一种检测服务器风扇状态的装置、方法与流程

1.本发明涉及服务器风扇检测技术领域，具体涉及一种检测服务器风扇的装置、方法。


背景技术：

2.服务器是一种为客户端计算机提供各种服务的高性能计算机，它的高性能，主要体现在高速度的运算能力，长时间的可靠运行，强大的外部数据吞吐能力等方面。也因此，服务器自身功耗和持续运行中产生的热量远高于一般计算机设备。高温会缩短芯片寿命，改变元器件本身特性，甚至对线路产生不良影响；因此在服务器设计时必须充分考虑散热。影响计算机服务器稳定性的因素有很多，而散热问题是主要因素之一，良好的散热方案可以极大保证服务器持续运行的稳定。
3.当前业内主要有散热器、风冷、液冷三种散热方式。散热器散热主要在发热严重处固定相应的散热片起到热传导作用进行散热；风冷散热主要是通过散热器将cpu等发出的热量转移至散热器块，然后通过风扇将热气吹走。液冷散热是把cpu的热量吸出来，通过液体降温达到散热的目的。由于液冷对空间要求较大，且价格较高，因此，目前常见散热方案为散热器与风冷散热结合使用为主。
4.目前常见设计中风扇多置于服务器机头或机尾，多使用多组风扇为一台服务器进行风冷散热。通过bmc识别出服务器中某台风扇没有正确连接；但遇到风扇组装异常时，如风扇连接器含有present信号的pin正确连接，但其余pin没有正确连接，即所谓插歪情况时，就不能通过bmc正确识别风扇插好与否。


技术实现要素：

5.目前常见设计中风扇多置于服务器机头或机尾，多使用多组风扇为一台服务器进行风冷散热。通过bmc识别出服务器中某台风扇没有正确连接；但遇到风扇组装异常时，如风扇连接器含有present信号的pin正确连接，但其余pin没有正确连接，即所谓插歪情况时，就不能通过bmc正确识别风扇插好与否，本发明提供一种检测服务器风扇状态的装置、方法。
6.第一方面，本发明技术方案提供一种检测服务器风扇状态的装置，服务器内至少设置一个风扇，所述风扇安装在风扇连接器上，所述装置包括bmc和与bmc连接的第一电源模块、风扇电流检测电路和风扇在位检测电路；
7.第一电源模块与风扇电流检测电路连接，用于给风扇电流检测电路供电；
8.风扇在位检测电路与风扇连接器连接，用于检测风扇连接器上风扇的在位信号；
9.风扇电流检测电路与风扇连接器连接，用于检测风扇连接器上的电流；
10.bmc，用于当服务器上电开机异常时，输出使能信号到第一电源模块使第一电源模块给风扇电流检测电路供电；还用于读取风扇在位检测电路的在位信号，读取风扇电流检测电路的检测电流，当检测电流小于预设阈值或风扇不在位时将相关信息上传至bmc日志。
11.本技术是为了解决由于风扇某pin插歪导致服务器开机异常，但bmc无法直接定位该异常原因的问题，设计检测服务器风扇状态的装置，风扇连接器的引脚配置风扇电流检测电路以及风扇位检测电路，bmc可通过i2c读取各个风扇的电流值及在位状态情况；通过判定电流值大于预设阈值且在位信号为低电平，来确定风扇安装正常。当检测电流值小于预设阈值或风扇不在位(在位信号为高电平)时将相关信息上传至bmc日志。
12.优选地，服务器内设置多个风扇时，该装置还包括i2c接口扩展芯片和i2c转io扩展芯片；
13.bmc通过i2c接口扩展芯片与各风扇电流检测电路连接；
14.bmc还通过i2c转io扩展芯片与各风扇在位检测电路连接。
15.由于服务器内一般设置多个风扇，bmc通过相应的扩展芯片与风扇连接器连接的风扇电流检测电路和风扇在位检测电路连接，来获取各个风扇的电流值和在位信号。
16.优选地，该装置还包括第二电源模块，所述第二电源模块分别与风扇在位检测电路和i2c转io扩展芯片连接，用于提供电源；
17.第一电源模块与i2c接口扩展芯片连接，服务器上电开机异常时，bmc输出使能信号到第一电源模块使第一电源模块分别给i2c接口扩展芯片和风扇电流检测电路供电。
18.优选地，风扇在位检测电路包括与bmc通信的风扇连接器的状态引脚，风扇连接器的状态引脚在风扇内部接地，风扇连接器的状态引脚在风扇板端接上拉电阻；
19.优选地，电流检测电路包括ina219芯片，ina219芯片与风扇连接器的两个电源引脚连接。
20.优选地，服务器风扇数量为8个，i2c接口扩展芯片为ca9548芯片；
21.i2c转io扩展芯片为pcal6408芯片；
22.bmc通过bmc_i2c_2接口，读取pcal6408芯片连接的8个风扇在位状态信号，在位状态信号为高电平时表示风扇不在位；在位状态信号为低电平时表示风扇在位。
23.优选地，bmc读取到检测电流大于预设阈值，且相应风扇的在位状态信号为低电平时，表示风扇安装正常，bmc输出信号使第一电源模块的使能信号拉低；使电流检测电路和ca9548芯片断电。
24.当bmc读取到的风扇的电流值大于预设阈值，且相应通道的在位状态信号为低电平时，说明风扇安装正常，此时，bmc输出信号使第一电源模块的enable信号拉低；从而使风扇的电流检测电路和ca9548芯片断电，降低设备功耗。
25.第二方面，本发明技术方案提供一种检测服务器风扇状态的方法，包括如下步骤：
26.服务器上电开机，bmc负责检测服务器整体状态，当服务器出现开机异常时；bmc将第一电源模块的使能信号拉高，使第一电源模块为风扇电流检测电路供电；
27.bmc过bmc_i2c_2接口读取每个风扇在位检测电路检测的风扇在位状态信号，同时bmc通过bmc_i2c_1接口读取每个风扇电流检测电路检测到的电流值，并将检测到的电流值与预设阈值进行对比；
28.若电流值小于预设阈值，或风扇在位状态信号为高电平，判定风扇安装异常，将相关信息上传至bmc日志中；
29.若电流值大于预设阈值，且相应的风扇在位状态信号为低电平，判定风扇安装正常。
30.优选地，判定风扇安装正常的步骤之后还包括：
31.bmc输出信号将第一电源模块的使能信号拉低；使风扇电流检测电路和ca9548芯片断电。
32.优选地，服务器开机完成后，若bmc检测到服务器内温度大于设定阈值温度，bmc将第一电源模块的使能信号拉高，使第一电源模块为风扇电流检测电路供电；执行步骤：bmc过bmc_i2c_2接口读取每个风扇在位检测电路检测的风扇在位状态信号，同时bmc通过bmc_i2c_1接口读取每个风扇电流检测电路检测到的电流值，并将检测到的电流值与预设阈值进行对比。
33.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：可快速直接判定因风扇未插好导致的服务器故障问题；能够获取每台服务器风扇安装状态，避免了现有设计不能完全反映风扇是否完全插好的问题。
34.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
35.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明一个实施例的装置的示意性框图。
38.图2是本发明一个实施例的风扇连接器引脚示意图。
具体实施方式
39.目前常见设计中风扇多置于服务器机头或机尾，多使用多组风扇为一台服务器进行风冷散热。通过bmc识别出服务器中某台风扇没有正确连接；但遇到风扇组装异常时，如风扇连接器含有present信号的pin正确连接，但其余pin没有正确连接，即所谓插歪情况时，就不能通过bmc正确识别风扇插好与否。本技术是为了解决由于风扇某pin插歪导致服务器开机异常，但bmc无法直接定位该异常原因的问题，设计检测服务器风扇状态的装置，风扇连接器的引脚配置风扇电流检测电路以及风扇位检测电路，bmc可通过i2c读取各个风扇的电流值及在位状态情况；通过判定电流值大于预设阈值且在位信号为低电平，来确定风扇安装正常。当检测电流值小于预设阈值或风扇不在位(在位信号为高电平)时将相关信息上传至bmc日志。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
40.本发明实施例提供一种检测服务器风扇状态的装置，服务器内至少设置一个风扇，所述风扇安装在风扇连接器上，所述装置包括bmc和与bmc连接的第一电源模块、风扇电流检测电路和风扇在位检测电路；
41.第一电源模块与风扇电流检测电路连接，用于给风扇电流检测电路供电；
42.风扇在位检测电路与风扇连接器连接，用于检测风扇连接器上风扇的在位信号；
43.风扇电流检测电路与风扇连接器连接，用于检测风扇连接器上的电流；
44.bmc，用于当服务器上电开机异常时，输出使能信号到第一电源模块使第一电源模块给风扇电流检测电路供电；还用于读取风扇在位检测电路的在位信号，读取风扇电流检测电路的检测电流，当检测电流小于预设阈值或风扇不在位时将相关信息上传至bmc日志。
45.本技术是为了解决由于风扇某pin插歪导致服务器开机异常，但bmc无法直接定位该异常原因的问题，设计检测服务器风扇状态的装置，风扇连接器的引脚配置风扇电流检测电路以及风扇位检测电路，bmc可通过i2c读取各个风扇的电流值及在位状态情况；通过判定电流值大于预设阈值且在位信号为低电平，来确定风扇安装正常。当检测电流值小于预设阈值或风扇不在位(在位信号为高电平)时将相关信息上传至bmc日志。
46.在有些实施例中，服务器内设置多个风扇时，该装置还包括i2c接口扩展芯片和i2c转io扩展芯片；
47.bmc通过i2c接口扩展芯片与各风扇电流检测电路连接；
48.bmc还通过i2c转io扩展芯片与各风扇在位检测电路连接。
49.由于服务器内一般设置多个风扇，bmc通过相应的扩展芯片与风扇连接器连接的风扇电流检测电路和风扇在位检测电路连接，来获取各个风扇的电流值和在位信号。
50.该装置还包括第二电源模块，所述第二电源模块分别与风扇在位检测电路和i2c转io扩展芯片连接，用于提供电源；
51.第一电源模块与i2c接口扩展芯片连接，服务器上电开机异常时，bmc输出使能信号到第一电源模块使第一电源模块分别给i2c接口扩展芯片和风扇电流检测电路供电。
52.在有些实施例中，服务器常用风扇连接器pin脚分布示意图如图2所示，风扇在位检测电路包括与bmc通信的风扇连接器的状态引脚，风扇连接器的状态引脚在风扇内部接地，风扇连接器的状态引脚在风扇板端接上拉电阻；7pin功能为风扇在位检测prsnt管脚，与风扇电源管脚1和2pin，处于对角线关系，风扇连接器的3和4pin为gnd管脚，5和6pin为tach管脚，8pin为pwm管脚。因此本发明在风扇主板上添加风扇电流检测电路，检测风扇1pin，2pin流过电流值，电流值传递给bmc，然后与预设阈值作比较，大于预设阈值，且在位信号prsnt同时为低，说明风扇正常连接，不存在插歪情况，反之，则异常。
53.在有些实施例中，电流检测电路包括ina219芯片，ina219芯片与风扇连接器的两个电源引脚连接。
54.服务器风扇数量为8个，i2c接口扩展芯片为ca9548芯片；
55.i2c转io扩展芯片为pcal6408芯片；
56.bmc通过bmc_i2c_2接口，读取pcal6408芯片连接的8个风扇在位状态信号，在位状态信号为高电平时表示风扇不在位；在位状态信号为低电平时表示风扇在位。
57.如图1所示，为bmc监控风扇的示意图。每个风扇连接器有8个pin脚，每个风扇连接器的1pin，2pin共同连接一个风扇电流检测电路。以8风扇服务器为例，该服务器共有8个电流检测电路。每个电流检测电路(如使用ina219芯片搭建检测电路)分别通过一组i2c信号即i2c《0-7》与ca9548芯片(一种i2c switch)相连；最后通过bmc_i2c_1这一路i2c使bmc访问ca9548芯片,并轮询每个电流检测芯片。bmc通过bmc_i2c_2接口，读取pcal6408芯片(一
种i2c转io芯片)连接的8个风扇在位prsnt信号。整个系统工作流程如下：当服务器开机或者一些异常情况被bmc检测到时，bmc芯片发出enable信号,使第一电源模块vr1为ca9548芯片和各个风扇电流检测芯片供电；bmc通过bmc_i2c_1读取每一个风扇电流的信息，且与之前设定的阈值进行对比；若小于阈值，或者，通过pcal6408芯片读取到相应通道风扇电平为高，说明该风扇该pin脚未插好，将相关信息上传至bmc日志中，并可判定为风扇安装问题。当bmc读取到的风扇电流值大于之前设定的阈值，且相应通道在位信号为低电平时，表示风扇安装正常，此时，bmc输出信号使vr1的enable信号拉低；从而使风扇的电流检测芯片和ca9548断电，但第二电源模块vr2供电要始终保持正常状态。
58.bmc读取到检测电流大于预设阈值，且相应风扇的在位状态信号为低电平时，表示风扇安装正常，bmc输出信号使第一电源模块的使能信号拉低；使电流检测电路和ca9548芯片断电。当bmc读取到的风扇的电流值大于预设阈值，且相应通道的在位状态信号为低电平时，说明风扇安装正常，此时，bmc输出信号使第一电源模块的enable信号拉低；从而使风扇的电流检测电路和ca9548芯片断电，降低设备功耗。
59.本发明实施例提供一种检测服务器风扇状态的方法，需要说明的是，所述方法是基于检测服务器风扇状态的装置的方法，所述装置包括bmc和与bmc连接的第一电源模块、风扇电流检测电路和风扇在位检测电路；第一电源模块与风扇电流检测电路连接，用于给风扇电流检测电路供电；风扇在位检测电路与风扇连接器连接，所述方法包括如下步骤：
60.服务器上电开机，bmc负责检测服务器整体状态，当服务器出现开机异常时；bmc将第一电源模块的使能信号拉高，使第一电源模块为风扇电流检测电路供电；
61.bmc过bmc_i2c_2接口读取每个风扇在位检测电路检测的风扇在位状态信号，同时bmc通过bmc_i2c_1接口读取每个风扇电流检测电路检测到的电流值，并将检测到的电流值与预设阈值进行对比；
62.若电流值小于预设阈值，或风扇在位状态信号为高电平，判定风扇安装异常，将相关信息上传至bmc日志中；
63.若电流值大于预设阈值，且相应的风扇在位状态信号为低电平，判定风扇安装正常；bmc输出信号将第一电源模块的使能信号拉低；使风扇电流检测电路和ca9548芯片断电。
64.服务器开机完成后，若bmc检测到服务器内温度大于设定阈值温度，bmc将第一电源模块的使能信号拉高，使第一电源模块为风扇电流检测电路供电；执行步骤：bmc过bmc_i2c_2接口读取每个风扇在位检测电路检测的风扇在位状态信号，同时bmc通过bmc_i2c_1接口读取每个风扇电流检测电路检测到的电流值，并将检测到的电流值与预设阈值进行对比。
65.也就是说，服务器上电开机，bmc负责检测服务器整体状态，当出现异常状况如服务器不能正常开机时；如图2所示，bmc使vr1芯片的enable信号拉高；vr1芯片为ca9548芯片和8个风扇电流检测芯片供电。bmc通过bmc_i2c_1读取每一个电流检测芯片监测到的电流值，之后与预设阈值进行对比；若小于阈值，或者在位prsnt信号为高，说明该风扇该pin脚未插好，将相关信息上传至bmc日志中，并可判定为风扇安装问题。当bmc读取到的风扇电流值大于之前设定的阈值，且相应通道的在位prsnt信号为低时，说明风扇安装正常，此时，bmc输出信号使vr1的enable信号拉低；从而使风扇的电流检测电路和ca9548断电，降低设
备功耗。可快速直接判定因风扇未插好导致的服务器故障问题；能够获取每台服务器风扇安装状态，避免了现有设计不能完全反映风扇是否完全插好的问题。
66.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。