JP2008139986A

JP2008139986A - 計算機システム

Info

Publication number: JP2008139986A
Application number: JP2006323943A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yoshida; 一彦吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】低温での起動速度を確保しつつ、安価な構成で信頼性の高い動作を実現する計算機システムを提供する。
【解決手段】ＣＰＵとこのＣＰＵの動作をリセットするリセット回路を搭載したマザーボードを有し、前記マザーボードに対して外部からのリセット動作が可能な計算機システムで、前記計算機システムに搭載された特定ユニットと、前記特定ユニットに隣接して配置され前記特定ユニットの温度を測定する温度センサと、前記計算機システムの起動時に、前記温度センサにより測定される測定温度により、前記計算機システム内部に搭載された前記特定ユニットが所定の温度に達するまで、前記マザーボード外部から前記リセット回路に対しリセット動作を継続する計算機起動装置とを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、低温での起動速度を確保しつつ、安価な構成で信頼性の高い動作を実現する計算機システムに関する。

最近の計算機システムでは、高温から低温までの広い温度範囲での動作が要求されている。特に半導体部品が中心のＣＰＵ、マザーボード、電源ユニット等は、０℃までの動作が保証されているユニットが多いが、機械的な稼動部を持つハードディスク装置（以下、ＨＤＤと称する）等の特定ユニットは、ＨＤＤ内のディスクを回転させるためのスピンドルモータ等の潤滑油の凝固等により低温での動作が難しく５℃以上が動作保証範囲となっている。

一般的に計算機システムの製品仕様は、この計算機システム内部で使用している全てのユニット、ＣＰＵ、ＨＤＤ等を包含したものとなっていたが、たとえば車載システムや、寒冷地仕様パソコン等、特定用途向けの計算機システムでは、更に低温での起動が必要となる。

この状況を解決するため、従来は、計算機内部にヒータ等を配置して、計算機内部の温度を上昇させる等の技術がある（特許文献１参照）。
また、従来技術では、マイコンが筐体内部の温度がある規定値を超えた場合に、常時供給電源を供給開始する方法を取っていた。
特開昭６３−２０１８０９号公報

しかし、このような方法では、マザーボードとは独立して、筐体内部の温度を制御するために、専用ヒータとこのヒータの制御用マイコンや、専用の電源が必要とするため、その計算機システム自体が非常に高価なものとなっていた。

本願は、低温での起動速度を確保しつつ、安価な構成で信頼性の高い動作を実現する計算機システムを提供することにある。

本発明の観点は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの動作をリセットするリセット回路を搭載したマザーボードを有し、前記マザーボードに対して外部からのリセット動作が可能な計算機システムにおいて、前記計算機システムに搭載された特定ユニットと、前記特定ユニットに隣接して配置され前記特定ユニットの温度を測定する温度センサと、前記計算機システムの起動時に、前記温度センサにより測定される測定温度により、前記計算機システム内部に搭載された前記特定ユニットが所定の温度に達するまで、前記マザーボード外部から前記リセット回路に対しリセット動作を継続する計算機起動装置とを具備することを特徴とする計算機システムである。

本発明によれば、負荷抵抗も専用電源をも使用せず、計算機システムに搭載された電源ユニットを使用する。また、電源ユニットがＡＣ接続と同時に電源供給を開始するがリセットをしているためシステム自体は起動していないため、電源を供給すると、電源ユニット自身、マザーボードの発熱等により筐体内部温度が上昇する。すなわち、本発明によれば、低温での起動速度を確保しつつ、安価な構成で信頼性の高い動作を実現する計算機システムを提供することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる計算機システムの全体構成を示すシステムブロック図である。
図２は、本発明の実施形態にかかる計算機起動装置の詳細を示すブロック図である。
また、図３は本発明の実施形態にかかる計算機システムの温度とリセット解除のタイミングを示すタイミングチャートである。
図1を用いて本発明の実施例を説明する。
一般的に、常時給電の電源(スタンバイ電源)を持つ計算機システム１では、電源ユニット１０８にＡＣ電源が接続されていれば、電源ユニット１０８自体の発熱により、計算機システム１内部の温度はある程度保たれるため、計算機システム１の周囲温度が低温の場合でも各ユニット１０６ａ〜ｄは、動作温度範囲に収まる。

しかし、サーバ等の計算機システム１においては、無停電電源装置（以下、ＵＰＳと称する）により自動運転を行っている場合が多く、その場合は、計算機システム１のＡＣ電源が接続されると同時に電源ユニット１０８がオンの状態となり、計算機システム１内部の温度は、ほぼ周囲温度と同じ状態となっている。そのため、一部の内部ユニット１０６は動作温度範囲外となる可能性がある。

本発明の実施形態においては、内部ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが動作温度範囲となるまで、計算機システム１のマザーボード１０のリセット信号ｒｍを外部、すなわち、計算機システム１内に設けた計算機起動装置１０３からアサートし続けることで、周囲温度が内部ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの動作温度範囲外の低温の場合でも計算機システム１システムを正常に起動させることが可能となる。

基本的には、電源ユニット１０８から電源のみを供給することで、内部ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ自身の発熱により、ある一定の時間が経過すれば、動作温度範囲内となり正常動作をするが、本発明の実施形態では更に、リセット動作時にのみオンする負荷抵抗１０７を電源ユニット１０８から直接接続しヒータの代わりとして使用する。

負荷抵抗１０７に流す電流は、リセット信号ｍｒにより制御するため、リセット解除後は負荷抵抗１０７には電流が流れず、無駄な電力消費、発熱を抑えることが可能となる。

次に、図１から図３を用いて本発明の実施形態における詳細に動作を説明する。
まず、計算機システム１全体は図１の構成をとっており、電源ユニット１０８からマザーボード１０、各ユニット部品１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄに対して、電源が給電されている。マザーボード１０は、外部からのリセット信号ｍｒを受けて、内部リセット回路１０２にてチップセット（Ｃｈｉｐｓｅｔ）１０１に対してリセット動作を行う。

ＣＰＵ１００へのリセットは、チップセット（Ｃｈｉｐｓｅｔ）１０１のリセットが解除されるまで解除されないので、外部リセット信号ｍｒをアサートしている間は、計算機システム１はリセット状態を保持する。

温度センサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、サーミスタ、温度センサＩＣ等を使用可能である。本実施形態においては、温度センサとしてサーミスタを使用している。温度センサであるサーミスタ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、温度により抵抗値が変化するため、全てのユニット部品１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄがあらかじめ決められた所定の温度に達したときに、リセットが解除される。

また、計算機起動装置１０３では、各温度センサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄからの制御信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）をオープンコレクタ化して、計算機外部からのリセットスイッチ１０４の信号と論理ＯＲすることで、計算機外部からのリセットも従来通り利用することが可能である。

次否、図３に周囲温度、特定ユニットの温度、リセット信号の関係を示す。
図３に示すように、内部ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが動作温度範囲となるまでリセット動作を継続することで、周囲温度が低温でも計算機システム１の起動が可能となる。

すなわち、本発明の実施形態における計算機システム１は、ＣＰＵ１００とこのＣＰＵ１００の動作をリセットするリセット回路１０２を搭載したマザーボード１０があって、このマザーボード１０に対して外部からのリセット動作が可能、すなわち、リセット信号ｍｒにより、外部リセットスイッチ１０４からのリセット操作に基づくリセット信号ｒｓｗによりリセット動作が可能な計算機システム１である。

この計算機システム１はハードディスク（以下、ＨＤＤと称する）等の内部ユニットとして特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄを有し、この特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄに隣接して特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ近傍の温度を測定する温度センサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄを有している。

また、本実施形態における計算機システム１は、起動時に、温度センサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄにより測定される測定温度により、計算機システム１内部に搭載された特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが所定の温度に達するまで、マザーボード１０外部からリセット回路１０２に対しリセット動作ｍｒを継続する計算機起動装置１０３とを有しているものである。

また、本実施形態にかかる計算機システム１は、このシステムに電源を供給する電源ユニット１０８と、この電源ユニット１０８に接続され、電源ユニット１０８からの電力供給により発熱する負荷抵抗１０７を内部に有している。

そして、計算機起動装置１０３は、計算機システム１の起動時に、特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが所定の温度に達していない場合には、電源ユニット１０８に接続された負荷抵抗１０７に電源ユニット１０８から電力を供給して特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの温度を上昇させるものである。

更に、計算機起動装置１０３は、負荷抵抗１０７による発熱を、特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが所定の温度に達した後は、動的に無効とする機能を有している。

更に特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは計算機システム１内に複数配置され、計算機起動装置１０３は、これら複数の特定ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ全てが所定の温度に達するまで、マザーボード１０の外部からリセット回路１０２に対しリセット動作ｍｒを継続するものである。

このように、本発明の実施形態では、専用電源をも使用せず、計算機システム１に搭載された電源ユニット１０８を使用する。また、電源ユニット１０８がＡＣ接続と同時に電源供給を開始するがリセットをしているため計算機システム１自体は起動していないため、電源を供給すると、電源ユニット１０８自身、マザーボード１０の発熱等により筐体内部温度が上昇する。これにより、計算機システム１の低温での起動速度を確保しつつ、安価な構成で信頼性の高い動作を実現可能とする。

本発明の実施形態にかかる計算機システムの全体構成を示すシステムブロック図。本発明の実施形態にかかる計算機起動装置の詳細を示すブロック図。本発明の実施形態にかかる計算機システムの温度とリセット解除のタイミングを示すタイミングチャート。

符号の説明

１…計算機システム
１０…マザーボード
１００…ＣＰＵ
１０１…チップセット
１０２…リセット回路
１０３…計算機起動装置
１０４…リセットスイッチ
１０５ａ〜１０５ｄ…温度センサ
１０６ａ〜１０６ｄ…ユニット部品（ＨＤＤ等）
１０７…負荷抵抗
１０８…電源ユニット
１０３１…プルアップ抵抗
１０３２、１０３３、１０３４、１０３５…ラッチ回路

Claims

ＣＰＵと前記ＣＰＵの動作をリセットするリセット回路を搭載したマザーボードを有し、前記マザーボードに対して外部からのリセット動作が可能な計算機システムにおいて、
前記計算機システムに搭載された特定ユニットと、
前記特定ユニットに隣接して配置され前記特定ユニットの温度を測定する温度センサと、
前記計算機システムの起動時に、前記温度センサにより測定される測定温度により、前記計算機システム内部に搭載された前記特定ユニットが所定の温度に達するまで、前記マザーボード外部から前記リセット回路に対しリセット動作を継続する計算機起動装置と
を具備することを特徴とする計算機システム。
前記計算機システムに電源を供給する電源ユニットと、
前記電源ユニットに接続され、前記電源ユニットからの電力供給により発熱する負荷抵抗を更に有し、
前記計算機起動装置は、前記計算機システムの起動時に、前記特定ユニットが所定の温度に達していない場合に、前記電源ユニットに接続された負荷抵抗に前記電源ユニットから電力を供給することにより、前記特定ユニットの温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。
前記計算機起動装置は、前記負荷抵抗による発熱を、前記特定ユニットが所定の温度に達した後は動的に無効とする
ことを特徴とする請求項２に記載の計算機システム。
前記特定ユニットを複数有し、
前記計算機起動装置は、前記複数の特定ユニット全てが所定の温度に達するまで、前記マザーボード外部から前記リセット回路に対しリセット動作を継続する
ことを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。