JP2017502382A - モジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】モジュラー型スーパーコンピューター（１０）は、各々ネットワークで通信を行い、そして水冷式である複数の電子計算モジュール（１２）を備える。【解決手段】各電子計算モジュール（１２）は、計算ノード（４０）と、一つ以上の独立した液体冷却装置（６０）と、電源装置（７４）と、計算ノード（４０）、電源装置（７４）および一つ以上の液体冷却装置（６０）と、内部に、少なくとも、計算ノード（４０）と電源装置（７４）と一つ以上の独立した液体冷却装置（６０）とを含みそして保護するボックス状コンテナと、を含む。各電子計算モジュール１２は、ネットワーク通信および機械的に、少なくとも他の電子計算モジュール１２から流体回路からも電気的に独立している。そして、通電状態で、挿脱または交換できる。【選択図】図７

Description

本発明は、モジュール型のスーパー計算アーキテクチャー（スーパーコンピューター）に関する。

例えば、国際公開公報第２０１２／０１４０５８号、または国際公開公報第２０１２／０６６４１４号、または国際公開公報第２０１３／０５０８１３号に記載されるように、水冷式（液冷式）のモジュラー型スーパーコンピューターを作製することは公知である。

公知のモジュラー型スーパーコンピューターには、この種のアーキテクチャのアクティビティ時間（別名「アップタイム（動作可能時間）」）に悪影響を及ぼし減少させるリスクがあり、保守、設置および／または修理に関して制約や欠点が存在しうる。これらは最小限にすべき不必要なコストとなる。水冷式のアーキテクチャの場合、冷却液の流体回路の管理、信頼性および安全性の課題なども関連してくるので更にその制約は大きくなる。

システムの考えられる動作条件において、ユーザビリティを最小限に保とうとする公知の解決策では、例えば米国特許出願公開第２００６／０６５８７４号にあるように、裏接続面を有する冷却板および相互接続（いわゆる「ブレード」構成）を備える計算モジュール（別名ノードカード）を提供する。しかしながらいずれの場合も、特に前記ブレードの設置や保守または修理をする状況において、損耗、応力および機械的摩擦といった課題があり、結果的には、冷却液が漏出したり電気的接続が不安定になったり、最終的には有効な計算能力の低下したり（これはスーパーコンピュータアーキテクチャの重大な問題であるが、）といったリスクを伴う。

そのため、現在の技術水準におけるデメリットの内の少なくとも１つを克服できるモジュール型のスーパーコンピュータアーキテクチャを完成させる必要がある。

国際公開公報第２０１２／０１４０５８号 国際公開公報第２０１２／０６６４１４号 国際公開公報第２０１３／０５０８１３号 米国特許出願公開第２００６／０６５８７４号

特に、本発明の１つの目的は、スケーラビリティ性にすぐれ、管理が容易で、そして、保守、設置および／または修理の必要が生じた場合でもシステムの処理能力を低下させることなく、とりわけ水冷式（liquid cooling）の場合でも、容易かつ迅速に対処できるモジュラー型スーパーコンピューターを得ることである。

本発明の別の目的は、個々の電子計算モジュールが、システムの他のモジュールの有無に関係なく使用可能である、モジュラー型スーパーコンピューターを得ることである。

本発明の別の目的は、互換性のある商業用の電子カード間（規格上のフォームファクタ）での機能性が保証されている適切な規格を備える電子カードを電子計算モジュール内部で使用しても、上記目的を達成できるスーパーコンピュータアーキテクチャを得ることである。

技術水準の欠点を克服して、これらの目的とその他の目的および利点を得るために、出願人は、本発明を考案して、テストして、実施した。

独立クレームが、本発明を記載して特徴付け、従属クレームが、本発明の他の特徴、又は本発明の主要な着想に対する変形例を表す。

上記の目的に従い、現在の技術水準の限界を克服し、その欠点を除去するモジュラー型スーパーコンピューターが提供される。

いくつかの実施形態によれば、モジュラー型スーパーコンピューターは、相互にネットワークで通信を行い、そして水冷式である複数の電子計算モジュールを含む。本発明によると、各電子計算モジュールは、１つの計算ノードと、その計算ノードから独立した一つ以上の液体冷却装置と、電源装置と、その少なくとも１つの計算ノードと電源装置と一つ以上の液体冷却装置とをその内部に収容し保護するボックス状のコンテナと、を含む。
本発明によると、各電子計算モジュールは、ネットワーク通信の点で、流体的にも、また電気的にも、そして機械的にも、少なくとも他の電子計算モジュールから、独立している。そして、通電状態のままこのアーキテクチャにモジュールの挿脱（取り付け及び取り外し）または交換（ホットスワップ）ができる。

このようにして、電源および流体に接続するための外部インターフェースが電源および冷却液源に適切に接続されることで、各電子計算モジュールは正常に作動することができる。

いくつかの実施形態によれば、各電子計算モジュールは、
ベース基板と、前記ベース基板に並べてまとめられ配置される複数の電子カードと、を備える計算ノードと、
サンドイッチ構造体にあるカードの一つ以上の冷却群を定める、計算ノードの前記電子カードの中間に配置される一つ以上の独立した液体冷却装置と、
電源装置と、
少なくとも計算ノードと、サンドイッチ構造体にあるカードの前記一つ以上の冷却群を定める一つ以上の液体冷却装置と、電源装置と、をその内部に含みそして保護するボックス状コンテナと、を含む。
結果、各電子計算モジュールは、ネットワーク通信の点で、流体的にも、また電気的にも、そして機械的にも、少なくとも他の電子計算モジュールから、独立している。そして、通電状態のままこのアーキテクチャにモジュールの挿脱又は交換ができる。

本開示内容の、これらおよび他の態様、特徴および利点は、以下の説明、図面および添付の請求の範囲を参照してよりよく理解される。一体化され本明細書の一部をなす図面は、いくつかの本発明の実施形態を示し、明細書と共に、本開示内容の原理を説明することを目的とする。

本発明に記載されるさまざまな態様および特徴は、可能な場合は、個々でそれぞれ適用することができる。これらの個々の態様（例えば添付の従属クレームに記載されている態様および特徴）は、分割出願の対象であることができる。

特許プロセスの間にすでに公知であると発見された、いかなる態様または特徴も、請求されず、そしてディスクレームの対象であるものと理解される。

本発明のこれらの特徴および他の特徴は、いくつかの実施形態の以下の説明から明らかになる。そして、添付の図面を参照して非限定的な例として与えられる。

ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの一部の、上から見た平面図である。 図２の正面図である。 図２の側面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの斜視図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの分離部品の正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの分離部品の背面図である。 本発明による電子計算モジュールの部品の相互接続の概略図である。図８（Ｂ）および（Ｃ）は、ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの一部の斜視図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの概略正面図である。 ここで記載される実施形態の形によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの、上から見た概略平面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの概略正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの実施形態の概略正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの一部の概略正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの実施形態の概略正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの他部分における実施形態の概略正面図である。 ここで記載される実施形態によるモジュラー型スーパーコンピューターの、電子計算モジュールの計算ノードの冷却装置に接続する冷却回路の実施形態の概略斜視図である。

理解を容易にするために、可能な場合は同じ参照番号を、図面における一致する共通な要素を識別するために用いる。実施形態の一形態の要素及び特性は、さらなる説明がなくても、実施形態の他の形態に好適に組み込むことができることを理解されたい。

我々は、本発明のさまざまな実施形態を詳細に参照し、一つ以上の実施例が添付の図面に示される。各実施例は、本発明の例証として提供され、限定するものと理解されない。例えば、それらが１つの実施形態の一部として示されるかまたは記載される特徴は、他の実施形態を生じる他の実施形態に採用されるか関連することができる。本発明がこの種全ての変更および変形例を含むものと理解される。

ここで記載される実施形態は、各々ネットワークで通信を行い、そして水冷（liquid cooling）される複数の電子計算モジュール１２を含むモジュラー型スーパーコンピューター１０に関連する。
いくつかの実施形態によれば、各電子計算モジュール１２は、ベース基板４２と、ベース基板４２上にまとめて並置される複数の電子カード４４、４６、４８と、を備える計算ノード４０と、サンドイッチ構造体６４、６５にあるカードの一つ以上の冷却群を定める、計算ノード４０の前記電子カード４４、４６、４８の間に配置される一つ以上の独立した液体冷却装置６０と、電源装置７４と、少なくとも計算ノード４０と、サンドイッチ構造体６４，６５にある冷却カードの前記一つ以上の冷却群を定める一つ以上の液体冷却装置６０と、電源装置７４と、をその内部に含みそして保護するボックス状コンテナと、を含む。

本発明によれば、各電子計算モジュール１２は、ネットワーク通信の点で、流体的にも、また電気的にも、そして機械的にも、少なくとも他の電子計算モジュールから、独立している。そして、通電状態のままこのアーキテクチャにモジュールの挿脱または交換（ホットスワップ）ができる。

図１を、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能な、本発明によるモジュラー型スーパーコンピューター１０の実施形態を説明するために用いる。特に、ここで記載される実施形態は、１ペタフロップより高い計算能力レベルを有するスケーラブル・モジュラー型スーパーコンピューター１０、または、大容量処理システムまたはスーパー計算機（以下ＨＰＣ―高性能コンピュータ）に関し、それは、集約計算のさまざまな応用分野（例えば量子物理学の分野）や、流体熱力学（ｆｌｕｉｄｏｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ）シミュレーションや、または高い処理容量が必要とされる他の算出シナリオにおいて、使用可能である。

モジュラー型スーパーコンピューター１０は、複数の前記電子算出モード１２または電子処理モジュールを含む。

モジュラー型スーパーコンピューター１０で実行されるアプリケーションが必要とする全体の処理は、個々の電子計算モジュール１２（アプリケーションが必要とするサブグループの動作を実行する）と連動して送り出されることができる。

それぞれの電子計算モジュール１２は、予め定義された一群の計算及び処理を実行するために設けられる。電子計算モジュール１２は、処理を行うために入力部でデータを受取り、一つ以上の処理ユニットへ処理の結果に関する出力データ（システムの管理および調整に関する情報と同様に）を出力部から出力できるように、通信装置またはネットワークアーキテクチャを用いて相互に接続することができる。

ネットワーク接続は、柔軟かつ、実行される特定のアプリケーションに適するように、処理をいくつかの電子計算モジュール１２間で分配できるようにし、モジュラー型スーパーコンピューター１０の処理能力の利用を最適にする。

並列計算の最新のシステムは、全体の計算力がペタフロップオーダー（１ペタフロップ＝1０^１５のオペレーション／秒）まで発展していることを考えれば、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、一回のインストールで多数の計算モジュール１２の利用を可能にする。例えば、約１ペタフロップの全計算力のため、２５６の電子計算モジュールが４つのキャビネットにインストールされる。

上記のように、考えられる実施形態では、モジュラー型スーパーコンピューター１０を形成する異なる電子計算モジュール１２の間で通信するのに使用可能な、ネットワークアーキテクチャを設けることができる。そして、それは公知のタイプであり、高速および低消費電力（例えばＩｎｆｉｎｉｂａｎｄ（登録商標）規格）であってもよい。考えられるネットワークアーキテクチャの一つの実施例は、本出願人の名において国際公開第２０１２／０６６４１４号に記載されており、参照することにより全てここに組み込まれる。

考えられる実施形態では、電子計算モジュール１２は、ライン（行）とカラム（列）の構成に従い、配置され、空間的に分類することができる。例えば、電子計算モジュール１２の各ラインは、２、３、４、５もしくは５以上の電子計算モジュール１２を含むことができる。さらに例えば、電子計算モジュール１２の一つだけのラインを設けることができるか、または、例えば電子計算モジュール１２のラインの異なる垂直レベル（段）を定めるために、電子計算モジュール１２の複数のラインを積み重ねて設けることができる。考えられる例示の実施例において、２、３、４、５、６、７、８、もしくは８ライン以上の電子計算モジュール１２を設けることができる。そして、電子計算モジュール１２のそれぞれの垂直レベル１３を定める。この配列は、スペース内で繰り返すことができ、例えば、電子計算モジュール１２の２つのカラムを前後の配列で設けることができ、しかしまた、前後に隣接して、３、４、５、６、もしくは６以上のカラムも、設けることができる。

例えば図１を参照して記載される、考えられる実施形態において、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、例えば上記のように群にまとめられる、電子計算モジュール１２を保持するために、収容キャビネットまたはラック１４を含むことができる。本モジュラー型スーパーコンピューター１０のモジュールの拡張に従って、それぞれ自身の電子計算モジュール１２を含む複数の収容キャビネット１４を設けることもできる。例えば、選択的に着脱可能な方法で、収容キャビネット１４に各電子計算モジュール１２を挿入することができる。この目的のために、各電子計算モジュール１２には、収容キャビネット１４へまたは収容キャビネット１４から電子計算モジュール１２の挿入又は取り外しおよび位置決めを行うための、収容キャビネット１４のカウンタガイド（例えばレール）と協働するように構成されるスライディングガイドを、例えば外部側面に沿って設けることができる。また、後に詳述するように、各電子計算モジュール１２を収容キャビネット１４に挿入することができ、そうすることによって必然的に電源および冷却液供給源に電気的に及び流体的に接続され、また外部のデータ通信ネットワークにも接続される。
実際、これは、本明細書によれば、モジュラー型スーパーコンピューター１０のモジュール性を実現する。なぜなら、各電子計算モジュール１２は、アーキテクチャ（建物）を実現するためのレンガと比喩的にも考えられるものであるが、”ｎ”個の電子計算モジュール１２とスケーラブルな方法で結合でき、有利には上限がなく、少なくとも電気的接続、冷却、また、外部とのデータ通信の要求にも満足するからである。

さらにまた、そのモジュール性を前提として、各電子計算モジュール１２は、修理、保守または制御のために容易に取り外すことができ、更に、完全にまたは一時的に交換可能である。上記のように実質上、各電子計算モジュール１２は他のモジュールとは独立しており、そして、素早く通電状態で（「ホットスワップ」状態で、）すなわち、電源を落としたり、またはシステムを停止させることなく、接続または取り外しできる。

この目的のために考えられる実施形態では、各電子計算モジュール１２は、ホットスワップタイプの供給インターフェース電気回路と、迅速に切り離しできる流体回路と、外部とのインターフェース接続の要素数を、例えば４つの要素に（電源接続、データネットワーク接続、冷却回路の入力および出力を含む）、減少させるために最適化された内部相互接続と、を提供することができる。さらにまた、迅速に接続および切り離し（切断）ができる電子計算モジュール１２を得る目的で、アーキテクチャ１０の電子計算モジュール１２と接続／切断ための動作の安全性を最大限にするような、インターフェース接続の機械的、空間的構成がなされる。

図１を参照して記載される考えられる実施形態では、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、さまざまな電子計算モジュール１２と通信するための複数のネットワーク通信スイッチ１６を含むことができる。例えば、いくつかのネットワーク通信スイッチ１６を電子計算モジュール１２間の前面−後面（フロント−バック）通信のために提供することができる一方で、残りは電子計算モジュール１２間の後面−前面（バック−フロント）の通信のために提供することができる。例えばネットワーク通信スイッチ１６は、ＦＤＲ Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ（登録商標）規格、以下ＩＢと称す、に従い、ネットワーク通信を広帯域（５６Ｇｂｐｓ／１ｎｏｄｅ）および低いレイテンシー（約１マイクロ秒未満）で実行することができる。例えば、ネットワーク通信スイッチ１６は、ＦＤＲ ＩＢスイッチ（例えば１、２、３、４または４以上）を含むことができ、各スイッチは複数のゲート（例えば３６のゲート）を有する。例えば、各ＦＤＲ ＩＢスイッチは、複数の内部ＩＢゲート（等しい数の電子計算モジュール１２のＩＢゲートに接続されている）と、複数の外部ＩＢゲート（外部インターコネクトのために外部コネクタに提供されている）と、を含むことができる。図１を参照すると、例えば、さまざまな電子計算モジュール１２間で通信するためのネットワーク通信スイッチ１６を、収容キャビネット１４の外壁の１つに載置することができる。

図１を参照して記載される考えられる実施形態では、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、外部とのネットワーク通信のために、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチ１８を含むことができる。例えば、１、２、３、４または４つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチ１８を設けることができる。例えば図１を参照して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔスイッチ１８は、上方部分に、例えば収容キャビネット１４内部の、電子計算モジュール１２のそれぞれのカラムより上に配置することができる。

図１を参照して記載される、考えられる実施形態では、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、複数の電源ユニット（ＰＳＵ）２０を含むことができる。電源ユニット２０を、電子計算モジュール１２に対する、また、使用可能なネットワーク通信スイッチ１６およびＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチ１８に対する接続および電源のために構成することができる。例えば図１を参照すると、電源ユニット２０は、収容キャビネット１４内で、電子計算モジュール１２のそれぞれのカラムの最上部と前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔスイッチ１８との間に配置することができる。特に、後述するように、各電子計算モジュール１２は各々自身の電源システムを備えている。

ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能な、図１を用いて記載される実施形態に関して、電子計算モジュール１２によって生じる熱を放熱するために、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、水冷システムを提供することができる。具体的には、後述するように、各電子計算モジュール１２は自身の水冷システムを備えている。ここで記載される実施形態によれば、そのため、各電子計算モジュール１２は他の電子計算モジュール１２に対して、少なくとも電源と冷却の点では独立である。

図２、３および４は、群（グループ）になっている実施形態、例えば、ここで記載されるモジュラー型スーパーコンピューター１０の、或る垂直レベル１３の電子計算モジュール１２の２つの群（前部の一つと後部の一つ）、について説明するために用いる。図２を参照して、例えば４つの前部の電子計算モジュール１２を一列に設け、そして、４つの後部電子計算モジュール１２も一列に設けることができる。

図２を使用して記載される実施形態（ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能）に関して、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、例えば、電子計算モジュール１２の垂直レベル１３ごとに、キャビネット１４に挿入されると、それぞれのレベルの電子計算モジュール１２の電気接続が繋がる、１つ、２つ、またはそれ以上の数の主電気コネクタ２２を備えることができる。前面（フロント）の主電気コネクタ２２を、前面（フロント）の電子計算モジュール１２のために提供することができ、そして、後面（バック）の主電気コネクタ２２を、後面（バック）の電子計算モジュール１２のために提供することができる。例えば４つの電子計算モジュール１２を接続するために例として示される場合には、主電気コネクタ２２を例えば１２Ｖｄｃ １０００Ａの供給のために備えることができる。

図２を使用して記載される実施形態に関して（ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能であってもよい）、モジュラー型スーパーコンピューター１０は、例えば、電子計算モジュール１２の垂直レベルごとに、少なくとも２つ以上の主冷却水コネクタ２４（少なくとも送りのための１つと戻りのための１つ）を提供することができる。そして、それぞれのレベルの電子計算モジュール１２の各々の液体冷却装置６０の流体回路への接続、例えば流体コネクタ５６は、主冷却水コネクタ２４に繋がる。以下に更に詳細に記載する。
一対の前面の主冷却水コネクタ２４は前面の電子計算モジュール１２のために提供することができ、そして、一対の後面の主冷却水コネクタ２４は、後面の電子計算モジュール１２のために提供する。例えば、主冷却水コネクタ２４は素早く取り外す（ディスコネクト）ことができ、漏れがない。例えば、主冷却水コネクタ２４はクイックディスコネクト・ゼロ流出タイプであってもよく、そして、例えばそれは二重閉弁を備えており、機械的に切り離す（ディスコネクトする）際にそれぞれの流体回路を遮断し、結果として熱媒体（冷却水）の流出を防ぐことができる。

さらにまた、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、本発明による実施形態で、各電子計算モジュール１２は自身の電源装置７４（図７を参照）を含む。そして、例えば、それは主電源コネクタ７６を備えることができ、以下に、いくつかの考えられる実施形態を例として後述する。

ここで記載されているモジュラー型スーパーコンピューター１０で使用可能な電子計算モジュール１２の実施形態（ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能）を記載するために、図５、６および７を用いる。電子計算モジュール１２は、それぞれの計算ノード４０を含む、ボックス状コンテナ３２を含むことができ、本質的に電子計算モジュール１２の計算ユニットを実現する。

本発明によると、電子計算モジュール１２および、具体的に計算ノード４０は、複数の電子カードおよび／またはその機能に適した他の電子部品を含むことができ、そして、それは以下で更に詳細に後述する。

考えられる実施形態では、電子カードまたは部品（コンポーネント）は、特に、必要とされる目的を満たし、そしてそれ故に、最適な方法で、計算ノード４０の統合、従って全体の容量の最大化およびその結果として、その全体の性能を最大化する。

他の有利な実施形態では、本発明による電子計算モジュール１２は、電気モジュールをより簡単に実施するよう、それらの主要な特徴（例えば規格上のフォームファクタおよび電気および機械インターフェース）を決定する所定の商業規格を満たす電子カードおよび電子部品を用いることができる。
このようにして、例えばコストを抑えるだけでなく、現行のスーパー計算システムのモジュール性を単純化し容易にするための、絶えず増加する要求をも満たすことが可能である。この目的のためには、市場で利用できる電子カードおよび部品を使用し、ほんの少しの非限定的例であるが、ＰＣＩエクスプレス（ＰＣＩｅ）、ＣＯＭエクスプレス（ＣＯＭｅ）、ＶｅｒｓａＭｏｄｕｌｅＥｕｒｏｃａｒｄ（ＶＭＥ）等といった、目的に適した公認の国際規格を満たすようにする。

これらの場合において、予め定められた規格が厳守されると、計算ノード４０の個々の電子カードおよび部品（コンポーネント）のサイズ、規格のフォームファクタおよびインターフェースは、義務的に決定される特徴となり、電子計算モジュール１２の集積化およびパフォーマンスを最大にするために採用されるソリューションを制約することができる。

考えられる実施形態では、計算ノード４０は、例えばボックス状コンテナ３２で区切られる、それぞれの内部収容室３８に挿入されることができる。そして、前面の挿入開口３９からアクセスされる。ボックス状コンテナ３２は、計算ノード４０を含み、そして、外部環境から保護するように構成する。例えば、入口開口部３９を閉じるために配置可能な前面の封止パネル３４、または後面の封止壁、またはパネル３６を設けることができる。前面のパネル３４は、例えば計算ノード４０を挿入／抜去ができるよう、また、例えば内部収容室３８に収納する計算ノード４０上の保守、制御および修理ができるように着脱可能である。

あるいは、ボックス状コンテナ３２は、電子計算モジュール１２のすべての内部の要素、電子カードまたは類似の電子部品に完全にアクセスするために、電子計算モジュール１２（実質的に計算ノード４０により代表される）に含まれている電子機器からボックス状コンテナ３２を引き出すことにより取り外すことができる。

いくつかの実施形態によれば、各計算ノード４０の電子カード４４、４６、４８は、少なくとも１つの中央処理カード４６、少なくとも一つのネットワークカード４８、一つ以上の演算アクセラレーターカード４４、および場合によってはあり得るＩ／Ｏカード５０である。

具体的に、考えられる実施形態によれば、各計算ノード４０は、少なくとも一つの中央処理カード（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｃａｒｄ）またはＣＰＣ４６を含むことができる。

さらにまた、各計算ノード４０は、少なくとも一つのネットワークカードまたはコントローラ４８（例えばＩｎｆｉｎｉｂａｎｄ（登録商標）（ＩＢ）コントローラ）を含むことができ、それは、例えば約５６Ｇｂｐｓの全最大帯域を有することができる。

さらにまた、各計算ノード４０は一つ以上の演算アクセラレーターカードまたはＣＡＣ４４を含むことができる。そして、それは有利には並列処理を加速させる。例えば、２、３、４または４つ以上の演算アクセラレーターカード４４を設けることができる。

いくつかの実施形態において、中央処理カードＣＰＵ４６、ネットワークカード４８、および演算アクセラレーターカードＣＡＣ４４は、カスタマイズタイプであることができる。すなわち、具体的に言うと、モジュラー型スーパーコンピューター１０のための電子計算モジュール１２の特定の利用に関する機能を実行するために作製されうる。

有利な実施形態で、中央処理カードＣＰＣ４６、ネットワークカード４８、および演算アクセラレーターカードＣＡＣ４４は、公認の国際規格に従って作製することができ、それ故、市場で利用可能な部品として購入可能である。

具体的には、中央処理カードＣＰＣ４６、ネットワークカード４８、および演算アクセラレーターカードＣＡＣ４４は、有利には同一の規格に帰属して選択することができる。例えばＰＣＩエクスプレスタイプのカードのみを使用する。あるいは、適合性、市場での利用可能性、または採用される技術的解決の観点から、いくつかの電子カード（例えば中央処理カードＣＰＣ４６およびネットワークカード４８）は標準のＰＣＩｅタイプとし、その一方で、一つ以上の演算アクセラレーターカードＣＡＣ４４はＣＯＭｅ規格に属するものとすることができる。

例えば、ＣＰＣ４６および一つ以上の演算アクセラレーターカードＣＡＣ４４（例えばネットワークカード４８または存在する他の使用可能なカードの類）は、冷却すべきホットスポットを表す電子部品８９を有しうる（例えば図９、１０および１１を参照）。

考えられる実施形態では、各計算ノード４０は、例えば、計算ノード４０をモニタおよび／または維持するために、付加的なネットワーク接続と、ビデオポートと他の使用可能なインターフェースとを供給するように構成された、Ｉ／Ｏカード５０を少なくとも含むことができる。

本発明の有利な実施形態は、外部に対し（例えば、ネットワーク通信、入出力信号、および電源の管理に関して）、電子計算モジュール１２内の考えられる複雑な、またはいずれにせよ、複数の電子カードを”マスク”する要求に対応するために、設けることができる。

具体的には、電子計算モジュール１２が外部から、異なる電子カードと可変で複雑な部品（コンポーネント）と出力との１つの群（グループ）としてではなく、例えばモジュール方式の観点から、効率的に管理することができる同型の出力を供給する単一の本体（エンティティ）としてみなされることができる。

具体的には、本発明は、群（グループ）で構成され、そして電子計算モジュール自体に対応付けられた複数の部品と電子カードが、外部に対して、より多いあるいは少ない複雑さを有する単一の計算モジュールと同等とすることができる。これは、具体的に、問題のモジュラー型スーパーコンピューター１０の本当のモジュール方式の要件を満たすことである。

この目的に対し、本発明の実施形態は、電子計算モジュール１２内部および特定の計算ノード４０内部での適切な通信網９５の選択肢を提供することができる。そして、それは、各種要素と電子カードの間の通信を効率的にし、そして、外部に対して、個別の複雑でない計算モジュールが有する出力と、同等または類似の信号出力を利用可能とする。

考えられる実施形態によると、各計算ノード４０は、電力（電源）と、計算ノード４０のカードおよび部品間の内部通信と、外部への計算ノード４０のネットワーク通信とに、少なくとも接続できるように構成される、ベース基板または中間基板４２を含むことができる。例えば、ベース基板４２を配置し、ボックス状コンテナ３２の底部３３に取り付けても良い（例えば図６および９を参照）。

従って、ベース基板４２は、計算ノード４０を構成するカードに基本機能を供給するように構成される。具体的には、ベース基板４２は、主（一次）電源およびネットワーク接続を受けることができ、それらを調整しそして計算ノード４０の個々のカードに分配することができる。具体的には、ベース基板４２は電源装置７４を含むことができる。例えば、ベース基板４２は、電源装置７４の主電源コネクタ７６（有利には後面配置）のような、電子計算モジュール１２のカードまたは部品まで、外部から電力を供給するために必要な有効な電子回路を提供することができる。（例えば図７を参照）

例えば図８Ｂおよび８Ｃを参照して記載の、考えられる実施形態によると、主電源コネクタ７６は、例えば、取付けられる電子計算モジュール１２に対応するハードウェアアドレスを設定するために、場合によりアドレスセレクタ７８を含むこともできる、ベース基板４２の後部側に設けられている後部ミニカード７７に配置することができる。具体的には、アドレスセレクタ７８は、所望のハードウェアアドレス情報をコード化するために、最適にセット可能な複数のディップスイッチ７９を含むことができる。この情報は、他の専用のピンによって、例えば主電源コネクタ７６を有する電子計算モジュール１２に供給されることができる。ベース基板４２の電子回路は、場合によって、カードに分配される電気接続の論理管理部品（コンポーネント）および、消費電力をモニタするための部品（コンポーネント）およびホットプラグ部品（コンポーネント）を含むこともできる。

有利には、ベース基板４２は、計算ノード４０の部品および電子カード間で、前述の内部通信網９５を実装することができる。例えば、計算ノード４０を構成するさまざまなカードと、カード用の支持および電気接続コネクタ６２と、内部通信網９５の必要な管理、制御および監視論理との間で通信バスを管理するための部品（コンポーネント）を設けることができる。

計算ノード４０（例えばＰＣＩｅタイプ）を形成する電子カードのみを使用する事例では、内部通信網９５の効果的なアーキテクチャは、図８Ａに示されるものであることができ、そして、例えば少なくとも一つのコントローラおよびＰＣＩｅスイッチ８７およびコネクタ６２（例えば標準ＰＣＩｅコネクタ７５）を必要とすることができる。

コネクタ６２がベース基板４２に取付けられ、そして、次にベース基板４２が取付けネジ６３でボックス状コンテナ３２の底部３３に接続される（例えば図９を参照）。例えば、使用可能なネットワークカードのようなＣＰＣ４６またはコントローラ４８、そして、一つ以上の演算アクセラレーターカード４４を、カードコネクタ６２でベース基板４２に接続することができる。

考えられる実施形態において、二組の演算アクセラレーターカード４４を、各々隣接し計算ノード４０の両側に配置し設けることができる。そして、中間位置に、使用可能なＩＯカード５０と共に、ＣＰＣ４６およびネットワークカード４８により形成される一組のカードを、まとめて左右に配置して、設けることができる。

適切な電気接続コネクタおよびケーブルにより、計算ノード４０は外部の電源供給と接続することができる（例えば前記主電気コネクタ２２に繋がる）。ケーブルを介して物理的に計算ノード４０を電源に接続するために、ボックス状コンテナ３２に電気接続窓５４を設けることができる（例えば後部壁３６に作られる）。そして、電気接続窓５４はベース基板４２の主電源コネクタ７６を外側にさらすように構成され、主電源コネクタ７６は電気接続窓５４と通常同一面上であるか、あるいはわずかに突出している。

考えられる実施形態では、電子計算モジュール１２の水冷システムのために、流体接続窓５２をボックス状コンテナ３２に設けることができる（例えば後部壁３６に作られる）。例えば、支持具５８（ブラケットまたはその類）を、流体コネクタ５６のために、液体接続窓５２に設けることができる。流体コネクタ５６は、一端は計算ノード４０の冷却システムからパイプへと、そして他端は、上記のように例えば主冷却水コネクタ２４に接続されているパイプまたはコネクタへ、接続することができる。流体コネクタ５６はまた、上記のように迅速接続（クイックコネクション）型かつドリップレスであることができる。

有利には、流体コネクタ５６はボックス状コンテナ２２のボディから突出する位置に設けることができ、電源装置７４については、ベース基板４２の主電源コネクタ７６同様、反対に後退した位置にあり、そして例えば電気接続ウィンドウ５４に露出することができる。
例えば、流体コネクタ５６の所望の突起または突出位置は、支持体５８を十分な長さにすることによって獲得することができ、後部壁３６より外に伸びる。

この技術的解決は、非常に有利であり得る。なぜなら、流体コネクタ５６が突出した幾何学的位置にあるので、キャビネット１４の電子計算モジュール１２への挿入で、最初に流体コネクタ５６が冷却液のソースに接続し、そして、その後に初めて、流体接続が確立し、封止され、安全が確保され、電源が、（後退した位置にある）主電源コネクタ７６に接続されることとなり、その結果、システムの安全性は最大となる。このことは、電子計算モジュール１２が抜き取られ接続が絶たれる場合にも適応する。なぜなら、まず初めに挿入動作の反対の動作によって、電源が絶たれ、その後初めて流体回路の接続が絶たれる。従って、一義的な空間形態を、例えば右は冷却回路への接続のための突出部分、そして、左は電気接続のための後退部分と定めることができ、それは、上記のように安全性を保証するだけでなく、電子計算モジュール１２のための正しく一義的な挿入位置を識別する。

ボックス状コンテナ３２が、例えば流体接続窓５２および電気接続窓５４を開いている実施形態は、経済コストに関して有利であり、重大な箇所や危険な箇所以外の取付け場所の解決策に適することができる。

これに反して、例えば、ボックス状コンテナ３２が完全に閉じる実施形態（流体接続窓５２および電気接続窓５４がない）では、制御されない箇所、重大な箇所、危険な箇所（電子計算モジュール１２のカードおよび他の部品の高レベルの保護が保証されなければならない箇所）において設けることができる。

図９、１０および１１は、本発明による電子計算モジュール１２に設けられる、考えられる液体冷却システムの実施形態（ここで記載される他の全ての実施形態と組み合わせることが可能）を説明するために用いる。具体的に、冷却システムは電子計算モジュール１２のための一つ以上の前記液体冷却装置６０を含むことができる。そして、例えばそれぞれを計算ノード４０のそれぞれの部品（コンポーネント）専用とすることができる。具体的に、液体冷却装置６０を、電子カード４４、４６、４８の間に配置することができ、そして、例えば、液体冷却装置６０を、ＣＰＣ４６に隣接して配置することができる。同様に、液体冷却装置６０は、演算アクセラレーターカード４４に隣接して、更に、場合によりネットワークカード４８に配置することができる。例えば、液体冷却装置６０は、２つの演算アクセラレーターカード４４の間に、そして、ＣＰＣ４６とネットワークカード４８との間に設けることができる。

従って、考えられる実施形態では、サンドイッチ構造体６４、６５のカードの冷却群は、それぞれ一つ以上の液体冷却装置６０を含む、サンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群および／またはサンドイッチ構造体６５の中央処理／ネットワークカードの冷却群を含むことができ、そして、計算ノード４０のベース基板４２に配置されるそれぞれ対応する一つ以上の演算アクセラレーターカード４４および／または中央処理カード４６およびネットワークカード４８と連結され、すなわち、面と面とで隣接もしくは合わされ、具体的にはこの場合、ベース基板４２により定められる面に対して、すべて同じ側に（横断方向に）配置されており、より具体的には垂直に配置される。

例えば、各液体冷却装置６０と、それぞれの演算アクセラレーターカード４４、またはＣＰＣ４６およびネットワークカード４８のための積層またはサンドイッチ構造体６４、６５を備えたカードの冷却群（グループ）を提供することができる。例えば、サンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群を設けることができ、それは、２つの対向する演算アクセラレーターカード４４と、その間に液体冷却装置６０とを含む。サンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群は、同じものが計算ノード４０の両側にも作られる。同様に、サンドイッチ構造体６５に中央処理／ネットワークカードまたはＣＰＣ／ネットワークカードの冷却群を設けることができ、そして、その冷却群は、互いに対向するＣＰＣ４６およびネットワークカード４８と、その真ん中に液体冷却装置６０とを含む。サンドイッチ構造体６５のＣＰＣ／ネットワークカードのこの冷却群は、サンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの２つの冷却群との間にあり、計算ノード４０において例えば中間であってもよい。

いくつかの実施形態において、サンドイッチ構造体６４、６５のカードの各冷却群は、それぞれの液体冷却装置６０および、前記中央処理カード４６とネットワークカード４８と一つ以上の演算アクセラレーターカード４４と協働する放熱板６７と接続することができる。ここで記載される実施形態に関して、各放熱板６７は、カードが液体冷却装置６０と接触していない側の、したがって液体により放熱されない、電子部品８９によって生成される熱（ホットスポット）を少なくとも部分的に分散させ、分配し、取り除くように構成される。

考えられる実施形態において、放熱板６７は、冷却される各カードのために、それぞれサンドイッチ構造体６５のＣＰＣ／ネットワークカードの冷却群グループまたはサンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群において、対応するカード（例えばＣＰＵ４６およびＩ／Ｏカード５０、または演算アクセラレーターカード４４）と接触して横に連結される単一の放熱板を含むことができる。

図９を用いて記載される実施形態で、２枚の対抗する側面のサポート壁６９を定めるために、それ自体後ろに曲げられるプレートで放熱板６７を例えば形成することができる。そして場合により、接続部分７２で接続され、ハウジング７３を確定し、その中に、それぞれの液体冷却装置６０、および使用可能な演算アクセラレーターカード４４またはＣＰＣ４６およびネットワークカード４８を挿入する（例えば図９を参照）。接続部分７２およびこのように定められるハウジング７３は、使用中に放熱板６７と接触してカードの冷却を保持するようなサイズであることができる。

例えば、放熱板６７を構成しうる湾曲したプレートは、原則的にさかさまのＵのような形であり、そして、例えば単一のプレートまたはシートを湾曲することにより得られる考えられる実施形態では、例えば目的に適したアルミニウムまたは類似の熱伝導金属または合金で作製することができる。

具体的には、液体冷却装置６０を、放熱板６７の内側で、上述のように、例えばハウジング７３中の、放熱板６７の内面に対して、例えば中央に、挿入することができる。

例えば放熱板６７の接続部分７２は、液体冷却装置６０が挿入されるゾーンを上部で閉じることができ、一方でサポート壁６９は側面の境界を定める。

液体冷却装置６０を、例えばＣＰＣ４６および／またはネットワークカード４８に、または演算アクセラレーターカード４４に、そして、放熱板６７に、特にサポート壁６９に押しつけるために、取付部材６６（例えばネジ）を設けることができる（図１５を参照）。

ＣＰＣ４６およびネットワークカード４８、または演算アクセラレーターカード４４は、放熱板６７の内側に、具体的には放熱板６７の内部面に接触して側面に沿って配置することができる。この場合も、ＣＰＣ４６およびネットワークカード４８、または演算アクセラレーターカード４４を押しつけ、放熱板６７と接触させるため、取付部材６８を設けることができる。

ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、図１０および１１を使用して記載される考えられる形で、液体冷却装置６０と、ＣＰＣ４６およびネットワークカード４８の間で、各種要素間の高さの違いを相殺するために、例えば通常は一方の面はそれぞれのＣＰＣ４６に接触し、他方の面は液体冷却装置６０に、接触して配置される、「ローカルサーマルリンク（Ｌｏｃａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｌｉｎｋｓ）」とも呼ばれる、一つ以上の突出する放熱および熱交換ブロック７０を設けることができる。突出する放熱および熱交換ブロック７０は、例えば、放熱板６７と演算アクセラレーターカード４４の間に配置されることもできる（例えば図１０を参照）。

ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、いくつかの実施形態によれば、突出した放熱および熱交換ブロック７０は、冷却すべき部品（またはホットスポット）、演算アクセラレーターカード４４、ＣＰＣ４６および／またはネットワークカード４８の位置に調整して配置することができ、そして、熱が作用している間に抜き取られる電子部品に合わせた形状およびサイズを有する。

いくつかの実施形態において、例えば公知のタイプの、放熱材７１（ＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）とも呼ばれている）の一つ以上の層を設けることができる。一つ以上の層の放熱材７１は、液体冷却装置６０の熱伝導による伝熱効率を上げるように、１つの冷却装置６０と、例えば演算アクセラレーターカード４４、ＣＰＣ４６、および／またはネットワークカード４８の、それぞれの冷却すべき電子部品８９との間に配置することができ、そして／または、一つ以上の突出する放熱および熱交換ブロック７０に接続、または近接して、例えば演算アクセラレーターカード４４と対応している突出する放熱および熱交換ブロック７０の間に配置できる。

例えば、放熱材料７１の層および／または突出する放熱および熱交換ブロック７０は、使用時に、関連する部品またはホットスポットに直接または間接的に接触するような断面の厚みを有することができる。

本発明によると、そして、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、例えば図９を用いて記載される実施形態を参照して、各計算ノード４０が電子計算モジュール１２のボックス状コンテナ３２により完全に囲まれ保護されていることは明白である。このようにして、計算ノード４０またはその部品に、修理、保守、交換または制御のための何らかの介入が必要な場合、スイッチをオフにしたりシステムを停止させることなく、そして、安全に、設置されている場所からボックス状コンテナ３２を完全に抜き取ることにより、その対応する電子計算モジュール１２を新しいものおよび／または交換品に交換することができ、そして閉じて、保護されている状態で、ボックス状コンテナ３２を適切な場所、有利には、設置場所よりも好ましく安全な作業環境の、別の場所に運び、修理、保守、交換または管理といった必要な作業を実行できる。
従って、サービスを中断せずに、システム動作可能時間を最大にすることができる。さらにまた、電子計算モジュール１２およびモジュラー型スーパーコンピューター１０が、例えば汚染、塵、動作温度、クリーニングまたはそういったものに関して、極端なまたは好ましくない環境に設置されている場合であっても、上記の作業を行うために、抜き取り、運び、そして空けている間、電子計算モジュール１２の中身にダメージを与える危険がない。

さらにまた、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、図９、１０および１１を使用して記載される実施形態に関して、各液体冷却装置６０は常に、計算ノード４０の他の液体冷却装置６０に対して、「熱い」部品（例えば演算アクセラレーターカード４４、ＣＰＣ４６、ネットワークカード４８）と交互にあり、液体冷却装置６０が、直接隣接するかまたは互いに並ぶのを避ける。このようにして、計算ノード４０の構成は順応性が高くそして、さまざまな電子カード（例えば演算アクセラレーターカード４４、ＣＰＣ４６、ネットワークカード４８、より近いＩ／Ｏカード５０）を、２つの向かい合う水冷却回路の間に干渉を受けずに配置する。さらにまた、このように液体冷却装置６０の生産を単純化することができる。すなわち、液体冷却装置６０は、冷却されるいずれのカードに対しても１種類だけを作製し、電子計算モジュール１２に対して常に同じ方向を向くようにし、すべて冷却液の供給および排出を電子計算モジュール１２の同じ側（例えば後部側）に配置し、それにより、取り扱いおよび接続がより簡単になるようにする。

図１２、１３および１４は本発明による使用可能な液体冷却装置６０の実施形態（ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である）を記載するために用い、そして、冷却板８０を含む。例えば、冷却板８０は、２枚の隣接する冷却壁８１で形成することができる。例えば冷却板８０は、互いに対向し向き合う冷却壁８１を定める、それ自体が折り曲げられるプレートで作製することができる。

他の実施形態（例えば、図１２、１３および１４を使用して記載される）において、冷却板８０は、冷却されるカードまたは部品の両側で、各々隣接して、２つの別個の壁またはプレートにより形成することができる。

シンプルなサンドイッチ構造を定めるために、冷却板８０および放熱板６７を、冷却されるカードの両側で、それぞれの別個の隣接した壁またはプレートにより形成する、考えられる実施形態は、本出願人の名においてＶＩ２０１３Ａ０００２７３でイタリアにおいて出願される産業発明の特許出願に、例えば、記載されている。

例えば、図１２、１３および１４を使用して記載され、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、いくつかの実施形態において、液体冷却装置６０は、組み入れられ、統合され、はめ込まれるかいずれかのケース内部にあり、そして、冷却板８０に含まれ、そして、１つまたは２つの入口と、１つ以上の出口の間に展開する冷却回路で構成される、複数の冷却パイプ８２を含むこともできる。例えば、冷却板８０の各々の冷却壁８１は、その冷却液の入口および、冷却液の出口を有し、その冷却パイプ８２によって形成される流体の冷却回路を有することができる。冷却パイプ８２は、冷却液を受け取り、それがこのように冷却パイプ８２の中を流れ、所望の冷却が得られるように構成されている。

本発明による考えられる実施形態において、冷却板８０は、例えば、上述のように、原則的に逆のＵ字のように成形することができる曲がる金属板によって、そして、例えば対向している２枚の冷却壁８１と上部の接続部分８５を有して、製造されることができる（例えば図１２を参照）。考えられる実装では、特に目的に適した熱交換特性を有する、例えば使用に適したアルミニウムまたは類似の熱伝導金属または合金でできている単一のプレートまたはシートを例えば曲げることによって、冷却板８０を得ることができる。

さもなければ、上述のように、他の考えられる実装では、冷却されるカードの側で、冷却板８０を、２枚の別個の壁またはプレートで形成することができる。

ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、考えられる実施形態において、液体冷却装置６０は、通常は、熱交換を有するアルミニウムパネルまたは同等の金属材料を使用して、例えばロールボンド技術により作製されることができる。そして、加工されそして相互に連結され、内部の冷却液のための回路を作製する。
考えられる実装は、例えばサンドイッチ構造体６５のＣＰＣ／ネットワークカードの冷却群に関して記載されているが、例えばサンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群にも適用でき、下端で、冷却板８０は屈曲基礎冷却ブレード８３を備えることができる。そして、それは同じ熱伝導材質で作製することができ、そして熱伝導によりベース基板４２の冷却に役立つ。ベース基板４２と直接的または間接的に接触できる屈曲基礎冷却ブレード８３は、例えばネジ６３で、ベース基板４２自体に取付けることもできる（例えば図１５を参照）。

そして、ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、図１５を使用して記載される実施形態、例えばＣＰＣ４６とネットワークカード４８とのケース、に関して、屈曲基礎冷却ブレード８３は、ベース基板４２に存在する電子部品（例えばコントローラＰＣＩｅ８７）が発生する熱を放熱させるために、用いることができる。

図１６は、本発明による液体冷却装置６０を使用して、電子計算モジュール１２の冷却システムの実施態様（ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である）を記載するために用いる。そして、図１６は、有利には各液体冷却装置６０に繋がる冷却液のための単一の供給コレクタ８８および、冷却液の単一の排出コレクタ９０を提供する。具体的には、供給コレクタ８８および排出コレクタ９０はすべての電子計算モジュール１２の液体冷却装置６０（例えば３つ）のために構成される。そして、例えば、通常はサンドイッチ構造体６５の、中間または中心の、ＣＰＣ／ネットワークカードの冷却群の両側に、２つのサンドイッチ構造体６４の演算アクセラレーターカードの冷却群を形成する。

考えられる実装では、供給コレクタ８８は、排出コレクタ９０と同様に、それぞれの主供給コネクタ９２およびそれぞれの主排出コネクタ９４を備えることができる。このようにして、供給コレクタ８８は主供給コネクタ９２によって冷却液の供給元に結合することができ、その一方で、排出コレクタ９０は主排出コネクタ９４によって使用された冷却液の放出部に結合され、そして戻され、温度を下げられる。例えば、主供給コネクタ９２は、主排出コネクタ９４と同様に、モジュラー型スーパーコンピューター１０の主冷却水コネクタ２４に、適切なパイプで接続することができる（例えば図２および４を参照）。

ここに記載されるいくつかの実施形態によれば、上記の流体コネクタ５６を実現し、電子計算モジュール１２の内部とアーキテクチャ１０の液体冷却システムの主回路の主冷却水コネクタ２４間の機械的結合および流体接続の界面を堅固なものとするため、主供給コネクタ９２および主排出コネクタ９４は、ボックス状コンテナ３２の後部封止壁またはパネル３６に取り付けることができる。

ここで記載されるすべての実施形態と組み合わせ可能である、ここに記載されるいくつかの実施形態によれば、主供給コネクタ９２および主排出コネクタ９４は、液漏れのないタイプまたはクイックディスコネクト・ゼロ流出であることができる。

考えられる実装では、それぞれの液体冷却装置６０に冷却液を供給するために、供給コレクタ８８は、供給パイプ８４を備えることができる。そして具体的には、各液体冷却装置６０のために一つ以上の供給パイプ８４が用いられる。例えば、それぞれの内部冷却パイプ８２を有する２枚の冷却壁８１が形成する冷却板８０を含む液体冷却装置６０の場合、２本の供給パイプ８４が設けられ、液体冷却装置６０の冷却壁８１それぞれにパイプが一本ずつ設けられる。

同様に、考えられる実装では、排出コレクタ９０は、使用後の冷却液をそれぞれの液体冷却装置６０から受け取り抽出するために、排出パイプ８６を備えることができる。例えば、各液体冷却装置６０のために一つ以上の排出パイプ８６が用いられる。
例えば、それぞれの内部冷却パイプ８２を有する２枚の冷却壁８１が形成する冷却板８０を含む液体冷却装置６０の場合、２本の排出パイプ８４が設けられ、液体冷却装置６０の冷却壁８１それぞれにパイプが一本ずつ設けられる。

考えられる実装において、供給パイプ８４および／または排出パイプ８６は、例えば銅―アルミニウム製の、コネクタパイプとして作製されることができ、そのコネクタパイプは、それぞれの冷却パイプ８２に対応して、一方の側を、例えばそれぞれの冷却壁８１の各冷却板８０に、そしてもう一方の側を、供給コレクタ８８および排出コレクタ９０にそれぞれ溶接される。

以上記載されたモジュラー型スーパーコンピューター１０に対し、本発明の分野および範囲から逸脱することなく、部品の変更または追加を実施し得ることは明白である。

いくつかの具体例を参照して本発明を説明したが、当業者がモジュラー型スーパーコンピューターの、以降の請求項で述べられている特徴を有する、多くの他の同等の形状を確実に達成することができることは、明白であり、故にすべて、これにより定められる保護範囲内となる。

上記は本発明の実施形態に関連しているが、他の実施形態も主な保護範囲から逸脱することなく設けることができる。そして、それは以下の請求項により定義される。

Claims (12)

1. 各々ネットワークで通信を行い、そして液冷式である複数の電子計算モジュール（１２）を備えたモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャであって、
   前記各電子計算モジュール（１２）は、
   基板（４２）と、前記基板（４２）に並べてまとめられ配置される複数の電子カード（４４、４６、４８）と、を設ける計算ノード（４０）と、
   前記計算ノード（４０）の前記電子カード（４４、４６、４８）の中間に配置され、サンドイッチ構造体（６４、６５）にあるカードの一つ以上の冷却群を定める、一つ以上の自律液体冷却デバイス（６０）と、
   電力装置７４と、
   少なくとも前記計算ノード（４０）と、前記サンドイッチ構造体（６４，６５）にある前記カードの一つ以上の冷却群を定める前記一つ以上の液体冷却デバイス（６０）と、前記電力装置（７４）と、をその内部に含みそして保護するボックス状コンテナ（３２）と、を備え、
   前記各電子計算モジュール（１２）は、ネットワーク通信および機械的に、少なくとも他の電子計算モジュールから、液圧的に、電気的に、独立しており、そして、ホットに前記アーキテクチャに挿入および／または抜取りすること、または、ホットスワップすることができる、ことを特徴とするモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
2. 前記計算ノード（４０）を含み、前面の挿入開口（３９）と、前面の封止パネル（３４）と、後部封止壁３６とを設ける内部収容室（３８）を、前記ボックス状コンテナ（３２）が確定することを特徴とする請求項１に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
3. 前記電子カード（４４、４６、４８）は、少なくとも一つの中央処理カード（４６）、少なくとも一つのネットワークカード（４８）、一つ以上のコンピューター加速カード（４４）、および、場合によりＩ／Ｏカード（５０）であることを特徴とする、請求項１または２に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
4. 前記サンドイッチ構造体（６４、６５）の前記カードの各冷却群が、それぞれ、前記中央処理カード（４６）、前記ネットワークカード（４８）、前記一つ以上のコンピューター加速カード（４４）の各々に配置される、前記複数の液体冷却デバイス（６０）を提供することを特徴とする請求項３に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
5. 前記計算ノード（４０）の前記基板（４２）に配置される、それぞれの前記一つ以上のコンピューター加速カード（４４）と、前記中央処理カード（４６）および前記ネットワークカード（４８）とに結合される前記一つ以上の液体冷却デバイス（６０）を含む、
   前記サンドイッチ構造体（６４）の前記コンピューター加速カードの冷却群と、前記サンドイッチ構造体（６５）の前記中央処理カードおよび前記ネットワークカードとの冷却群を、前記サンドイッチ構造体（６４、６５）の前記カードの各冷却群が備えることを特徴とする請求項３または４に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
6. 前記各計算ノード（４０）の前記基板（４２）が少なくとも、前記電力装置（７４）による電力のための接続と、内部通信網（９５）による前記計算ノード（４０）内部の通信と、外部への前記計算ノード（４０）のネットワーク通信と、を許容するよう構成されることを特徴とする、請求項３、４または５に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
7. 前記サンドイッチ構造体（６４、６５）の前記カードの各冷却群が、前記それぞれの液体冷却デバイス（６０）、前記中央処理カード（４６）、前記ネットワークカード（４８）および前記一つ以上のコンピューター加速カード（４４）と協働する、プレートを有する熱分散デバイス（６７）に接続されることを特徴とする、請求項３、４、５または６に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
8. 前記各液体冷却デバイス（６０）が、液冷却回路を定める複数の冷却パイプ（８２）を設けた、冷却板（８０）を有するデバイスを備えることを特徴とする、請求項１乃至７いずれか一項に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
9. 前記サンドイッチ構造体（６４、６５）の前記カードの各冷却群の前記液体冷却デバイス（６０）の各々に繋がった、冷却液の単一の供給コレクタ（８８）および冷却液の単一の排出コレクタ（９０）を前記各電子計算モジュール（１２）が備えることを特徴とする、請求項１乃至８いずれか一項に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
10. 前記供給コレクタ（８８）および前記排出コレクタ（９０）がそれぞれのメイン供給コネクタ（９２）およびそれぞれのメイン排出コネクタ（９４）を備えており、
    前記後部の封止壁（３６）に取り付けられ、
    メイン水圧コネクタ（２４）に、機械的に取付および液圧接続するための水圧コネクタ（５６）を備えることを特徴とする、請求項２および９に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
11. 前記水圧コネクタ（５６）が前記電力装置（７４）よりも、ボックス状コンテナ（３２）から突出する位置にあることを特徴とする、請求項１０に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。
12. 選択的に着脱可能な方法で、自律的に電気的かつ液圧的に、それぞれの電源および冷却液供給に結合する前記電子計算モジュール（１２）が挿入される収容キャビネット（１４）を少なくとも備えることを特徴とする、請求項１乃至１１いずれか一項に記載のモジュラースーパーコンピュータアーキテクチャ。

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