一种优化液冷服务器漏液保护的系统、方法及装置

技术领域

本发明属于服务器液冷技术领域，具体涉及一种优化液冷服务器漏液保护的系统、方法及装置。

背景技术

随着网络的发展，数据量处理需求越来越大，服务器的性能要求越来越高，随之而来的服务器功耗呈直线上升的趋势，服务器散热的发展也从最初的在发热器件上使用散热片到在散热片上增加风扇，以便服务器系统能够维持在稳定的工作温度。而到目前，风冷散热方式已经无法满足当今的散热需求，液冷散热应用而生，液冷系统能高效的将高热量的核心发热芯片的热量带走，液冷系统具有散热效率高，节省能耗以及降低散热系统噪音的优点。

液冷散热时需泵浦推动散热介质在液冷管路中循环，会对液冷管路形成液压，存在漏液的风险，一旦漏液会出现短路的风险。因此，服务器液冷系统都存在漏液监控，现有的漏液监控通过BMC进行，此种采用BMC的漏液监控方式，具有如下缺点：

一是BMC进行漏液监测反应时间长，一旦发生漏液，会有数百毫秒到数秒的反应时间，会对服务器主板造成无法复原的短路损害；二是BMC本身就是服务器系统的一部分，BMC无法关闭自己所在板的所有电源，因为BMC运行也需要电源，因而服务器系统仍然存在短路风险；三是现有监控方式中，BMC与液冷系统管路监控同位于服务器主板上，漏液发生时，BMC同样有被漏液波及的几率，而BMC一旦被漏液波及自身将无法正常工作，更无法保护其他器件。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种优化液冷服务器漏液保护的系统、方法及装置，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述现有采用进行服务器液冷监控的机制反应时间长，BMC在漏液发生时无法关闭自己的电源，也容易被漏液波及，从而导致漏液监控失效的缺陷，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的系统、方法及装置，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的系统，包括服务器主板和背板，服务器主板与背板通过连接卡连接；

服务器主板上置有液冷循环管路和BMC；液冷循环管路外侧缠绕有漏液侦测线缆，漏液侦测线缆形成漏液侦测环路；

背板上置有CPLD；

连接卡上设置有供电开关，供电开关与服务器主板连接；

CPLD接收BMC的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，侦测液冷循环管路是否发生漏液，当发生漏液时，控制供电开关关闭，停止向服务器主板供电。

进一步地，服务器主板上还设置有功能模块，功能模块与循环液冷管路贴合设置。功能模块指的是服务器主板上的发热器件。

进一步地，功能模块包括CPU及内存。功能模块包括但不限于CPU和内存，还包括电源芯片。

进一步地，CPLD包括节点电源控制单元；

节点电源控制单元连接有漏液仿真触发单元和漏液侦测单元；

漏液仿真触发单元接收到BMC的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并在接收到BMC的解除漏液仿真命令后，停止向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号；

漏液侦测单元接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果，判断侦测液冷循环管路是否发生漏液，并将漏液侦测结果存储到CPLD的寄存器；

节点电源控制单元根据漏液侦测结果控制供电开关的开闭。CPLD的节点电源控制单元通过供电开关可以在奈秒级的时间内对侦测发生漏液的服务器主板关断电源，从而执行保护，避免了单独采用BMC时数百毫秒到数秒的反应空窗期，很大程度上降低了漏液对服务器主板造成的影响。

进一步地，服务器主板上还设置有节点在位信号线，节点在位信号线通过连接卡与CPLD连接；

节点电源控制单元还通过节点在位信号线侦测服务器主板是否在位。CPLD控制关断发生漏液的服务器主板电源的同时，还锁定该服务器主板电源的关闭状态，用户无法通过按电源按钮的方式重启服务器系统，此方法能确保漏液的服务器主板板卡不会因用户的不当操作造成更大的损坏；要解除此状态，用户必须将漏液服务器主板板卡拔出，CPLD才会解除服务器主板的断电锁定状态；节点在位信号线就是用来检测漏液服务器主板是否被拔出，进而判断是否解除服务器主板的断电锁定状态。

第二方面，本发明提供一种基于上述第一方面的优化液冷服务器漏液保护的方法，包括如下步骤：

S1.在背板上设置CPLD，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD通过连接卡与服务器主板连接；

S2.CPLD接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；

S3.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源。

进一步地，步骤S2具体步骤如下：

S21.BMC通过I2C总线向CPLD发送漏液仿真命令；

S22.CPLD接收BMC的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号侦测液冷循环管路是否发送漏液；

S23.CPLD接收漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储到CPLD寄存器；

S24.BMC通过CPLD寄存器读取到漏液侦测结果后，通过I2C总线向CPLD发送解除漏液仿真命令；

S25.CPLD接收BMC的解除漏液仿真命令后，停止向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号。BMC向CPLD发送及解除漏液仿真命令，控制漏液监控的启停。CPLD控制漏液仿真的进行，并接收漏液侦测结果，在发生漏液时，通过供电开关快速关断服务器主板电源，启动保护。

进一步地，步骤S3具体步骤如下：

S31.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液；

若是，进入步骤S32；

若否，返回步骤S31；

S32.CPLD控制供电开关停止向服务器主板供电，并锁定服务器主板的电源关闭状态直至服务器主板更换。CPLD的供电开关可以在奈秒级的时间内对侦测发生漏液的服务器主板关断电源，从而执行保护，避免了采用BMC时数百毫秒到数秒的反应空窗期，很大程度上降低了漏液对服务器主板造成的影响。

进一步地，步骤S32步骤如下：

S321.CPLD控制连接卡上的供电开关关闭，停止向服务器主板供电；

S322.CPLD锁定服务器主板电源关闭状态；

S323.CPLD通过服务器主板的节点在位信号检测是否更换服务器主板；

若是，进入步骤S324；

若否，返回步骤S323；

S324.CPLD解除服务器主板电源关闭状态，返回步骤S2。CPLD锁定服务器主板电源关闭状态时，用户无法通过按电源按钮的方式重启服务器系统，此方法能确保漏液的服务器主板板卡不会因用户的不当操作造成更大的损坏；要解除此状态，用户必须将漏液板卡拔出，CPLD才会解除漏液服务器主板的断电锁定状态。

第三方面，提供一种优化液冷服务器漏液保护的装置，包括CPLD设置模块和CPLD；

CPLD包括节点电源控制单元、漏液仿真触发单元和漏液侦测单元；

CPLD设置模块，用于在背板上设置CPLD，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD通过连接卡与服务器主板连接；

漏液仿真触发单元，用于接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；

漏液侦测单元，用于接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储在CPLD寄存器；

节点电源控制单元，用于根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源。

进一步地，节点电源控制单元，还用于在发生漏液时，通过服务器主板在位线信号检测是否更换服务器主板，并在未更改服务器主板时，锁定服务器主板电源关闭状态。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的优化液冷服务器漏液保护的系统、方法及装置，通过CPLD实现服务器液冷循环管路漏液的快速响应，消除BMC反应时间慢带来的短路安全隐患，同时CPLD设置独立的背板上，从而使得漏液侦测未收到漏液影响，避免了失去漏液保护功能的风险；通过CPLD可关闭发生漏液的服务器主板的所有电源，消除原有BMC无法关闭自身电源的风险，同时，降低了原有BMC的负载，将BMC从液冷循环管路的漏液检测中解放出来，专注于其他工作。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明的优化液冷服务器漏液保护的系统示意图。

图2是本发明的优化液冷服务器漏液保护的方法流程示意图一。

图3是本发明的优化液冷服务器漏液保护的方法流程示意图二。

图4是本发明的优化液冷服务器漏液保护的方法流程示意图三。

图5是本发明的优化液冷服务器漏液保护的装置示意图。

图中，1-服务器主板；2-背板；3-连接卡；4-BMC；5-漏液侦测线缆；6-CPLD；6.1-节点电源控制单元；6.2-漏液仿真触发单元；6.3-漏液侦测单元；7-供电开关；8-节点在位信号线；9-CPLD设置模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

CPLD，是Complex Programmable Logic Device的简称，复杂可编程逻辑器件。

BMC，是Board Management Controller的简称，基板管理控制器。

实施例1：

如图1所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的系统，包括服务器主板1和背板2，服务器主板1与背板2通过连接卡3连接；

服务器主板1上置有液冷循环管路和BMC 4；液冷循环管路外侧缠绕有漏液侦测线缆5，漏液侦测线缆5形成漏液侦测环路；

背板2上置有CPLD 6；

连接卡3上设置有供电开关7，供电开关7与服务器主板1连接；

CPLD 6接收BMC4的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆5发送漏液仿真信号，侦测液冷循环管路是否发生漏液，当发生漏液时，控制供电开关7关闭，停止向服务器主板1供电。

漏液侦测线缆5在服务器主板1上形成一回路，并连接有侦测电源，正常状态时此回路为开路，发生漏液时，当液体流到漏液侦测线缆5会使此回路成为短路。

本发明提供的优化液冷服务器漏液保护的系统，通过CPLD实现服务器液冷循环管路漏液的快速响应，消除BMC反应时间慢带来的短路安全隐患，同时CPLD设置独立的背板上，从而使得漏液侦测未收到漏液影响，避免了失去漏液保护功能的风险；通过CPLD可关闭发生漏液的服务器主板的所有电源，消除原有BMC无法关闭自身电源的风险，同时，降低了原有BMC的负载，将BMC从液冷循环管路的漏液检测中解放出来，专注于其他工作。

实施例2：

如图1所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的系统，包括服务器主板1和背板2，服务器主板1与背板2通过连接卡3连接；

服务器主板1上置有液冷循环管路和BMC 4；液冷循环管路外侧缠绕有漏液侦测线缆5，漏液侦测线缆5形成漏液侦测环路；服务器主板1上还设置有功能模块，功能模块与循环液冷管路贴合设置；功能模块指的是服务器主板上的发热器件，以两路服务器为例，具有两个CPU和两组内存，液冷循环管路需要与两个CPU及两组内存均贴合设置，以对CPU和内存进行降温；漏液侦测线缆5在服务器主板1上形成一回路，并连接有侦测电源，正常状态时此回路为开路，发生漏液时，当液体流到漏液侦测线缆5会使此回路成为短路；

背板2上置有CPLD 6；

连接卡3上设置有供电开关7，供电开关7与服务器主板1连接；

CPLD 6接收BMC4的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆5发送漏液仿真信号，侦测液冷循环管路是否发生漏液，当发生漏液时，控制供电开关7关闭，停止向服务器主板1供电；

CPLD 6包括节点电源控制单元6.1；

节点电源控制单元6.1连接有漏液仿真触发单元6.2和漏液侦测单元6.3；

漏液仿真触发单元6.2接收到BMC 4的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆5发送漏液仿真信号，并在接收到BMC 4的解除漏液仿真命令后，停止向漏液侦测线缆5发送漏液仿真信号；

漏液侦测单元6.3接收漏液侦测线缆5返回的漏液侦测结果，判断侦测液冷循环管路是否发生漏液，并将漏液侦测结果存储到CPLD的寄存器；

节点电源控制单元6.1根据漏液侦测结果控制供电开关7的开闭；CPLD 1的节点电源控制单元6.1通过供电开关7可以在奈秒级的时间内对侦测发生漏液的服务器主板1关断电源，从而执行保护，避免了单独采用BMC 4时数百毫秒到数秒的反应空窗期，很大程度上降低了漏液对服务器主板1造成的影响；

服务器主板1上还设置有节点在位信号线8，节点在位信号线8通过连接卡3与CPLD6连接；

节点电源控制单元6.1还通过节点在位信号线8侦测服务器主板1是否在位；CPLD6控制关断发生漏液的服务器主板1电源的同时，还锁定该服务器主板1电源的关闭状态，用户无法通过按电源按钮的方式重启服务器系统，此方法能确保漏液的服务器主板1板卡不会因用户的不当操作造成更大的损坏；要解除此状态，用户必须将漏液服务器主板1板卡拔出，CPLD 1才会解除服务器主板1的断电锁定状态；节点在位信号线8就是用来检测漏液服务器主板1是否被拔出，进而判断是否解除服务器主板1的断电锁定状态；

连接卡3和背板2不是发热源，因此不需也并未被液冷循环管路覆盖，从而在连接卡3上的供电开关7和背板2上的CPLD 6均不会受到服务器主板1漏液事件的影响，可确保本发明的漏液侦测的安全性和可靠性。

实施例3：

如图2所示，本发明提供一种基于上述实施例1或实施例2的优化液冷服务器漏液保护的方法，包括如下步骤：

S1.在背板上设置CPLD，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD通过连接卡与服务器主板连接；

S2.CPLD接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；

S3.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源。

本发明提供的优化液冷服务器漏液保护的方法，通过CPLD实现服务器液冷循环管路漏液的快速响应，消除BMC反应时间慢带来的短路安全隐患，同时CPLD设置独立的背板上，从而使得漏液侦测未收到漏液影响，避免了失去漏液保护功能的风险；通过CPLD可关闭发生漏液的服务器主板的所有电源，消除原有BMC无法关闭自身电源的风险，同时，降低了原有BMC的负载，将BMC从液冷循环管路的漏液检测中解放出来，专注于其他工作。

实施例4：

如图3所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的方法，包括如下步骤：

S1.在背板上设置CPLD，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD通过连接卡与服务器主板连接；供电开关是发生漏液时，CPLD用来控制服务器主板断电的连接；

S2.CPLD接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；具体步骤如下：

S21.BMC通过I2C总线向CPLD发送漏液仿真命令；

S22.CPLD接收BMC的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号侦测液冷循环管路是否发送漏液；

S23.CPLD接收漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储到CPLD寄存器；

S24.BMC通过CPLD寄存器读取到漏液侦测结果后，通过I2C总线向CPLD发送解除漏液仿真命令；

S25.CPLD接收BMC的解除漏液仿真命令后，停止向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号；BMC向CPLD发送及解除漏液仿真命令，控制漏液监控的启停。

CPLD控制漏液仿真的进行，并接收漏液侦测结果，在发生漏液时，通过供电开关快速关断服务器主板电源，启动保护；

S3.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源；具体步骤如下：

S31.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液；

若是，进入步骤S32；

若否，返回步骤S31；

S32.CPLD控制供电开关停止向服务器主板供电，并锁定服务器主板的电源关闭状态直至服务器主板更换；CPLD的供电开关可以在奈秒级的时间内对侦测发生漏液的服务器主板关断电源，从而执行保护，避免了采用BMC时数百毫秒到数秒的反应空窗期，很大程度上降低了漏液对服务器主板造成的影响。

实施例5：

如图4所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的方法，包括如下步骤：

S1.在背板上设置CPLD，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD通过连接卡与服务器主板连接；供电开关是发生漏液时，CPLD用来控制服务器主板断电的连接；

S2.CPLD接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；具体步骤如下：

S21.BMC通过I2C总线向CPLD发送漏液仿真命令；

S22.CPLD接收BMC的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号侦测液冷循环管路是否发送漏液；

S23.CPLD接收漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储到CPLD寄存器；

S24.BMC通过CPLD寄存器读取到漏液侦测结果后，通过I2C总线向CPLD发送解除漏液仿真命令；

S25.CPLD接收BMC的解除漏液仿真命令后，停止向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号；BMC向CPLD发送及解除漏液仿真命令，控制漏液监控的启停。

CPLD控制漏液仿真的进行，并接收漏液侦测结果，在发生漏液时，通过供电开关快速关断服务器主板电源，启动保护；

S3.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源；具体步骤如下：

S31.CPLD根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液；

若是，进入步骤S32；

若否，返回步骤S31；

S32.CPLD控制供电开关停止向服务器主板供电，并锁定服务器主板的电源关闭状态直至服务器主板更换；CPLD的供电开关可以在奈秒级的时间内对侦测发生漏液的服务器主板关断电源，从而执行保护，避免了采用BMC时数百毫秒到数秒的反应空窗期，很大程度上降低了漏液对服务器主板造成的影响；步骤如下：

S321.CPLD控制连接卡上的供电开关关闭，停止向服务器主板供电；

S322.CPLD锁定服务器主板电源关闭状态；

S323.CPLD通过服务器主板的节点在位信号检测是否更换服务器主板；

若是，进入步骤S324；

若否，返回步骤S323；

S324.CPLD解除服务器主板电源关闭状态，返回步骤S2；CPLD锁定服务器主板电源关闭状态时，用户无法通过按电源按钮的方式重启服务器系统，此方法能确保漏液的服务器主板板卡不会因用户的不当操作造成更大的损坏；要解除此状态，用户必须将漏液服务器主板板卡拔出，CPLD才会解除漏液服务器主板的断电锁定状态。

实施例6：

如图5所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的装置，包括CPLD设置模块9和CPLD 6，CPLD 6包括节点电源控制单元6.1、漏液仿真触发单元6.2和漏液侦测单元6.3；

CPLD设置模块9，用于在背板上设置CPLD 6，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD 6通过连接卡与服务器主板连接；供电开关是发生漏液时，CPLD用来控制服务器主板断电的连接；

漏液仿真触发单元6.2，用于接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；

漏液侦测单元6.3，用于接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储在CPLD寄存器；

节点电源控制单元6.1，用于根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源。

本发明提供的优化液冷服务器漏液保护的装置，通过CPLD实现服务器液冷循环管路漏液的快速响应，消除BMC反应时间慢带来的短路安全隐患，同时CPLD设置独立的背板上，从而使得漏液侦测未收到漏液影响，避免了失去漏液保护功能的风险；通过CPLD可关闭发生漏液的服务器主板的所有电源，消除原有BMC无法关闭自身电源的风险，同时，降低了原有BMC的负载，将BMC从液冷循环管路的漏液检测中解放出来，专注于其他工作。

实施例7：

如图5所示，本发明提供一种优化液冷服务器漏液保护的装置，包括CPLD设置模块9和CPLD 6；

CPLD 6包括节点电源控制单元6.1、漏液仿真触发单元6.2和漏液侦测单元6.3；

CPLD设置模块9，用于在背板上设置CPLD 6，在连接卡上设置供电开关，并设置CPLD 6通过连接卡与服务器主板连接；供电开关是发生漏液时，CPLD用来控制服务器主板断电的连接；

漏液仿真触发单元6.2，用于接收BMC发送的漏液仿真命令后，向漏液侦测线缆发送漏液仿真信号，并接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果；

漏液侦测单元6.3，用于接收漏液侦测线缆返回的漏液侦测结果，并将漏液侦测结果存储在CPLD寄存器；

节点电源控制单元6.1，用于根据漏液侦测结果判断液冷循环管路是否发生漏液，并在发生漏液时，通过供电开关关闭服务器主板电源；还用于在发生漏液时，通过服务器主板在位线信号检测是否更换服务器主板，并在未更改服务器主板时，锁定服务器主板电源关闭状态。CPLD锁定服务器主板电源关闭状态时，用户无法通过按电源按钮的方式重启服务器系统，此方法能确保漏液的服务器主板板卡不会因用户的不当操作造成更大的损坏；要解除此状态，用户必须将漏液板卡拔出，CPLD才会解除漏液服务器主板的断电锁定状态。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。