TW201216025A - Apparatus and method for controlling fan speed - Google Patents

Description

201216025 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種電腦系統中之風扇轉速控制裝置及方法 ’尤其係關於一種伺服器開機時之風扇轉速控制裝置及 方法。 【先前技術】 [0002] 目前伺服器（Server)平臺通常使用集成基板管理控制 器（Integrated Baseboard Management Controller ’ 簡稱 IBMC晶片） 來對伺服器之系統狀態進行偵測， 並且對伺服器之系統風扇進行控制。IBMC晶片透過偵測 飼服器之系統溫度來調節風扇之脈衝寬度調製（pulse

Width Modulation，PWM)訊鼙’從而達到控制系統風 扇轉速之目的。於伺服器系統使用過程中，當插上電源 載入到IBMC晶片上，使IBMC晶片正常開始工作時常常需 要幾十秒之時間，例如2〇秒左右時間。若於該段時間内 按下開機按鈕進行開機動作，由於此時IBiMC晶片未正常 工作，故風扇會全速轉動。對於此時之伺服器系統，由 於剛剛開機’系統風扇無需全速轉動來提供散熱。系統 風扇全速轉動對電能會造成一定浪費，同時有可能產生 過大之電流對伺服器系統造成一定之衝擊。此外，系統 風扇全速轉動也會產生較大不必要之雜訊污染，不利於 節能與環保。 【發明内容】 [_鑒独上内容’有必要提供—種Μ轉速控制裝置及方 法’用於解決於伺服器開機時由於風扇轉速過快造成之 099134535 表單編號Α0101 第4頁/共16頁 0992060310-0 201216025 電能浪費及雜訊污染問題。 [0004] ❹ 所述之風扇轉速控制裝置包括IBMC晶片、訊號發生器、 訊號緩衝器及訊號切換器，該IBMC晶片包括GPIO管腳及 訊號輸出埠。所述之IBMC晶片用於IBMC晶片透過檢測 GPIO管腳之狀態值來判斷IBMC晶片是否開始正常工作時 ’當IBMC晶片未正常開始工作時，IMC晶片產生一導通 訊號開啟訊號發生器，及根據該導通訊號控制訊號切換 器切換到訊號緩衝器上。所述之訊號發生器用於產生第 — PWM訊號，並透過訊號緩衝器將第一PWM訊號傳送至訊 號切換器。所述之IBMC晶片還用於當IBMC晶片開始正常 工作時，產生一關閉訊號來關閉訊號發生器，根據該關 閉訊號將訊號切換器切換到IBMC晶片上，及產生第二PWM 訊號並將該第二PWM訊號透過訊號輸出埠傳送至訊號切換 器。所述之訊號切換器用於根據第一PWM訊號或者第二 PWM訊號來控制風扇之轉速。 [0005] ❹ 所述之風扇轉速控制方法包括步驟：（a) IBMC晶片產生 一導通訊號開啟訊號發生器，並根據該導通訊號控制訊 號切換器切換到訊號緩衝器上；（b)訊號發生器產生第 一PWM訊號，並透過訊號緩衝器將第一訊號傳送至訊 號切換器；（c)訊號切換器根據第一PWM訊號來控制風 扇之轉速；（d)透過檢測GPI0管腳之狀態值來判斷 I BMC晶片是否開始正常工作時；（e )當1 BMC晶片未正 常開始工作時，繼續執行步驟（b)至（d) ; (〇當 I BMC晶片開始正常工作時，1BMC晶片產生一關閉訊號來 關閉訊號發生器，並根據該關閉訊號將訊號切換器切換 099134535 表單編號A0101 第5真/共丨6頁 0992060310-0 201216025 到IBMC晶片上；（g) IBMC晶片產生第二PWM訊號並將該 第二PWM訊號透過訊號輸出埠傳送至訊號切換器；（卜） 訊號切換器根據第二PWM訊號來控制風扇之轉速。 [0006] [0007] [0008]

相較於習知技術，本發明所述之風扇轉速控制裝置及方 法，能夠於伺服器系統之I BMC晶片未正常工作時，由訊 號發生器產生之PWM訊號對風扇之轉速進行控制，當ibMC 晶片正常工作時，由IBMC晶片產生之PWM訊號對風扇之轉 速進行控制’從而解決了於伺服器開機時由於風扇轉速 過快造成電能浪費及雜訊污染問題。 【實施方式】 如圖1所示’係本發明風扇轉速控制裝置1較佳實施例之 架構圖。於本實施例中，該風扇轉速控制裝置1包括IBMC (Integrated Baseboard Management Controller ，集成基板管理控制器）晶片11、訊號發生器12、訊號 緩衝器13及訊號切換器14。該IBMC晶片11包括GPI0管腳 (General Purpose I/O pin) 110及訊號輸出埠 112 。其中，IBMC晶片11透過GPI0管腳110分別與訊號發生 器12及訊號切換器14相連接，訊號發生器12透過訊號緩 衝器13與訊號切換器14相連接，該訊號切換器14與風扇2 相連接。 所述之風扇轉速控制裝置1能夠於IBMC晶片11未正常工作 時’由訊號發生器12產生第一脈衝寬度調製（Pulse Width Modulation，PWM)訊號對風扇2之轉速進行控 制’以及於IBMC晶片11正常工作時，由IBMC晶片11產生 第二PWM訊號對風扇2之轉速進行控制，從而解決於伺服 099134535 表單編號A0101 第6頁/共16頁 0992060310-0 201216025 器開機時由於風扇2之轉速過快造成之電能浪費及雜訊污 染問題。所述之第一PWM訊號係一種用於降低風扇轉速佔 比之脈衝寬度調製訊號，例如具有5 0 %風扇轉速佔比，風 扇2於該第一 PWM訊號下運轉，能夠降低風扇2之轉速。所 述之第二PWM訊號係一種用於增加風扇轉速佔比之脈衝寬 度調製訊號，例如具有100%風扇轉速佔比’風扇2於該第 二PWM訊號下運轉，能夠提高風扇轉速。 [0009] ❹ 所述之I BMC晶片11用於透過檢測GP10管腳110之狀態值 來判斷IBMC晶片11本身是否開始正常工作時。於本實施 例中，當伺服器通電後至IBMC晶片11主常開始工作時之 前，GPIO管腳110具有一低電平之默遍狀態值（以數位訊 號“0”表示），當IBMC晶片11開始正常工作時，GPIO 管腳110之狀態值從低電平狀態值改變為高電平狀態值（ 以數位訊號“Γ表示）。 [0010] ο 所述之IBMC晶片11還用於當IBMC晶片11未正常開始工作 時’根據GPIO管腳110之低電平狀態值產生一導通訊號開 啟訊號發生器12，並根據該導通訊號控制訊號切換器14 切換到訊號緩衝器13上。當IBMC晶片11開始正常工作時 ，IBMC晶片Π根據GPIO管腳110之高電平狀態值產生一 關閉訊號來關閉訊號發生器12，並根據該關閉訊號將訊 號切換器14切換到IBMC晶片11上。 所述之IB M C晶片11還用於根據伺服器之系統溫度產生第 二PWM訊號’並將該第二pwM訊號透過訊號輸出埠112傳 送至訊號切換器14。 099134535 表單編號Α0101 第7頁/共16頁 0992060310-0 [0011] 201216025 [0012] 所述之訊號發生器12用於產生第一 PWM訊號，並透過訊號 緩衝器13將第一PWM訊號傳送至訊號切換器14。所述之訊 號緩衝器13用於將第一 PWM訊號進行訊號放大後發送訊號 切換器14。 [0013] 所述之訊號切換器14用於當I BMC晶片11未正常開始工作 時，根據第一 PWM訊號來控制風扇2之轉速，及當⑶狀晶 片11正常開始工作時，根據第二PWM訊號來控制風扇2之 轉速。 [0014] 如圖2所示’係本發明風扇轉速控制方法較佳實施例之流 程圖。於本實施例中，該風扇轉速控制方法能夠於伺服 器系統之IBMC晶片11未正常工作時，由訊號發生器12產 生之PWM訊號對風扇2之轉速進行控制，當IBMC晶片11正 常工作時，由IBMC晶片11產生之PWM訊號對風扇2之轉速 進行控制，從而解決於伺服器開機時由於風扇2之轉速過 快造成之電能浪費及雜訊污染問雕。 [0015] 步驟S201，使用者按下伺版器系¥之電源按鈕對IBMC晶 .... ；； . 片11進行通電。通常，當伺服器通電後，大約需要20秒 鐘之時間I BMC晶片11才能正常開始工作時。 [0016] 步驟S202 ’ IBMC晶片11根據GPIO管腳11〇之低電平狀態 值產生一導通訊號開啟訊號發生器12，並根據該導通訊 號控制訊號切換器14切換到訊號緩衝器13上。於本實施 例中，當伺服器通電至I BMC晶片11正常開始工作時之前 ，IBMC晶片11之GPIO管腳110具有一低電平之默認狀態 值’ IBMC晶片11透過該默認狀態值產生一開啟訊號發生 099134535 表單編號A0101 第8頁/共16頁 0992060310-0 201216025 [0017] [0018] Ο [0019]

G

[0020] [0021] 器1 2之導通訊號。 步驟S203 ’訊號發生器12產生第一pWM訊號，並透過訊 號緩衝器13將第一PWM訊號放大後傳送至訊號切換器14。 該第—PWM訊號係一種用於降低風扇轉速佔比之脈衝寬度 調製訊號’例如具有50%風扇轉速佔比，風扇2於該第一 PWM訊號下運轉，能夠降低風扇2之轉速。 步驟S204，訊號切換器14根據第一 PWM訊號來控制風扇2 之轉速’使風扇2於伺服器開機過程中以較低之轉速為伺 服器提供散熱，從而避免因風扇2之全遴運轉造成之電能 浪費及產生較大之雞訊污染。 步驟S205 ’ IBMC晶片11透過檢測GPIO管腳110之狀態值 來判斷I BMC晶片11是否開始正常工作時。於伺服器之開 機過程中，當伺服器供電至^…晶片^丨蒙常開始工作時 常常需要幾十秒時間，例如20秒左右之時間《當經過這 段時間後，I BMC晶片11將GP10管腳11:—〇之狀態值從低電 平狀態值改變為高電平狀態值。本於本實施例中，IBMC 晶片11檢測到GP10管腳11 〇之狀態值為高電平，則確定 IBMC晶片11已經開始正常工作時。當IBMC晶片u未開始 正常工作時’返回步驟S203 ;當IBMC晶片11開始正常工 作時，執行步驟S206。 步驟S206，IBMC晶片11根據GPIO管腳11〇之高電平狀態 值產生一關閉訊號來關閉訊號發生器12，並根據該關閉 訊號將訊號切換器14切換到IBMC晶片11上。 步驟S207，IMC晶片11根據伺服器之系統溫度產生第二 099134535 表單編號A0101 第9頁/共16頁 0992060310-0 201216025 PWM訊號，並將該第二PWM訊號透過訊號輸出埠112傳送 至訊號切換器14。該第二PWM訊號係一種用於增加風扇轉 速佔比之脈衝寬度調製訊號，例如具有1〇〇%風扇轉速佔 比，風扇2於該轉速佔比之PWM訊號下運轉’能夠提高風 扇轉速。 [0022] 步驟S208，訊號切換器14根據該第二PWM訊號來控制風 扇2之轉速，使風扇2於伺服器正常工作時過程中以較高 之轉速為伺服器提供散熱。由於該第二PWM訊號係根據伺 服器之系統溫度高低而產生，故風扇2根據該第二PWM訊 號可因系統溫度之變化_自動調節轉速。 [0023] 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之 使用功效，凡其他未脫離本發明所揭禾之精神下所完成 之均等變化或修飾，均應包含於下述申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0024] 圖1係本發明風扇轉速控制来置轎佳實施倒之架構圖。 [0〇25] 圖2係本發明風扇轉速控制:方法較:佳實施例之流程圖。 【主要元件符號說明】 [0026] 風扇轉速控制裝置1 [0027] IBMC晶片 11 [0028] GPIO 管腳 110 [0029] 訊號輸出埠112 [0030] 訊號發生器12 [0031] 訊號緩衝器13 099134535 表單編號A0101 第10頁/共16頁 0992060310-0 201216025 [0032] 訊號切換器14 [0033] 風扇 2

099134535 表單編號A0101 第11頁/共16頁 0992060310-0

Claims (1)

1. 201216025 七、申請專利範圍： 1 . 一種風扇轉速控制裝置’包括IBMC晶片、訊號發生器、 訊號緩衝器及訊號切換器，該IBMC晶片包括GPI0管腳及 訊號輸出埠，其中： 所述之IBMC晶片用於透過檢測GP10管腳之狀態值來判斷 IBMC晶片是否開始正常工作時，當IBMC晶片未正常開始 工作時，產生一導通訊號開啟訊號發生器，及根據該導通 訊號控制訊號切換器切換到訊號緩衝器上； 所述之訊號發生器用於產生第一PWM訊號，並透過訊號緩 衝器將第一PWM訊號傳送至訊號切換器； 所述之IBMC晶片還用於當IBMC晶片開始正常工作時，產 生一關閉訊號來關閉訊號發生器 '，根據該關閉訊號將訊號 切換器切換到IBMC晶片上，及產生第二pwM訊號並將該第 二PWM訊號透過訊號輸出埠傳送至訊號切換器； 戶斤述之訊號切換器用純據第—pWM訊號或者第二麗訊 號來控制風扇之轉速。 2 .如中請專_圍第1項所述之風扇轉速控制裝置，其中， 所述之™C晶片根據GPI〇管腳之低電平狀態值產生所述 導通訊號，及根據GPI0管腳之高電平狀態值產生所述關 閉訊號。 ，吓处之風扇轉速控制裝置，其中， 所述之訊號緩衝器用於將第_ 、 送至訊號切換器。 赞 4 .如申請專利範圍第1哎3埴 —項斤述之風扇轉速控制裝置，立中 ，所述之第一 PWM訊號係一種 ，、 種用於降低風扇轉速佔比之脈 099134535 表單編號A0101 第12頁/共16頁 099$ 201216025 衝寬度調製訊號。 .如申請專利範圍第1項所述之風扇轉速控制裝置，其中， 所述之第一PWM訊號係一種用於增加風扇轉速佔比之脈衝 寬度調製訊號。 ·—種風扇轉速控制方法，利用IBMC晶片、訊號發生器、 訊號緩衝器及訊號切換器對伺服器之風扇轉速進行控制， 該IBMC晶片包括GPI0管腳及訊號輸出埠，該方法包括步 驟：

   (a) IBMC晶片產生一導通號開啟訊號發生器，並根據 該導通訊號控制訊號切換器切換到訊號緩衝器上； (b) 訊號發生器產生第一PWM訊號，並透過訊號緩衝器 將第一 PWM訊號傳送至訊號切換器： (c) 訊號切換器根據第一PWM訊號來控制風扇之轉速； U)透過檢測GPIO管腳之狀態值來判斷IBMC晶片是否開 始正常工作時； (e) 當IBMC晶片未正常開始工作時，繼續執行步驟 )至（d); 、 (f) 當IBMC晶片開私正常工作時’IBMC晶片產生—關閉 訊號來關閉訊號發生器，並根據該關閉訊號將訊號切換器 切換到IBMC晶片上； (g ) IBMC晶片產生第二PWM訊號並將該第二PWM訊號透 過訊號輸出埠傳送至訊號切換器； (h)訊號切換器根據第二PWM訊號來控制風扇之轉速 如申請專利範圍第6項所述之風扇轉速控制方法，其中 所述之IBMC晶片根據GPIO管腳之低電平狀態值產生所述 導通訊號，及根據GPIO管腳之高電平狀態值產生所述關 099134535 表單編號A0101 第13頁/共16頁 0992060310-0 201216025 閉訊號。 8 .如申請專利範圍第6項所述之風扇轉速控制方法，其中， 所述之訊號緩衝器將第一PWM訊號進行訊號放大後發送至 訊號切換器。 9 .如申請專利範圍第6或8項所述之風扇轉速控制方法，其中 ，所述之第一PWM訊號係一種用於降低風扇轉速佔比之脈 衝寬度調製訊號。 10 .如申請專利範圍第6項所述之風扇轉速控制方法，其中， 所述之第二PWM訊號係一種用於增加風扇轉速佔比之脈衝 寬度調製訊號。 099134535 表單編號A0101 第14頁/共16頁 0992060310-0