本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心在創(chuàng)造經(jīng)濟價值的同時也帶來高能耗，加劇了碳排放與空氣污染，服務(wù)器硬件能耗在短期內(nèi)無法明顯降低，因此如何降低風(fēng)扇散熱系統(tǒng)的能耗成為服務(wù)器節(jié)能降耗的首要任務(wù)。

2、在數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器等it設(shè)備占數(shù)據(jù)中心總能耗的50％以上，服務(wù)器內(nèi)部用于散熱的風(fēng)扇功耗占服務(wù)器總能耗的20％以上，因此在保障服務(wù)器芯片可靠運行的前提下，有效降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以有效降低部分散熱功耗。

3、目前，用于服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速控制的依據(jù)是cpu或者其他高功耗器件的殼體溫度或者空氣溫度。一般在服務(wù)器主板的高功耗部件的殼體或者附件位置安裝溫度傳感器、bmc控制器，實時讀取溫度傳感器數(shù)值，根據(jù)控制策略對風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速控制，主要包括兩種：一種是pwm分段調(diào)速控制方法，提前設(shè)定分段溫度閾值，從多個溫度傳感器中選擇距離閾值最小的一個，通常是溫度值最大的一個)，確定對應(yīng)的風(fēng)扇pwm信號的占空比。這種方法弊端是：如果溫度值與目標(biāo)值比較大，pwm控制信號占空比需要經(jīng)過分段逐步達(dá)成，而不是啟動最大轉(zhuǎn)速達(dá)成，在這個過程中，消耗的能量比較多，同時噪音持續(xù)的時間長；另一種是采用pid控制方法，根據(jù)cpu外殼溫度的實時變化，對風(fēng)扇進(jìn)行pid控制，這種方法實現(xiàn)控制快速風(fēng)扇。但存在的問題是：在最后收斂的階段，往往會出現(xiàn)震蕩，這樣風(fēng)扇就會出現(xiàn)低頻振動，噪音品質(zhì)不佳，影響使用人員感受。

4、文獻(xiàn)號為cn113761758b的專利文獻(xiàn)公開了一種水冷頭散熱器散熱性能優(yōu)化方法、散熱器及服務(wù)器，本申請通過將進(jìn)水溫度、微通道翅片參數(shù)作為待優(yōu)化參數(shù)，設(shè)置各待優(yōu)化參數(shù)的調(diào)節(jié)值范圍并建立水冷頭散熱器的散熱模型，在穩(wěn)定其中一參數(shù)的情況下調(diào)節(jié)另一參數(shù)并測試相應(yīng)的散熱性能，最終確定參數(shù)的優(yōu)化值。本申請能夠?qū)崿F(xiàn)水冷頭散熱器參數(shù)優(yōu)化值的有效選取，通過該參數(shù)優(yōu)化值設(shè)計的水冷頭散熱器能夠滿足所需的散熱性能要求。但其方案同時存在，對服務(wù)器散熱優(yōu)化的軟件系統(tǒng)未進(jìn)行優(yōu)化的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法、設(shè)備及介質(zhì)，對服務(wù)器散熱風(fēng)扇控制進(jìn)行優(yōu)化，在滿足服務(wù)器芯片正常工作的同時，降低風(fēng)扇總功耗。

2、本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法、設(shè)備及介質(zhì)。

3、第一方面：一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，包括：

4、s1、確定服務(wù)器發(fā)熱部件，在各發(fā)熱部件安裝溫度傳感器，獲取發(fā)熱部件實時殼溫tn；

5、s2、采用卡爾曼濾波算法對溫度傳感器實時殼溫tn進(jìn)行實時融合，獲取殼溫融合溫度；

6、s3、對殼溫融合溫度采用加權(quán)平均法進(jìn)行處理，找出最優(yōu)溫度值xi，

7、s4、依據(jù)最優(yōu)溫度值xi，結(jié)合pid算法調(diào)節(jié)風(fēng)扇的pwm占空比、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇實時功耗。

8、進(jìn)一步地，所述發(fā)熱部件包括cpu芯片、gpu芯片和pcie交換芯片。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述采用卡爾曼濾波算法對溫度傳感器實時殼溫xn進(jìn)行實時融合，包括

10、

11、yi(t)＝hti(t)+v(t)

12、其中，x(t)代表當(dāng)前時刻的殼體溫度值，x(t-1)代表上一時刻的殼體溫度，w(t)為過程噪聲，v(t)為測量噪聲，yi(t)為i個殼溫t時刻實時融合值。

13、進(jìn)一步地，所述對殼溫融合溫度采用加權(quán)平均法進(jìn)行處理，找出最優(yōu)溫度值xi(t)，包括：

14、

15、其中，a1…an為加權(quán)數(shù)，yi(t)為i個殼溫t時刻實時融合值，1≤i≤n。

16、進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇的pwm信號占空比與轉(zhuǎn)速在最低轉(zhuǎn)速nmin與最高轉(zhuǎn)速nmax階段之間呈現(xiàn)線性關(guān)系。

17、進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇的功耗與轉(zhuǎn)速的三次方呈成正比例關(guān)系。

18、第二方面：一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如第一方面所提供的方法的步驟。

19、第三方面：一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如如第一方面所提供的方法的步驟。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、本發(fā)明通過確定服務(wù)器發(fā)熱部件，獲取發(fā)熱部件實時殼溫tn，采用卡爾曼濾波算法對溫度傳感器實時殼溫tn進(jìn)行實時融合，獲取殼溫融合溫度；對殼溫融合溫度采用加權(quán)平均法進(jìn)行處理，找出最優(yōu)溫度值xi，依據(jù)最優(yōu)溫度值xi，結(jié)合pid算法調(diào)節(jié)風(fēng)扇的pwm占空比、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇實時功耗，可以在滿足服務(wù)器芯片正常工作的同時，降低風(fēng)扇總功耗，同時發(fā)熱部件殼溫震蕩小，風(fēng)扇就不易出現(xiàn)低頻振動，產(chǎn)生噪音小。

技術(shù)特征：

1.一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述發(fā)熱部件包括cpu芯片、gpu芯片和pcie交換芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述采用卡爾曼濾波算法對溫度傳感器實時殼溫xn進(jìn)行實時融合，包括

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述對殼溫融合溫度采用加權(quán)平均法進(jìn)行處理，找出最優(yōu)溫度值xi(t)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述風(fēng)扇的pwm信號占空比與轉(zhuǎn)速在最低轉(zhuǎn)速nmin與最高轉(zhuǎn)速nmax階段之間呈現(xiàn)線性關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法，其特征在于，所述風(fēng)扇的功耗與轉(zhuǎn)速的三次方呈成正比例關(guān)系。

7.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法的步驟。

8.一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項所述的一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱優(yōu)化方法、設(shè)備及介質(zhì)，其中方法包括：確定服務(wù)器發(fā)熱部件，在各發(fā)熱部件安裝溫度傳感器，獲取發(fā)熱部件實時殼溫；采用卡爾曼濾波算法對溫度傳感器實時殼溫進(jìn)行實時融合，獲取殼溫融合溫度；對殼溫融合溫度采用加權(quán)平均法進(jìn)行處理，找出最優(yōu)溫度值；依據(jù)最優(yōu)溫度值，結(jié)合PID算法調(diào)節(jié)風(fēng)扇的PWM占空比、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇實時功耗。本發(fā)明通過依據(jù)殼溫調(diào)節(jié)風(fēng)扇的PWM占空比、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇實時功耗，可以在滿足服務(wù)器芯片正常工作的同時，降低風(fēng)扇總功耗，同時發(fā)熱部件殼溫震蕩小，風(fēng)扇就不會出現(xiàn)低頻振動，產(chǎn)生噪音小。

技術(shù)研發(fā)人員：莊杰,李崗,白利芹,馮俊,鞠榮榮
受保護的技術(shù)使用者：百信信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5