条件，在满足提前调速条件的情况下，基于第二变化值进行风扇调速，否则基于第一变化值进行风扇调速，即仅在满足提前调速条件的情况下通过功耗值的变化进行风扇调速，在不满足提前调速条件的情况下仍然通过温度值的变化进行风扇调速，由于器件的功耗变化比温度变化速度更快，通过器件功耗能够比温度更快地将风扇调整到对应的转速，解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例的风扇调速方法应用的服务器的硬件结构框图；
图2是本申请实施例的风扇调速方法的流程图；
图3是本申请实施例的同一耗电部件功耗与温度上升曲线的示意图；
图4是本申请实施例的连续获取温度功耗的风扇调速方法的流程图；
图5是本申请实施例的调整提前调速条件的风扇调速方法的流程图；
图6是本申请优选实施例的风扇调速方法的流程图；
图7是本申请实施例的风扇调速装置的结构框图。
具体实施方式
为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。
除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
在本实施例中提供的方法实施例可以在服务器、计算机、终端或类似的运算装置中执行。图1是本实施例的风扇调速方法应用的服务器的硬件结构框图。如图1所示，服务器可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102和用于存储数据的存储器104，其中，处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述服务器还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述服务器的结构造成限制。例如，服务器还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示出的不同配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如在本实施例中的风扇调速方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括服务器的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。服务器、计算机、终端或类似的运算装置可以运行本实施例中的风扇调速方法，并将运行结果通过网络传输给其他服务器，用于对其他服务器的风扇进行调速。
在本实施例中提供了一种风扇调速方法，应用于服务器，该服务器包括至少一个耗电部件以及用于对该耗电部件散热的风扇。耗电部件，是指消耗电能并将电能转化为热能的电子元器件，或由电子元器件、PCB板以及其他零部件构成的组件。由于电子元器件将电能转化为热能，需要通过风扇对该耗电部件进行散热，将热量从服务器中排出，以降低该耗电部件和整个服务器设备的温度，并减少服务器设备在高温下工作对性能和可靠性产生的影响。图2是本实施例的风扇调速方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S201，基于耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值。
服务器设备通过温度传感器采集各耗电部件的温度。耗电部件可以包括CPU、内存、硬盘以及其他关键部件等。温度可以为耗电部件的内部结温、壳体温度或某特定位置的温度。温度传感器每间隔一段时间获取一次温度，该间隔时间通常为毫秒级或秒级。历史温度是指耗电部件在特定时刻的实际温度，包括当前时刻的温度和当前时刻之前的历史时刻的温度。
目标温度是一个预设值，与耗电部件对应。当耗电部件长期工作在该目标温度时，在对该耗电部件散热所需消耗的能源较少的情况下，该耗电部件可以获得较好的性能和可靠性。当耗电部件的温度低于该目标温度时，可认为该耗电部件有一定的温度裕量可以使用，因此可以适当降低用于给它散热的风扇转速，以降低风扇的能量消耗，节省能源；当耗电部件的温度高于该目标温度时，说明耗电部件的工作温度偏高，工作状态和可靠性可能受到影响，应该提高用于给它散热的风扇转速，以及时降低耗电部件的温度，避免影响该耗电部件的性能和可靠性。第一变化值是指基于耗电部件的历史温度和目标温度，对风扇的转速进行调整的变化量，该变化量可以为正值对应转速升高，也可以为负值对应转速降低。第一变化值可以通过调速算法获取，例如线性调速方式，或多档调速方式，以及PID调速等，本实施例对此不进行限制。
步骤S202，基于耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值。
服务器设备还可以通过软件或硬件模块采集各耗电部件的功耗。例如CPU、内存可以通过PCH获得自身的实时功耗，硬盘可以通过Raiders卡获取等。功耗值获取的间隔时间通常为秒级。历史功耗是指耗电部件在特定时刻的实际功耗，包括当前时刻的功耗和当前时刻之前的历史时刻的功耗。目标功耗是与该耗电部件对应的预设功耗。该目标功耗可以根据耗电部件的应用场景和实际需求设置。当耗电部件的功耗高于该目标功耗时，风扇转速应相应提高；当耗电部件的功耗低于该目标功耗时，风扇转速可以相应降低。第二变化值是指基于耗电部件的历史功耗和目标功耗，对风扇的转速进行调整的变化量，该变化量可以为正值对应转速升高，也可以为负值对应转速降低。第二变化值可以通过调速算法获取，例如线性调速方式，或多档调速方式，以及PID调速等，本实施例对此不进行限制，但第二变化值的调速算法应该与第一变化值的调速算法一致。
步骤S203，基于第一变化值和第二变化值，确定风扇是否满足提前调速条件。
图3是本实施例的同一耗电部件功耗与温度上升曲线的示意图，如图3所示，当耗电部件的功耗上升时，在其他散热条件不变的情况下，其温度会相应上升。但温度的上升速度低于功耗上升的速度。同理，当耗电部件的功耗下降时，在其他散热条件不变的情况下，其温度会相应下降。但温度的下降速度低于功耗下降的速度。提前调速是指相对于根据温度的变化进行风扇调速而言，在特定情况下基于功耗的变化进行风扇调速，风扇转速变化更快更灵敏。
步骤S204，在满足提前调速条件的情况下，基于第二变化值进行风扇调速，否则基于第一变化值进行风扇调速。
如果用于给该耗电部件散热的风扇基于第一变化值调速，则风扇速度的变化始终落后于耗电部件温度的变化，当耗电部件功耗快速上升时容易导致耗电部件温度过高，出现温度超出允许范围，影响性能和可靠性的问题。如果用于给该耗电部件散热的风扇基于第二变化值调速，则当耗电部件功耗上升时，风扇速度的变化与功耗的变化基本同步，并领先于耗电部件温度的变化，因此能够及时阻断温度上升的势头，控制耗电部件的温度处于平稳上升状态。但如果一直基于第二变化值调速，则耗电部件的功耗可能反复上升或下降，风扇转速也会出现明显的上升、下降反复交替，对风扇的噪声和寿命产生不利影响。因此提前调速仅适用于特定的条件。该条件可以根据耗电器件的温度与功耗变化实际情况设置。
通过上述步骤S201至S204，通过耗电部件温度值的变化确定风扇转速的第一变化值，通过耗电部件功耗值的变化确定风扇转速的第二变化值，将两种风扇转速的变化值进行比较，根据比较的结果判断该耗电部件当前是否满足提前调速条件，仅在满足提前调速条件的情况下通过功耗值的变化进行风扇调速，在不满足提前调速条件的情况下仍然通过温度值的变化进行风扇调速，由于器件的功耗变化比温度变化速度更快，通过器件功耗能够比温度更快地将风扇调整到对应的转速，解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题，同时在不满足提前调速的情况下通过温度值的变化进行风扇调速，避免一直通过功耗进行调速带来的风扇转速变化太大或太频繁导致风扇的寿命和噪声问题。
在其中的一些实施例中，涉及确定风扇是否满足提前调速条件的具体流程，该流程包括如下步骤：
步骤S11，获取第二变化值与第一变化值的差值。
第二变化值和第一变化值可能为正值或负值。第二变化值减去第一变化值，获得差值，该差值也可能为正值或负值。
步骤S12，在该差值大于0，且该差值与风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定风扇满足提前调速条件。
当差值为正值时，包含两种情况：其一为第二变化值、第一变化值均为正数，且第二变化值大于第一变化值，代表耗电部件功耗上升的初始阶段。在该阶段器件功耗和温度均上升，因此第二变化值、第一变化值均为正数，且功耗的变化值较大而温度的变化值较小，因此第二变化值大于第一变化值。
其二为第二变化值、第一变化值均为负数，且第二变化值的绝对值小于第一变化值的绝对值，代表耗电部件功耗下降的结束阶段。在该阶段器件功耗和温度均下降，因此第二变化值、第一变化值均为负数，且功耗的变化值较小而温度的变化值较大，因此第二变化值的绝对值小于第一变化值的绝对值。这两种情况均适用提前调速，在实际使用中可以两种情况都进行提前调速，也可以仅针对功耗上升的情况进行提前调速。本实施例中仅针对功耗上升的情况进行说明。
当该差值与风扇的最大转速的比值较小时，说明功耗变化与温度变化的差异导致的转速差距较小；当差值与风扇的最大转速的比值大于预设阈值时，说明功耗变化与温度变化的差异导致的转速差距较大，已经能够显著影响风扇转速和耗电部件的温度。此时确定风扇满足提前调速条件，通过第二变化值进行风扇调速。
通过上述步骤S11至S12，通过确定第二变化值与第一变化值的差值，并确定在该差值与风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下满足提前调速条件，给出了提前调速条件的明确判据，为从基于第一变化值进行风扇调速切换到基于第二变化值进行风扇调速提供了明确的依据，及时阻断耗电部件温度上升的势头，控制耗电部件的温度处于平稳上升状态，避免了耗电部件的温度过冲，甚至超出允许范围的情况。
在其中的一些实施例中，涉及通过温度和功耗的多个连续值确定风扇是否满足提前调速条件的具体流程。图4是本实施例的连续获取温度功耗的风扇调速方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
步骤S401，连续获取预设数量的历史时刻对应的历史温度和历史功耗。
为避免耗电器件的温度数据和功耗数据的读取错误，或单次读取的数据不准确、不稳定问题，可以连续多次读取温度和功耗数据并分别计算各次的读取结果是否满足提前调速条件。每个读取时刻与该时刻的温度和功耗数据对应。例如，在预设数量为5的情况下，每间隔特定时间获取一次温度数据和功耗数据，该特定时间可以基于温度传感器与功耗获取模块的读取时间周期来确定。例如，温度和功耗数据的读取周期为1s，则可以每隔1s获取一次数据，连续5s获取五次；也可以间隔时间为读取周期的倍数，如每隔2s获取一次数据，连续10s获取五次。该预设数量可以根据实际需求确定。
步骤S402，基于历史温度和历史功耗，获取历史时刻对应的差值。
根据读取时刻和对应的温度、功耗数据，获取该时刻的差值。
步骤S403，在差值均大于0，且差值与风扇的最大转速的比值均大于预设阈值的情况下，确定风扇满足提前调速条件。
如果每个时刻的差值都满足提前调速条件，则判断风扇满足提前调速条件，可基于第二变化值进行风扇调速。
通过上述步骤S401至S403，通过连续获取预设数量的历史时刻对应的历史温度和历史功耗，并获得每个历史时刻对应的差值，判断差值是否满足提前调速条件，在每个时刻的差值都满足提前调速条件的情况下，确定风扇满足提前调速条件，避免了耗电器件的温度数据和功耗数据的读取错误，或单次读取的数据不准确、不稳定的问题。
在其中的一些实施例中，涉及基于耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值的具体方法，该方法包括：
ΔS1＝P*(Tk-Tk-1)+I*(Tk-Tt)+D*(Tk-2*Tk-1+Tk-2)
其中，ΔS1为第一变化值，Tk为当前时刻的温度，Tk-1为第一历史时刻的温度，Tk-2为第二历史时刻的温度，Tt为目标温度，P为比例系数，I为积分系数，D为微分系数。
PID调速方法是风扇调速较为常用的一种方式，通过三个时刻对应的历史温度和目标温度，获得风扇转速的第一变化值。其中，Tk-2、Tk-1、Tk三个时刻的间隔时间是相同的，在时间轴上按时间顺序分布。P、I和D的值可以根据耗电器件的类型、温度测试结果和散热需求经实测获得。在计算第二变化值时，也可以通过该公式进行计算，但需要将温度值换成功耗值，并调整P、I和D的参数值。可以看出，如果将公式中的积分和微分部分删除，获得的公式就是线性调速方法的计算公式。
本实施例提供的风扇调速方法，通过PID调速方法基于耗电部件的历史温度以及目标温度获得风扇转速的第一变化值，可以根据历史温度、目标温度和当前温度进行风扇转速的实时控制，纠正转速偏差，整个调速过程能够减小超调，克服振荡，加快速度调整的过渡过程，提高风扇转速的稳定性，调速过程快速、平稳、准确。
在其中的一些实施例中，在对该耗电器件散热的风扇数量为一个的情况下，以风扇的目标转速作为实际调速的目标。基于第二变化值进行风扇调速的具体流程包括如下步骤：
步骤S21，获取风扇当前时刻对应的迭代转速。
在风扇工作过程中，其转速根据耗电器件的温度或功耗及时进行调整，该调整是一个不断迭代的过程，每次迭代都可以获得本次相对于上次迭代的转速变化量。该转速变化量可以基于温度也可以基于功耗获取。每个迭代转速都与一个时刻对应，两个时刻之间的时间间隔为风扇的调速周期。迭代转速可以通过PID调速方法计算获得，也可以通过其他调速方法计算获得。例如在PID调速方法中，当前时刻为t，当前时刻的前一历史时刻为t-1，则风扇当前时刻对应的迭代转速St等于转速St-1与两者的变化量之和，其中变化量可以通过上述实施例中的PID变化值计算公式获得。
步骤S22，基于第二变化值和迭代转速，获取风扇的目标转速。
目标转速是下一时刻对应的新一轮迭代转速值，等于当前时刻的迭代转速与第二变化值之和。第二变化值如有多个时刻的值，则应选择与下一时刻时间上最接近的时刻对应的第二变化值。
步骤S23，控制风扇转速调整为目标转速。
通过上述步骤S21至S23，通过第二变化值和迭代转速计算获得风扇的目标转速，并将风扇的实际转速调整为该目标转速，完成本轮风扇调速过程，给出了将第二变化值与风扇实际转速对应起来的方法，在满足提前调速条件的情况下及时使用第二变化值调整转速，避免耗电部件温度上升过快，出现温度超出允许范围，影响性能和可靠性的问题。
在其中的一些实施例中，在对该耗电器件散热的风扇数量至少为两个的情况下，还涉及获取每个风扇的目标转速的具体流程。该流程包括如下步骤：
步骤S31，基于第二变化值和迭代转速，获取风扇的目标迭代转速。
风扇的目标迭代转速等于第二变化值与迭代转速之和。
步骤S32，基于目标迭代转速和风扇的权重，获得各风扇对应的目标转速。
实际应用中，服务器中的风扇数量通常为两个或两个以上。由于不同风扇与同一耗电器件的相对位置关系不同，因此，不同的风扇在同一转速下对耗电器件的散热效果也不相同。通常对于每一个主要的耗电器件，都用与该耗电器件对应的风扇权重来说明风扇对该耗电器件的散热效果。权重值越大，则该风扇对该耗电器件的散热效果越好。
目标迭代转速是假定仅有一个风扇对该耗电器件散热的情况下，该风扇的目标转速。在有多个风扇对该耗电器件同时散热的情况下，将该目标迭代转速按照各风扇的权重值分配到不同的风扇上，获得各风扇对应的目标转速。
通过上述步骤S31至S32，通过获取目标迭代转速获得对该耗电器件散热需要的风扇转速，通过风扇的权重将该目标迭代转速分配到不同的风扇，获得各风扇对应的目标转速，给出了在多个风扇同时对耗电部件散热的情况下，对该多个风扇进行调速的方法，在满足提前调速条件的情况下及时通过第二变化值调整各个风扇的转速，避免耗电部件温度上升过快，出现温度超出允许范围，影响性能和可靠性的问题。
在其中的一些实施例中，还涉及到进行风扇调速之后调整提前调速条件的具体流程，图5是本实施例的调整提前调速条件的风扇调速方法的的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：
步骤S501，获取耗电部件在风扇调速之后的温度。
由于每种类型的耗电部件温度上升和下降的速度不同，对风扇转速的调整速度要求也不相同，不存在能够统一适用于所有耗电部件的提前调速条件。因此，在初始的提前调速条件确定后，使用者应进行多次测试和不断优化，以保证该提前调速条件满足该耗电器件的散热要求。例如根据上述实施例中的风扇调速方法进行耗电器件的温度测试，获取在不同时刻的耗电器件的温度、功耗和风扇转速信息。并可以根据该信息获取耗电器件的功耗发生变化时，温度上升或下降的幅值、时间，以及风扇转速上升或下降的时间等信息。
步骤S502，确定温度是否满足耗电部件的散热要求。
分析步骤S501中获取的信息，确定耗电器件的功耗发生变化时，耗电器件的温度上升或下降的幅值、时间等是否满足要求。
步骤S503，在不满足散热要求的情况下，调整提前调速条件，直至满足散热要求。
如果分析信息发现耗电器件的温度上升速度过快，或温度幅值上升过大超出允许范围，或由于风扇转速上升的幅度过大或不足导致该问题，均可以针对该不足调整提前调速条件，例如调整差值与风扇最大转速比值的预设阈值，或者调整第一变化值或第二变化值的计算方法等，直至重新测试解决对应的问题，满足散热要求。
通过上述步骤S501至S503，通过获取耗电部件在风扇调速之后的温度、风扇转速等数据确定是否满足耗电部件的散热要求，在不满足散热要求的情况下，调整提前调速条件满足散热要求，解决了不同类型的耗电部件对应的提前调速条件不同的问题，通过温度、风扇转速的测试和对参数的优化，找到适用于该耗电部件的提前调速条件，满足该耗电部件的提前调速需求。
下面通过优选实施例对本实施例进行描述和说明。
图6为本优选实施例的风扇调速方法的流程图。本优选实施例中，耗电部件包括CPU、内存、硬盘等。服务器中包括多个用于对耗电部件散热的风扇。如图6所示，该风扇调速方法包括如下步骤：
步骤S601，对选定的耗电部件，连续多次获取该耗电部件对应的温度和功耗数据；获取各风扇当前时刻对应的迭代转速；
步骤S602，根据
ΔS1＝P*(Tk-Tk-1)+I*(Tk-Tt)+D*(Tk-2*Tk-1+Tk-2)
计算获得该耗电部件在对应时刻的风扇转速的第一变化值；
第一变化值的数量可以预设，本实施例中该数量为5，即获取包括当前时刻在内的连续5个时间点对应的温度和功耗值，并计算这5个时间点对应的第一变化值。
步骤S603，根据上述公式，将温度值换成对应时刻的功耗值，计算获得该耗电器件在该连续5个时间点对应的风扇转速的第二变化值；
步骤S604，计算获得该第一变化值和第二变化值对应的差值；
步骤S605，确定差值是否均大于0，且差值与风扇的最大转速的比值均大于预设阈值；
本实施例中该预设阈值为5％。
步骤S606，在满足上述条件的情况下，基于第二变化值与迭代转速之和得到风扇的目标迭代转速；在不满足上述条件的情况下，基于第一变化值与迭代转速之和得到风扇的目标迭代转速；
步骤S607，根据目标迭代转速和风扇的权重值的乘积，获得各风扇对应的目标转速；
步骤S608，控制各风扇转速调整为对应的目标转速；在同一个风扇对应多个耗电部件的情况下，将该风扇转速调整为多个耗电部件对应的目标转速中的最大值；
步骤S609，获取耗电部件在风扇调速之后的温度；
步骤S610，确定温度是否满足耗电部件的散热要求；
步骤S611，在不满足散热要求的情况下，调整提前调速条件，直至满足散热要求。
通过上述步骤S601至S611，通过耗电部件温度值和功耗值的变化确定第一变化值和第二变化值，根据两者的差值判断该耗电部件当前是否满足提前调速条件，仅在满足提前调速条件的情况下通过功耗值的变化进行风扇调速，在不满足提前调速条件的情况下仍然通过温度值的变化进行风扇调速，并根据多个耗电部件对应多个风扇的实际场景给出了获取每个风扇的实际转速的方法和优化提前调速条件的方法，使多个耗电部件均能满足散热要求，并解决了相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题，同时在不满足提前调速的情况下通过温度值的变化进行风扇调速，避免一直通过功耗进行调速带来的风扇转速变化太大或太频繁导致风扇的寿命和噪声问题。
需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中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。例如步骤S602与S603的执行顺序可以调换。
在本实施例中还提供了一种风扇调速装置，应用于服务器，该服务器包括至少一个耗电部件以及用于对耗电部件散热的风扇。该风扇调速装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
在一些实施例中，图7是本实施例的风扇调速装置的结构框图，如图7所示，该风扇调速装置包括：第一确定模块71、第二确定模块72、第三确定模块73和调速模块74。
第一确定模块71，用于基于耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；
第二确定模块72，用于基于耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；
第三确定模块73，用于基于第一变化值和第二变化值，确定风扇是否满足提前调速条件；
调速模块74，用于在满足提前调速条件的情况下，基于第二变化值进行风扇调速，否则基于第一变化值进行风扇调速。
本实施例中提供的风扇调速装置，通过第一确定模块71确定风扇转速的第一变化值，通过第二确定模块72确定风扇转速的第二变化值，通过第三确定模块73将两种风扇转速的变化值进行比较，根据比较的结果判断该耗电部件当前是否满足提前调速条件，通过调速模块74在满足提前调速条件的情况下通过功耗值的变化进行风扇调速，在不满足提前调速条件的情况下仍然通过温度值的变化进行风扇调速，解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题，同时在不满足提前调速的情况下通过温度值的变化进行风扇调速，避免一直通过功耗进行调速带来的风扇转速变化太大或太频繁导致风扇的寿命和噪声问题。
在其中的一些实施例中，第三确定模块73还包括第一获取模块和第四确定模块，第一获取模块用于获取第二变化值与第一变化值的差值，第四确定模块用于在该差值大于0，且该差值与风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定风扇满足提前调速条件。
本实施例中提供的风扇调速装置，通过第一获取模块确定第二变化值与第一变化值的差值，并通过第四确定模块确定在该差值与风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下满足提前调速条件，给出了提前调速条件的明确判据，为从基于第一变化值进行风扇调速切换到基于第二变化值进行风扇调速提供了明确的依据，及时阻断耗电部件温度上升的势头，控制耗电部件的温度处于平稳上升状态，避免了耗电部件的温度过冲，甚至超出允许范围的情况。
在其中的一些实施例中，第四确定模块还包括第二获取模块、第三获取模块和第五确定模块，第二获取模块用于连续获取预设数量的历史时刻对应的历史温度和历史功耗；第三获取模块用于基于历史温度和历史功耗，获取历史时刻对应的差值；第五确定模块用于在差值均大于0，且差值与风扇的最大转速的比值均大于预设阈值的情况下，确定风扇满足提前调速条件。
本实施例中提供的风扇调速装置，通过第二获取模块连续获取预设数量的历史时刻对应的历史温度和历史功耗，通过第三获取模块获得每个历史时刻对应的差值，通过第五确定模块判断差值是否满足提前调速条件，在每个时刻的差值都满足提前调速条件的情况下，确定风扇满足提前调速条件，避免了耗电器件的温度数据和功耗数据的读取错误，或单次读取的数据不准确、不稳定的问题。
需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
在本实施例中还提供了一种服务器，该服务器包括至少一个耗电部件和用于对该耗电部件散热的风扇，以及如上述实施例的用于控制该风扇进行调速的风扇调速装置。
本实施例中提供的服务器，通过风扇调速装置获取耗电部件的历史温度和历史功耗，确定风扇转速根据温度和功耗变化获得的第一变化值和第二变化值，根据第一变化值和第二变化值确定该风扇是否满足提前调速条件；在满足提前调速条件的情况下通过第二变化值进行风扇调速，在不满足提前调速条件的情况下仍然通过第一变化值进行风扇调速，解决相关技术中存在的通过器件温度进行风扇调速难以及时调整风扇转速的问题，同时在不满足提前调速的情况下通过温度值的变化进行风扇调速，避免一直通过功耗进行调速带来的风扇转速变化太大或太频繁导致风扇的寿命和噪声问题。
此外，结合上述实施例中提供的风扇调速方法，在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种风扇调速方法。
应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。
显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。
“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种风扇调速方法，应用于服务器，所述服务器包括至少一个耗电部件以及用于对所述耗电部件散热的风扇，其特征在于，所述方法包括：
基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；
基于所述耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；
获取所述第二变化值与所述第一变化值的差值；
在所述差值大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件；
在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述差值大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件包括：
连续获取预设数量的历史时刻对应的所述历史温度和所述历史功耗；
基于所述历史温度和所述历史功耗，获取所述历史时刻对应的差值；
在所述差值均大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值均大于所述预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值包括：
ΔS1＝P*(Tk-Tk-1)+I*(Tk-Tt)+D*(Tk-2*Tk-1+Tk-2)
其中，ΔS1为所述第一变化值，Tk为当前时刻的温度，Tk-1为第一历史时刻的温度，Tk-2为第二历史时刻的温度，Tt为所述目标温度，P为比例系数，I为积分系数，D为微分系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速包括：
获取所述风扇当前时刻对应的迭代转速；
基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标转速；
控制所述风扇转速调整为所述目标转速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述耗电部件散热的风扇至少为两个，所述基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标转速包括：
基于所述第二变化值和所述迭代转速，获取所述风扇的目标迭代转速；
基于所述目标迭代转速和所述风扇的权重，获得各所述风扇对应的目标转速。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速之后，所述方法还包括：
获取所述耗电部件在风扇调速之后的温度；
确定所述温度是否满足所述耗电部件的散热要求；
在不满足所述散热要求的情况下，调整所述提前调速条件，直至满足所述散热要求。
7.一种风扇调速装置，应用于服务器，所述服务器包括至少一个耗电部件以及用于对所述耗电部件散热的风扇，其特征在于，所述风扇调速装置包括：
第一确定模块，用于基于所述耗电部件的历史温度以及目标温度，确定风扇转速的第一变化值；
第二确定模块，用于基于所述耗电部件的历史功耗以及目标功耗，确定风扇转速的第二变化值；
第三确定模块，用于获取所述第二变化值与所述第一变化值的差值，并在所述差值大于0，且所述差值与所述风扇的最大转速的比值大于预设阈值的情况下，确定所述风扇满足提前调速条件；
调速模块，用于在满足所述提前调速条件的情况下，基于所述第二变化值进行风扇调速，否则基于所述第一变化值进行风扇调速。
8.一种服务器，包括至少一个耗电部件和用于对所述耗电部件散热的风扇，以及如权利要求7所述的用于控制所述风扇进行调速的风扇调速装置。
9.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至6中任一项所述的风扇调速方法的步骤。
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