一種節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軟硬件調(diào)節(jié)與控制散熱技術領域，具體涉及一種節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略，主要針對計算機系統(tǒng)如何根據(jù)硬件功耗最優(yōu)的原則合理有效進行風扇調(diào)控，在確保計算機性能最佳且能夠實現(xiàn)長期穩(wěn)定工作的基礎上，保持最優(yōu)系統(tǒng)功耗，同步實現(xiàn)節(jié)能降噪的目的。
【背景技術】
[0002]硬件技術的飛躍，催生了高密度、大功耗芯片的發(fā)展，使得計算機系統(tǒng)不得不面對計算機的發(fā)熱問題，如何對計算機進行必要而有效的散熱成為越來越重要的話題。
[0003]以往計算機的散熱根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部芯片的溫度來調(diào)節(jié)風扇轉速，散熱系統(tǒng)能夠確保系統(tǒng)芯片溫度控制在正常范圍以內(nèi)，缺點是無法保證芯片功耗處在較低水平；風扇在計算機中的功耗往往能夠占到20°/『50%，所以風扇的節(jié)能也是不可忽視的，目前的調(diào)控技術還無法對風扇功耗進行有效的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案為:
一種節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略，所述控制策略首先通過調(diào)節(jié)風扇轉速，通過維持芯片工作在最優(yōu)的功耗溫度點來控制各芯片時刻工作在最佳性能位置，確保各芯片的工作性能處于最佳位置的同時，建立系統(tǒng)功耗監(jiān)控平臺，用于檢測計算機系統(tǒng)在總電源輸入端的實時耗電量，即系統(tǒng)功耗，該功耗可通過輸入電壓與供電電流計算得到；通過平臺，實時監(jiān)測計算機系統(tǒng)的功耗情況，分析并調(diào)節(jié)風扇轉速使系統(tǒng)功耗達到最優(yōu)，保證系統(tǒng)消耗的功耗利用最佳化。
[0006]所述調(diào)控策略包括兩個部分:芯片功耗最優(yōu)調(diào)控策略和系統(tǒng)功耗最優(yōu)調(diào)控策略，其中芯片功耗最優(yōu)調(diào)控策略的作用是通過風扇轉速的調(diào)節(jié)，確保芯片工作在芯片的最優(yōu)功耗溫度點a點，使芯片的最佳性能，同時芯片的功耗利用處在最優(yōu)工作點；
系統(tǒng)功耗最優(yōu)調(diào)控策略的作用是降低或提高風扇轉速使芯片溫度在芯片最優(yōu)性能工作的溫度區(qū)間c區(qū)間變化，確保芯片溫度不超過芯片的最大允許工作溫度b點，通過系統(tǒng)功耗監(jiān)控平臺確定系統(tǒng)功耗最優(yōu)點，并最終將風扇轉速保持在相應轉速上，完成最終的調(diào)控。
[0007]芯片的最優(yōu)功耗溫度點a點，通過單體或系統(tǒng)級性能測試提前獲得，并設定在計算機系統(tǒng)內(nèi)部。
[0008]計算機系統(tǒng)運行過程中，通過PID(pid是控制系統(tǒng)中的重要參數(shù)，指控制方式，指輸出與輸入之間的響應方式)或者合理的風扇轉速調(diào)節(jié)步長設置，改變風扇轉速，不斷將芯片溫度穩(wěn)定到a點；多芯片的計算機系統(tǒng)通過不同區(qū)域風扇的分別調(diào)節(jié)使得芯片達到各自的a點。
[0009]所述策略操作過程中，系統(tǒng)功耗最優(yōu)調(diào)控策略處在芯片功耗最優(yōu)調(diào)控策略之后，并提前對芯片設定C溫度區(qū)間，該區(qū)間的中點設置在a點，設置c的溫度區(qū)間等于1/2*(b-a);該策略中首先將風扇轉速降低，使芯片溫度提升至a+1/4* (b-a)的位置；接著風扇轉速以固定步長提速，每次提速需確保系統(tǒng)功耗監(jiān)控平臺獲得穩(wěn)定的系統(tǒng)功耗，直到芯片溫度a-1/4* (b-a)后，將獲得的功耗序列進行比較，選擇功耗最低值所對應的風扇轉速，驅動風扇進行工作，完成風扇調(diào)控。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
傳統(tǒng)的調(diào)控策略僅注重系統(tǒng)的安全性，強調(diào)將芯片的溫度控制在允許范圍內(nèi)，忽略計算機系統(tǒng)的功耗最優(yōu)化調(diào)節(jié)，本發(fā)明可以通過風扇調(diào)控策略實現(xiàn)系統(tǒng)最佳功耗狀態(tài)，有效的控制芯片溫度保持在安全溫度以內(nèi)，且保持風扇轉速時刻處于低轉速狀態(tài)，實現(xiàn)了節(jié)能降噪的目的，而傳統(tǒng)的調(diào)控策略僅注重系統(tǒng)的安全性，強調(diào)將芯片的溫度控制在允許范圍內(nèi)，忽略計算機系統(tǒng)的功耗最優(yōu)化調(diào)節(jié)，優(yōu)點如下:
1、節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于最佳功耗狀態(tài)，有效的控制芯片溫度保持在安全溫度以內(nèi)，且保持風扇轉速時刻處于低轉速狀態(tài)，實現(xiàn)了節(jié)能降噪的目的，該策略包括芯片功耗最優(yōu)調(diào)控策略以及系統(tǒng)功耗最優(yōu)調(diào)控策略組成；
2、芯片功耗最優(yōu)調(diào)控策略能夠確保系統(tǒng)性能最優(yōu)的前提下，有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)熱芯片的溫度，有效控制芯片的功耗最優(yōu)；
3、系統(tǒng)功耗最優(yōu)調(diào)控策略通過調(diào)節(jié)芯片溫度，適當控制芯片漏電流功耗，平衡風扇功耗與芯片功耗，確保系統(tǒng)功耗在性能最優(yōu)條件下的深化調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0011]圖1為系統(tǒng)性能與芯片溫度間的關系示意圖，其中a代表芯片的最優(yōu)功耗溫度點，b代表芯片的最大允許工作溫度，c則代表芯片最優(yōu)性能工作的溫度區(qū)間；
圖2為節(jié)能的風扇調(diào)控策略拓撲示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面根據(jù)說明書附圖，結合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明:
實施例1:
一種節(jié)能的計算機風扇調(diào)控策略，所述控制策略首先通過調(diào)節(jié)風扇轉速，通過維持芯片工作在最優(yōu)的功耗溫度點來控制各芯片時刻工作在最佳性能位置，確保各芯片的工作性能處于最佳位置的同時，建立系統(tǒng)功耗監(jiān)控平臺，用于檢測計算機系統(tǒng)在總電源輸入端的實時耗電量，即系統(tǒng)功耗，該功耗可通過輸入電壓與供電電流計算得到；通過平臺，實時監(jiān)測計算機系統(tǒng)的功耗情況，分析并調(diào)節(jié)風扇轉速使系統(tǒng)功耗達到最優(yōu)，保證系統(tǒng)消耗的功耗利用最佳化。
[0013]根據(jù)芯片溫度與其功耗研究，通常隨著功耗的增加芯片的溫度也會隨之升高，芯片的性能也隨之提高；而當芯片性能達到最佳后，即使芯片功耗再增加，其性能不在提升反而會降低。
[0014]由于計算機往往存在多顆芯片，且芯片的發(fā)熱在計算機系統(tǒng)總功耗占用比是最高的，所以芯片的功耗最優(yōu)是計算機系統(tǒng)節(jié)能的關鍵問題之一。
[0015]更深入的研究發(fā)現(xiàn)芯片工作產(chǎn)生的功耗由有用功耗與漏電流功耗等兩部分組成:有用功耗是芯片進行常規(guī)的數(shù)值計算產(chǎn)生，對于芯片的性能提升是有益的；
漏電流功耗是芯片中的三極管工