KR102335961B1 - Smart fan control method and system in temperature hysteresis section - Google Patents
Smart fan control method and system in temperature hysteresis section Download PDFInfo
- Publication number
- KR102335961B1 KR102335961B1 KR1020210052886A KR20210052886A KR102335961B1 KR 102335961 B1 KR102335961 B1 KR 102335961B1 KR 1020210052886 A KR1020210052886 A KR 1020210052886A KR 20210052886 A KR20210052886 A KR 20210052886A KR 102335961 B1 KR102335961 B1 KR 102335961B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- temperature
- fan
- server
- speed
- duty
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
- G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/02—Data centres
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2201/00—Indexing scheme relating to error detection, to error correction, and to monitoring
- G06F2201/805—Real-time
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 서버의 성능을 유지하기 위해 중앙처리장치(CPU)의 온도 변화에 따라 팬의 속도를 제어할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 서버의 온도 및 서버의 상황에 따라 적응적으로 팬의 속도를 제어해 서버가 정상적으로 작동할 수 있는 최적의 온도를 유지하면서도 소모 전력을 최소화할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for controlling the speed of a fan according to a change in temperature of a central processing unit (CPU) in order to maintain server performance, It relates to a method and system that can minimize power consumption while maintaining the optimum temperature for normal server operation by controlling the speed.
서버(server)는 클라이언트에게 네트워크를 통해 서비스하는 컴퓨터를 의미한다. 인터넷 하면 중앙에서 관리해주는 메인컴퓨터가 있는 것으로 생각하는 이들이 있으나, 사실 인터넷은 수많은 서버들이 거미줄처럼 얽혀서 형성된 것이다. 홈페이지를 운영하려면 서버가 반드시 필요하며, 온라인 게임이나 웹게임들도 서버를 통해서 서비스를 하고 있다. 보통 어느정도 규모가 있는 기관에서는 데이터베이스, 웹 어플리케이션 서버 등등에 방화벽, 라우터 등이 붙어 네트워크를 형성한다.A server means a computer that provides a service to a client through a network. There are people who think that there is a main computer that centrally manages the Internet, but in fact, the Internet is formed by tangled webs of numerous servers. A server is absolutely necessary to operate the website, and online games and web games are also provided through the server. Usually, in organizations of a certain size, firewalls and routers are attached to databases, web application servers, etc. to form a network.
유저들의 접속량이 많아질수록 서버의 부담도 높아지기 때문에 서비스의 규모에 따라서 운영하는 서버의 성능과 대수가 다르다. 온라인게임들이 주기적으로 점검을 하는 것도 바로 서버점검을 하기 위함이며, 사용자가 몰려서 게임이 제대로 안 돌아간다면 다른 이유도 있겠지만 대부분의 경우 이 서버가 감당하지 못해서 생기는 현상이다.As the number of users access increases, the load on the server increases, so the performance and number of servers operated differ according to the size of the service. The reason that online games are regularly inspected is to check the server, and if the game does not run properly due to crowds of users, there may be other reasons, but in most cases, this is a phenomenon that the server cannot handle.
서버가 접속자를 감당하지 못하는 등 처리해야하는 데이터의 양이 많아지면 발열이 발생하고, 이러한 발열이 심해져 온도가 지나치게 높아지면 서버의 성능이 떨어지고, 더 심해지면 서버가 다운되는 등의 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 서버가 정상적으로 작동하게 하기 위해서는 팬을 작동시켜 서버에서 발생하는 열을 식혀주어야 한다. If the amount of data to be processed increases, such as when the server cannot handle the users, heat is generated. . Therefore, in order for the server to operate normally, the fan must be operated to cool the heat generated by the server.
하지만 서버의 온도가 낮다고 무조건 좋은 것이 아니고, 팬을 작동시키면 필연적으로 전력이 소모되기 때문에 팬을 무작정 최대 속도로 작동시키는 것이 좋은 것은 아니고 이러한 문제를 해결하기 위해서 상황에 따라 적절하게 팬을 제어할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.However, low server temperature is not always a good thing, and operating the fan inevitably consumes power, so it is not good to run the fan at full speed blindly. There is a need for a method.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서버의 상황 및 조건을 고려하여 전력소모를 최소화하고 데이터 처리를 효율을 극대화할 수 있는 쿨링 팬 제어 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a cooling fan control method capable of minimizing power consumption and maximizing data processing efficiency in consideration of server circumstances and conditions.
또한, 본 발명은 서버의 스펙에 따라 목표 온도를 설정하여 스펙이 상이한 서버들이 모여있어도 각자 최대의 효율을 낼 수 있도록 온도를 제어하는 쿨링 팬 제어 방법을 제공하고자 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a cooling fan control method in which a target temperature is set according to the specifications of the server and the temperature is controlled so that each server can achieve maximum efficiency even when servers having different specifications are gathered.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 서버 내부 CPU의 온도를 감지하는 제 1단계; 상기 서버 내부 CPU의 온도 제어 여부를 결정하는 제 2단계; 상기 서버 CPU의 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 결정하는 제 3단계; 및 결정된 상기 팬 속도에 따라 쿨링팬의 속도를 제어하는 제 4단계;를 포함할 수 있다. A method for controlling a smart fan in a temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention for solving the above problem includes: a first step of detecting a temperature of a CPU inside a server; a second step of determining whether to control the temperature of the internal CPU of the server; a third step of determining a fan speed that minimizes power consumption in consideration of the temperature specification, data amount, average data amount, and fan temperature correlation of the server CPU; and a fourth step of controlling the speed of the cooling fan according to the determined fan speed.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min 에서 듀티 max 범위 밖인 경우 상기 듀티 min 또는 듀티 max를 상기 팬 속도보다 작거나 크게 변경하는 제 5단계; 및 기 설정된 주기가 되면 상기 제 1단계로 회귀하는 제 6단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the determined fan speed is out of the duty max range from the duty min, a fifth step of changing the duty min or the duty max to be smaller than or larger than the fan speed; and a sixth step of returning to the first step when a preset period is reached.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 3단계는 하기 수학식 1에 의해 연산될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third step may be calculated by Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
(여기서, 는 t1에서 제어할 팬 속도, 는 t1에서의 데이터량, 는 t1에서의 평균 데이터량, 는 팬 속도 온도 상관 관계, 는 목표 온도이다.)(here, is the fan speed to be controlled at t1, is the amount of data at t1, is the average data amount at t1, is the fan speed temperature correlation, is the target temperature.)
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 3단계의 목표 온도는According to an embodiment of the present invention, the target temperature of the third step is
하기 수학식 2에 의해 연산될 수 있다.It can be calculated by Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
(여기서, 는 서버 스펙, 데이터량 및 에너지 효율에 따른 적정 온도 값, 는 t1에서의 데이터량, 는 온도에 따른 에너지 효율 값이다.)(here, is the appropriate temperature value according to the server specification, data amount and energy efficiency, is the amount of data at t1, is the energy efficiency value according to the temperature.)
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 5단계는 듀티 max를 낮춰야 할 때는 기준 듀티 max와의 관계에서 일정 비율씩 낮춰갈 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the fifth step, when the duty max needs to be lowered, it may be lowered by a certain ratio in relation to the reference duty max.
본 발명에 따르면, 서버의 상황 및 조건을 고려하여 확률 적으로 전력소모를 최소화하고 데이터 처리를 효율을 극대화할 수 있는 온도를 선택하고 선택된 온도에 맞게 팬을 제어할 수 있다.According to the present invention, it is possible to select a temperature that can probabilistically minimize power consumption and maximize data processing efficiency in consideration of the server situation and conditions, and control the fan according to the selected temperature.
또한, 본 발명은 서버의 스펙에 따라 목표 온도를 설정하여 스펙이 상이한 서버들이 모여있어도 각자 최대의 효율을 낼 수 있도록 온도를 제어할 수 있다. In addition, the present invention can set the target temperature according to the specifications of the server, so that even when servers having different specifications are gathered, the temperature can be controlled so that each can achieve maximum efficiency.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the description below.
도 1은 실제 서버의 일 예시이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법을 수행하는 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법의 흐름도이다.1 is an example of an actual server.
2 is a block diagram of a system for performing a smart fan control method in a temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for controlling a smart fan in a temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법 및 시스템'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, a 'smart fan control method and system in a temperature hysteresis section' according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The described embodiments are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, matters expressed in the accompanying drawings may be different from the forms actually implemented in the drawings schematically for easy explanation of the embodiments of the present invention.
한편, 이하에서 표현되는 각구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.On the other hand, each component expressed below is only an example for implementing the present invention. Accordingly, in other implementations of the present invention, other components may be used without departing from the spirit and scope of the present invention.
또한, 각구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.In addition, each component may be implemented purely by a configuration of hardware or software, or may be implemented by a combination of various hardware and software components that perform the same function. In addition, two or more components may be implemented together by one piece of hardware or software.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안된다.In addition, the expression 'including' certain components merely refers to the existence of the corresponding components as an expression of 'open type', and should not be construed as excluding additional components.
도 1은 실제 서버의 일 예시이다.1 is an example of an actual server.
도 1을 참조하면, 서버는 일반적으로 서버 렉에 병렬적으로 배치되어 있다. 고정된 위치에서 작업을 수행하면 서버에서는 발열이 발생하고 이러한 발열을 잡는 것이 서버 안정화에 있어서 큰 과제 중에 하나이다. 쿨링 방식에는 공랭식과 수냉식 두가지가 있으나 수냉식보다 공랭식이 여러가지로 간편하기 때문에 넓게 사용되고 있다. 서버가 기능함에 있어서 온도가 낮다고 무조건 좋은 것은 아니기 때문에 서버는 적정 온도를 유지해야 하고, 이러한 온도 조절에 있어서 가장 핵심적인 기능을 하는 것이 쿨링 팬이다. Referring to Figure 1, the server is generally arranged in parallel to the server rack. When work is performed in a fixed location, heat is generated in the server, and catching such heat is one of the major tasks in server stabilization. There are two types of cooling methods: air cooling and water cooling, but the air cooling type is widely used because it is simpler than the water cooling type in various ways. Because a low temperature is not always good for a server to function, the server must maintain an appropriate temperature, and the most important function in temperature control is the cooling fan.
따라서, 쿨링 팬을 제어하여 서버의 데이터 처리 효율을 유지하면서도 전력 소모를 최소화할 수 있는 본 발명을 제시하고자 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to control a cooling fan to minimize power consumption while maintaining data processing efficiency of a server.
본 발명의 일 실시 예에 따른 쿨링팬은 코일이 감겨 형성되는 스테이터, 상기 스테이터를 덮는 외관 커버 및 상기 외관 커버의 내주면에 배치되는 영구자석을 포함하여 이루어지는 로터, 상기 외관 커버에 연결되는 허브와 상기 허브로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 블레이드로 이루어지는 팬, 상기 외관 커버에 형성되어 조립 지그와의 중심을 맞추는 지그 가이드 홀을 포함하고, 상기 영구자석 중심은 상기 중심홀의 중심과 상기 지그 가이드 홀의 중심을 연결하는 직선의 연장선에 있을 수 있다.A cooling fan according to an embodiment of the present invention includes a stator formed by winding a coil, an outer cover covering the stator, and a rotor comprising a permanent magnet disposed on an inner circumferential surface of the outer cover, a hub connected to the outer cover, and the A fan made of a blade extending outward from the hub, and a jig guide hole formed on the exterior cover to align a center with an assembly jig, wherein the center of the permanent magnet is a straight line connecting the center of the center hole and the center of the jig guide hole may be an extension of the
상기 로터는 상기 스테이터를 덮고, 상기 축에 의해 회전하는 구성으로, 상기 로터의 내측에는 상기 스테이터가 위치하고, 상기 로터의 회측에는 상기 팬이 결합된다. 상기 스테이터와 상기 로터로 이루어지는 모터는 상기 스테이터에 설치된 코일이 인버터로부터 전원을 공급받고, 그에 따라 상기 코일과 상기 영구자석 사이에 발생되는 반발력에 의해 상기 로터가 회전하게 됨으로써 구동될 수 있다.The rotor covers the stator and is configured to rotate by the shaft. The stator is positioned inside the rotor, and the fan is coupled to the outer side of the rotor. The motor including the stator and the rotor may be driven by a coil installed in the stator receiving power from an inverter, and thus rotating the rotor by a repulsive force generated between the coil and the permanent magnet.
상기 외관 커버는 내부로 이물질 유입이 차단되도록 밀폐된 형상으로 형성될 수 있으나, 상기 외관 커버 내부의 열이 외부로 배출 될 수 있도록 일정 공간이 개방된 형상으로 이루어질 수도 있다. The exterior cover may be formed in a closed shape to block the inflow of foreign substances, but may also have a shape in which a predetermined space is opened so that heat inside the exterior cover can be discharged to the outside.
상기 팬은 허브와 상기 허브에서 방사형으로 배치되는 복수개의 블레이드로 이루어지며, 상기 외관 커버와 결합하여, 상기 외관 커버와 동시에 회전하는 구성이다.The fan includes a hub and a plurality of blades radially disposed from the hub, and is coupled to the exterior cover to rotate simultaneously with the exterior cover.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a smart fan control system in a temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 시스템(100)은 온도감지부(110), 속도결정부(120) 및 팬 제어부(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the smart
상기 온도감지부(110)는 서버 내부의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 상기 서버에 포함된 CPU의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 접촉식 온도 센서와 비접촉식 온도 센서 중 하나일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 온도감지부(110)는 열전쌍, 서미스터(thermistor), 저항온도 검출기(RTD, resistance temperature detectors) 및 적외선 온도센서 중 어느 하나 일 수 있다. The
상기 온도감지부(110)는 상기 서버 또는 CPU의 온도를 감지해 상기 속도결정부(120)로 전송할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 주기적으로 상기 서버 또는 CPU의 온도를 감지해 상기 속도결정부(120)로 전송할 수 있다. The
상기 속도결정부(120)는 상기 온도감지부(110)에서 감지한 온도 값을 수신할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 또는 상기 CPU의 온도 값을 수신하여 온도 변화를 감지할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 온도 변화 정도에 따라 상기 서버 내부 CPU의 온도 제어 여부를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 내부 CPU의 온도가 기 설정된 값 이상 변화하는 경우 온도 제어를 결정할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 사용자의 임의의 선택에 따라 결정된 값일 수 있다. 상기 기 설정된 값은 1~5도의 범위에 포함될 수 있다.The
상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 온도 스펙 정보를 확인할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 기종 또는 모델을 확인할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 외부에서 상기 서버 CPU의 스펙에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 서버 CPU의 온도 스펙은 상기 서버 CPU가 버틸 수 있는 온도 범위, 상기 서버 CPU의 온도에 따른 성능 변화를 포함할 수 있다. 상기 성능 변화는 벤치마크 값의 변화를 포함할 수 있다. The
상기 속도결정부(120)는 하기 수학식 1을 연산해 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 연산할 수 있다. The
[수학식 1][Equation 1]
(여기서, t1은 현재 시간이고, 는 t1에서 제어할 팬 속도, 는 t1에서의 데이터량, 는 t1에서의 평균 데이터량, 는 팬 속도 온도 상관 관계, 는 목표 온도이다.)(where t1 is the current time, is the fan speed to be controlled at t1, is the amount of data at t1, is the average data amount at t1, is the fan speed temperature correlation, is the target temperature.)
상기 속도결정부(120)는 목표 온도에 도달하기 위해 팬 속도와 온도의 상관 관계에 따라 상기 서버 CPU의 데이터 처리 효율을 극대화하고 전력 소모를 최소화 하는 팬 속도를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 현재 시점의 데이터량에 따라 서버가 최대 데이터 처리 효율을 유지해야 하는지 여부를 판단할 수 있고, 상기 속도결정부(120)는 현재 시점에서의 평균적인 데이터량에 기반해 최고 효율을 유지해야 하는 시간을 예측할 수 있다. 이러한 값에 기반 해 상기 속도결정부(120)는 최고 성능을 내는 온도 및 이러한 온도를 유지해야하는 시간에 따라 팬 속도를 결정할 수 있다. The
상기 속도결정부(120)는 하기 수학식 2를 연산해 목표 온도를 결정할 수 있다. The
[수학식 2][Equation 2]
(여기서, 는 서버 스펙, 데이터량 및 에너지 효율에 따른 적정 온도 값, 는 t1에서의 데이터량, 는 온도에 따른 에너지 효율 값이다.)(here, is the appropriate temperature value according to the server specification, data amount and energy efficiency, is the amount of data at t1, is the energy efficiency value according to the temperature.)
상기 속도결정부(120)는 서버 스펙(CPU의 스펙을 포함)을 고려하여 온도에 따른 서버 CPU의 효율, 현재 시점의 데이터량 및 온도에 따른 서버 CPU 및 팬 등의 온도에 따른 에너지 효율을 고려하여 목표 온도를 설정할 수 있다. The
상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)의 결정에 따라 쿨링팬을 제어할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 쿨링팬의 속도를 가속, 감속 또는 유지할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 쿨링팬의 속도를 듀티 min 및 듀티 max의 범위 내에서 제어할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 최초 듀티 min은 최대 속도 대비 20 ~ 30%로 설정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 최초 듀티 max는 최대 속도 대비 70 ~ 80%로 설정할 수 있다. The
상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min 에서 듀티 max 범위 밖인 경우 상기 듀티 min 또는 듀티 max를 상기 팬 속도보다 작거나 크게 변경할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min보다 느린 경우 상기 듀티min을 하향 조정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 빠른 경우 상기 듀티 max를 상향 조정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 듀티 max를 상향 조정한 이후 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 낮은 경우 상기 듀티 max를 하향 조정할 수 있다. The
상기 팬 제어부(130)는 상기 듀티 max를 상향 조정한 이후 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 낮은 경우 상기 듀티 최초 듀티 max와의 관계에서 일정 비율씩 낮춰갈 수 있다.When the fan speed determined by the
온도감지부(110), 속도결정부(120)는 기 설정된 주기가 되면 상기 온도 감지 단계로 회귀할 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110) 및 상기 속도 결정부(120)에 설정된 값일 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110)의 온도 감지 주기와 같을 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110)의 온도 감지 주기와 다를 수 있다. 상기 기 설정된 주기가 되면 상기 온도감지부(110)는 상기 서버 CPU의 온도를 재감지할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 기 설정된 주기가 되면 팬 속도를 다시 결정할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for controlling a smart fan in a temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 서버 내부 CPU의 온도를 감지하는 제 1단계(S110)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention may include a first step ( S110 ) of detecting the temperature of the internal CPU of the server.
S110 단계에서, 상기 온도감지부(110)는 서버 내부의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 상기 서버에 포함된 CPU의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 접촉식 온도 센서와 비접촉식 온도 센서 중 하나일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 온도감지부(110)는 열전쌍, 서미스터(thermistor), 저항온도 검출기(RTD, resistance temperature detectors) 및 적외선 온도센서 중 어느 하나 일 수 있다. In step S110, the
S110 단계에서, 상기 온도감지부(110)는 상기 서버 또는 CPU의 온도를 감지해 상기 속도결정부(120)로 전송할 수 있다. 상기 온도감지부(110)는 주기적으로 상기 서버 또는 CPU의 온도를 감지해 상기 속도결정부(120)로 전송할 수 있다. In step S110 , the
본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 상기 서버 내부 CPU의 온도 제어 여부를 결정하는 제 2단계(S120)를 포함할 수 있다.The smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention may include a second step (S120) of determining whether to control the temperature of the internal CPU of the server.
S120 단계에서, 상기 속도결정부(120)는 상기 온도감지부(110)에서 감지한 온도 값을 수신할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 또는 상기 CPU의 온도 값을 수신하여 온도 변화를 감지할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 온도 변화 정도에 따라 상기 서버 내부 CPU의 온도 제어 여부를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 내부 CPU의 온도가 기 설정된 값 이상 변화하는 경우 온도 제어를 결정할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 사용자의 임의의 선택에 따라 결정된 값일 수 있다. 상기 기 설정된 값은 1~5도의 범위에 포함될 수 있다.In step S120 , the
본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 상기 서버 CPU의 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 결정하는 제 3단계(S130)를 포함할 수 있다.The smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention is a third method for determining a fan speed that minimizes power consumption in consideration of the temperature specification, data amount, average data amount, and fan temperature correlation of the server CPU. It may include a step (S130).
S130 단계에서, 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 온도 스펙 정보를 확인할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 서버 CPU의 기종 또는 모델을 확인할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 외부에서 상기 서버 CPU의 스펙에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 서버 CPU의 온도 스펙은 상기 서버 CPU가 버틸 수 있는 온도 범위, 상기 서버 CPU의 온도에 따른 성능 변화를 포함할 수 있다. 상기 성능 변화는 벤치마크 값의 변화를 포함할 수 있다. In step S130 , the
S130 단계에서, 상기 속도결정부(120)는 하기 수학식 1을 연산해 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 연산할 수 있다. In step S130, the
[수학식 1][Equation 1]
(여기서, t1은 현재 시간이고, 는 t1에서 제어할 팬 속도, 는 t1에서의 데이터량, 는 t1에서의 평균 데이터량, 는 팬 속도 온도 상관 관계, 는 목표 온도이다.)(where t1 is the current time, is the fan speed to be controlled at t1, is the amount of data at t1, is the average data amount at t1, is the fan speed temperature correlation, is the target temperature.)
S130 단계에서, 상기 속도결정부(120)는 목표 온도에 도달하기 위해 팬 속도와 온도의 상관 관계에 따라 상기 서버 CPU의 데이터 처리 효율을 극대화하고 전력 소모를 최소화 하는 팬 속도를 결정할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 현재 시점의 데이터량에 따라 서버가 최대 데이터 처리 효율을 유지해야 하는지 여부를 판단할 수 있고, 상기 속도결정부(120)는 현재 시점에서의 평균적인 데이터량에 기반해 최고 효율을 유지해야 하는 시간을 예측할 수 있다. 이러한 값에 기반 해 상기 속도결정부(120)는 최고 성능을 내는 온도 및 이러한 온도를 유지해야하는 시간에 따라 팬 속도를 결정할 수 있다. In step S130, the
상기 속도결정부(120)는 하기 수학식 2를 연산해 목표 온도를 결정할 수 있다. The
[수학식 2][Equation 2]
(여기서, 는 서버 스펙, 데이터량 및 에너지 효율에 따른 적정 온도 값, 는 t1에서의 데이터량, 는 온도에 따른 에너지 효율 값이다.)(here, is the appropriate temperature value according to the server specification, data amount and energy efficiency, is the amount of data at t1, is the energy efficiency value according to the temperature.)
S130 단계에서, 상기 속도결정부(120)는 서버 스펙(CPU의 스펙을 포함)을 고려하여 온도에 따른 서버 CPU의 효율, 현재 시점의 데이터량 및 온도에 따른 서버 CPU 및 팬 등의 온도에 따른 에너지 효율을 고려하여 목표 온도를 설정할 수 있다. In step S130, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 결정된 상기 팬 속도에 따라 쿨링팬의 속도를 제어하는 제 4단계(S140)를 포함할 수 있다.The smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention may include a fourth step (S140) of controlling the speed of the cooling fan according to the determined fan speed.
S140 단계에서, 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)의 결정에 따라 쿨링팬을 제어할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 쿨링팬의 속도를 가속, 감속 또는 유지할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 쿨링팬의 속도를 듀티 min 및 듀티 max의 범위 내에서 제어할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 최초 듀티 min은 최대 속도 대비 20 ~ 30%로 설정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 최초 듀티 max는 최대 속도 대비 70 ~ 80%로 설정할 수 있다. In step S140 , the
본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min 에서 듀티 max 범위 밖인 경우 상기 듀티 min 또는 듀티 max를 상기 팬 속도보다 작거나 크게 변경하는 제 5단계(S150)를 포함할 수 있다.The smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention is a fifth step of changing the duty min or the duty max to be smaller or larger than the fan speed when the determined fan speed is out of the duty max range from the duty min (S150) may be included.
S150 단계에서, 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min 에서 듀티 max 범위 밖인 경우 상기 듀티 min 또는 듀티 max를 상기 팬 속도보다 작거나 크게 변경할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 min보다 느린 경우 상기 듀티min을 하향 조정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 빠른 경우 상기 듀티 max를 상향 조정할 수 있다. 상기 팬 제어부(130)는 상기 듀티 max를 상향 조정한 이후 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 낮은 경우 상기 듀티 max를 하향 조정할 수 있다. In step S150 , the
S150 단계에서, 상기 팬 제어부(130)는 상기 듀티 max를 상향 조정한 이후 상기 속도결정부(120)에서 결정된 상기 팬 속도가 듀티 max보다 낮은 경우 상기 듀티 최초 듀티 max와의 관계에서 일정 비율씩 낮춰갈 수 있다.In step S150, when the fan speed determined by the
본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법은 기 설정된 주기가 되면 상기 제 1단계로 회귀하는 제 6단계(S160)를 포함할 수 있다.The smart fan control method in the temperature hysteresis section according to an embodiment of the present invention may include a sixth step (S160) of returning to the first step when a preset period is reached.
S160 단계에서, 온도감지부(110), 속도결정부(120)는 기 설정된 주기가 되면 상기 온도 감지 단계로 회귀할 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110) 및 상기 속도 결정부(120)에 설정된 값일 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110)의 온도 감지 주기와 같을 수 있다. 상기 기 설정된 주기는 상기 온도감지부(110)의 온도 감지 주기와 다를 수 있다. 상기 기 설정된 주기가 되면 상기 온도감지부(110)는 상기 서버 CPU의 온도를 재감지할 수 있다. 상기 속도결정부(120)는 상기 기 설정된 주기가 되면 팬 속도를 다시 결정할 수 있다. In step S160 , the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통 상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (5)
상기 서버 내부 CPU의 온도 제어 여부를 결정하는 제 2단계;
상기 서버 내부 CPU의 온도 스펙, 데이터량, 평균 데이터량 및 팬 온도 상관 관계를 고려해 소모 전력을 최소화하는 팬 속도를 결정하는 제 3단계; 및
결정된 상기 팬 속도에 따라 쿨링팬의 속도를 제어하는 제 4단계;를 포함하고,
상기 제 3단계는,
하기 수학식 1에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법.
[수학식 1]
(여기서, t1은 현재 시간이고, 는 t1에서 제어할 팬 속도, 는 t1에서의 데이터량, 는 t1에서의 평균 데이터량, 는 팬 속도 온도 상관 관계, 는 목표 온도이다.)
A first step of detecting the temperature of the internal CPU of the server;
a second step of determining whether to control the temperature of the internal CPU of the server;
a third step of determining a fan speed that minimizes power consumption in consideration of the temperature specification, data amount, average data amount, and fan temperature correlation of the internal CPU of the server; and
A fourth step of controlling the speed of the cooling fan according to the determined fan speed;
The third step is
A smart fan control method in a temperature hysteresis section, characterized in that it is calculated by Equation 1 below.
[Equation 1]
(where t1 is the current time, is the fan speed to be controlled at t1, is the amount of data at t1, is the average data amount at t1, is the fan speed temperature correlation, is the target temperature.)
결정된 상기 팬 속도가 듀티 min 에서 듀티 max 범위 밖인 경우 상기 듀티 min 또는 듀티 max를 상기 팬 속도보다 작거나 크게 변경하는 제 5단계; 및
기 설정된 주기가 되면 상기 제 1단계로 회귀하는 제 6단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법.
According to claim 1,
a fifth step of changing the duty min or the duty max to be smaller than or larger than the fan speed when the determined fan speed is outside the range of duty max from duty min; and
The smart fan control method in the temperature hysteresis section further comprising; a sixth step of returning to the first step when a preset period is reached.
상기 제 3단계의 목표 온도는,
하기 수학식 2에 의해 연산해 결정되는 것을 특징으로 하는 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법.
[수학식 2]
(여기서, 는 서버 스펙, 데이터량 및 에너지 효율에 따른 적정 온도 값, 는 t1에서의 데이터량, 는 온도에 따른 에너지 효율 값이다.)
According to claim 1,
The target temperature of the third step is,
A method for controlling a smart fan in a temperature hysteresis section, characterized in that it is determined by calculation by Equation 2 below.
[Equation 2]
(here, is the appropriate temperature value according to the server specification, data amount and energy efficiency, is the amount of data at t1, is the energy efficiency value according to the temperature.)
상기 제 5단계는,
상기 듀티 max가 상향 된 이후 상기 듀티 max를 하향 조정하는 경우, 최초 듀티 max와의 관계에서 일정 비율씩 낮춰가는 것을 특징으로 하는 온도 히스테리시스 구간에서의 스마트 팬 제어 방법.
3. The method of claim 2,
The fifth step is
When the duty max is adjusted downward after the duty max is increased, the smart fan control method in the temperature hysteresis section, characterized in that it is decreased by a certain ratio in relation to the initial duty max.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210052886A KR102335961B1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Smart fan control method and system in temperature hysteresis section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210052886A KR102335961B1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Smart fan control method and system in temperature hysteresis section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102335961B1 true KR102335961B1 (en) | 2021-12-06 |
Family
ID=78901329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210052886A Active KR102335961B1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Smart fan control method and system in temperature hysteresis section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102335961B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101887632B1 (en) * | 2017-11-13 | 2018-08-10 | 엑세스(주) | Server rack system based on bmc |
JP2019075067A (en) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | 廣達電脳股▲ふん▼有限公司 | Dynamic adjustment of maximum fan duty in server system |
JP2020154706A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Necプラットフォームズ株式会社 | Server management device, server management method, server management program and version check program |
-
2021
- 2021-04-23 KR KR1020210052886A patent/KR102335961B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019075067A (en) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | 廣達電脳股▲ふん▼有限公司 | Dynamic adjustment of maximum fan duty in server system |
KR101887632B1 (en) * | 2017-11-13 | 2018-08-10 | 엑세스(주) | Server rack system based on bmc |
JP2020154706A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Necプラットフォームズ株式会社 | Server management device, server management method, server management program and version check program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8594856B2 (en) | Processor cooling by temperature range and multiple algorithm fan speed control | |
Huang et al. | TAPO: Thermal-aware power optimization techniques for servers and data centers | |
KR101154585B1 (en) | Open-loop control method and apparatus for controlling power | |
US20190208663A1 (en) | Method, device and system for controlling heat dissipation of electrical cabinet | |
CN204421311U (en) | Condensed water adjusting device and window air conditioner | |
CN104133502B (en) | Cool down the method and system of electro-heat equipment | |
WO2010050080A1 (en) | Physical computer, method for controlling cooling device, and server system | |
US8718835B2 (en) | Optimized temperature-driven device cooling | |
US7755230B2 (en) | Rotary electric machine having cooling device and electric generating system including the machine | |
CN114008560B (en) | Fan adjustment for computing devices based on environment and temperature | |
CN104634063A (en) | Control method of refrigerator, control device of refrigerator and refrigerator | |
Kaya et al. | Energy Efficiency in Fans | |
KR102335961B1 (en) | Smart fan control method and system in temperature hysteresis section | |
KR200491104Y1 (en) | Low-noise fan speed control device | |
US8198853B2 (en) | Motor speed controller | |
Hassan et al. | Optimum operation of low voltage variable‐frequency drives to improve the performance of heating, ventilation, and air conditioning chiller system | |
CN115682453A (en) | Operation control method and device of water chilling unit, electronic equipment and medium | |
JP2020086910A (en) | Air conditioning system management device, data providing system, data providing method, and program | |
CN106020394A (en) | Temperature control method and server | |
JP3741101B2 (en) | Motor cooling control system | |
JP7358458B2 (en) | How to detect the operating status of rotating machinery | |
JP6517171B2 (en) | Air conditioning system | |
KR102314223B1 (en) | Server integrated monitoring and control method and system | |
CN111648915B (en) | Cooling control method, system, equipment and storage medium of wind driven generator | |
EP2088410A1 (en) | Rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20210423 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20210427 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20210423 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210513 Patent event code: PE09021S01D |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20210914 Patent event code: PE09021S02D |
|
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20211122 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20211201 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20211201 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241010 Start annual number: 4 End annual number: 4 |