TW201823989A - 風扇監控系統 - Google Patents

Abstract

一種風扇監控系統包含第一風扇、複雜可程式邏輯器及風扇狀態提示模組。第一風扇依據第一風扇轉速信號轉動且產生具有第一脈衝頻率值的第一脈衝信號。複雜可程式邏輯器依據持續接收到的具有相同第一脈衝頻率值的第一脈衝信號予以計時，以生成第一脈衝持續時間數據值。當複雜可程式邏輯器判斷第一脈衝頻率值達第一峰值 ，且第一脈衝持續時間數據值大於第一額定時間數值時，複雜可程式邏輯器判斷第一風扇散熱異常並生成第一風扇異常信號。風扇狀態提示模組接收第一風扇異常信號，顯示第一風扇異常狀態提示。

Description

風扇監控系統

本發明係關於一種風扇監控系統，特別是一種針對伺服器的風扇監控系統。

伺服器通常具備機箱、電源、主板、儲存器/基板管理控制器(Baseboard Management Controller, BMC) 等組件。其中，現有伺服器上的基板管理控制器的主要功能之一，就是收集伺服器的運作情形以及系統狀態資訊等，其中包含風扇的轉速。也就是說，伺服器可以通過基板管理控制器來顯示當前的風扇轉速。當基板管理控制器監測到風扇轉速不符合預定情況時，便會顯示異常資訊或是切斷系統電源。然而，現有一些新型伺服器並不具備有所述的基板管理控制晶片。在這樣的情形下，這些伺服器便無法通過基板管理控制器來控制機箱內的風扇，更無法監控並顯示系統中各個風扇的轉速，故而對於不具備基板管理控制晶片的新型伺服器而言，如何有效的控制機箱內風扇成了問題。

本發明在於提供一種風扇監控系統，可以藉由複雜可程式邏輯器的設置，以判斷風扇的轉速是否正常。

依據本發明之一實施例揭露一種風扇監控系統，適用於伺服器。風扇監控系統包含第一風扇、複雜可程式邏輯器與風扇狀態提示模組。第一風扇接收並依據第一風扇轉速信號轉動，並產生第一脈衝信號。第一脈衝信號包含第一脈衝頻率值。複雜可程式邏輯器與第一風扇通訊連接，並接收第一脈衝信號。複雜可程式邏輯器依據持續接收到的具有相同第一脈衝頻率值的第一脈衝信號予以計時，以生成第一脈衝持續時間數據值。當複雜可程式邏輯器判斷第一脈衝頻率值達到第一峰值 ，且第一脈衝持續時間數據值大於第一額定時間數值時，複雜可程式邏輯器判斷第一風扇散熱異常並生成第一風扇異常信號。風扇狀態提示模組電性連接複雜可程式邏輯器。風扇狀態提示模組接收第一風扇異常信號時，顯示第一風扇異常狀態提示。

綜上所述，本發明所揭露的風扇監控系統，係藉由複雜可程式邏輯器針對第一風扇所產生的就有相同第一脈衝頻率值的第一脈衝信號進行計時，且藉由複雜可程式邏輯器判斷在第一脈衝信號的第一脈衝頻率值達到第一峰值時的持續時間，進而判斷第一風扇是否異常，在複雜可程式邏輯器判斷出第一風扇散熱異常時，由風扇狀態提示模組進行異常狀態提示。

以上之關於本揭 露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的風扇監控系統的功能方塊圖。如圖1所示，風扇監控系統1適用於伺服器，風扇監控系統1包含第一風扇10、複雜可程式邏輯器14及風扇狀態提示模組16。第一風扇10接收第一風扇轉速信號，並依據第一風扇轉速信號轉動，並產生第一脈衝信號。於此實施例中，第一風扇10係為提供中央處理器(Central Processing Unit, CPU)散熱的風扇。於其他實施例中，第一風扇10可以是適用於其他電腦硬體的散熱風扇。所述的第一脈衝信號具有第一脈衝頻率值，也就是第一風扇10運作的頻率值，例如10赫茲(HZ)。

複雜可程式邏輯器14與第一風扇10通訊連接。當複雜可程式邏輯器14自第一風扇10接收第一脈衝信號時，複雜可程式邏輯器14便依據持續接收到的具有相同第一脈衝頻率值的第一脈衝信號，予以計時以生成第一脈衝持續時間數據值。所述的第一脈衝持續時間數據值係為具有相同第一脈衝頻率值的第一脈衝信號持續的時間區段。以一個實際的例子來說，請一併參照圖1與圖2，圖2係依據本發明之一實施例所繪示的第一脈衝信號的計時示意圖。如圖2所示，假設第一脈衝信號S1保持週期為100毫秒，也就是第一脈衝頻率值為10赫茲。當複雜可程式邏輯器14接收到脈衝頻率值為10赫茲的第一脈衝信號S1時，便開始針對第一脈衝信號S1計時。

如圖2所示，於另一實施例中，複雜可程式邏輯器14係以時脈頻率CLK，對第一脈衝信號S1進行計數以表示第一脈衝持續時間數據值。當第一脈衝頻率值達到第一峰值，即第一脈衝頻率值達到預設的最大峰值時，若複雜可程式邏輯器14對此第一脈衝頻率值計時所得到的第一脈衝持續時間數據值係大於第一額定時間數值，則複雜可程式邏輯器14判斷第一風扇散熱異常並生成第一風扇異常信號。以此實施例來說，第一脈衝頻率值係達到第一峰值 ，若假設第一額定時間數值為10秒，圖2中的第一脈衝持續時間數據值假設為12秒，其大於第一額定時間數值10秒，此時表明，第一風扇係以預設的最大轉速在運作，且運作持續的時間超過了第一額定時間數值10秒。此時，複雜可程式邏輯器14就會判斷第一風扇無法提供正常的散熱功能，進而生成第一風扇異常信號。

當複雜可程式邏輯器14生成第一風扇異常信號後，風扇狀態提示模組16便會接收第一風扇異常信號，並顯示第一風扇異常狀態提示。於一實施例中，風扇狀態提示模組16可以具備有發光二極體(Light-emitting diode, LED)，透過顯示不同的顏色(例如紅色)，以提醒使用者於系統中的第一風扇10處於異常狀態而無法正常地提供散熱的效果，使得使用者可以進一步地針對第一風扇10進行維修。

於一實施例中，風扇監控系統1更包含了硬體監控模組18。硬體監控模組18分別電性連接複雜可程式邏輯器14及第一風扇10，如圖1所示。複雜可程式邏輯器14通過硬體監控模組18接收第一脈衝信號S1並傳遞第一風扇轉速信號至該第一風扇10，以控制第一風扇10的運行狀態。於此實施例中，硬體監控模組18具有脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation, PWM)的功能，可以將第一風扇轉速信號轉換成具有固定週期的脈波，用以控制第一風扇10的運行狀態。此外，硬體監控模組18監控第一風扇10的轉速，並將第一風扇10所產生的第一脈衝信號S1回傳至複雜可程式邏輯器14。

於一實施例中，硬體監控模組18連接有第一溫度傳感器20，硬體監控模組18通過第一溫度傳感器20接收中央處理器的溫度監測資訊並傳遞至該複雜可程式邏輯器14。複雜可程式邏輯器14依據中央處理器的溫度監測資訊產生第一風扇轉速信號，以變更第一風扇之轉速。也就是說，第一溫度傳感器20可以通過遠端溫度偵測用之二極體(Thermal Diode)偵測到中央處理器的溫度，據以產生關聯於中央處理器的溫度監測資訊且傳送至硬體監控模組18。硬體監控模組18再將此溫度監測資訊傳送至複雜可程式邏輯器14，使得複雜可程式邏輯器14可以依據溫度監測資訊，對第一風扇的轉速進行調整。舉例來說，若是溫度監測資訊顯示中央處理器目前的溫度偏高，複雜可程式邏輯器14可以產生第一風扇轉速信號，將第一風扇的轉速調高。這樣一來，第一風扇的散熱效果得以提升，以避免中央處理器在運作過程中，因溫度過高而造成損壞。

請一併參照圖1與圖3，圖3係依據本發明之一實施例所繪示的第一初始脈衝信號的計時示意圖。於此實施例中，當第一風扇10啟動時，硬體監控模組18驅動第一風扇10以一個預設初始速度轉動，第一風扇10生成第一初始脈衝信號S_int，第一初始脈衝頻率值小於第一峰值即第一初始脈衝頻率值小於預設最大峰值 。複雜可程式邏輯器14通過硬體監控模組18接收第一初始脈衝信號S_int並予以計時，進而生成第一初始脈衝持續時間值。當複雜可程式邏輯器14判斷第一初始脈衝持續時間值達到一個預設閥值時，複雜可程式邏輯器14生成第一風扇正常信號。以圖3的實施例來說，複雜可程式邏輯器14通過硬體監控模組18接收第一初始脈衝信號S_int。在一些實施例中，第一初始脈衝信號S_int所具有的第一初始脈衝頻率值可以為2.5赫茲，複雜可程式邏輯器14可以時脈頻率CLK(假設是128赫茲)，對第一初始脈衝信號S_int進行計數以表示初始脈衝持續時間值。當複雜可程式邏輯器14判斷第一初始脈衝持續時間值達到預設閥值(假設是5秒)時，複雜可程式邏輯器14生成第一風扇正常信號並傳遞至風扇狀態提示模組16。如圖3所示，第一初始脈衝持續時間為5秒，達到預設閥值。也就是說，第一風扇係以高於最低的預設轉速在運作，且運作時間一直持續而達到預設閥值。此時，複雜可程式邏輯器14生成第一風扇正常信號，風扇狀態提示模組16依據此第一風扇正常信號顯示第一風扇正常狀態提示(例如顯示綠色燈號)，以示第一風扇10散熱正常。於另一實施例中，當第一風扇10啟動並接收到第一風扇轉速信號後，當複雜可程式邏輯器14判斷第一脈衝頻率值小於第一峰值 且不低於第三峰值,即複雜可程式邏輯器14判斷第一脈衝頻率值小於預設最大峰值且不低於預設最小峰值時，風扇狀態提示模組持續顯示第一風扇10正常狀態提示。具體來說，當第一脈衝頻率值小於第一峰值 時，代表第一風扇10的轉速不大於預設的最高轉速。而當第一脈衝頻率值不低於第三峰值時，代表第一風扇10的轉速大於或恰好等於一個預設的最低轉速。也就是說，在這個實施例中，當第一風扇10的轉速係高於預設的最低轉速，且不超過預設的最高轉速時，複雜可程式邏輯器14便會判斷第一風扇10正常運作，而使風扇狀態提示模組持續顯示第一風扇10正常狀態提示。其中，第一峰值表示第一脈衝的預設最大峰值，而第三峰值表示第一脈衝的預設最小峰值，第一峰值大於第三峰值。

於一實施例中，如圖1所示，硬體監控模組18與複雜可程式邏輯器14分別電性連接南橋22。當第一風扇10啟動時，南橋22自基本輸入輸出系統模組30中搜尋並傳遞風扇控制數據資訊至硬體監控模組18與複雜可程式邏輯器14。具體來說，當系統開機時，南橋22會自基本輸入輸出系統模組30中的抓取風扇控制數據資訊，而風扇控制數據資訊包含有第一風扇10的預設初始速度、預設閥值、第一峰值 及第一額定時間數值。南橋22並將風扇控制數據資訊傳送至硬體監控模組18與複雜可程式邏輯器14，以進行配置。

於一實施例中，風扇監控系統1包含第二風扇12，如圖1所示。第二風扇12所設置的風道位置不同於第一風扇10所設置的風道位置。也就是說，於一個實際的例子中，第二風扇12可以通過對應的風道，對整體系統進行散熱。而第一風扇10可以通過另一對應的風道，對系統中的一個元件(例如中央處理器)進行散熱。於此實施例中，第二風扇12係通過硬體監控模組18，與複雜可程式邏輯器連接。第二風扇18自複雜可程式邏輯器14接收第二風扇轉速信號，且依據第二風扇轉速信號轉動。當第二風扇12轉動時，會產生第二脈衝信號。第二脈衝信號具有第二脈衝頻率值。

複雜可程式邏輯器14自接收到第二脈衝頻率值起，便會對第二脈衝頻率值予以計時，以產生第二脈衝持續時間數據值。當複雜可程式邏輯器14判斷第二脈衝頻率值與第二峰值相同，且第二脈衝持續時間數據值大於第二額定時間數值時，複雜可程式邏輯器14判定第二風扇出現故障，並生成第二風扇異常信號。關於複雜可程式邏輯器14如何判斷第二脈衝頻率值與第二峰值相同的方法與前述實施例相同，於此不再贅述。當風扇狀態提示模組16接收第二風扇異常信號時，會顯示第二風扇異常狀態提示，其中第二峰值為第二脈衝的預設最大峰值。

於一實施例中，如圖1所示，風扇監控系統1包含多個系統溫度傳感器24、26。複雜可程式邏輯器14電性連接系統溫度傳感器24、26，以接收系統溫度監控資訊。於此實施例中，系統溫度傳感器24包含了主板區域溫度傳感器，其係設置於主板區域28，用以監控主板區域的溫度狀態。具體來說，在主板區域28上有多個擴充插槽，插接多個擴充卡。在這些擴充卡運作的過程中，會產生溫度。主板區域溫度傳感器就是用來監控主板區域28中的擴充卡的溫度狀態。而複雜可程式邏輯器14可以通過主板區域溫度傳感器，接收到關聯於主板區域28的系統溫度監控資訊。而系統溫度傳感器26包含了南橋溫度傳感器，其係設置於南橋22所在的位置，用以監控南橋22的溫度狀態。複雜可程式邏輯器14可以通過南橋溫度傳感器，取得關聯於南橋22的系統溫度監控資訊。於一個例子中，複雜可程式邏輯器14依據所接收到的系統溫度監控資訊，生成第二風速轉速信號，以控制第二風扇12的運行狀態。

於一個實施例中，當複雜可程式邏輯器14生成第一風扇異常信號或第二風扇異常信號時，複雜可程式邏輯器14產生關機指令。舉例來說，當第一風扇或第二風扇的轉速過慢即小於各自預設的最小轉速時，伺服器上的元件(例如CPU)可能會產生散熱不佳的問題。因此，複雜可程式邏輯器14會產生關機指令並將此關機指令傳遞至主板系統模組32。此時，主板系統模組32將會關閉伺服器，以避免伺服器上的元件因散熱不佳，而導致效能降低或是受損。

綜合以上所述，本發明所揭露的風扇監控系統，係通過複雜可程式邏輯器對風扇的脈衝頻率值進行計時並通過判定脈衝頻率值是否達到峰值，進而判定風扇的狀態。再由風扇狀態提示模組顯示風扇的當前狀態，從而藉由複雜可程式邏輯器替代傳統的基本管理控制器BMC完成整個伺服器內的風扇運行狀態的控制與顯示。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧風扇監控系統

10‧‧‧第一風扇

12‧‧‧第二風扇

14‧‧‧複雜可程式邏輯器

16‧‧‧風扇狀態提示模組

18‧‧‧硬體監控模組

20‧‧‧第一溫度傳感器

22‧‧‧南橋

24、26‧‧‧系統溫度傳感器

28‧‧‧主板區域

30‧‧‧基本輸入輸出系統模組

32‧‧‧主板系統模組

S1‧‧‧第一脈衝信號

S_int‧‧‧第一初始脈衝信號

CLK‧‧‧時脈頻率

圖1係依據本發明之一實施例所繪示的風扇監控系統的功能方塊圖。 圖2係依據本發明之一實施例所繪示的第一脈衝信號的計時示意圖。 圖3係依據本發明之一實施例所繪示的第一初始脈衝信號的計時示意圖。

Claims (10)

1. 一種風扇監控系統，適用於一伺服器，包含：一第一風扇，接收並依據一第一風扇轉速信號轉動，並產生一第一脈衝信號，該第一脈衝信號具有一第一脈衝頻率值；一複雜可程式邏輯器，與該第一風扇通訊連接，並接收該第一脈衝信號，該複雜可程式邏輯器依據持續接收到的具有相同的該第一脈衝頻率值的該第一脈衝信號予以計時以生成一第一脈衝持續時間數據值，其中當該複雜可程式邏輯器判斷該第一脈衝頻率值達到一第一峰值 ，且該第一脈衝持續時間數據值大於一第一額定時間數值時，判斷該第一風扇散熱異常並生成一第一風扇異常信號；以及一風扇狀態提示模組，電性連接該複雜可程式邏輯器，該風扇狀態提示模組接收該第一風扇異常信號時，顯示一第一風扇異常狀態提示。
2. 如請求項1所述之風扇監控系統，其中還包括一硬體監控模組，該硬體監控模組分別電性連接該複雜可程式邏輯器及該第一風扇，該複雜可程式邏輯器通過該硬體監控模組接收該第一脈衝信號並傳遞該風扇轉速信號至該第一風扇以控制該第一風扇的運行狀態。
3. 如請求項2所述之風扇監控系統，其中該硬體監控模組連接有至少一第一溫度傳感器，該硬體監控模組通過該至少一第一溫度傳感器接收一中央處理器的一溫度監測資訊並傳遞至該複雜可程式邏輯器，該複雜可程式邏輯器該依據該中央處理器的該溫度監測資訊產生該第一風扇轉速信號以變更該第一風扇之轉速。
4. 如請求項1所述之風扇監控系統，其中該第一風扇啟動時，該硬體監控模組驅動該第一風扇以一預設初始速度轉動，該第一風扇生成包含有一第一初始脈衝頻率值的一第一初始脈衝信號，其中，該第一初始脈衝頻率值小於該第一峰值 ，該複雜可程式邏輯器通過該硬體監控模組接收該第一初始脈衝信號並予以計時以生產一第一初始脈衝持續時間值，當該複雜可程式邏輯器判斷該第一初始脈衝持續時間值達到一預設閥值時，該複雜可程式邏輯器生成一第一風扇正常信號並傳遞至該風扇狀態提示模組，該風扇狀態提示模組依據該第一風扇正常信號顯示一第一風扇正常狀態提示以示該第一風扇散熱正常。
5. 如請求項4所述之風扇監控系統，其中當該第一風扇啟動並接收到該第一風扇轉速信號後，當該複雜可程式邏輯器判斷該第一脈衝頻率值小於該第一峰值 且不低於一第三峰值時，該風扇狀態提示模組持續顯示該第一風扇正常狀態提示。
6. 如請求項1所述之風扇監控系統，其中該硬體監控模組與該複雜可程式邏輯器分別電性連接一南橋，當該第一風扇啟動時，該南橋自一基本輸入輸出系統模組搜尋並傳遞一風扇控制數據資訊至該硬體監控模組與該複雜可程式邏輯器，該風扇控制數據資訊包括有該預設初始速度、該預設閥值、該第一峰值 及該第一額定時間數值。
7. 如請求項1所述之風扇監控系統，還包括一第二風扇,該第二風扇為與該第一風扇的風道位置不同的風扇，該第二風扇電性通過一硬體監控模組連接該複雜可程式邏輯器，該第二風扇自該複雜可程式邏輯器接收一第二風扇轉速信號以依據該第二風扇轉速信號轉動，並生產一第二脈衝信號，該第二脈衝信號具有一第二脈衝頻率值，該複雜可程式邏輯器依據持續接收到的具有相同的該第二脈衝頻率值的該第二脈衝信號予以計時，以生成一第二脈衝持續時間數據值，當該複雜可程式邏輯器判斷該第二脈衝頻率值與一第二最大峰值相同，且該第二脈衝持續時間數據值大於一第二額定時間數值時，該複雜可程式邏輯器判斷該第二風扇出現故障並生成一第二風扇異常信號，該風扇狀態提示模組接收該第二風扇異常信號並顯示一第二風扇異常狀態提示。
8. 如請求項7所述之風扇監控系統，更包含複數個系統溫度傳感器，該複雜可程式邏輯器電性連接該些系統溫度傳感器以接收一系統溫度監控資訊，且該複雜可程式邏輯器依據該系統溫度監控資訊生成一第二風速轉速信號以控制該第二風扇的運行狀態。
9. 如請求項8所述之風扇監控系統，其中該至少兩系統溫度傳感器包括至少一主板區域溫度傳感器及至少一南橋溫度傳感器以監控一主板區域及一南橋的溫度狀態。
10. 如請求項7所述之風扇監控系統，其中當該複雜可程式邏輯器生成該第一風扇異常信號或該第二風扇異常信號時，該複雜可程式邏輯器產生一關機指令並傳遞至一主板系統模組以關閉該伺服器。