本发明涉及液冷散热,具体涉及一种液冷散热系统。
背景技术:
1、服务器的功率越高,服务器温度也越高,温度过高会影响服务器性能和寿命。当前,采用液体冷却技术来降低服务器温度,采用液体介质直接接触服务器部件进行散热,有效地吸收和排除部件产生的热量。
2、服务器机柜中有多个服务器,需要对多个服务器进行散热,由于每个服务器的发热量不同,降温所需冷却液的量也不同,为了针对性进行降温避免局部过热的情况发生,当前液冷散热系统会在服务器机柜设置一个总控模块,将服务器液冷管道的冷却液温度上传至总控模块,总控模块检测到某个服务器管道内的冷却液温度过高时,下发命令去控制该服务器对应的阀门来降温。然而,服务器与总控模块之间需要通过线缆来传输冷却液温度等数据,距离总控模块较远的服务器与总控模块之间的通信时延较长,可能导致服务器温度过高而总控模块没有及时散热造成服务器关机的情况。
3、因此,相关技术存在利用总控模块控制液冷系统对服务器进行散热,服务器与总控模块之间存在通信时延,导致对服务器散热不及时的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种液冷散热系统,以解决利用总控模块控制液冷系统对服务器进行散热,服务器与总控模块之间存在通信时延,导致对服务器散热不及时的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种液冷散热系统,该系统包括:进液管道、出液管道、阀门、液冷控制单元以及设置在服务器处的阀门控制单元;
3、液冷控制单元与出液管道相连,用于将冷却液导入出液管道;
4、出液管道通过阀门与服务器相连,出液管道用于将冷却液导入服务器,阀门用于调节导入服务器的冷却液的导入量;
5、服务器与出液管道相连,用于将流出服务器的冷却液导入出液管道,由出液管道将冷却液导入液冷控制单元;
6、阀门控制单元与阀门相连,用于获取服务器的中央处理器温度和阀门的当前阀门开度,根据中央处理器温度和当前阀门开度确定目标阀门开度,并控制阀门的开度为目标阀门开度。
7、本实施例提供的液冷散热系统,在每个服务器中设置阀门控制单元与冷却液发明直接相连,阀门控制单元实时监控服务器cpu的核心温度并及时调整相应阀门的开度来调整进入服务器冷却液的导入量,实现及时对服务器散热。解决了利用总控模块控制液冷系统对服务器进行散热,服务器与总控模块之间存在通信时延,导致对服务器散热不及时的问题。
8、在一种可选的实施方式中,阀门控制单元与液冷控制单元相连,用于将目标阀门开度和当前阀门开度,发送至液冷控制单元;
9、液冷控制单元用于根据目标阀门开度和当前阀门开度控制冷却液的流速。
10、在本实施方式中,在阀门控制单元通过调整阀门开度,对服务器及时散热之后,液冷控制单元及时调整相应的冷却液流速来降低温度,使得每个服务器能够被导入足量的冷却液。
11、在一种可选的实施方式中,阀门控制单元为基板管理控制器;
12、基板管理控制器用于读取中央处理器内的寄存器,获取中央处理器温度,其中,中央处理器温度包含中央处理器的当前时刻温度和前一时刻温度;
13、基板管理控制器用于接收阀门的反馈信号,读取反馈信号得到当前阀门开度;
14、基板管理控制器用于根据当前时刻温度和前一时刻温度,计算阀门的目标阀门开度与当前阀门开度的第一变化量,根据第一变化量和当前阀门开度得到目标阀门开度;其中,第一变化量与前一时刻温度之间是负相关关系,且与当前时刻温度之间是正相关关系。
15、在本实施方式中,基板管理控制器先计算第一变化量,根据第一变化量和当前阀门开度得到目标阀门开度,通过将阀门开度调整为目标阀门开度,无需利用总控模块,就实现及时对服务器散热。
16、在一种可选的实施方式中,基板管理控制器根据当前时刻温度和前一时刻温度,计算阀门的目标阀门开度与当前阀门开度的第一变化量,包括:
17、利用当前时刻温度减去前一时刻温度,计算得到温度差值e(k)-e(k-1),其中,e(k)表示当前时刻温度,e(k-1)表示前一时刻温度,k表示当前时刻,k-1表示前一时刻;
18、根据温度差值e(k)-e(k-1)、阀门比例系数kcfc1、第一参数a、当前时刻温度e(k)、阀门积分系数tcfc1以及第二参数b,得到第一变化量1/a kcfc1*[e(k)-e(k-1)]+b/tcfc1*e(k)。
19、在一种可选的实施方式中,基板管理控制器根据第一变化量和当前阀门开度得到目标阀门开度,包括:
20、根据当前阀门开度、第一变化量1/a kcfc1*[e(k)-e(k-1)]+b/tcfc1*e(k)以及第一目标函数,得到候选阀门开度;
21、第一目标函数满足:
22、u(k+1)=u(k)+1/a kcfc1*[e(k)-e(k-1)]+b/tcfc1*e(k),其中
23、u(k+1)表示候选阀门开度;u(k)表示当前阀门开度;
24、在候选阀门开度小于阀门的开度最小值的情况下,将开度最小值作为目标阀门开度;
25、在候选阀门开度大于阀门的开度最大值的情况下,将开度最大值作为目标阀门开度;
26、在候选阀门开度大于或等于开度最小值且候选阀门开度小于或等于开度最大值的情况下,将候选阀门开度作为目标阀门开度。
27、在一种可选的实施方式中,服务器的数量为多个,液冷控制单元包括:循环泵和可编程逻辑控制器,可编程逻辑控制器与循环泵相连;
28、可编程逻辑控制器与阀门控制单元相连,用于在接收到多个服务器的目标阀门开度和当前阀门开度之后,计算目标阀门开度的第一平均值和当前阀门开度的第二平均值;
29、可编程逻辑控制器用于获取循环泵的当前转速,根据第一平均值和第二平均值计算循环泵的目标转速与当前转速的第二变化量,根据第二变化量和当前转速,得到目标转速;其中,第二变化量与第二平均值是负相关关系,且与第一平均值之间是正相关关系;
30、可编程逻辑控制器用于控制循环泵的转速为目标转速,使得冷却液的流速调整为目标流速。
31、在本实施方式中,可编程逻辑控制器计算第二变化量,根据第二变化量和当前转速,得到目标转速,并控制循环泵的转速为目标转速,以适配当前系统冷却液的流速,使得冷却液的流速调整为目标流速,每个服务器能够被导入足量的冷却液。
32、在一种可选的实施方式中,可编程逻辑控制器根据第一平均值和第二平均值计算循环泵的目标转速与当前转速的第二变化量,包括:
33、利用第一平均值减去第二平均值,计算得到平均值差值d(k+1)-d(k),其中,d(k+1)表示第一平均值,d(k)表示第二平均值,k表示当前时刻,k+1表示下一时刻;
34、根据平均值差值、循环泵控制比例系数kcfc2、第三参数m、第一平均值、循环泵控制积分系数tcfc2以及第四参数n,得到第二变化量1/m kcfc2*[d(k+1)-d(k)]+n/tcfc2*d(k+1)。
35、在一种可选的实施方式中,可编程逻辑控制器根据第二变化量和当前转速,得到目标转速,包括:
36、根据当前转速、第二变化量1/m kcfc2*[d(k+1)-d(k)]+n/tcfc2*d(k+1)以及第二目标函数,得到候选转速;
37、第二目标函数满足:
38、y(k+1)=y(k)+1/m kcfc2*[d(k+1)-d(k)]+n/tcfc2*d(k+1),其
39、中,y(k+1)表示候选转速;y(k)表示当前转速;
40、在候选转速小于循环泵的转速最小值的情况下,将转速最小值作为目标转速;
41、在候选转速大于循环泵的转速最大值的情况下,将转速最大值作为目标转速;
42、在候选转速大于或等于转速最小值且候选转速小于或等于转速最大值的情况下,将候选转速作为目标转速。
43、在一种可选的实施方式中,可编程逻辑控制器与阀门相连;
44、可编程逻辑控制器用于在液冷散热系统启动后,将阀门的开度调整为预设开度,将循环泵的转速调整为预设转速。
45、在一种可选的实施方式中,系统还包括:显示终端;
46、可编程逻辑控制器从阀门控制单元获取中央处理器温度;
47、可编程逻辑控制器与显示终端相连,用于生成携带中央处理器温度、目标阀门开度、当前转速、目标转速以及当前阀门开度的数据传输信号;
48、将数据传输信号发送至显示终端,并指示显示终端展示中央处理器温度、目标阀门开度、当前转速、目标转速以及当前阀门开度中的至少一项。
49、在本实施方式中,将中央处理器温度、目标阀门开度、当前转速、目标转速以及当前阀门开度的至少一项在显示终端进行显示,便于运维人员查看。
1.一种液冷散热系统,其特征在于,所述系统包括:进液管道、出液管道、阀门、液冷控制单元以及设置在服务器处的阀门控制单元;
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀门控制单元与所述液冷控制单元相连,用于将所述目标阀门开度和所述当前阀门开度,发送至所述液冷控制单元;
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀门控制单元为基板管理控制器;
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述基板管理控制器根据所述当前时刻温度和所述前一时刻温度,计算所述阀门的目标阀门开度与所述当前阀门开度的第一变化量,包括:
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述基板管理控制器根据所述第一变化量和所述当前阀门开度得到所述目标阀门开度,包括:
6.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述服务器的数量为多个,所述液冷控制单元包括:循环泵和可编程逻辑控制器,所述可编程逻辑控制器与所述循环泵相连;
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述可编程逻辑控制器根据所述第一平均值和所述第二平均值计算所述循环泵的目标转速与所述当前转速的第二变化量,包括:
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述可编程逻辑控制器根据所述第二变化量和所述当前转速,得到所述目标转速,包括:
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述可编程逻辑控制器与所述阀门相连;
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:显示终端;
