服务器机架燃料电池的制作方法_3

文档序号:9383019阅读:来源:国知局
合的电功率供应。在一个实施例中,机架燃料电池控制器可以是单个控制器,而在其他实施例中以下所述的且归属于这种机架燃料电池控制器的功能可以在多个分开的控制器中散布。例如,如将由本领域技术人员意识到的,燃料电池一般包括出于控制在燃料电池内发生的电化学反应的目的的其自己的控制器。在这种情况下,机架燃料电池控制器可以与这种现有的燃料电池控制器通信以请求调整正由燃料电池提供的电功率。然而,为了便于说明和描述,以下所述的机制和功能参考单个机架燃料电池控制器。
[0034]在一个实施例中,计算设备的每个集合以及给这种计算设备的集合供电的燃料电池可以具有与其相关联的机架燃料电池控制器。因此,如图1的系统100中所示,机架燃料电池控制器121可以协调由燃料电池120给机架110的服务器计算设备供应的电功率。以类似的方式,机架燃料电池控制器141可以协调由燃料电池140给机架130的服务器计算设备供应的电功率,且机架燃料电池控制器161可以协调由燃料电池160给机架150的服务器计算设备供应的电功率。在一个实施例中,在数据中心或其部分内的机架燃料电池控制器(诸如,举例而言,机架燃料电池控制器121、141和161)可以与中央管理器(诸如,中央管理器190)通信,这使得能够在不同的燃料电池以及正由这种燃料电池供电的服务器计算设备的不同的集合间进行协调,诸如将要在下文中更加详细描述的。
[0035]如前所述,燃料电池或其他类似发电设备的一个缺点在于不能对由这种设备产生的电功率量的改变作出快速响应。例如,如果机架110中的服务器计算设备的处理工作负载将要突然增加,由这些计算设备消耗的功率将同样地增加。机架燃料电池控制器121响应于处理的这种增加以及由机架110中的服务器计算设备所需的功率量的对应增加可以请求燃料电池120生成附加功率。在一个实施例中,对附加功率的这种请求可以以调整阀门(诸如阀门122)的形式,该阀门可以被调整以给燃料电池120提供附加的燃料,从该附加的燃料生成附加的电功率。然而,如前所述,燃料电池120可能不立即开始生成这种增加的电功率,并且可能替代地,在更加长的时间段内缓慢增加其生成的电功率量。同时,由于机架110的服务器计算设备消耗更大量的电流来支持其增加的处理,燃料电池120可以继续提供这种电流,但是如本领域技术人员将要意识到的,由于总的电功率没有足够快地增加,故而有燃料电池120提供的这种电功率所处的电压将降低。这种降低对于机架110的计算设备可能是有害的,并且可能导致这种计算设备或者减缓其处理或者完全关机。
[0036]因此,在一个实施例中,机架燃料电池控制器121可以通过临时将正由机架110的服务器计算设备执行的处理中的至少一些卸载到其他机架的服务器计算设备中的一个或多个服务器计算设备,通过临时减缓机架110的服务器计算设备中的一个或多个的处理,通过临时停用机架110的服务器计算设备的其他功率消耗组件或机制(诸如通过临时停用这种服务器计算设备的风扇)来补偿燃料电池120的功率生产中的延迟增加,或者可以执行其他类似的临时性动作或其组合。另一个替代方案可以是停止对服务器计算设备上运行的低优先级、非时间关键的应用或任务的处理,因为这种动作可以具有减少服务器计算设备的总处理负载的效果,藉此降低服务器计算设备所消耗的总功率。在一个实施例中,低优先级任务可以基本上总是可用于或者增加处理(诸如当燃料电池正生成多于服务器计算设备所需的电功率时)或者通过使其处理减慢来减少处理(诸如当燃料电池正生成少于服务器计算设备所需的电功率的量时)。这种永久可用(实际上)的低优先级任务常被称作“吸血鬼任务”或“吸血鬼进程”。
[0037]在这种实施例中,机架燃料电池控制器121可以基于从机架110的服务器计算设备、燃料电池120、中央管理器190及其它类似组件中的一者或多者收到的输入来作出其决定。例如,机架110的服务器计算设备可以向机架燃料电池控制器121提供与这种服务器计算设备当前正在执行的处理有关的信息、这种服务器计算设备的内部温度、风扇速度和其他相关冷却信息,以及其他类似信息。因此,举例而言,如果需要不能由燃料电池120立即提供的附加功率来执行附加的处理,并且机架燃料电池控制器121知晓机架110的一个或多个服务器计算设备可以在高于当前在这些计算设备内侧存在的温度工作,机架燃料电池控制器121可以指令机架110的一个或多个服务器计算设备来停用其风扇或消耗功率的其他类似冷却装置,藉此释放出将例如替代冷却用于处理的附加功率。作为另一个示例,如果机架110的服务器计算设备所提供的信息指示内部温度已经处于它们不应被允许更高的状态中,机架燃料电池控制器121可以指令机架110的服务器计算设备临时地减缓其处理器直到燃料电池120产生的功率赶上服务器计算设备对该功率的需求。
[0038]如前所述,在一个实施例中,机架燃料电池控制器121可以尝试临时卸载机架110的一个或多个服务器计算设备所执行的处理,以给燃料电池120提供用于在此期间内提高其电功率输出的产生的充足时间量。可以根据从中央管理器190收到的信息来执行处理的这种卸载。例如,中央管理器190可以跟踪正由数据中心的服务器计算设备执行的处理,包括知晓正由服务器计算设备中的单独服务器计算设备执行的处理的量以及指派给该处理的优先级。如果根据中央处理器190获得的信息一个或多个服务器计算设备具有接受当前正由机架110的服务器计算设备执行的处理中的一些处理的能力,中央管理器190于是可以如此通知机架燃料电池控制器121,并且在一个实施例中,机架燃料电池控制器121可以至少临时地将这些处理中的一些从机架110的服务器计算设备卸载到那些其他服务器计算设备,直到燃料电池120可以提供机架110的服务器计算设备执行所有这种处理本身所需的电功率。
[0039]燃料电池改变其正在产生的电功率量的能力在尝试增加所产生的这种电功率的量以及尝试减少所产生的电功率的量这两种情况时可以被延迟。因此,举例而言,如果机架110中的服务器计算设备的处理工作负载将要突然减少,由这些计算设备消耗的功率同样将减少,由此导致燃料电池120产生过多的电功率量。在一个实施例中,机架燃料电池控制器121响应于处理的这种减少以及机架110的服务器计算设备所需的功率量的对应减少可以请求燃料电池120生成较少的功率,诸如举例而言,通过调整阀门122以向燃料电池120提供较少的从中生成电功率的燃料。然而,这样的改变可能需要时间来实现,并且在同时因为机架110的服务器计算设备正消耗的电流可能比燃料电池120所产生的电功率量的减少更快地减少,由燃料电池120产生的电功率的电压可以本领域技术人员所公知的方式激增。这种激增对于机架110的服务器计算设备可能是有害的,并且可能导致这种计算设备关机以防止自身受到进一步的伤害。
[0040]因此,在一个实施例中,机架燃料电池控制器121可以通过临时地增加机架110的一个或多个服务器计算设备的功耗来补偿燃料电池120的功率生产中延迟的减少。例如,机架燃料电池控制器121可以激活或增加机架110的一个或多个服务器计算设备的冷却装置,诸如通过激活或增加这种服务器计算设备的风扇的速度。这种动作可以消耗附加的功率,并且可藉此防止电压激增。作为另一个示例,机架燃料电池控制器121可以(诸如从其他服务器计算设备)获得用于机架110的服务器计算设备的处理工作负载,藉此再次消耗附加的功率。作为又一个示例,机架燃料电池控制器121可以简单地指令机架110的一个或多个服务器计算设备来执行循环或执行其他类似无生产性工作,只是为了增加这种服务器计算设备消耗的功率,藉此再次防止燃料电池120所生成的电功率的电压激增。作为又一个示例,低优先级的或“吸血鬼”处理可被用来增速或减缓服务器计算上的工作负载以补偿以及调整燃料电池对电功率的过量供应或不足供应。如前述,机架燃料电池控制器121对执行哪个此类动作的决定可以通过从机架110的一个或多个服务器计算设备获得的信息以及从燃料电池120、中央管理器190或其他类似控制器和管理器获得的信息来通知,从机架110的一个或多个服务器计算设备获得的信息诸如是这种服务器计算设备当前正执行的处理的指示、这种服务器计算设备的各种组件或机制(诸如这种服务器计算设备的冷却装置)的状态。
[0041]在一个实施例中,在试图最小化其中服务器计算设备的功耗需求比燃料电池提供功率的能力改变更快的情形时,机架燃料电池控制器(诸如机架燃料电池控制器121、141和161)连同中央管理器190可以尝试预测服务器计算设备正执行的处理的量的增加或减少,并因此预测这种服务器计算设备所消耗的功率的量的增加或减少。例如,机架燃料电池控制器121、141和161、中央管理器190或其组合可以访问并且可以维护有关服务器计算设备先前执行的处理的历史数据。可
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