专利名称：模块化资料中心的散热控制方法
技术领域：
本发明涉及一种模块化资料中心的散热控制方法，尤其是一种同时感测伺服器的内部温度及伺服器中的中央处理单元的温度，并以此控制散热风扇组的转速或冷却液流量，而达到散热的模块化控制目的的方法。
背景技术：
随着电脑科技的进步，电脑早已无法从人们的日常生活中予以分割，特别是应用于网际网络与可进行大量运算的伺服器。现有的伺服器的设置方式，为多个伺服器设置于一机架上，各伺服器设有至少一中央处理单元，且伺服器的一端设有至少一散热风扇。而资料中心在建筑物或货柜提供一容置空间来放置多个上述机架。因伺服器所使用的中央处理器或相关的电子零件，其具有运算快与效率高的特性，相对地，该中央处理单元或电子零件在工作时，其所产生工作温度亦非常高，故伺服器特别讲究其散热效果。常见的伺服器的散热方式，在伺服器中设有温度感应器，一般来说主要是感应中央处理单元的温度，并将此感应的中央处理单元温度作为控制散热风扇转速的依据。虽然各伺服器厂商的散热风扇控制方法各异，但大体上不会违背中央处理单元温度提高，则散热风扇转速加快的原则，而且这些机架上的伺服器均是依照各自的感测温度值及判断式来驱动各自所属的散热风扇转动。散热风扇将上述的容置空间的空气吹入伺服器中，以达到降低伺服器温度的目的，但热交换后的空气流出伺服器后，又回到容置空间中，并使容置空间的温度提高。为了要使散热的效率不会降低，因此就要以空调设备来降低空置空间的温度。而空调设备虽然可以受控制而调整负载，但其影响的是整个容置空间中各处的温度。反过来说，整个容置空间的温度也因为各机架的设置，很难达到均温，因此每个机架所在位置的温度也不一样，因此各个伺服器上散热风扇的负载就难控制。为了减少资料中心在散热上的耗电量，现有的散热控制方法势难作到较佳的监控与控制，因此发明人提出本发明，通过模块化的散热控制方法，来有效监控并降低资料中心的冷却成本。
发明内容
有鉴于上述的缺点，本发明的目的在于提供一种模块化资料中心的散热控制方法，通过达到模块化控制的效果。本模块化资料中心的散热控制方法，用于一资料中心(datacenter)，尤其是一种货柜式(container)的资料中心，资料中心设置有多个模块化的机架(rack)，每一个模块化的机架上设置有多个伺服器，每一个伺服器上设置有至少一个节点(node)，每一个节点上设置有至少一个中央处理单元，每一中央处理单元与一水冷式热交换板热接触，同一机架上的所有水冷式热交换板连通一第一冷却液回路，此第一冷却液回路的入口管路设有一第一电磁阀，可控制第一冷却液回路中第一冷却液的流量。此外，机架中设有数个散热风扇组，每个散热风扇组对应数个伺服器而设置，这些散热风扇组入风口处设有一液体-气体热交换器，此液体-气体热交换器连通一第二冷却液回路，此第二冷却液回路的入口管路设有一第二电磁阀，可控制第二冷却液回路中第二冷却液的流量。本模块化资料中心的散热控制方法感测所有伺服器的内部温度及所有中央处理单元的温度，并将感测的该多个伺服器内部温度及该多个中央处理单元温度传送给一散热控制系统，作为该多个散热风扇组的转速或第一冷却液流量、第二冷却液流量调整的依据。为了达到上述的目的，本发明的一种模块化资料中心的散热控制方法，其步骤具有A、感测一机架中的所有中央处理单元的温度，并将所感测的温度传送至散热控制系统。B、散热控制系统判别这些中央处理单元的温度是否有任一异常，若有任一中央处理单元温度异常则调整第一冷却液的流量。本案的精神在于有任一中央处理单元温度异常，即会调整第一冷却液的流量。而其实际上的作法可以例如判断是否有任一中央处理单元温度是否高于第一设定温度的设定值，若高于设定值则加大第一冷却液的流量。C、感测一机架中的所有伺服器的内部温度，并将所感测的温度传送至散热控制系统。D、散热控制系统判别这些伺服器的内部温度是否有任一异常，若有任一伺服器的内部温度高于第二设定温度则调整此伺服器对应的散热风扇组的转速，若此对应的散热风扇组转速已达上限，则调整第二冷却液的流量。而其实际上的作法可以例如判断是否有任一伺服器的内部温度是否高于另一温度设定值，若高于设定值则提高此伺服器对应的散热风扇组的转速，若此对应的散热风扇组转速已达上限，则加大第二冷却液的流量。其中，该第一冷却液的流量影响该中央处理单元的温度，该第二冷却液的流量影响该散热风扇组的一入口端的空气温度。如上所述，本发明模块化资料中心的散热控制方法，其可具有以下所述的优点1、本发明主要通过液体-气体热交换器降低散热风扇组送入伺服器中的空气的温度，同时又利用水冷式热交换板以冷却液将中央处理单元产生的热带离容置空间，使机台所在容置空间的环境温度影响变小。2、通过本发明的散热方式，而使资料中心中的机台散热可以模块化通过冷却液电磁阀门系统控制冷却液流量，在整体控制上具有其便利性。3、由于容置空间受空调设备散热的影响降低了，故可降低冷却电能的消耗，并同时达到节能减碳及减少必要金额的支出。4、伺服器的内部温度与中央处理单元温度因在同一个环境中，或多或少还是会互相影响，散热控制系统可分别控制散热风扇的转速，第一冷却液、第二冷却液的流速，来分别控制伺服器的内部温度与中央处理单元温度，并互相支援。
图1为本发明的中央处理单元温度及第一冷却液流量控制流程4
图2为本发明的内部温度、散热风扇组及第二冷却液流量控制流程图；图3为应用本发明的模块化资料中心的散热控制方法的机台的示意图；图4为应用本发明的模块化资料中心的散热控制方法的设于机台中的伺服器的示意图。附图标记说明1-机台；2-液体-气体热交换器；20-第二电磁阀；21-第二冷却液回路；211-入口管路；30-伺服器；31-散热风扇组；32-温度感应器；33-水冷式热交换板；34-中央处理器温度感应器；35-第一电磁阀；36-第一冷却液回路；361-入口管路； 4-散热控制系统。
具体实施例方式以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属技术领域中具有通常知识者可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。请参阅图1至图4所示，本发明一种模块化资料中心的散热控制方法，用于一资料中心(datacenter)，尤其是一种货柜式(container)的资料中心，资料中心设置有多个模块化的机架(rack) 1，每一个模块化的机架1上设置有多个伺服器30，每一个伺服器30上设置有至少一个节点(node)，每一个节点上设置有至少一个中央处理单元，每一中央处理单元与一水冷式热交换板33热接触，同一机架1上的所有水冷式热交换板33连通一第一冷却液回路36，此第一冷却液回路36的入口管路361设有一第一电磁阀35，可控制第一冷却液回路36中第一冷却液的流量。其中，在本实施例中，每七个伺服器30设置有一对应的散热风扇组31，这些散热风扇组31入风口处设有一液体-气体热交换器2，此液体-气体热交换器2连通一第二冷却液回路21，此第二冷却液回路21的入口管路211设有一第二电磁阀20，可控制第二冷却液回路21中第二冷却液的流量。另外，在每一伺服器30中设有一温度感应器32，在每一中央处理单元设有一中央处理单元温度感应器34。温度感应器 32用来感应伺服器30的内部温度，中央处理单元温度感应器34用来感应中央处理单元温度。本发明一种模块化资料中心的散热控制方法具有以下步骤步骤101 感测一机架1中的所有中央处理单元的温度，并将所感测的温度传送至散热控制系统4，此散热控制系统4控制整个资料中心的所有机架的散热风扇组及冷却液流量。此散热控制系统4可设于任一机架1中，或独立于任一机架1之外。步骤102 散热控制系统判别这些中央处理单元的温度是否有任一高于第一设定温度。若有任一中央处理单元温度高于第一设定温度则进行步骤103，若所有中央处理单源温度均未位高于第一设定温度则不动作。此第一设定温度为系统管理员所预先设定，散热控制系统会一一比较所有感测到的中央处理单元温度是否超过此第一设定温度。步骤103 加大第一冷却液的流量，散热控制系统4会通过第一电磁阀35来加大第一冷却液的流量。第一冷却液用来通过与中央处理单元热接触的水冷式热交换板33，并将中央处理单元所产生的热带走。因此第一冷却液的流量越大，能带走的中央处理单元所产生的热越多。也就是说第一冷却液的流量会影响该中央处理单元的温度。步骤201 感测一机架1中的所有伺服器30的内部温度，并将所感测的温度传送至散热控制系统4。
步骤202 散热控制系统4判别这些伺服器的内部温度是否有任一高于第二设定温度。若有任一伺服器的内部温度高于第二设定温度则进行步骤203，若所有伺服器的内部温度均未高于第二设定温度则不进行动作。此第二设定温度为系统管理员所预先设定，散热控制系统4会一一比较所有感测到的伺服器内部温度是否超过此第二设定温度。步骤203:读取该内部温度高于第二设定温度的伺服器30所对应的散热风扇组31 的转速值，接着进行步骤204。步骤204 判断此散热风扇组31的转速值是否已达上限，若是已达上限则进行步骤205，若未达上限则进行步骤206。步骤205 提高此散热风扇组31的转速。散热风扇组31的转速会影响伺服器30 的内部温度，提高散热风扇组31的转速，可以有效降低伺服器30的内部温度。步骤206 加大第二冷却液的流量。散热控制系统4会通过第二电磁阀20来加大第二冷却液的流量。第二冷却液用来通过液体-气体热交换器，降低散热风扇组31入口端的空气温度。散热风扇组31入口端的空气温度越低，就能有效降低伺服器30的内部温度。 虽然散热风扇组31的转速提高，亦可以降低伺服器30的内部温度，但是由于进行本步骤时，散热风扇组31已达转速上限，也就是说无法再提高转速来降低内部温度了，因此要靠加大第二冷却液的流量，来降低散热风扇组31入口端的空气温度。也就是说该第二冷却液的流量影响该散热风扇组31的一入口端的空气温度，因此该第二冷却液的流量影响伺服器的内部温度。通过上述的模块化资料中心的散热控制方法，资料中心中的每一机架中，均可通过单一的第一电磁阀或第二电磁阀来调整第一冷却液或第二冷却液的流量来控制机架中的各伺服器的温度，达到简化原本资料中心的庞大数量的伺服器温度控制装置。惟以上所述的具体实施例，仅用于例释本发明的特点及功效，而非用于限定本发明的可实施范畴，在未脱离本发明上述所揭示的精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为下述的申请专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种模块化资料中心的散热控制方法，应用于一资料中心的一机架，该机架设有多个伺服器，每一个伺服器上设置有至少一个中央处单元，该机架设有多个散热风扇组，每一该散热风扇组对应多个该伺服器，其特征在于，该散热控制方法包括以下步骤感测该机架中的所有中央处理单元的温度；判别多个该中央处理单元的温度是否有任一异常，若是有异常，则调整一第一冷却液的流量；感测该机架中的所有伺服器的内部温度；及判别多个该伺服器的内部温度是否有任一异常，若是有异常，则判断此伺服器对应的一散热风扇组的转速是否已达上限，若是已达到上限，则调整一第二冷却液的流量；其中，该第一冷却液的流量影响该中央处理单元的温度，该第二冷却液的流量影响该散热风扇组的一入口端的空气温度。
2.根据权利要求1所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，判断多个该中央处理单元的温度是否有任一异常的动作，判断多个该中央处理单元的温度是否高于一第一设定温度；判断多个该伺服器的内部温度是否有任一异常的动作，判断多个该伺服器的内部温度是否高于一第二设定温度。
3.根据权利要求1所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，若多个该中央处单元的温度有任一异常，则加大该第一冷却液的流量；若多个该伺服器的内部温度有任一异常且该伺服器对应的该散热风扇组的转速已达上限，则加大该第二冷却液的流量。
4.根据权利要求1所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，判别多个该中央处理单元的温度是否有任一异常及判别多个该伺服器的内部温度是否有任一异常的动作由一散热控制系统进行控制。
5.根据权利要求4所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，该散热控制系统通过一第一电磁阀调整该第一冷却液的流量，该散热控制系统通过一第二电磁阀调整该第二冷却液的流量。
6.根据权利要求1所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，每一该中央处理单元与一水冷式热交换板热接触，每一该水冷式热交换板连通一第一冷却液回路，该第一冷却液回路的入口管路设有一第一电磁阀，能够控制该第一冷却液回路中该第一冷却液的流量。
7.根据权利要求1所述的模块化资料中心的散热控制方法，其特征在于，多个该散热风扇组的一入风口处设有一液体-气体热交换器，此液体-气体热交换器连通一第二冷却液回路，该第二冷却液回路的入口管路设有一第二电磁阀，能够控制该第二冷却液回路中该第二冷却液的流量。
全文摘要
本发明提供一种模块化资料中心的散热控制方法，该方法利用温度感应器感测多个伺服器的内部温度及多个伺服器中的中央处理单元的温度，任一中央处理单元温度有异常会调整一第一冷却液的流量、任一内部温度有异常会调整一散热风扇组转速，若散热风扇组转速已达上限，会调整一第二冷却液的流量。通过本发明的散热方式，使资料中心中的机台散热可以模块化通过冷却液电磁阀门系统控制冷却液流量，在整体控制上具有其便利性。
文档编号F04D27/00GK102478790SQ201010560620
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者林智坚, 陈建安 申请人:英业达股份有限公司