JP2009053978A - ラックマウント型制御装置の冷却構造及びラック型記憶制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の記憶制御装置は、筐体内の各領域毎にそれぞれ個別の冷却通路を形成し、かつ、各冷却通路は接続用基板を迂回するようにして屈曲して形成する。これにより、筐体内を効率的に冷却する。
【解決手段】接続用基板３によって筐体２の内部は前後に区切られる。接続用基板３の前面には論理基板４及びバッテリ装置５が設けられ、接続用基板３の後面には論理基板４及び電源供給装置８が設けられる。筐体の左右に位置するバッテリ装置５及び電源供給装置８は、それぞれ個別の冷却通路で冷却される（（ｂ），（ｄ））。論理基板４は、別の冷却通路で冷却される（（ｃ））。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラックマウント型制御装置の冷却構造及びラック型記憶制御装置に関するものである。

記憶制御装置は、多数のディスクドライブをアレイ状に接続した記憶部を備えており、サーバ等のホストコンピュータ（以下「ホスト」）に、論理的な記憶領域（論理ボリューム）を提供する。信頼性等を高めるために、記憶制御装置では、RAID（Redundant Array of Independent Disks）に基づく冗長化された記憶領域をホストに提供する。

記憶制御装置の筐体内に収容されるコントローラや多数のディスクドライブ及び電源関連装置は、それぞれ熱を発生するため、これらコントローラや各ディスクドライブ及び電源関連装置をそれぞれ冷却する必要がある。大型の冷却ファン装置によって筐体内を空冷する場合、冷却対象の各部（コントローラ、ディスクドライブ、電源関連装置である）を均一に冷却するのは難しい。冷却対象の各部を十分冷却するためには、より強力な冷却ファンを設ける必要があり、製造コストや電気料金が増大する。

そこで、記憶制御装置をNAS（Network Attached Storage）ヘッド搭載領域、論理基板搭載領域及び電源搭載領域の複数の領域に分割し、各領域毎に個別の冷却機構をそれぞれ設けて冷却するようにした記憶制御装置も提案されている（特許文献１）。
特開２００７−１５６７５１号公報

前記文献に記載の従来技術は、いわゆる大型の記憶制御装置に関するもので、ラック型の記憶制御装置にそのまま適用することはできない。大型の記憶制御装置では、筐体の中央で下から上に冷却風を流通させるための冷却通路を備えるが、ラック型記憶制御装置は、そのような中央冷却通路を備えない。

また、上記文献に記載の従来技術では、中央冷却通路に冷却風を導くために、接続用基板に冷却穴を設ける必要がある。従って、接続用基板の全面積のうち電気的接続に使用可能な面積が低下するため、より多くの基板や装置を高密度に実装するのが難しい。

そこで、本発明の目的は、冷却効率を改善できるようにしたラックマウント型制御装置の冷却構造及びラック型記憶制御装置を提供することにある。本発明の他の目的は、接続用基板の前後にそれぞれ制御基板群及び電源関連装置が高密度で実装された筐体内を効率的に冷却することができるようにしたラックマウント型制御装置の冷却構造及びラック型記憶制御装置を提供することにある。本発明のさらなる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。

上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に従う、ラックマウント型の制御装置の冷却構造は、前面及び後面がそれぞれ開口する筐体と、筐体の内部を前後に分割するようにして筐体の中央部に設けられる接続用基板と、筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられ、記憶デバイスに関する制御を実行するための複数の制御基板を含む制御基板群と、各制御基板群の左右両側にそれぞれ設けられる電源関連装置と、各制御基板群を第１冷却風によってそれぞれ冷却する第１冷却通路と、各電源関連装置のうち各制御基板群の一側に位置する電源関連装置を第２冷却風によってそれぞれ冷却する第２冷却通路と、各電源関連装置のうち各制御基板群の他側に位置する電源関連装置を第３冷却風によってそれぞれ冷却するための第３冷却通路と、を備え、第１、第２、第３冷却通路の上流側は互いに独立して設けられており、かつ、第１、第２、第３冷却通路の下流側は共通している。

本発明の実施形態では、第１冷却通路の流入口には吸い込みファンが、第１冷却通路の流出口には吸い出しファンがそれぞれ設けられている。

本発明の実施形態では、吸い込みファンは、各制御基板群のうち筐体の前面側に位置する前側制御基板群の上側に設けられており、吸い出しファンは、各制御基板群のうち筐体の後面側に位置する後側制御基板群の上側に設けられている。

本発明の実施形態では、第１冷却通路は、吸い込みファンの下流側に位置して前側制御基板群の上部に設けられる流入部と、この流入部に連通して設けられ、前側制御基板群を構成する各制御基板間に形成される前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、筐体の前面側から後面側にわたって筐体の下側に形成される第１下部通路と、この第１下部通路に連通して設けられ、後側制御基板群を構成する各制御基板間に形成される後側流路部と、この後側流路部に連通して、吸い出しファンの上流側に位置して後側制御基板群の上部に設けられる流出部と、を備えて構成される。

本発明の実施形態では、第２冷却通路及び第３冷却通路は、各電源関連装置のうち筐体の前面側に位置する前側電源関連装置内に設けられ、この前側電源関連装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、筐体の前面側から後面側にわたって筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、各電源関連装置のうち筐体の後面側に位置する後側電源関連装置内に設けられ、第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と第１冷却通路の流出部とを連通させるようにして、後側電源関連装置の上部に設けられる接続部と、を備えて構成される。

本発明の実施形態では、第１下部通路と第２下部通路とは、空気が流通しないように独立して設けられている。

本発明の実施形態では、後側電源関連装置は、冷却ファンを内蔵している。

本発明の実施形態では、前側電源関連装置はバッテリ装置であり、後側電源関連装置は電源供給装置である。

本発明の実施形態では、各制御基板群の上下両端に位置して、各制御基板群を構成する各制御基板を支持するための基板支持部が接続用基板に設けられており、この基板支持部には、各制御基板間に空気を流通させるための冷却穴が設けられている。

本発明の実施形態では、第１下部通路の下側と筐体の内面との間に、前側制御基板群を構成する各制御基板にケーブルを接続するためのケーブル通路が設けられている。

本発明の実施形態では、前側電源関連装置は、前側制御基板群の左右両側にそれぞれ複数ずつ設けられており、かつ、後側電源関連装置は、後側制御基板の左右両側にそれぞれ複数ずつ設けられている。

本発明の実施形態では、各前側電源関連装置は、前側制御基板群の左右両側に位置して、空気が流通可能なように上下２段に重ねて設けられており、各後側電源関連装置は、後側制御基板群の左右両側に位置して、空気が流通可能なように上下２段に重ねて設けられている。

本発明の実施形態では、各制御基板群及び各電源関連装置のうち筐体の左半分に属する各制御基板群及び各電源関連装置によって第１クラスタが構成され、各制御基板群及び各電源関連装置のうち筐体の右半分に属する各制御基板群及び各電源関連装置によって第２クラスタが構成される。

本発明の実施形態では、筐体の前側の上部または後側の上部のいずれか一方に、制御装置を管理するための管理装置が水平に設けられている。

本発明の実施形態では、各制御基板群及び各電源関連装置は、ラックと異なる構造の筐体にも、そのまま転用することができるように構成されている。

本発明の他の観点に従う、ラックと、このラックに着脱可能に設けられる複数の記憶デバイス格納装置と、ラックに着脱可能に設けられ、各記憶デバイス格納装置に収容される複数の記憶デバイスを制御するための一つの制御装置と、を備えるラック型記憶制御装置では、制御装置は、ラックに収容されるラックマウント型の筐体と、筐体の内部を前後に分割するようにして筐体の中央部に設けられる接続用基板と、筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられる制御基板群であって、データ入出力を要求するコマンドを発行する装置との間の通信を担当する第１通信制御基板と、各記憶デバイスとの間の通信を担当する第２通信制御基板と、第１通信制御基板及び第２通信制御基板にメモリ領域をそれぞれ提供するメモリ制御基板とを含む制御基板群と、各制御基板群を上下両端からそれぞれ支持する基板支持部であって、各制御基板群を構成する制御基板間に空気を流通させる複数の冷却穴を有する基板支持部と、各制御基板群のうち筐体の前面側に位置する前側制御基板群の左右両側に上下２段に重ねてそれぞれ配置されるバッテリ装置と、各制御基板群のうち筐体の後面側に位置する後側制御基板群の左右両側に上下２段に重ねてそれぞれ配置される電源供給装置であって、冷却ファンを内蔵する電源供給装置と、前側制御基板群の上部に設けられる吸い込みファンと、後側制御基板群の上部に設けられる吸い出しファンと、各制御基板群を冷却するための第１冷却通路であって、吸い込みファンの下流側に位置して前側制御基板群の上部に設けられる流入部と、この流入部に連通して設けられ、基板支持部の各冷却穴と前側制御基板群を構成する各制御基板間の隙間とによって形成される前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、筐体の前面側から後面側にわたって筐体の下側に形成される第１下部通路と、この第１下部通路に連通して設けられ、基板支持部の各冷却穴と後側制御基板群を構成する各制御基板間の隙間とによって形成される後側流路部と、この後側流路部に連通して、吸い出しファンの上流側に位置して後側制御基板群の上部に設けられる流出部と、を備える第１冷却通路と、筐体の左側に位置するバッテリ装置及び電源供給装置をそれぞれ冷却するための第２冷却通路であって、バッテリ装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、筐体の前面側から後面側にわたって筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、電源供給装置内に設けられ、第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と第１冷却通路の流出部とを連通させるようにして、電源供給装置の上部に設けられる接続部と、を備える第２冷却通路と、筐体の右側に位置するバッテリ装置及び電源供給装置をそれぞれ冷却するための第３冷却通路であって、バッテリ装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、筐体の前面側から後面側にわたって筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、電源供給装置内に設けられ、第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と第１冷却通路の流出部とを連通させるようにして、電源供給装置の上部に設けられる接続部と、を備える第３冷却通路と、第１下部通路の下側と筐体の内面との間に設けられ、前側制御基板群を構成する各制御基板にケーブルを接続するためのケーブル通路と、を備える。

本発明の実施形態では、接続用基板は、少なくとも各制御基板群が接続される範囲内に、筐体の前後に空気を積極的に流通させるための冷却穴が設けられていない。

本発明の実施形態では、筐体の上部には、制御装置の状態に関する情報を各制御基板から収集して管理するための管理装置が、水平方向に載置されており、管理装置に冷却風を供給するための第４冷却通路が、第１、第２、第３冷却通路とは独立して、筐体の上部に設けられている。

本発明のさらに別の観点に従う、制御装置の冷却構造は、前面及び後面がそれぞれ開口する筐体と、筐体の内部を前後に分割するようにして筐体の中央部に設けられ、冷却穴を実質的に備えない接続用基板と、筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられ、記憶デバイスに関する制御を実行するための複数の制御基板を含む制御基板群と、各制御基板群の左右両側にそれぞれ設けられる電源関連装置と、各制御基板群を第１冷却風によってそれぞれ冷却する第１冷却通路と、各電源関連装置のうち各制御基板群の一側に位置する電源関連装置を第２冷却風によってそれぞれ冷却する第２冷却通路と、各電源関連装置のうち各制御基板群の他側に位置する電源関連装置を第３冷却風によってそれぞれ冷却するための第３冷却通路と、を備え、第１、第２、第３冷却通路は、接続用基板を迂回するようにして屈曲して形成されている。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施形態の概要を示す説明図である。図１（ａ）には、ラック型の記憶制御装置に用いられるコントローラ１が示されている。このコントローラ１は、ラックマウント型のコントローラ１として構成され、ラックに取り付けられる。ラック型記憶制御装置の全体構成及びコントローラ１の詳細については、後述の実施例で詳細に説明する。

コントローラ１は、例えば、筐体２と、接続用基板３と、制御基板としての論理基板４と、バッテリ装置５と、冷却ファン６と、下部通路７Ａ，７Ｂと、ケーブル通路７Ｃと、電源供給装置８と、サービスプロセッサ（以下、ＳＶＰ）９とを備えている。

筐体２は、ラックマウント型の筐体として構成されており、４つの側面で囲まれた角筒状に形成されている。即ち、筐体２の前面及び後面はそれぞれ開口している。筐体２の中央部には、筐体２内部を前後に区切るようにして接続用基板３が設けられている。

接続用基板３の前面及び後面には、それぞれ複数の論理基板４が着脱可能に取り付けられている。筐体２の前側に位置する複数の論理基板４を前側論理基板群と、筐体２の後側に位置する複数の論理基板４を後側論理基板群と、それぞれ呼ぶことができる。なお、図１（ａ）では、便宜上、コントローラ１の前側の構成を中心に示しており、コントローラ１の後側の構成は割愛されている。

論理基板４としては、例えば、ホストと通信するためのチャネルアダプタ基板、ディスクドライブと通信するためのディスクアダプタ基板、チャネルアダプタ基板及びディスクアダプタ基板に共有メモリ及びキャッシュメモリをそれぞれ提供するメモリ基板等を挙げることができる。接続用基板３には、各論理基板４と電気的に接続するためのコネクタや配線が設けられている。各論理基板４は、接続用基板３を介して、他の論理基板等と通信することができる。

接続用基板３には、冷却風を流通させるための冷却穴は設けられていない。後述のように、コントローラ１は、接続用基板３の下側を迂回して冷却風を流通させる複数の独立した冷却通路を備えている。

筐体２の前面には、論理基板４の左右両側に位置して、バッテリ装置５が上下２段に重ねて配置されている。筐体２の後面には、論理基板４の左右両側に位置して、電源供給装置８が上下２段に重ねて配置されている。

筐体２の前面の論理基板４及び筐体２の後面の論理基板４の上側には、冷却ファン６がそれぞれ設けられている。前側の冷却ファン６は、吸い込みファンとして構成されており、筐体２の前面から空気を吸い込んで、吸い込んだ空気を筐体２内に排出する。後側の冷却ファン６は、吸い出しファンとして構成されており、筐体２内から空気を吸い込んで筐体２の後側に排出する。

論理基板４の下側には、第１下部通路７Ａが設けられている。論理基板４の左右両側に位置するバッテリ装置５及び電源供給装置８の下側には、第１下部通路から独立した第２下部通路７Ｂがそれぞれ設けられている。

第１下部通路７Ａの下側には、ケーブル通路７Ｃが設けられている。前側の論理基板４の前面にはコネクタが設けられており、このコネクタにケーブルの一端が接続される。ケーブルの他端は、ケーブル通路７Ｃを介して筐体２の後側に引き出される。

ＳＶＰ９は、後側の冷却ファン６の上側に位置して、筐体２内に水平に設けられる。ＳＶＰ９は、コントローラ１内の各種状態に関する情報を収集し、図外の管理装置に提供するものである。

次に、コントローラ１内に設けられる複数の冷却通路について説明する。コントローラ１内は、複数の領域に分割されており、各領域毎にそれぞれ専用の冷却通路が設けられている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）中の矢示ｂ−ｂ線から見た状態を模式的に示す。図１（ｂ）には、図１（ａ）の前面（正面）から見て左側に設けられる第２冷却通路の構成が示されている。

第２冷却通路は、例えば、前側流路部と、第２下部通路７Ｂと、後側流路部と、接続部とを備えて構成される。前側流路部は、矢示ＦＢ１に示すように、バッテリ装置５の前面からバッテリ装置５内に流入した空気を、バッテリ装置５の下側に向けて流出させる。即ち、各バッテリ装置５の前面及び下面には、空気が流通するための複数の穴がそれぞれ設けられている。矢示ＦＢ１の冷却風により、各バッテリ装置５がそれぞれ冷却される。第２下部通路７Ｂは、矢示ＦＢ２に示すように、バッテリ装置５から流入した空気を水平方向に流通させ、筐体後方に位置する電源供給装置８の下側まで導く。

各電源供給装置８内には、専用の冷却ファン８Ａがそれぞれ設けられている。このファン８Ａを装置内ファンと呼ぶこともできる。各ファン８Ａ及び吸い出しファン６によって、第２冷却通路内に圧力差が生じ、外気をバッテリ装置５内に流入させ、第２下部通路７Ｂを介して電源供給装置８に送り込むことができる。

第２下部通路７Ｂから電源供給装置８内に流入した空気は、矢示ＦＢ３に示すように、電源供給装置８内を冷却しながら上昇する。電源供給装置８を冷却した空気は、矢示ＦＢ４に示すように、電源供給装置８内から流出して、接続部に流入する。接続部とは、第２冷却通路の下流側を第１冷却通路の下流側に接続するための空間である。例えば、ＳＶＰ９の下面と電源供給装置８の上面との間の空間が接続部として機能する。これにより、第２冷却通路の空気は、第１冷却通路の下流に流入し、筐体２の後方に位置する吸い出しファン６を介して、筐体２の外部に排出される。筐体２は、ラックマウント型筐体として構成され、ラックに取り付けられているため、筐体２から流出した空気は、ラックの後方に排出されて拡散する。

図１（ｃ）は、図１（ａ）中の矢示ｃ−ｃ線から見た状態を模式的に示す。図１（ｃ）には、第１冷却通路の構成が示されている。第１冷却通路は、例えば、流入部と、前側流路部と、第１下部通路７Ａと、後側流路部と、流出部とを備えて構成される。

流入部は、筐体２の前面に位置する吸い込みファン６の下流側に位置し、各論理基板４の上部に設けられている。即ち、各論理基板４の上端と筐体２の上面との間の空間が流入部として機能する。吸い込みファンにより、筐体２の外部の空気は、矢示ＦＣ１に示すように、流入部に流入する。

前側流路部は、各論理基板４の間に形成される。即ち、各論理基板４は、基板上に各種電子部品が実装されており、論理基板４はキャニスター等で覆われていない。従って、隣接する各論理基板４間には、流入部に連通する隙間が上下方向に形成される。この隙間が前側流路部として機能する。流入部内の空気は、矢示ＦＣ２に示すように、前側流路部に流入し、各論理基板４を冷却しながら下降する。

各論理基板４間の隙間を介して第１冷却通路７Ａ内に流入した空気は、矢示ＦＣ３に示すように、後側の各論理基板４に向けて水平方向に流れ、後側の各論理基板４間の隙間に流入する。前側流路部と同様に、後側の各論理基板４間の隙間は、後側流路部として機能する。矢示ＦＣ４に示すように、後側の各論理基板４間の隙間に流入した空気は、後側の各論理基板４を冷却しつつ上昇し、流出部に流入する。

流出部は、筐体２の後面に位置する吸い出しファン６の上流側に位置し、後側の各論理基板４の上側に設けられている。ＳＶＰ９の下面と後側の各論理基板４の上端との間の空間が、流出部として機能する。矢示ＦＣ５に示すように、後側の各論理基板４間の隙間から流出部内に空気が流れ込む。矢示ＦＣ６に示すように、流出部内の空気は、吸い出しファン６によって筐体２の後方に排出される。

図１（ｄ）は、図１（ａ）中の矢示ｄ−ｄ線から見た状態を模式的に示す。図１（ｄ）には、図１（ａ）の前面（正面）から見て右側に設けられる第３冷却通路の構成が示されている。第３冷却通路は、第２冷却通路と実質的に同一構成である。

第３冷却通路は、例えば、前側流路部と、第２下部通路７Ｂと、後側流路部と、接続部とを備えて構成される。バッテリ装置５の前面から吸い込まれた空気は、矢示ＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３に示すように、各バッテリ装置５をそれぞれ冷却する。各バッテリ装置５を冷却した空気は、矢示ＦＤ４に示すように、接続部に流入し、吸い出しファン６を介して筐体２の後方に排出される。

上述のように、本実施形態では、筐体２内の各領域をそれぞれ個別に冷却するための第１〜第３冷却通路を備え、かつ、第１冷却通路の左右両側に位置する第２，第３冷却通路の下流側を第１冷却通路の下流側に接続する。従って、第１冷却通路に設ける各ファン６を利用して、第２，第３冷却通路に冷却風を発生させることができ、論理基板４の領域とバッテリ装置５及び電源供給装置８の領域とをそれぞれ効率的に冷却できる。

本実施形態では、第１〜第３冷却通路は、水平方向から筐体２内に流入した空気を、筐体２の前側に位置する冷却対象を冷却させながら下降させる。次に、前側の冷却対象を冷却した空気を筐体２の下部に設けた下部通路７Ａ、７Ｂを介して筐体２の後方に導き、筐体２の後側に位置する冷却対象を冷却させながら上昇させる。最後に、高温となった空気を、吸い出しファン６によって、筐体２の後方に水平方向に排出させる。このように、本実施形態の第１〜第３冷却通路は、下降経路と水平移動経路及び上昇経路という、Ｕ字状の屈曲した構成を備える。

従って、本実施形態では、接続用基板３の下側を迂回するようにしてＵ字状に屈曲して形成される経路に冷却風を流通させるため、上下に重ねて配置されたバッテリ装置５及び電源供給装置８を効率よく冷却できる。さらに、筐体２の前側と筐体２の後側とは下部通路７Ａ，７Ｂによって連通されるため、接続用基板３に冷却穴を設ける必要がない。従って、接続用基板３を、その本来の役割である電気的接続用の基板として使用することができ、より多くの論理基板４や装置５，８を高密度に実装することができる。

換言すれば、前記文献に記載されたような大型の記憶制御装置では、収容空間に余裕があり、接続用基板の面積も比較的大きくできるため、冷却穴を接続用基板に設けることができる。これに対し、ラック型記憶制御装置またはラックマウント型コントローラの場合、ラックサイズは規格化されており、一般的に、収容空間のサイズは、大型記憶制御装置のそれよりも狭い。このような大型記憶制御装置よりも限定された空間内に、多数の論理基板４等を高密度に収容するためには、接続用基板３の面積を可能な限り有効利用する必要がある。本実施形態では、接続用基板３の冷却穴を廃止し、下部通路７Ａ，７Ｂによって筐体２内の前後を連通させるため、接続用基板３を有効利用して、高密度な実装を実現することができる。さらに、本実施形態では、接続用基板３の前後両面に、それぞれ複数の論理基板４を設けるため、より一層の高密度実装を実現できる。

本実施形態では、ケーブル通路７Ｃを第１下部通路７Ａの下側に別に設ける。従って、前側の各論理基板４に取り付けられるケーブルを、冷却風の流れを阻害することなく、筐体２の後方に導くことができる。また、ケーブルを整列させて後方に取り出すことができ、保守作業時の作業性も向上する。

本実施形態では、筐体２の前側にバッテリ装置５を配置し、筐体２の後側に電源供給装置８を配置させる。電力分配器（PDU：Power Distribution Unit）とケーブルを介して接続する必要のある電源供給装置８を筐体２の後側に位置させることにより、より簡単に電源供給装置８にケーブルを接続することができ、筐体２の構成を簡素化できる。もしも、筐体２の前側に電源供給装置８を配置した場合は、電源供給装置８に接続されるケーブルを通すための通路が必要となる。本実施形態で述べた以外の特徴は、後述の実施例で明らかにされる。本実施形態の記憶制御装置を詳細に説明する。

図２は、ラック型記憶制御装置１０の外観構成を示す斜視図である。この記憶制御装置１０は、例えば、ラック１１と、ラック１１に着脱可能に取り付けられる複数のハードディスクボックス１２と、ラック１１の下側に着脱可能に取り付けられる一つのコントローラ１３とを備えている。

コントローラ１３は、図１中のコントローラ１に対応する。後述のよに、コントローラ１３には、２つのクラスタを構成するための論理基板３２とバッテリ装置３３及び電源供給装置３７が設けられており、コントローラ１３を正面から見て右半分が一つのクラスタを構成し、左半分が他の一つのクラスタを構成する。各クラスタはそれぞれ冗長構成を備える。従って、バッテリ装置３３及び電源供給装置３７は、各クラスタ毎に２個ずつ用意されている。

ラック１１は、収容部１１Ａと、収容部１１Ａの後側に設けられる後部空間部１１Ｂとを備える。図２中の白矢印に示すように、冷却風は、ラック１１の前面から流入し、ラック１１の後面に流出する。

図３は、ハードディスクボックス１２を後面から見た場合の斜視図である。ハードディスクボックス１２は、複数のハードディスクドライブ２１を収容している。図３の斜視図では、ハードディスクドライブ２１を取り外した状態を示す。ハードディスクボックス１２は、前側に位置するドライブ収容部１２Ａと、後側に位置する電源供給装置１２Ｂとを備える。

ドライブ収容部１２Ａには、複数のハードディスクドライブ２１が収容される。電源供給装置１２Ｂ内には、複数の冷却ファン２２が設けられている。各ハードディスクドライブ２１の全ての面のうち少なくとも前面及び後面には、複数の冷却穴が設けられている。ハードディスクドライブ２１の前面から流入した空気は、ハードディスクドライブ２１及び電源供給装置１２Ｂをそれぞれ冷却した後、ハードディスクボックス１２の後方に排出される。

なお、本実施例では、ディスクドライブ２１としてハードディスクドライブを例に挙げて説明するが、これに限らず、半導体メモリデバイス（フラッシュメモリデバイスを含む）、光ディスクデバイス、光磁気ディスクデバイス、磁気テープデバイス、フレキシブルディスクデバイス等のデータを読み書き可能な種々のデバイスを利用可能である。

さらに、記憶デバイスとしてハードディスクデバイスを用いる場合、例えば、FC（Fibre Channel）ディスク、SCSI（Small Computer System Interface）ディスク、SATAディスク、ATA（AT Attachment）ディスク、SAS（Serial Attached SCSI）ディスク等を用いることができる。
半導体メモリデバイスを用いる場合、例えば、フラッシュメモリ、FeRAM（Ferroelectric Random Access Memory）、MRAM（MagnetoresistiveRandom Access Memory）、相変化メモリ（Ovonic Unified Memory）、RRAM（Resistance RAM）」等の種々のメモリデバイスを利用可能である。なお、記憶デバイスの種類は、上記のものに限定されず、将来製品化される他の種類の記憶デバイスを利用することもできるであろう。

図４は、コントローラ１３を前側から見た斜視図である。コントローラ１３は、例えば、筐体３０と、接続用基板３１と、論理基板３２と、バッテリ装置３３と、冷却ファン３４と、ケーブル通路３６と、電源供給装置３７と、ＳＶＰ３８等を備えている。図４に現れない構成については、別の図と共に後述する。

筐体３０は、ラックマウント型の筐体として構成されており、その前面及び後面が開口している。筐体３０の中央部には接続用基板３１が設けられている。接続用基板３１は、各論理基板３２及び各装置３３，３７，３８を電気的に接続するための基板である。接続用基板３１によって、筐体３０の内部は前後方向に区切られている。接続用基板３１の下側には、後述のように下部通路５０，５１が設けられる。従って、接続用基板３１は、例えば、その左右両端が筐体３０に固定される。

接続用基板３１の前面及び後面には、それぞれ複数の論理基板３２が着脱可能に設けられている。論理基板３２の例については図６と共に後述する。各論理基板３２は、図１０に示す基板支持部４３及び図１１に示す基板支持部４４に取り付けられる。基板支持部４３，４４については後述する。

前側の論理基板群の左右両側には、上下２段に重なったバッテリ装置３３が設けられている。各バッテリ装置３３は、例えば停電時に所定の電力を各論理基板３２にそれぞれ供給する。各バッテリ装置３３の前面及び下面には、空気を流通させるための複数の冷却穴が設けられている。

前後にそれぞれ配置される各論理基板３２の上部には、冷却ファン３４がそれぞれ設けられている。図４に示すように、前側の論理基板３２の上部には、吸い込みファン３４が設けられている。図５はコントローラ１３を後側から見た斜視図である。図５に示すように、後側の論理基板３２の上部には吸い出しファン３４が設けられている。吸い込みファンの符号と吸い出しファンの符号とを明確に区別する必要がある場合、吸い込みファンに符号３４Ｆ、吸い出しファンに符号３４Ｒを与えることができる。同様に、前側の各論理基板３２と後側の各論理基板３２とを明確に区別する必要がある場合、前側の各論理基板基板に符号３２Ｆ、後側の各論理基板３２に符号３２Ｒを与えることができる。

前側の論理基板３２の下側には、図１１に示すように、第１下部通路５１が設けられている。第１下部通路５１の前面はパネル３５によって施蓋されている。従って、第１下部通路５１には、各論理基板３２間の隙間から空気が流入する。第１下部通路５１には、筐体３０の前方の空気は直接流入しない。

第１下部通路５１の下側には、ケーブル通路３６が設けられている。各ケーブルの一端は前側の各論理基板３２にそれぞれ接続され、各ケーブルの他端はケーブル通路３６を介して、コントローラ１３の後方に引き出される。

後側の各論理基板３２の左右両側には、上下２段に重なった電源供給装置３７がそれぞれ設けられている。各電源供給装置３７は、各論理基板３２に所定電圧の電源をそれぞれ供給する。

各バッテリ装置３３の下側から各電源供給装置３７の下側にかけて第２下部通路５０が形成されている。第２下部通路５０は、第１下部通路５１とは分離されている。上段に位置する電源供給装置３７の上方とＳＶＰ３８の下面との間には、接続部４０が設けられている。接続部４０によって、各バッテリ装置３３及び各電源供給装置３７を冷却した空気は、各論理基板３２を冷却した空気と共に、吸い出しファン３４によってコントローラ１３の後方に排出される。

接続用基板３１は、その前後両面に多数の論理基板３２が接続されており、冷却風を通過させるための穴は備えない。しかし、接続用基板３１の上側の２つの端部のうち、ＳＶＰ３８内のファン３８Ａ（図１２参照）に対応する端部には、切り欠き部３１Ａが設けられている。

なお、図４中に示す符号３９は、操作パネルである。ユーザは、操作パネル３９を操作することにより、コントローラ１３に電源を投入して記憶制御装置１０を作動させたり、記憶制御装置１０の作動を停止させることができる。図４中の符号４１，４２は、オプション品として搭載される装置を示す。このようなオプション装置としては、例えば、各ハードディスクボックス１２の電源供給を制御するための装置を挙げることができる。各オプション装置４１，４２は、吸い込みファン３４の上方に設けられており、前側の各論理基板３２の上部に設けられる流入部５２（図１１参照）と各オプション装置４１，４２との間は、プレートによって仕切られている。即ち、流入部５２には、吸い込みファン３４によって吸い込まれた空気が流入し、オプション装置４１，４２側から空気は流入しないようになっている。

図６は、コントローラ１３及びハードディスクボックス１２の電気的構成を示すブロック図である。コントローラ１３は、ディスクドライブ２１を制御するものであるから、ＤＫＣ（ディスクコントローラ）と呼ぶことができる。ハードディスクボックス１２は、複数のディスクドライブ２１を収容するものであるから、ＤＫＵ（ディスクユニット）と呼ぶこともできる。

論理基板３２の例として、例えば、チャネルアダプタ（以下、ＣＨＡ）基板３２Ａ、ディスクアダプタ（以下、ＤＫＡ）基板３２Ｂ、キャッシュメモリ（図中、ＣＭ）３２Ｃ、共有メモリ（図中、ＳＭ）３２Ｄ、キャッシュスイッチ（図中、ＣＳＷ）３２Ｅを挙げることができる。上述の基板のうち、例えば、キャッシュメモリ３２Ｃと共有メモリ３２Ｄとキャッシュスイッチ３２Ｅとは、一つのメモリ制御基板として構成することができる。また、場合によっては、ＣＨＡ基板３２ＡとＤＫＡ基板３２Ｂを一つの制御基板として構成することもできる。なお、ＮＡＳ（Network Attached Storage）機能を提供するＮＡＳ基板を備える構成でもよい。

ＣＨＡ基板３２Ａは、第１通信ネットワークＣＮ１を介して、サーバコンピュータやメインフレームコンピュータのようなホストＨに接続される。第１通信ネットワークＣＮ１は、例えば、FCP（Fibre Channel Protocol）やiSCSI（internet Small Computer System Interface）のような通信プロトコルを利用するSAN（Storage Area Network）として構成することができる。ホストＨがメインフレームコンピュータである場合、例えば、FICON（Fibre Connection：登録商標）、ESCON（Enterprise System Connection：登録商標）、ACONARC（Advanced Connection Architecture：登録商標）、FIBARC（Fibre Connection Architecture：登録商標）等の通信プロトコルを用いることもできる。

ＣＨＡ基板３２Ａは、ホストＨから発行されるリードコマンドやライトコマンドを受領し、その処理結果をホストＨに送信する。ＣＨＡ基板３２Ａは「第１通信制御基板」に該当する。

ＤＫＡ基板３２Ｂは、第２通信ネットワークＣＮ２を介して、各ハードディスクボックス１２内の各ディスクドライブ２１と接続される。ＤＫＡ基板３２Ｂは、各ディスクドライブ２１とデータ通信を行うことができる。第２通信ネットワークＣＮ２は、例えば、ＦＣＡＬ（Fibre Channel Arbitrated Loop）のように構成される。

キャッシュメモリ３２Ｃは、ホストＨから受領したデータやディスクドライブ２１から読み出されたデータを一時的に記憶する。共有メモリ３２Ｄは、記憶制御装置１０の管理に使用するための各種管理テーブルや制御情報を記憶する。キャッシュスイッチ３２Ｅは、各ＣＨＡ基板３２Ａ及び各ＤＫＡ基板３２Ｂとキャッシュメモリ３２Ｃとの間のデータ転送を制御する。

ここで、簡単にコントローラ１３の動作を説明する。ホストＨからリードコマンドが発行されると、ＣＨＡ基板３２Ａは、このリードコマンドを受領し、共有メモリ３２Ｄにリードコマンドが発行された旨を記憶させる。ＤＫＡ基板３２Ｂは、共有メモリ３２Ｄを随時参照しており、未処理のリードコマンドを発見すると、そのリードコマンドで要求されたデータを記憶するディスクドライブ２１にアクセスして、要求されたデータを読出し、キャッシュメモリ３２Ｃに記憶させる。ＤＫＡ基板３２Ｂは、リードコマンドで要求されたデータがキャッシュメモリ３２Ｃに記憶された旨を共有メモリ３２Ｄに書き込む。ＣＨＡ基板３２Ａは、共有メモリ３２Ｄを随時参照しており、キャッシュメモリ３２Ｃに記憶されたデータを読み出して、ホストＨに送信する。

ホストＨからライトコマンドが発行された場合、ＣＨＡ基板３２Ａは、ライトコマンド及びライトデータを受領し、ライトデータをキャッシュメモリ３２Ｃに記憶させる。ＣＨＡ基板３２Ａは、ライトデータをキャッシュメモリ３２Ｃに記憶させた時点で、ホストＨにライトコマンドの処理が完了した旨を報告することができる。ＤＫＡ基板３２Ｂは、タイミングを見計らって、キャッシュメモリ３２Ｃに記憶されたデータをディスクドライブ２１に書き込む。なお、ＤＫＡ基板３２Ｂがライトデータをディスクドライブ２１に書き込んだ後で、ＣＨＡ基板３２ＡがホストＨにライトコマンドの処理が完了した旨を通知する構成でもよい。

コントローラ１３には、２つのクラスタＣ１，Ｃ２が設けられる。各クラスタＣ１，Ｃ２は互いに相手をバックアップしており、いずれか一方のクラスタに障害が発生した場合でも、他方のクラスタによって処理を続行することができる。

図７は、クラスタ構成を別の観点から示す説明図である。上述の通り、接続用基板３１の前後両面には、同一構成の論理基板群３２がそれぞれ設けられている。コントローラ１３を正面から見た場合、その右半分と左半分とでそれぞれクラスタが構成される。なお、図７中の矢印は、冷却風の流入方向及び流出方向を示す。しかし、後述のように、コントローラ１３内では、冷却風は、Ｕ字状に屈曲して流通するようになっている。

図８は、コントローラ１３とハードディスクボックス１２との接続関係を模式的に示す説明図である。記憶制御装置１０には、増設ラック１０Ａを接続することができる。増設ラック１０Ａは、ハードディスクボックス１２を搭載しており、コントローラ１３は搭載していない。各ハードディスクボックス１２を接続することにより、より多くのディスクドライブ２１をコントローラ１３に接続することができる。

図９は、記憶制御装置１０の電源供給構成を模式的に示す説明図である。記憶制御装置１０内には、複数のＰＤＵ１４が設けられている。各ＰＤＵ１４は、外部電源をコントローラ１３内の各電源供給装置３７及びハードディスクボックス１２内の各電源供給装置１２Ｂにそれぞれ供給する。電源供給系統も、図９に示すように冗長化されており、いずれか一方の電源供給系統に障害が生じた場合でも、他方の電源供給系統から電源を論理基板３２やディスクドライブ２１に供給することができる。

図１０〜図１４を参照してコントローラ１３の機械的構造を説明する。図１０は、論理基板３２を取り外した状態で、コントローラ１３を前面から見た斜視図である。接続用基板３１の前後両面には、上下に離間して基板支持部４３，４４が取り付けられている。

図１０には、下側の基板支持部４３が示されている。基板支持部４３は、板金等の材料から構成されており、全体として魚の骨のような形状をしている。即ち、基板支持部４３は、論理基板３２を取り付けるための複数のレール部と、各レール部の間に形成される長方形状の冷却穴とを備えている。上側の基板支持部４４も、下側の基板支持部４３と同様に構成される。従って、各論理基板３２は、２つの基板支持部４３，４４によって上下から支持されている。なお、下側の基板支持部４３の前側にはパネル３５が設けられており、第１下部通路５１が筐体３０の前面に開口するのを防止している。

なお、上段のバッテリ装置３３の上面と筐体３０の上面との間には、流路５３が形成されている。この流路５３は、流入部５２と分離して流入部５２の上側に設けられており、筐体３０の前方から流入する空気をＳＶＰ３８に供給する。

図１１は、図１０中のXI−XI方向断面図である。矢示Ｆ２１に示すように、吸い込みファン３４を介して流入部５２内に流入した空気は、上側の基板支持部４４に形成された各冷却穴を介して、各論理基板３２間の隙間に流れ込み、各論理基板３２を冷却しながら下降する。この空気は、下側の基板支持部４３に形成された各冷却穴を介して、第１下部通路５０内に流入し、後側の論理基板群に向けて流通する。

このように、論理基板３２の上下に、論理基板３２間の隙間に応じて形成された冷却穴を有する基板支持部４３，４４をそれぞれ設けることにより、論理基板３２を冷却する冷却風の流れの均一化を図ることができる。これにより、Ｕ字状に屈曲した第１冷却通路内を流れる冷却風を、ある程度整流することができる。

図１２は、図１０中のXII−XII方向断面図である。図１２では、ＳＶＰ３８を表示している。ＳＶＰ３０の側部には、複数の吸い込みファン３８Ａが内蔵されている。このファン３８Ａには、図１１に示す流路５３を介して空気が供給され、この空気によってＳＶＰ３８の内部が冷却される。

図１３は、図１０中のXIII−XIII方向断面図である。筐体３０の後側では、矢示Ｆ２２，Ｆ２３に示すように、冷却風は、第１下部通路５１から基板支持部４３を介して後側の論理基板４間の隙間に流入する。

図１４は、図１０中のXV−XV方向断面図である。既に説明した通り、筐体３０の後側は、多少の相違はあるものの、基本的に筐体３０の前側と同一の構成を備えている。主な相違点は、筐体３０の前側ではバッテリ装置３３が設けられているのに対し、筐体３０の後側では電源供給装置３７が設けられている点と、筐体３０の前側上部にはオプション装置４１，４２が設けられているのに対し、筐体３０の後側上部にはＳＶＰ３８が設けられている点と、筐体３０の前側上部には、ＳＶＰ３８に空気を供給するための流路５３が設けられている点と、筐体３０の前側のファンは吸い込みファン３４として構成されるのに対し、筐体３０の後側のファンは吸い出しファン３４として構成される点である。

図１５〜図１８に基づいて、コントローラ１３に設けられる複数の冷却通路について説明する。図１５は、コントローラ１３を正面から見た斜視図である。図１６は、図１５中のXVI−XVI方向断面図である。図１６には、第２冷却通路の構成が示されている。

第２冷却通路は、例えば、前側流路部と、第２下部通路５０と、後側流路部と、接続部４０とを備えて、略Ｕ字状に構成される。前側流路部は、矢示Ｆ１０に示すように、バッテリ装置３３の前面からバッテリ装置３３内に流入した空気を、矢示Ｆ１１に示すように、バッテリ装置３３の下側に向けて流出させる。この冷却風Ｆ１０，Ｆ１１により、各バッテリ装置３３がそれぞれ冷却される。第２下部通路５０は、矢示Ｆ１２に示すように、バッテリ装置３３から流入した空気を、筐体３０の後側に位置する電源供給装置３７の下側まで導く。

各電源供給装置３７内には、専用の冷却ファン３７Ａがそれぞれ設けられている。矢示Ｆ１３に示すように、各ファン３７Ａ及び吸い出しファン３４によって、第２下部通路５０から電源供給装置３７内に空気が流入する。

第２下部通路５０から電源供給装置３７内に流入した空気は、矢示Ｆ１３，Ｆ１４に示すように、電源供給装置３７内を冷却しながら上昇する。電源供給装置３７を冷却した空気は、矢示Ｆ１５に示すように、電源供給装置３７内から接続部４０に流入する。ＳＶＰ３８の下面と電源供給装置３７の上面との間の空間が接続部４０となる。第２冷却通路の空気は、第１冷却通路の下流に流入し、吸い出しファン３４を介して、筐体３０の外部に排出される。

図１７は、図１５中のXVII−XVII方向断面図である。図１７には、第１冷却通路の構成が示されている。第１冷却通路は、例えば、流入部５２と、前側流路部と、第１下部通路５１と、後側流路部と、流出部５２Ｒとを備えて構成される。

流入部５２は、吸い込みファン３４の下流側に位置し、各論理基板３２の上部に設けられている。即ち、各論理基板３２の上端と筐体３０の上面との間の空間が流入部５２となっている。矢示Ｆ２０に示すように、筐体３０の前方の空気は、吸い込みファン３４を介して流入部５２内に流入する。

前側流路部は、各論理基板３２の間に形成される。上述の通り、各論理基板３２は、上下に配置された基板支持部４３，４４のレール部にそれぞれ取り付けられており、かつ、各レール部の間には冷却穴が形成されている。従って、各論理基板３２の間には、機械的に定まる隙間が形成される。この隙間が前側流路となる。矢示Ｆ２１に示すように、流入部５２内の空気は、各論理基板３２を冷却しながら下向きに流れる。

各論理基板３２間の隙間を下降した空気は、第１下部通路５１内に流入し、矢示Ｆ２２に示すように、後側の各論理基板３２の下側に向けて流れる。第１冷却通路５１内の空気は、矢示Ｆ２３に示すように、後側の各論理基板３２間の隙間にそれぞれ流れ込み、各論理基板３２を冷却しながら上昇する。

後側の各論理基板３２を冷却した空気は、流出部５２Ｒに流入し、矢示Ｆ２４に示すように、吸い出しファン３４によって筐体３０の後方に排出される。

図１８は、図１５中のXVIII−XVIII方向断面図である。図１８には、第３冷却通路及びＳＶＰに供給される冷却風の様子がそれぞれ示されている。第３冷却通路は、図１６で述べた第２冷却通路と同様に構成される。

各バッテリ装置３３内に流入した空気（Ｆ３０）は、各バッテリ装置３３を冷却しながら下降し（Ｆ３１）、第２下部通路５０内に流入する。空気は、第２下部通路５０を介して電源供給装置３７の下側に移動し（Ｆ３２）、ファン３７Ａによって電源供給装置３７内に吸い込まれる（Ｆ３３）。空気は、各電源供給装置３７を冷却しながら上昇し（Ｆ３４）、接続部４０に流入する（Ｆ３５）。接続部４０に流入したの空気は、吸い出しファン３４によって、筐体３０の後方に排出される。

ＳＶＰ３８の冷却について説明する。本実施例のＳＶＰ３８は、内蔵ファン３８Ａが筐体３０の右側に位置するようにして、筐体３０の上側に水平に載置されている。図１５に示すように、吸い込みファン３４の上側と筐体３０の上面との間には、流路５３が形成されている。流路５３を介して筐体３０内に流入した空気は（Ｆ４０）、接続用基板３１の切り欠き部３１Ａを介してＳＶＰ３８の右側面に移動し（Ｆ４１）、内蔵ファン３８ＡによってＳＶＰ３８内に吸い込まれる（Ｆ４２）。ＳＶＰ３８を冷却した空気は、ＳＶＰ３８の左側面に設けられる冷却穴を介して、筐体３０の外部に排出される（Ｆ４３）。

上述のように本実施例では、前後にそれぞれ配置された各論理基板３２と、右側のバッテリ装置３３及び電源供給装置３７と、左側のバッテリ装置３３及び電源供給装置３７と、ＳＶＰ３８とを、それぞれ個別の冷却通路によって冷却することができ、冷却効率を改善することができる。例えば、発熱量の比較的大きい論理基板３２は比較的大きな風量で冷却し、発熱量の比較的小さいバッテリ装置３３や電源供給装置３７は比較的少ない風量で冷却できる。

ここで留意すべき点は、本実施例では、筐体３０の前側に配置された冷却対象（論理基板３２，バッテリ装置３３，電源供給装置３７）は、上側から下側に向けて流れる空気によって冷却されるのに対し、筐体３０の後側に配置された同様の冷却対象は、下側から上側に向けて流れる空気によって冷却される点である。つまり、前側の冷却対象と後側の冷却対象とでは、その冷却風の流れる方向が異なる。

本実施例では、水平方向に流入した空気を下降させながら筐体３０の前側に位置する冷却対象を冷却させ、次に、この空気を下部通路５０，５１によって筐体３０の後側に導いて上昇させ、筐体３０の後側に位置する冷却対象を冷却させ、最後に、筐体３０の後方に排出させる。即ち、本実施例では、筐体３０内に、略Ｕ字状またはΩの文字を上下逆にした形状の屈曲した冷却通路を設ける。これにより、本実施例の接続用基板３１には、冷却風を水平方向に通過させるための冷却穴を設ける必要がなく、接続用基板３１の面積を電気的接続のために効率的に使用することができる。従って、本実施例では、接続用基板３１の前後両面に、より多くの論理基板３２を取り付けることができ、規格化された狭い空間内に高密度で論理基板３２等を設けることができる。

また、上記の屈曲した冷却通路によって、上下に重ねられた複数のバッテリ装置３３及び電源供給装置３７を冷却することができる。

本実施例では、前側の各論理基板３２に接続されるケーブルを通すためのケーブル通路３６を、第１下部通路５１の下側に別に設ける。従って、第１下部通路５１内の空気の流れを阻害することなく、ケーブルをラック１１の後方に引き出すことができる。これにより、保守作業の作業性が向上する。

本実施例では、筐体３０の前側にバッテリ装置３３を、筐体３０の後側に電源供給装置３７をそれぞれ配置させる。ＰＤＵ１４に接続される電源供給装置３７を筐体３０の後側に配置することにより、より簡単に電源供給装置３７とＰＤＵ１４とを電源ケーブルで接続することができ、構成を簡素化できる。

本実施例では、筐体３０の正面から見て左右のバッテリ装置３３と電源供給装置３７とでそれぞれペアを構成し、各ペア毎に冷却通路を設ける。換言すれば、バッテリ装置３３を冷却するための流路と電源供給装置３７を冷却するための流路とを共通にする。これにより、電源供給装置３７内の冷却ファン３７Ａによって、バッテリ装置３３及び電源供給装置３７を冷却できる。従って、バッテリ装置３３内に冷却ファンを設ける必要がなく、製造コストを低減できる。

さらに、本実施例では、論理基板３２，バッテリ装置３３，電源供給装置３７，ＳＶＰ３８を、大型記憶制御装置の構成部品としても使用可能である。図１９は、参考例として示す大型記憶制御装置１００の斜視図である。

大型記憶制御装置１００は、例えば、フレーム本体１１０と、フレーム本体１１０の中央部に設けられる中央冷却通路１１１と、中央冷却ファン群１３０と、上部冷却ファン群１３１とを備える。フレーム本体１１０の下側には、バッテリ装置３３及び電源供給装置３７が設けられ、フレーム本体１１０の中央部にはコントローラ１３が設けられ、フレーム本体１１０の上部にはハードディスクボックス１２が設けられる。これらコントローラ１３やハードディスクボックス１２、バッテリ装置３３及び電源供給装置３７は、それぞれ中央冷却通路１１１を挟んで背中合わせに配置される。即ち、中央冷却通路１１１を挟む前面と後面とに、それぞれコントローラ１３やハードディスクボックス１２等が設けられる。図２０に示すように、前面の構成部品によって一つのクラスタが構成され、後面の構成部品によって他の一つのクラスタが構成される。

論理基板３２，バッテリ装置３３，電源供給装置３７，ＳＶＰ３８の設置方向等を変えるだけで、大型記憶制御装置１００に使用することができる。これにより、本実施例では、ラック型記憶制御装置１０と大型記憶制御装置１００とで主要部品を共通化することができ、開発及び設計に要するコスト、製造コスト、在庫管理コスト等を低減できる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、ＳＶＰは筐体の前側の上部に設けることもできる。

本発明の実施形態の概念を示す説明図である。 記憶制御装置の斜視図である。 ハードディスクボックスの斜視図である。 コントローラを正面から見た斜視図である。 コントローラを背面から拡大して見た斜視図である。 記憶制御装置のブロック図である。 クラスタ構成を示す説明図である。 ディスクドライブの接続構成を示す説明図である。 電源供給構成を示す説明図である。 コントローラの横断面を説明するためのコントローラの斜視図である。 図１０中のXI−ＸI方向断面図である。 図１０中のXII−XII方向断面図である。 図１０中のXIII−XIII方向断面図である。 図１０中のXV−XV方向断面図である。 コントローラの立て断面を説明するためのコントローラの斜視図である。 図１５中のXVI−XVI方向断面図である。 図１５中のXVII−XVII方向断面図である。 図１５中のXVIII−XVIII方向断面図である。 大型記憶制御装置の斜視図である。 大型記憶制御装置のクラスタ構成を示す説明図である。

符号の説明

１…コントローラ、２…筐体、３…接続用基板 、４…論理基板、５…バッテリ装置、６…冷却ファン、７Ａ，７Ｂ…下部通路、７Ｃ…ケーブル通路、８…電源供給装置、８Ａ…冷却ファン、９…ＳＶＰ（サービスプロセッサ）、１０…ラック型記憶制御装置、１０Ａ…増設ラック、１１…ラック、１１Ａ…収容部、１１Ｂ…後部空間部、１２…ハードディスクボックス、１２Ａ…ドライブ収容部、１２Ｂ…電源供給装置、１３…コントローラ、２１…ディスクドライブ、２２…冷却ファン、３０…筐体、３１…接続用基板、３１Ａ…切り欠き部、３２…論理基板、３２Ａ…チャネルアダプタ基板、３２Ｂ…ディスクアダプタ基板、３２Ｃ…キャッシュメモリ、３２Ｄ…共有メモリ、３２Ｅ…キャッシュスイッチ、３３…バッテリ装置、３４…冷却ファン、３５…パネル、３６…ケーブル通路、３７…電源供給装置、３７Ａ…冷却ファン、３８…ＳＶＰ、３８Ａ…冷却ファン、３９…操作パネル、４１，４２…オプション装置、４３…基板支持部、５０…第２下部通路、５１…第１下部通路、５２…流入部、５２Ｒ…流出部、５３…流路、１００…大型記憶制御装置、１１０…フレーム本体、１１１…中央冷却通路、１３０…中央冷却ファン群、１３１…上部冷却ファン群、Ｃ１，Ｃ２…クラスタ

Claims (19)

1. ラックマウント型の制御装置の冷却構造であって、
   前面及び後面がそれぞれ開口する筐体と、
   前記筐体の内部を前後に分割するようにして前記筐体の中央部に設けられる接続用基板と、
   前記筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられ、記憶デバイスに関する制御を実行するための複数の制御基板を含む制御基板群と、
   前記各制御基板群の左右両側にそれぞれ設けられる電源関連装置と、
   前記各制御基板群を第１冷却風によってそれぞれ冷却する第１冷却通路と、
   前記各電源関連装置のうち前記各制御基板群の一側に位置する電源関連装置を第２冷却風によってそれぞれ冷却する第２冷却通路と、
   前記各電源関連装置のうち前記各制御基板群の他側に位置する電源関連装置を第３冷却風によってそれぞれ冷却するための第３冷却通路と、を備え、
   前記第１、第２、第３冷却通路の上流側は互いに独立して設けられており、かつ、前記第１、第２、第３冷却通路の下流側は共通している、ラックマウント型制御装置の冷却構造。
2. 前記第１冷却通路の流入口には吸い込みファンが、前記第１冷却通路の流出口には吸い出しファンがそれぞれ設けられている請求項１に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
3. 前記吸い込みファンは、前記各制御基板群のうち前記筐体の前面側に位置する前側制御基板群の上側に設けられており、前記吸い出しファンは、前記各制御基板群のうち前記筐体の後面側に位置する後側制御基板群の上側に設けられている、請求項２に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
4. 前記第１冷却通路は、前記吸い込みファンの下流側に位置して前記前側制御基板群の上部に設けられる流入部と、この流入部に連通して設けられ、前記前側制御基板群を構成する各制御基板間に形成される前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、前記筐体の前面側から後面側にわたって前記筐体の下側に形成される第１下部通路と、この第１下部通路に連通して設けられ、前記後側制御基板群を構成する各制御基板間に形成される後側流路部と、この後側流路部に連通して、前記吸い出しファンの上流側に位置して前記後側制御基板群の上部に設けられる流出部と、を備えて構成される請求項３に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
5. 前記第２冷却通路及び前記第３冷却通路は、前記各電源関連装置のうち前記筐体の前面側に位置する前側電源関連装置内に設けられ、この前側電源関連装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、前記筐体の前面側から後面側にわたって前記筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、前記各電源関連装置のうち前記筐体の後面側に位置する後側電源関連装置内に設けられ、前記第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と前記第１冷却通路の前記流出部とを連通させるようにして、前記後側電源関連装置の上部に設けられる接続部と、を備えて構成される請求項４に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
6. 前記第１下部通路と前記第２下部通路とは、空気が流通しないように独立して設けられている請求項５に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
7. 前記後側電源関連装置は、冷却ファンを内蔵している請求項５に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
8. 前記前側電源関連装置はバッテリ装置であり、前記後側電源関連装置は電源供給装置である請求項５に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
9. 前記各制御基板群の上下両端に位置して、前記各制御基板群を構成する前記各制御基板を支持するための基板支持部が前記接続用基板に設けられており、この基板支持部には、前記各制御基板間に空気を流通させるための冷却穴が設けられている、請求項４に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
10. 前記第１下部通路の下側と前記筐体の内面との間に、前記前側制御基板群を構成する前記各制御基板にケーブルを接続するためのケーブル通路が設けられている、請求項４に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
11. 前記前側電源関連装置は、前記前側制御基板群の左右両側にそれぞれ複数ずつ設けられており、かつ、前記後側電源関連装置は、前記後側制御基板の左右両側にそれぞれ複数ずつ設けられている、請求項５に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
12. 前記各前側電源関連装置は、前記前側制御基板群の左右両側に位置して、空気が流通可能なように上下２段に重ねて設けられており、前記各後側電源関連装置は、前記後側制御基板群の左右両側に位置して、空気が流通可能なように上下２段に重ねて設けられている、請求項１１に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
13. 前記各制御基板群及び前記各電源関連装置のうち前記筐体の左半分に属する前記各制御基板群及び前記各電源関連装置によって第１クラスタが構成され、前記各制御基板群及び前記各電源関連装置のうち前記筐体の右半分に属する前記各制御基板群及び前記各電源関連装置によって第２クラスタが構成される、請求項１に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
14. 前記筐体の前側の上部または後側の上部のいずれか一方に、前記制御装置を管理するための管理装置が水平に設けられている請求項１に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
15. 前記各制御基板群及び前記各電源関連装置は、ラックと異なる構造の筐体にも、そのまま転用することができるように構成されている請求項１に記載のラックマウント型制御装置の冷却構造。
16. ラックと、このラックに着脱可能に設けられる複数の記憶デバイス格納装置と、前記ラックに着脱可能に設けられ、前記各記憶デバイス格納装置に収容される複数の記憶デバイスを制御するための一つの制御装置と、を備えるラック型記憶制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記ラックに収容されるラックマウント型の筐体と、
    前記筐体の内部を前後に分割するようにして前記筐体の中央部に設けられる接続用基板と、
    前記筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられる制御基板群であって、データ入出力を要求するコマンドを発行する装置との間の通信を担当する第１通信制御基板と、前記各記憶デバイスとの間の通信を担当する第２通信制御基板と、前記第１通信制御基板及び前記第２通信制御基板にメモリ領域をそれぞれ提供するメモリ制御基板とを含む制御基板群と、
    前記各制御基板群を上下両端からそれぞれ支持する基板支持部であって、前記各制御基板群を構成する制御基板間に空気を流通させる複数の冷却穴を有する基板支持部と、
    前記各制御基板群のうち前記筐体の前面側に位置する前側制御基板群の左右両側に上下２段に重ねてそれぞれ配置されるバッテリ装置と、
    前記各制御基板群のうち前記筐体の後面側に位置する後側制御基板群の左右両側に上下２段に重ねてそれぞれ配置される電源供給装置であって、冷却ファンを内蔵する電源供給装置と、
    前記前側制御基板群の上部に設けられる吸い込みファンと、
    前記後側制御基板群の上部に設けられる吸い出しファンと、
    前記各制御基板群を冷却するための第１冷却通路であって、前記吸い込みファンの下流側に位置して前記前側制御基板群の上部に設けられる流入部と、この流入部に連通して設けられ、前記基板支持部の前記各冷却穴と前記前側制御基板群を構成する各制御基板間の隙間とによって形成される前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、前記筐体の前面側から後面側にわたって前記筐体の下側に形成される第１下部通路と、この第１下部通路に連通して設けられ、前記基板支持部の前記各冷却穴と前記後側制御基板群を構成する各制御基板間の隙間とによって形成される後側流路部と、この後側流路部に連通して、前記吸い出しファンの上流側に位置して前記後側制御基板群の上部に設けられる流出部と、を備える第１冷却通路と、
    前記筐体の左側に位置する前記バッテリ装置及び前記電源供給装置をそれぞれ冷却するための第２冷却通路であって、前記バッテリ装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、前記筐体の前面側から後面側にわたって前記筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、前記電源供給装置内に設けられ、前記第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と前記第１冷却通路の前記流出部とを連通させるようにして、前記電源供給装置の上部に設けられる接続部と、を備える第２冷却通路と、
    前記筐体の右側に位置する前記バッテリ装置及び前記電源供給装置をそれぞれ冷却するための第３冷却通路であって、前記バッテリ装置の前面から流入する空気を下側に向けて流出させる前側流路部と、この前側流路部に連通して設けられ、前記筐体の前面側から後面側にわたって前記筐体の下側に形成される第２下部通路と、この第２下部通路に連通して、前記電源供給装置内に設けられ、前記第２下部通路から流入する空気を上側に向けて流出させる後側流路部と、この後側流路部と前記第１冷却通路の前記流出部とを連通させるようにして、前記電源供給装置の上部に設けられる接続部と、を備える第３冷却通路と、
    前記第１下部通路の下側と前記筐体の内面との間に設けられ、前記前側制御基板群を構成する前記各制御基板にケーブルを接続するためのケーブル通路と、
    を備えるラック型記憶制御装置。
17. 前記接続用基板は、少なくとも前記各制御基板群が接続される範囲内に、前記筐体の前後に空気を積極的に流通させるための冷却穴が設けられていない、請求項１６に記載のラック型記憶制御装置。
18. 前記筐体の上部には、前記制御装置の状態に関する情報を前記各制御基板から収集して管理するための管理装置が、水平方向に載置されており、
    前記管理装置に冷却風を供給するための第４冷却通路が、前記第１、第２、第３冷却通路とは独立して、前記筐体の上部に設けられている請求項１６に記載のラック型記憶制御装置。
19. 制御装置の冷却構造であって、
    前面及び後面がそれぞれ開口する筐体と、
    前記筐体の内部を前後に分割するようにして前記筐体の中央部に設けられ、冷却穴を実質的に備えない接続用基板と、
    前記筐体の前面側及び後面側にそれぞれ設けられ、記憶デバイスに関する制御を実行するための複数の制御基板を含む制御基板群と、
    前記各制御基板群の左右両側にそれぞれ設けられる電源関連装置と、
    前記各制御基板群を第１冷却風によってそれぞれ冷却する第１冷却通路と、
    前記各電源関連装置のうち前記各制御基板群の一側に位置する電源関連装置を第２冷却風によってそれぞれ冷却する第２冷却通路と、
    前記各電源関連装置のうち前記各制御基板群の他側に位置する電源関連装置を第３冷却風によってそれぞれ冷却するための第３冷却通路と、を備え、
    前記第１、第２、第３冷却通路は、前記接続用基板を迂回するようにして屈曲して形成されている、制御装置の冷却構造。

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