控制装置及控制方法

技术领域

本申请涉及控制技术领域，尤其涉及一种控制装置及控制方法。

背景技术

随着信息技术的发展，服务器的应用越来越普遍，且服务器运行速度越来越快，从而使得服务器对散热的需求越来越高。目前服务器主要采用多个风扇进行散热，因此，在服务器的运行过程中，需要对所有的风扇进行控制，以实现散热效果的最优化。而在服务器运行过程中，如何对多个风扇进行控制，成为本领域技术人员的研究热点。

发明内容

第一方面，本申请实施例提供了一种控制装置，用于控制散热装置，包括；

基板管理控制器，所述基板管理控制器具有第一接口；

可编程逻辑元件，所述可编程逻辑元件通过所述第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，并对所述第一信号进行解析，生成第一控制信号；

第一串并转换元件，用于将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述第二控制信号与所述散热装置中的散热元件一一对应，用于控制所述散热装置中散热元件的转速。

可选的，所述可编程逻辑元件包括：第一移位寄存器组、PWM信号控制器和第一并串转换元件；

其中，所述第一移位寄存器组通过所述第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，输出给所述PWM信号控制器；所述PWM信号控制器对所述第一信号进行解析，生成多个并行的PWM信号；所述第一串并转换元件基于所述多个并行的PWM信号获得第一控制信号，以通过一路信号的形式输出所述多个并行的PWM信号。

可选的，所述第一并串转换元件为将8路并行的输入信号转换成1路输出信号的并串转换器；

所述第一串并转换器为将1路输入信号转换成8路并行的输出信号的串并转换器。

可选的，所述电子设备还包括：

第二并串转换元件，用于获取所述散热装置中各散热元件的实际转速信号，并转换成一路串行信号输出；

所述可编程逻辑元件还用于基于所述第二并串转换元件输出的串行信号，获得表征所述散热元件的实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过所述第一接口输出给所述基板管理控制器。

可选的，所述可编程逻辑元件还包括：第二串并转换元件、测量转速元件和第二移位寄存器；其中，

所述第二串并转换元件用于接收所述第二并串转换元件输出的串行信号，并转换成多路并行信号输出给所述测量转速元件；

所述测量转速元件用于基于所述第二串并转换元件输出的并行信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式进行输出；

所述第二移位寄存器组用于将所述测量转速元件输出的脉冲信号数量通过所述第一接口输出给所述基板管理控制器。

可选的，所述第二并串转换元件为将8路并行的输入信号转换成1路输出信号的并串转换器；

所述第二串并转换器为将1路输入信号转换成8路并行的输出信号的串并转换器。

可选的，所述测量转速元件包括：

信号选取元件，用于分时选中所述第二串并转换元件输出的各并行信号进行输出；

计算器，用于基于所述信号选取元件输出的信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式进行输出。

第二方面，本申请实施例提供了一种控制方法，包括：

通过基板管理控制器的第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，并对所述第一信号进行解析，生成第一控制信号输出给第一串并转换元件，以通过所述第一串并转换元件将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述第二控制信号与所述散热装置中的散热元件一一对应，用于控制所述散热装置中散热元件的转速。

可选的，还包括：

将第二并串转换元件基于所述散热装置中各散热元件的实际转速信号输出的一路串行信号转换成多路并行信号，并基于该多路并行信号获得表征所述散热元件的实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过基板管理控制器的第一接口输出给所述基板管理控制器，以便于所述基板管理控制器确定所述散热装置的散热元件是否异常。

可选的，所述基板管理控制器基于至少两个测量周期内的所述脉冲信号数量，确定所述散热元件是否存在异常。

本申请实施例提供的控制装置，先通过基板管理控制器输出对散热装置中各散热元件进行控制的第一信号，然后通过可编程逻辑元件将第一信号解析成包括多个串行的第二控制信号的第一控制信号后，经第一串并转换元件转换成多个并行的第二控制信号，分别输出给各散热元件，以实现各散热元件的独立控制。

而且，本申请实施例提供的控制装置，先通过可编程逻辑元件将基板管理控制器输出的第一信号解析成包括多个串行的第二控制信号的第一控制信号，再通过第一串并转换元件将多个串行的第二控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给各散热元件，可以解决基板管理控制器输出端口少，而多个散热元件独立控制需要的控制信号多的问题。

另外，本申请实施例所提供的控制装置中，所述可编程逻辑元件和所述第一串并转换元件的成本较低，从而使得所述控制装置的成本较低。

由此可见，本申请实施例所提供的控制装置在应用于控制服务器的散热装置时，不仅可以实现散热装置中多个散热元件的独立控制，还成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为基板管理控制器直接控制风扇的结构示意图；

图2为基板管理控制器通过风扇控制器控制风扇的结构示意图；

图3为本申请一个实施例所提供的控制装置的结构示意图；

图4为本申请另一个实施例所提供的控制装置的结构示意图；

图5为本申请又一个实施例所提供的控制装置工作时的信号时序图；

图6为本申请再一个实施例所提供的控制装置的结构示意图；

图7为本申请又一个实施例所提供的控制装置的结构示意图；

图8为本申请再一个实施例所提供的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，在服务器运行过程中，如何对多个风扇进行控制，成为本领域技术人员的研究热点。

发明人研究发现，可以将基板管理控制器做成模块化电路，采用基板管理控制器(BMC，Baseboard Management Controller)对所有风扇进行控制，如图1所示。但是在对多个风扇进行控制时，如果要实现多个风扇的独立控制，需要的控制信号数量较多，而基板管理控制器做成模块化电路后，其引脚数量较为有限，难以满足多个风扇独立控制的需求。

发明人进一步研究发现，可以在基板管理控制器和风扇之间增加风扇控制器，如图2所示，以通过风扇控制器将基板管理控制器输出的控制信号解析成多个控制信号，输出给多个风扇，以解决基板管理控制器的输出引脚较少，而控制多个风扇需要信号数量较多的矛盾。但是，这种方式需要增加风扇控制器这一硬件，而风扇管理器的成本较高，使得这一方式成本较高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种控制装置，用于控制散热装置，如图3所示，该控制装置包括：

基板管理控制器BMC，所述基板管理控制器具有第一接口；

可编程逻辑元件，所述可编程逻辑元件通过所述第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，并对所述第一信号进行解析，生成第一控制信号；

第一串并转换元件，用于将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述第二控制信号与所述散热装置中的散热元件一一对应，用于控制所述散热装置中散热元件的转速。

可选的，所述散热元件为风扇，所述第二控制信号为PWM信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

下面以所述散热元件为风扇为例，对本申请实施例所提供的控制装置进行描述。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一接口为SPI(SerialPeripheral Interface)接口，所述可编程逻辑元件为PLD(programmable logic device)可编程逻辑电路，如FPGA(Field-Programmable Gate Array)电路，以降低所述可编程逻辑元件的成本。

本申请实施例提供的控制装置，先通过基板管理控制器输出对散热装置中各散热元件进行控制的第一信号，然后通过可编程逻辑元件将第一信号解析成包括多个串行的第二控制信号的第一控制信号后，经第一串并转换元件转换成多个并行的第二控制信号，分别输出给各散热元件，以实现各散热元件的独立控制。

而且，本申请实施例提供的控制装置，先通过可编程逻辑元件将基板管理控制器输出的第一信号解析成包括多个串行的第二控制信号的第一控制信号，再通过第一串并转换元件将多个串行的第二控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给各散热元件，可以解决基板管理控制器输出端口少，而多个散热元件独立控制需要的控制信号多的问题。

另外，本申请实施例所提供的控制装置中，所述可编程逻辑元件和所述第一串并转换元件的成本较低，从而使得所述控制装置的成本较低。

由此可见，本申请实施例所提供的控制装置在应用于控制服务器的散热装置时，不仅可以实现散热装置中多个散热元件的独立控制，还成本较低。

需要说明的是，相较于所述可编程元件输出的信号直接输出给所述散热元件，本申请实施例中所述可编程逻辑元件输出的信号经所述第一串并转换元件输出给所述散热元件，可以减少所述可编程逻辑元件的引脚数量，减小所述可编程逻辑元件的成本，从而进一步降低所述控制装置的成本。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述可编程逻辑元件包括：第一移位寄存器组、PWM信号控制器和第一并串转换元件；其中，所述第一移位寄存器组通过所述第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，输出给所述PWM信号控制器；所述PWM信号控制器对所述第一信号进行解析，生成多个并行的PWM信号；所述第一并串转换元件基于所述多个并行的PWM信号获得第一控制信号，以通过一路信号的形式输出多个并行的PWM信号给散热装置，其中一个PWM信号控制一个散热元件的转速。

需要说明的是，在本申请实施例中，本申请对所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器数量并不做限定，具体应用时，所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器的数量与所述散热元件的控制参数的控制精度有关，所述控制装置对所述散热元件的控制精度要求越高，所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器的数量越多。

具体的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一并串转换元件为将8路并行的输入信号转换成1路输出信号的并串转换器，以在将多路并行的输入信号转换成1路输出信号的基础上，保证所述第一并串转换元件的信号传输精度，减少信号损失；同理，所述第一串并转换器为将1路输入信号转换成8路并行的输出信号的串并转换器，以在将1路输入信号转换层8路并行的输出信号的基础上，保证所述第一串并转换器的信号传输精度，减少信号损失。

如图5所示，图5示出了本申请实施例所提供的控制装置用于控制包括8个散热元件的散热装置时，所述第一串并转换元件的输入信号和输出信号时序图，其中，FPGA-PWM-IN为可编程逻辑元件输出给第一串并转换元件的信号时序图，即第一控制信号的时序图，FPGA-PWM-OUT为所述第一串并转换元件输出给各散热元件的控制信号的时序图，即第二控制信号的时序图，FPGA-CLK-25Mhz为时钟信号，表征所述可编程逻辑元件与第一串并转换元件之间的信号传输线的信号传输频率，在图4所示的时序图中，可编程逻辑元件与第一串并转换元件之间的信号传输线的信号传输频率为25Mhz。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述可编程逻辑元件与所述第一串并转化元件之间的信号传输线的信号传输频率越高，所述可编程逻辑元件与所述第一串并转化元件之间的信号传输线传输信号速率越快。可选的，在本申请的一个实施例中，所述可编程逻辑元件与所述第一串并转化元件之间的信号传输线的信号传输频率的取值范围为25Mhz-50Mhz，包括端点值，但本申请对此并不做限定，只要所述可编程逻辑元件与所述第一串并转化元件之间的信号传输线的信号传输频率不大于所述第一串并转换元件的工作频率即可。

需要说明的是，为了保证所述散热装置的散热效果，在控制所述多个散热元件散热的过程中，还需要获取所述多个散热元件的实际转速信号，以基于所述多个散热元件的实际转速信号和目标转速信号，确定所述多个散热元件是否正常工作，其中，所述目标转速信号为在所述第二控制信号的控制下，所述散热元件正常工作时的转速信号。

因此，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图6所示，所述电子设备还包括：第二并串转换元件，用于获取所述散热装置中各散热元件的实际转速信号TACH，并转换成1路信号输出。在本申请实施例中，所述可编程逻辑元件还用于基于所述第二并串转换元件输出的串行信号，获得表征所述散热元件的实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过所述第一接口传输给所述基板管理控制器，以便于所述基板管理控制器获得所述散热元件的实际转速，确定所述散热元件是否在正常工作。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图7所示，所述可编程逻辑元件还包括：第二串并转换元件、测量转速元件和第二移位寄存器；其中，所述第二串并转换元件用于接收所述第二并串转换元件输出的串行信号，并转换成多路并行信号输出给所述测量转速元件；所述测量转速元件用于基于所述第二串并转换元件输出的并行信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式进行输出；所述第二移位寄存器组用于将所述测量转速元件输出的脉冲信号数量通过所述第一接口输出给所述基板管理控制器，以使得所述基板管理控制器获得所述散热元件的实际转速，确定所述散热元件是否在正常工作。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第二并串转换元件为将8路并行的输入信号转换成1路输出信号的并串转换器，以在将多路并行的输入信号转换成1路输出信号的基础上，保证所述第二并串转换元件的信号传输精度，减少信号传输损失；同理，所述第二串并转换器为将1路输入信号转换成8路并行的输出信号的串并转换器，以在将1路输入信号转换成多路输出信号的基础上，保证所述第二串并转换元件的信号传输精度，减少所述第二串并转换元件的信号传输损失。

具体的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图8所示，所述测量转速元件包括：信号选取元件和计算器，其中，所述信号选取元件用于分时选中所述第二串并转换元件输出的各并行信号进行输出；所述计算器用于基于所述信号选取元件输出的信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以获得各散热元件的实际转速，并以一路信号的形式进行输出给第二移位寄存器，通过所述第二移位寄存器输出经所述第一接口传输给所述基板管理控制器。

具体应用时，所述信号选取元件从所述第二串并转换元件输出的多路并行信号中，依次选择各散热元件对应的转速信号，输出给计算器，以通过计算器计算出表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量输出给第二移位寄存器组，通过所述第二移位寄存器组输出给基板管理控制器。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述计算器可以为计数器，用于计算单位时间内所述信号选取元件输出的信号中包括的脉冲信号数量，以使得所述基板管理控制器通过单位时间内所述信号选取元件输出的信号中包括的脉冲信号数量获得所述散热元件的转速信号；在本申请的另一个实施例中，所述计算器为计时器，用于计算所述信号选取元件输出的信号相邻两个脉冲信号之间的时间间隔，以使得所述基板管理控制器通过所述信号选取元件输出的信号中相邻两个脉冲信号之间的时间间隔获得所述散热元件的转速信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

如表1所示，表1示出了本申请实施例所提供的控制装置具体应用时，测量所述散热元件转速信号的精度。

需要说明的是，0.08％@50Mhz中的50Mhz为所述第二并串转换元件与所述可编程逻辑元件之间的信号传输线的信号传输频率。从表1可以看出，在一个测量周期内，当所述散热元件的转速频率为28.5khz时，如果所述第二并串转换元件与所述可编程逻辑元件之间的信号传输线的信号传输频率为50Mhz，本申请实施例所提供的控制装置的测量精度为2％，如果所述第二并串转换元件与所述可编程逻辑元件之间的信号传输线的信号传输频率为25Mhz，本申请实施例所提供的控制装置的测量精度为4％；当所述散热元件的转速频率为2.4khz时，如果所述第二并串转换元件与所述可编程逻辑元件之间的信号传输线的信号传输频率为50Mhz，本申请实施例所提供的控制装置的测量精度为0.08％，如果所述第二并串转换元件与所述可编程逻辑元件之间的信号传输线的信号传输频率为25Mhz，本申请实施例所提供的控制装置的测量精度为0.16％，测量精度较高。

由表1还可以看出，所述可编程逻辑元件与所述第二并串转换元件之间的信号传输线的信号传输频率越高，所述控制装置的测量精度越高，可选的，在本申请的一个实施例中，所述可编程逻辑元件与所述第二并串转换元件之间的信号传输线的信号传输频率取值范围为25Mhz-50Mhz，包括端点值，但本申请对此并不做限定，只要不超过第二并串转换元件的工作频率即可。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制装置还可以通过增加测量周期，取至少两个测量周期的平均结果，作为所述散热元件转速信号的测量结果，以提高测量精度。需要说明的是，在获取所述散热元件的转速信号的测量结果时，取的测量周期数越多，测量结果精度越高。

相应的，本申请实施例还提供了一种控制方法，应用于上述任一实施例所提供的控制装置。具体的，本申请实施例所提供的控制方法包括：通过基板管理控制器的第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，并对所述第一信号进行解析，生成第一控制信号输出给第一串并转换元件，以通过所述第一串并转换元件将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述第二控制信号与所述散热装置中的散热元件一一对应，用于控制所述散热装置中散热元件的转速。

可选的，所述散热元件为风扇，所述第二控制信号为PWM信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

本申请实施例提供的控制方法，先通过基板管理控制器输出对散热装置中各散热元件进行控制的第一信号，将第一信号解析成包括多个串行的第二控制信号的第一控制信号后，经第一串并转换元件转换成多个并行的第二控制信号，分别输出给各散热元件，以实现各散热元件的独立控制。

而且，本申请实施例提供的控制方法，先将基板管理控制器输出的第一信号解析成多个串行的第二控制信号后，再通过第一串并转换元件将多个串行的第二控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给各散热元件，可以解决基板管理控制器输出端口少，而多个散热元件独立控制需要的控制信号多的问题。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，通过基板管理控制器的第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，并对所述第一信号进行解析，生成第一控制信号输出给第一串并转换元件，以通过所述第一串并转换元件将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述第二控制信号与所述散热装置中的散热元件一一对应，用于控制所述散热装置中散热元件的转速包括：

通过所述第一接口获取所述基板管理控制器输出的第一信号，对所述第一信号进行解析，生成多个并行的PWM信号，基于所述多个并行的PWM信号获得第一控制信号，以通过一路信号的形式输出多个并行的PWM信号给第一串并转换元件，从而通过所述第一串并转换元件将所述第一控制信号转换成多个并行的第二控制信号输出给所述散热装置的散热元件，所述散热装置中散热元件的转速，其中一个PWM信号控制一个散热元件的转速。

需要说明的是，在本申请实施例中，本申请对所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器数量并不做限定，具体应用时，所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器的数量与所述散热元件的控制参数的控制精度有关，所述控制装置对所述散热元件的控制精度要求越高，所述第一移位寄存器组中包括的移位寄存器的数量越多。

还需要说明的是，为了保证所述散热装置的散热效果，在控制所述多个散热元件散热的过程中，还需要获取所述多个散热元件的实际转速信号，以基于所述多个散热元件的实际转速信号和目标转速信号，确定所述多个散热元件是否正常工作，其中，所述目标转速信号为在所述第二控制信号的控制下，所述散热元件正常工作时的转速信号。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：将第二并串转换元件基于所述散热装置中各散热元件的实际转速信号输出的一路串行信号转换成多路并行信号，基于该多路并行信号获得表征所述散热元件的实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过基板管理控制器的第一接口输出给所述基板管理控制器，以便于所述基板管理控制器确定所述散热装置的散热元件是否异常。

可选的，在本申请的一个实施例中，将第二并串转换元件基于所述散热装置中各散热元件的实际转速信号输出的一路串行信号转换成多路并行信号，基于该多路并行信号获得表征所述散热元件的实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过基板管理控制器的第一接口输出给所述基板管理控制器包括：

接收第二并串转换元件基于所述散热装置中各散热元件的实际转速信号输出的一路串行信号，转换成多路并行信号；

基于该多路并行信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以一路信号的形式通过基板管理控制器的第一接口输出给所述基板管理控制器，以使得所述基板管理控制器获得所述散热元件的实际转速，确定所述散热元件是否在正常工作。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，基于该多路并行信号，获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量包括：分时选中多路并行信号中各并行信号，基于各并行信号获得表征所述散热装置中各散热元件实际转速的脉冲信号数量，以获得各散热元件的实际转速。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述基板管理控制器基于至少两个测量周期内的所述脉冲信号数量，确定所述散热元件是否存在异常，以降低所述散热元件异常误判的概率，提高测量精度。

综上，本申请实施例所提供的控制装置和控制方法，在应用于控制服务器的散热装置时，不仅可以实现散热装置中多个散热元件的独立控制，还成本较低。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。