一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统及方法与流程

专利2022-06-30  48


本发明涉及服务器风扇控制系统领域,尤其是涉及一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统及方法。



背景技术:

当今服务器的cpu频率日益倍增,而风扇在服务器散热的作用也越来越重要,服务器风扇的作用是加快散热片表面空气的流动速度,以提高散热片和空气的热交换速度。风扇作为风冷散热器的两大重要部件之一,它的性能的好坏往往对服务器散热器效果和使用寿命起着一定的决定性作用。

风扇转速是由pwm(pulsewidthmodulation)脉波宽度调变控制,具体是根据pwm的占空比不同,实现对风扇转速的控制,由于现今cpu大多都有省电功能,当cpu空闲时cpu频率降低,cpu温度跟着降低,再配合pwm风扇控制转速可以降低至仅仅几百转甚至0转,相对风扇噪音就非常低。当cpu负载升高时,温度跟着升高,pwm风扇会依据温度大小来控制转速,达到有效的散热效果,而pwm风扇的温度传感器在主板上。

现有风扇控制方法一种是bmc仅需透过i2c即可提供pwm给风扇,同时也可获取风扇转速,依照系统温度来控制风扇的转速以达到降温的需求;另一种是bmc通过cpld提供pwm给风扇,同时cpld获取风扇转速后发送给bmc,bmc与cpld实现冗余控制,其中bmc故障时,cpld可实现对风扇的单独控制,保证风扇控制系统的正常运行,但是两种风扇控制方法只能适用于特定高度的风扇背板,均不能根据风扇背板高度不同进行灵活调整,例如1u、2u等,不利于提高服务器风扇系统的控制效率,扩大应用场景。



技术实现要素:

本发明为了解决现有技术中存在的问题,创新提出了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统及方法,有效解决由于现有服务器风扇控制方法造成不能适用于不同高度的风扇背板的问题,有效的提高了服务器风扇系统的控制效率,扩大应用场景。

本发明第一方面提供一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,包括:主板以及第一风扇背板,所述主板包括bmc、第一cpld、第一板间连接器,所述第一风扇背板包括第二cpld、第二板间连接器、第一风扇连接器,所述第一cpld的风扇背板高度识别端通过第一板间连接器以及第二板间连接器与第二cpld的风扇背板高度发送端连接,所述bmc的风扇背板高度接收端与第一cpld的风扇背板高度发送端连接,所述bmc的控制信号发送端通过第一板间连接器以及第二板间连接器与第二cpld控制信号接收端连接,所述第二cpld根据bmc发送的控制信号确定与第一风扇背板高度对应的第一风扇转速控制策略,所述第二cpld的控制发送端通过第一风扇连接器与第一风扇的控制信号接收端连接,并根据第一风扇转速控制策略控制第一风扇。

结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述第一风扇背板高度为1u或2u。

结合第一方面,在第一方面第二种可能的实现方式中,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u,还包括第二风扇背板,其中第一风扇背板高度为1u,第二风扇背板高度为2u,或第一风扇背板高度为2u,第二风扇背板高度为1u;所述第一风扇背板还包括第三板间连接器,所述第二风扇背板包括第三cpld、第四板间连接器、第二风扇连接器,所述第二风扇背板通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第二风扇背板连接,所述第三cpld的风扇背板高度识别端一路通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第二cpld的风扇背板高度发送端连接,所述第三cpld的控制发送端通过第二风扇连接器与第二风扇的控制信号接收端连接,所述第三cpld的风扇背板高度识别端另一路和与门的第一输入端连接,所述第二cpld的风扇背板高度识别端另一路和与门的第二输入端连接,所述与门的输出端与主板第一cpld的风扇背板高度识别端连接,所述bmc的控制信号发送端通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第三cpld控制信号接收端连接,所述第三cpld根据bmc发送的控制信号确定与第二风扇背板高度对应的第二风扇转速控制策略,所述第三cpld的控制发送端通过第二风扇连接器与第二风扇的控制信号接收端连接,并根据第二风扇转速控制策略控制第二风扇。

本发明第二方面提供了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,是基于本发明第一方面的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统基础上实现的,包括:

bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度,根据风扇背板的高度,发送对应第一风扇控制指令;

第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,根据第一风扇背板高度确定第一风扇转速控制策略,并根据第一风扇转速控制策略生成第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速。

结合第二方面,在第二方面第一种可能的实现方式中,所述bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的电平信号的高低确定第一风扇背板高度。

进一步地,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u时,将第一风扇背板中第二cpld的风扇背板高度识别信号和第二风扇背板中第三cpld的风扇背板高度识别信号通过与门逻辑电路相与后,发送第一cpld的风扇背板高度识别端,bmc读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度3u,发送对应第一风扇控制指令到第二cpld,发送对应第二风扇控制指令到第三cpld;

第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,根据第一风扇背板高度确定第一风扇转速控制策略,并根据第一风扇转速控制策略生成第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速;第三cpld接收bmc的第二风扇控制指令后,根据第二风扇背板高度确定第二风扇转速控制策略,并根据第二风扇转速控制策略生成第二风扇控制信号pwm,并读取第二风扇的转速。

结合第二方面,在第二方面第二种可能的实现方式中,所述第一风扇背板高度为1u或2u。

结合第二方面,在第二方面第三种可能的实现方式中,第一风扇背板高度为1u,第二风扇背板高度为2u,或第一风扇背板高度为2u,第二风扇背板高度为1u。

本发明采用的技术方案包括以下技术效果:

1、本发明有效解决由于现有服务器风扇控制方法造成不能根据风扇背板的高度灵活调整风扇控制的问题,有效的提高了服务器风扇系统的控制效率,扩大应用场景。

2、本发明中3u风扇背板可以通过1u风扇背板以及2u风扇背板串联实现,两个不同高度的风扇背板共用一块主板,一方面节省了主板使用,另一方面提高了风扇背板利用效率,扩大了使用范围。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见的,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方案中实施例一系统的一结构示意图;

图2为本发明方案中实施例一系统的另一结构示意图;

图3为本发明方案中实施例二方法的一流程示意图;

图4为本发明方案中实施例四方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例一

如图1-图2所示,本发明提供了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,包括:主板1以及第一风扇背板2,主板1包括bmc11、第一cpld12、第一板间连接器13,第一风扇背板2包括第二cpld21、第二板间连接器22、第一风扇连接器23,第一cpld12的风扇背板高度识别端通过第一板间连接器13以及第二板间连接器22与第二cpld21的风扇背板高度发送端连接,bmc11的风扇背板高度接收端与第一cpld12的风扇背板高度发送端连接,bmc11的控制信号发送端通过第一板间连接器13以及第二板间连接器23与第二cpld21控制信号接收端连接,第二cpld21根据bmc11发送的控制信号确定与第一风扇背板2高度对应的第一风扇转速控制策略,第二cpld21的控制发送端通过第一风扇连接器23与第一风扇41的控制信号接收端连接,并根据第一风扇转速控制策略控制第一风扇41。

其中,第一风扇背板2高度为1u或2u。第二cpld21设置有根据风扇背板高度一一对应的风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是1u,则对应第一风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是2u,则对应第二风扇转速控制策略,其中,第一风扇转速控制策略、第二风扇转速控制策略均可以是以表格的形式存在。第二cpld21根据bmc11发送的第一控制指令,确定第一风扇背板2的高度,进而根据第一风扇背板2高度确定相对应的风扇转速控制策略。

如图2所示,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u,还包括第二风扇背板3,其中第一风扇背板2高度为1u,第二风扇背板3高度为2u,或第一风扇背板2高度为2u,第二风扇背板3高度为1u;第一风扇背板2还包括第三板间连接器24,第二风扇背板3包括第三cpld31、第四板间连接器32、第二风扇连接器33,第二风扇背板3通过第三板间连接器24以及第四板间连接器32与第二风扇背板3连接,第三cpld31的风扇背板高度识别端一路通过第三板间连接器24以及第四板间连接器32与第二cpld21的风扇背板高度发送端连接,第三cpld31的控制发送端通过第二风扇连接器33与第二风扇42的控制信号接收端连接,第三cpld31的风扇背板高度识别端另一路和与门5的第一输入端连接,第二cpld31的风扇背板高度识别端另一路和与门5的第二输入端连接,与门5的输出端与主板1第一cpld11的风扇背板高度识别端连接。bmc11的控制信号发送端通过第三板间连接器24以及第四板间连接器32与第三cpld31控制信号接收端连接,第三cpld31根据bmc11发送的控制信号确定与第二风扇背板3高度对应的第二风扇转速控制策略,第三cpld31的控制发送端通过第二风扇连接器33与第二风扇42的控制信号接收端连接,并根据第二风扇转速控制策略控制第二风扇42。

其中第二cpld21以及第三cpld31中均设置有根据风扇背板高度一一对应的风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是1u,则对应第一风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是2u,则对应第二风扇转速控制策略,其中,第一风扇转速控制策略、第二风扇转速控制策略均可以是以表格的形式存在。第二cpld21根据bmc11发送的第一控制指令,确定第一风扇背板2的高度,进而根据第一风扇背板2高度确定相对应的风扇转速控制策略。第三cpld31根据bmc11发送的第二控制指令,确定第二风扇背板3的高度,进而根据第二风扇背板3高度确定相对应的风扇转速控制策略。

在第一cpld12选择3个gpio接口(general-purposeinput/output,通用型之输入输出接口)(fan_board_id0、fan_board_id1与fan_board_id2)作为风扇背板的高度识别码,本方案中主板1的第一cpld12需将此3支gpio设为内部高电平准位,当bmc11通过i2c总线(i2c_0)读取第一cpld3个gpio接口电平高低情况,高电平设为1,低电平设为0,如果读取的电平高低数值为111,代表第一风扇背板2尚未被安装,或是第一风扇背板2故障;如果读取的电平高低数值为110,则表示第一风扇背板2高度为1u;如果读取的电平高低数值为101,则表示第一风扇背板2高度为2u;如果读取的电平高低数值为100,则表示第一风扇背板2高度为1u,第二风扇背板3高度为2u;如果读取的电平高低数值为011,则表示第一风扇背板2高度为2u,第二风扇背板3高度为1u。

当风扇背板高度为3u时,第一cpld的风扇背板的高度识别码fan_board_id0为第一风扇背板2的高度识别码fan_board1_id0与第二风扇背板3的高度识别码fan_board2_id0相与后的结果;第一cpld的风扇背板的高度识别码fan_board_id1为第一风扇背板2的高度识别码fan_board1_id1与第二风扇背板3的高度识别码fan_board2_id1相与后的结果;第一cpld的风扇背板的高度识别码fan_board_id2为第一风扇背板2的高度识别码fan_board1_id2与第二风扇背板3的高度识别码fan_board2_id2相与后的结果。

第一板间连接器13、第二板间连接器22可以通过线缆连接,第三板间连接器34、第四板间连接器32可以通过线缆连接,具体地,第一板间连接器13、第二板间连接器22与第一风扇背板2高度种类相适应,第三板间连接器34、第四板间连接器32与第二风扇背板3高度种类相适应。

本发明有效解决由于现有服务器风扇控制系统造成不能适用于不同高度的风扇背板的问题,有效的提高了服务器风扇系统的控制效率,扩大应用场景。

本发明中3u风扇背板可以通过1u风扇背板以及2u风扇背板串联实现,两个不同高度的风扇背板共用一块主板,一方面节省了主板使用,另一方面提高了风扇背板利用效率,扩大了使用范围。

实施例二

如图3-图4所示,本发明技术方案还提供了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,是基于本发明实施例一基础上实现的,包括:

s1,bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度,根据风扇背板的高度,发送对应第一风扇控制指令;

s2,第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,生成对应的第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速。

其中,在步骤s1中,bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的电平信号的高低确定风扇背板高度。第一风扇背板高度为1u或2u。

其中,第一风扇背板高度为1u或2u。第二cpld设置有根据风扇背板高度一一对应的风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是1u,则对应第一风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是2u,则对应第二风扇转速控制策略,其中,第一风扇转速控制策略、第二风扇转速控制策略均可以是以表格的形式存在。第二cpld根据bmc发送的第一控制指令,确定第一风扇背板的高度,进而根据第一风扇背板高度确定相对应的风扇转速控制策略。

如图4所示,进一步地,本发明一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法还包括步骤s3以及s4:

s3,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u时,将第一风扇背板中第二cpld的风扇背板高度识别信号和第二风扇背板中第三cpld的风扇背板高度识别信号通过与门逻辑电路相与后,发送第一cpld的风扇背板高度识别端,bmc读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度3u,发送对应第一风扇控制指令到第二cpld,发送对应第二风扇控制指令到第三cpld;

s4,第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,生成对应的第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速;第三cpld接收bmc的第二风扇控制指令后,生成对应的第二风扇控制信号pwm,并读取第二风扇的转速。

其中,第一风扇背板高度为1u,第二风扇背板高度为2u,或第一风扇背板高度为2u,第二风扇背板高度为1u。

其中,第二cpld以及第三cpld中均设置有根据风扇背板高度一一对应的风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是1u,则对应第一风扇转速控制策略,如果是风扇背板高度是2u,则对应第二风扇转速控制策略,其中,第一风扇转速控制策略、第二风扇转速控制策略均可以是以表格的形式存在。第二cpld根据bmc发送的第一控制指令,确定第一风扇背板的高度,进而根据第一风扇背板高度确定相对应的风扇转速控制策略。第三cpld根据bmc发送的第二控制指令,确定第二风扇背板的高度,进而根据第二风扇背板高度确定相对应的风扇转速控制策略。

本发明有效解决由于现有服务器风扇控制方法造成不能适用于不同高度的风扇背板的问题,有效的提高了服务器风扇系统的控制效率,扩大应用场景。

本发明中3u风扇背板可以通过1u风扇背板以及2u风扇背板串联实现,两个不同高度的风扇背板共用一块主板,一方面节省了主板使用,另一方面提高了风扇背板利用效率,扩大了使用范围。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。


技术特征:

1.一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,其特征是,包括:主板以及第一风扇背板,所述主板包括bmc、第一cpld、第一板间连接器,所述第一风扇背板包括第二cpld、第二板间连接器、第一风扇连接器,所述第一cpld的风扇背板高度识别端通过第一板间连接器以及第二板间连接器与第二cpld的风扇背板高度发送端连接,所述bmc的风扇背板高度接收端与第一cpld的风扇背板高度发送端连接,所述bmc的控制信号发送端通过第一板间连接器以及第二板间连接器与第二cpld控制信号接收端连接,所述第二cpld根据bmc发送的控制信号确定与第一风扇板高度对应的第一风扇转速控制策略,所述第二cpld的控制发送端通过第一风扇连接器与第一风扇的控制信号接收端连接,并根据第一风扇转速控制策略控制第一风扇。

2.根据权利要求1所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,其特征是,所述第一风扇背板高度为1u或2u。

3.根据权利要求2所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,其特征是,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u,还包括第二风扇背板,其中第一风扇背板高度为1u,第二风扇背板高度为2u,或第一风扇背板高度为2u,第二风扇背板高度为1u;所述第一风扇背板还包括第三板间连接器,所述第二风扇背板包括第三cpld、第四板间连接器、第二风扇连接器,所述第二风扇背板通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第二风扇背板连接,所述第三cpld的风扇背板高度识别端一路通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第二cpld的风扇背板高度发送端连接,所述第三cpld的控制发送端通过第二风扇连接器与第二风扇的控制信号接收端连接,所述第三cpld的风扇背板高度识别端另一路和与门的第一输入端连接,所述第二cpld的风扇背板高度识别端另一路和与门的第二输入端连接,所述与门的输出端与主板第一cpld的风扇背板高度识别端连接,所述bmc的控制信号发送端通过第三板间连接器以及第四板间连接器与第三cpld控制信号接收端连接,所述第三cpld根据bmc发送的控制信号确定与第二风扇板高度对应的第二风扇转速控制策略,所述第三cpld的控制发送端通过第二风扇连接器与第二风扇的控制信号接收端连接,并根据第二风扇转速控制策略控制第二风扇。

4.一种根据风扇背板高度调整风扇控制的方法,其特征是,是基于权利要求1-3任一所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统基础上实现的,包括:

bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度,根据风扇背板的高度,发送对应第一风扇控制指令;

第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,根据第一风扇背板高度确定第一风扇转速控制策略,并根据第一风扇转速控制策略生成第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速。

5.根据权利要求4所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,其特征是,所述bmc通过读取第一cpld的风扇背板高度发送端的电平信号的高低确定第一风扇背板高度。

6.根据权利要求5所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,其特征是,当所述风扇控制系统风扇背板总高度为3u时,将第一风扇背板中第二cpld的风扇背板高度识别信号和第二风扇背板中第三cpld的风扇背板高度识别信号通过与门逻辑电路相与后,发送第一cpld的风扇背板高度识别端,bmc读取第一cpld的风扇背板高度发送端的高度数据,确定风扇背板高度3u,发送对应第一风扇控制指令到第二cpld,发送对应第二风扇控制指令到第三cpld;

第二cpld接收bmc的第一风扇控制指令后,根据第一风扇背板高度确定第一风扇转速控制策略,并根据第一风扇转速控制策略生成第一风扇控制信号pwm,并读取第一风扇的转速;第三cpld接收bmc的第二风扇控制指令后,根据第二风扇背板高度确定第二风扇转速控制策略,并根据第二风扇转速控制策略生成第二风扇控制信号pwm,并读取第二风扇的转速。

7.根据权利要求4或5所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,其特征是,所述第一风扇背板高度为1u或2u。

8.根据权利要求6所述的根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,其特征是,第一风扇背板高度为1u,第二风扇背板高度为2u,或第一风扇背板高度为2u,第二风扇背板高度为1u。

技术总结
本发明提出了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的系统,所述BMC的风扇背板高度接收端与第一CPLD的风扇背板高度发送端连接,所述BMC的控制信号发送端通过第一板间连接器以及第二板间连接器与第二CPLD控制信号接收端连接,所述第二CPLD根据BMC发送的控制信号确定与第一风扇板高度对应的第一风扇转速控制策略,所述第二CPLD的控制发送端通过第一风扇连接器与第一风扇的控制信号接收端连接,并根据第一风扇转速控制策略控制第一风扇,本发明还提出了一种根据风扇背板高度调整风扇控制策略的方法,有效解决由于现有服务器风扇控制方法造成不能根据风扇背板的高度灵活调整风扇控制的问题,提高了服务器风扇系统的控制效率。

技术研发人员:高名铎
受保护的技术使用者:苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日:2020.02.23
技术公布日:2020.06.05

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