JP2007304919A - メモリモジュール保守用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタでメモリモジュールと接続され、メモリモジュールのメモリエラーを検出表示する機能と温度を制御する機能とを備えたメモリモジュール保守用装置を提供する。
【解決手段】 メモリモジュール保守用装置８は、メモリモジュール１と接続するためのコネクタ１３、エラー検出回路９、温度制御回路１１を備え、メモリモジュール１から入力された信号に基づいて、エラー検出回路９はエラーを検出し、検出したエラーをエラー表示器１０に表示させるとともに、温度制御回路１１は、設定された温度とメモリモジュール１の温度とを比較し、この比較結果を温度表示器１２に色で表示させ、比較結果に従い、メモリモジュール１を冷却する冷却装置の動作を制御する制御信号を出力する。
【選択図】 図３

Description

コネクタでメモリモジュールと接続され、メモリモジュールのメモリエラーを検出表示する機能と検出温度を表示する機能と温度温度を制御する機能とを備えたメモリモジュール保守用装置に関する。

最近のコンピュータには、複数本のメモリモジュールが実装されることが多くなり、その本数も増加の傾向にある。
メモリモジュールに実装されたメモリチップにメモリエラーが発生したり、温度上昇によって破損したりすると、コンピュータの動作が不安定になるので、このような事態を予防したり（特許文献１）、問題のあるメモリモジュールを素早く交換したりすることが大事である。

メモリエラーが検出できたとしても、実装されているメモリモジュールが複数あると、どのメモリモジュールに問題があるのか判別できない。
そのため、問題のあるメモリモジュールを特定するには、マザーボードなどから一本ずつメモリモジュールを取り出して、単独で検査を行う方法、あるいは、各メモリモジュールを正常であることが保証されているメモリモジュールと交換し、これにより問題が解消したか否かを確認する方法などが一般的である。

また、メモリモジュール上のメモリチップは、その集積度の高さなどから発熱量が大きく、システムの稼動が長時間になるにつれ、その温度が上昇する。メモリチップは、電子部品であるため熱に弱く、高温になると、その動作が不安定になったり、最悪の場合は壊れたりする。最近のように高速大容量なメモリが使われるようになると、ＣＰＵよりもメモリの温度管理の方が、システムの安定のために一層重要であるとさえ言われている。したがって、メモリチップは、所定の温度以下に維持されなくてはならず、放熱は不可欠である。この放熱の方法として代表的なのは、冷却ファンを取り付けて空気を流通させることである。

特開２００３−３３０８１５号公報

エラーの発生したメモリモジュールを特定するための上記のような方法は、多大な労力と時間を必要とする。そのうえ、時間と労力を投入して検査をしても、再現性のある結果が得られるとは限らない。

１枚のボードに搭載されるメモリモジュールの本数が増加する傾向にあるが、システム稼動中、これらのメモリモジュールの発熱量にはバラつきがある。効率よく確実に冷却するには、きめ細かい制御が望ましい。そのためには、各メモリモジュールの温度が検出できることが前提である。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、第１に、エラーが発生したメモリモジュールを簡単に特定することを課題とし、第２に、メモリモジュールの温度を検出し、温度に応じて冷却手段の動作を制御することを課題とした。

また、温度に対応して稼動する冷却手段だけでなく、メモリの高速大容量化を考慮し、メモリモジュールの発熱を逃がすための他の手段を併用することも課題とした。
さらに、エラー発生の可能性が高いメモリモジュールを適宜エラー検出対象とするため、メモリモジュールに着脱自在に取り付けられるエラー検出装置の提供も課題とした。

上記の目的を実現するために、本発明のメモリモジュール保守用装置は、メモリモジュールからの信号が入力されるコネクタを備え、前記信号に基づいて前記メモリモジュールのエラーを検出するエラー検出回路および前記メモリモジュールの温度を制御する温度制御回路の少なくとも１つを備えていることを特徴とする。
エラー検出方法としては、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）あるいはパリティチェックの少なくとも１つを利用してもよい。また、前記エラー検出回路がメモリエラーを検出した時にエラーを表示するエラー表示器を備えていてもよい。
温度制御回路は、設定された温度を保持する機能、前記メモリモジュールの温度を検出する機能、及び前記の設定された温度と検出した温度とを比較する機能を備えているとよい。また、温度制御回路の比較結果に基づいて、温度範囲を色で表示したり、前記メモリモジュールを冷却する冷却装置の動作を制御する制御信号を出力したりしてもよい。
ここで、「メモリモジュール」とは、１個以上のメモリチップを基板にまとめて実装したものをいい、ＳＩＭＭ、ＳＩＰ、ＤＩＭＭなどと呼ばれるさまざまな種類がある。

これにより、メモリモジュール毎にエラーの検出ができる。そのため、複数のメモリモジュールを搭載しているボードでは、エラーが発生したメモリモジュールがどれか特定できるので、交換等の迅速な対応が可能となる。加えて、メモリメーカに、エラーの発生したメモリモジュールとエラー情報とを提供できるので、メモリメーカにとって問題の解析が容易になる。
また、メモリモジュール毎にメモリチップの温度を監視し、適正な温度以下に維持するように制御できるので、発熱によってメモリチップの寿命が短縮することを防止でき、かつ、システムの温度設計が容易になる。そのため、システムの信頼性が向上する。

また、上記の目的を実現するために、本発明のメモリモジュール保守用装置は、１個のメモリモジュールを自在に着脱することを特徴とする。
これにより、本発明のメモリモジュール保守用装置をエラー発生の可能性の高いメモリモジュールのみに装着したり、この装置を１個だけ用意し、メモリモジュール毎に順に装着したりして、エラー検出を行うことができる。

また、上記の目的を実現するために、装着されたメモリモジュールと一体となって、その外側に放熱構造を取り付けるようにしてもよい。また、前記放熱構造は、放熱フィンを備えてもよい。
これにより、熱伝導によってメモリモジュールとメモリモジュール保守用装置の両者に発生した熱を逃がすことができる。温度制御回路によって制御される冷却手段のみならず、この放熱構造も併用することで、メモリチップの温度上昇を抑制できる。

さらに、上記の目的を実現するために、本発明のメモリモジュール保守用装置は、メモリモジュールとの接続コネクタを複数個備える構造としてもよい。
これにより、１つのメモリモジュール保守用装置が、複数のメモリモジュールを装着できるので、複数のメモリモジュールのエラー検出、温度制御が同時にできる。

本発明のメモリモジュール保守用装置に対し、信号を出力するためのコネクタを備えるメモリモジュールも上記の目的を実現するものである。また、前記コネクタの端子であって、未使用なものは、グランドに接続させたり、エラー信号を接続させたりするようにしてもよい。

これにより、メモリモジュール側のコネクタと、メモリモジュール保守用装置側のコネクタとを接続させることで、メモリモジュールのエラー検出と表示、温度制御が行える。
また、未使用端子をグランド端子とすることで、メモリモジュール側で発生した熱を、メモリモジュール保守用装置側へ逃がすことができる。
あるいは、エラー信号を接続することでシステム側のメモリコントローラにメモリ異常信号をフィードバックできる。
コネクタの空き端子に、メモリエラー信号或いは検出温度信号を出すこと及び（図１の４）のメモりモジュールのメモリコントローラと接続する空き端子にも同じ信号を出すことができる。

各メモリモジュールの基板に新たに設けたコネクタに、エラー検出機能およびエラー表示機能を有する装置を接続できるようにしたので、エラーの発生したメモリモジュールが容易に特定できる。そのため、マザーボードから当該メモリモジュールを正常なものに交換する等の対応により、システムの迅速な復旧が可能になる。
また、この装置には、温度制御機能を持たせることによって、メモリモジュール毎に適切に温度の管理を行うことができる。そのため、実装されたメモリチップが高温のため壊れたり、高温となった結果、エラーを生じさせたりすることを抑制できる。
さらに、この装置と、これに接続するメモリモジュールの両者に放熱構造を取り付けたり、コネクタの未使用ピンをグランドに接続させたりすることによって、メモリチップなどの発熱部品の熱を逃がすことができる。

図１〜図３に従い、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のメモリモジュール保守用装置（以下、「保守用装置」という）と接続されることによって、エラー検出と温度制御の対象となるメモリモジュールの構成例である。

メモリモジュール１は、従来のメモリモジュールと同様に、基板２、メモリチップ３、ＣＰＵなどに信号を送る端子４を備え、図示しないチップコンデンサなども備える。図１では、メモリチップは２個のみ実装されているが、８の倍数個のメモリチップを持つものが多い。また、基板２の片面だけでなく、両面にもメモリチップが実装されているものであってもよい。

メモリモジュール１は、上記の構成要素以外に、温度センサ５を備える。図１の例では、温度センサ５は、メモリチップやレジスタード バッファーやPLL３毎に設ける。しかし、基板２の適当な箇所に１個以上設けてもよい。メモリモジュール１の温度が的確に検出できるならば、温度センサの位置や個数は特に限定しない。

メモリモジュール１は、図３に示す保守用装置８に信号を出力するための端子を含む接続コネクタ６も備える。接続コネクタ６の端子７は、保守用装置８にエラー検出に必要な信号Ｓ１を出力する端子７ａ、温度を示す信号Ｓ２を出力する端子７ｂ、それ以外の未使用端子７ｃ（図１では、黒丸で表わしている）に分類される。ここで、未使用端子７ｃは、なるべくグランドに接続させる、つまり、グランド端子とすることが好ましい。保守用装置８側に、グランド端子７ｃを介してメモリモジュール１側で発生した熱を逃がすことができるからである。なお、図１において、破線の矢印は、信号が流れる方向を示す。

接続コネクタ６のタイプは、エッジコネクタでも、他のタイプでもよい。また、基板２に接続コネクタ６を設ける位置は、図１のように基板２の端（図２のＡの位置）でも、図２の位置Ｂあるいは位置Ｄのように基板２の側端でも、図２の位置Ｃのように基板２の中でもよい。コネクタ６の位置は、保守用装置８の形状やメモリチップ２の配置などのデザイン面に依存する。

次に、図３に従い、保守用装置８の構成例について説明する。
保守用装置８は、エラー検出回路９、エラー表示器１０、温度検出回路１１、温度表示器１２を備える。エラー検出回路９と温度検出回路１１は、ＩＣチップ化してもよい。
また、メモリモジュール１のコネクタ６の端子７と接続するコネクタ１３を備え、端子７ａ、７ｂからの信号Ｓ１、Ｓ２を受け取り、エラー検出回路９、温度検出回路１１の入力信号とする。図３において、破線の矢印は、各信号が流れる方向を示す。

続いて、保守用装置８のエラー検出機能について説明する。
エラー検出回路９は、信号Ｓ１を入力情報として、パリティチェックあるいはＥＣＣを利用してエラー検出を行う。パリティチェックとは、メモリから読み出したデータのパリティビットを参照してエラーが生じているか否かを判定するものであるが、このパリティチェックでは、エラーの検出はできても訂正まではできない。一方、ＥＣＣを利用すると、メモリから読み出したデータに１ビットのエラーが検出されれば、自動訂正を行って、訂正後のデータをコネクタ１３とコネクタ６の対応する端子を介して、該当するメモリに書き出すことができる。２ビット以上のエラーは、自動訂正はできないが、検出することはできる。
エラー検出回路９は、ＥＣＣとパリティチェックのいずれか一方、あるいは両方を利用する。

エラー検出回路９の構成は、メモリモジュール毎に、エラーを検出する回路を設ければ、どのメモリモジュールに異常があるか容易に特定できる。エラーが検出されると、メモリモジュール毎交換したり、動作を停止させたりするので、メモリモジュール全体として異常の有無が判明することが、何よりも重要だからである。また、一括してエラーを検出する構成とした場合、エラー発生時のメモリアドレスを保存できるように設計すれば、そのメモリアドレスから、どのメモリチップに問題があるか、見当がつく。そのため、メモリのメーカにとって、調査対象となるメモリチップを絞り込むことができるので、エラー原因の究明がより迅速かつ的確にできるようになる。

エラー検出回路９は、検出結果を表す信号Ｓ３をエラー表示器１０に送信する。図３のエラー表示器１０は、例えば、ＬＥＤを備え、エラーが検出されていない間は、消灯しているが、エラーが検出されると、点灯するようにすれば、エラーが検出されたことが直ちにわかる。ただし、この表示方式に限らず、一目でエラーの有無がわかるような表示の仕方であれば、どのようなものでもよい。
例えば、エラーを検出していない間は、０（ゼロ）を表示させ、エラーが検出されたときは、そのときのメモリアドレスを表示させるようなものであってもよい。
また、エラー検出回路９を、個々のメモリチップ３毎に、エラーを検出するような設計とした場合は、エラー表示器１０には、エラーが検出されたメモリチップ３の通し番号を表示してもよい。あるいは、エラー表示器１０に、メモリチップ３の個数分のＬＥＤを設け、エラーが検出されたメモリチップ３に対応するものを点滅させてもよい。
さらに、エラー検出は、視覚的に通知するものに限らず、圧電素子などを用いて音声で警告を発してもよい。音声による通知は、図４に示す放熱構造１４を使用する場合などに便利である。なお、放熱構造１４については、後に詳しく説明する。

次は、保守用装置８の温度検出機能について説明する。
温度検出回路１１は、メモリモジュール１からの信号Ｓ２を入力情報として、温度センサ５が検出した温度を取得する。また、温度検出回路１１には、メモリモジュール１の適正な温度として設定された値を記憶する機能をもたせる。当該メモリモジュール１が安定した動作を保つための、適正な温度はあらかじめ予想できるので、この温度を設定すればよい。

温度検出回路１１は、この設定温度と、温度センサ５によって検出された温度とを比較し、その結果を表す信号Ｓ４を温度表示器１２に送信し、結果を表示させる。例えば、温度表示器１２には、色の異なるＬＥＤを備え、温度が安全な範囲にあれば、緑色のＬＥＤを点灯させ、設定温度以下であっても、設定温度との差が小さいときは、黄色のＬＥＤを点灯させ、設定温度を超えたときは赤色のＬＥＤを点灯させるといった方法がある。なお、視覚的に表示するものに限らず、設定温度を超えたときは、警告音を発生させてもよい。
また、温度検出回路１１は、設定温度との比較結果に応じて、図示しない冷却装置に対して制御信号を送信できる。この制御信号は、停止していた冷却装置の作動開始を指示するものであってもよく、ファンタイプの冷却装置であれば、風を送る方向や風の強さを指示するものであってもよい。また、設定温度以下の状態が継続しているときは、冷却装置の停止などを指示してもよい。

次に、図４、図５を参照しながら、メモリモジュール１及び保守用装置８に取り付ける放熱構造１４について説明する。
通常、マザーボード上には、マザーボード全体、あるいは複数のメモリモジュールを冷却するための冷却装置が設けられている。しかし、高速大容量のメモリモジュールの場合は、それだけでは不十分なこともある。そのため、メモリチップ３の表面から熱を逃がすような放熱のための構造を併用することが好ましい。

図１に示したように、メモリモジュール１のコネクタ６の未使用な端子７ｃはなるべくグランドに接続するようにした。したがって、グランド端子７ｃと、保守用装置８のコネクタ１３を介して、保守用装置８側にメモリモジュール１の熱が伝わり、保守用装置８の温度も上昇する。そのため、図４に示すように、メモリモジュール１及び保守用装置８の両者にかぶさるような放熱構造１４が効果的である。
放熱構造１４は、アルミ製等の放熱フィン１５と、メモリチップなどに内側の面で接触するヒートシンク１６とからなる。ヒートシンク１６の内側のメモリチップ３などと接触する部分には、銅シート１７（図４の斜線を付した部分）を設け、熱伝導性を良くする。さらに、銅シート１７のメモリチップ３との接触面にはシリコングリス（図示せず）を塗ることで、熱伝導性をさらに高めるとよい。
このような放熱構造１４を、図４の矢印Ｒ１で示すように、互いに接続されたメモリモジュール１及び保守用装置８の両者に被せることによって、伝導による熱の移動によってメモリチップなどの発熱部品の温度を下げることができる。この放熱構造１４には、放熱フィン１５も設けられているので、表面積が増加し、放熱効率が向上する。

図４、図５に示すように、放熱構造１４のヒートシンク１６は、背の低い発熱部品１８と接する箇所１９では、接触性を確保するために湾曲させる。このように、いずれの発熱部品の表面にも接触するので、バランスよく熱をとることができ、熱が特定の発熱部品に集中しない。
なお、ヒートシンク１６には、形状記憶合金を使用し、メモリチップなどの発熱体に接触する部分の接触性を良くするようにしてもよい。

以上の第１の実施形態の保守用装置８には、１個のメモリモジュール１が装着される。１個の保守用装置８は、コネクタ１３を、メモリモジュール１のコネクタ６と接続したり、コネクタ６から取り外したりすることでメモリモジュール１と自在に着脱できる。
そのため、システム内の全部のメモリモジュール１に、それぞれ保守用装置８を装着してエラー検出や温度制御を行うといった用途以外に、問題のありそうなメモリモジュール、例えば、新規に購入した拡張メモリにのみ保守用装置８を装着して初期不良の有無をチェックするといった使用法も考えられる。あるいは、システムの動作が不安定なとき、１個の保守用装置８を、各メモリモジュール１に順繰りに装着していって、エラーが検出されるメモリモジュール１を特定するといった使用法もある。

以下、図６に従い、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、メモリモジュール１毎に保守用装置８を装着していたのに対し、第２の実施形態の保守用装置１０１は、接続コネクタ１０２を複数個持ち、最大でコネクタ１０２の個数分だけのメモリモジュール１を同時に装着できる。
保守用装置１０１には、マザーボード上で隣接するメモリモジュールのソケットの間隔と等しい間隔で、複数のコネクタ１０２を設けておくとよい。マザーボード上にメモリモジュールが連続して実装されたり、ひとつおきのソケットに実装されたり、といった異なるピッチに対応できるからである。
なお、破線の矢印Ｒ２，Ｒ３は、保守用装置１０１のコネクタと、装着するメモリモジュールのコネクタとの対応を示すものである。

保守用装置１０１は、エラー検出回路１０３、温度制御回路１０４、エラー表示器１０５、温度表示器１０６を備える。
エラー検出回路１０３は、装着している複数のメモリモジュール１からのエラー検出に必要な信号を入力情報として、メモリエラーの検出処理を行う。エラーが検出されたとき、エラー表示器１０５が、各メモリモジュール１に対応して設けられたＬＥＤを点灯したり、問題のあるメモリモジュール番号を表示したりする。

温度制御回路１０４は、温度表示器１０６に、メモリモジュール毎の設定温度との比較結果を表示させてもよいが、最も温度の高いメモリモジュール１について設定温度との比較結果を表示させてもよい。また、温度検出回路１０４は、一つでも設定温度を超えるメモリモジュールが検出されたときは、図示しない冷却装置に制御信号を送信するとよい。維持すべき設定温度を超えるようなメモリモジュールが一つでもあると、システム全体に影響が及ぶからである。

以上の実施形態では、一つの保守用装置８、１０１がエラー検出機能と温度制御機能の両方を備えていた。しかし、システムの用途や設置場所といった諸条件、あるいは製造コストなどを考慮し、いずれか一方の機能のみ備えてもよい。

要は、前記のように開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。したがって、種々の変形が可能である。しかし、その変形が特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形は本発明の技術的範囲に含まれる。

メモリモジュールの信頼性を高めることで、パソコンやワークステーションなどの各種コンピュータの安定した動作を確保できる。

メモリモジュール１の構成を説明するための模式図である。 メモリモジュール１が、メモリモジュール保守用装置と接続するためのコネクタの位置を示す図である。 第１の実施形態によるメモリモジュール保守用装置の構成を説明するための模式図である。 放熱構造１４の構成を示す斜視図である。 放熱構造１４がメモリモジュールに取り付けられた状態を示す図である。 第２の実施形態によるメモリモジュール保守用装置の構成を説明するための模式図である。

符号の説明

１ メモリモジュール
６ コネクタ
７ コネクタ６の端子
８ （第１の実施形態の）メモリモジュール保守用装置
９ エラー検出回路
１０ エラー表示器
１１ 温度制御回路
１２ 温度表示器
１３ コネクタ
１４ 放熱構造
１５ 放熱フィン
１０１ （第２の実施形態の）メモリモジュール保守用装置
１０２ コネクタ
１０３ エラー検出回路
１０４ 温度制御回路
１０５ エラー表示器
１０６ 温度表示器

Claims (13)

1. メモリモジュールからの信号が入力されるコネクタを備え、前記信号に基づいて前記メモリモジュールのエラーを検出するエラー検出回路および前記メモリモジュールの温度を制御する温度制御回路の少なくとも１つを備えていることを特徴とするメモリモジュール保守用装置。
2. 前記エラー検出回路は、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）あるいはパリティチェックの少なくとも１つの利用によりメモリエラーを検出することを特徴とする請求項１に記載のメモリモジュール保守用装置。
3. 前記エラー検出回路がメモリエラーを検出した時にエラーを表示するエラー表示器を備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のメモリモジュール保守用装置。
4. 前記温度制御回路は、設定された温度を保持する機能、前記メモリモジュールの温度を検出する機能、及び前記の設定された温度と検出した温度とを比較する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載のメモリモジュール保守用装置。
5. 前記温度制御回路の比較結果に基づいて、温度範囲を色で表示する温度表示器を備えていることを特徴とする請求項４に記載のメモリモジュール保守用装置。
6. 前記温度制御回路の比較結果に基づいて、前記メモリモジュールを冷却する冷却装置の動作を制御する制御信号を出力することを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載のメモリモジュール保守用装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１に記載のメモリモジュール保守用装置であって、１個のメモリモジュールを自在に着脱することを特徴とするメモリモジュール保守用装置。
8. 装着されたメモリモジュールと一体となって、その外側に放熱構造を取り付けることができることを特徴とする請求項７に記載のメモリモジュール保守用装置。
9. 前記放熱構造は、放熱フィンを備えることを特徴とする請求項８に記載のメモリモジュール保守用装置。
10. 請求項１〜６のいずれか１に記載のメモリモジュール保守用装置であって、メモリモジュールとの接続コネクタを複数個備えることを特徴とするメモリモジュール保守用装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１に記載のメモリモジュール保守用装置に対し、信号を出力するためのコネクタを備えることを特徴とするメモリモジュール。
12. 前記コネクタの端子の内の未使用なものは、グランドに接続させ、またはエラー信号を接続させることを特徴とする請求項１１に記載のメモリモジュール。
13. 前記コネクタの空き端子に、メモリエラー信号或いは検出温度信号を出すこと及び、メモりモジュールのメモリコントローラと接続する空き端子にも同じ信号を出すことを特徴とする請求項１１に記載のメモリモジュール。

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