TW201537034A - 風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器，該系統應用於一伺服器，該系統包括：第一風扇驅動模組，控制風扇群組下一風扇按預設轉速值轉動；第二風扇驅動模組，控制風扇群組下其他風扇按默認轉速值轉動；轉速值取樣模組，在預設取樣時間段對採用預設轉速值轉動的風扇轉速進行取樣；溫度值取樣模組，在預設取樣時間段對每個溫度感測器感測的環境溫度進行取樣；分析模組，分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；確定模組，確定取樣風扇的實際控制參數值；及轉速調整模組，計算取樣風扇的實際轉速值，並調整其轉速。

Description

風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器

本發明涉及一種風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器。

目前的伺服器機房一般採用多個風扇對伺服器內的電子元件周圍區域進行散熱，該多個風扇的轉速通常由一固定的預設控制參數決定。但是由於風扇設置的位置不同，可能導致伺服器對風扇的實際轉速要求不同，例如當設置在冷氣出風口時，該周圍區域溫度會比較低，而設置在高消耗的電子元件區域時，該周圍區域的溫度會比較高。如此，風扇若仍然保持預設的控制參數將可能導致不必要的功耗或電子元件發生過熱的現象而被燒毀。

有鑒於此，有必要提供一種風扇轉速控制系統、方法及可控制風扇轉速的伺服器，旨在解決上述技術問題。

本發明提供一種風扇轉速控制系統，該系統應用於一伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組及記憶體，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，該風扇轉速控制系統包括：

第一風扇驅動模組，用於回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；

第二風扇驅動模組，用於回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；

轉速值取樣模組，用於在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；

溫度值取樣模組，用於在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；

分析模組，用於對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；

確定模組，用於根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及

轉速調整模組，用於計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。

本發明還提供一種控制風扇轉速的伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組、記憶體及BMC，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，該BMC用於回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。

本發明還提供一種風扇轉速控制方法，該方法應用於一伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組及記憶體，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，該風扇轉速控制方法包括以下步驟：

回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；

回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；

在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；

在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；

對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；

根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及

計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。

相較於習知技術，本發明提供的風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器可以根據當前所處區域的環境溫度來調整對應風扇的轉速，從而減少不必要的功耗及避免電子元件發生過熱現象而被燒毀的情況發生，最終達到節能及延長設備壽命的效果。

圖1是本發明風扇轉速控制系統較佳實施例的應用結構圖；

圖2是本發明風扇轉速控制系統較佳實施例中風扇的轉速取樣值隨時間變化的曲線圖；

圖3是本發明風扇轉速控制系統較佳實施例中風扇對應的溫度感測器的溫度取樣值隨時間變化的曲線圖；

圖4是本發明風扇轉速控制方法較佳實施例的流程圖。

下面結合附圖，對本發明中的風扇轉速控制系統、方法及控制風扇轉速的伺服器作進一步的詳細描述。

請參考圖1，是本發明風扇轉速控制系統100的應用結構圖。該風扇轉速控制系統100應用於一伺服器1。該伺服器1包括風扇群組10、溫度感測器群組20、BMC（Baseboard Management Controller，基板管理控制器）30及記憶體40。該風扇群組10包括若干個風扇n，其中，n大於等於1且小於等於m。該若干個風扇用於分別對伺服器1內的預設區域散熱。該溫度感測器群組20包括若干個溫度感測器Ta，其中，a大於等於1且小於等於m。該溫度感測器群組20中的每個溫度感測器與風扇群組10中的每個風扇一一對應，每個溫度感測器用於即時感測伺服器1內對應風扇所在預設區域的環境溫度值。該記憶體40用於存儲風扇群組10下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值。該風扇轉速控制系統100通過BMC30對伺服器1內各風扇的控制參數進行調校，以達到智慧控制風扇轉速的目的。

該風扇轉速控制系統100包括有若干個模組，該若干個模組為能夠被BMC30所執行並且能夠完成預定功能的一系列程式指令段。該若干個模組包括第一風扇驅動模組101、第二風扇驅動模組102、轉速值取樣模組103、溫度值取樣模組104、分析模組105、確定模組106及轉速調整模組107。在本實施例中，該若干個模組存儲於該伺服器1的記憶體40中，在其他實施例中，該若干個模組也可存儲於該BMC30中。

該第一風扇驅動模組101用於回應第一轉動指令，控制風扇群組10下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動。該第二風扇驅動模組102用於回應第二轉動指令，同時控制風扇群組10下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動。該轉速值取樣模組103用於在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值。該溫度值取樣模組104用於在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值。該分析模組105用於對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值。該確定模組106用於根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值。該轉速調整模組107用於計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速，從而依次迴圈對風扇群組10下的每個風扇進行取樣及分析最終得到每個風扇的實際轉速值，對其轉速進行調整。

在本實施例中，該分析模組105計算該實際散熱權重值的計算公式為：，其中，該表示第n個取樣風扇的實際散熱權重值，該表示第n個取樣風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的該組溫度取樣值對應的熱能變化值，該表示對m個風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的m組溫度取樣值對應的熱能變化值求和，該表示第n個取樣風扇取樣得到的該組轉速取樣值對應的轉速變化值。

在本實施例中，該確定模組106確定該實際控制參數值的計算公式為：，其中表示第n個取樣風扇的實際控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的默認控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的原始散熱權重值，該表示該第n個取樣風扇的實際散熱權重值。

例如，當前有七個風扇分別為風扇1、風扇2…風扇7，與之對應有七個溫度感測器T1、T2…T7，風扇的默認轉速值為，一組預設的風扇轉速值為、…。該第一風扇驅動模組101驅動風扇1按照該組預設轉速值進行轉動，如第一分鐘按照轉速值轉動，第二分鐘按照轉速值轉動…第N分鐘按照轉速值轉動。該第二風扇驅動模組102驅動其他風扇2-7按照默認轉速值進行轉動。該轉速值取樣模組103對風扇1在第1-N分鐘之間的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值。請參考圖2，根據該組轉速取樣值得到的轉速取樣值隨時間變化的曲線，如圖中的實線所示。該溫度值取樣模組104對每個溫度感測器在第1-N分鐘之間感測的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值。請參考圖3，根據溫度感測器T1對應的一組溫度取樣值得到的轉速值變化時溫度取樣值隨時間變化的曲線，如圖中的實線所示；當風扇1按照默認轉速值進行轉動時，根據溫度感測器T1的一組取樣值得到按默認轉速轉動時溫度取樣值隨時間變化的曲線，如圖中的虛線所示。該分析模組105確定圖2中實線與第一分鐘的轉速值F₁ 對應的橫坐標線所圍成區域（如圖2中的陰影部分所示）的面積為該風扇1的轉速變化值，該分析模組105確定圖3中兩曲線所圍成區域（如圖3中的陰影部分所示）的面積為該溫度感測器T1對應的熱能變化值。在本實施例中，該風扇轉速控制系統100可以通過設置不同的取樣時間來提高該轉速變化值及熱能變化值的精確度。根據上述過程得到其他溫度感測器T2-T7對應的熱能變化值為、…，則所有溫度感測器對應熱能變化值的和。根據散熱權重值的計算公式，該分析模組105計算得到該風扇1的實際散熱權重。已知該風扇1的默認控制參數值為，默認散熱權重值為，根據實際控制參數值的計算公式，該確定模組106計算得到該風扇1的實際控制參數。該轉速調整模組107計算得到該風扇1的實際轉速值，然後調整該風扇1的轉速為F。

請參考圖4，是本發明風扇轉速控制方法的流程圖。

步驟S101，該第一風扇驅動模組101回應第一轉動指令，控制風扇群組10下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動。

步驟S102，該第二風扇驅動模組102回應第二轉動指令，同時控制風扇群組10下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動。

步驟S103，該轉速值取樣模組103在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值。

步驟S104，該溫度值取樣模組104在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值。

步驟S105，該分析模組105對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值。

步驟S106，該確定模組106根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值。

步驟S107，該轉速調整模組107計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。

1‧‧‧伺服器

100‧‧‧風扇轉速控制系統

10‧‧‧風扇群組

20‧‧‧溫度感測器群組

30‧‧‧BMC

40‧‧‧記憶體

101‧‧‧第一風扇驅動模組

102‧‧‧第二風扇驅動模組

103‧‧‧轉速值取樣模組

104‧‧‧溫度值取樣模組

105‧‧‧分析模組

106‧‧‧確定模組

107‧‧‧轉速調整模組

無

1‧‧‧伺服器

100‧‧‧風扇轉速控制系統

10‧‧‧風扇群組

20‧‧‧溫度感測器群組

30‧‧‧BMC

40‧‧‧記憶體

101‧‧‧第一風扇驅動模組

102‧‧‧第二風扇驅動模組

103‧‧‧轉速值取樣模組

104‧‧‧溫度值取樣模組

105‧‧‧分析模組

106‧‧‧確定模組

107‧‧‧轉速調整模組

Claims (9)

1. 一種風扇轉速控制系統，該系統應用於一伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組及記憶體，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，其改良在於，該風扇轉速控制系統包括：
   第一風扇驅動模組，用於回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；
   第二風扇驅動模組，用於回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；
   轉速值取樣模組，用於在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；
   溫度值取樣模組，用於在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；
   分析模組，用於對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；
   確定模組，用於根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及
   轉速調整模組，用於計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉速控制系統，其中：該分析模組計算該實際散熱權重值的計算公式為：，其中，該表示第n個取樣風扇的實際散熱權重值，n大於等於1且小於等於m，該表示第n個取樣風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的該組溫度取樣值對應的熱能變化值，該表示對m個風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的m組溫度取樣值對應的熱能變化值求和，該表示第n個取樣風扇取樣得到的該組轉速取樣值對應的轉速變化值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之風扇轉速控制系統，其中：該確定模組確定該實際控制參數值的計算公式為：，其中表示第n個取樣風扇的實際控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的默認控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的原始散熱權重值，該表示該第n個取樣風扇的實際散熱權重值。
4. 一種控制風扇轉速的伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組、記憶體及BMC，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，其改良在於：該BMC用於回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。
5. 如申請專利範圍第4項所述之控制風扇轉速的伺服器，其中：該BMC計算該實際散熱權重值的計算公式為：，其中，該表示第n個取樣風扇的實際散熱權重值，n大於等於1且小於等於m，該表示第n個取樣風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的該組溫度取樣值對應的熱能變化值，該表示對m個風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的m組溫度取樣值對應的熱能變化值求和，該表示第n個取樣風扇取樣得到的該組轉速取樣值對應的轉速變化值。
6. 如申請專利範圍第5項所述之控制風扇轉速的伺服器，其中：該BMC確定該實際控制參數值的計算公式為：，其中表示第n個取樣風扇的實際控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的默認控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的原始散熱權重值，該表示該第n個取樣風扇的實際散熱權重值。
7. 一種風扇轉速控制方法，該方法應用於一伺服器，該伺服器包括風扇群組、溫度感測器群組及記憶體，該溫度感測器群組與風扇群組一一對應，每個溫度感測器用於即時感測對應風扇預設區域內的環境溫度值，該記憶體用於存儲風扇群組下每一風扇的默認轉速值、默認散熱權重值及默認控制參數值，其改良在於，該風扇轉速控制方法包括以下步驟：
   回應第一轉動指令，控制風扇群組下其中一風扇順序按照一組預設的轉速值進行轉動；
   回應第二轉動指令，同時控制風扇群組下的其他風扇按照默認轉速值進行轉動；
   在預設取樣時間段內對回應第一轉動指令轉動的風扇的轉速值進行取樣得到一組轉速取樣值；
   在預設取樣時間段內對每個溫度感測器感測到的環境溫度值進行取樣得到多組溫度取樣值；
   對取樣得到的一組轉速取樣值與多組溫度取樣值進行分析得到取樣風扇的實際散熱權重值；
   根據取樣風扇的實際散熱權重值、默認散熱權重值及默認控制參數值確定取樣風扇的實際控制參數值；及
   計算取樣風扇實際控制參數值與取樣風扇的默認轉速值的乘積得到取樣風扇的實際轉速值，並根據該實際轉速值對應調整取樣風扇的轉速。
8. 如申請專利範圍第7項所述之風扇轉速控制方法，其中：上述步驟中計算該實際散熱權重值的計算公式為：，其中，該表示第n個取樣風扇的實際散熱權重值，n大於等於1且小於等於m，該表示第n個取樣風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的該組溫度取樣值對應的熱能變化值，該表示對m個風扇對應的溫度感測器進行取樣得到的m組溫度取樣值對應的熱能變化值求和，該表示第n個取樣風扇取樣得到的該組轉速取樣值對應的轉速變化值。
9. 如申請專利範圍第8項所述之風扇轉速控制方法，其中：上述步驟中確定該實際控制參數值的計算公式為：，其中表示第n個取樣風扇的實際控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的默認控制參數值，該表示該第n個取樣風扇的原始散熱權重值，該表示該第n個取樣風扇的實際散熱權重值。