JP5071369B2 - サーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、サーバ装置に関し、特にフォールトトレラント機能を実現するサーバ装置(以下、ＦＴサーバと呼称することがある)に関する。

従来のＦＴサーバは、プロセッサやメモリ等から成るＣＰＵエンクロージャと、各種の入出力デバイス等から成るＩＯエンクロージャとを搭載したモジュール(以下、ＣＰＵ／ＩＯモジュールと呼称する)を２重に備えており、各ＣＰＵ／ＩＯモジュールが同期を取りながら同一の処理を実行する。従って、一方のＣＰＵ／ＩＯモジュールに障害が発生した場合であっても、他方のＣＰＵ／ＩＯモジュールが継続して処理を実行でき、以てＦＴサーバは、停止すること無く稼働を続けることが可能となる。

また、このようなＦＴサーバにおいては、両ＣＰＵ／ＩＯモジュールを同時稼働させる必要が無く、一方のＣＰＵ／ＩＯモジュールのみを稼働させる片系稼働を行う場合、他方のＣＰＵ／ＩＯモジュール内のＣＰＵエンクロージャ又はＩＯエンクロージャの動作を停止し、以て消費電力を低減させている。

なお、参考技術として、特許文献１には、一方のＣＰＵ／ＩＯモジュール内のプロセッサに温度上昇が発生した場合(すなわち、当該プロセッサに動作障害が発生し得る場合)に、当該プロセッサに供給するクロック信号の周波数を低くして発熱量を抑えた低消費電力状態にし、且つこの状態で、当該プロセッサと他方のＣＰＵ／ＩＯモジュール内のプロセッサとが同一の処理を行うＦＴサーバが記載されている。
特開２００８−２１７０５１号公報

しかしながら、従来のＦＴサーバには、消費電力の低減効果が十分に得られないという課題があった。これは、片系稼働に際して例えＣＰＵエンクロージャ又はＩＯエンクロージャの動作を停止させても、当該エンクロージャにおける待機電力が発生してしまうためである。

従って、本発明は、消費電力をより低減させることが可能なサーバ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係るサーバ装置は、互いに電気的に接続され、ＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャをそれぞれ含む一対のモジュールを備え、一のエンクロージャ内に設けた制御チップが、外部からの指示に応じて、一組のＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャに対する電力供給を制御する。

本発明では、稼働不要なＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャにおける待機電力の発生を抑止する。このため、片系稼働に際しての消費電力を、従来のＦＴサーバと比較して大幅に低減させることが可能である。

以下、本発明に係るサーバ装置の実施の形態１及び２を、図１〜図３を参照して説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

[実施の形態１]
図１に示す本実施の形態に係るＦＴサーバ１は、バックパネル１０と、このバックパネル１０にコネクタ２０＿１及び２０＿２を介してそれぞれ接続された一対のＣＰＵ／ＩＯモジュール３０＿１及び３０＿２と、これらのモジュール３０＿１及び３０＿２に対する電力をそれぞれ供給する電源ユニット４０＿１及び４０＿２(以下、符号４０で総称することがある)とで構成される。なお、コネクタ２０＿１及び２０＿２は、
バックパネル１０上に設けたバス配線(図示せず)により相互接続されている。

また、ＣＰＵ／ＩＯモジュール３０＿１は、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１及びＩＯエンクロージャ２００＿１を備えている。同様に、ＣＰＵ／ＩＯモジュール３０＿２は、ＣＰＵエンクロージャ１００＿２及びＩＯエンクロージャ２００＿２を備えている。なお、以降の説明においては、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１及び１００＿２を符号１００で総称し、ＩＯエンクロージャ２００＿１及び２００＿２を符号２００で総称することがある。

また、ＣＰＵエンクロージャ１００は、プロセッサ１１０と、ＤＩＭＭ(Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄｕｌｅ)１２０と、ノースブリッジ１３０と、ＦＴ制御チップ１４０と、プロセッサ１１０の冷却に用いるファン１５０と、これらの構成要素１１０〜１５０と電源ユニット４０との間に設けたスイッチ１６０とを有する。

さらに、ＩＯエンクロージャ２００は、一例としてディスクデバイス２１０、ＬＡＮ(Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)デバイス２２０、ビデオデバイス２３０、及びＰＣＩ(Ｐｈｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ)デバイス２４０と、サウスブリッジ２５０と、ＦＴ制御チップ２６０と、デバイス２１０〜２４０の冷却に用いるファン２７０と、これらの構成要素２１０〜２７０と電源ユニット４０との間に設けたスイッチ２８０とを有する。

ここで、ＦＴ制御チップ１４０及び２６０は、一般的なＦＴ制御チップと同様にエンクロージャ同士間の通信を制御する機能に加え、ＦＴサーバ１外部からの指示(アクセス)に応じて、他のエンクロージャ内に設けられたスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える(すなわち、他のエンクロージャにおける電力の供給状態と遮断状態とを切り替える)ための制御信号を発生する機能を有している。

以下、本実施の形態の動作例を、図２を参照して説明する。

今、図１に示したＣＰＵ／ＩＯモジュール３０＿１及び３０＿２が同時稼働(両系稼働)しているとする(すなわち、各エンクロージャ内の全てのスイッチがＯＮ状態に在るとする)。

この状態において、図２に示す管理端末２からＩＯエンクロージャ２００＿１内のＦＴ制御チップ２６０宛ての省電力稼働指示ＩＮＳがネットワークＮＷを介して送出されると、この指示ＩＮＳは、ＬＡＮデバイス２２０及びサウスブリッジ２５０を順に経由してＦＴ制御チップ２６０に到達する。

省電力稼働指示ＩＮＳを受けたＦＴ制御チップ２６０は、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１内のスイッチ１６０及びＩＯエンクロージャ２００＿２内のスイッチ２８０に対して、ＯＦＦ状態への切り替えを指示する制御信号ＳＧをそれぞれ与える。

これにより、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１に対する電源ユニット４０＿１からの電力と、ＩＯエンクロージャ２００＿２に対する電源ユニット４０＿２からの電力とが遮断され、以てＦＴサーバ１は、ＣＰＵエンクロージャ１００＿２及びＩＯエンクロージャ２００＿１のみの片系稼働となる。また、この時、稼働不要なＣＰＵエンクロージャ１００＿１及びＩＯエンクロージャ２００＿２に対する電力が遮断されているため、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１及びＩＯエンクロージャ２００＿２における待機電力は発生しない。

一方、両系稼働への復帰に際しては、その指示(図示せず)を管理端末２から受けたＦＴ制御チップが、スイッチ１６０及び２８０に対して、ＯＮ状態への切り替えを指示する制御信号ＳＧをそれぞれ与える。これにより、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１及びＩＯエンクロージャ２００＿２に対する電力の供給が再開され、以てＦＴサーバ１が両系稼働となる。

なお、ＦＴ制御チップ２６０は、ＣＰＵエンクロージャ１００＿２内のスイッチ１６０及びＩＯエンクロージャ２００＿２内のスイッチ２８０に対して制御信号ＳＧをそれぞれ与えても良い。この場合も、同等の消費電力の低減効果が得られる。また、省電力稼働指示ＩＮＳ及び両系稼働への復帰指示は、ＩＯエンクロージャ２００＿１内のＦＴ制御チップ２６０に限らず、ＣＰＵエンクロージャ１００＿１若しくは１００＿２内のＦＴ制御チップ、又はＩＯエンクロージャ２００＿２内のＦＴ制御チップ宛てに送信されても良い。この場合、指示ＩＮＳを受けたＦＴ制御チップが、上記と同様にして他のエンクロージャ内のスイッチを制御する。

また、ＣＰＵエンクロージャ１００＿２及びＩＯエンクロージャ２００＿１のみを稼働させるため(すなわち、１つのＣＰＵ／ＩＯモジュール内で１つのエンクロージャのみを稼働させるため)、ＣＰＵ／ＩＯモジュール３０＿１及び３０＿２内の温度上昇を抑止できるという効果、及び冷却用ファンの回転数を低速にできるという効果も得られる。

さらに、上記の省電力稼働指示ＩＮＳは、管理端末２内のアプリケーション(図示せず)等により、ユーザが設定したスケジュールに則して自動的に送出するようにしても良い。この場合、スケジュール設定後は、ユーザによる管理端末２の操作が不要となる。

[実施の形態２]
本実施の形態に係るＦＴサーバにおいては、図３に示す如く、ＩＯエンクロージャ２００の構成が図１に示した構成と異なる。

より具体的には、まず、電源ユニット４０とデバイス２１０〜２４０との間にスイッチ２９１〜２９４をそれぞれ設け、以てデバイス毎に電力供給を制御できるようにしている。また、サウスブリッジ２５０とデバイス２１０〜２４０との間の伝送路中にスイッチ３０１〜３０４をそれぞれ設け、以てサウスブリッジ２５０と電力供給を停止したデバイスとの間における信号伝送を遮断できるようにしている。さらに、電源ユニット４０と、サウスブリッジ２５０内の例えばＩＤＥ(Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｒｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)コントローラ２５１、ＵＳＢ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ)コントローラ２５２、及びＰＣＩコントローラ２５３との間にスイッチ３１１〜３１３をそれぞれ設け、以てサウスブリッジ２５０内の機能部毎に電力供給を制御できるようにしている。ここで、これらのスイッチ２９１〜２９４、３０１〜３０４、及び３１１〜３１３は、ＦＴ制御チップ２６０からの制御信号ＳＧａにより制御される。

動作においては、例えばディスクデバイス２１０が稼働不要である場合を例に取ると、上記の実施の形態１で示した片系稼働状態への移行後、稼働中のＩＯエンクロージャ２００内のＦＴ制御チップ２６０は、さらに、スイッチ２９１及び３０１に対して、ＯＦＦ状態への切り替えを指示する制御信号ＳＧａをそれぞれ与える。

これにより、スイッチ２９１が図示の如くＯＦＦ状態となり、以てディスクデバイス２１０への電力が遮断される。このため、ＦＴサーバの消費電力をさらに低減することができる。また、この時、スイッチ３０１がＯＦＦ状態となるため、ディスクデバイス２１０からの不定レベルの出力信号は、サウスブリッジ２５０には伝送されない。従って、サウスブリッジ２５０の誤動作、及びこれに伴う他のデバイス２２０〜２４０への悪影響を防止することができる。

また、図示の例では、ＩＯエンクロージャ２００にＵＳＢデバイスが搭載(接続)されていないため、ＦＴ制御チップ２６０は、さらに、スイッチ３１２に対して、ＯＦＦ状態への切り替えを指示する制御信号ＳＧａを与える。これにより、スイッチ３１２が図示の如くＯＦＦ状態となり、以てＦＴサーバの消費電力をさらに低減することができる。

なお、上記のスイッチ２９１〜２９４、３０１〜３０４、及び３１１〜３１３は、管理端末２(図２参照)からの指示に応じて、両系稼働時に制御するようにしても良い。この場合、稼働不要なデバイス或いはコントローラにおける待機電力の発生を抑止することができる。

なお、上記の実施の形態によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。

本発明に係るサーバ装置の実施の形態１の構成例を示したブロック図である。 本発明に係るサーバ装置の実施の形態１の動作例を示したブロック図である。 本発明に係るサーバ装置の実施の形態２の構成例を示したブロック図である。

符号の説明

１ ＦＴサーバ
２ 管理端末
１０ バックパネル
２０＿１, ２０＿２ コネクタ
３０＿１, ３０＿２ ＣＰＵ／ＩＯモジュール
４０, ４０＿１, ４０＿２ 電源ユニット
１００, １００＿１, １００＿２ ＣＰＵエンクロージャ
１１０ プロセッサ
１２０ ＤＩＭＭ
１３０ ノースブリッジ
１４０, ２６０ ＦＴ制御チップ
１５０, ２７０ ファン
１６０, ２８０, ２９１〜２９４, ３０１〜３０４, ３１１〜３１３ スイッチ
２００, ２００＿１, ２００＿２ ＩＯエンクロージャ
２１０ ディスクデバイス
２２０ ＬＡＮデバイス
２３０ ビデオデバイス
２４０ ＰＣＩデバイス
２５０ サウスブリッジ
２５１ ＩＤＥコントローラ
２５２ ＵＳＢコントローラ
２５３ ＰＣＩコントローラ
ＩＮＳ 省電力稼働指示
ＳＧ, ＳＧａ 制御信号
ＮＷ ネットワーク

Claims (5)

1. 互いに電気的に接続され、ＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャをそれぞれ含む一対のモジュールを備え、
   一のエンクロージャ内に設けた制御チップが、外部からの指示に応じて、一組のＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャに対する電力供給を制御するサーバ装置であって、
   前記制御チップが、前記一組のＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャとして、互いに異なるモジュール内のＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャを選択する、
   サーバ装置。
2. 請求項１において、
   前記制御チップが、電源ユニットと、前記一組のＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャ各々との間に設けたスイッチを制御して、前記電源ユニットから当該ＣＰＵエンクロージャ及びＩＯエンクロージャへの電力を供給又は遮断することを特徴としたサーバ装置。
3. 請求項１において、
   他方のＩＯエンクロージャ内に設けた制御チップが、電源ユニットと、当該ＩＯエンクロージャ内の複数の構成要素各々との間に設けたスイッチを制御して、前記電源ユニットから各構成要素への電力を個別に供給又は遮断することを特徴としたサーバ装置。
4. 請求項３において、
   前記他方のＩＯエンクロージャ内に設けた制御チップが、前記電力の供給状態に在る構成要素と、前記電力の遮断状態に在る構成要素との間に設けたスイッチを制御して、当該構成要素同士間での信号伝送を遮断することを特徴としたサーバ装置。
5. 請求項３又は４において、
   前記他方のＩＯエンクロージャ内に設けた制御チップが、前記電源ユニットと、一の構成要素内の複数の機能部各々との間に設けたスイッチを制御して、前記電源ユニットから各機能部への電力を個別に供給又は遮断することを特徴としたサーバ装置。

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