JP2015507306A - データセンサーの設計を支援する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、コンピューターを使用したコンピューティングセンターの設計を支援するための方法に関するもので、次のステップが含まれる。コンピューティングセンターを収容するために提供される場所を幾何学的に定義すること、前記場所に関連付けられた物理的制約を定義すること、コンピューティングセンターのハードウェアを定義するためにコンピューティングセンターの要素を含むライブラリーを提供し、前記ライブラリーがコンピューティングセンターの前記要素を設置するための一連のルールと関連付けられていること、コンピューティングセンターによって満たされるべき必要性のリストを定義すること、ならびに少なくとも１つの設置ルールを適用することによって必要性の前記リストを満たすのに適したライブラリー要素のリストを生成することで、前記定義と前記リストに適合したリストの前記要素が、前記定義と前記ルールに適合する要素を見つけられない場合でも、空白にすることができる。

Description

本発明は、一般的にＨＰＣクラスターとして呼ばれる、高性能コンピューターの分野に関する（ＨＰＣとは「Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ（高性能コンピューティング）を表す」）。本発明はより詳細には、このような高性能なコンピューターの設計に関するものである。

物理的施設にＨＰＣクラスターを設置する前や設計する前でさえ、このような設置プロジェクトの実現可能性やコストについての質問が生じる。

通常、事業所（会社、研究センター、または他の施設）が自らでＨＰＣクラスターを設置したい思う場合、クラスターに必要な性能を指定する趣意書を作成する。これによって、例えば、ＦＬＯＰ（「ＦＬｏａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ（浮動小数点演算）」の頭字語）の計算能力、帯域幅（Ｇｂ／ｓ単位）、秒あたりの入力／出力の数（ＩＯＰＳ単位）、電力消費量（Ｗ、ＫＷ、ＭＷ単位）、放熱、または他の要因などの重要な要因の組み合わせを指定する。これによりさらに、高性能コンピューターを受け入れる物理的施設の説明も提供される。

高性能コンピューターの設計者が、施設が高性能コンピューターに適合させるように、施設を変更することはほとんど不可能である。実際のところ、システムを事業所によって提供される施設に適合させるのは、高性能コンピューターの設計者の責任になる。

このような訳で、事業所の趣意書を満たす高性能コンピューターの設計を工業的に着手する前に、設計者は自分が自由に使える技術で、コンピューターを受け入れるために提供される施設に適合される高性能コンピューターを許容できるコスト内で製作可能であることを確認できる必要がある。

従来の技術によれば、ＨＰＣクラスターの説明は、クラスターを構成する装備（コンポーネント）の各要素のタイプおよび数を正確に記述できるようにする「スプレッドシート」タイプのソフトウェアによって作成される。

この解決策は、クラスターが装備の何千または何万もの様々な要素を備えるので、大規模に実装するのは困難である。正確に言うと、設計者が何千もの（または何十万もの）入力を含むスプレッドシートを知的に管理することは困難である。表形式の線形データの統合と管理の時間は最適なものではなく、コンポーネント間の表示または強い相互作用を可能にすることもできない。さらに、この解決策では、クラスターの最終的な物理的設置を実際には考慮に入れることができない。

したがって、設計者が一定の趣意書を満たすクラスターアーキテクチャーを整えるが、このアーキテクチャーでは、提供される施設に物理的に設置することが非常に難しい、さらに不可能になることが判明する。したがって、このような状態の場合、アーキテクチャーの全面的な修正または施設の改造作業の実行のいずれかが必要になり、どちらの場合も、おそらくクラスターの設計と設置のための当初の予算には計画されていない高額なコストが発生する可能性がある。

特に、設計の工業的プロセスの早い段階で、高性能コンピューターの最終的な物理的設置を考慮に入れることを可能にするように、高性能コンピューター（ＨＰＣクラスター）の設計を支援する必要がある。

本発明の第１の態様は、次のステップから構成されるデータセンターのコンピューターによる設計の支援方法に関する：
データセンターを受け入れるように提供される施設を幾何学的に定義する、
前記施設に関連付けられた物理的制約を定義する、
前記データセンターのハードウェア定義のためのデータセンターコンポーネントのライブラリーを提供し、前記ライブラリーはデータセンターの前記コンポーネントの一連の設置ルールに関連付けられている、
データセンターによって満たされる必要性のリストを定義する、および
少なくとも１つの設置ルールの適用に基づき必要性の前記リストを満たすことのできるライブラリーのコンポーネントのリストを生成し、リストの前記コンポーネントは前記定義に適合し、前記定義と前記ルールに適合するコンポーネントを見つけることができない場合には、前記リストが空白であることを可能にするものである。

本発明は、データセンターの設計の早い段階で、当該目的のために提供される施設での最終設置を組み込む方法によって、新しいデータセンター（クラスター）を作成する要求に応じる革新的なアプローチを提供する。

本発明ではさらに、例えば、満たすのが困難な技術的必要性、不適当な施設、または他の制約など、プロジェクトの開始の際には予測可能性の低い制約に適合することに関し、発生する場合のある問題の早期検出も可能にできる。

本発明はさらに、クラスターを構成するハードウェアの観点のみだけではなく、必要性を満たすクラスターを受け入れるために実行する改造作業の観点からもデータセンターの最終コストに関して、細かな採算の取れる見積もりを行うことが可能になる。

本発明は、これらの複雑なシステムを設置するために割り当てられた予算に合わせ納期に間に合わせることができるために、データセンターの実現可能性を事前に計画する増大する必要性を満たすものである。

より具体的には、データセンターは、様々なサイズとタイプの数百キロメートルのケーブル、様々なモデルのノード、記憶装置、ネットワークスイッチングなどを備える場合もあり、ますます大規模なサイズになっている。

本発明では、実装が非常に困難になっている従来技術による純粋な知的設計の代替方法を提供する。

本発明は、趣意書（または使用される技術）により与えられる制約および引き起こされる制約を考慮に入れることを可能にする。「引き起こされる」制約は、例えば、特定のケーブルが「ｎメーター」より大きくできない、「ｘ度」より大きな曲率半径を有することができないなどの意味で引き起こされる。これらはさらに、例えば、別のタイプの装備の要素のそばに特定のタイプの装備の要素を配置することができないという意味で引き起こされる（例えば、熱伝導の問題という理由）。

これらの制約は、設置ルールに従って定義および管理されることができる。

１つ以上のハードウェア依存ルールが実行されることができ、これによって、１つのコンポーネントの設置に少なくとも１つの他のコンポーネントの設置が含まれる。

これによって、データセンターの最終設置で提供される一連の装備をより細かく調べることが可能になる。そして、コスト、サイズ、電力消費量、放熱、または他の基準を見積もることがより容易になる。

したがって、コンポーネントの存在が満たすべき必要性の要件によって決定される場合、コンポーネントの適切な動作に必要なすべてのハードウェアも生成されるリストに含まれる。

例えば、コンポーネントのリストがデータセンターの事前の仮想表示に基づいて生成される。

こうして、既に完成したデータセンタープロジェクトを考慮に入れることできる。これによって、本方法の加速化が可能になる。

本方法はさらに、次のステップから構成される：
前記施設の幾何学的表現を表示する、および
施設の表示された幾何学的表現内のコンポーネントの前記リストのコンポーネントを表示する。

したがって、本発明による方法はユーザーがデータセンターのリアルなビジョンを有し、直観的に変更を行うことができるグラフィカルインターフェイスに関連付けられることができる。

本方法はさらに、施設の前記幾何学的表現のコンポーネントのリストの前記コンポーネントを配分するために、コンポーネント間の距離の最適化のためのアルゴリズムを実行するステップも含めることができる。

こうして、データセンターのケーブル配線は低減化されることができる。実際のところ、クラスターを受け入れるように提供される施設は通常、二重フロアーおよび／または二重天井とともに提供される。そのため、ケーブル配線構造は、いくつかのレベルのケーブル配線を使って３次元で考慮される必要がある。

その上、地面上に占められる空間または装備の要素の熱的分布は最適化されることができる。例えば、エネルギーフットプリントを最適化するために、「熱い」装備と「冷たい」装備を最適に配分するということにすることができる。

本方法はさらに、次のステップから構成される：
生成されたコンポーネントのリストを変更する指示を受け取る、
リストの変更が可能かどうかを判定するために少なくとも１つの設置ルールを適用する、および
前記少なくとも１つのルールを適用するステップの結果に従ってリストを変更する、または変更しない。

こうして、既に生成されたデータセンターの構成をリアルタイムで変更することが可能である。

したがって、コンポーネントのリストのコンポーネントの表示が変更されることができる。

リストの変更は、データセンターの表現およびコンポーネントのライブラリーの表現を同時に表示するグラフィカルインターフェイスと連動されることができ、これによって、ユーザーはライブラリーのコンポーネントをデータセンターの表現に追加することができる。さらにユーザーはデータセンターの表現からコンポーネントを削除することもできる。

物理的制約は次の少なくとも１つから構成される：
施設で支えられる最大重量、
サポートされる最大電力、
使用可能な最大のエアコンの能力、
ケーブルレースウェイの構成、
給水の構成、
外部とのネットワーク接続の構成、
電気接続の構成、
冷点の構成、
温点の構成。

制約は全体的（すなわち、施設全体に関するもの）または局所的（例えば、二重フロアーのパネルごとに支えられる最大重量、ゾーンまたはラックごとの電気的制約、ゾーンまたはラックごとのエアコンの制約、または他の制約）とすることができる。

必要性のリストは次の少なくとも１つから構成される：
計算能力の必要性、
メモリー量の必要性、
帯域幅の必要性、
データレートの必要性。

帯域幅はネットワーク（例えば、「相互接続」）、記憶装置、メモリーなどに関係する場合がある。

本発明の第２の態様は、コンピュータープログラムとコンピュータープログラム製品、およびプログラムがデータセンターのコンピューターによって設計を支援するためのデバイスのメモリーに保存され、このようなデバイスのプロセッサーによって実行される場合に、本発明の第１の態様による方法の実行を可能にするようなプログラムと製品のための記憶媒体に関するものである。

本発明の第３の態様は、データセンターのコンピューターによって設計を支援するためのデバイスに関するものである。

そのようなデバイスは次から構成される：
データセンターを受け入れるために提供される施設の幾何学的定義、前記施設に関連付けられた物理的制約の定義、およびデータセンターによって満たされる必要性のリストの定義を受信するように構成された通信ユニット、および
前記データセンターのハードウェア定義のためにデータセンターコンポーネントのライブラリーのコンポーネントのリスト生成するように構成された処理ユニットで、前記ライブラリーはデータセンターの前記コンポーネントの設置のために一連のルールに関連付けられており、リストの前記コンポーネントは少なくとも１つの設置ルールの適用に基づく必要性の前記リストを満たすことができ、リストの前記コンポーネントは前記定義に適合し、前記リストは、前記定義と前記ルールに適合するコンポーネントを見つけられない場合には、空白にすることが可能な処理ユニット。

デバイスはさらに、前記ライブラリーを保存するように構成されたメモリーユニットを備えることができる。

通信ユニットはさらに、前記ライブラリーを保存するサーバーと通信するように構成されることができる。

処理ユニットはさらに、ハードウェア依存ルールを実行するように構成されることができ、これによって、１つのコンポーネントの設置に少なくとも１つの他のコンポーネントの設置が含まれる。

コンポーネントのリストは、データセンターの事前の仮想表示に基づいて生成されることができる。

その上、処理ユニットは前記施設の幾何学的表現の表示、および施設の表示された幾何学的表現内のコンポーネントの前記リストのコンポーネントの表示を制御するように構成されることができる。

その上、処理ユニットは、施設の前記幾何学的表現のコンポーネントのリストの前記コンポーネントを配分するために、コンポーネント間の距離の最適化のためのアルゴリズムを実行するように構成されることができる。

実施形態によると、次のとおりである：
通信ユニットは、生成されたコンポーネントのリストを変更する指示を受信するように構成され、および
処理ユニットはさらに、リストの変更が可能かどうかを判定するための少なくとも１つの設置ルールを適用し、前記少なくとも１つのルールを適用するステップの結果に従ってリストを変更するか、または変更しないかを行うように構成される。

その上、処理ユニットは、コンポーネントのリストの前記コンポーネントの表示の変更を制御するように構成されることができる。

本発明の第２および第３の態様による目的は、第１の態様による方法によって得られるものと少なくとも同じ利点を得ることである。第３の態様によるデバイスは、方法の観点で第１の態様のために参照されるオプションの特徴の実装のための手段を備えることができる。

本発明の他の特徴および利点は、限定されない例として、続く詳細な本説明および次の添付図面を読み取るときに明らかになるであろう。

データセンターを受け入れる施設の幾何学的定義を示す図である。 データセンターに関連付けられた物理的制約を示す図である。 データセンターに関連付けられた物理的制約を示す図である。 データセンターに関連付けられた物理的制約を示す図である。 データセンターに関連付けられた物理的制約を示す図である。 データセンターに関連付けられた物理的制約を示す図である。 一実施形態によるグラフィカルインターフェイスを示す図である。 実施形態に実装されるステップの流れ図である。 実施形態に実装されるステップの流れ図である。 本発明の一実施形態によるデバイスの概略図である。

続く説明では、「ＨＰＣクラスター」タイプの高性能コンピューターの設計を支援するためのツールが開示される。このツールによって、設計者は、当該目的のために用意される施設への物理的設置を考慮に入れる高性能コンピューターのプロジェクトの工業的実現可能性を迅速に評価することができる。

これは、高性能コンピューターが高性能コンピューターの性能の観点での必要性だけではなく、物理的設置およびセットアップのコストの観点での必要性も満たすため、最適化された設計の工業的プロセスに属するツールである。

これが新しい高性能コンピューターを製作するということである場合、趣意書は、高性能コンピューターが満たすべき、例えば、浮動小数点演算での計算能力（例えば、テラフロップス）、メモリー容量（例えば、ペタバイト単位）、データレート（毎秒の入出力）、または他の必要性などの一連の必要性を含め作成される。

これらの性能は、高性能コンピューターに通常存在する、記憶装置サーバー、計算ノード、または他のコンポーネントなどの関連コンポーネントによって得ることができる。通常、これらのコンポーネントは、例えば、電源、冷却装置、ネットワークスイッチ、または他のコンポーネントなどの他のハードウェアに関連付けられる。一般に、すべての装備は、一般に「ラック」と呼ばれるデータセンターのキャビネットに共にグループ化される。

高性能コンピューターの装備（またはコンポーネント）のすべての要素は、直接または間接的に相互接続され、接続ケーブルおよび関連接続コンポーネント（ポート、プラグ、または他のコンポーネント）を必要とする。

趣意書に基づき、共に関連付けられたならば、表明されている必要性を満たすクラスターを構成できる、一連のコンポーネントを決定することができる。

一例によると、クラスターが８００ＴＢ（テラバイト）を保存可能でなければならず、サーバーが８０ＴＢを保存できる場合、クラスターは１０個のサーバーを備える必要があることを推測することが可能である。さらに、例えば、当該コンポーネントを共にグループ化するために必要な電源供給の数、冷却のタイプ、および必要なラックの数など、当該１０個のサーバーに関連付けられた装備の追加要素のタイプおよび数を推測することも可能である。

別の例によると、クラスターを構成するコンポーネントは以前のプロジェクトに基づき選択される。

例えば、「標準」アーキテクチャーがラックに保持され、再使用および場合によっては、再適合されることができる。これがネットワーク用に事前に定義された構造、記憶装置（または他の要件）、最適な特性、および知られているトポロジーの問題の場合がある。したがって、クラスターの設計は、純粋にハードウェアの制約とは別に、基本的なトポロジーの制約として解釈して自動化されることができる。このようにして、理論的な技術データから取得される純粋に理論的な最適化に反して使用可能な実際の性能を最適化することが可能である。

設計のこの段階では、高性能コンピューターを形成するために関連するコンポーネントのリストのみが使用可能である。

本発明によると、高性能コンピューターを受け入れるために提供される施設の構成も考慮に入れられる。

したがって、施設は、例えば、３次元の寸法を考慮に入れて幾何学的に定義される。３次元の幾何学的表現が図１に例示されている。図１の例によると、施設は長さＬ、幅ｗ、および高さＨの平行６面体である。施設は、入口ドア１０および換気孔１１を備えている。ドアおよび換気孔の寸法は知られているものと想定される。

施設の幾何学的定義によって、データセンターのラックを設置するために使用可能な面積および天井の高さを考慮に入れることが可能である。特に、使用可能な空間の不規則性を知ることが可能である。実際のところ、高性能コンピューターのために提供される施設が完全な平行６面体ではなく、例えば、天井の高さが均一ではなかったり、施設の領域が長方形ではなかったりすることが起きる場合がある。

施設の幾何学的定義が知られるならば、クラスターを製作するために使用可能なコンポーネントが施設で作成されることができるかどうかを知ることが既に可能である。ラックのための設置ルールに従って、配置の複雑さが増すか、減るかがイメージされることができる。例えば、ラック間に間隔を設けること、または設けないことが可能になる。

さらに、施設の幾何学的構成および施設に関連付けられた物理的制約も定義される。

正確には、クラスターを構成するために必要な装備の要素には、特定の配置が必要な場合がある。例えば、水の循環によって冷却に必要な装備の要素は、水源付近に配置されなければならない。同様に、電源の配置も施設のラックの位置決めに影響する場合がある。

図２Ａは、図１の施設と関連付けられることができる特定の物理的制約を例示している。

ドア１０および換気孔１１の存在自体が制約を表す。

さらに、電源は限られた数で固定された位置にある。その上、いくつかのタイプの電源が使用可能である。４ＭＷの電源２００は、ドアと同じ側の施設の第１のコーナーの地面上に配置されている。２ＭＷの電源２０１は、ドアと同じ側の施設の第２のコーナーの地面上に配置されている。２ＭＷの別の電源２０２は、ドアの反対側の施設の第３のコーナーの地面上に配置されている。５ＭＷの電源２０３は、ドアの反対側の施設の第４のコーナーの地面上に配置されている。最後に、４ＭＷの電源２０４は、施設の中心のフロアー上に置かれている。

施設はさらに、施設全体を長手方向に通る２つのケーブルレースウェイ２０５および２０６を備え、それぞれ、２つの開口部２０７、２０８および２０９、２１０を備えている。これらのケーブルレースウェイによって、クラスターの装備の種々の要素をリンクする電気ケーブルおよびネットワークケーブルを受け入れることが可能である。

施設はさらに、例えば、換気孔の配分により、より高温またはより低温のゾーンも備えることができる。そして、冷点、つまり比較的低温のゾーン、および温点、つまり比較的高温のゾーンを定義することが可能である。通常、好適には強力な冷却が必要な装備は冷点付近に配置されることが必要で、温点付近への配置は回避される必要がある。

図１Ａによる構成は純粋に例示のためである。ネットワークケーブル配線、電源ケーブル配線、または（冷却）水の配水ネットワークの他の構成もイメージされることができる。

例えば、図２Ｂは、つり下げられた天井２１２、および例えばここでは２つのレベル２１３、２１４などのいくつかのレベルの高床を備える施設２１１を例示している。つり下げられた天井もいくつかのレベルを備えることができるはずである。

例えば、つり下げられた天井は、つり下げられた天井の上部からのビューである図２Ｃで例示されているように、ネットワークケーブル配線のネットワークを備える。このネットワークは、通信ケーブル２１７、２１８のネットワークを延長するネットワークハブ２１５（ＮＥＴ１）および２１６（ＮＥＴ２）を備える。施設２１１からアクセス可能な接続ポート２１９、２２０、２２１がこれらの通信ケーブル上に配置されている。これらの接続ポートによってラックが接続されることが可能である。これらの接続ポートの位置は、例えば、ハブ２１５または２１６を配置するために使用可能な空間のために、つり下げられた天井の構成に応じて異なるものとすることができる。

高床２１３の第１のレベルは、例えば、高床のこの第１のレベルの上からのビューである図２Ｄによって例示されているように、冷却水配水ネットワークを備える。高床のこのレベルは、冷却回路２２３を給水および排水するための給水および排水口２２２を備える。給水口は冷却モジュール２３７を介して回路２２３に給水する。冷却回路は、施設の下の領域を網羅するために、高床に蛇行路をたどる。接続ポイント２２４〜２２７が回路に規則的に存在し、これはラックに接続して、冷却モジュールによって冷却された水の循環によってラックを冷却するために施設からアクセス可能である。水の循環の方向が、例えば、まず第１にポイント２２４からポイント２２７に通過する場合、ポイント２２４で入手できる水は、ポイント２２４では冷却モジュールから直接来ているので、ポイント２２７で入手できる水よりも冷えている。これによって、最も冷却が必要なラックの位置決め制約が構成でき、これらは最も冷たい接続ポイントに接続されることが好適である。最後に、高床２１３のレベルは、電源ケーブルが高床２１４のより低いレベルから施設に通過できるように、電源ケーブル２２８〜２３０の通路（上方向および下方向）を備える。

高床２１４の第２のレベルは、例えば、高床の第２のレベルの上からのビューである図２Ｅによって表示されているように、電源配電ネットワークを備える。このレベルの高床は２つの電源２３１（ＰＷＲ１）、２３２（ＰＷＲ２）を備える。例えば、電源２３１は電源２３２より低い電力を有している。これらの電源から、施設の領域のグリッドに従って電源配電ケーブル２３３、２３４、２３５が伸びている。例えば、グリッドは電源の位置に応じて異なり、施設が配置される建物の電源ネットワークの入口地点から供給されることができる。このグリッドは、ケーブル通路がパイプの下に直接置かれないようにするため、上のレベルに置かれる冷却回路に応じて異なる場合もある。ケーブル通路の位置には、ラックに接続するために施設からアクセス可能な接続ソケットが置かれる。したがって、電源ネットワークグリッドは、特に電源の必要性に関して、ラックの配置の制約となる場合がある。例えば、高電力を必要とするラックは、最高電力２３２の電源に接続されるケーブル通路付近に配置される必要がある。

施設の物理的制約が知られると、クラスターの設計を改善することが可能である。

例えば、高い電力消費の装備の要素は、これが最大の電源なので、電源２０３に接続される必要がある。このことは、装備のこれらの要素は、当該電源が配置される施設のコーナーに配置されていなければならないことを意味している。

再度、例えば、電源負荷は分散される必要があるが、装備の要素のほとんどは冗長電源を有していなければならない。したがって、最適化されたやり方で、その他の制約例えば、距離、冗長性、電気の位相、またはそれ以外の制約も考慮に入れ、装備の要素を配分する必要がある。

本発明によると、コンポーネントのライブラリーは当該コンポーネントの特性、特に、寸法、電力消費量、関連付けられたコンポーネントのリスト（電源、ネットワーク接続など）、または他のいずれかの特性を保存する。

ライブラリーは装備の要素の設置のために一連のルールに関連付けられている。例えば、これによって、水の循環によって冷却される必要のある装備のタイプは給水口付近に置かれなければならないことを指定したり、または例えば、電力消費量および部屋の電源の配分により装備の要素を配分したりするなどということにすることができる。

本発明によると、クラスターによって満たされる要件を定義する趣意書に基づき、ライブラリーのコンポーネントが選択される。この選択が行われると、施設の幾何学的定義と当該物理的制約が考慮に入れられる。このため、ライブラリー関連付けられた設置ルールが適用される。

この選択は、装備の要素のリスト（「ネットリスト」）の他、ハードウェア構成（特に、装備の当該要素間の相互接続）の観点および施設内の空間的形状の観点での構成という結果になる。

このような装備を選択することが不可能な場合、空白のリストを生成することが可能である。代替として、リストは、施設で実行される改造作業（例えば、追加の電源の必要性、追加の空間の必要性、または他の必要性）を示すメッセージを付けて生成される。

このリストに基づくと、設計者はクラスターの全体コストの数値を出すこと、そしておそらく、施設で実行される改造作業の見込みコストからなる見積もりを得ることも容易になる場合がある。

設計を円滑化するために、施設の幾何学的構成、物理的制約、およびクラスターの配置を把握することを可能にする施設の３次元のビューを表示することができる。

図３には、このようなビューが例示されている。

これは、施設に設置されたクラスターの３次元表現が表示される第１のフレーム３００を備える、より一般的には「ウィンドウ」と呼ばれるソフトウェアグラフィカルインターフェイスを構成する。この表現は、図１および図２と同じ参照記号を採用している。

クラスターの２つのラック３０１、３０２は趣意書、施設の形状、物理的制約、および設置ルールによって決定された配置による３次元で表現されている。簡潔にするために、２つのラックのみが表示されているが、実際には、１つのクラスターには、より多くの数のラックが含まれる。

本例では、ラック３０１は電源２０２およびケーブルレースウェイ２０６と接続されている。ラック３０２は電源２０３およびケーブルレースウェイ２０５と接続されている。

コンポーネントは、表現を実際により近づけるために、タイプまたは状態ごとにカラーコードを使用して表現されることができる。

ユーザーは、選択したゾーンでズームを行い、ビューを移動して様々な視点から施設を見ることによって、施設をナビゲートすることができる。

クラスターを構成するために選択されたコンポーネントのリストは、ユーザーがクラスターに存在するすべてのコンポーネントを知ることができるように、フレーム３０３に表示される。正確に言うと、ラックの３次元ビューは各ラックの内容を知るには不十分である可能性がある。

ユーザーはさらに、コンポーネントを追加または削除することによってクラスターを変更することもできる。これを受けて、フレーム３０４は本発明によるコンポーネントのライブラリーを表示する。

例えば、ユーザーはライブラリーからコンポーネントを選択して、それから、これをフレーム３０４からドラッグし、フレーム３００にドロップする（「ドラッグアンドドロップ」操作）。次いで、リストの更新プロセスが実行される。例えば、１つ以上の設置ルールがコンポーネントの追加または削除を可能にするかどうかを判定するために適用される。

可能であると判明する場合、リストは変更され、３次元ビューも変更される。

したがって、本発明によるデータセンター設計支援ツールは、ユーザー（例えば、設計者または入札者向けの電話に応答する職務を有する担当者）に次を提供することを可能にする。
クラスター（ノードモデル、スイッチモデル、ストレージベイモデル、または他の装備）の製作に使用可能な装備（コンポーネント）の全カタログ、
クラスターを受け入れるために提供される施設を直観的に定義する（幾何学的データ（ｘ、ｙ、ｚ）ことを可能にするインターフェイス）、
施設（高床、ケーブル通路、エアコンの吸気口、給水口、電源、または他の制約）に関連付けられた物理的制約を定義する可能性、
クラスターを形成するためのカタログで使用可能なコンポーネントの配置を定義する可能性（施設の２Ｄまたは３Ｄ表示でのコンポーネントの位置決め）、
距離最適化アルゴリズムを自動使用することによる、種々の対象物（電源ネットワーク、イーサネット（登録商標）ネットワーク、相互接続など）間の接続を行う可能性、
最初から、クラスター固有の構成ルールを考慮に入れてクラスターを設計する可能性（接続の位置、アーキテクチャーの最適化、または他の構成ルール）、
ハードウェア依存の自動統合（したがって、例えば、ユーザーがライブラリーからノードを選択する場合、電源が自動的にノードに関連付けられる。さらなる例では、サービスノードの場合、二重電源が必要な際には二重電源が選択される）。

一実施形態によると、本発明による設計支援ツールは、クラスターの必要性、クラスターを受け入れるために使用可能な施設、およびクラスターを製作するために使用可能な装備によるクラスターの実現可能性を把握することができるように、「販売前」部門（つまり、工業的設計段階に先立つマーケティング段階）で使用される。さらに、このようなプロジェクトの数値を出すためにも使用される場合がある。

本発明によるインターフェイス、例えば、図３によるインターフェイスは、ラックの位置決め、ラックの装備の種々の要素の位置決めという実際に近い、施設に設置される最終クラスターのビューを有することを可能にする。

実施形態によると、クラスターのパワーライズ（つまり、エネルギー散逸）をシミュレートすることが可能である。これは、例えば、クラスターのエネルギー消費量および熱損失の計算ならびに結果のグラフィカル表現の提供ということである。こうして、クラスターにより求められる電気負荷が、施設内で使用可能な電力および冷却能力に沿っているかどうかを判断することが可能である。次いで、施設の改造作業がこのシミゅレーションに基づいて決定されることができる。

ノードの最大数（それ自体が依存する装備の要素を含む）、それから理論上の最大出力（ＦＬＯＰＳ単位で）を決定することも可能である。

エネルギーエンベロープ、施設の寸法、および計算能力は、クラスターの趣意書の極めて重要な基準になる場合がある。

本発明によるインターフェイスを使うと、ユーザーは、クラスターを設計するためにリアルタイムでこれらすべての基準を処理し、おそらく、例えば、以前のクラスタープロジェクトにより特定の態様を修正することができる。

本発明はソフトウェア形式で実装されることができる。例えば、Ｊａｖａ（登録商標）言語で実装できる。

グラフィカルインターフェイス、特に、フレーム３００のビューはいくつかのレベルで作成されることができる：
全体（施設の総合的な計画）。
制約を含む全体（高床、電源、エアコンなどの表示を含む施設の計画）、
装備を含む全体（施設、物理的制約、および装備の計画）、
ラックごとのビュー、
エネルギー消費量ごとのビュー（消費量が最高であるゾーンを示す彩色図）、
熱損失ごとのビュー（熱損失が最高であるゾーンを示す彩色図）、
ネットワークごとのビュー（イーサネット管理、イーサネットＢＭＣ、電源の相互接続など）、
装備の要素ごとのビュー（装備の要素のすべての相互依存のビュー）、
熱交換が冷たい流れに対して熱い流れを配置することによって最適化されることができるようにファンの位置および空気の循環の方向における空気の流れのビュー（装備の要素の属性の情報を伴う装備の要素によって生成される気流のシミュレーション）。

本発明によるツールは、「ネットリスト」（つまり、指示するコンポーネント、組み立ておよびケーブル配線のためのルールの完全なリスト）の生成を可能にすることができる。

一実施形態では、クラスターの各ノードの役割を定義し、関連したソフトウェアプロファイル（インストールするパケットのリスト、構成）を定義することを可能にするツール。

図４は、一実施形態で実行されるステップの流れ図である。

技術的趣意書が確立され、クラスターが満たさなければならない必要性に関する一連の基準が含まれる。クラスターを受け入れるための施設の計画も確立される。

次に、ユーザーはコンピューター（または本方法を実行するために構成された他のいずれかのデバイス）でソフトウェアアプリケーションを起動する。

最初のステップＳ４００で、例えば、グラフィカルインターフェイスを介して、ユーザーは幾何学的に施設を定義する。例えば、キーボードを使って施設の寸法を入力する。代替として、ユーザーは施設の形状を記述する３次元のモデリングファイルをロードする。

次に、ステップＳ４０１で、ユーザーは施設の制約を定義する。例えば、ソフトウェアインターフェイスは、ユーザーに、クラスターを受け入れる施設でよく見られる「標準的な」制約を提供する。これらは、二重フロアー、給水口、電源接続、ドア、換気孔、ケーブルレースウェイ、または他の制約の場合がある。ユーザーはさらに、支えられる最大重量、施設で使用可能な最大の総電力、エアコンの能力なども指定できる。

施設の幾何学的定義に関しては、これらのデータは専用ファイルからロードされることができる。

ステップＳ４０２で、クラスターが満たさなければならない必要性が、例えば、具体的に次のように定義される：
生の性能に関する必要性（ＦＬＯＰＳ）、
ノードごとのメモリーおよび／または全メモリーに関する必要性、
記憶装置に関する必要性、
管理のためのネットワーク帯域幅に関する必要性、
相互接続ネットワークの帯域幅および待ち時間に関する必要性、
接続に必要なレートとタイプを含む（ファイバー、銅線、または他のタイプ）、外部（バックボーン）との接続に関する必要性。

施設が幾何学的におよび物理的制約によって定義され、クラスターの必要性が知られると、必要性を満たすコンポーネントのライブラリーのコンポーネントの１つ以上の暫定リストがステップＳ４０３で確立される。最初の段階では、施設は考慮に入れられない。このようなステップによって、例えば、以前のクラスタープロジェクトから開始することが可能になる。このステップでは、ハードウェア依存ルールがリストに含めるコンポーネントを判定するために適用されることができ、当該存在は、趣意書の必要性を満たす装備の別の要素の使用から生じる。

ステップＳ４０３が実行されると、１つ以上のリストが使用可能になる。次に、当該リストの中から、形状および物理的制約によって定義された施設への設置を可能にするものを決定するということになる。

そして、各リストから、すべての装備が施設内に設置できるかどうかを判定するために配置アルゴリズムが実行される。このアルゴリズムは一連の設置ルールを組み合わせ、ステップＳ４０４で実行される。

例えば、判定は、すべてのコンポーネントを共にグループ化するために使用されるラックの数から行われ、次いで、ラック（おそらく、ラック間の間隔を考慮に入れる）のこの数によって占められる表面積が施設で使用可能な表面積と比較される。このこれによって、リストから第１の選択を行うことが可能になる。より具体的には、ラックによって占められる表面積が施設の表面積よりも大きい場合、施設にクラスターを配置することは不可能である。

次に、例えば、電源の配分、給水口、換気などの設置ルールや他のルールが考慮に入れられる。ルールの適用の順序は例えば、それぞれまたは各ルールのフィルタリングの容量に付与された重要性により異なる場合がある。コンポーネントによりクラスターが必要性を満たすことを可能にすることを保証し、クラスターが施設に設置されることができることを保証することに加え、ルールの適用がステップＳ４０３で決定されたものの中から最善のリストを選択するように方向付けられることが思い起こされることになる。

リストがステップＳ４０４で適用されるルールを満たす場合、これはステップＳ４０５で保存される。リストがステップＳ４０４で適用されるルールを満たさない場合、これはステップＳ４０６で削除される。

ステップＳ４０７で、ステップＳ４０４で生成されたすべてのリストが考慮されるかどうかを判定する。リストが依然としてルールが適用されていない状態の場合、ステップＳ４０４に戻される。

すべてのリストが考慮されると、ステップＳ４０８で最終リストが生成される。ステップＳ４０４のルールを満たすいくつかのリストの場合を考慮することが可能である。次に、最も適切なリストを選択するのはユーザーである。代替として、リストが、例えば、コストの最適化、実行の複雑さ、必要な装備の要素の数などの事前に定義した基準、または他の基準に基づき分類される。これによって、所定の基準のための最善の解決策を選択することが可能になる。

図４を参照して説明された例では、クラスターの必要性は、施設の形状および物理的制約の前に考慮される。しかし、代替のやり方では、最初に暫定リストを取得するために施設の形状および制約を考慮してから、当該暫定リストの中から１つ以上のリストを選択するために満たすための必要性を使用することが可能である。

図５は、ユーザーがクラスターをリアルタイムで変更（または調整）することを可能にするために実行されるステップを例示している。

ステップＳ５００では、施設のグラフィカル表現が画面に表示される。この表現は、２次元または３次元とすることができる。ユーザーは、表示角度を変更することによってこの表現内をナビゲートすることができる。このような表現は、図１に例示されている。

ステップＳ５０１では、施設の物理的制約が施設の幾何学的表現に追加される。このようなステップの結果の施設の表現が図２によって例示されている。

次に、例えば、ステップＳ４０８などのステップで生成されたクラスターのコンポーネントのリストから開始して、例えば、ステップＳ４０４の間に適用されたような、設置ルールを満たす配置に従って、クラスターのコンポーネントが施設の表現の中で表示される。

この段階でもユーザーは引き続き、図３に関連して提示されていたように、施設の表現内をナビゲートすることができる。

ステップＳ５００、Ｓ５０１、およびＳ５０２のトリガーは、自動的または、例えば、図３によるインターフェイスの専用ボタン（図示せず）のクリックによるユーザーの動作によって行われることができる。特に、コンポーネントの表示は、ステップＳ４０８などのステップで生成された一連のリストの中からのリストのユーザーによる選択によってトリガーされることができる。

図５に戻り、ユーザーが表示されたクラスターを変更したいと思う場合、ユーザーはステップＳ５０３で受け取られるコマンドを送出する。例えば、これは図３のフレーム３０４から同図のフレーム３００にコンポーネントをドラッグアンドドロップするということである。

このようなコマンドを受け取る場合、リストの変更が可能かどうかを判定すると同時に、クラスターの必要性および設置ルールに適合し続ける。この検証はステップＳ５０４で実行されている。

リストの変更が不可能な場合、ステップＳ５０５で、ユーザーにはエラーメッセージが表示される。

リストの変更が可能な場合には、ステップＳ５０６で変更された新しいリスト、次いで、クラスターの表示が、ステップＳ５０２に戻ることによって更新される。

クラスターの表示は、非常に低いまたは非常に高いレベルでクラスターの変更を可能にする詳細度に従って行われることができる。例えば、ノードが既に配置された「事前組み立て済み」の完成したラックを配置することが可能な場合がある。さらに、ノードの（またはグループの）プロセッサーの変更、またはメモリーのタイプ（異なる周波数）の変更などをできるようにすることも可能な場合がある。

クラスターの変更後、特定の基準の効果は、例えば、エネルギーエンベロープ、総性能の変更、熱損失の分散などとして提示される場合がある。

これを受けて、施設の特定の表現は、中間ゾーンのカラーグランデーションを含め、損失が高い施設の位置には赤色のゾーンを使い、損失がより高くない位置には青色のゾーンを使う熱損失のマップなどとして表示することができる。同じタイプのマップは、電力消費量などのためにもイメージされることができる。

こうして、例えば、すべてのケーブル配線（ポートからポートまで）を伴う、設置されたクラスターを含む施設（コンピュータールーム）のリアルな表現を得ることが可能である。

クラスターのコンポーネントのリストは、解決策のすべての要素（タイプＮのノードの数、タイプＸのＰＤＵの数、ケーブルの数、サイズとタイプなど）を含む「ネットリスト」の他、これらの相互接続も構成することができる。

本発明では、基本的な解決策が、一連のパラメーターが提供される簡潔なスキーマによる趣意書の必要性を満たすために自動的に生成されることを可能にでき、次いで、「使用できる」（またはクラスターのメーカーから入手可能な）コンポーネントのライブラリーから解決策が生成される。この自動的に生成された解決策によって、その後、改良されることが可能なクラスターの最初のバージョンを有することが可能になる。

本発明により、クラスターの製作および実装の実現可能性とおそらくコストを迅速かつ直観的に評価することができる。

本発明により、クラスターの最終設置では、非常に早い段階で、クラスターの設計が考慮に入れられることができる。

その上、本表現により、ケーブル配線のラベルを生成し、クラスターの設置の職務を有する担当者に、クラスターを構成する装備の要素間の位置および接続の正確なリストを提供することができる。これらのラベルでケーブルのモデルおよび長さを提供することができる。

本発明は、例えば、コンピューターなどの計算手段によって実装されることができる。本発明による方法を実装するソフトウェアアプリケーションのローカル実行またはリモート実行をイメージすることができる。コンポーネントのライブラリーは大きなサイズのメモリーを有する場合がある。したがって、何人かのユーザーがアクセスできるアプリケーションサーバー内にライブラリーおよび本発明による方法を実行するソフトウェアアプリケーションを有することが利点となる場合がある。

本発明の一実施形態による方法を実行するためのコンピュータープログラムは、図４および図５の流れ図ならびに詳細な本説明を読むことで作成されることができる。

一実施形態によるデータセンター（クラスター）のコンピューターによる設計を支援するためのデバイスが図６を参照して説明される。

図６のデバイス６００はメモリーユニット６０１（ＭＥＭ）を備える。このメモリーユニットは、本発明、例えば、ステップＳ４０３で決定された暫定リストなどの種々の実施形態による方法の実行の間に使用される計算データの一時保存のためのランダムアクセスメモリーを備える。メモリーユニットはさらに、例えば、一実施形態によるコンピュータープログラムを保存するための（例えば、ＥＥＰＲＯＭタイプの）不揮発性メモリーも備え、デバイスの処理ユニット６０２（ＰＲＯＣ）のプロセッサー（図示せず）による実行を目的とする。メモリーユニットは、例えば、施設の幾何学的定義、物理的制約、コンポーネントのライブラリー、すべての設置ルール、満たされるべき必要性、およびステップＳ４０８で生成されたリストを保存できる。メモリーユニットはさらに、例えば、コンポーネントのリスト、施設の幾何学的定義、物理的制約の定義、または他の定義などとともに既存のプロジェクトの説明も保存できる。

その上、デバイスは、例えば、ユーザーからのコマンドの受信、表示データの画面（図示せず）への送信、または施設の形状、物理的制約、満たすべき必要性などを記述するファイルを受信するための通信ユニット４０３（ＣＯＭ）も備える。

通信ユニットはさらに、コンポーネントのライブラリーを保存するサーバー（図示せず）と通信するように構成されることができる。

より詳細にされたアーキテクチャー（図示せず）では、デバイスは次を備えている：
必要性の定義（全計算能力、全メモリーサイズまたはノードごとのメモリーサイズ、コンピューティングサイズ、レートまたは他の必要性）のためのモジュール、
コンポーネントのライブラリー、コンポーネントに関連付けられたデータ、および設置ルールの記憶のためのモジュール、
部屋の計画管理モジュール、例えば３Ｄモジュール（フロアー計画、高床、ケーブルの通路、エネルギー管理、エアコン管理、重量管理、給水など）、
組み合わせた対象物を作成するためのグラフィックエンジン（ラックおよびライブラリーに基づくコンポーネントの作成と同時に制約への適合）、
ラック管理モジュール（ラックのコンポーネントの設置の管理、関連制約の管理、ハードウェア依存の管理など）、
ラック間の相互接続管理モジュール
例えば、クラスターのエネルギー消費量のマップを判定するためのエネルギー管理のためのモジュール、
例えば、クラスターの熱損失マップを判定するための、熱損失管理モジュール、
設置ルールの全体管理のためのエンジン（依存ルール、ケーブル配線ルール、装備の要素を共にリンクするためのルールの適用など）、
ネットワーク（イーサネット、相互接続、ストレージなど）管理モジュール、
配置の最適化のためのモジュール（ノード、ケーブル長の配置など）、
提供された基準に応じて最初の構成を自動生成するためのモジュール。

当然ながら、本発明は説明された実施形態に限定されるものではなく、他の変形形態および各特徴の組み合わせも可能である。

本発明は、添付図面を参照する詳細な本説明で説明され例示されている。しかしながら、本発明は提示された実施形態に限定されるものではない。他の変形形態および実施形態も、本説明および添付図面を読むときに、当業者ならば、推測および実装されることが可能である。

請求項において、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える、含む）」という用語は他の要素または他のステップを除外するものではない。不定冠詞「ａ」は複数を除外するものではない。本発明を実装するために、単一のプロセッサーまたは他のいくつかのユニットが使用されることができる。提示および／または特許請求された様々な特徴は利点となるように組み合わせられことができる。説明または異なる従属請求項でのこうした言及が、該当事項の組み合わせの可能性を除外するものでは全くない。参照記号は、本発明の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

Claims (21)

1. データセンターのコンピューターによる設計の支援方法であって、
   データセンターを受け入れるための施設を幾何学的に定義する（Ｓ４００）ステップと、
   前記施設に関連付けられた物理的制約を定義する（Ｓ４０１）ステップと、
   前記データセンターのハードウェア定義のためのデータセンターコンポーネント（３０４）のライブラリーを提供し、前記ライブラリーがデータセンターの前記コンポーネントの一連の設置ルールに関連付けられているステップと、
   データセンターによって満たされる必要性のリストを定義する（Ｓ４０２）ステップと、
   少なくとも１つの設置ルールの適用（Ｓ４０４）に基づき必要性の前記リストを満たすことのできるライブラリーのコンポーネントのリストを生成し（Ｓ４０８）、リストの前記コンポーネントが前記定義に適合し、前記定義と前記ルールに適合するコンポーネントを見つけることができない場合には、前記リストが空白であることを可能にするステップとを含む、方法。
2. １つのコンポーネントの設置に少なくとも１つの他のコンポーネントの設置が含まれる、ハードウェア依存ルールの実行ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. コンポーネントのリストがデータセンターの事前の仮想表示に基づいて生成される、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
4. 前記施設の幾何学的表現を表示する（Ｓ５００）ステップと、
   施設の表示された幾何学的表現内のコンポーネントの前記リストのコンポーネントを表示する（Ｓ５０２）ステップとをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 施設の前記幾何学的表示のコンポーネントのリストの前記コンポーネントを配分するために、コンポーネント間の距離の最適化のためのアルゴリズムを実行するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 生成されたコンポーネントのリストを変更する指示を受け取る（Ｓ５０３）ステップと、
   リストの変更が可能かどうかを判定するために少なくとも１つの設置ルールを適用する（Ｓ５０４）ステップと、
   前記少なくとも１つのルールを適用するステップの結果に従ってリストを変更する（Ｓ５０５）、または変更しないステップとをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. コンポーネントのリストの前記コンポーネントの表示を変更するステップをさらに含み、請求項４または５と組み合わせた、請求項６に記載の方法。
8. 前記物理的制約が、
   施設で支えられる最大重量と、
   サポートされる最大電力と、
   使用可能な最大のエアコンの能力と、
   ケーブルレースウェイの構成と、
   給水の構成と、
   外部とのネットワーク接続の構成と、
   電気接続の構成と、
   冷点の構成と、
   温点の構成との少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 必要性の前記リストが、
   計算能力の必要性と、
   メモリー量の必要性と、
   帯域幅の必要性と、
   データレートの必要性との少なくとも１つを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. データセンターの設計を支援するためのデバイスのプロセッサーによって実行される場合、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含むコンピュータープログラム。
11. データセンターの設計を支援するためのデバイスであって、
    データセンターを受け入れるために提供される施設の幾何学的定義、前記施設に関連付けられた物理的制約の定義、およびデータセンターによって満たされる必要性のリストの定義を受信するように構成された通信ユニット（６０３）と、
    前記データセンターのハードウェア定義のためにデータセンターコンポーネントのライブラリーのコンポーネントのリスト生成するように構成された処理ユニット（６０２）で、前記ライブラリーがデータセンターの前記コンポーネントの設置のために一連のルールに関連付けられており、リストの前記コンポーネントが少なくとも１つの設置ルールの適用に基づく必要性の前記リストを満たすことができ、リストの前記コンポーネントが前記定義に適合し、前記リストが、前記定義と前記ルールに適合するコンポーネントを見つけられない場合には、空白にすることが可能な処理ユニットを備える、デバイス。
12. 前記ライブラリーを保存するように構成されたメモリーユニット（６０１）をさらに備える、請求項１１に記載のデバイス。
13. 通信ユニットが前記ライブラリーを保存するサーバーと通信するように構成された、請求項１１に記載のデバイス。
14. 処理ユニットが、１つのコンポーネントの設置に少なくとも他の１つのコンポーネントの設置が含まれる、ハードウェア依存ルールを実行するようにさらに構成された、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
15. コンポーネントのリストがデータセンターの事前の仮想表示に基づいて生成される、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
16. 処理ユニットが、前記施設の幾何学的表現の表示、および表示された施設の幾何学的表現内のコンポーネントの前記リストのコンポーネントの表示を制御するようにさらに構成された、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
17. 処理ユニットが、施設の前記幾何学的表示のコンポーネントのリストの前記コンポーネントを配分するために、コンポーネント間の距離の最適化のためのアルゴリズムを実行するようにさらに構成された、請求項１６に記載のデバイス。
18. 通信ユニットが、生成されたコンポーネントのリストを変更する指示を受信するように構成され、
    処理ユニットが、リストの変更が可能かどうかを判定するための少なくとも１つの設置ルールを適用し、前記少なくとも１つのルールを適用するステップの結果に従ってリストを変更するか、または変更しないかを行うようにさらに構成される、請求項１１から１７のいずれか一項に記載のデバイス。
19. 処理ユニットが、コンポーネントのリストの前記コンポーネントの表示の変更を制御するようにさらに構成され、請求項１６または１７と組み合わせた、請求項１８に記載のデバイス。
20. 前記物理的制約が、
    施設で支えられる最大重量と、
    サポートされる最大電力と、
    使用可能な最大のエアコンの能力と、
    ケーブルレースウェイの構成と、
    給水の構成と、
    外部とのネットワーク接続の構成と、
    電気接続の構成と、
    冷点の構成と、
    温点の構成との少なくとも１つを含む、請求項１１から１９のいずれか一項に記載のデバイス。
21. 必要性の前記リストが、
    計算能力の必要性と、
    メモリー量の必要性と、
    帯域幅の必要性と、
    データレートの必要性との少なくとも１つを含む、請求項１１から２０のいずれか一項に記載のデバイス。

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