讓服務(wù)器開機(jī)遠(yuǎn)離飛機(jī)起飛！浪潮信息首創(chuàng)3秒智能控溫技術(shù)，降噪30.4%

北京2024年8月15日?/美通社/ -- 目前數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員部署服務(wù)器時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到服務(wù)器開機(jī)噪音極大，開機(jī)聲浪仿佛"飛機(jī)起飛"，明明剛開機(jī)，服務(wù)器內(nèi)部各個(gè)部件還未完全上電，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為什么要拉滿？而且，伴隨著風(fēng)扇的呼嘯聲，服務(wù)器啟動(dòng)"龜速"，開機(jī)時(shí)間要3、5分鐘甚至更久，嚴(yán)重影響了服務(wù)器運(yùn)維部署效率。

通過(guò)BMC Linux/RTOS異構(gòu)雙系統(tǒng)并行管理技術(shù)，浪潮信息首創(chuàng)「開機(jī)3秒智能控溫技術(shù)」，能夠在服務(wù)器上電后，BMC的Linux系統(tǒng)啟動(dòng)之前，3秒內(nèi)即時(shí)接管風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)控策略，通過(guò)實(shí)時(shí)感知環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度與散熱的動(dòng)態(tài)把控，噪音比優(yōu)化前最大下降30.4%，提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)維體驗(yàn)，開機(jī)功耗相比傳統(tǒng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速拉滿策略也可降低一半以上。同時(shí)，通過(guò)BMC RTOS系統(tǒng)與Linux系統(tǒng)的同時(shí)啟動(dòng)，及BIOS系統(tǒng)優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)上電即開機(jī)，開機(jī)時(shí)間縮短一半以上，減少時(shí)間敏感型業(yè)務(wù)部署上線時(shí)間，有效降低因?yàn)檫\(yùn)維重啟服務(wù)器對(duì)于業(yè)務(wù)的不良影響。

浪潮信息首創(chuàng)服務(wù)器開機(jī)3秒智能控溫技術(shù)

服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且風(fēng)扇噪音過(guò)高的癥結(jié)在于，服務(wù)器傳統(tǒng)控溫策略中為了盡可能滿足散熱安全性要求，上電之后會(huì)以覆蓋最大配置的方式來(lái)進(jìn)行風(fēng)扇速度調(diào)節(jié)，而此時(shí)BMC Linux系統(tǒng)尚未啟動(dòng)，熱量傳感器數(shù)據(jù)無(wú)法采集，導(dǎo)致風(fēng)扇滿載狀態(tài)會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，帶來(lái)能耗、噪音的攀升和穩(wěn)定性的降低。而且為了避免開機(jī)過(guò)程中散熱風(fēng)險(xiǎn)一般會(huì)設(shè)置等待BMC Linux 系統(tǒng)啟動(dòng)完成后再啟動(dòng) POST 過(guò)程，導(dǎo)致服務(wù)器從 AC 上電到進(jìn)入 OS 的時(shí)間被拉長(zhǎng)。

除了啟動(dòng)過(guò)程中服務(wù)器風(fēng)扇滿轉(zhuǎn)，噪音過(guò)高，在BMC的Linux故障情況下，由于沒(méi)有合理機(jī)制能夠保證風(fēng)扇的可靠接管，也會(huì)造成風(fēng)扇滿轉(zhuǎn)噪音瞬間達(dá)到峰值，服務(wù)器始終在功耗峰值運(yùn)行，運(yùn)維環(huán)境惡劣，不僅不符合節(jié)能降碳趨勢(shì)，還會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和風(fēng)扇壽命。

為了化解服務(wù)器啟動(dòng)等過(guò)程中的風(fēng)扇控制難題，浪潮信息首創(chuàng)開機(jī)3秒智能控溫技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)解決BMC異構(gòu)雙系統(tǒng)核間通信的難題，實(shí)現(xiàn)BMC內(nèi)部RTOS 3秒智能控溫技術(shù)和Linux管理技術(shù)的雙系統(tǒng)并行，有效利用RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)采集傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的信號(hào)采集控制，確保風(fēng)扇控制的高效、精準(zhǔn)，同時(shí)也優(yōu)化了服務(wù)器開機(jī)管理流程。

創(chuàng)新一：創(chuàng)新RTOS系統(tǒng) 精準(zhǔn)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

浪潮信息充分利用BMC芯片算力資源，創(chuàng)新性開發(fā)RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，通過(guò)PECI總線對(duì)環(huán)境溫度以及部分核心部件溫度進(jìn)行采集，開機(jī)即可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的信號(hào)采集控制，隨后通過(guò)閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度與散熱的動(dòng)態(tài)把控，從而精確掌控散熱資源，以滿足散熱需求的最小化資源，降低無(wú)效功耗。

在通過(guò)RTOS系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取傳感器溫度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，浪潮信息獨(dú)家提出BMC Linux/RTOS異構(gòu)雙系統(tǒng)并行技術(shù)，成功攻克多核多系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換難題，構(gòu)建了開機(jī)期間，全新的風(fēng)扇控制策略：

• BMC Linux系統(tǒng)啟動(dòng)前，RTOS進(jìn)行系統(tǒng)溫度收集及控制；
• 在BMC Linux系統(tǒng)啟動(dòng)階段，由Linux收集傳感器溫度信息，之后通過(guò)共享內(nèi)存?zhèn)鬟f給RTOS，由RTOS進(jìn)行風(fēng)扇調(diào)控
• 當(dāng)BMC Linux系統(tǒng)完全啟動(dòng)后，由Linux系統(tǒng)收集傳感器溫度并親自實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控。同時(shí)在BMC Linux系統(tǒng)故障或重啟時(shí)RTOS能迅速接管散熱系統(tǒng)并精確控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

創(chuàng)新二：階梯性散熱策略 散熱需求實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)

開機(jī)過(guò)程中，一般服務(wù)器內(nèi)部各部件會(huì)相繼啟動(dòng)，帶來(lái)的散熱需求應(yīng)該是階梯式增長(zhǎng)的。但此時(shí)BMC Linux系統(tǒng)尚未啟動(dòng)，無(wú)法控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，為保障服務(wù)器高可用性，風(fēng)扇只能按照極端環(huán)境下的極限負(fù)載高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，造成能耗、噪音的提升和穩(wěn)定性的降低。

浪潮信息基于深耕多年的服務(wù)器行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合電子設(shè)備在上電后熱量逐漸累積并向外傳遞的散熱數(shù)據(jù)，構(gòu)建服務(wù)器散熱策略專家?guī)?，與業(yè)界開機(jī)即風(fēng)扇拉滿的策略不同，創(chuàng)造性的提出基于服務(wù)器溫度感知的階梯性風(fēng)量提升控制技術(shù)。

借助毫秒級(jí)的信號(hào)檢測(cè)和梯度散熱模型，浪潮信息了實(shí)現(xiàn)對(duì)散熱需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速能夠階梯式上升，不僅更符合硬件散熱規(guī)律，也使得開機(jī)過(guò)程中的噪音得到有效控制。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證實(shí)，在環(huán)境溫度為20°時(shí)，浪潮信息的解決方案可將風(fēng)扇轉(zhuǎn)速值控制在25%，開機(jī)噪聲值降低至44.7dBA，噪音下降30.4%。在BMC重啟或掛死情況下，其能夠?qū)L(fēng)扇轉(zhuǎn)速值優(yōu)化40%，噪聲由71.8dBA降低至57.2dBA。

創(chuàng)新三：上電即開機(jī) 開機(jī)時(shí)間縮短一半以上

RTOS作為輕量級(jí)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，任務(wù)負(fù)載量小，可先于BMC Linux啟動(dòng)，同時(shí)搭配浪潮信息獨(dú)有的BMC Linux與服務(wù)器BIOS系統(tǒng)同步啟動(dòng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)上電即開機(jī)，從而大幅度提升開機(jī)速度。

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，部署RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和BIOS快速啟動(dòng)技術(shù)的服務(wù)器，進(jìn)入操作系統(tǒng)時(shí)間可較業(yè)界縮短一半以上，不但可以快速執(zhí)行時(shí)間敏感型任務(wù)，還能有效加快常規(guī)業(yè)務(wù)部署上線，并減少因?yàn)檫\(yùn)維重啟服務(wù)器對(duì)于業(yè)務(wù)時(shí)效的影響。

開機(jī)智能控溫，大規(guī)模數(shù)據(jù)中心高效綠色發(fā)展利器

浪潮信息服務(wù)器開機(jī)3秒智能控溫技術(shù)，為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員解決了"服務(wù)器部署時(shí)啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且風(fēng)扇轉(zhuǎn)速一次性拉升過(guò)高"的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)上電即開機(jī)，開機(jī)速度較業(yè)界平均速度最大提升1.2倍，助力業(yè)務(wù)快速上線，減少因?yàn)檫\(yùn)維和維護(hù)造成的業(yè)務(wù)擱淺時(shí)間。

同時(shí)，在階梯式轉(zhuǎn)速控制模型和閉環(huán)反饋控制的精確調(diào)節(jié)下，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度和散熱需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，大幅改善啟動(dòng)過(guò)程中的噪音，噪音比優(yōu)化前最大下降30.4%，能夠?yàn)檫\(yùn)維人員提供更舒適的機(jī)房環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的全周期速率可控，延長(zhǎng)風(fēng)扇壽命，降低運(yùn)維成本。在BMC Linux故障的情況下，RTOS還可以迅速接管設(shè)備散熱管理，對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行有效管控，防止設(shè)備過(guò)熱損壞，提升系統(tǒng)可靠性。