一种冷却服务器的方法、装置及电子设备与流程

文档序号:15997892发布日期:2018-11-20 19:04阅读:121来源:国知局

本发明涉及服务器的冷却技术,尤其涉及一种冷却服务器的方法、装置及电子设备。



背景技术:

根据现场支持的经验,本地服务端不能控制客户的服务器的机房环境。由于一些客户的服务器机房可能没有足够的空气流量来及时冷却服务器,所以本地服务端和供电设备(Power Feeding Equipment,PFE)很难弄清楚客户的服务器的机房环境发生了哪些变化,如此服务成本和客户满意度将会大大损失。当室内温度相同时,在重负载的情况下,客户的服务器机房环境相比于实验室的实验环境,更容易导致处理器的温度过高。然而,本地服务端和供电设备均无法确定房间容量是否影响客户的冷却效果,而且基于目前的服务器的固有设计无法直接确定客户的机房内的空气容量是否足够,必须借助于空气容量机器来测量客户的机房内的空气容量是否足够。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例为解决现有技术中存在的问题,提供一种冷却服务器的方法、装置及电子设备,通过在电路中安装惠斯通电桥和传感器,根据惠斯通电桥的状态,调节需要输入空气的量和风扇的转速,从而保证了机房内有足够的空气。

本申请实施例的技术方案是这样实现的:

本申请实施例提供一种冷却服务器的装置,所述装置应用于电子设备,所述电子设备至少包括:传感器和中央处理器CPU;

所述CPU控制所述装置的启动;

所述装置至少包括:电桥、电路、风扇模块、空气输入模块,其中:

所述电桥安装在所述电路中;所述电路一端与所述风扇模块连接,另一端与所述空气输入模块连接;

所述空气输入模块,用于根据所述传感器检测到的所述电桥的状态向所述装置中输入空气;

所述风扇模块,用于根据所述电桥的状态和输入的空气量调整风扇的转速。

本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的冷却服务器的装置。

本申请实施例再提供一种冷却服务器的方法,应用于关联有上述的所述安装有冷却服务器的装置的电子设备中,所述电子设备至少包括:传感器和CPU,其中,所述CPU控制所述冷却服务器的装置的启动;

所述方法包括:

根据所述传感器检测到的所述电桥的电流值,确定所述电桥的当前状态;

根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量;

根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速。

本申请实施例提供一种冷却服务器的方法、装置及电子设备,其中,所述装置应用于电子设备,所述电子设备至少包括:传感器和中央处理器CPU;所述CPU控制所述装置的启动;所述装置至少包括:电桥、电路、风扇模块、空气输入模块,其中:所述电桥安装在所述电路中;所述电路一端与所述风扇模块连接,另一端与所述空气输入模块连接;所述空气输入模块,用于根据所述传感器检测到的所述电桥的状态向所述装置中输入空气;所述风扇模块,用于根据所述电桥的状态和输入的空气量调整风扇的转速;如此,通过在电路中安装惠斯通电桥和传感器,根据惠斯通电桥的状态,调节需要输入空气的量和风扇的转速,从而保证了机房内有足够的空气。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中,相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1为本申请实施例所述冷却服务器的装置的组成结构示意图;

图2为本申请实施例实现冷却服务器的方法的流程示意图;

图3为本申请实施例又一实现冷却服务器的方法的流程示意图;

图4为本申请实施例实现冷却服务器的方法的系统平面图;

图5为本申请实施例实现冷却服务器的方法的另一流程示意图;

图6为本申请实施例电桥的结构示意图。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

电子设备可以以各种形式来实施。例如,本申请中描述的电子设备可以包括诸如个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、导航装置、可穿戴设备等移动电子设备,以及诸如数字TV、台式计算机等固定电子设备。

后续描述中将以移动电子设备为例进行说明,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本申请的实施方式的构造也能够应用于固定类型的电子设备。

本实施例提供一种冷却服务器的装置,图1为本申请实施例所述冷却服务器的装置的组成结构示意图,如图1所示,所述装置11应用于电子设备10,所述电子设备10至少包括:传感器101和中央处理器102(Central Processing Unit,CPU);所述电子设备即为待冷却的服务器。

所述传感器101,用于检测到的所述电桥111的状态。

中央处理器102,用于控制装置11的启动。

所述装置11至少包括:电路110、电桥111、空气输入模块112和风扇模块113,其中:

所述电桥111安装在所述电路110中。

这里,所述电桥111可以是惠斯通电桥,也可以是用于检测电流是否平衡的其他电桥。

所述电路110一端与所述风扇模块113连接,另一端与所述空气输入模块112连接。

这里,所述电路110是用于承载电桥的电子电路,能够将输入的空气的量转化为电信号,从而将电信号发送给风扇模块113。

所述空气输入模块112,用于根据所述传感器101检测到的所述电桥111的状态向所述装置中输入空气。

这里,所述电桥111的状态包括平衡状态和不平衡状态,其中,如果所述电桥111的电流值为0,确定所述电桥111的当前状态为平衡状态;如果所述电桥111的电流值不等于0,确定所述电桥111的当前状态为不平衡状态。

所述风扇模块113,用于根据所述电桥111的状态和输入的空气量调整风扇的转速。

这里,所述风扇是指CPU中的用于降低CPU温度的风扇。

所述传感器101,用于检测所述装置的电源的是否处于预设功率状态、风扇的转速与CPU 102的温度的比值是否满足预设阈值和所述电桥111的是否处于平衡状态。

这里,所述预设功率状态可以理解为是电源处理稳定功率的状态,即当传感器101,用于检测所述装置的电源的是否处于稳定功率状态。

所述CPU 102,用于根据所述传感器检测到的所述电桥111的电流值,确定所述电桥111的当前状态;根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量;根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速。

当电源处于稳定功率状态,且风扇转速和CPU 102的温度比值满足预设阈值时,根据电桥111的状态,调节输入的空气的量和风扇转速,直到电桥平衡,即,根据电桥111的状态,调节输入空气的量和风扇的转速,以达到降温的目的。

在本实施例提供的冷却服务器的装置中,通过将安装有电桥的电路应用于冷却服务器的装置中,通过电子设备的传感器检测到的电桥的状态,调节需要输入空气的量和风扇的转速,以达到降低电子设备自身温度的目的,从而保证了电子设备即便是高负载运转,也能有效控制CPU的温度。

在其他实施例中,所述CPU 102还包括:基本管理控制器(Basic Management Controller,BMC),所述BMC,用于当所述装置的电源处于预设功率状态,判断风扇的转速与CPU的温度的比值满足预设阈值;确定所述电桥的当前状态;如果所述电桥处于不平衡状态,控制所述冷却服务器的装置输入空气,并调整风扇的转速。

这里,所述BMC是安装在CPU中的监控软件,通过监控电桥的电流和电压,分析电流和电压的大小,得出所述装置所处的当前的空气的质量密度是否满足预设的条件,如果不满足,则增大空气输入量,增加风扇转速。比如,所述装置所处的当前的空气的质量密度过小,则表明该装置对应的电子设备在这种环境中运行时,很容易造成温度过高的情况,这时,BMC就会控制空气输入模块增加空气的输入量,以及使风扇模块增大风扇的转速。

所述预设阈值可以是50%,即所述风扇的转速与CPU的温度的比值(风扇的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM))满足预设阈值,可以认为风扇的转速与CPU的温度的比值处于稳定的状态,比如风扇的转速与CPU的温度的比值稳定在50%。所述电桥处于不平衡状态,可以理解为,电桥中的流过电流表的电流值不为0,说明电子设备的处理器温度过高,导致电桥的电阻发生变化,破坏了电桥原有的平衡状态,所以,需要调整流入的空气流量,并且增加风扇转速,以降低处理器的温度。

在其他实施例中,所述BMC还用于,如果所述风扇的转速与CPU的温度的比值不满足预设阈值,不判断所述电桥的当前状态。

这里,所述如果所述风扇的转速与CPU的温度的比值不满足预设阈值,不判断所述电桥的当前状态,可以理解为,如果风扇的转速与CPU温度的比值(即风扇的PWM)没有稳定在某一个数值(比如,50%),就不需要判断电桥的当前状态(即需要判断电桥是否处于平衡状态)。

本申请实施例提供一种冷却服务器的方法,图2为本申请实施例实现冷却服务器的方法的流程示意图,如图2所示,所述方法包括以下步骤:

步骤S201,根据所述传感器检测到的所述电桥的电流值,确定所述电桥的当前状态。

这里,所述冷却服务器的方法应用于安装有冷却服务器的装置的电子设备中,所述电子设备至少包括:传感器和CPU,其中,所述CPU控制所述冷却服务器的装置的启动;所述CPU中还包括BMC,所述BMC是安装在CPU中的监控软件,通过监控电桥的电流和电压,如果BMC检测到电流电压不正常,就会控制空气输入模块增加输入的空气量,以及控制风扇模块增大风扇转速,使电桥处于平衡状态,从而使CPU温度降低。所述当前状态包括平衡状态和不平衡状态。

步骤S202,根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量。

这里,如果所述当前状态为电桥的不平衡状态,则所述冷却服务器装置增加应该输入的空气的量,直到电桥重新处于平衡状态,即当电源处于预设功率状态,且风扇转速和CPU温度比值(即风扇的PWM)满足条件时,根据电桥的状态,调节输入的空气的量和风扇转速,直到电桥平衡。

步骤S203,根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速。

这里,所述根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速,可以理解为,比如,当电桥处于不平衡状态时,如果所述待输入的空气量较小,那么可以适当将风扇的转速设置为较大值,以使服务器的温度能够快速下降。另外,电桥处于平衡状态时,说明服务器的温度是合适的,就不需要调整风扇的转速。

在本实施例提供的冷却服务器的方法中,首先,根据所述传感器检测到的所述电桥的电流值,确定所述电桥的当前状态;然后,根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量;最后,根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速,如此,根据电桥的当前状态,调节待输入空气的量和风扇的转速,以达到降低服务器运行过程中产生的较高的温度。

本申请实施例提供一种冷却服务器的方法,图3为本申请实施例又一实现冷却服务器的方法的流程示意图,如图3所示,所述方法包括以下步骤:

步骤S301,当检测到所述装置的电源处于预设功率状态时,如果所述风扇的转速与CPU的温度的比值满足预设阈值,确定所述电桥的当前状态。

这里,如果所述风扇的转速与CPU的温度的比值不满足预设阈值,不判断所述电桥的当前状态。所述装置的电源处于预设功率状态,可以认为是装置的电源的功率处于一个稳定的功率值。所述风扇的转速与CPU的温度的比值即为所述风扇的PWM;所述预设阈值在实际工程中一般设置为50%,即当风扇的转速与CPU的温度的比值稳定在50%时,确定所述风扇的转速与CPU的温度的比值满足预设阈值。因此,所述步骤S301,即“当检测到所述装置的电源处于预设功率状态时,如果所述风扇的转速与CPU的温度的比值满足预设阈值,确定所述电桥的当前状态”,可以理解为,当装置的电源的功率处于稳定值时,如果风扇的转速与CPU的温度的比值稳定在50%,就开始检测电桥当前状态的。

步骤S302,如果所述电桥处于不平衡状态,控制所述冷却服务器的装置输入空气,并调整风扇的转速。

这里,如果电源处于某一个稳定的功率值的状态,且风扇转速和CPU温度比值满足预设阈值时,根据电桥的状态,调节输入的空气的量和风扇转速,直到电桥平衡。所述步骤S302,即“如果所述电桥处于不平衡状态,控制所述冷却服务器的装置输入空气,并调整风扇的转速”,由CPU中安装的BMC软件来执行,即BMC检测到电桥处于不平衡状态,控制装置中的空气输入模块增加空气的输入量,以及控制风扇模块增大风扇的转速,以降低CPU的温度。

步骤S303,如果所述电桥的电流值不等于0,确定所述电桥的当前状态为不平衡状态。

这里,如果所述电桥的电流值等于0,确定所述电桥的当前状态为平衡状态。电桥中的流过电流表的电流值不为0,说明电子设备的处理器温度过高,导致电桥的电阻发生变化,破坏了电桥原有的平衡状态,因此,电桥的电流值不等于0,说明电桥处于不平衡状态。

步骤S304,根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量。

步骤S305,根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速。

在本实施例中,通过判断风扇PWM是否满足预设阈值,以及检测电桥的当前状态,从而BMC控制冷却服务器的装置,能够调节输入的空气的量和风扇的转速,进而不仅可以获取电子设备所处环境中的空气量,还可以有效的保证即便CPU高负载运行,仍能够处于较低的温度。

在其他实施例中,所述步骤S302,即“如果所述电桥处于不平衡状态,控制所述冷却服务器的装置输入空气,并调整风扇的转速”,可以通过以下步骤实现:

步骤S321,如果所述电桥处于不平衡状态,控制所述冷却服务器的装置输入空气,并增加风扇的转速。

步骤S322,当所述电桥再次处于平衡状态时,停止输入空气,并停止增加所述风扇的转速。

在本实施例中,当电桥不平衡时,CPU中的BMC控制冷却服务器的装置增加输入空气的量,并增加风扇转速,直到电桥再次平衡。

本申请实施例提供一种冷却服务器的方法,应用于安装有所述冷却服务器的装置的电子设备中,通过在电子设备的系统中添加硬件(Hardwood,HW)电路来实现。在所述硬件电路所处的电路板上采用惠斯通(Wheatstone)电桥。将测量寄存器(即通过测量电流以及电压变化量,得到空气密度的寄存器)改变为一个热稳定的寄存器(即该寄存器是一个对于不同热源,均能够稳定工作的寄存器,仍然用于通过测量电流以及电压变化量,得到空气密度)。当在CPU负载最大时输入常规气流,应调整当前流过惠斯通电桥的电流,实验以及理论分析证明,即使在不同的空气容量的环境中,本实施例提供的冷却服务器的方法均能够保证服务器处于低温状态。

图4为本申请实施例实现冷却服务器的方法的系统平面图,如图4所示,所述平面图包括四个模块:空气输入模块401、惠斯通电桥检测模块402、BMC模块403和风扇模块404,其中,各个模块功能如下:

空气输入模块401,用于根据接收到的BMC模块403发出的指令,增大或减小空气的输入量。

惠斯通电桥检测模块402,用于检测电桥是否处于平衡状态,并将电桥的当前状态报告给BMC模块403。

BMC模块403,用于根据接收的电桥的当前状态,控制空气输入模块401增大空气的输入量以及控制风扇模块404调节风扇转速。

风扇模块404,用于根据BMC模块403的指示,调节风扇的转速。

图5为本申请实施例实现冷却服务器的方法的另一流程示意图,如图5所示,所述方法包括以下步骤:

步骤S501,启动BMC。

步骤S502,BMC开始对电子设备的负载进行检测。

步骤S503,BMC检测电子设备中电源的功率是否稳定。

这里,如果电源的功率稳定,则进入步骤S504,如果电源的功率不稳定,则不进入步骤S504,直到电源的功率稳定了,才会进行下一步。

步骤S504,BMC检测风扇的PWM是否稳定。

这里,如果风扇的PWM稳定,则进入步骤S505。

步骤S505,启动惠斯通电桥检测模块,以便于检测电桥的当前状态。

步骤S506,BMC调整空气的输入量。

这里,当惠斯通电桥检测模块中显示电桥重新处于平衡状态时,停止输入空气。

步骤S507,BMC增加风扇的转速,以使电桥处于平衡状态。

为了便于理解本实施例提供的冷却服务器的方法,这里,对惠斯通电桥的内部结构进行解释,图6为本申请实施例电桥的结构示意图,如图6所示,所述电桥的结构,包括4个电阻(即R1、R2、R3和Rx)、检流计VG和电源601。其中,Rx是待测量的未知电阻,R1、R2和R3是已知电阻,并且R2是可调电阻。如果已知支路R1/R2中两个电阻的比值等于未知支路Rx/R3中两个电阻的比值,则在图6中节点B和节点D之间的电压将为零,并且没有电流流过检流计VG,即电桥处于平衡状态。

如果电桥处于不平衡状态,检流计VG中的电流的流向指示可调电阻R2是过高还是过低;当检流计VG中没有电流通过时,R2才会不发生变化,而且检流计VG的读数为零。

由于用检流计VG检测零电流可以达到极高的精度,因此,如果已知R1、R2和R3精度很高,那么测量Rx的精度也很高。即使Rx中的发生了扰乱平衡的微小变化,也很容易被检测到;如此,保证了能够及时且快速的降低CPU的温度。

在图6中,惠斯通电桥检测当前状态的计算过程可以通过以下步骤实现:

第一步,基于基尔霍夫第一定律找到节点B和节点D处的电流,如公式(1)和公式(2)所示:

I3-Ix+IG=0 (1)

在公式(1)中,I3表示流过电阻R3的电流,Ix表示流过电阻Rx的电流,IG表示流过检流计的电流。

I1-I2-IG=0 (2)

在公式(1)中,I1表示流过电阻R1的电流,I2表示流过电阻R2的电流。

第二步,基于基尔霍夫的第二定律用于找到回路ABD和BCD中的电压,如公式(3)和(4)所示:

(I3·R3)-(IG·RG)-(I1·R1)=0 (3)

(Ix·Rx)-(I2·R2)+(IG·RG)=0 (4)

在公式(3)和(4)中,(·)表示相乘,RG表示检流计的电阻值。

第二步,当电桥平衡时,则IG=0,所以,公式(3)和(4)分别可以改为:

I3·R3=I1·R1 (5)

Ix·Rx=I2·R2 (6)

将公式(5)和(6)相除,可以得到:

第三步,基于基尔霍夫第一定律,得到I3=Ix和I1=I2,所以Rx的阻值为:

如果已知所有四个电阻值和电源的电压(VS),并且检流计的电阻足够高,以使IG可忽略不计,因此,可以通过计算一个分压器的电压(即回路回路ABD中的电压)减去另一个分压器的电压(回路BCD中的电压),可得到电桥上的电压(VG)如下:

在公式(9)中,VG表示节点B和节点D之间的电压。

本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备至少包括传感器、CPU以及上述提供的冷却服务器的装置。

需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的显示方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

对应地,本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备至少包括:传感器和CPU,其中,所述CPU控制所述冷却服务器的装置的启动;

所述CPU,用于执行存储器中存储的显示的程序,以实现以下步骤:

根据所述传感器检测到的所述电桥的电流值,确定所述电桥的当前状态;

根据所述当前状态确定从所述冷却服务器的装置中输入的空气量;

根据所述当前状态和所述待输入的空气量确定所述冷却服务器的装置中风扇的转速。

以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件可以是、或也可以不是物理上分开的,作为显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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