TW201625124A - 具有風速補償功能的機櫃及其風速補償方法 - Google Patents

Abstract

一種具有風速補償功能的機櫃，係將內部的複數風扇與複數伺服器劃分為多個群組。各伺服器分別感測自身的溫度狀況，並據以計算散熱所需之風速後，發送至同一群組中的風扇，令同一群組中的風扇依據所需之風速進行運作。機櫃內的機櫃管理控制器取得其中一群組中的伺服器所發送的風速，並且根據所得的風速計算補償值。最後，機櫃管理控制器發送補償值至相鄰群組中的風扇，以令相鄰群組中的風扇依據補償值進行運作。

Description

具有風速補償功能的機櫃及其風速補償方法 【0001】

本發明係涉及機櫃，尤其涉及具有風速補償功能的機櫃，以及該機櫃使用的風速補償方法。

【0002】

一般來說，一個伺服器機櫃(Rack)中可規劃複數的伺服器插槽，以容設複數伺服器。並且，該伺服器機櫃後方還可設置一風扇牆，藉由該風扇牆的運作，可將該複數伺服器運作時所產生之熱氣排出該伺服器機櫃之外，以達到散熱的效果。

【0003】

該風扇牆主要由複數風扇所組成，並且該複數風扇分別對應正前方的多台伺服器的位置來設置，藉此該複數風扇運作時，可將正前方的多台伺服器產生的熱氣排出該伺服器機櫃之外。

【0004】

然而，該複數伺服器與相對的該複數風扇並非緊貼設置，兩者之間存在一間隙，因此，該複數伺服器所產生的熱氣實會藉由該間隙流竄於整個伺服器機櫃內部，無法全數被正後方的該複數風扇抽離該伺服器機櫃外。

【0005】

再者，由於該複數風扇與正前方的該複數伺服器之間存在該間隙，因此當該複數風扇運作時，除了將正前方的該複數伺服器機櫃產生的熱氣抽出該伺服器機櫃之外，同時也會將該複數伺服器上、下方的冷空氣抽出該伺服器機櫃之外。如此一來，實會導致該伺服器機櫃整體的散熱效率變差。

【0006】

本發明的主要目的，在於提供一種具有風速補償功能的機櫃及其風速補償方法，可在機櫃內的風扇運作，為任一群組的伺服器進行散熱時，同時控制相鄰群組的風扇運作，以提供風速補償。

【0007】

為了達成上述的目的，本發明的機櫃將內部的複數風扇與複數伺服器劃分為多個群組。各伺服器分別感測自身的溫度狀況，並據以計算散熱所需之風速後，發送至同一群組中的風扇，令同一群組中的風扇依據所需之風速進行運作。機櫃內的機櫃管理控制器取得其中一群組中的伺服器所發送的風速，並且根據所得的風速計算補償值。最後，機櫃管理控制器發送補償值至相鄰群組中的風扇，以令相鄰群組中的風扇依據補償值進行運作。

【0008】

本發明對照現有技術所能達到的技術功效在於，當伺服器判斷有散熱需求時，除了可令同一群組中的風扇啟動，以直接將伺服器的熱氣排出機櫃之外，還可同時令相鄰群組中的風扇一併啟動，以提供補償的風速，將流竄於機櫃內部的熱氣一併排出機櫃之外。藉此，本發明的機櫃通過使用本發明的風速補償方法，可得到比僅使用同一群組中的風扇為伺服器進行散熱的機櫃，有更佳的散熱效果。

【0043】

1‧‧‧機櫃

【0044】

11‧‧‧第一群組

【0045】

12‧‧‧第二群組

【0046】

13‧‧‧第三群組

【0047】

2‧‧‧伺服器

【0048】

20‧‧‧基板管理控制器

【0049】

21‧‧‧第一群組伺服器

【0050】

22‧‧‧第二群組伺服器

【0051】

23‧‧‧第三群組伺服器

【0052】

3‧‧‧風扇

【0053】

31‧‧‧第一群組風扇

【0054】

32‧‧‧第二群組風扇

【0055】

33‧‧‧第三群組風扇

【0056】

4‧‧‧機櫃管理控制器

【0057】

5‧‧‧伺服器組

【0058】

51‧‧‧第一伺服器

【0059】

511‧‧‧第一基板管理控制器

【0060】

52‧‧‧第二伺服器

【0061】

521‧‧‧第二基板管理控制器

【0062】

5n‧‧‧第n伺服器

【0063】

5n1‧‧‧第n基板管理控制器

【0064】

6‧‧‧風扇組

【0065】

61‧‧‧第一風扇

【0066】

62‧‧‧第二風扇

【0067】

6m‧‧‧第m風扇

【0068】

7‧‧‧風速比較器

【0069】

V1‧‧‧第一風速輸出值

【0070】

V2‧‧‧第二風速輸出值

【0071】

Vn‧‧‧第n風速輸出值

【0072】

Vc‧‧‧風速補價值

【0073】

Vm‧‧‧風速確定值

【0074】

S10~S14‧‧‧控制流程圖

【0075】

S20~S26‧‧‧補償流程圖

【0076】

S30~S40‧‧‧比較流程圖

【0009】

圖1為本發明的第一具體實施例的機櫃立體圖。

【0010】

圖2為本發明的第一具體實施例的機櫃側視圖。

【0011】

圖3為本發明的第一具體實施例的伺服器連接方塊圖。

【0012】

圖4為本發明的第一具體實施例的風扇連接方塊圖。

【0013】

圖5為本發明的第二具體實施例的風扇連接方塊圖。

【0014】

圖6為本發明的第一具體實施例的控制流程圖。

【0015】

圖7為本發明的第一具體實施例的補償流程圖。

【0016】

圖8為本發明的第一具體實施例的風速比較流程圖。

【0017】

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

【0018】

首請參閱圖1及圖2，分別為本發明的第一具體實施例的機櫃立體圖及機櫃側視圖。本發明揭露了一種具有風速補償功能的機櫃1(下面將於說明書中簡稱為該機櫃1)，該機櫃1內部設置有複數伺服器插槽，用以容設複數伺服器2，並且該機櫃1後方設置有一風扇牆，該風扇牆由複數風扇3所組成。

【0019】

本發明中，該機櫃1係將該複數伺服器2與該複數風扇3劃分為複數群組，如圖2中以一第一群組11、一第二群組12及一第三群組13為例，但不加以限定。該些群組11-13分別包含複數台的該伺服器2以及複數顆的該風扇3，並且該些風扇3分別設置在同一群組中的該複數伺服器2的正後方。藉此，當該些風扇3運作時，可將同一群組中的該複數伺服器2運作所產生的熱氣排出該機櫃1之外。

【0020】

如圖2的實施例中，該第一群組11包含了複數第一群組伺服器21及設置在該複數第一群組伺服器21正後方的複數第一群組風扇31。該第二群組12包含了複數第二群組伺服器22及設置在該複數第二群組伺服器22正後方的複數第二群組風扇32。該第三群組13包含了複數第三群組伺服器23及設置在該複數第三群組伺服器23正後方的複數第三群組風扇33，以此類推。

【0021】

以該第一群組11為例，當該複數第一群組伺服器21的其中之一認為有散熱之必要時，可發送一控制指令至同一群組中的該複數第一群組風扇31。該複數第一群組風扇31依據該控制指令進行運轉，藉此達到為該複數第一群組伺服器21散熱的目的。更具體而言，該控制指令中可包含該複數第一群組伺服器21所需的一風扇轉速，並且該複數第一群組伺服器21主要可將該控制指令發送至該風扇牆的一風扇控制器(圖未標示)。藉此，該風扇控制器可依據該控制指令控制該複數第一群組風扇31，令該複數第一群組風扇31以該控制指令中記載的該風扇轉速來進行運轉，藉此達到該複數第一群組伺服器21的散熱需求。

【0022】

由上述說明可看出，於一般運作的情況下，該複數伺服器2只能依據實際需求，控制同一群組中的該複數風扇3進行運轉，但無法對其他群組中的風扇3進行控制。

【0023】

參閱圖3，為本發明的第一具體實施例的伺服器連接方塊圖。如圖3所示，該機櫃1中更包含一機櫃管理控制器4(Rack Management Controller,RMC)，連接該機櫃1內的所有該伺服器2。更具體而言，該複數伺服器2內分別設置有一基板管理控制器20(Baseboard Management Controller,BMC)，該RMC4係分別與該複數BMC20連接並進行溝通，以搜集該複數伺服器2的資料，並下達指令給該複數伺服器2。

【0024】

當該些伺服器2需要進行散熱時，主要是通過內部的該些BMC20來產生並發送該控制指令。由於該RMC4可與該些BMC20直接進行溝通，因此，該RMC4可以得知哪一顆BMC20發送了該控制指令，並且可以得知該控制指令的內容(例如該風扇轉速)。本發明中，該機櫃1係通過該RMC4來執行風速的補償行為，而該RMC4是依據所得的該控制指令的內容，計算需補償之風扇轉速。

【0025】

具體而言，該RMC4是依據計算所得之風扇轉速，控制發出該控制指令的該伺服器2的相鄰群組的風扇進行運轉。例如以圖2的實施例來說，若由該第二群組12中的任一該第二群組伺服器22發出該控制指令，則該RMC4係將計算所得之風扇轉速發送至該第一群組11中的該些第一群組風扇31及該第三群組13中的該些第三群組風扇33，藉由該些第一群組風扇31及該些第三群組風扇33的運轉，為該第二群組伺服器22進行散熱補償。

【0026】

參閱圖4，為本發明的第一具體實施例的風扇連接方塊圖。圖4揭露了被劃分在同一群組中的一伺服器組5及一風扇組6。該伺服器組5由一第一伺服器51、一第二伺服器52至一第n伺服器5n等n台伺服器所組成。該風扇組6設置在該伺服器組5的正後方，並且由一第一風扇61、一第二風扇62至一第m風扇6m等m顆風扇所組成。

【0027】

如圖4所示，當該第一伺服器51認為需要散熱時，可通過一第一基板管理控制器511計算並發送一第一風速輸出值V1至該複數風扇61-6m；當該第二伺服器52認為需要散熱時，可通過一第二基板管理控制器521計算並發送一第二風速輸出值V2至該複數風扇61-6m；當該第n伺服器5n認為需要散熱時，可通過一第n基板管理控制器5n1計算並發送一第n風速輸出值Vn至該複數風扇61-6m，以此類推。

【0028】

當該複數風扇61-6m與該複數伺服器51-5n屬於同一群組時，該複數風扇61-6m係可依據該些風速輸出值V1-Vn來進行運轉，以為同一群組中的該複數伺服器51-5n進行散熱，令該複數伺服器51-5n的溫度可降低至一安全溫度範圍。同時，該複數風扇61-6m可從該RMC4接收到一風速補償值Vc，該風速補償值Vc係該RMC4為了替該伺服器組5的相鄰群組中的伺服器進行散熱補償所產生。而為了替相鄰群組的伺服器進行散熱補償，該複數風扇61-6m在接收到該風速補償值Vc時，係同時依據該風速補償值Vc進行運轉。

【0029】

於另一實施例中，該機櫃1中更包括複數風速比較器7，分別連接同一群組中的該複數伺服器2、該複數風扇3及該RMC4。該風速比較器7的主要功效在於，令該些風扇3以最大的風速進行運轉。

【0030】

參閱圖5，為本發明的第二具體實施例的風扇連接方塊圖。與圖4的實施例之差異在於，於圖5的實施例中更包括上述的該風速比較器7，該風速比較器7連接該伺服器組5中的所有伺服器51-5n、該風扇組6中的所有風扇61-6m以及該RMC4。當該複數伺服器51-5n認為有散熱之必要，並分別計算產生上述該第一風速輸出值V1、該第二風速輸出值V2、該第n風速輸出值Vn時，係經由該些基板管理控制器511、521、5n1發送至該風速比較器7。該風速比較器7係比較該些風速輸出值V1-Vn的大小，並以其中最大的風速輸出值做為一風速確定值Vm，並輸出該風速確定值Vm至該風扇組6。藉此，該些風扇61-6m係依據該風速確定值Vm進行運轉，以同時符合該複數伺服器51-5n之散熱需求。

【0031】

當該風扇組6進行運轉時，該RMC4會為這個群組計算並產生一個該風速補償值Vc，用以控制相鄰群組中的風扇進行補償。此時，若與該伺服器組5相鄰的另一伺服器組(圖未標示)有散熱動作，則該RMC4也會為該另一伺服器組計算並產生該風速補償值Vc，並發送至該風速比較器7。於此情況下，該風速比較器7係同時比較該些風速輸出值V1-Vn以及該風速補償值Vc的大小，並以其中最大者做為該風速確定值Vm。

【0032】

舉例來說，若該第一風速輸出值V1為50%、該第二風速輸出值V2為30%、該第n風速輸出值Vn為40%，則經過該風速比較器7的比較後，會以該第一風速輸出值V1做為該風速確定值Vm，並令該些風扇61-6m以50%的風速進行運轉。再例如，若該風速比較器7同時接收到該RMC4發送的該風速補償值Vc，且該風速補償值Vc為75%，則該風速比較器7經過比較後，會改以該風速補償值Vc做為該風速確定值Vm，並令該些風扇61-6m以75%的風速進行運轉。如此一來，該些風扇61-6m可同時達到為同一群組中的該些伺服器51-5n進行直接散熱，以及為相鄰群組中的伺服器進行散熱補償的技術功效。

【0033】

參閱圖6，為本發明的第一具體實施例的控制流程圖。下面將配合圖1及圖2中所示之該機櫃1，具體說明圖6所示之各步驟。首先，各該伺服器2分別通過該基板管理控制器20偵測內部的溫度(步驟S10)，本實施例中所指的溫度，可例如為各該伺服器2的主機板溫度、中央處理器溫度、記憶體溫度、硬碟溫度等，不加以限定。

【0034】

接著，當該些基板管理控制器20經判斷認為有散熱之必要時，係分別計算產生上述的該風速輸出值(步驟S12)。本實施例中，該些基板管理控制器20中可記錄有一風速對應表(Fan table)，並經由查表的方式，將目前的溫度轉換為同一群組中的該些風扇3的風速。於另一實施例中，該些基板管理控制器20還可具有一演算法，經由該演算法的執行，即時運算出所需的風速，不加以限定。

【0035】

該步驟S12之後，該些基板管理控制器20分別輸出該風速輸出值(步驟S14)。本實施例中，該些基板管理控制器20係輸出該風速輸出值至同一群組中的該些風扇3(或該風扇控制器)。於另一實施例中，該些基板管理控制器20係輸出該風速輸出值至同一群組中的該風速比較器7，不加以限定。

【0036】

參閱圖7，為本發明的第一具體實施例的補償流程圖。首先，該機櫃1中的該RMC4取得任一筆的該風速輸出值(步驟S20)，該RMC4可從該些伺服器2直接取得輸出的該風速輸出值，也可從該些風扇3取得被輸入的該風速輸出值，不加以限定。

【0037】

該RMC4係先判斷輸出該風速輸出值的伺服器屬於哪一個群組(步驟S22)，接著再依據該風速輸出值計算對應的該風速補償值Vc(步驟S24)。本實施例中，該RMC4中可記錄有另一風速對應表(Fan table)，並經由查表的方式，將該風速輸出值轉換為該風速補償值Vc。於另一實施例中，該RMC還可具有另一演算法，經由該另一演算法的執行，即時運算出所需的該風速補償值Vc，不加以限定。

【0038】

最後，該RMC4輸出該風速補償值Vc至相鄰群組中的複數風扇3(步驟S26)，令該複數風扇3可依據該風速補償值Vc進行運轉，以進行散熱補償。於另一實施例中，該RMC4係將該風速補償值Vc輸出至相鄰群組中的該風速比較器7，但不加以限定。

【0039】

參閱圖8，為本發明的第一具體實施例的風速比較流程圖。圖8的流程圖係用以詳述該風速比較器7產生該風速確定值Vm之各步驟。首先，該風速比較器7係取得同一群組中的多個該伺服器2輸出的多個該風速輸出值(步驟S30)，同時，判斷是否接收到該RMC4發送的該風速補償值Vc(步驟S32)。

【0040】

若沒有收到該風速補償值Vc，則該風速比較器7將該多個風速輸出值中最大者做為該風速確定值Vm(步驟S34)；反之，若有收到該風速補償值Vc，則該風速比較器7將該多個風速輸出值以及該風速補償值Vc中最大者做為該風速確定值Vm(步驟S36)。最後，該風速比較器7將該風速確定值Vm輸出至同一群組中的該多個風扇3(步驟S38)，以令該多個風扇3依據該風速確定值Vm來進行運轉。

【0041】

上述各步驟結束後，該風速比較器7可判斷該機櫃1的系統是否中斷(步驟S40)，並於系統未中斷之前，重覆執行該步驟S30至該步驟S38，以控制該些風扇3為同一群組中的複數伺服器進行散熱，並為相鄰群組中的複數伺服器進行散熱補償。

【0042】

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

4‧‧‧機櫃管理控制器

5‧‧‧伺服器組

51‧‧‧第一伺服器

511‧‧‧第一基板管理控制器

52‧‧‧第二伺服器

521‧‧‧第二基板管理控制器

53‧‧‧第三伺服器

531‧‧‧第三基板管理控制器

6‧‧‧風扇組

61‧‧‧第一風扇

62‧‧‧第二風扇

63‧‧‧第三風扇

V1‧‧‧第一風速輸出值

V2‧‧‧第二風速輸出值

Vn‧‧‧第n風速輸出值

Vc‧‧‧風速補價值

Claims (11)

1. 【第1項】

   一種具有風速補償功能的機櫃，包括：
   複數伺服器，分別依據內部的溫度計算一風速輸出值；
   複數風扇，設置於該複數伺服器的後方，並與該複數伺服器劃分為同一群組；及
   一機櫃管理控制器，連接該複數伺服器及該複數風扇，取得該些風速輸出值並據以計算一風速補償值；
   其中，該複數風扇依據同一群組中的該複數伺服器發送的該些風速輸出值進行運轉，並且該機櫃管理控制器發送該風速補償值至相鄰群組中的複數風扇，令相鄰群組中的該複數風扇依據該風速補償值進行運轉。
2. 【第2項】

   如請求項1所述的機櫃，其中該複數伺服器分別具有一基板管理控制器，該複數伺服器分別通過該些基板管理控制器與該機櫃管理控制器溝通、偵測內部的溫度、並計算該些風速輸出值。
3. 【第3項】

   如請求項2所述的機櫃，其中該些基板管理控制器分別記錄有一風速對應表，該些基板管理控制器分別通過該些風速對應表將內部的溫度轉換為該些風速輸出值。
4. 【第4項】

   如請求項2所述的機櫃，其中該機櫃管理控制器記錄有一風速對應表，該機櫃管理控制器通過該風速對應表將該些風速輸出值轉換為該風速補償值。
5. 【第5項】

   如請求項2所述的機櫃，其中更包括一風速比較器，連接同一群組中的該複數伺服器及該複數風扇，該風速比較器接收該些風速輸出值，並以該些風速輸出值中最大者做為一風速確定值並輸出至該複數風扇，其中該複數風扇依據該風速確定值進行運轉。
6. 【第6項】

   如請求項5所述的機櫃，其中該風速比較器還接收該機櫃管理控制器發送的另一風速補償值，其中該另一風速補償值為該機櫃管理控制器替相鄰群組中的複數伺服器進行散熱補償所計算產生，該風速比較器以該些風速輸出值及該另一風速補償值中最大者做為該風速確定值並輸出至該複數風扇。
7. 【第7項】

   一種機櫃使用的風速補償方法，包括：
   a)取得複數伺服器發送的複數風速輸出值，其中與該複數伺服器屬於同一群組的複數風扇依據該複數風速輸出值進行運轉；
   b)依據該複數風速輸出值計算一風速補償值；及
   c)發送該風速補償值至相鄰群組中的複數風扇，令相鄰群組中的該複數風扇依據該風速補償值進行運轉。
8. 【第8項】

   如請求項7所述的風速補償方法，其中該步驟a之前更包括下列步驟：
   a01)該複數伺服器分別偵測內部的溫度；
   a02)依據內部的溫度計算該複數風速輸出值；及
   a03)發送該複數風速輸出值至同一群組中的該複數風扇。
9. 【第9項】

   如請求項7所述的風速補償方法，其中該機櫃具有連接同一群組中的該複數伺服器及該複數風扇的一比較器，其中該步驟a包括下列步驟：
   a11)取得該複數風速輸出值；
   a12)比較該複數風速輸出值，並以該複數風速輸出值中最大者做為一風速確定值；及
   a13)輸出該風速確定值至同一群組中的該複數風扇，其中同一群組中的該複數風扇依據該風速確定值進行運轉。
10. 【第10項】

    如請求項7所述的風速補償方法，其中該機櫃具有連接同一群組中的該複數伺服器及該複數風扇的一比較器，其中該步驟a包括下列步驟：
11. a21)取得該複數風速輸出值；
    a22)取得另一風速補償值，其中該另一風速補償值為替相鄰群組中的複數伺服器進行散熱補償所計算產生；
    a23)比較該複數風速輸出值及該另一風速補償值，並以該複數風速輸出值及該另一風速補償值中最大者做為一風速確定值；及
    a24)輸出該風速確定值至同一群組中的該複數風扇，其中同一群組中的該複數風扇依據該風速確定值進行運轉。