DE102019129928A1

DE102019129928A1 - Computersystem mit Kühlsystem für eine Erweiterungskomponente

Info

Publication number: DE102019129928A1
Application number: DE102019129928.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Riebel; Frank Schubert
Original assignee: Fujitsu Client Computing Ltd
Current assignee: Fujitsu Client Computing Ltd
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-05-06
Also published as: JP2021077372A; GB2593014A; US20210136952A1; GB202017179D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Computersystem (1) mit einem Systemboard (2) und wenigstens einer auf dem Systemboard (2) montierten Erweiterungskomponente (3), wobei die Erweiterungskomponente (3) über das Systemboard (2) mit einer elektrischen Spannung (U) versorgt wird. Das Computersystem (1) weist ferner ein Kühlsystem (4) mit einer anpassbaren Kühlleistung zur Kühlung der Erweiterungskomponente (3), eine Messeinrichtung (5) sowie eine Auswerteeinrichtung (6) auf. Die Messeinrichtung (5) misst den von der Erweiterungskomponente (3) bezogenen elektrischen Strom (I). Die Auswerteeinrichtung (6) ermittelt anhand des von der Messeinrichtung (5) gemessenen Stroms (I) ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) und passt die Kühlleistung des Kühlsystems (4) in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten an.

Description

Die Erfindung betrifft ein Computersystem mit einem Kühlsystem für eine Erweiterungskomponente sowie ein Verfahren zur Anpassung einer Kühlleistung eines Kühlsystems eines Computersystems.
In Computersystemen erzeugen Komponenten, insbesondere leistungshungrige Erweiterungskomponenten, im laufenden Betrieb eine Abwärme, die über ein Kühlsystem abgeführt werden muss, sodass das Computersystem und dessen Komponenten unterhalb einer kritischen Temperatur bleiben und keinen Schaden nehmen. In der Regel ist im Computersystem eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die ein Temperaturverhalten der abwärmeerzeugenden Komponenten ermittelt und die Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten anpasst. Oftmals wird das Temperaturverhalten über einen oder mehrere Temperatursensoren erfasst, die im Computersystem eingerichtet sind. Entsprechende Sensorsignale werden der Auswerteeinrichtung bereitgestellt, die die Kühlleistung des Kühlsystems anpasst. Alternativ oder ergänzend hierzu stellen die Komponenten des Computersystems der Auswerteeinrichtung Temperaturinformationen zur Verfügung, aus denen die Auswerteeinrichtung auf das entsprechende Temperaturverhalten schließen kann.
Derartige Ansätze haben jedoch den Nachteil, dass insbesondere in Betriebssituationen mit einem hohen Leistungsverbrauch von Erweiterungskomponenten, die für spezielle Funktionalitäten eingerichtet sind, diese derart ausgelastet sind, dass entsprechende Temperaturinformationen beziehungsweise derartige Signale oftmals ausgesetzt werden, sodass entsprechende Temperaturinformationen der Auswerteeinrichtung zumindest vorübergehend nicht bereitgestellt werden. Gerade in solchen Betriebssituationen hoher Leistung ist eine erzeugte Abwärme der arbeitenden Komponenten jedoch besonders kritisch. Mangels aussagekräftiger Temperaturinformationen besteht somit die Gefahr, dass die Kühlleistung des Kühlsystems nur unzureichend angepasst wird, um das Computersystem ausreichend zu kühlen. Um diese Gefahr in herkömmlichen Computersystemen zu vermeiden, wird die Kühlleistung des Kühlsystems andererseits oft höher angesetzt, als im jeweiligen Betrieb notwendig. Dies verursacht nicht zuletzt einen hohen Geräuschpegel eines Kühlsystems im Computersystem beziehungsweise einen unnötigen Leistungsverbrauch des Kühlsystems.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computersystem sowie ein Verfahren zu beschreiben, welche die obigen Nachteile überwinden und eine verbesserte Anpassung einer Kühlleistung des Kühlsystems in allen denkbaren Betriebssituationen ermöglichen, aber dennoch einfach zu implementieren sind.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Computersystem nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.
Das Computersystem weist ein Systemboard und wenigstens eine auf dem Systemboard abnehmbar montierte Erweiterungskomponente auf. Die Erweiterungskomponente ist über das Systemboard mit einer elektrischen Spannung versorgbar. Die Erweiterungskomponente stellt eine bestimmte Funktionalität für das Computersystem bereit. Über die Erweiterungskomponente ist das Computersystem beispielsweise mit bestimmten Funktionen erweiterbar. Eine Versorgung der Erweiterungskomponente mit einer elektrischen Spannung über das Systemboard hat den Effekt, dass die Erweiterungskomponente keine separate elektrische Spannungsversorgung benötigt. Die Erweiterungskomponente ist abnehmbar auf dem Systemboard montiert. Beispielsweise wird die Erweiterungskomponente vom Systemboard entfernt, wenn die entsprechende Funktionalität nicht benötigt wird oder eine andere Erweiterungskomponente auf dem Systemboard eingesetzt werden soll. Die Erweiterungskomponente ist zum Beispiel eine sogenannte m.2-Komponente, die an einem entsprechenden Erweiterungsplatz auf dem Systemboard montiert ist. Die Erweiterungskomponente ist zum Beispiel eine m.2-SSD-Komponente für eine Datenspeicherung.
Das Computersystem weist ferner ein Kühlsystem mit einer anpassbaren Kühlleistung zur Kühlung der Erweiterungskomponente auf. Das Kühlsystem umfasst beispielsweise einen oder mehrere Lüfter mit einer anpassbaren Lüfter-Drehzahl zur Anpassung der Kühlleistung. Alternativ oder ergänzend ist das Kühlsystem auch auf andere Weise implementiert.
Des Weiteren weist das Computersystem eine Messeinrichtung sowie eine Auswerteeinrichtung auf. Die Messeinrichtung ist eingerichtet, einen von der Erweiterungskomponente im laufenden Betrieb des Computersystems bezogenen elektrischen Strom zu messen und der Auswerteeinrichtung eine darauf basierende Strommessinformation bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung ist eingerichtet, anhand der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformation ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente zu ermitteln und die Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anzupassen.
Ein derartiges Computersystem hat den Vorteil, dass ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente unabhängig von Temperatursensor-Signalen beziehungsweise unabhängig von Temperaturinformationen ermittelt werden kann, die über die Erweiterungskomponente selbst an die Auswerteeinrichtung bereitzustellen sind. Ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente kann somit unabhängig davon ermittelt werden, ob ein oder mehrere Temperatursensoren im Computersystem eingerichtet sind oder ob die Erweiterungskomponente ein oder mehrere Signale zum Bereitstellen entsprechender Temperaturinformationen bereitstellt oder nicht. Insbesondere bei unterschiedlichen, abnehmbar bzw. austauschbar (modular) an der Systemplatine montierbaren Erweiterungskomponenten hat dies den Vorteil, dass eine Anpassung der Kühlleistung nicht davon abhängig ist, ob eine entsprechende Erweiterungskomponenten die erforderlichen Informationen liefert oder nicht.
Das Computersystem ist vielmehr derart eingerichtet, dass ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente vorteilhaft aus Strommessinformationen ermittelt wird, die wiederum durch Messen des von der Erweiterungskomponente bezogenen elektrischen Stroms ermittelt werden. Das Computersystem macht sich hierbei zunutze, dass eine Verlustleistung beziehungsweise eine Abwärme der Erweiterungskomponente direkt proportional zum Strom ist, den die Erweiterungskomponente bei einer bestimmten Spannung im laufenden Betrieb bezieht.
Das Computersystem ermöglicht auf diese Weise eine Erfassung des Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente, die gegen Ausfälle/Nichtvorliegen der Bereitstellung von Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente selbst robust ist, wodurch die Kühlleistung des Kühlsystems verlässlich angepasst werden kann. Auf diese Weise gewährleistet das Computersystem in jeglicher Betriebssituation eine ausreichende Kühlung der abwärmeerzeugenden Erweiterungskomponente. Des Weiteren kann die Kühlleistung des Kühlsystems verbessert an jegliche Betriebssituation des Computersystems angepasst werden, ohne die Kühlleistung des Kühlsystems überproportieren beziehungsweise überdimensionieren zu müssen. Eine unnötige Geräuschentwicklung beziehungsweise eine unnötige Kühlleistung des Kühlsystems werden somit vermieden.
In diversen Ausführungsformen beziehungsweise Weiterbildungen des Computersystems ist die Messeinrichtung derart konfiguriert, dass eine Messung des von der Erweiterungskomponente im laufenden Betrieb des Computersystems bezogenen elektrischen Stroms in einem Versorgungspfad erfolgt, der der Erweiterungskomponente elektrisch vorgeschaltet ist. Der Versorgungspfad ist insbesondere ein Pfad zwischen der Strom-/Spannungsversorgung und der Erweiterungskomponente. Dies hat den Effekt, dass der von der Erweiterungskomponente bezogene elektrische Strom auf einfache Art und Weise gemessen werden kann, ohne die Erweiterungskomponente selbst in diesen Messprozess einbeziehen zu müssen. Die Erweiterungskomponente kann auf diese Weise einfach gehalten bleiben. Des Weiteren hat dies den Vorteil, dass eine Messung des elektrischen Stroms der Erweiterungskomponente für verschiedene Erweiterungskomponenten verschiedener Funktionalität auf gleiche Art und Weise durchgeführt wird. Insbesondere bei Erweiterungskomponenten, die vom Systemboard abnehmbar sind, können Erweiterungskomponenten ausgetauscht werden, ohne dass eine entsprechende Strommessung angepasst oder verändert werden muss. Ein Bereitstellen von Signalen oder Informationen durch die Erweiterungskomponente zur Messung des von der Erweiterungskomponente bezogenen elektrischen Stroms ist nicht erforderlich. Vorteilhaft ist die Messeinrichtung auf diese Weise eingerichtet, eine Messung unabhängig von der Funktionalität der Erweiterungskomponente und getrennt von der Erweiterungskomponente im Versorgungspfad der Erweiterungskomponente vorzunehmen. Beispielsweise umfasst die Messeinrichtung einen elektrischen Messwiderstand zur Strommessung. Dies erlaubt eine einfache Strommessung und hält den Implementierungsaufwand gering.
In diversen Ausführungsformen beziehungsweise Weiterbildungen des Computersystems sind die Messeinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung als Onboard-Komponenten auf dem Systemboard integriert. Dies ermöglicht eine einfache Integration der Funktionalitäten auf dem Systemboard, ohne zusätzliche Vorrichtungen oder Komponenten separat zum Systemboard (neben der Erweiterungskomponente) vorsehen zu müssen. Vielmehr ist das Systemboard vorteilhaft derart konfiguriert, dass auf die Messeinrichtung und/oder auf die Auswerteeinrichtung als innerhalb des Systemboards konfigurierte/integrierte Komponenten zugegriffen werden kann. Dies vereinfacht auch die Implementierung des Computersystems, wonach eine abnehmbare Erweiterungskomponente lediglich mit dem Systemboard verbunden wird und das Systemboard eingerichtet ist, über eine erläuterte Messung durch die Messeinrichtung das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente zu erfassen.
In diversen Ausführungsformen beziehungsweise Weiterbildungen des Computersystems ist die Auswerteeinrichtung ein Baseboard-Management-Controller (BMC) oder funktionell innerhalb eines Baseboard-Management-Controllers integriert. Dies hat den Vorteil, dass eine Auswertung der bereitgestellten Strommessinformationen zum Ermitteln eines Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente sowie eine Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten durch eine bereits für letztere Zwecke vorgesehene Komponente durchgeführt werden kann. Auch dies vereinfacht die Implementierung zusätzlich.
In diversen Ausführungsformen beziehungsweise Weiterbildungen des Computersystems ist die Erweiterungskomponente eingerichtet, der Auswerteeinrichtung eine Temperaturinformation bereitzustellen, wobei die Auswerteeinrichtung eingerichtet ist, anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente zu ermitteln und die Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anzupassen. Die Erweiterungskomponente ist beispielsweise eingerichtet, der Auswerteeinrichtung ein Signal bereitzustellen, das eine entsprechende Temperaturinformation der Erweiterungskomponente beinhaltet. Das Signal wird beispielsweise in der Erweiterungskomponente generiert oder über einen Temperatursensor erzeugt, der eine Temperatur der Erweiterungskomponente oder in der Umgebung der Erweiterungskomponente erfasst und ein entsprechendes Signal an die Erweiterungskomponente übergibt. Alternativ wird ein entsprechendes Sensorsignal direkt vom Temperatursensor an die Auswerteeinrichtung bereitgestellt. Diese Konfiguration stellt eine weitere Möglichkeit für die Auswerteeinrichtung dar, ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente zu ermitteln und die Kühlleistung des Kühlsystems entsprechend anzupassen.
In diversen Ausführungsformen beziehungsweise Weiterbildungen des Computersystems ist die Auswerteeinrichtung konfiguriert, sowohl die von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformationen als auch die von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformationen für eine Ermittlung eines Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente zu berücksichtigen. Dies hat den Vorteil, dass ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente verbessert oder unter Umständen genauer ermittelt werden kann, was zu einer verbesserten Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems führt.
In alternativen Ausführungsformen des Computersystems ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation zu ermitteln, sofern die Temperaturinformation bereitgestellt wird, und das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformation zu ermitteln, sofern die Temperaturinformation nicht bereitgestellt wird. In derartigen Ausführungsformen ist die Auswerteeinrichtung somit konfiguriert das Temperaturverhalten alternativ entweder aus den von der Erweiterungskomponente direkt bereitgestellten Temperaturinformationen oder aus den von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformationen zu ermitteln. Eine derartige Konfiguration des Computersystems erlaubt die Erfassung des Temperaturverhaltens, zum Beispiel in einem Regelbetrieb, anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation über die Auswerteeinrichtung. Dies geschieht beispielsweise durch Bereitstellen entsprechender Signale von der Erweiterungskomponente an die Auswerteeinrichtung. Im Falle, dass die Erweiterungskomponente entsprechende Signale (vorübergehend) nicht oder nicht mehr bereitstellt, ist die Auswerteeinrichtung konfiguriert, auf die Strommessinformationen der Messeinrichtung zurückzugreifen und das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der bereitgestellten Strommessinformationen zu ermitteln.
Auf diese Weise bleibt die Funktionalität einer Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems anhand eines erfassten Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente erhalten, selbst wenn die Erweiterungskomponente entsprechende Temperaturinformationen nicht oder nicht mehr bereitstellt. Die Auswerteeinrichtung ist beispielsweise weiterhin derart konfiguriert, dass das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente erneut anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation ermittelt wird, sobald die entsprechende Temperaturinformation (erneut) von der Erweiterungskomponente bereitgestellt wird. Die Auswerteeinrichtung ist beispielsweise weiterhin derart konfiguriert, die Bereitstellung von Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente zu überwachen.
Zum Beispiel ist die Erweiterungskomponente eingerichtet, die Temperaturinformation in einem Normalbetrieb bereitzustellen und in einem Betrieb einer erhöhten beziehungsweise maximalen Auslastung die Temperaturinformation nicht bereitzustellen. Bei einem Wechsel zwischen diesen Betriebssituationen hat die entsprechende Konfiguration der Auswerteeinrichtung somit den Vorteil, dass diese von einem Bezug der Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente auf einen Bezug der Strommessinformationen durch die Messeinrichtung wechseln kann, um trotz veränderter Betriebssituationen der Erweiterungskomponente weiterhin das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente bestimmen zu können.
Die obige Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch ein Verfahren zur Anpassung einer Kühlleistung eines Kühlsystems eines Computersystems nach Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Implementierungen und Weiterbildungen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.
Bei dem Verfahren ist wenigstens eine Erweiterungskomponente abnehmbar auf einem Systemboard des Computersystems montiert, wobei die Erweiterungskomponente im laufenden Betrieb des Computersystems über das Systemboard mit einer elektrischen Spannung versorgt wird und einen elektrischen Strom bezieht und über das Kühlsystem gekühlt wird.
In einem ersten Schritt erfolgt ein Messen des von der Erweiterungskomponente im laufenden Betrieb des Computersystems bezogenen elektrischen Stroms durch eine Messeinrichtung. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Bereitstellen einer auf dem gemessenen Strom basierenden Strommessinformation durch die Messeinrichtung an eine Auswerteeinrichtung. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln eines Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente anhand der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformation durch die Auswerteeinrichtung. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Anpassen der Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente durch die Auswerteeinrichtung.
Ein derartiges Verfahren erzielt dieselben Effekte und Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit dem Computersystem gemäß dem ersten Aspekt oben erläutert worden sind, worauf an dieser Stelle Bezug genommen wird.
In diversen Implementierungen beziehungsweise Weiterbildungen des Verfahrens stellt die Erweiterungskomponente der Auswerteeinrichtung eine Temperaturinformation bereit, wobei die Auswerteeinrichtung anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente ermittelt und die Kühlleistung des Kühlsystems in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anpasst. Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass die Auswerteeinrichtung eine Ermittlung eines Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente alternativ oder ergänzend zu einer Berücksichtigung der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformationen unter Berücksichtigung der von der Erweiterungskomponente selbst bereitgestellten Temperaturinformation durchführt und anhand dessen die Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems vornimmt. Auf diese Weise kann das Temperaturverhalten verbessert beziehungsweise selektiv je nach Betriebsverhalten der Erweiterungskomponente ermittelt werden.
In diversen Implementierungen beziehungsweise Weiterbildungen des Verfahrens ermittelt die Auswerteeinrichtung das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformation, sofern die Temperaturinformation bereitgestellt wird, und ermittelt das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformation, sofern die Temperaturinformation nicht bereitgestellt wird. Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass standardmäßig die von der Erweiterungskomponente bereitgestellten Temperaturinformationen herangezogen werden, was eine einfache und auf die Erweiterungskomponente zugeschnittene Implementierung ermöglicht. Bei Ausfall einer Bereitstellung der Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente wird jedoch auf die bereitgestellte Strommessinformation mittels der Messeinrichtung zurückgegriffen, wodurch die Auswerteeinrichtung das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente weiterhin ermitteln kann, um die Kühlleistung des Kühlsystems entsprechend anzupassen.
Fällt in einer Betriebssituation der Erweiterungskomponente, zum Beispiel in einem Fall einer Überlast oder maximalen Auslastung der Erweiterungskomponente, die Bereitstellung der Temperaturinformation durch die Erweiterungskomponente aus, so erfasst die Auswerteeinrichtung das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente weiterhin anhand der von der Messeinrichtung bereitgestellten Strommessinformation. Falls die Erweiterungskomponente in einen anderen Betriebszustand übergeht und ihrerseits Temperaturinformationen (erneut) bereitstellt, so geht die Auswerteeinrichtung erneut dazu über, das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente anhand der erneut bereitgestellten Temperaturinformation zu ermitteln. Auf diese Weise erfolgt ein sicheres Ermitteln des Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente in jeglicher Betriebssituation der Erweiterungskomponente.
In diversen Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Implementierungen finden sämtliche erläuterten Aspekte, strukturellen Merkmale, Vorteile und Effekte eines Computersystems der oben erläuterten Art in entsprechenden Aspekten, Verfahrensmerkmalen, Maßnahmen, Vorteilen und Effekten eines entsprechenden Verfahrens der oben erläuterten Art ihren Niederschlag und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematisierte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Computersystems und
2 ein schematisiertes Ablaufdiagramm eines Implementierungsbeispiels eines Verfahrens zur Anpassung einer Kühlleistung eines Kühlsystems eines Computersystems.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Computersystems 1, das ein Systemboard 2, eine Erweiterungskomponente 3 sowie ein Kühlsystem 4 aufweist. Die Erweiterungskomponente 3 ist abnehmbar auf dem Systemboard 2 montiert. Das bedeutet, dass die Erweiterungskomponente 3 nicht als integraler Bestandteil des Systemboards 2 ausgeführt ist, sondern als austauschbare Komponente auf dem Systemboard 2 montiert ist. Die Erweiterungskomponente 3 stellt beispielsweise eine bestimmte Funktionalität zur Erweiterung beziehungsweise Aufrüstung des Computersystems 1 am Systemboard 2 bereit. Die Erweiterungskomponente ist zum Beispiel eine m.2-Komponente, beispielsweise eine m.2-SSD-Komponente zur Speicherung von Daten des Computersystems 1. Zur sicheren Datenspeicherung führt die Erweiterungskomponente beispielsweise eine Speicherverschlüsselung gemäß vorbestimmten Verschlüsselungsalgorithmen (und eine entsprechende Entschlüsselung) durch, was sehr leistungsintensiv sein kann. Ein entsprechender Mechanismus ist beispielsweise Bitlocker.
Die Erweiterungskomponente 3 wird im laufenden Betrieb des Computersystems 1 über das Systemboard 2 mit einer elektrischen Spannung U versorgt und bezieht dabei einen elektrischen Strom I. Im laufenden Betrieb erzeugt die Erweiterungskomponente 3 aufgrund des Verbrauchs elektrischer Leistung eine bestimmte Abwärme, was in 1 durch gewellte Pfeile an der Erweiterungskomponente 3 veranschaulicht ist. Diese Abwärme wird über das Kühlsystem 4 abtransportiert, wodurch die Erweiterungskomponente 3 beziehungsweise das Systemboard 2 des Computersystems 1 gekühlt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Kühlsystem 4 ein Radiallüfter, dessen Lüfter-Drehzahl zur Anpassung der Kühlleistung anpassbar ist. Das Kühlsystem 4 ist in alternativen Ausführungen auf andere Weise oder mit mehreren Lüftern implementiert.
Auf dem Systemboard 2 ist weiterhin eine Auswerteeinrichtung 6 eingerichtet, die im Ausführungsbeispiel gemäß 1 beispielsweise als Baseboard-Management-Controller (BMC) oder als Teil eines BMC konfiguriert ist. Die Auswerteeinrichtung 6 steuert über eine Steuersignalleitung 8 das Kühlsystem 4 zur Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems 4 an. Beispielsweise gibt die Auswerteeinrichtung 6 eine bestimmte Lüfter-Drehzahl des Kühlsystems 4 je nach Betriebssituation beziehungsweise Betriebsverhalten des Computersystems 1 vor. Eine Temperatur des Computersystems 1 beziehungsweise der Komponenten des Computersystems 1 wird beispielsweise über Temperatursensoren (nicht explizit dargestellt) erfasst. Diese Temperatursensoren stellen beispielsweise Sensorsignale an die Auswerteeinrichtung 6 bereit, die ein Temperaturverhalten des Computersystems 1 erfasst und über die Steuersignalleitung 8 eine Anpassung der Kühlleistung des Kühlsystems 4 vornimmt, um das Computersystem 1 in jeglicher Betriebssituation ausreichend zu kühlen. Derartige Temperatursensoren sind jedoch optional im Ausführungsbeispiel gemäß 1.
Zum Erfassen des Temperaturverhaltens speziell der Erweiterungskomponente 3 weist das Systemboard 2 eine Funktionalität auf, die im Weiteren näher erläutert wird.
Die Erweiterungskomponente 3 stellt in einem Normalbetrieb gemäß der Ausführungsform in 1 über eine Informationssignalleitung 9 der Auswerteeinrichtung 6 ein oder mehrere Signale mit Temperaturinformationen bereit. Anhand dieser Temperaturinformationen erfasst die Auswerteeinrichtung 6 ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3. Die Temperaturinformationen dienen somit als direkte Rückmeldung an die Auswerteeinrichtung 6, ob die Temperatur der Erweiterungskomponente 3 kritisch ist oder nicht. Die Auswerteeinrichtung 6 passt in Abhängigkeit von dem anhand der Temperaturinformationen erfassten Temperaturverhalten die Kühlleistung des Kühlsystems 4 entsprechend an, damit die Erweiterungskomponente 3 ausreichend gekühlt wird. Für die Erweiterungskomponente 3 sind beispielsweise charakteristische Temperaturbereiche beziehungsweise eine kritische Temperatur, die zur Vermeidung einer Überhitzung nicht überschritten werden sollte, in der Auswerteeinrichtung 6 oder in anderen Systemkomponenten des Computersystems 1, zum Beispiel innerhalb eines BIOS, hinterlegt. Anhand dieser hinterlegten Informationen kann die Auswerteeinrichtung 6 im Zusammenspiel mit den von der Erweiterungskomponente 3 erhaltenen Temperaturinformationen eine Bewertung des Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente 3 vornehmen.
Fällt jedoch die Bereitstellung der Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente 3 aus, weil die Erweiterungskomponente 3 beispielsweise schadhaft ist oder in einem Zustand erhöhter oder maximaler Auslastung oder einer Überlastung ist, so ist eine Bewertung des Temperaturverhaltens anhand der Temperaturinformationen mittels der Auswerteeinrichtung 6 nicht mehr möglich, weil derartige Informationen der Auswerteeinrichtung 6 nicht mehr bereitgestellt werden. Eine derartige Situation tritt beispielsweise auf, wenn die Erweiterungskomponente 3 einen oben erläuterten Verschlüsselungsalgorithmus durchführt und zu 100 % ausgelastet ist, ohne die Möglichkeit zu haben, der Auswerteeinrichtung 6 oder dem Systemboard 2 eine entsprechende Rückmeldung über deren Temperaturverhalten zu geben. Ohne derartige Temperaturinformation kann die Auswerteeinrichtung 6 nicht mehr bewerten, ob die Erweiterungskomponente 3 überhaupt noch im System vorliegt oder nicht, geschweige denn, ob die Erweiterungskomponente 3 in einem stabilen und sicheren Temperaturbereich liegt.
In einem derartigen Fall wäre die Auswerteeinrichtung 6 gezwungen, zum sicheren Betrieb des Computersystems 1 über die Steuersignalleitung 8 dem Kühlsystem 4 anzuweisen, eine erhöhte Kühlleistung zu erbringen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine unnötig hohe Kühlleistung erbracht wird, falls die Erweiterungskomponente 3 in einem unkritischen Temperaturzustand befindlich ist oder beispielsweise vom Systemboard 2 entfernt worden ist. Insbesondere bei der Implementierung des Kühlsystems 4 als Radiallüfter hat dies einen unnötig erhöhten Geräuschpegel beziehungsweise eine unnötig hohe Kühlleistung zur Folge.
Die Konfiguration des Computersystems 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 bietet der Auswerteeinrichtung 6 jedoch noch eine andere Möglichkeit. Auf dem Systemboard 2 ist zusätzlich eine Messeinrichtung 6 als Onboard-Komponente integriert. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Messeinrichtung 5 beispielsweise ein Messwiderstand beziehungsweise umfasst einen Messwiderstand zur Messung des von der Erweiterungskomponente 3 bezogenen elektrischen Stroms I. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Messeinrichtung 5 in einem Versorgungspfad zwischen der Spannungsquelle U und der Erweiterungskomponente 3, das heißt der Erweiterungskomponente 3 elektrisch vorgeschaltet, konfiguriert. Dies erlaubt der Messeinrichtung 5 unabhängig von der Erweiterungskomponente 3 beziehungsweise einer Funktionalität der Erweiterungskomponente 3, den von der Erweiterungskomponente 3 bezogenen elektrischen Strom I zu messen. Die Messeinrichtung 5 stellt über eine Messsignalleitung 7, unabhängig von der Erweiterungskomponente, der Auswerteeinrichtung 6 eine entsprechende Strommessinformation bereit.
Die Auswerteeinrichtung 6 macht sich daher zunutze, dass eine Abwärme beziehungsweise Wärmeleistung der Erweiterungskomponente 3 direkt proportional ist zu dem Versorgungsstrom I, den die Erweiterungskomponente 3 über deren Versorgungspfad aus der Spannungsquelle U bezieht. Je höher der Strom I, umso höher ist auch eine Abwärme der Erweiterungskomponente 3 zu beurteilen. Auf diese Weise erfasst die Auswerteeinrichtung 6 anhand der von der Messeinrichtung 5 über die Messsignalleitung 7 bereitgestellte Strommessinformation ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 ohne die Notwendigkeit einer Bereitstellung von Temperaturinformationen an der Informationssignalleitung 9. Die Auswerteeinrichtung 6 kann vielmehr allein aus den gewonnenen Strommessinformationen über die Messeinrichtung 5 das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 abschätzen und über die Steuersignalleitung 8 die Kühlleistung des Kühlsystems 4 nachregeln. Nimmt in einem bestimmten Betriebszustand die Erweiterungskomponente 3 einen hohen Strom I auf, so geht die Auswerteeinrichtung 6 anhand der erfassten Strommessinformationen davon aus, dass eine hohe Abwärme an der Erweiterungskomponente 3 vorliegt beziehungsweise sich eine hohe Abwärme an der Erweiterungskomponente 3 nach einer definierten Zeitspanne einstellen wird, weil die Erweiterungskomponente 3 in einem hohen Leistungsverbrauch ist. In einer solchen Situation erhöht die Auswerteeinrichtung 6 die Kühlleistung des Kühlsystems 4.
Nimmt die Erweiterungskomponente 3 in einem anderen Betriebszustand einen niedrigen Strom I auf, so bewertet die Auswerteeinrichtung 6 das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 als unkritisch und reduziert über die Steuersignalleitung 8 die Kühlleistung des Kühlsystems 4.
Auf diese Weise kann die Auswerteeinrichtung 6 auch ohne Zuhilfenahme von Temperaturinformationen der Erweiterungskomponente 3 selbst rein aus Strommessinformationen der Messeinrichtung 5 das Kühlsystem 4 derart regeln, dass das Computersystem 1 in jeglicher Betriebssituation in Bezug auf die Erweiterungskomponente optimal gekühlt wird, wobei eine unnötig hohe Kühlleistung mit den entsprechenden Nachteilen vermieden wird.
Falls nach einem Ausfall eine Bereitstellung von Temperaturinformationen durch die Erweiterungskomponente 3 selbst mittels der Informationssignalleitung 9 eine Bereitstellung entsprechender Informationen erneut durchgeführt wird, zum Beispiel wenn die Erweiterungskomponente 3 aus einem Hoch- oder Überlastzustand in einen Normalbetrieb zurückkehrt, so bewertet die Auswerteeinrichtung 6 alternativ oder ergänzend zu den Strommessinformationen der Messeinrichtung 5 das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 erneut unter Berücksichtigung der von der Erweiterungskomponente 3 bereitgestellten Temperaturinformationen.
In alternativen Ausführungsformen des Computersystems 1 gemäß 1 entfällt eine Signalisierungsmöglichkeit über die Informationssignalleitung 9 zwischen der Erweiterungskomponente 3 und der Auswerteeinrichtung 6. In derartigen Implementierungen erfolgt eine Bewertung des Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente 3 über die Auswerteeinrichtung 6 ausschließlich anhand der von der Messeinrichtung 5 bereitgestellten Strommessinformationen.
2 zeigt ein schematisiertes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Anpassung einer Kühlleistung eines Kühlsystems eines Computersystems. Das Verfahren gemäß dem Implementierungsbeispiel aus 2 wird beispielsweise innerhalb des Computersystems 1 gemäß 1 oder in alternativen Ausführungsformen hierzu durchgeführt.
Das Verfahren gemäß dem Implementierungsbeispiel aus 2 beginnt zunächst im Schritt S1, wobei überprüft wird, ob die Erweiterungskomponente 3 entsprechende Temperaturinformationen (mittels der Informationssignalleitung 9 gemäß 1) bereitstellt oder nicht. Falls dies bejaht wird, so wird verfahrensgemäß der Schritt S2 durchgeführt, wobei über die Auswerteeinrichtung 6 ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 anhand der bereitgestellten Temperaturinformationen ermittelt wird. In einem Schritt S3 erfolgt sodann über die Auswerteeinrichtung 6 ein Anpassen der Kühlleistung des Kühlsystems 4, um eine ausreichende Kühlung der Erweiterungskomponente 3 zu gewährleisten.
Falls jedoch in Schritt S1 des Verfahrens gemäß 2 festgestellt wird, dass die Erweiterungskomponente 3 keine entsprechenden Temperaturinformationen bereitstellt, so schwenkt das Verfahren zu den Schritten S4 bis S7, die sodann alternativ zu den Schritten S2 und S3 durchgeführt werden.
Im Schritt S4 erfolgt ein Messen des Stroms I über die Messeinrichtung 5 im Versorgungspfad zwischen der Stromversorgung U und der Erweiterungskomponente 3, wobei im Schritt S5 über die Messeinrichtung 5 Strommessinformationen an die Auswerteeinrichtung 6 bereitgestellt werden.
Im Schritt S6 ermittelt die Auswerteeinrichtung 6 sodann ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 anhand der von der Messeinrichtung 5 bereitgestellten Strommessinformationen.
Im Schritt S7 erfolgt, analog zu Schritt S3, ein Anpassen der Kühlleistung des Kühlsystems 4 durch die Auswerteeinrichtung 6.
Alternativ zum Implementierungsbeispiel gemäß 2 können die Schritte S4 bis S7 auch parallel zu den Schritten S2 und S3 durchgeführt werden, selbst wenn die Erweiterungskomponente 3 entsprechende Temperaturinformationen bereitstellt. Dies hat den Vorteil, dass ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente 3 redundant beziehungsweise aus verschiedenen Erfassungsquellen verbessert erfasst werden kann. Nur in dem Fall, dass die Erweiterungskomponente 3 selbst entsprechende Temperaturinformationen nicht bereitstellt, werden dann die Schritte S4 bis S7 separat von den Schritten S2 und S3 durchgeführt.
Die erläuterten Ausführungsformen und Implementierungen sind lediglich beispielhaft gewählt.
Bezugszeichenliste

1: Computersystem
2: Systemboard
3: Erweiterungskomponente
4: Kühlsystem
5: Messeinrichtung
6: Auswerteeinrichtung
7: Messsignalleitung
8: Steuersignalleitung
9: Informationssignalleitung
I: Strom
U: Spannung
S1 - S7: Verfahrensschritte

Claims

Computersystem (1) mit - einem Systemboard (2) und - wenigstens einer auf dem Systemboard (2) abnehmbar montierten Erweiterungskomponente (3), wobei die Erweiterungskomponente (3) über das Systemboard (2) mit einer elektrischen Spannung (U) versorgbar ist, wobei das Computersystem (1) ferner - ein Kühlsystem (4) mit einer anpassbaren Kühlleistung zur Kühlung der Erweiterungskomponente (3), - eine Messeinrichtung (5) sowie - eine Auswerteeinrichtung (6) aufweist, wobei die Messeinrichtung (5) eingerichtet ist, einen von der Erweiterungskomponente (3) im laufenden Betrieb des Computersystems (1) bezogenen elektrischen Strom (I) zu messen und der Auswerteeinrichtung (6) eine darauf basierende Strommessinformation bereitzustellen, und wobei die Auswerteeinrichtung (6) eingerichtet ist, anhand der von der Messeinrichtung (5) bereitgestellten Strommessinformation ein Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) zu ermitteln und die Kühlleistung des Kühlsystems (4) in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anzupassen.
Computersystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Messeinrichtung (5) und/oder die Auswerteeinrichtung (6) als Onboard-Komponenten auf dem Systemboard (2) integriert sind.
Computersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerteeinrichtung (6) ein Baseboard-Management-Controller ist oder funktionell innerhalb eines Baseboard-Management-Controllers integriert ist.
Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erweiterungskomponente (3) eingerichtet ist, der Auswerteeinrichtung (6) eine Temperaturinformation bereitzustellen, wobei die Auswerteeinrichtung (6) eingerichtet ist, anhand der von der Erweiterungskomponente (3) bereitgestellten Temperaturinformation das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) zu ermitteln und die Kühlleistung des Kühlsystems (4) in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anzupassen.
Computersystem (1) nach Anspruch 4, wobei die Auswerteeinrichtung (6) eingerichtet ist, - das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anhand der von der Erweiterungskomponente (3) bereitgestellten Temperaturinformation zu ermitteln, sofern die Temperaturinformation bereitgestellt wird, und - das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anhand der von der Messeinrichtung (5) bereitgestellten Strommessinformation zu ermitteln, sofern die Temperaturinformation nicht bereitgestellt wird.
Verfahren zur Anpassung einer Kühlleistung eines Kühlsystems (4) eines Computersystems (1), wobei wenigstens eine Erweiterungskomponente (3) abnehmbar auf einem Systemboard (2) des Computersystems (1) montiert ist, wobei die Erweiterungskomponente (3) im laufenden Betrieb des Computersystems (1) über das Systemboard (2) mit einer elektrischen Spannung (U) versorgt wird und einen elektrischen Strom (I) bezieht und über das Kühlsystem (4) gekühlt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Messen des von der Erweiterungskomponente (3) im laufenden Betrieb des Computersystems (1) bezogenen elektrischen Stroms (I) durch eine Messeinrichtung (5); - Bereitstellen einer auf dem gemessenen Strom (I) basierenden Strommessinformation durch die Messeinrichtung (5) an eine Auswerteeinrichtung (6); - Ermitteln eines Temperaturverhaltens der Erweiterungskomponente (3) anhand der von der Messeinrichtung (5) bereitgestellten Strommessinformation durch die Auswerteeinrichtung (6); - Anpassen der Kühlleistung des Kühlsystems (4) in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) durch die Auswerteeinrichtung (6) .
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Messeinrichtung (5) und/oder die Auswerteeinrichtung (6) als Onboard-Komponenten auf dem Systemboard (2) integriert sind.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Auswerteeinrichtung (6) ein Baseboard-Management-Controller ist oder funktionell innerhalb eines Baseboard-Management-Controllers integriert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Erweiterungskomponente (3) der Auswerteeinrichtung (6) eine Temperaturinformation bereitstellt, wobei die Auswerteeinrichtung (6) anhand der von der Erweiterungskomponente (3) bereitgestellten Temperaturinformation das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) ermittelt und die Kühlleistung des Kühlsystems (4) in Abhängigkeit vom ermittelten Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anpasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Auswerteeinrichtung, (6) - das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anhand der von der Erweiterungskomponente (3) bereitgestellten Temperaturinformation ermittelt, sofern die Temperaturinformation bereitgestellt wird, und - das Temperaturverhalten der Erweiterungskomponente (3) anhand der von der Messeinrichtung (5) bereitgestellten Strommessinformation ermittelt, sofern die Temperaturinformation nicht bereitgestellt wird.