一种服务器风扇转速调控方法及装置与流程

本发明涉及风扇转速控制领域，尤其是涉及一种服务器风扇转速调控方法及装置。

背景技术：

随着服务器性能越来越高，其功耗也越来越大，单位时间内产生的热量越来越多，这就对服务器的散热能力提出了更高的要求。风冷散热是当前主流的服务器散热方式，而风扇是风冷散热的核心部件。由于大多数服务器需要24小时不间断运行，也就要求风扇连续不间断工作。

单组服务器风扇的最高功率通常会超过50w，而每个服务器中会部署多组风扇。按每个服务器中部署6组风扇，每个风扇的最高功率为50w计算，在所有风扇全速工作时，每台服务器的风扇每天耗电7.2千瓦·时。而数据中心有成百上千台服务器，这样算来，仅仅服务器风扇的耗电就会带来很高的成本。

当前的服务器风扇转速调控方法如图1所示，分布在服务器内部各个位置的温度传感器(sensor1-sensorm)将各自监控到的温度值t1-tm分别反馈给bmc(baseboardmanagementcontroller，基板管理控制器)，bmc通过pwm(脉冲宽度调制)信号控制风扇转速。bmc在接收到各温度传感器反馈的温度值后，根据预先设定的温度值与风扇转速的对应关系，以t1-tm中的最高温度值为准，通过pwm信号，统一设定所有风扇的转速值，即服务器中所有组风扇的转速都是相同的。由于每组风扇的作用区域不同，不同区域的温度也不相同。如果按照低温区域的温度来设定所有风扇转速，那么高温区域会因散热不足而引起系统故障；如果按照高温区域的温度来设定所有风扇转速，则会造成低温区域对应的风扇的转速比实际需要的转速高，造成能源浪费，提高了用户的使用成本。同时，某些风扇长期以高于自身所需转速运行，也会增加风扇老化失效的风险，不利于服务器风扇的高效、低耗运行。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种服务器风扇转速调控方法及装置，有效解决由于服务器风扇转速统一设置造成风扇控制不够灵活，能耗较高的问题，有效的提高了服务器风扇调控的高效性、灵活性，降低了能耗成本。

本发明第一方面提供了一种服务器风扇转速调控方法，包括：

bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

可选地，每个风扇作用区域中的温度传感器数量、位置、温度数值与pwm信号的关系均预先设置在bmc中。

可选地，还包括cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动。

进一步地，cpld通过监控bmc发送的wd信号实时监控bmc的工作状态。

可选地，还包括：当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警。

本发明第二方面提供了一种服务器风扇转速调控装置，包括：

获取模块，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

划分模块，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

pwm信号确定模块，bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

风扇控制模块，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

可选地，每个风扇作用区域中的温度传感器数量、位置、温度数值与pwm信号的关系均预先设置在bmc中。

可选地，还包括监控模块，cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动。

进一步地，监控模块中cpld通过监控bmc发送的wd信号实时监控bmc的工作状态。

可选地，还包括：告警模块，当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警。

本发明采用的技术方案包括以下技术效果：

1、本发明有效解决由于服务器风扇转速统一设置造成风扇控制不够灵活，能耗较高的问题，有效的提高了服务器风扇调控的高效性、灵活性，降低了能耗成本。

2、本发明技术方案通过对所有温度传感器反馈的温度值按照风扇作用区域进行分组，并根据每组温度值组内的最高值设定对应风扇的转速，实现了各组风扇转速的差异化，对应作用区域温度高的风扇转速高，对应作用区域温度低的风扇转速低，降低了风扇长期高速运行所造成的风扇失效风险，同时提高了服务器散热系统的稳定性。

3、本发明引入cpld作为风扇控制器，实现对bmc工作状态的实时监控，在bmc发生故障时，通过cpld对风扇进行控制，避免一旦bmc发生故障，风扇转速不受控制，引起服务器因系统过热而宕机等严重故障，提高了服务器散热系统的可靠性。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中bmc控制风扇的结构示意图；

图2为本发明方案中实施例一方法的流程示意图；

图3为本发明方案中实施例一中bmc控制风扇的结构示意图；

图4为本发明方案中实施例一中风扇、风扇作用区域、温度传感器的关系示意图；

图5为本发明方案中实施例二方法的流程示意图；

图6为本发明方案中实施例二cpld监控辅助bmc控制风扇的结构示意图；

图7为本发明方案中实施例三方法的流程示意图；

图8为本发明方案中实施例四装置的结构示意图；

图9为本发明方案中实施例五装置的结构示意图；

图10为本发明方案中实施例六装置的结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例一

如图2-图3所示，本发明提供了一种服务器风扇转速调控方法，包括：

s1，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

s2，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

s3，bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

s4，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

其中，在步骤s1中，获取m个温度传感器的侦测温度值t1，t2......tm。bmc通过管理总线获取分布在服务器内部各处的温度传感器所检测到的温度值t1，t2...tm；温度数值t1，t2...tm为对应温度传感器实时监测的瞬时值。

在步骤s2中，每个风扇作用区域中的温度传感器数量、位置、温度数值与pwm的关系均预先设置在bmc中。每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值。例如，如图4所示，第一风扇作用区域中的三个温度传感器对应第一风扇，第二风扇作用区域中的两个温度传感器对应第二风扇；第三风扇作用区域中的一个温度传感器对应第三风扇。一般在服务器机箱中，每个风扇作用区域相同，但是每个风扇作用区域中的温度传感器的数量不同，可以根据风扇作用区域中的器件数量确定，如果该风扇作用区域内的器件数量较多，温度传感器的数量相对较多；如果该风扇作用区域内的器件数量较少，温度传感器的数量相对较少，可以灵活调整，本发明在此不做限制。需要说明的是，风扇作用区域是风扇所能覆盖区域，一般为服务器机箱中的风扇正前方区域。

在步骤s3中，bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；根据服务器散热要求，建立温度值与所需风扇转速的关系，温度值越高则所需要的风扇转速也越高。而风扇转速由pwm信号的占空比决定，占空比越大，风扇转速越高。将温度值与pwm信号占空比的对应关系预先设置在bmc中。bmc根据n个风扇作用区域的温度数值将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇。

在步骤s4中，n个风扇根据接收到的对应的pwm信号控制对应风扇在相应转速下进行转动散热，实现了对服务器不同风扇转速的单独控制。

本发明有效解决由于服务器风扇转速统一设置造成风扇控制不够灵活，能耗较高的问题，有效的提高了服务器风扇调控的高效性、灵活性，降低了能耗成本。

本发明技术方案通过对所有温度传感器反馈的温度值按照风扇作用区域进行分组，并根据每组温度值组内的最高值设定对应风扇的转速，实现了各组风扇转速的差异化，对应作用区域温度高的风扇转速高，对应作用区域温度低的风扇转速低，降低了风扇长期高速运行所造成的风扇失效风险，同时提高了服务器散热系统的稳定性。

实施例二

如图5-图6所示，本发明技术方案中还提供了一种服务器风扇转速调控方法，包括：

s1，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

s2，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

s3，bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

s4，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

s5，cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动。

进一步地，cpld通过监控bmc发送的wd(watchdog，看门狗)信号实时监控bmc的工作状态。

本发明引入cpld作为风扇控制器，实现对bmc工作状态的实时监控，在bmc发生故障时，通过cpld对风扇进行控制，避免一旦bmc发生故障，风扇转速不受控制，引起服务器因系统过热而宕机等严重故障，提高了服务器散热系统的可靠性。

实施例三

如图7所示，本发明技术方案中还提供了一种服务器风扇转速调控方法，包括：

s1，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

s2，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

s3，bmc根据温度数值与pwm信号的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

s4，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

s5，cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动；

s6，当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警。

在步骤s6中，当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，具体可以是控制bmc的工作状态指示灯由亮变暗，也可以是由暗变亮，可以灵活选择，本发明在此不做限制。

本发明当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警，便于维护人员及时发现bmc故障，以便进行相应处理。

实施例四

如图8所示，本发明提供了一种服务器风扇转速调控装置，包括：

获取模块101，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

划分模块102，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

pwm信号确定模块103，bmc根据温度数值与pwm的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

风扇控制模块104，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速。

每个风扇作用区域中的温度传感器数量、位置、温度数值与pwm信号的关系均预先设置在bmc中。

本发明有效解决由于服务器风扇转速统一设置造成风扇控制不够灵活，能耗较高的问题，有效的提高了服务器风扇调控的高效性、灵活性，降低了能耗成本。

本发明技术方案通过对所有温度传感器反馈的温度值按照风扇作用区域进行分组，并根据每组温度值组内的最高值设定对应风扇的转速，实现了各组风扇转速的差异化，对应作用区域温度高的风扇转速高，对应作用区域温度低的风扇转速低，降低了风扇长期高速运行所造成的风扇失效风险，同时提高了服务器散热系统的稳定性。

实施例五

如图9所示，本发明提供了一种服务器风扇转速调控装置，包括：

获取模块101，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

划分模块102，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

pwm信号确定模块103，bmc根据温度数值与pwm的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

风扇控制模块104，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速；

监控模块105，cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动。

监控模块105中cpld通过监控bmc发送的wd信号实时监控bmc的工作状态。

本发明引入cpld作为风扇控制器，实现对bmc工作状态的实时监控，在bmc发生故障时，通过cpld对风扇进行控制，避免一旦bmc发生故障，风扇转速不受控制，引起服务器因系统过热而宕机等严重故障，提高了服务器散热系统的可靠性。

实施例六

如图10所示，本发明提供了一种服务器风扇转速调控装置，包括：

获取模块101，bmc获取服务器中m个温度传感器分别检测的m个温度数值，其中，m为正整数；

划分模块102，将m个温度数值根据风扇数量的n划分为n组，其中，n为正整数，每个风扇作用区域包括若干温度传感器，将每个风扇作用区域中的若干温度传感器分别检测的温度数值中选取最大值作为该风扇作用区域的温度数值；

pwm信号确定模块103，bmc根据温度数值与pwm的关系，确定每个风扇作用区域的温度数值对应的pwm信号，并将n个风扇作用区域对应的n组pwm信号输出至对应n个风扇；

风扇控制模块104，风扇根据接收的对应的pwm信号控制产生对应的转速；

监控模块105，cpld实时监控bmc的工作状态，当bmc正常工作时，cpld接收bmc发送的n组pwm信号输出至对应的n个风扇，控制对应风扇的转速；当bmc工作异常时，cpld直接输出风扇最大转速对应的pwm信号至对应的n个风扇，控制对应风扇全速转动；

告警模块106，当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警。

本发明当cpld监控到bmc工作异常时，cpld控制bmc的工作状态指示灯变化，进行告警，便于维护人员及时发现bmc故障，以便进行相应处理。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。