TWI533792B - 散熱模組及相關的伺服器裝置及散熱控制方法 - Google Patents

Description

散熱模組及相關的伺服器裝置及散熱控制方法

本發明係指一種用於伺服器的散熱模組及相關的伺服器裝置及散熱控制方法，尤指一種可根據伺服器所處環境調整伺服器中散熱模組運作方式的散熱模組及相關的伺服器裝置及散熱控制方法。

隨著通訊技術的日益進步，透過具有低傳輸延遲的網路，使用者可快速地讀取及儲存所需的資訊。因此，許多資訊可儲存在遠端伺服器上，而不需儲存在使用者的電腦上，當使用者需要使用(如閱讀或編輯)該資訊時，可透過網路下載到個人電腦上，如此可減輕使用者在儲存設備上的花費。或者，透過將資訊儲存在遠端伺服器上，可提供多位使用者線上編輯該資訊，即便使用者位於不同地理位置，仍可輕易地達到協同工作的效果，降低原本所需的交通成本及時間。此外，使用者亦可透過將資訊儲存在遠端伺服器上，將儲存在各地(如辦公室及住家)的電腦中之資訊同步，以將資訊維持在最新版本，使使用者在不同的地點使用資訊時，不用考慮資訊版本的不同，可直接使用最新版本的資訊。

以上所述的服務亦稱為雲端服務，為了提供雲端服務，許多公司開始購買及建置大量的伺服器(即遠端伺服器)，用來儲存大量的使用者資訊。當伺服器運作時，伺服器會產生大量的熱能而導致伺服器溫度上升。若伺服器無法即時散發運作時所產生的熱能，伺服器的溫度可能會過高而引發伺服器當機。因此，如何確保伺服器具有足夠的散熱能力便成為業界亟欲探討之議題。

為了解決上述的問題，本發明提供一種可根據伺服器所處環境調整散熱模組運作方式的散熱模組及相關的伺服器裝置及散熱控制方法。

在一方面，本發明揭露一種散熱控制模組，用於包含有一散熱模組的一伺服器裝置，該散熱控制模組包含有一感測單元，用來偵測該伺服器裝置所處環境的至少一環境參數；以及一控制單元，耦接於該感測單元，用來根據該至少一環境參數及複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的至少一散熱參數。

在另一方面，本發明揭露一種伺服器裝置，包含有一散熱模組，用來根據至少一散熱參數，散發熱能；以及一散熱控制模組，包含有一感測單元，用來偵測該伺服器裝置所處環境的至少一環境參數；以及一控制單元，耦接於該感測單元，用來根據該至少一環境參數及複數個散熱參數數據，調整該至少一散熱參數。

在又另一方面，本發明揭露一種散熱控制方法，用於包含有一散熱模組的一伺服器裝置，該散熱控制方法包含有偵測該伺服器裝置所處環境的至少一環境參數；以及根據該至少一環境參數及複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的至少一散熱參數。

10‧‧‧伺服器裝置

100‧‧‧散熱控制模組

102‧‧‧散熱模組

104‧‧‧感測單元

106‧‧‧控制單元

30‧‧‧散熱控制方法

300~308‧‧‧步驟

ALT‧‧‧海拔高度

AP‧‧‧氣壓

EP‧‧‧環境參數

HDP、HDP_P、HDP_I、HDP_D、HDPI‧‧‧散熱參數

TEM‧‧‧溫度

第1圖為本發明實施例一伺服器裝置的示意圖。

第2圖為第1圖所示控制單元取得散熱參數的示意圖。

第3圖為本發明實施例一散熱控制方法的流程圖。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一伺服器裝置10的示意圖。伺服器裝置10可為如刀鋒伺服器(Blade Server)、儲存伺服器(Storage Server)等伺服器產品，且不限於此。如第1圖所示，伺服器裝置10包含有一散熱控 制模組100及一散熱模組102，其餘與本發明概念無直接關聯之元件(如殼體、記憶體、通訊介面)則略而未示，以求簡潔。散熱控制模組100包含有一感測單元104及一控制單元106，感測單元104用來量測伺服器裝置10所處環境的環境參數EP，而控制單元106則可根據量測所得的環境參數EP產生散熱參數HDP。散熱模組102可為一風扇模組，用來根據散熱參數HDP，散發伺服器裝置10運作時所產生的熱能。也就是說，伺服器裝置10可依據所處環境調整散熱參數HDP，以避免散熱模組102因環境變動而無法提供足夠的解熱能力或耗費多餘功率。

關於伺服器裝置10的詳細運作方式舉例說明如下。由於空氣密度會隨著海拔高度改變，若控制散熱模組102的散熱參數HDP未隨著伺服器裝置10所處海拔高度改變，散熱模組102的解熱能力可能不足以散發伺服器裝置10運作時所產生的熱能，進而可能導致伺服器裝置10熱當機。在一實施例中，感測單元104包含有用來量測大氣壓力的氣壓感測器(如大氣壓力計)，且控制單元106中預先儲存有對應於相異高度的散熱參數數據。當伺服器裝置10起始運作時，感測單元104會量測伺服器裝置10所處環境的氣壓AP(對應於環境參數EP)。根據感測單元104所量測的氣壓AP，控制單元106可得知伺服器裝置10所處環境的海拔高度ALT，從而利用對應於相異海拔高度的散熱參數數據進行內插，以取得最適合的散熱參數HDP。換言之，此實施例中控制單元106可根據所處環境的氣壓AP(對應於海拔高度ALT)，調整用來控制散熱模組102運作方式的散熱參數HDP。據此，即使伺服器裝置10所處海拔高度改變，散熱模組102仍可以最優化的散熱參數HDP進行運作，從而避免伺服器裝置10因過熱而當機及耗費多餘功率。

進一步地，於取得散熱參數HDP後，控制單元106可儲存散熱參數HDP及當前的海拔高度ALT。當伺服器裝置10重置或重新開機時，若控制單元106判斷目前的海拔高度ALT與儲存的海拔高度ALT差距微小時，控制單元106可直接輸出所儲存的散熱參數HDP。

需注意的是，控制單元106不限於利用氣壓AP來取得伺服器裝置10所處環境的海拔高度ALT。舉例來說，感測單元104可另包含有用於量測伺服器裝置10所處環境氣溫的溫度計。在此狀況下，控制單元106可根據感測單元所取得的氣壓AP及溫度TEM，取得伺服器裝置10所處環境的海拔高度ALT。

請參考第2圖，第2圖為控制單元106取得散熱參數HDP的示意圖。如第2圖所示，控制單元106中預先儲存有對應於相異高度的散熱參數數據HDPD1~HDPD4。散熱參數數據HDPD1~HDPD4是將伺服器裝置放置於不同氣壓下的環境下運作時，散熱模組102的最適散熱參數。由於空氣密度隨高度的變化量小，故對應於散熱參數數據HDPD1~HDPD4的高度間差距可以拉大。在此實施例中，散熱參數數據HDPD1~HDPD4分別對應於海拔高度0、1000、2000、3000、4000英呎(feet)。根據感測單元104所感測的氣壓AP，控制單元106可查表或計算取得相對應的海拔高度ALT。接下來，控制單元106再根據所取得的海拔高度ALT，利用散熱參數數據HDPD1~HDPD4進行內插運算，以取得最適合的散熱參數HDP。在此實施例中，控制單元106係根據散熱參數數據HDPD1~HDPD4所建立的曲線CUR，內插出對應於海拔高度ALT的散熱參數HDPI作為散熱參數HDP。根據不同應用及設計理念，控制單元106可以不同的方式執行內插運算。舉例來說，控制單元106可利用海拔高度ALT及散熱參數數據HDPD1~HDPD4進行線性內插，來取得散熱參數HDP，且不限於此。

需注意的是，散熱參數HDP可依據散熱模組102的控制方式而被合適地改變。舉例來說，當散熱模組102為利用比例積分微分(Proportional-Integral-Derivative，PID)控制方式實現的風扇模組時，散熱參數HDP可包含有散熱參數HDP_P、HDP_I及HDP_D。散熱參數HDP_P相關於散熱模組102當前散熱能力(如當前的風扇轉速)與目標散熱能力間差距的增益，散熱參數HDP_I相關於一段時間內散熱模組102散熱能力與目標 散熱能力間差距總和的增益，而散熱參數HDP_D相關於預測散熱模組102未來的散熱能力與目標散熱能力間差距的增益。也就是說，散熱控制模組100可透過散熱參數HDP，調整散熱模組102的運作行為(如散熱能力的改變速度、散熱能力於平衡時的振盪現象)。

上述實施例的散熱控制模組可依據伺服器裝置所處環境，調整用於控制散熱模組運作的散熱參數，從而避免散熱模組因伺服器裝置所處環境變動而無法提供足夠的解熱能力。根據不同應用及設計理念，本領域具通常知識者應可實施合適的更動及修改。舉例來說，散熱控制模組中偵測單元可另包含有用於量測環境濕度的濕度偵測器，且控制單元中預先存放有對應於不同濕度的最適散熱參數數據。在此狀況下，控制單元可依據當前環境濕度，利用對應於不同濕度的最適散熱參數數據進行內插運算，以取得最適的散熱參數予散熱模組。

上述實施例中散熱控制模組依據伺服器裝置所處環境，調整用於控制散熱模組運作的散熱參數的運作過程可歸納為一散熱控制方法30，如第3圖所示。散熱控制方法30可用於包含有一散熱模組的一伺服器裝置，且包含有以下步驟：步驟300：開始。

步驟302：偵測該伺服器裝置所處環境的至少一環境參數。

步驟304：根據該至少一環境參數及複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的至少一散熱參數。

步驟306：儲存該至少一環境參數及該至少一散熱參數。

步驟308：結束。

根據散熱控制方法30，伺服器裝置首先量測伺服器裝置所處環境的至少一環境參數(如氣壓、溫度、濕度)。根據所取得的至少一環境參數，伺服器裝置可依據預先儲存的散熱參數數據進行內插運算，以取得最適的至少一散熱參數予散熱模組。據此，用於控制散熱模組運作方式的至少一散熱 參數可依據伺服器裝置所處環境而改變，從而避免散熱模組因伺服器裝置所處環境變動而無法提供足夠的解熱能力。於取得散熱參數後，伺服器裝置可儲存至少一散熱參數及當前的至少一環境參數。當伺服器裝置重置或重新開機時，若伺服器裝置判斷目前的環境參數與儲存的環境參數差距微小時，伺服器裝置可直接使用所儲存的至少一散熱參數。

綜上所述，上述實施例的散熱控制模組可依據伺服器裝置所處環境，調整用於控制伺服器裝置中散熱模組運作的散熱參數。在此狀況下，即使伺服器裝置所處環境受到改變，散熱模組仍可以最適合的散熱參數來提供充足的解熱能力。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧伺服器裝置

100‧‧‧散熱控制模組

102‧‧‧散熱模組

104‧‧‧感測單元

106‧‧‧控制單元

EP‧‧‧環境參數

HDP‧‧‧散熱參數

Claims (12)

1. 一種散熱控制模組，用於包含有一散熱模組的一伺服器裝置，該散熱控制模組包含有：一感測單元，用來偵測該伺服器裝置所處環境的一海拔高度；以及一控制單元，耦接於該感測單元，用來根據該海拔高度及複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的至少一散熱參數。
2. 如請求項1所述的散熱模組，其中該海拔高度是由至少一環境參數計算得知，且該至少一環境參數包含有氣壓、溫度、濕度中至少一者。
3. 如請求項1所述的散熱模組，其中該控制單元根據該海拔高度，利用該複數個散熱參數數據進行內插運算，以調整該至少一散熱參數。
4. 如請求項1所述的散熱模組，其中複數個散熱參數數據預先儲存於該控制單元。
5. 一種伺服器裝置，包含有：一散熱模組，用來根據至少一散熱參數，散發熱能；以及一散熱控制模組，包含有：一感測單元，用來偵測該伺服器裝置所處環境的一海拔高度；以及一控制單元，耦接於該感測單元，用來根據該海拔高度及複數個散熱參數數據，調整該至少一散熱參數。
6. 如請求項5所述的伺服器裝置，其中該海拔高度是由至少一環境參數計算得知，且該至少一環境參數包含有氣壓、溫度、濕度中至少一者。
7. 如請求項5所述的伺服器裝置，其中該控制單元根據該海拔高度，利用該複數個散熱參數數據進行內插運算，以調整該至少一散熱參數。
8. 如請求項5所述的伺服器裝置，其中複數個散熱參數數據預先儲存於該控制單元。
9. 一種散熱控制方法，用於包含有一散熱模組的一伺服器裝置，該散熱控 制方法包含有：偵測該伺服器裝置所處環境的一海拔高度；以及根據該海拔高度及複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的至少一散熱參數。
10. 如請求項9所述的散熱控制方法，其中該海拔高度是由至少一環境參數與該複數個散熱參數數據計算得知，且該至少一環境參數包含有氣壓、溫度、濕度中至少一者。
11. 如請求項9所述的散熱控制方法，其中根據該海拔高度及該複數個散熱參數數據，調整用於控制該散熱模組運作方式的該至少一散熱參數的步驟包含有：根據該海拔高度，利用該複數個散熱參數數據進行內插運算，以調整該至少一散熱參數。
12. 如請求項9所述的散熱控制方法，其中複數個散熱參數數據預先儲存於該控制單元。