[发明专利]使用可选择的目标使用寿命的自适应冷却

说明书

技术领域

本发明涉及设备的冷却，并且尤其涉及针对所需使用寿命的冷却性能。背景技术

电子元件通常容易遭受两重应力，由于电压、电流或功率而越来越倾向于分解的电应力以及由于其自身的功耗以及部分由于邻近元件和/或本地环境的总消耗的热应力。降低电和热应力导致产品改善的故障率和延长的使用寿命。这是定义为元件降额使用的设计方面。

在大多数产业，尤其是电信产业中，在产品的设计阶段静态的定义这方面，并且在产品寿命周期中很难后期更改，因为其在CAPEX与OPEX方面都具有（entitle）高成本。为了确保产品满足其目标最坏情况操作条件，其元件降额使用或应力降低通常针对产品最大配置和功率负载以避免产品操作降级和所有保证的操作条件范围的不足。例如，具有冷却进气口风扇的架子组件将具有指定整个设备在其上操作的其大小能容纳最坏情况功耗和环境温度条件的体积测定能力和风扇速度。

然而，在大多数情况下，设备的重要部分操作在最坏情况条件之下。此外，同样的给定产品可针对不同的目标使用寿命，取决于目标市场驱动程序（成本降低、部署站点环境条件中的较大变化等等）。在没有降低或调节产品冷却性能的能力的情况下以静态降额限制设计产品以动态地满足变化的使用寿命目标使得产品遭受高设计和部署成本。例如，设计为在-5到+40C的温度范围内满足中央办公室条件的20年使用寿命的系统不适于通过调节该系统热流在扩展的温度范围-40C到+65C运行来在不需要重新设计或重新部署该产品的情况下调节满足5或10年使用寿命所需的降额电平。

进一步地，尽管大多数现有电子系统热方案在可通常被动态调节到进风口温度的预设冷却电平工作，它们不适应内部系统配置或其必须满足具体可靠目标的电子负载改变。这导致大多数时候在无效系统中过高地驱动开发和操作这种系统的成本的设计。通常策划冷却递送的量以通过设计最大元件降额使用来允许产品的定量可靠性和使用寿命。

不利的是，过剩的冷却能力的提供可导致风扇重大的耗散功率、降低的产品可靠性和缩短的使用寿命，以及高噪音电平。

发明内容

本发明的目的是提供适应于可选择的可靠性目标或可选择的使用寿命目标的改善形式的自适应冷却。

根据本发明的一个方面，提供了一种调节冷却单元的设置的方法，该方法具有以下步骤：读取系统配置信息和所需使用寿命目标信息；基于系统配置信息关联与冷却单元关联的传感器组；获得与冷却单元关联的传感器组的读数；基于传感器读数、系统配置信息以及所需使用寿命目标信息确定对于冷却单元的设置改变的值；以及将设置改变应用到冷却单元。

在一些实施例中，冷却单元是风扇，并且该设置是风扇速度设置，并且系统配置信息标识冷却单元与至少一个子设备位置之间的关联。同样，系统配置信息可以标识至少一个子设备位置与安装在该子设备位置处的装置之间的关联。在一些实施例中，该子设备位置是设备架中的电路卡槽。

在一些实施例中，系统配置信息进一步具有与位于子设备位置处的该装置关联的装置配置信息。该装置配置信息可以是冷却单元设置和与该装置关联的传感器的阈值读数之间的关联，其中该传感器的阈值读数与具体使用寿命目标关联。在一些版本的实施例中，防护频带与传感器阈值读数关联。

根据一个实施例，如果有对应于与冷却单元关联的传感器组的传感器读数超过他们相应的阈值加上防护频带值，则设置改变值是为增加冷却单元的冷却效果。或者，如果所有对应于与冷却单元关联的传感器组的传感器读数均小于他们相应的阈值减去防护频带值，则设置改变值是为降低冷却单元的冷却效果。进一步地，如果没有对应于与冷却单元关联的传感器组的传感器读数超过他们相应的阈值加上防护频带值，并且如果与冷却单元关联的传感器组的传感器读数中的至少一个位于他们相应的阈值的防护频带值范围内，则设置改变值是为不改变冷却单元的冷却效果。

根据本发明的另一方面，公开了一种用于控制冷却单元的设置的系统，该系统具有自适应冷却控制器；将传感器的子集与冷却单元联系起来的第一系统配置信息；将传感器读数与冷却单元设置联系起来的第二系统配置信息；使用寿命目标值；并且自适应冷却控制器借以从由第一系统配置信息指定的传感器的子集获得传感器读数、基于传感器读数和第二系统配置信息与使用寿命目标值结合来确定冷却单元的设置改变的设置改变值；以及根据设置改变值改变冷却单元的设置。

在一些实施例中，冷却单元是风扇，传感器是温度传感器，并且该设置对应于风扇的速度。