JP2011106364A - 電子機器及びファン制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンの回転に起因する騒音を抑制する処理の負荷を軽減させることができる電子機器及びファン制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる電子機器１は、機能を拡張する拡張機器を搭載可能な電子機器であって、回転数情報記憶部１１と、ファン制御部１２と、ファン１３とを備える。回転数情報記憶部１１は、拡張機器の搭載構成に応じたファン１３の回転数が予め設定された回転数情報を格納する。ファン制御部１２は、拡張機器の構成と回転数情報とに基づいて、ファン１３の回転を制御する。ファン１３は、電子機器１に搭載された拡張機器を冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子機器及びファン制御方法に関し、特に拡張機器を搭載可能な電子機器及びファン制御方法に関する。

ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリ等のサーバ内発熱部品は、年々消費電力が増加してきている。消費電力の増加に伴い、発熱部品の発熱量も増加しており、この発熱を冷却するためのファンの稼動率が高まっている。そのため、ファンの回転数が上昇し、ファンの回転により発生する騒音が増大している。

また、ＰＣ（Personal Computer）の中でもサーバは拡張性に優れており、その分、多数の発熱部品を搭載することになる。そのため、サーバの冷却機能は、サーバの拡張性を最大限に発揮した構成とした場合においても、十分な冷却が可能となるファン制御となっている。ところが、あまり拡張されていないサーバに対しては冷却が過剰となってしまう。このような過剰冷却もファンの回転による騒音の原因となっていた。

一方、安価で小型のサーバが普及しており、サーバルームだけでなくオフィス内にサーバが設置されることが多くなってきている。しかし、オフィス内にサーバを設置すると、上記のようにサーバから騒音が発生し、サーバ利用者から騒音に対する苦情が多発していた。

このような問題に対応するための技術が、特許文献１に開示されている。その技術は、電子回路パッケージを搭載するシェルフの段数の増減や、電子回路パッケージの消費電力に応じて、当該シェルフを冷却するファンの回転数を制御するものである。この技術により、ファンの回転数を不必要に上げることがなくなるので、過剰冷却やそれに伴う騒音が防止できる。

特開平６−２７２６９４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、シェルフに搭載された電子回路パッケージの消費電力を算出し、当該算出結果に応じてファンの回転数を制御している。このため、電子機器内での処理が重くなるという問題が生じていた。また、事前にファンによる冷却効果を評価するため、消費電力の算出に用いる計算式を考える必要もある。さらに、消費電力に関係するパラメータの種類が増えると、計算式が複雑になり、ファン制御の処理に時間がかかってしまうという問題もあった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ファンの回転に起因する騒音を抑制する処理の負荷を軽減させることができる電子機器及びファン制御方法を提供することを目的としている。

本発明にかかる電子機器は、機能を拡張する拡張機器を搭載可能な電子機器であって、搭載された前記拡張機器を冷却するファンと、前記拡張機器の搭載構成に応じた前記ファンの回転数が予め設定された回転数情報を格納する回転数情報記憶手段と、前記拡張機器の構成と前記回転数情報とに基づいて、前記ファンの回転を制御するファン制御手段と、を備えるものである。

本発明にかかるファン制御方法は、機能を拡張する拡張機器を搭載可能な電子機器をファンの送風により冷却するファン制御方法であって、前記拡張機器の搭載構成に応じた前記ファンの回転数が予め設定された回転数情報を参照して、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の構成に応じた回転数を決定するステップと、決定された前記回転数に基づいて、前記ファンの回転を制御するステップと、を備えるものである。

本発明により、ファンの回転に起因する騒音を抑制する処理の負荷を軽減させることができる電子機器及びファン制御方法を提供することができる。

実施の形態１にかかる電子機器のブロック図である。 実施の形態１にかかるファン制御方法のフローチャートである。 実施の形態２にかかるサーバの構成例を示す図である。 実施の形態２にかかるファン制御方法のフローチャートである。 実施の形態２にかかる回転数情報のテーブルを示す図である。 実施の形態２にかかる回転数情報のテーブルを示す図である。 実施の形態２にかかる回転数情報のテーブルを示す図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示した電子機器１は、回転数情報記憶部１１、ファン制御部１２、ファン１３を備えている。このとき、電子機器１は、例えばサーバ等のＰＣであり、拡張機器を搭載可能な構成となっている。また、拡張機器とは、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、拡張カード等の電子機器１の機能を拡張するためのものである。

回転数情報記憶部１１は、ファン１３の回転数を決定するための回転数情報を格納するものであり、例えばメモリ等である。回転数情報とは、電子機器１に搭載された拡張機器の構成に対応して、当該構成をとった電子機器１及び拡張機器を冷却するために必要なファンの回転数が予め定められている情報である。

ファン制御部１２は、電子機器１に搭載された拡張機器の構成と、回転数情報とに基づいて、ファン１３の回転を制御する。

続いて、図１に示す電子機器１の動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ファン制御部１２は、搭載された拡張機器の構成を認識し、回転数情報記憶部１１に格納された回転数情報を参照して、当該拡張機器の構成に応じたファンの回転数を決定する（ステップＳ１０１）。このとき、拡張機器の構成の認識は、手動で構成を確認し、ファン制御部１２に入力することで認識させてもよいし、電子機器１が搭載された拡張機器の構成を検出し、その搭載構成をファン制御部１２に送信することで認識させてもよい。

そして、ファン制御部１２は、決定した回転数となるように、ファン１３の回転を制御する（ステップＳ１０２）。これにより、搭載された拡張機器の構成に応じた冷却を行うようにファン１３を制御することができる。その結果、過剰な冷却をすることなく、搭載された拡張機器の冷却に必要な回転数でファン１３が駆動することになるので、無駄な騒音を抑えることができる。

以上のように、本実施の形態においては、ファン１３の制御を行う際にファン制御部１２が回転数情報を参照することによってファン１３の回転数を決定し、回転させる。その結果、拡張機器の数や発熱温度等を用いてファン１３の回転数を算出する負担のかかる処理を電子機器１の内部において行うことなく、拡張機器の搭載構成に適した冷却をすることができる。

実施の形態２
本発明にかかる実施の形態２について説明する。図３は電子機器としてサーバを用いた場合の構成例を示している。図３のサーバ２は、ファン１３、マザーボード２１、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）２２、カードスロット２３、ファンコントローラＩＣ（Integrated Circuit）２４、筐体２５を備えている。ＣＭＯＳ２２、カードスロット２３、ファンコントローラＩＣ２４は、マザーボード２１上に配置されている。また、当該マザーボード２１及びファン１３は、筐体２５内に収容されている。なお、拡張機器が搭載可能であれば電子機器はサーバに限られたものではなく、端末ＰＣ等であっても本発明は適用可能である。

ＣＭＯＳ２２には、サーバ２の起動時に動作し、ファン１３等を制御する指令を出すＢＩＯＳ（Basic Input Output System）及びＢＩＯＳの各種設定プログラムが格納されている（図示省略）。つまり、ＣＭＯＳ２２は、実施の形態１において説明した回転数情報を有しており、回転数情報記憶部１１に対応する。

カードスロット２３は、メモリ、ＨＤＤ、拡張カード等の拡張機器を電子機器に搭載するための差込口である。カードスロット２３とＣＭＯＳ２２とは接続されており、ＣＭＯＳ２２がカードスロット２３の搭載構成を検出することができるようになっている。

ファンコントローラＩＣ２４は、ＢＩＯＳの指令に応じてファン１３の回転を制御する。上記のＢＩＯＳ及びファンコントローラＩＣ２４が、図１に示したファン制御部１２に対応している。

続いて、図３に示したサーバ２の動作例について、図４に示したフローチャートを用いて説明する。まず、サーバ２が起動すると、ＢＩＯＳがカードスロット２３に拡張機器が挿入されているか否か、及び、挿入されている拡張機器の構成を検出する（ステップＳ２０１）。

次に、ＢＩＯＳはＣＭＯＳ２２に格納されている回転数情報を参照し、検出した搭載構成に応じたファンの回転数を決定する（ステップＳ２０２）。ここで、回転数情報の一例を図５に示す。図５に示した回転数情報は、拡張機器の構成として、サーバ２に搭載された拡張機器の数を用いており、拡張機器の数とファンの回転数とが対応付けられたテーブル情報である。図５に示したテーブル情報では、サーバ２に搭載された拡張機器の数に応じてファンの回転数が設定されている。例えば、拡張機器が１つ搭載されている場合には、当該拡張機器の冷却に必要なファン１３の回転数は１０００ｒｐｍ（回毎分）となる。

そして、ＢＩＯＳは、ファンの回転数が決定した回転数となるように、ファンコントローラＩＣ２４に制御指令を出力する（ステップＳ２０３）。ファンコントローラＩＣ２４は、その指令に基づいてファン１３の回転を制御する（ステップＳ２０４）。このように、ファン１３が回転することによって、筐体２５内の空気が外に送出される。これにより、拡張機器で発生した熱を逃がすことができる。なお、ファンコントローラＩＣ２４に指示を与えるのはＢＩＯＳに限られたものではなく、サーバマネージメントコントローラ等であってもよい。

このような構成により、拡張性の高い電子機器であるサーバにおいても本発明を適用することができる。そのため、拡張された構成に応じたファン１３の回転制御が可能となり、サーバ２の冷却を満足しつつ、ファン１３の回転による騒音を削減することができる。

また、回転数情報の構成を多次元化してもよい。電子機器が、メモリ、ＨＤＤ、拡張カードをそれぞれ４つまで搭載可能な構成である場合を例にして説明する。このとき、回転数情報は図６に示したようなファン１３の回転数を決定するためのテーブル情報であるとする。図６のテーブル情報では、拡張機器の種類毎の数に応じてファン１３の回転数が設定されている。例えば、電子機器に拡張カードが２枚、メモリが２枚、ＨＤＤが４台搭載されている場合には、これらの拡張機器の冷却に必要なファン１３の回転数は２０００ｒｐｍとなる。このような多次元のテーブル情報とすることにより、拡張機器の枚数、台数のみでなく、その種類にも対応したファン１３の制御ができ、詳細にファンの回転を制御することが可能となる。

さらに、１つの搭載構成に対して１つの回転数ではなく、ファンの回転数に幅を持たせてもよい。例えば、図６に示した例と同様の拡張性を有する電子機器において、図７に示したような回転数情報としてもよい。図７に示したテーブル情報では、搭載構成に対応したファン１３の回転数の最大ファン回転数（上限）と最小ファン回転数（下限）が設定されている。例えば、電子機器に拡張カードが１枚、メモリが３枚、ＨＤＤが１台搭載されている場合は、ファン設定は３となる。つまり、ファン制御部１２は、２０００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍの間の回転数でファン１３を回転させるように制御する。このような回転数情報とすることにより、同様の搭載構成であっても、電子機器及び拡張機器の稼動率等によってファン１３の回転数をさらに詳細に調整可能となるので、稼動率が低い場合には更なる騒音削減を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、回転数の値としては、図５〜図７に示したような回転速度に限られたものではなく、当該ファンの性能における最大回転速度に対する割合（例えば、パーセンテージ）やファンの風量であってもよい。また、図５〜図７に示したテーブルの数値は一例であり、これに限られたものではなく、回転数情報は電子機器及び拡張機器の仕様等に応じて任意に設定可能である。

１ 電子機器
２ サーバ
１１ 回転数情報記憶部
１２ ファン制御部
１３ ファン
２１ マザーボード
２２ ＣＭＯＳ
２３ カードスロット
２４ ファンコントローラＩＣ
２５ 筐体

Claims (10)

1. 機能を拡張する拡張機器を搭載可能な電子機器であって、
   搭載された前記拡張機器を冷却するファンと、
   前記拡張機器の搭載構成に応じた前記ファンの回転数が予め設定された回転数情報を格納する回転数情報記憶手段と、
   前記拡張機器の構成と前記回転数情報とに基づいて、前記ファンの回転を制御するファン制御手段と、
   を備える電子機器。
2. 前記回転数情報は、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の数と前記ファンの回転数とが対応付けられた情報である請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電子機器は、異なる種類の前記拡張機器を搭載可能であり、
   前記回転数情報は、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の種類毎の数と前記ファンの回転数とが対応付けられた情報である請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記ファンの回転数は、前記ファンの回転数の上限及び下限の回転数である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記電子機器は、搭載された前記拡張機器の構成を検出する構成検出手段をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 機能を拡張する拡張機器を搭載可能な電子機器をファンの送風により冷却するファン制御方法であって、
   前記拡張機器の搭載構成に応じた前記ファンの回転数が予め設定された回転数情報を参照して、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の構成に応じた回転数を決定するステップと、
   決定された前記回転数に基づいて、前記ファンの回転を制御するステップと、
   を備えるファン制御方法。
7. 前記回転数情報は、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の数と前記ファンの回転数とが対応付けられた情報である請求項６に記載のファン制御方法。
8. 前記電子機器は、異なる種類の前記拡張機器を搭載可能であり、
   前記回転数情報は、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の種類毎の数と前記ファンの回転数とが対応付けられた情報である請求項６または７に記載のファン制御方法。
9. 前記ファンの回転数は、前記ファンの回転数の上限及び下限の回転数である請求項６〜８のいずれか一項に記載のファン制御方法。
10. 前記ファン制御方法は、前記電子機器に搭載された前記拡張機器の構成を検出するステップをさらに備える請求項６〜９のいずれか一項に記載のファン制御方法。

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