隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展和5G時(shí)代的到來,對于高性能服務(wù)器和存儲設(shè)備的需求越來越大,但同時(shí)對于設(shè)備功耗優(yōu)化的要求也越來越高。提出了一種基于預(yù)防性散熱的功耗優(yōu)化控制策略對服務(wù)器的功耗進(jìn)行優(yōu)化。首先獲取設(shè)備的最高溫度,與溫度閾值比較后設(shè)為參考點(diǎn),通過評估參考點(diǎn)的電流變化來預(yù)測溫度變化的趨勢,隨后發(fā)出相對應(yīng)的控制信號來預(yù)先調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,達(dá)到功耗優(yōu)化的目的。搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并針對系統(tǒng)的功耗優(yōu)化問題,設(shè)計(jì)不同周期相同占空比、相同周期不同占空比以及不同溫度3組實(shí)驗(yàn)來對所提控制策略進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的控制策略可以有效地降低設(shè)備功耗。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2020,42(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

PTEC控制策略流程圖

本文搭建了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來驗(yàn)證所提控制策略的有效性�？刂葡到y(tǒng)主要由系統(tǒng)控制板、存儲設(shè)備、PTEC風(fēng)扇板和6個4 056 mm風(fēng)扇組成,其中系統(tǒng)控制板主要由PM8546 PCIe Swith芯片、Aspeed 2500 BMC、CPLD、16個支持NF1的固態(tài)硬盤接口、4顆redrvier芯片以及8個mini SAS HD連接器構(gòu)成。圖3是風(fēng)扇控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),首先由存儲裝置NF1內(nèi)嵌的溫度傳感器采集溫度信息,電流傳感器PAC1720采集NF1電流信息,電流和溫度信息由I2C總線經(jīng)擴(kuò)展器PCA9546后由BMC統(tǒng)一收集,并傳輸至風(fēng)扇控制芯片PIC32MX Microchip(MCU),隨后MCU芯片通過調(diào)節(jié)PWM信號來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)溫度控制。

考慮到系統(tǒng)中NF1存儲器讀寫時(shí)間的不確定性以及工作環(huán)境變化所帶來的差異,為了驗(yàn)證所提PTEC控制策略在各種復(fù)雜工況下的有效性,在不同周期、不同占空比以及不同溫度下分別進(jìn)行功耗驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。首先在圖2所示實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行不同周期相同占空比的功耗驗(yàn)證實(shí)驗(yàn);隨后又在相同周期不同占空比與不同溫度2種實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行功耗對比實(shí)驗(yàn)�；赑TEC的風(fēng)扇控制系統(tǒng)中,溫度閾值設(shè)定為60℃,MCU每100 ms會更新PWM信號至風(fēng)扇,以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)調(diào)整,PID控制器的參數(shù)設(shè)定分別為:kp=5,ki=0.1和kd=1。3組實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明,采用PTEC控制策略的方法檢測到電流開始下降,預(yù)估溫度下降并提前降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,進(jìn)行預(yù)防性散熱,較無PTEC的傳統(tǒng)控制方法功耗有了顯著的下降。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高密度存儲服務(wù)器熱設(shè)計(jì)[J]. 沙超群,尤揚(yáng),胡長軍,鄭臣明,劉興奎.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2015(12)
[2]服務(wù)器水冷熱管散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分析[J]. 王晶,林湧雙,朱坤元,林恩華.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(05)

碩士論文
[1]數(shù)據(jù)中心功耗優(yōu)化及調(diào)度研究[D]. 汪玉美.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]2U游戲服務(wù)器的散熱研究[D]. 吳澤云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]服務(wù)器機(jī)柜的共享風(fēng)扇散熱研究[D]. 張子軒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3528612