JP2012083994A

JP2012083994A - 放熱ファン制御システム、放熱ファン制御装置、及び制御方法

Info

Publication number: JP2012083994A
Application number: JP2010230476A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kaneko; 昭浩金子
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-26

Abstract

【課題】サーバの収納ユニットの放熱ファンを制御すること。
【解決手段】放熱ファン１３０と、風量センサ１４０と、放熱ファン１３０を制御する放熱ファン制御装置１１０とを備え、放熱ファン制御装置１１０は、サーバ１２０から要求されているエアフローの風量を、サーバ１２０から読み出す要求風量読出部１１１と、風量センサ１４０によって検出されたエアフローの風量を、風量センサ１４０から読み出す風量センサ読出部１１２と、要求風量読出部１１１が読み出したサーバ１２０から要求されているエアフローの風量と、風量センサ読出部１１２が読み出した風量センサ１４０によって検出されたエアフローの風量とに基づいて、放熱ファン１３０を制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部１１３と、放熱ファン回転数算出部１１３が算出した回転数とすべく放熱ファン１３０を制御する放熱ファン回転数制御部１１４とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放熱ファン制御システム、放熱ファン制御装置、及び制御方法に関する。特に、本発明は、サーバの収納ユニットの放熱ファンを制御する放熱ファン制御システム、サーバの収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置、並びに当該放熱ファン制御装置を制御する制御方法に関する。

ブレードサーバにおいては、複数のサーバブレードが搭載される収納ユニットに、複数のファンユニットを搭載して共有化するという構造が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。

既知の技術では、各サーバブレードが自身の持つ温度センサから冷却に必要な風量を算出し、収納ユニット上の放熱ファンを一括管理する冷却管理モジュールに要求風量として要求し、冷却制御モジュールでは、各サーバブレードから出される要求風量をもとに収納ユニット上の放熱ファンの回転数を算出し、放熱ファンの回転数制御を実施している。

特開２００８−２３４４２８号公報

しかしながら、上記の既知の技術によっては、パラメータによる理論上の計算結果によって放熱ファンの回転数を決めていたため、サーバブレードが要求する風量を正確に供給できない。また、上記の既知の技術によっては、パラメータによる理論上の計算では、安全上、必要なマージンを取る必要があり、過剰な冷却をすることになるため、消費電力が余分にかかる。また、上記の既知の技術によっては、パラメータによる理論上の計算に含まれていない物理的な要因（塵埃による目詰まり等）により、実際の風量が計算上の理論値に達しない場合があり得るため、考慮外の物理的な要因により冷却不足に至る可能性がある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、サーバの収納ユニットの放熱ファンを制御する放熱ファン制御システムであって、収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンと、放熱ファンによって生じる収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサと、放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置とを備え、放熱ファン制御装置は、サーバから要求されているエアフローの風量を、サーバから読み出す要求風量読出部と、風量センサによって検出されたエアフローの風量を、風量センサから読み出す風量センサ読出部と、要求風量読出部が読み出したサーバから要求されているエアフローの風量と、風量センサ読出部が読み出した風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、放熱ファン回転数算出部が算出した回転数とすべく放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御部とを有する。

本発明の第２の形態によると、サーバの収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置であって、サーバから要求されているエアフローの風量を、サーバから読み出す要求風量読出部と、放熱ファンによって生じる収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサによって検出されたエアフローの風量を、風量センサから読み出す風量センサ読出部と、要求風量読出部が読み出したサーバから要求されているエアフローの風量と、風量センサ読出部が読み出した風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、放熱ファン回転数算出部が算出した回転数とすべく放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御部とを備える。

本発明の第３の形態によると、サーバの収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置を制御する制御方法であって、サーバから要求されているエアフローの風量を、サーバから読み出す要求風量読出段階と、放熱ファンによって生じる収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサによって検出されたエアフローの風量を、風量センサから読み出す風量センサ読出段階と、要求風量読出段階において読み出されたサーバから要求されているエアフローの風量と、風量センサ読出段階において読み出された風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、放熱ファン回転数算出段階において算出された回転数とすべく放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御段階とを備える。

なおまた、上記のように発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明においては、パラメータによる理論上の計算結果ではなく、実際の風量を測定して、その測定結果をファン回転数制御にフィードバックしているため、サーバブレードが要求する風量を正確に供給することができる。

また、この発明においては、実際の風量を測定して正確に要求風量を供給することから、パラメータによる理論上の計算によって必要なマージンを取る必要がなく、過剰な冷却をせずに済むため、省電力に寄与することができる。

また、この発明においては、パラメータによる理論上の計算に含まれていない、塵埃による目詰まり等の物理的な要因により、実際の風量が計算上の理論値に達しない場合においても、実際の風量を測定して正確に要求風量を供給するため、考慮外の物理的な要因による冷却不足を回避することができる。

一実施形態に係る放熱ファン制御システム１００の利用環境の一例を示す図である。冷却制御モジュール１１０のブロック構成の一例を示す図である。冷却制御モジュール１１０の動作フローの一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係る放熱ファン制御システム１００の利用環境の一例を示す。放熱ファン制御システム１００は、複数のサーバブレード１２０ａ〜ｈ（以下、サーバブレード１２０と総称する。）の収納ユニット１５０の複数の放熱ファン１３０ａ〜ｅ（以下、放熱ファン１３０と総称する。）を制御するシステムである。なお、サーバブレード１２０は、この発明における「サーバ」の一例であってよい。

放熱ファン制御システム１００は、冷却制御モジュール１１０、複数のサーバブレード１２０ａ〜ｈ、複数の放熱ファン１３０ａ〜ｅ、及び複数の風量センサ１４０ａ〜ｈ（以下、風量センサ１４０と総称する。）を備える。なお、冷却制御モジュール１１０は、この発明における「放熱ファン制御装置」の一例であってよい。

図２は、冷却制御モジュール１１０のブロック構成の一例を示す。冷却制御モジュール１１０は、各サーバブレード１２０から要求風量を読み出す要求風量読出部１１１と、要求風量から放熱ファン１３０の回転数を算出する放熱ファン回転数算出部１１３と、放熱ファン１３０の回転数を制御する放熱ファン回転数制御部１１４と、放熱ファン１３０の回転数を読み出す放熱ファン回転数読出部１１５と、各風量センサ１４０から風量を読み出す風量センサ読出部１１２とを含む。

これらの各処理部はそれぞれ概略つぎのように動作する。要求風量読出部１１１は、各サーバブレード１２０に順次アクセスし、ブレード毎に必要な要求風量を読み出す。

放熱ファン回転数算出部１１３は、要求風量読出部１１１で読み出した各ブレードの要求風量から、放熱ファン１３０に与える回転数を算出する。また、後述の風量センサ読出部１１２で読み出した各ブレードの通過風量と、要求風量読出部１１１で読み出した各ブレードの要求風量から、放熱ファン１３０に与える回転数の補正値を算出する。

放熱ファン回転数制御部１１４は、放熱ファン回転数算出部１１３が算出した回転数を放熱ファン１３０に与え、放熱ファン１３０を所望の回転数で回転させる。

放熱ファン回転数読出部１１５は、放熱ファン１３０の回転数を読み出す。

風量センサ読出部１１２は、各風量センサ１４０に順次アクセスし、ブレードスロット１５１毎の通過風量を読み出す。

図３は、冷却制御モジュール１１０の動作フローの一例を示す。サーバブレード１２０は、自身が最適な温度状態になるために必要な風量を算出し、収納ユニット１５０の冷却制御モジュール１１０からの読み出しに応答できるようにしている。

収納ユニット１５０の冷却制御モジュール１１０は、要求風量読出部１１１により、サーバブレード１２０に順次アクセスし、各サーバブレード１２０が示す要求風量を読み出す（Ｓ１０１）。

次に、収納ユニット１５０の冷却制御モジュール１１０は、要求風量読出部１１１により読み出した各ブレードの要求風量に、前回読み出した値から変化があった場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、放熱ファン１３０に与える回転数を算出し（Ｓ１０３）、放熱ファン回転数制御部１１４により、算出した回転数を放熱ファン１３０に与える（Ｓ１０４）。

放熱ファン回転数読出部１１５が読み出した放熱ファン１３０の回転数を参照して、放熱ファン１３０の回転数が指示通りの回転数に至ったら（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、収納ユニット１５０の冷却制御モジュール１１０は、風量センサ読出部１１２により、風量センサ１４０からブレードスロット１５１毎の通過風量を読み出す（Ｓ１０６）。

次に、収納ユニット１５０の冷却制御モジュール１１０は、ブレードスロット１５１毎の通過風量と要求風量をパラメータとして、放熱ファン回転数算出部１１３に与え、実際の通過風量と要求風量のギャップを埋めるための補正値を算出する（Ｓ１０７）。

ステップＳ１０７で算出した補正後の回転数を放熱ファン回転数制御部１１４により、放熱ファン１３０に与える（Ｓ１０８）。

以降、ステップＳ１０１からステップＳ１０８を繰り返し、実際の通過風量と要求風量のギャップを埋めていく。

サーバブレード１２０の要求風量は、環境温度の変化やサーバブレード１２０の動作負荷の変動等により、時間経過とともに変動する。その場合は、ステップＳ１０２からステップＳ１０４にて再度要求風量に変化のあったサーバブレード１２０から冷却制御モジュール１１０に通知され、ステップＳ１０１に戻り、以降の処理が実行される。

以上説明したように、放熱ファン制御システム１００においては、パラメータによる理論上の計算結果ではなく、実際の風量を測定して、その測定結果をファン回転数制御にフィードバックしているため、サーバブレード１２０が要求する風量を正確に供給することができる。

また、放熱ファン制御システム１００においては、実際の風量を測定して正確に要求風量を供給することから、パラメータによる理論上の計算によって必要なマージンを取る必要がなく、過剰な冷却をせずに済むため、省電力に寄与することができる。

また、放熱ファン制御システム１００においては、パラメータによる理論上の計算に含まれていない、塵埃による目詰まり等の物理的な要因により、実際の風量が計算上の理論値に達しない場合においても、実際の風量を測定して正確に要求風量を供給するため、考慮外の物理的な要因による冷却不足を回避することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００放熱ファン制御システム
１１０冷却制御モジュール
１１１要求風量読出部
１１２風量センサ読出部
１１３放熱ファン回転数算出部
１１４放熱ファン回転数制御部
１１５放熱ファン回転数読出部
１２０サーバブレード
１３０放熱ファン
１４０風量センサ
１５０収納ユニット
１５１ブレードスロット

Claims

サーバの収納ユニットの放熱ファンを制御する放熱ファン制御システムであって、
前記収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンと、
前記放熱ファンによって生じる前記収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサと、
前記放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置と
を備え、
前記放熱ファン制御装置は、
前記サーバから要求されているエアフローの風量を、前記サーバから読み出す要求風量読出部と、
前記風量センサによって検出されたエアフローの風量を、前記風量センサから読み出す風量センサ読出部と、
前記要求風量読出部が読み出した前記サーバから要求されているエアフローの風量と、前記風量センサ読出部が読み出した前記風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、前記放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、
前記放熱ファン回転数算出部が算出した回転数とすべく前記放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御部と
を有する放熱ファン制御システム。
前記放熱ファン制御装置は、
前記放熱ファンの回転数を読み出す放熱ファン回転数読出部
を更に有し、
前記放熱ファン回転数算出部は、前記放熱ファン回転数読出部が読み出した前記放熱ファンの回転数に更に基づいて、前記放熱ファンを制御すべき回転数を算出する
請求項１に記載の放熱ファン制御システム。
サーバの収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置であって、
前記サーバから要求されているエアフローの風量を、前記サーバから読み出す要求風量読出部と、
前記放熱ファンによって生じる前記収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサによって検出されたエアフローの風量を、前記風量センサから読み出す風量センサ読出部と、
前記要求風量読出部が読み出した前記サーバから要求されているエアフローの風量と、前記風量センサ読出部が読み出した前記風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、前記放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、
前記放熱ファン回転数算出部が算出した回転数とすべく前記放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御部と
を備える放熱ファン制御装置。
サーバの収納ユニット内部の熱を放熱するための放熱ファンを制御する放熱ファン制御装置を制御する制御方法であって、
前記サーバから要求されているエアフローの風量を、前記サーバから読み出す要求風量読出段階と、
前記放熱ファンによって生じる前記収納ユニット内部のエアフローの風量を検出する風量センサによって検出されたエアフローの風量を、前記風量センサから読み出す風量センサ読出段階と、
前記要求風量読出段階において読み出された前記サーバから要求されているエアフローの風量と、前記風量センサ読出段階において読み出された前記風量センサによって検出されたエアフローの風量とに基づいて、前記放熱ファンを制御すべき回転数を算出する放熱ファン回転数算出部と、
前記放熱ファン回転数算出段階において算出された回転数とすべく前記放熱ファンを制御する放熱ファン回転数制御段階と
を備える制御方法。