[發明專利]計算設備的自適應冷卻

在審

• 申請號: 201580048966.5
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN106716296A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: S·詹姆斯;劉劼;B·雅努斯;G·J·麥克尼格特;R·比安基尼
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;H05K7/20;G05B15/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

背景技術

諸如數據中心、服務器場等大型服務器設施使用大量的電力來運行服務器和其他設備。這又導致設備生成大量的熱量。因此，服務器設施經常使用各種冷卻機構來控制服務器溫度。

發明內容

提供本發明內容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進一步描述的概念的選擇。本發明內容不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。

本描述總體上涉及計算設備的熱管理。一個示例是一種包括硬件處理單元和存儲指令的硬件存儲設備的系統。當指令由硬件處理單元執行時，指令可以引起硬件處理單元在各個時間測量與計算設備相關聯的冷卻狀態。計算設備可以具有各種硬件資源，包括處理器、存儲器設備和存儲設備。指令還可以引起硬件處理單元在各個時間確定計算設備的硬件利用狀態，硬件利用狀態包括與處理器相關聯的處理器利用狀態、與存儲器設備相關聯的存儲器利用狀態、以及與存儲設備相關聯的存儲利用狀態。指令還可以引起硬件處理單元測量在冷卻狀態和硬件利用狀態下的操作對計算設備的熱影響，并且根據冷卻狀態和硬件利用狀態對熱影響進行建模。

另一個示例是一種包括硬件處理單元和存儲指令的硬件存儲設備的系統。當指令由硬件處理單元執行時，指令可以引起硬件處理單元確定與計算設備相關聯的冷卻狀態。計算設備可以具有硬件資源，硬件資源包括處理器和另一硬件資源。指令還可以引起硬件處理單元確定計算設備的硬件利用狀態，硬件利用狀態包括處理器利用狀態和與另一硬件資源相關聯的另一硬件利用狀態。指令還可以引起硬件處理單元估計在冷卻狀態和硬件利用狀態下的操作對計算設備的熱影響。

另一個示例包括一種可以由計算設備執行的方法或技術。該示例包括確定與具有硬件資源的計算設備相關聯的冷卻狀態，硬件資源包括處理器以及存儲器設備、存儲設備或網絡設備中的至少一項。該示例還包括標識用于計算設備的程序配置。程序配置包括與第二可執行程序同時地在計算設備上運行的第一可執行程序。該示例還包括確定程序配置的硬件利用特性。硬件利用特性包括程序配置的處理器利用特性和數據傳送特性。數據傳送特性可以反映由存儲器設備、存儲設備或網絡設備進行的數據傳送。該示例還包括估計當計算設備在冷卻狀態下時操作程序配置對計算設備的熱影響。

附圖說明

參考附圖描述具體實施方式。在附圖中，附圖標記的最左邊的數字標識附圖標記首次出現的附圖。在說明書和附圖中的不同實例中使用相似的附圖標記可以指示相似或相同的項目。

圖1示出了與本概念的一些實現一致的示例計算設備。

圖2示出了與本概念的一些實現一致的用于多個計算設備的示例殼體。

圖3示出了與本概念的一些實現一致的示例服務器設施配置。

圖4示出了與本概念的一些實現一致的示例環境。

圖5、圖7和圖8示出了與本概念的一些實現一致的示例方法或技術。

圖6、圖9和圖10示出了與本概念的一些實現一致的示例數據結構。

具體實施方式

概述

用于計算設備的冷卻機構通常以反應性方式使用，例如，在激活給定冷卻資源之前等待直到溫度達到規定的值。此外，某些工作負荷配置可能比其他工作負荷傾向于生成更多的熱量，并且哪些工作負荷配置將生成最多的熱量不總是清楚的。因此，可能難以采取搶先措施以避免使計算設備或相關聯的設備過熱。

此外，從能量消耗的觀點來看，以反應性方式使用冷卻資源可能是相當低效的。例如，在一些情況下，能量消耗可能作為風扇速度的三次函數上升。當使用靜態溫度閾值以用于打開風扇時，風扇通常需要以相對高的速度運行以適應熱密集型工作負荷的突發。因此，檢測熱密集工作負荷并且使用自適應熱管理技術以在檢測到熱密集型工作負荷時以相對較慢的速度較早地打開風扇可能是有益的。這可以具有隨時間使風扇速度平滑的效果，而不是具有高風扇速度的突發和伴隨的高能量使用。這對于個體計算設備風扇以及冷卻多個計算設備的風扇(例如在諸如服務器設施的建筑物中)都是如此。

另外，反應性冷卻方法傾向于非常保守，以設定用于打開風扇或其它冷卻資源的相對低的溫度閾值。這是因為在當給定冷卻資源被打開時與當冷卻資源開始起作用時之間往往存在滯后。例如，服務器設施中的空氣處理機可能需要幾分鐘來在給定服務器容器處將溫度降低顯著的量(例如，5攝氏度)。