【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及服務(wù)器溫控，具體為基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法及液冷服務(wù)器。
技術(shù)介紹
1、隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)算能力提出了更高的要求。大量高密度服務(wù)器的部署使得散熱問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)因能耗高、散熱效率低，已難以滿(mǎn)足現(xiàn)代服務(wù)器的需求。液冷技術(shù)因其高效的散熱能力和節(jié)能效果逐漸成為數(shù)據(jù)中心的重要選擇。通過(guò)冷卻液直接接觸熱源，液冷技術(shù)能夠有效降低服務(wù)器運(yùn)行溫度，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和硬件壽命。
2、現(xiàn)有液冷技術(shù)雖然已有一定發(fā)展，但多集中于解決散熱效率和基礎(chǔ)冷卻問(wèn)題。通過(guò)冷卻液與硬件之間的高效換熱，現(xiàn)有技術(shù)能夠顯著降低服務(wù)器溫度，相比傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)有更高的能效比。另一方面，液冷系統(tǒng)的噪聲水平較低，在需要靜音運(yùn)行的場(chǎng)景下有明顯優(yōu)勢(shì)。此外，部分液冷系統(tǒng)通過(guò)基礎(chǔ)的溫控調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了不同負(fù)載條件下的冷卻優(yōu)化，滿(mǎn)足了中等密度數(shù)據(jù)中心的一般需求。
3、然而，現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)對(duì)復(fù)雜運(yùn)行場(chǎng)景時(shí)仍然存在顯著不足。首先，現(xiàn)有技術(shù)大多采用固定參數(shù)控制冷卻液流量和目標(biāo)溫度，難以動(dòng)態(tài)適應(yīng)負(fù)載變化的需求，導(dǎo)致過(guò)冷或過(guò)熱現(xiàn)象頻繁發(fā)生。其次，現(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)實(shí)時(shí)硬件溫度觸發(fā)調(diào)控，缺乏對(duì)溫升趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，往往在溫度接近臨界值時(shí)才采取措施，調(diào)控響應(yīng)滯后，容易引發(fā)硬件性能波動(dòng)或熱損傷。此外，集中式控制架構(gòu)的系統(tǒng)在高密度服務(wù)器場(chǎng)景下響應(yīng)速度受限，易出現(xiàn)延遲和瓶頸，無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜溫控需求。最后，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)離線(xiàn)場(chǎng)景的支持不足，依賴(lài)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，離線(xiàn)情況下難以實(shí)現(xiàn)溫控功能，嚴(yán)重制約了液冷技術(shù)在無(wú)人值守站
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供了基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法及液冷服務(wù)器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中液冷服務(wù)器溫控系統(tǒng)無(wú)法動(dòng)態(tài)適應(yīng)負(fù)載變化、缺乏升溫趨勢(shì)預(yù)測(cè)、集中式控制架構(gòu)響應(yīng)速度慢以及對(duì)離線(xiàn)場(chǎng)景支持不足的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，包括以下步驟：
3、數(shù)據(jù)采集：通過(guò)嵌入式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊采集液冷服務(wù)器的硬件溫度數(shù)據(jù)和任務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)；
4、溫度預(yù)測(cè)：基于所述硬件溫度數(shù)據(jù)和任務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)，利用預(yù)測(cè)算法分析未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)服務(wù)器的溫度變化趨勢(shì)；
5、調(diào)控決策：根據(jù)所述溫度變化趨勢(shì)，生成用于調(diào)節(jié)冷卻液流量和冷卻液目標(biāo)溫度的調(diào)控參數(shù)；
6、執(zhí)行控制：通過(guò)分布式控制單元接收所述調(diào)控參數(shù)并獨(dú)立執(zhí)行冷卻液流量和目標(biāo)溫度的調(diào)整；
7、故障檢測(cè)與回路切換：實(shí)時(shí)檢測(cè)冷卻回路的運(yùn)行狀態(tài)，在冷卻回路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換至備用冷卻回路；
8、離線(xiàn)運(yùn)行支持：在服務(wù)器離線(xiàn)場(chǎng)景下，通過(guò)本地部署的溫控模塊完成數(shù)據(jù)采集、溫度預(yù)測(cè)、調(diào)控決策及執(zhí)行控制。
9、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集步驟中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以下數(shù)據(jù)：
10、服務(wù)器關(guān)鍵硬件的溫度數(shù)據(jù)，包括cpu、gpu和內(nèi)存的溫度；
11、服務(wù)器任務(wù)負(fù)載信息，包括cpu占用率、gpu隊(duì)列長(zhǎng)度和內(nèi)存帶寬使用率。
12、優(yōu)選的，所述溫度預(yù)測(cè)步驟包括以下步驟：
13、對(duì)實(shí)時(shí)采集的硬件溫度數(shù)據(jù)和任務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括去除噪聲、規(guī)范化處理以及基于時(shí)間序列的特征提取；
14、將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)輸入溫度預(yù)測(cè)模型，所述預(yù)測(cè)模型基于時(shí)間序列算法構(gòu)建，并結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)服務(wù)器的溫升特性；
15、預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的溫度變化趨勢(shì)，所述趨勢(shì)包括溫度變化的方向以及溫度變化的幅度；
16、將預(yù)測(cè)結(jié)果提供至調(diào)控決策模塊，用于提前調(diào)整冷卻液的流量和目標(biāo)溫度。
17、優(yōu)選的，所述調(diào)控決策步驟中，根據(jù)預(yù)測(cè)的溫度變化趨勢(shì)和服務(wù)器的安全溫度區(qū)間計(jì)算冷卻液流量和目標(biāo)溫度的調(diào)控參數(shù)，其中所述調(diào)控參數(shù)滿(mǎn)足以下條件：
18、冷卻液流量隨溫度上升趨勢(shì)增大；
19、冷卻液目標(biāo)溫度隨溫度變化方向動(dòng)態(tài)調(diào)整，以保持服務(wù)器運(yùn)行溫度在所述安全溫度區(qū)間內(nèi)。
20、優(yōu)選的，所述執(zhí)行控制步驟中，每臺(tái)服務(wù)器通過(guò)分布式控制單元獨(dú)立完成對(duì)冷卻液流量的調(diào)節(jié)和目標(biāo)溫度的調(diào)整，所述分布式控制單元包括：
21、冷卻泵調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)冷卻液流速；
22、溫度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)冷卻液的換熱效率。
23、優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)與回路切換步驟包括：
24、通過(guò)冷卻回路中的流量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻液的流速，當(dāng)檢測(cè)到流速低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，系統(tǒng)判定冷卻回路發(fā)生故障；
25、結(jié)合溫度傳感器數(shù)據(jù)驗(yàn)證故障情況，包括檢測(cè)冷卻液流速異常是否引發(fā)服務(wù)器溫度超限，確保故障判斷的準(zhǔn)確性；
26、在確認(rèn)冷卻回路故障后，向備用冷卻回路發(fā)送啟動(dòng)指令，所述備用冷卻回路與主冷卻回路通過(guò)電控閥門(mén)連接；
27、執(zhí)行回路切換操作，電控閥門(mén)關(guān)閉主冷卻回路并打開(kāi)備用冷卻回路，確保冷卻液流動(dòng)的連續(xù)性；
28、切換完成后，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)備用冷卻回路的運(yùn)行狀態(tài)，包括流速和溫度，確保備用回路運(yùn)行正常并滿(mǎn)足服務(wù)器的散熱需求；
29、其中，所述回路切換操作的完成時(shí)間不超過(guò)100毫秒，以避免因故障導(dǎo)致服務(wù)器過(guò)熱。
30、優(yōu)選的，所述執(zhí)行回路切換操作包括以下步驟：
31、在主冷卻回路出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉主冷卻回路的冷卻液流動(dòng)通道，并同時(shí)打開(kāi)備用冷卻回路的冷卻液通道；
32、所述切換通過(guò)設(shè)置在冷卻回路上的電控閥門(mén)實(shí)現(xiàn)，電控閥門(mén)的啟閉動(dòng)作由流量傳感器觸發(fā)的切換指令控制；
33、在切換過(guò)程中，系統(tǒng)保持冷卻液流速連續(xù)性，避免因流速中斷造成服務(wù)器過(guò)熱；
34、切換完成后，系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)備用回路的流速和冷卻效果，判斷備用回路是否運(yùn)行正常，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整冷卻參數(shù)；
35、如果備用回路無(wú)法正常工作，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并可選擇降低服務(wù)器的任務(wù)負(fù)載，以減小散熱需求；
36、所述備用回路在正常運(yùn)行時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，與主回路通過(guò)共享的冷卻液循環(huán)管道連接，以減少系統(tǒng)資源占用。
37、優(yōu)選的，所述離線(xiàn)運(yùn)行支持步驟中，溫控模塊在服務(wù)器與外部通信中斷的情況下，通過(guò)本地嵌入式軟件獨(dú)立完成以下操作：
38、數(shù)據(jù)采集；
39、溫度預(yù)測(cè)；
40、調(diào)控決策；
41、執(zhí)行控制。
42、本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種液冷服務(wù)器，包括：
43、嵌入式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊，用于采集服務(wù)器硬件溫度數(shù)據(jù)和任務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)；
44、本地智能調(diào)控模塊，用于基于所述硬件溫度數(shù)據(jù)和任務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)溫度變化趨勢(shì)并生成調(diào)控參數(shù)；
45、分布式控制單元，用于獨(dú)立執(zhí)行冷卻液流量和目標(biāo)溫度的調(diào)節(jié)；
46、冷卻回路模塊，包括主冷卻回路和備用冷卻回路，其中主冷卻回路發(fā)生故障時(shí)通過(guò)電控閥門(mén)切換至備用冷卻回路；
47、本地離線(xiàn)溫控模塊，用于在離線(xiàn)場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)溫控操本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集步驟中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以下數(shù)據(jù)：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述溫度預(yù)測(cè)步驟包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述調(diào)控決策步驟中，根據(jù)預(yù)測(cè)的溫度變化趨勢(shì)和服務(wù)器的安全溫度區(qū)間計(jì)算冷卻液流量和目標(biāo)溫度的調(diào)控參數(shù)，其中所述調(diào)控參數(shù)滿(mǎn)足以下條件：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述執(zhí)行控制步驟中，每臺(tái)服務(wù)器通過(guò)分布式控制單元獨(dú)立完成對(duì)冷卻液流量的調(diào)節(jié)和目標(biāo)溫度的調(diào)整，所述分布式控制單元包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述故障檢測(cè)與回路切換步驟包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述執(zhí)行回路切換操作包括
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述離線(xiàn)運(yùn)行支持步驟中，溫控模塊在服務(wù)器與外部通信中斷的情況下，通過(guò)本地嵌入式軟件獨(dú)立完成以下操作：
9.一種液冷服務(wù)器，使用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種液冷服務(wù)器，其特征在于，所述冷卻回路模塊包括主冷卻回路和備用冷卻回路，所述主冷卻回路與備用冷卻回路的連接及切換通過(guò)以下裝置實(shí)現(xiàn)包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集步驟中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以下數(shù)據(jù)：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述溫度預(yù)測(cè)步驟包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述調(diào)控決策步驟中，根據(jù)預(yù)測(cè)的溫度變化趨勢(shì)和服務(wù)器的安全溫度區(qū)間計(jì)算冷卻液流量和目標(biāo)溫度的調(diào)控參數(shù)，其中所述調(diào)控參數(shù)滿(mǎn)足以下條件：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于本地軟件監(jiān)控的液冷服務(wù)器智能溫控方法，其特征在于，所述執(zhí)行控制步驟中，每臺(tái)服務(wù)器通過(guò)分布式控制單元獨(dú)立完成對(duì)冷卻液流量的調(diào)節(jié)和目標(biāo)溫度的調(diào)整，所述分布式控制單元...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李紅明，孫德寶，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京億安天下科技股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
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