用于计算系统冷却风扇控制的系统和方法技术方案

本公开涉及用于计算系统冷却风扇控制的系统和方法。微控制单元(“MCU”)控制计算设备中的冷却风扇的操作。该MCU响应确定冷却风扇的风扇速度高于预定速度阈值以周期性地确定冷却风扇的功耗。响应于功耗超过预定功耗限制的周期性确定，该MCU将冷却风扇的风扇速度降低预定增量，并继续周期性地确定冷却风扇的功耗。一旦确定功耗不超过预定功耗限制，该MCU就停止任何先前的风扇速度降低。停止任何先前的风扇速度降低。停止任何先前的风扇速度降低。

【技术实现步骤摘要】
用于计算系统冷却风扇控制的系统和方法

技术介绍

[0001]计算系统(比如在数据中心中发现的机架式计算系统)可以包括一个或多个冷却风扇以维持系统部件的热状况。为了操作冷却风扇和实现适当的热调节，可能会消耗大量的电力。风扇速度可以根据动态系统要求和热状况进行调节。
附图说明
[0002]当结合附图阅读时，从以下详细描述中将最佳地理解本公开，在附图中：
[0003]图1是现有技术冷却风扇的风扇性能与压力和功率决定因素的关系图；
[0004]图2是与施加功率上限的风扇性能相比的图1的现有技术冷却风扇的风扇性能与压力和功率决定因素的关系图；
[0005]图3是根据一个或多个示例的计算设备的框图；
[0006]图4是根据一个或多个示例的操作冷却风扇的方法的流程图；
[0007]图5是风扇性能与压力和功率的关系图，其用于比较施加功率上限、不施加功率上限、以及当采用图4的方法时的风扇性能；
[0008]图6是冷却风扇的功耗的曲线图，其比较了施加功率上限、不施加功率上限、以及当采用图4的方法时的功耗；
[0009]图7是冷却风扇的功耗的另一曲线图，其比较了施加功率上限、不施加功率上限、以及当采用图4的方法时的功耗；
[0010]图8是风扇性能与压力和功率的关系图，其比较了施加功率上限、不施加功率上限、以及当采用图4的方法时的风扇性能；
[0011]图9是图示了根据一个或多个示例的操作冷却风扇的方法的流程图；以及
[0012]图10是根据一个或多个示例的实施操作网络系统的方法的计算资源的框图。
[0013]需要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述或图示清楚，各种特征的尺寸可以任意增大或减小。
具体实施方式
[0014]公开了以下所要求保护的主题的说明性示例。为了清楚起见，本说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。将理解的是，在任何这样的实际实施方式的开发中，可以做出许多特定于实施方式的决策以实现开发人员的特定目标，比如符合系统相关约束和业务相关约束，这些约束将因实施方式而不同。此外，将理解的是，这种开发工作虽然复杂且耗时，但对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言将是常规任务。
[0015]如本文所使用的，冠词“一”旨在具有其在专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。在本文中，术语“约”当被应用于某个值时通常意指在被用于产生所述值的设备的公差范围内，或者在一些示例中，除非另有明确指定，否则意指加或减10％、或者加或减5％、或者加或减1％。进一步地，如本文所用的术语“基本上”意指例如大部分、或几乎全部、或全部、或在约51％至约100％范围内的量。此外，本文中的示例旨在仅是说明性的，以及出于讨
论目的而不是通过限制的方式给出。
[0016]如本文所使用的，“提供”物品是指拥有和/或控制物品。这可以包括例如由其组成材料形成(或组装)一些或全部物品和/或获得对已经形成的物品的拥有和/或控制。
[0017]在计算系统中，提供给一个或多个冷却风扇的功率在定义风扇在计算系统的限定压力
‑
气流(或“PQ”范围)内的总体性能方面起着一定的作用。风扇功耗可能在较高的工作压力(或“背压”(back pressure))下较高，而在接近自由空气工作时较低。取决于计算系统的配置(包括计算系统外壳的大小以及安装在外壳中的部件的数量和类型)，可能存在较高的工作压力。
[0018]在本文所公开的示例中，可以通过将风扇功率的上限限制为系统工作范围之外(即，风扇在计算系统中工作时不会遇到的工作范围)的定义阈值来提高计算系统中的风扇性能。在一些示例中，当风扇功率在系统工作范围之外时，可以通过将工作风扇功率与风扇内的定义功率极限进行比较来限制风扇功率的上限，从而允许在工作范围内增加通过计算系统的总气流。
[0019]图1是现有技术计算系统冷却风扇(未示出)的冷却风扇性能与工作压力和风扇功率的关系图。图1的示例冷却风扇是工作范围为50瓦特的60
×
60
×
38毫米(mm)的风扇。
[0020]在图1中，左侧Y轴100反映第一风扇性能决定因素，即风扇压力，其可以以英寸水柱(“英寸H2O”)为单位衡量，而右侧Y轴102反映第二风扇性能决定因素，即风扇功率，其可以以瓦特(W)为单位衡量。图1中的X轴104反映风扇性能，其可以以每分钟立方英尺(“CFM”)的空气移动量来衡量。在工作范围内的风扇性能可能分别受到Y轴100和102的压力和功率决定因素的影响。
[0021]继续参考图1，曲线106是反映冷却风扇的工作的风扇曲线，而曲线108是本示例中冷却风扇的额定功率曲线。图1中的额定功率曲线108反映额定最大功率大约为62W的风扇，因为在该功率下风扇曲线106在反映大约7英寸H2O的点处与左侧(压力)Y轴100相交，额定功率曲线108显示风扇消耗的额定功率大约为62W，如在右侧Y轴102上所反映的。在另一个极端，在风扇曲线106与X轴104(CFM)相遇的地方，风扇承受最小工作压力(零英寸H2O)，并且输出最大值大约为72CFM。此时，如额定功率曲线108所反映的，风扇消耗的额定功率在其额定范围内最小，在图1的示例中约为35W。
[0022]在图1中，第一空气阻抗(即，工作压力)曲线110反映图1的示例中的计算系统的最大空气阻抗，并且第二空气阻抗曲线112反映最小空气阻抗。图1中的空气阻抗曲线110和112反映了在计算系统的给定实施方式中根据计算系统的配置(即，外壳的类型、安装在外壳中的部件的类型和数量)对空气流动的阻力。
[0023]风扇曲线106的工作范围段114(即，在高空气阻抗曲线110与低空气阻抗曲线112之间的段114)反映了计算系统中的风扇的正常工作范围，其范围从配置为展现出最大空气阻抗(曲线110)的计算系统到配置为展现出最小空气阻抗(曲线112)的计算系统。图1显示，工作范围段114仅落在风扇的整体额定工作(额定功率曲线108)的有限部分内。即，在具有由图1中的空气阻抗曲线110和112表示的高和低空气阻抗特性的计算系统内的实施方式上下文中，风扇在工作范围段114之外的点处的工作额定值不受关注。图1还显示，在对应于工作范围段114的工作范围内，风扇(在该示例中额定最大功率为62W)仅消耗大约50瓦特，如对应于工作范围段114的区域中的额定功率曲线108所反映的。
[0024]然而，图1显示，为了实现与风扇曲线108的工作范围段114相对应的期望风扇性能，如图1所示，需要最大额定功率为62W的风扇，如额定功率曲线108所反映的。在一些示例中，可以对计算系统风扇施加较小的最大功率约束，从而可以利用具有较低额定功率(例如，50W)的风扇。这可能导致在工作范围内实现较低的工作性能。这一点如图2中所示，在该图中，与图1中的要素相同的要素保留相同的附图标记。
[0025]特别地，参考图2，示出了图1中额定消耗最大功率为62W的现有技术风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对计算设备中的冷却风扇进行操作的方法，所述方法包括：在耦接到所述计算设备的微控制单元中确定所述冷却风扇的风扇速度超过预定速度阈值；周期性地确定所述冷却风扇的功耗；对于所述冷却风扇的功耗的每次周期性确定：响应于功耗超过预定功耗限制的周期性确定，将所确定的所述冷却风扇的风扇速度降低预定增量。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定速度阈值是所述冷却风扇的最大速度的80％。3.如权利要求1所述的方法，其中，周期性地确定所述冷却风扇的功耗包括每十秒确定所述冷却风扇的功耗。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于将所述冷却风扇的风扇速度降低所述预定增量，向所述计算系统的系统管理模块发出警报。5.如权利要求1所述的方法，其中，将所述冷却风扇的风扇速度降低预定百分比包括将所确定的所述冷却风扇的风扇速度降低百分之十。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定功耗限制小于所述冷却风扇的额定功耗限制。7.如权利要求1所述的方法，其中：对于所述冷却风扇的功耗的每次周期性确定：所述微控制单元响应所述功耗不超过预定功耗限制的周期性确定，以停止任何先前的风扇速度降低。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定百分比是百分之十。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述功耗的周期性确定包括基于所述风扇的速度估计功耗。10.一种计算设备，包括：冷却风扇；耦接到所述风扇的微控制单元，所述微控制单元被编程为：响应于确定所述冷却风扇的风扇速度高于预定速度阈值，周期性地确定所述冷却风扇的功耗；以及响应于所确定的功耗超过预...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：