專利名稱：一種風扇智能調控方法
技術領域：
本發明涉及計算機通信技術領域，具體的說是一種保證了多服務器節點調控的高效率、低噪聲的風扇智能調控方法。
背景技術：
當今的服務器系統，采用集群多節點分布的拓撲越來越普遍，即多個服務器節點集合在一起，組建服務器集群，服務器集群運算任務要求越來越高，其對外部的散熱響應能力越來越快，在完成大數據量高性能運算的同時，對外圍的風扇調控設計提出的更高的需求，風扇調控需要兼顧實時響應能力、功耗大小、噪聲控制；風扇調控的實時響應能力即要求在服務器節點溫度快速升高時，能控制風扇盡快平穩提速，有效抑制服務器節點溫度的上升；風扇調控中功耗大小控制，是要求在服務器節點運算任務降低，節點溫度下降后，風扇可運行在低轉速、低功耗的狀態，風扇調控中的噪聲控制是要求風扇平滑的加減速，避免速度大增量變化，產生噪音。在多服務器節點的集群系統中，風扇散熱系統被所有服務器節點共用，風扇散熱如何結合所有服務器節點的溫度信息進行有效調控，成為當前多服務器節點系統中需要解決的難題；由于每個服務器節點的運算量、溫度均不同，每個節點均對應不同的風速要求，若采用每個服務器單節點均可控制風扇調控，則風扇的調控會進入無序的混亂狀態，無法形成有效的調控。今天，服務器集群整體功耗較大，在這種情況下，保證服務器多節點集群系統散熱的高效率、智能設計，對于服務器多節點系統的穩定性具有重要的意義。當前對服務器多節點系統的散熱設計只能兼顧整體或恒定方式，即將所有節點納入考慮范圍，整體功率小時，風扇轉速降低，或是風扇固定于80%的高轉速恒定不變；同一個風扇為多個服務器節點提供散熱風量，服務器運算負載量的不均衡導致統一散熱的低效率；兼顧整體的散熱策略無法保證單一節點運載量較大時的有效及時散熱，恒定方式散熱策略無法實時動態改變風速，容易造成能源的浪費，同時高轉速下的噪聲也無法得到有效控制。為了保證多節點服務器系統的穩定運行，在系統運行過程中，穩定有效風扇調控設計尤為重要，并成為決定服務器系統穩定性關鍵要素之一。針對當前風扇調控設計過程中遇到的上述問題，需要一種基于多服務器節點的風扇智能調控設計方法。
發明內容
本發明的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種基于多服務器節點的風扇智能調控方法。本發明的技術方案是按以下方式實現的，該一種風扇智能調控方法，其具體調控過程為
步驟一、首先獲取單一風扇結構的高度尺寸大小，并根據該風扇結構的高度尺寸大小，將服務器節點進行區域劃分； 步驟二、獲取分組內服務器節點的溫度情況；
步驟三、各節點根據上述溫度情況輸出調控風扇轉速的PWM信號；
步驟四、比較判斷PWM的占空比大小；
步驟五、切換PWM占空比大的作為實際風扇控制。所述步驟二中節點的溫度由位于主板上的溫度傳感器收集獲取，采集CPU、內存、南橋附件的溫度值，取均值后，作為本節點的溫度值。所述步驟四的詳細過程為將服務器各節點輸出的PWM波形信號，經過濾波電路，獲取對應的模擬電壓值，并比較出所有模擬量的幅值大小，模擬量的幅值大對應的PWM占空比最大，進而對應服務器節點的溫度最高。所述PWM濾波電路采用RC阻容濾波，電阻值取為4. 7千歐，電容的值取為470uf。所述步驟五的詳細過程為判斷出節點中溫度最高節點后，即可將該溫度最高的節點輸出的PWM波形信號作為對應該組風扇的轉速控制信號，完成風扇控制。本發明與現有技術相比所產生的有益效果是
本發明的一種風扇智能調控方法解決當前在多服務器節點系統運行過程中，風扇調控設計容易造成能源的浪費，同時高轉速下的噪聲也無法得到有效控制的問題，保證了多服務器節點調控的高效率、低噪聲設計，實現風扇調控的智能化，具有較高可靠性、穩定性，對于服務器系統的散熱穩定性具有重要的意義。
附圖1是本發明的調控流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的一種風扇智能調控方法作以下詳細說明。本發明是以控制理論支撐點，具體是利用一種高效率、低紋波的電源設計方法，來解決當前在服務器主板運行過程中，電源的輸出效率與紋波無法達到兼顧的問題。現在以三個服務器節點為例，如附圖1所示，現提供一種風扇智能調控方法，其具體調控過程為
步驟一、首先獲取單一風扇結構的高度尺寸大小，并根據該風扇結構的高度尺寸大小，將服務器節點進行區域劃分，一般單一風扇的高度尺寸為12cm，服務器厚度為
4.45cm(IU)，因此將三個服務器節點(對應3U高度)作為一組；上述這種劃分屬于最小的風扇調控區域，即可通過一排橫向風扇采用統一的調控策略，這種劃分方式可以實現將整個服務器集群的分組、分區散熱優化。步驟二、獲取分組內服務器節點的溫度情況，各節點的溫度由位于主板上的多個溫度傳感器收集獲取，主要采集CPU、內存、南橋附件的溫度值，取均值后，作為本節點的溫度值。步驟三、各節點根據上述溫度情況輸出調控風扇轉速的PWM信號，輸出調控風扇轉速的PWM信號，節點I輸出PWM1、節點2輸出PWM2、節點3輸出PWM3。該PWM信號由主板的管理芯片AST2300輸出。步驟四、將服務器節點輸出的PWMl、P麗2、PWM3波形信號，經過RC濾波電路，獲取對應的模擬電壓值，并經比較放大器LM324比較出三個模擬量的幅值大小，模擬量的幅值大對應的PWM占空比也就大，進而對應服務器節點的溫度也就高；判斷出三個節點中溫度最高節點后，即可將該溫度最高的節點輸出的PWM波形信號作為對應該組風扇的轉速控制信號，達到分組最優的風扇控制。所述濾波電路中的電阻R值取為4. 7千歐，電容的值取為470uf，兩個參數值取該值目的一是起到最大化平滑PWM波形，二是可以加大電阻的充放電時間，避免微小的擾動，導致電路頻繁切換，提高電路的調控判斷的穩定性，，使傳輸效率與紋波達到最優
步驟五、切換PWM占空比大的作為實際風扇控制。為避免PWM信號在跟隨節點變化切換中，帶來的風扇噪聲，溫度最高的節點輸出的PWM波形信號作為對應該組風扇的轉速控制信號前，均與當前使用值進行比較，若偏差較大，采用占空比逐步逼近的方式，即PWM占空比經過一個線性調節區域，達到緩升緩降最優的風扇噪聲控制，有占空比A向占空比B變化過程中，采用線性插值的方式均勻的遞增，保證平穩過渡。經過上面詳細的實施，我們可以很方便的進行風扇調控的設計，不僅達到了風扇調控高效率要求，而且實現風扇的低噪聲要求，提高了調控效率與準確性，提高了服務器系統的散熱可靠性與穩定性。
權利要求
1.一種風扇智能調控方法，其特征在于其具體調控過程為 步驟一、首先獲取單一風扇結構的高度尺寸大小，并根據該風扇結構的高度尺寸大小，將服務器節點進行區域劃分； 步驟二、獲取分組內服務器節點的溫度情況； 步驟三、各節點根據上述溫度情況輸出調控風扇轉速的PWM信號； 步驟四、比較判斷PWM的占空比大小； 步驟五、切換PWM占空比大的作為實際風扇控制。
2.根據權利要求1所述的一種風扇智能調控方法，其特征在于所述步驟二中節點的溫度由位于主板上的溫度傳感器收集獲取，采集CPU、內存、南橋附件的溫度值，取均值后，作為本節點的溫度值。
3.根據權利要求1所述的一種風扇智能調控方法，其特征在于所述步驟四的詳細過程為將服務器各節點輸出的PWM波形信號，經過濾波電路，獲取對應的模擬電壓值，并比較出所有模擬量的幅值大小，模擬量的幅值大對應的PWM占空比最大，進而對應服務器節點的溫度最高。
4.根據權利要求3所述的一種風扇智能調控方法，其特征在于所述PWM濾波電路采用RC阻容濾波，電阻值取為4. 7千歐，電容的值取為470uf。
5.根據權利要求1中任一所述的一種風扇智能調控方法，其特征在于所述步驟五的詳細過程為判斷出節點中溫度最高節點后，即可將該溫度最高的節點輸出的PWM波形信號作為對應該組風扇的轉速控制信號，完成風扇控制。
全文摘要
本發明提供一種風扇智能調控方法，其具體調控過程為首先獲取單一風扇結構的高度尺寸大小，并根據該風扇結構的高度尺寸大小，將服務器節點進行區域劃分；獲取分組內服務器節點的溫度情況；各節點根據上述溫度情況輸出調控風扇轉速的PWM信號；比較判斷PWM的占空比大小；切換PWM占空比大的作為實際風扇控制。該一種風扇智能調控方法和現有技術相比，保證了多服務器節點調控的高效率、低噪聲設計，實現風扇調控的智能化，具有較高可靠性、穩定性。
文檔編號F04D27/00GK103062091SQ20131003098
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者劉濤 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司