专利名称：一种风扇智能调控方法
技术领域：
本发明涉及计算机通信技术领域，具体的说是一种保证了多服务器节点调控的高效率、低噪声的风扇智能调控方法。
背景技术：
当今的服务器系统，采用集群多节点分布的拓扑越来越普遍，即多个服务器节点集合在一起，组建服务器集群，服务器集群运算任务要求越来越高，其对外部的散热响应能力越来越快，在完成大数据量高性能运算的同时，对外围的风扇调控设计提出的更高的需求，风扇调控需要兼顾实时响应能力、功耗大小、噪声控制；风扇调控的实时响应能力即要求在服务器节点温度快速升高时，能控制风扇尽快平稳提速，有效抑制服务器节点温度的上升；风扇调控中功耗大小控制，是要求在服务器节点运算任务降低，节点温度下降后，风扇可运行在低转速、低功耗的状态，风扇调控中的噪声控制是要求风扇平滑的加减速，避免速度大增量变化，产生噪音。在多服务器节点的集群系统中，风扇散热系统被所有服务器节点共用，风扇散热如何结合所有服务器节点的温度信息进行有效调控，成为当前多服务器节点系统中需要解决的难题；由于每个服务器节点的运算量、温度均不同，每个节点均对应不同的风速要求，若采用每个服务器单节点均可控制风扇调控，则风扇的调控会进入无序的混乱状态，无法形成有效的调控。今天，服务器集群整体功耗较大，在这种情况下，保证服务器多节点集群系统散热的高效率、智能设计，对于服务器多节点系统的稳定性具有重要的意义。当前对服务器多节点系统的散热设计只能兼顾整体或恒定方式，即将所有节点纳入考虑范围，整体功率小时，风扇转速降低，或是风扇固定于80%的高转速恒定不变；同一个风扇为多个服务器节点提供散热风量，服务器运算负载量的不均衡导致统一散热的低效率；兼顾整体的散热策略无法保证单一节点运载量较大时的有效及时散热，恒定方式散热策略无法实时动态改变风速，容易造成能源的浪费，同时高转速下的噪声也无法得到有效控制。为了保证多节点服务器系统的稳定运行，在系统运行过程中，稳定有效风扇调控设计尤为重要，并成为决定服务器系统稳定性关键要素之一。针对当前风扇调控设计过程中遇到的上述问题，需要一种基于多服务器节点的风扇智能调控设计方法。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种基于多服务器节点的风扇智能调控方法。本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种风扇智能调控方法，其具体调控过程为
步骤一、首先获取单一风扇结构的高度尺寸大小，并根据该风扇结构的高度尺寸大小，将服务器节点进行区域划分； 步骤二、获取分组内服务器节点的温度情况；
步骤三、各节点根据上述温度情况输出调控风扇转速的PWM信号；
步骤四、比较判断PWM的占空比大小；
步骤五、切换PWM占空比大的作为实际风扇控制。所述步骤二中节点的温度由位于主板上的温度传感器收集获取，采集CPU、内存、南桥附件的温度值，取均值后，作为本节点的温度值。所述步骤四的详细过程为将服务器各节点输出的PWM波形信号，经过滤波电路，获取对应的模拟电压值，并比较出所有模拟量的幅值大小，模拟量的幅值大对应的PWM占空比最大，进而对应服务器节点的温度最高。所述PWM滤波电路采用RC阻容滤波，电阻值取为4. 7千欧，电容的值取为470uf。所述步骤五的详细过程为判断出节点中温度最高节点后，即可将该温度最高的节点输出的PWM波形信号作为对应该组风扇的转速控制信号，完成风扇控制。本发明与现有技术相比所产生的有益效果是
本发明的一种风扇智能调控方法解决当前在多服务器节点系统运行过程中，风扇调控设计容易造成能源的浪费，同时高转速下的噪声也无法得到有效控制的问题，保证了多服务器节点调控的高效率、低噪声设计，实现风扇调控的智能化，具有较高可靠性、稳定性，对于服务器系统的散热稳定性具有重要的意义。
附图1是本发明的调控流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一种风扇智能调控方法作以下详细说明。本发明是以控制理论支撑点，具体是利用一种高效率、低纹波的电源设计方法，来解决当前在服务器主板运行过程中，电源的输出效率与纹波无法达到兼顾的问题。现在以三个服务器节点为例，如附图1所示，现提供一种风扇智能调控方法，其具体调控过程为
步骤一、首先获取单一风扇结构的高度尺寸大小，并根据该风扇结构的高度尺寸大小，将服务器节点进行区域划分，一般单一风扇的高度尺寸为12cm，服务器厚度为
4.45cm(IU)，因此将三个服务器节点(对应3U高度)作为一组；上述这种划分属于最小的风扇调控区域，即可通过一排横向风扇采用统一的调控策略，这种划分方式可以实现将整个服务器集群的分组、分区散热优化。步骤二、获取分组内服务器节点的温度情况，各节点的温度由位于主板上的多个温度传感器收集获取，主要采集CPU、内存、南桥附件的温度值，取均值后，作为本节点的温度值。步骤三、各节点根据上述温度情况输出调控风扇转速的PWM信号，输出调控风扇转速的PWM信号，节点I输出PWM1、节点2输出PWM2、节点3输出PWM3。该PWM信号由主板的管理芯片AST2300输出。步骤四、将服务器节点输出的PWMl、P丽2、PWM3波形信号，经过RC滤波电路，获取对应的模拟电压值，并经比较放大器LM324比较出三个模拟量的幅值大小，模拟量的幅值大对应的PWM占空比也就大，进而对应服务器节点的温度也就高；判断出三个节点中温度最高节点后，即可将该温度最高的节点输出的PWM波形信号作为对应该组风扇的转速控制信号，达到分组最优的风扇控制。所述滤波电路中的电阻R值取为4. 7千欧，电容的值取为470uf，两个参数值取该值目的一是起到最大化平滑PWM波形，二是可以加大电阻的充放电时间，避免微小的扰动，导致电路频繁切换，提高电路的调控判断的稳定性，，使传输效率与纹波达到最优
步骤五、切换PWM占空比大的作为实际风扇控制。为避免PWM信号在跟随节点变化切换中，带来的风扇噪声，温度最高的节点输出的PWM波形信号作为对应该组风扇的转速控制信号前，均与当前使用值进行比较，若偏差较大，采用占空比逐步逼近的方式，即PWM占空比经过一个线性调节区域，达到缓升缓降最优的风扇噪声控制，有占空比A向占空比B变化过程中，采用线性插值的方式均匀的递增，保证平稳过渡。经过上面详细的实施，我们可以很方便的进行风扇调控的设计，不仅达到了风扇调控高效率要求，而且实现风扇的低噪声要求，提高了调控效率与准确性，提高了服务器系统的散热可靠性与稳定性。
权利要求
1.一种风扇智能调控方法，其特征在于其具体调控过程为 步骤一、首先获取单一风扇结构的高度尺寸大小，并根据该风扇结构的高度尺寸大小，将服务器节点进行区域划分； 步骤二、获取分组内服务器节点的温度情况； 步骤三、各节点根据上述温度情况输出调控风扇转速的PWM信号； 步骤四、比较判断PWM的占空比大小； 步骤五、切换PWM占空比大的作为实际风扇控制。
2.根据权利要求1所述的一种风扇智能调控方法，其特征在于所述步骤二中节点的温度由位于主板上的温度传感器收集获取，采集CPU、内存、南桥附件的温度值，取均值后，作为本节点的温度值。
3.根据权利要求1所述的一种风扇智能调控方法，其特征在于所述步骤四的详细过程为将服务器各节点输出的PWM波形信号，经过滤波电路，获取对应的模拟电压值，并比较出所有模拟量的幅值大小，模拟量的幅值大对应的PWM占空比最大，进而对应服务器节点的温度最高。
4.根据权利要求3所述的一种风扇智能调控方法，其特征在于所述PWM滤波电路采用RC阻容滤波，电阻值取为4. 7千欧，电容的值取为470uf。
5.根据权利要求1中任一所述的一种风扇智能调控方法，其特征在于所述步骤五的详细过程为判断出节点中温度最高节点后，即可将该温度最高的节点输出的PWM波形信号作为对应该组风扇的转速控制信号，完成风扇控制。
全文摘要
本发明提供一种风扇智能调控方法，其具体调控过程为首先获取单一风扇结构的高度尺寸大小，并根据该风扇结构的高度尺寸大小，将服务器节点进行区域划分；获取分组内服务器节点的温度情况；各节点根据上述温度情况输出调控风扇转速的PWM信号；比较判断PWM的占空比大小；切换PWM占空比大的作为实际风扇控制。该一种风扇智能调控方法和现有技术相比，保证了多服务器节点调控的高效率、低噪声设计，实现风扇调控的智能化，具有较高可靠性、稳定性。
文档编号F04D27/00GK103062091SQ20131003098
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者刘涛 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司