[发明专利]一种风冷散热装置及方法

说明书

本发明提供一种风冷散热装置及方法，所述装置包括风扇、BMC、风速测量模块以及风量分配模块；服务器机箱内部设置有若干功能模块，风扇也设置在服务器机箱内部；风速测量模块设置在各功能模块外部；风量分配模块设置在风扇与功能模块之间；BMC与风扇、风速测量模块以及风量分配模块均连接；BMC通过风速测量模块获取各功能模块的出风量及温度，再控制风扇转速，以及通过风量分配模块对各功能模块出风量进行调整。本发明采用风速和温度一起作为散热调控的依据，增加了散热调控的精准性和灵活性，同时按需给各功能模块动态分配风量，还使得风扇转速最小，提高风扇利用效率，提高能效比，降低风扇噪声。

技术领域

本发明属于服务器风冷散热技术领域，具体涉及一种风冷散热装置及方法。

背景技术

风冷系统因为成本低，维护方便，技术相对成熟等优点，依然是当前数据中心里使用最广的散热方式；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，空气流过发热组件的速度越快，空气单位流量越大，散热效果越好；但风冷散热同样存在问题和挑战，例如能效比低、风扇噪声大等，特别是在芯片性能不断提升，功耗不断增加的趋势下，风冷散热遇到的挑战越来越大。

服务器内部的基本模块大体相同，都有计算单元、内存单元、存储模块、电源模块、扩展单元、管理模块等；目前服务器的散热调控都是管理单元(BMC)检测进风口温度(InletTemperature)、出风口温度(Outlet Temperature)、各功能模块温度，通过设计好的风扇调速策略控制风扇转速，从而达到调节温度的作用。服务器内各功能模块功耗和温度随运行业务的变化处在动态变化中，由于传统设计中风道固定，也没有对各功能模块出风量的监控，无法做到对发热模块风量的细化调节。

目前服务器的风扇控制方式为：BMC通过侦测机箱内部各点的温度，使用PWM专用控制管脚控制风扇转速，该信号从BMC通过CPLD，再到风扇接口，当CPLD侦测到BMC挂死时，CPLD主动控制各个风扇，一般转速调整到80％或者100％转速，或者依据散热实际测试，满足最高的散热要求。CPLD监控风扇转速(TACH)信号，BMC通过I2C轮询该转速，该转速跟风扇出风量成正比，同时作为判断风扇工作正常的依据。

通过风扇转速(TACH)信号可以获得风扇输出总风量，但没有对各发热功能模块实际出风量的检测措施，流过各发热功能模块的有效风量无法评估。而且当某个功能模块温度升高时，只能通过提高风扇转速，采用大风漫灌的方式，无法实现风量的精细化调节，导致风扇调控效率较低。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种风冷散热装置及方法，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述服务器传统设计中风道固定，也没有对各功能模块出风量的监控，无法做到对发热模块风量的细化调节，导致风扇调控效率偏低的缺陷，本发明提供一种风冷散热装置及方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种风冷散热装置，包括风扇、BMC、风速测量模块以及风量分配模块；

服务器机箱内部设置有若干功能模块，风扇也设置在服务器机箱内部；

风速测量模块设置在各功能模块外部；

风量分配模块设置在风扇与功能模块之间；

BMC与风扇、风速测量模块以及风量分配模块均连接；

BMC通过风速测量模块获取各功能模块的出风量及温度，再控制风扇转速，以及通过风量分配模块对各功能模块出风量进行调整。

进一步地，各功能模块外部设置有散热器，风速测量模块设置在散热器处；

根据与风扇的距离将功能模块分为一级功能模块和二级功能模块；

一级功能模块包括内存单元和计算单元；