一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的方法和装置与流程

本发明涉及电子设备的节能技术，更具体地说，是一种通过调节风扇转速实现系统功耗控制的方法和装置。

技术背景

随着人们对各种通信业务的要求逐步增高，电信设备的功能越来越强，功耗也急剧增大，导致设备的散热问题越来越突出，多数设备中需要设置风冷散热装置。在实际应用中，各种不同的设备需要根据不同的工况来调整风扇转速以达到散热的目的。目前业界比较普遍的调节风扇转速散热的方法是：在设备的进风口和设备内各重要测温点放置温度传感器，通过传感器检测的设备进风口和设备内各测温点温度对风扇转速进行调节。这类散热设计都具有较大的冗余，往往是为了保证设备安全散热采用过高的风扇转速，由于风扇不必要的高转速带来了风扇功耗的增加，从而导致系统整体功耗的增加，其次风扇高转速也带来了噪音问题。另外，有些设计为了避免噪音影响，在设备内各主芯片不超过结温的前提下，尽量降低风扇转速。这种情形下，由于芯片工作在接近结温时片内漏电流的增加导致芯片功耗大大增加，从而也导致系统整体功耗的增加。可见，由于现有技术仅仅基于温度检测对风扇转速进行控制，转速不是偏大就是偏小，其代价是系统整体功耗的不必要增加。

技术实现要素：

本发明提供一种通过调节风扇转速实现系统功耗控制的方法和装置，用以解决现有风扇调节技术中因转速偏大或偏小导致系统整体功耗不必要增加的问题。

具体的，本发明提供一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的方法，该方法应用在包括风扇的系统设备中，包括以下步骤：

步骤1，设备上电后，设置风扇工作参数，初始转速设置为全速；

步骤2，待设备稳定后，判断系统内各监测点的温度是否都符合预期，若不符合，流程结束；若符合，执行步骤3；

步骤3，根据步骤1中设定的参数对风扇由全速逐级往下调速，直至设备内任一监测点的温度值出现不符合预期值的情况为止；调速的同时分别监控并保存各转速下的系统功耗；

步骤4，统计并比较各转速下的系统功耗，得出最小功耗值，取该最小功耗值的对应转速为风扇当前转速。

其中，所述步骤1中风扇工作参数具体为：风扇最大转速、最小转速、风扇转速调节步长、风扇初始转速。

所述的步骤2中各监测点的温度，包括进风口的环境温度和设备内部各测温点的温度；温度符合预期，是指进风口的环境温度稳定且符合设备宣称的工作温度范围、内部各测温点温度都小于各自的告警温度。各监测点的温度，由放置在各监测点的温度传感器获取。

所述的步骤3中设备内任一监测点的温度不符合预期值，是指设备内任一监测点的温度达到或超出其告警温度。该步骤中，风扇由全速逐级下调至最低安全转速的过程中，对应的系统功耗是由大逐渐变小、再变大的过程。系统功耗由位于设备内的功耗监控芯片获取。

本发明还提供了一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的装置，包括风扇，还包括参数设置单元、转速调节单元、系统功耗反馈单元和温度检测分析单元；所述的风扇、参数设置单元、系统功耗反馈单元、温度检测分析单元均和转速调节单元相连接。转速调节单元，用于在确保各监测点的温度符合预期的情况下，根据设定步长对风扇由全速逐级往下调速至最低安全转速；功耗反馈单元，用于统计各转速下的系统功耗，得出最小功耗并反馈至转速调节单元；参数设置单元设置风扇的最大转速、最小转速、风扇转速调节步长、并设置风扇初始转速为全速。温度检测分析单元用于检测设备内部各点的温度并将检测到的温度与预期值进行比较。

与现有技术相比，本发明在调节风扇转速时具有功耗统计和反馈环节，只要不出现温度告警，风扇转速就会一直降低，而最终转速取决于统计出的系统功耗值，因此，最终转速下的系统功耗最小。这样，既确保了系统安全散热，又使系统功耗最小，达到了通过调节风扇转速实现了系统功耗控制的目的。因此，与现有技术相比，本发明避免了风扇转速的粗放设计，具有以下优点：

（1）由于本发明具有功耗统计和反馈环节，因此避免了现有技术中为了保证设备安全散热而采用过高风扇转速的状况；从而克服了因风扇功耗增加而导致系统整体功耗增加的缺点；

（2）由于本发明具有功耗统计和反馈环节，因此避免了现有技术中为了减小风扇噪音而降低转速，导致设备内各芯片工作在接近结温下的状况，从而克服了由于芯片工作在接近结温时片内漏电流的增加导致芯片功耗大大增加、最终导致系统整体功耗增加的缺点。

附图说明：

图1本发明中一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的方法的步骤流程图；

图2是为本发明实施过程中风扇转速和系统功耗的对应关系示意图；

图3是为本发明提供的一种调节风扇转速以实现系统功耗控制装置的结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行清晰、完整地描述。

基于现有技术中因风扇转速偏大或偏小导致系统整体功耗不必要增加的问题，本发明提供一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的方法和装置。

具体的，本发明提供一种调节风扇转速以实现系统功耗控制的方法，应用在包括风扇的系统设备中，如图1所示，包括以下流程步骤：

首先执行S101，系统上电后，设置风扇工作参数，初始转速设置为全速；

其中，风扇工作参数具体为：风扇最大转速、最小转速、风扇转速调节步长、风扇初始转速。

其次执行S102，待系统稳定后，判断系统内各监测点的温度是否都符合预期，若不是，执行S105；若是，执行S103。

其中，各监测点的温度，包括进风口的环境温度和设备内各测温点的温度；温度符合预期，是指进风口的环境温度稳定且符合设备宣称的工作温度范围、内部各测温点温度都小于各自的告警温度。各监测点的温度，由放置在各监测点的温度传感器获取。

执行S103，在确保各监测点的温度符合预期的情况下，根据设定步长对风扇由全速逐级往下调速至最低安全转速，直至设备内任一监测点的温度不符合预期值，分别监控并保存各转速下的系统功耗。

其中，设备内任一监测点的温度不符合预期值，是指设备内任一监测点的温度达到或超出其告警温度。该步骤中，风扇由全速逐级下调至最低安全转速的过程中，对应的系统功耗是由大逐渐变小、再变大的过程（参照附图2）。系统功耗由位于设备内的功耗监控芯片获取。

S104过程，统计并比较各转速下的系统功耗，得出最小功耗值，把风扇当前转速调整为该值时的转速。

S105过程，说明了风扇全速时系统还是不能安全散热，则上报异常告警并结束流程。

本发明提供的方法在调节风扇转速时具有功耗统计和反馈环节，只要不出现温度告警，风扇转速就会一直降低，而最终转速取决于统计出的系统功耗值，风扇转速调节步长越小，最终转速下的系统功耗就越小。这样，既确保了系统安全散热，又使系统功耗最小，达到了通过调节风扇转速实现了系统功耗控制的目的。

下面通过一具体的实施例来阐述本发明提供一种调节风扇转速以实现系统功耗控制装置的具体实现过程。

首先，对本实施例设备的硬件进行说明，参照附图3，本实施例涉及的一种调节风扇转速以实现系统功耗控制装置包括包括风扇100，参数设置单元200、转速调节单元300、系统功耗反馈单元400和温度检测分析单元500；风扇100、参数设置单元200、系统功耗反馈单元400、温度检测分析单元500均和转速调节单元300相连接。

温度检测分析单元500包含多个温度监测点，温度监测点布置在设备的关键器件处。其中，温度监测点可以为温度传感器等测温器件；关键器件是指发热量大的器件或对温度敏感的器件。

系统功耗反馈单元400布置在系统电源的输入端处，可以为通用的电流监控等功耗监控芯片，该功耗是包括风扇100在内的设备内各单元的总功耗。因此，包括风扇100在内的各单元，其电源必须都由该监控芯片的后级电路提供，以确保风扇功耗统计在内。

实施过程中，首先在参数设置单元200中设置好各项参数，温度检测分析单元500采集各个观测点的温度并分析温度是否超标；温度检测分析单元500没有反馈异常后，转速调节单元300开始调整风扇100的转速，同时系统功耗反馈单元400开始同步统计系统能耗。实施过程中，风扇100的转速和系统功耗的对应关系示意图如图2所示。风扇由全速逐级下调至最低安全转速的过程中，对应的系统功耗是由大逐渐变小、再变大的过程。至于各转速下的系统功耗具体大小因各系统而不同，可以选取曲线上的最优值以确定风扇的转速达到节能的效果。