刀片服务器风扇控制及系统实现-计算机系统应用.PDF

2011 年 第 20 卷 第 9 期 计 算 机 系 统 应 用 ① 刀片服务器风扇控制及系统实现 李聪聪，唐 求，滕召胜，王 永 (湖南大学 电气与信息工程学院，长沙 410082) 摘 要：针对刀片服务器散热系统的高稳定性、高可靠性需求，设计了一种基于MPC8245+FPGA 结构的风扇控 制系统，采用了一种基于阈值的风扇调速控制策略，只有当温度的变化达到了预设的阈值之后风扇的转速才会 在温度上升曲线及温度下降曲线之间转换，从而大大减少了温度波动导致风扇频繁调速而产生的非稳态噪声。 通过设计改进的复位电路，利用单稳态触发器和 PWM 结合控制，实现了对风扇转速的可靠控制，保证了系统的 散热。各种环境试验表明，本文设计的刀片服务器风扇控制系统能稳定的对风扇转速进行控制。 关键词：刀片服务器；阈值；调速策略；温度波动；PWM 控制 Blade Server Fan Control and its Implementation LI Cong-Cong, TANG Qiu, TENG Zhao-Sheng, WANG Yong (College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: A highly stable and reliable blade server cooling system based on MPC8245 + FPGA fan controlled system is introduced, and threshold-based fan speed control strategy is used. In the proposed control strategy only when the temperature reaches a preset threshold would the fan speed convert between temperature rise curve and the temperature drop curve, non-stationary noises caused by the frequently fan speed modification to which the temperature fluctuation led, have been greatly reduced. The reliable, precise fan speed control method is implanted using improved reset circuit and PWM control circuit. The result of various tests and trials show that the blade server fan control system can control the fan speed precisely. Key words: blade server; threshold; speed control strategy; temperature fluctuation; PWM control 刀片服务器是一种高可用、高密度的低成本服务 噪声的产生的风扇控制系统对于刀片服务器的应用意 器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境 义重大[5] 。 设计。这种高性能、高集成的服务器设计必然引发服 本文在风扇调速中通过合理预设阈值，在保证散 务器工作时的巨大热量排放问题。因此，在刀片服务 热的前提下避免了温度波动而导致风扇频繁调速产生 器内部采用若干风扇强制冷却，是目前常采用的散热 非稳态噪声，并将单稳态触发器和 PWM 结合起来对 方式之一[1-3] 。 风扇进行控制，提高系统的可靠性。 风扇控制系统对整个刀片服务器的散热进行控 制，因此它一旦出现故障将导致整