一种服务器风扇冗余控制系统与方法与流程

1.本发明涉及服务器散热技术领域，特别是一种服务器风扇冗余控制系统与方法。


背景技术：

2.风扇是服务器极其重要的组成部分，肩负着整个系统的散热重任，风扇一旦出现问题将会对整个系统造成致命影响。现有的风扇冗余系统仅考虑了pwm脉冲输出失效的情况，但风扇自身概率性运转失效的问题被忽视。针对风扇自身概率性运转失效，传统的pwm脉冲切换是没法解决的。
3.但是风扇一旦运转失效，很难判断是pwm输出失效还是风扇自身运转概率性失效，因此急需一种彻底解决风扇运转失效问题的方案，从而保证整个服务器系统的散热可靠性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种服务器风扇冗余控制系统与方法，旨在解决现有技术中难以判断服务器风扇异常是pwm输出失效还是风扇自身运转失效的问题，实现既能处理pwm脉冲失效情况，也能处理风扇自身概率性失效导致的风扇异常，增加存储服务器散热可靠性。
5.为达到上述技术目的，本发明提供了一种服务器风扇冗余控制系统，所述系统包括：
6.bmc、cpld、efuse以及风扇；
7.bmc与cpld之间连接有pwm信号bmc_pwm1、bmc_pwm2，efuse使能信号bmc_efuse_en，以及pwm切换信号fan_pwm_switch；
8.cpld与风扇之间连接有pwm信号cpld_pwm1、cpld_pwm2，风扇在位信号fan_present；
9.bmc与风扇之间连接有风扇转速信号fan_tach；
10.cpld与efuse之间连接有风扇电源使能信号fan_power_enable，efuse与风扇之间连接有风扇上电信号p12v_fan。
11.优选地，所述cpld通过efuse来给风扇上下电，当风扇在位时，cpld延迟1s后控制efuse给风扇上电，当风扇不在位时，cpld控制efuse给风扇下电。
12.优选地，所述风扇转速异常时，bmc通过pwm切换信号fan_pwm_switch控制cpld切换风扇的pwm信号源。
13.优选地，所述风扇在切换pwm信号源后存在异常时，cpld发送风扇电源使能信号fan_power_enable控制efuse上下电来重启风扇。
14.本发明还提供了一种服务器风扇冗余控制方法，所述方法包括以下操作：
15.bmc通过风扇转速信号fan_tach来监控风扇转速是否存在异常；
16.当风扇转速异常时，bmc控制cpld切换pwm信号，将备用pwm信号源作为风扇的转速
控制信号源，验证是否为pwm输出失效；
17.当风扇转速依然未恢复正常时，bmc通过cpld发送风扇电源使能信号fan_power_enable控制efuse下电以及上电，来重启风扇，验证是否为风扇自身概率性失效；
18.当风扇转速依旧异常时，将风扇故障信息上报。
19.优选地，所述cpld通过efuse来给风扇上下电，当风扇在位时，cpld延迟1s后控制efuse给风扇上电，当风扇不在位时，cpld控制efuse给风扇下电，为风扇热插拔提供过流保护。
20.优选地，所述bmc启动完成前，cpld控制风扇全速运转，在bmc启动完成后，bmc输出pwm信号至cpld，cpld控制风扇以一定的速率运转。
21.优选地，所述bmc输出两路pwm信号，一路pwm信号用于控制风扇转速，一路pwm信号用于作为备用，两路pwm信号相同。
22.发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
23.与现有技术相比，本发明通过设计两路pwm信号，一路pwm信号作为备用，当风扇异常时可无感知的切换到备用pwm信号，进而可排除pwm失效问题，并通过cpld发送风扇电源使能信号控制efuse下电以及上电，进而控制风扇重启，从而排除风扇自身概率性失效问题，通过风扇自身失效处理电路，可覆盖风扇自身失效的情况，并能进行故障修复，因此本发明既能处理pwm脉冲失效情况，也能处理风扇自身概率性失效导致的风扇异常，大大增加了存储服务器散热可靠性。另外通过在位信号加延迟电路，可避免热插拔风扇造成风扇电路损坏，为风扇提供过流保护。
附图说明
24.图1为本发明实施例中所提供的一种服务器风扇冗余控制系统框图；
25.图2为本发明实施例中所提供的一种服务器风扇冗余控制方法流程图。
具体实施方式
26.为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
27.下面结合附图对本发明实施例所提供的一种服务器风扇冗余控制系统与方法进行详细说明。
28.如图1所示，本发明公开了一种服务器风扇冗余控制系统，所述系统包括：
29.bmc、cpld、efuse以及风扇；
30.bmc与cpld之间连接有pwm信号bmc_pwm1、bmc_pwm2，efuse使能信号bmc_efuse_en，以及pwm切换信号fan_pwm_switch；
31.cpld与风扇之间连接有pwm信号cpld_pwm1、cpld_pwm2，风扇在位信号fan_
present；
32.bmc与风扇之间连接有风扇转速信号fan_tach；
33.cpld与efuse之间连接有风扇电源使能信号fan_power_enable，efuse与风扇之间连接有风扇上电信号p12v_fan。
34.本发明实施例中，bmc与cpld之间连接有4组信号，分别是pwm信号bmc_pwm1、bmc_pwm2，efuse使能信号bmc_efuse_en，以及pwm切换信号fan_pwm_switch；cpld与风扇之间连接有三组信号，分别是pwm信号cpld_pwm1、cpld_pwm2，风扇在位信号fan_present；bmc与风扇之间连接有风扇转速信号fan_tach；cpld与efuse之间连接风扇电源使能信号fan_power_enable，efuse与风扇之间连接风扇上电信号p12v_fan。
35.bmc输出两路pwm信号，一路pwm信号用于控制风扇转速，一路pwm信号用于作为备用。风扇转速信号fan_tach传输至bmc，用于风扇转速信息获取以及异常信息的判断。cpld通过efuse来给风扇上下电，当风扇在位时，cpld延迟1s后控制efuse给风扇上电，当风扇不在位时，cpld控制efuse给风扇下电。通过上述设置，可有效避免热插拔过程中efuse过流保护。
36.当bmc监测到风扇转速异常时，首先判断异常是否是pwm输出失效情况，即触发pwm切换信号fan_pwm_switch至cpld，cpld在接收到bmc发送的pwm切换信号时后，将风扇的控制信号切换为备用pwm信号，完成pwm信号的切换。在切换后bmc继续监测风扇转速，若风扇转速依旧没有恢复正常，则继续判断异常是否为风扇自身概率性失效情况。
37.当判断为风扇自身概率性失效时，通过cpld发送风扇电源使能信号fan_power_enable控制efuse上下电来恢复。
38.通过上述操作，既可有效处理pwm失效导致的风扇故障，也能有效处理风扇自身概率性失效的故障。
39.在服务器上电后，bmc启动完成前，cpld控制风扇全速运转，在bmc启动完成后，bmc输出pwm信号至cpld，cpld控制风扇以一定的速率运转。bmc通过风扇送出的风扇转速信号监测风扇的转速以及状态，当bmc监测到风扇转速异常时，通知cpld进行pwm信号的切换，cpld接收bmc发送的pwm切换信号，完成pwm信号切换。从bmc发出pwm切换信号开始，若10s内风扇转速依旧异常则排除pwm失效问题。接着bmc发出efuse使能信号bmc_efuse_en至cpld，cpld先控制efuse完成对风扇下电，等待2s后再次完成对风扇上电，bmc继续监测风扇转速，若此时风扇转速依旧异常，则排除风扇自身概率性失效问题，并将故障信息进行上报。
40.本发明实施例通过设计两路pwm信号，一路pwm信号作为备用，当风扇异常时可无感知的切换到备用pwm信号，进而可排除pwm失效问题，并通过cpld发送风扇电源使能信号控制efuse下电以及上电，进而控制风扇重启，从而排除风扇自身概率性失效问题，通过风扇自身失效处理电路，可覆盖风扇自身失效的情况，并能进行故障修复，因此本发明既能处理pwm脉冲失效情况，也能处理风扇自身概率性失效导致的风扇异常，大大增加了存储服务器散热可靠性。另外通过在位信号加延迟电路，可避免热插拔风扇造成风扇电路损坏，为风扇提供过流保护。
41.如图2所示，本发明实施例还公开了一种服务器风扇冗余控制方法，所述方法包括以下操作：
42.bmc通过风扇转速信号fan_tach来监控风扇转速是否存在异常；
43.当风扇转速异常时，bmc控制cpld切换pwm信号，将备用pwm信号源作为风扇的转速控制信号源，验证是否为pwm输出失效；
44.当风扇转速依然未恢复正常时，bmc通过cpld发送风扇电源使能信号fan_power_enable控制efuse下电以及上电，来重启风扇，验证是否为风扇自身概率性失效；
45.当风扇转速依旧异常时，将风扇故障信息上报。
46.bmc与cpld之间连接有4组信号，分别是pwm信号bmc_pwm1、bmc_pwm2，efuse使能信号bmc_efuse_en，以及pwm切换信号fan_pwm_switch；cpld与风扇之间连接有三组信号，分别是pwm信号cpld_pwm1、cpld_pwm2，风扇在位信号fan_present；bmc与风扇之间连接有风扇转速信号fan_tach；cpld与efuse之间连接风扇电源使能信号fan_power_enable，efuse与风扇之间连接风扇上电信号p12v_fan。
47.bmc输出两路pwm信号，一路pwm信号用于控制风扇转速，一路pwm信号用于作为备用。风扇转速信号fan_tach传输至bmc，用于风扇转速信息获取以及异常信息的判断。cpld通过efuse来给风扇上下电，当风扇在位时，cpld延迟1s后控制efuse给风扇上电，当风扇不在位时，cpld控制efuse给风扇下电。通过上述设置，可有效避免热插拔过程中efuse过流保护。
48.当bmc监测到风扇转速异常时，首先判断异常是否是pwm输出失效情况，即触发pwm切换信号fan_pwm_switch至cpld，cpld在接收到bmc发送的pwm切换信号时后，将风扇的控制信号切换为备用pwm信号，完成pwm信号的切换。在切换后bmc继续监测风扇转速，若风扇转速依旧没有恢复正常，则继续判断异常是否为风扇自身概率性失效情况。
49.当判断为风扇自身概率性失效时，通过cpld发送风扇电源使能信号fan_power_enable控制efuse上下电来恢复。
50.通过上述操作，既可有效处理pwm失效导致的风扇故障，也能有效处理风扇自身概率性失效的故障。
51.在服务器上电后，bmc启动完成前，cpld控制风扇全速运转，在bmc启动完成后，bmc输出pwm信号至cpld，cpld控制风扇以一定的速率运转。bmc通过风扇送出的风扇转速信号监测风扇的转速以及状态，当bmc监测到风扇转速异常时，通知cpld进行pwm信号的切换，cpld接收bmc发送的pwm切换信号，完成pwm信号切换。从bmc发出pwm切换信号开始，若10s内风扇转速依旧异常则排除pwm失效问题。接着bmc发出efuse使能信号bmc_efuse_en至cpld，cpld先控制efuse完成对风扇下电，等待2s后再次完成对风扇上电，bmc继续监测风扇转速，若此时风扇转速依旧异常，则排除风扇自身概率性失效问题，并将故障信息进行上报。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。