一种rack机柜风扇调速方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及服务器散热技术领域，具体地说是一种实用性强、rack机柜风扇调速方法。
【背景技术】
[0002]根据节点CPU温度进行风扇转速调节，是当前Rack机柜冷却技术的发展潮流。脉宽调制(Pulse Width Modulat1n，PWM)是风扇电机转速调节的首选方法。相比较其他转速调节方法，PWM电流调节精度高，不会产生额外的热量，功耗较低。
[0003]目前，Rack机柜采用的PWM调控方案为半柜同转速调节。PWM控制器只接收CPU温度信号，当某个节点CPU温度升高，不但其对应的风扇模组(包括3个同转速风扇)转速升高，该节点所在的半柜所有风扇将升高至同一转速。
[0004]这种方案，是在Rack刚起步时，为了保证设备的安全运行而采取的保护措施。Rack设备CPU较多，不同的CPU之间存在一定的功耗差异，有的CPU之间的功耗差甚至能达到30w。在相同的工况下，不同节点的CPU会因为本身功耗的差异而存在温度差异。同时，在单一节点上，不同元器件的发热量也不尽相同，一般说来CPU发热量明显高于硬盘、内存等。综上所述，目前Rack采用的半柜转速调节方案过度追求可靠性，忽略了 CPU个体间的功耗差异和不同元器件间的发热差异，造成了风扇模组运行功耗偏高和整体噪声过大。
[0005]在目前的Rack机柜中，一个风扇模组对应4个节点。中间两层节点风流主要受正对风扇影响，相邻风扇模组转速调节对其散热影响很小，而上下两层节点因为处于两个风扇模组交界的地方，风流同时受到正对风扇和相邻风扇的影响。因此，基于节点位置的不同，现提出一种低功耗、低噪声的Rack机柜风扇调速方法新的PWM调速方法，该方法是将rack机柜中间两个节点的PWM信号只用于调节相对风扇模组的转速，而上下两层节点的PWM信号则通过RMC同时调节正对及相邻最近的风扇模组的转速。
【发明内容】
[0006]本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、rack机柜风扇调速方法。
[0007]一种rack机柜风扇调速方法，其具体实现过程为:
包括安装有若干硬盘、CPU、及风扇模组的rack节点；其具体风扇调速过程为:
设置数据采集器，该数据采集器实时监测并接收CPU及硬盘模组的温度；
设置PWM控制器，该PWM控制器接收来自数据采集器的温度信息及来自rack机架管理中心RMC的风扇调速表；
设置转速控制模块，该转速控制模块接收来自PWM控制器的PWM信号，并按照接收到的PWM信号输出一定占空比的电信号，控制风扇转速。
[0008]所述风扇调速表为研发阶段设计的风扇工作曲线。
[0009]所述风扇转速调节控制时，当转速控制模块接收到一个PWM信号时，只需调节与其位置对应的风扇模组转速即可；当转速控制模块接收到多个PWM信号时，转速按照占空比高的信号进行调节。
[0010]本发明的一种rack机柜风扇调速方法，具有以下优点:
该发明的一种rack机柜风扇调速方法根据风扇实际作用区域和节点风流情况进行风扇PWM转速调节，可以避免风扇高速运转，不但降低了整机柜功耗，节约了建造数据中心和设备运行的成本，还有效降低了机器噪声，减少对机房工作人员的伤害；使模组两侧风扇以硬盘温度为调节依据，在保证节点各区域散热良好的前提下，避免风扇功耗过高，有效降低了噪声，分担了主板等其他部件的功耗压力，为机柜性能优化提供了更大的可能性，实用性强，易于推广。
【附图说明】
[0011]附图1为PWM风扇分区域调速方案示意图。
[0012]附图2为模组间风扇调速方案示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0014]本发明提出一种rack机柜风扇调速方法，包括安装有若干硬盘、CPU、及风扇模组的rack节点；其具体风扇调速过程为:
设置数据采集器，该数据采集器实时监测并接收CPU及硬盘模组的温度；
设置PWM控制器，该PWM控制器接收来自数据采集器的温度信息及来自rack机架管理中心RMC的风扇调速表；
设置转速控制模块，该转速控制模块接收来自PWM控制器的PWM信号，并按照接收到的PWM信号输出一定占空比的电信号，控制风扇转速。
[0015]所述风扇调速表为研发阶段设计的风扇工作曲线。
[0016]所述风扇转速调节控制时，当转速控制模块接收到一个PWM信号时，只需调节与其位置对应的风扇模组转速即可；当转速控制模块接收到多个PWM信号时，转速按照占空比高的信号进行调节。
[0017]在上述方法中，PWM控制器接收多种温度信号，根据风扇对应元器件的不同提供不同的PWM信号。Rack机柜多采用硬盘-主板-硬盘的布局方式，在节点宽度方向上分位三个区域。根据风扇对应区域的不同在研发阶段制作不同的风扇调速表，当风扇接收到对应区域温度信号时，可以在合理转速下起到散热效果。
[0018]如图1所示，本发明提出PWM控制器不止以CPU温度为信号调节依据，而是根据节点布局，数据采集器同时接收主板CPU及两组硬盘的最高温度数据。数据采集器将不同区域的温度信息传递给位于RMC的PWM控制器，PWM控制器接收温度信号后，根据研发阶段设计的风扇工作曲线向各个转速调节模块输出各自的PWM信号，转速调节模块接收到PWM信号后，向风扇电机输出不同占空比的电信号，调节风扇转速。比如，风扇I接收到的一定占空比电信号是根据硬盘组a的最高硬盘温度调节的。
[0019]本发明使模组两侧风扇以硬盘温度为调节依据，在保证节点各区域散热良好的前提下，避免风扇功耗过高，有效降低了噪声，分担了主板等其他部件的功耗压力，为机柜性能优化提供了更大的可能性。
[0020]本发明提出根据节点位置的不同选择合适的风扇模组间联动方案。如图2所示，每个风扇模组对应4个节点，如附图所示的风扇模组中，包含风扇a、b、c三部分，节点温度信息都汇总到RMC中的PWM控制器中。当某区域的最高温度出现在2、3节点时，只调节风扇模组b的转速；当某区域的最高温度出现在I节点时，同时调节风扇模组a和b的转速；当某区域的最高温度出现在4节点时，同时调节风扇模组b和c的转速。当某个风扇同时接收多个PWM信号时，转速按照占空比高的信号调节。
[0021]上述【具体实施方式】仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述【具体实施方式】，任何符合本发明的一种rack机柜风扇调速方法的权利要求书的且任何所述技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种rack机柜风扇调速方法，其特征在于，其具体实现过程为: 包括安装有若干硬盘、CPU、及风扇模组的rack节点；其具体风扇调速过程为: 设置数据采集器，该数据采集器实时监测并接收CPU及硬盘模组的温度； 设置PWM控制器，该PWM控制器接收来自数据采集器的温度信息及来自rack机架管理中心RMC的风扇调速表； 设置转速控制模块，该转速控制模块接收来自PWM控制器的PWM信号，并按照接收到的PWM信号输出一定占空比的电信号，控制风扇转速。
2.根据权利要求1所述的一种rack机柜风扇调速方法，其特征在于，所述风扇调速表为研发阶段设计的风扇工作曲线。
3.根据权利要求1所述的一种rack机柜风扇调速方法，其特征在于，所述风扇转速调节控制时，当转速控制模块接收到一个PWM信号时，只需调节与其位置对应的风扇模组转速即可；当转速控制模块接收到多个PWM信号时，转速按照占空比高的信号进行调节。
【专利摘要】本发明公开了一种rack机柜风扇调速方法，其具体实现过程为：数据采集模块实时监测CPU和不同区域的硬盘温度，并将温度信息传递给PWM控制器；PWM控制器根据传递来的温度信息和RMC中的风扇调速表，将PWM信号传递给风扇转速控制模块；转速控制模块按照接收到的PWM信号输出一定占空比的电信号，控制风扇转速。该一种rack机柜风扇调速方法与现有技术相比，根据风扇作用区域的不同，以不同的温度数据为调速依据，为不同位置风扇设置单独的调速曲线，达到节能降噪的目的，实用性强。
【IPC分类】F04D27-00
【公开号】CN104675737
【申请号】CN201410831180
【发明人】王聪
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月29日