JP6083305B2 - Electronic equipment cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器冷却システムに関する。 The present invention relates to an electronic device cooling system.
近年、高度情報化社会の到来にともなって計算機で多量のデータが扱われるようになり、データセンター等の施設において多数の計算機を同一室内に設置して一括管理することが多くなっている。例えば、データセンターでは、計算機室内に多数のラック（サーバラック）を設置し、各ラックにそれぞれ複数のサーバ（計算機）を収納している。そして、それらのサーバの稼動状態に応じて各サーバにジョブを有機的に配分し、大量のジョブを効率的に処理している。 In recent years, with the advent of an advanced information society, a large amount of data has been handled by computers, and in many facilities such as data centers, many computers are installed in the same room and collectively managed. For example, in a data center, a large number of racks (server racks) are installed in a computer room, and a plurality of servers (computers) are stored in each rack. And according to the operating state of those servers, the job is organically distributed to each server, and a large number of jobs are processed efficiently.
データセンターでは、サーバの稼働にともなって多量の熱が発生する。サーバの温度が高くなると誤動作や故障又は処理能力の低下の原因となるため、冷却ファンや空調機等の冷却設備を使用して計算機を冷却している。 In the data center, a large amount of heat is generated with the operation of the server. If the temperature of the server becomes high, it may cause malfunction, failure, or reduction in processing capacity, and therefore the computer is cooled by using cooling equipment such as a cooling fan or an air conditioner.
近年、設置に要する費用が比較的低く、設備の増減に迅速に対応できることから、モジュール型データセンターが広く使用されている。 In recent years, modular data centers have been widely used because the cost required for installation is relatively low and it is possible to respond quickly to changes in equipment.
一般的なモジュール型データセンターでは、コンテナと呼ばれる構造物内に複数のラックを設置し、各ラック内に複数のサーバを収納している。また、コンテナ内には大型の冷却ファンを複数備えた冷却ファンユニットが設置されており、ラック内に収納された各サーバにはそれぞれ小型の冷却ファンが設けられている。以下、各サーバに設けられた冷却ファンを、サーバファンという。なお、冷却ファンユニットは、ファシリティファンとも呼ばれている。 In a general modular data center, a plurality of racks are installed in a structure called a container, and a plurality of servers are accommodated in each rack. A cooling fan unit having a plurality of large cooling fans is installed in the container, and each server housed in the rack is provided with a small cooling fan. Hereinafter, the cooling fan provided in each server is referred to as a server fan. The cooling fan unit is also called a facility fan.
電子機器を適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減できる電子機器冷却システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic device cooling system capable of further reducing the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the electronic device.
開示の技術の一観点によれば、筐体と、前記筐体内に収納された複数の電子機器と、複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を２つに分割する可動板と、前記可動板を駆動する可動板駆動部と、前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部とを有する電子機器冷却システムが提供される。 According to an aspect of the disclosed technology, a cooling fan unit that includes a housing, a plurality of electronic devices housed in the housing, a plurality of cooling fans, and is disposed separately from the housing; A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two, and a movable that drives the movable plate An electronic device cooling system is provided that includes a plate driving unit and a control unit that can individually control each cooling fan of the cooling fan unit and controls the movable plate driving unit according to an operation rate of the electronic device. The
上記一観点に係る電子機器冷却システムによれば、電子機器を適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減することができる。 According to the electronic device cooling system according to the above aspect, it is possible to further reduce the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the electronic device.
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。 Hereinafter, before describing the embodiment, a preliminary matter for facilitating understanding of the embodiment will be described.
前述したように、一般的なモジュール型データセンターでは、大型の冷却ファンを備えた冷却ファンユニットと、各サーバにそれぞれ設けられたサーバファンとによりサーバを冷却している。しかし、冷却ファンユニットとサーバファンとを同時に稼働させているので、サーバの稼働状態によっては電力が無駄に消費されることがある。 As described above, in a general modular data center, a server is cooled by a cooling fan unit including a large cooling fan and a server fan provided in each server. However, since the cooling fan unit and the server fan are operated at the same time, power may be wasted depending on the operating state of the server.
サーバファンを使用せず、冷却ファンユニットのみでサーバを冷却することも考えられる。しかし、単に冷却ファンユニットのみでサーバを冷却しようとすると、以下に示す問題点がある。 It is conceivable that the server is cooled only by the cooling fan unit without using the server fan. However, if the server is simply cooled only by the cooling fan unit, there are the following problems.
すなわち、サーバの発熱量は投入されるジョブに応じて大きく変化する。各サーバの発熱量のばらつきが大きい場合、冷却ファンユニットの冷却ファンは最も発熱量が大きいサーバの発熱量に応じた回転数で回転するので、発熱量が小さいサーバでは過冷却となる。その結果、冷却ファンユニットで必要以上に多くの電力を消費することになる。 That is, the amount of heat generated by the server varies greatly depending on the job that is submitted. When the variation in the heat generation amount of each server is large, the cooling fan of the cooling fan unit rotates at the number of rotations corresponding to the heat generation amount of the server having the largest heat generation amount. As a result, the cooling fan unit consumes more power than necessary.
一方、冷却ファンユニットを使用せず、サーバファンのみでサーバを冷却することも考えられる。しかし、１Ｕサーバと呼ばれる一般的なサーバの場合、高さが１．７５インチ（約４４．５ｍｍ）であるので、小型の冷却ファンしか搭載できない。そのため、サーバの発熱量が大きい場合、サーバファンだけではサーバを十分に冷却できないことがある。 On the other hand, it is conceivable that the server is cooled only by the server fan without using the cooling fan unit. However, in the case of a general server called a 1U server, since the height is 1.75 inches (about 44.5 mm), only a small cooling fan can be mounted. Therefore, when the amount of heat generated by the server is large, the server may not be sufficiently cooled by the server fan alone.
以下の実施形態では、サーバを適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減できる電子機器冷却システムについて説明する。 In the following embodiments, an electronic device cooling system capable of further reducing the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the server will be described.
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの一例を示す模式側面図、図２，図３は同じくそのデータセンターの模式上面図である。なお、本実施形態では、外気を利用してサーバを冷却するモジュール型データセンターを例として説明している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a data center to which the electronic device cooling system according to the first embodiment is applied, and FIGS. 2 and 3 are schematic top views of the data center. In the present embodiment, a modular data center that cools servers using outside air is described as an example.
図１に例示したモジュール型データセンターは、直方体形状のコンテナ１０と、コンテナ１０内に配置された冷却ファンユニット１２と、複数のラック１３とを有する。本実施形態では、コンテナ１０内に３台のラック１３と３台の冷却ファンユニット１２とが配置されているものとする。ラック１３は、筐体の一例である。
The modular data center illustrated in FIG. 1 includes a rectangular
コンテナ１０の相互に対向する２つの壁面のうちの一方には吸気口１１ａが設けられており、他方には排気口１１ｂが設けられている。また、冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間の上には仕切り板１４が配置されている。
An
コンテナ１０内の空間は、冷却ファンユニット１２、ラック１３及び仕切り板１４により、コールドアイル２１と、第１のホットアイル２２と、第２のホットアイル２３と、暖気循環路２４とに分割されている。コールドアイル２１は吸気口１１ａとラック１３との間の空間であり、第１のホットアイル２２はラック１３と冷却ファンユニット１２との間の空間であり、第２のホットアイル２３は冷却ファンユニット１２と排気口１１ｂとの間の空間である。
The space in the
暖気循環路２４は仕切り板１４の上方の空間であり、第２のホットアイル２３とコールドアイル２１との間を連絡している。暖気循環路２４には、暖気の循環量を調整するためのダンパー１８が設けられている。
The warm
各ラック１３には、それぞれ複数のサーバ１３ａが収納されている。これらのサーバ１３ａは、サーバファンを有しないいわゆるファンレスサーバである。冷却ファンユニット１２が稼働するとラック１３内にはエアーが通流する。ラック１３は、コールドアイル２１側の面が吸気面、第１のホットアイル２２側の面が排気面となるように配置される。
Each
なお、サーバ１３ａは電子機器の一例である。サーバ１３ａに替えて、又はサーバ１３ａとともに、ストレージ、電源ユニット、又はその他の電子機器がラック１３内に収納されていてもよい。
The
図２のように、各ラック１３の間には、後述の可動壁駆動部３３により駆動されてラック１３側から冷却ファンユニット１２側に移動する可動壁１５が設けられている。それらの可動壁１５が冷却ファンユニット１２側に移動すると、第１のホットアイル２２は可動壁１５によりラック１３毎の３つに空間に分割される。
As shown in FIG. 2, between the
また、図３のように可動壁１５がラック１３間に収納されると、第１のホットアイル２２は各ラック１３に共通の空間となる。
When the
図１のように、各ラック１３と各冷却ファンユニット１２との間には、それぞれ可動板１６が水平に配置されている。可動板１６の幅はラック１３の幅とほぼ等しく、可動板１６の長さはラック１３と冷却ファンユニット１２との間の距離にほぼ等しい。この可動板１６は、後述する可動板駆動部３４により駆動されて、水平を保ったまま上下方向に移動する。なお、図２，図３では、図１の可動板１６の図示を省略している。
As shown in FIG. 1,
冷却ファンユニット１２には複数の大型冷却ファン１２ａが配置されている。図４は、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａとラック１３内に収納されたサーバ１３ａとの対応関係を示す模式図である。
A plurality of
図４に例示するように、冷却ファンユニット１２の各冷却ファン１２ａは、ラック１３の高さ方向に配列されている。１つの冷却ファン１２ａにより複数のサーバ１３ａが冷却され、ラック１３内の各サーバ１３ａは冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａのうちのいずれか１つに対応付けされている。
As illustrated in FIG. 4, the cooling
各冷却ファン１２ａは、後述する制御部３０により個別に又は一括して制御される。また、冷却ファン１２ａから制御部３０には回転数を示す情報が出力される。制御部３０は、この情報に基づいて、冷却ファン１２ａが正常か否かを判定することができる。
Each cooling
このようなモジュール型データセンターにおいて、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａが回転し、吸気口１１ａを介してコールドアイル２１にエアー（外気）が導入される。そして、コールドアイル２１内に導入されたエアーは、ラック１３の吸気面からラック１３内に入って各サーバ１３ａを冷却する。
In such a modular data center, the cooling
サーバ１３ａを冷却することにより温度が上昇したエアー（暖気）は、ラック１３の排気面から第１のホットアイル２２に排出され、冷却ファンユニット１２及び第２のホットアイル２３を通って、排気口１１ｂから屋外に排出される。
Air (warm air) whose temperature has been increased by cooling the
外気温が高いときにはダンパー１８を閉状態とし、第２のホットアイル２３からコールドアイル２１に暖気が移動しないようにする。
When the outside air temperature is high, the
一方、外気温が低く、ラック１３内に導入されるエアーの温度が予め設定された許容下限温度よりも低くなるおそれがあるときには、ダンパー１８を開状態とする。これにより、第２のホットアイル２３から暖気循環路２４を介してコールドアイル２１に暖気の一部が戻り、ラック１３内に導入されるエアーの温度が上昇する。
On the other hand, when the outside air temperature is low and the temperature of the air introduced into the
図５は、第１の実施形態に係る電子機器冷却システムの制御系の構成を表わしたブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the electronic device cooling system according to the first embodiment.
図５に示すように、本実施形態に係る電子機器冷却システムは、制御部３０と、温度センサ３２と、冷却ファンユニット１２と、可動壁駆動部３３と、可動板駆動部３４と、設定部３５とを含んで構成される。
As shown in FIG. 5, the electronic device cooling system according to the present embodiment includes a
温度センサ３２は、サーバ１３ａ内のＣＰＵ（Central Processing Unit）３１の温度をリアルタイムに検出する。この温度センサ３２は、ＣＰＵ３１と同一チップ内に配置されており、サーバ１３ａ内に設けられた通信器（図示せず）を介して、ＣＰＵ３１の温度（以下、「ＣＰＵ温度」という）を制御部３０に伝送する。ＣＰＵ３１は発熱部品の一例である。また、サーバ１３ａから制御部３０に、ＣＰＵ使用率の情報が伝送される。
The
本実施形態では、制御部３０とサーバ１３ａとの間の信号の送受信は、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信を介して行うものとする。但し、制御部３０とサーバ１３ａとの間の通信はＵＤＰ通信に限定するものではない。また、本実施形態では、温度センサ３２としてＣＰＵ３１と同一チップ内に配置された温度センサを使用しているが、ＣＰＵ３１のパッケージに密着して配置した温度センサを使用してもよい。
In this embodiment, transmission / reception of signals between the
設定部３５には、制御に必要なパラメータが設定される。本実施形態では、制御に必要なパラメータとして、目標温度と、ＣＰＵ使用率のしきい値とを使用する。目標温度はＣＰＵ温度の目標値であり、ＣＰＵ３１の許容上限温度よりも低い温度に設定される。ＣＰＵ使用率のしきい値は、サーバ１３ａをグループ分けする際の基準となる値である。
Parameters necessary for control are set in the
制御部３０は、前述したように、冷却ファンユニット１２の各冷却ファン１２ａから回転数を示す情報を取得したり、各サーバ１３ａからＣＰＵ使用率の情報を取得したりする。また、制御部３０は、温度センサ３２により検出した各サーバ１３ａのＣＰＵ温度と設定部３５に設定されたパラメータとに応じて、冷却ファンユニット１２の各冷却ファン１２ａ、可動壁駆動部３３及び可動板駆動部３４を制御する。更に、制御部３０は、各サーバ１３ａにジョブを配分する。
As described above, the
制御部３０は、例えばマイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を含んで構成される。ラック１３内の特定のサーバ１３ａに専用プログラムを読み込ませ、制御部３０として使用してもよい。
The
以下、本実施形態に係る電子機器冷却システムの動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。制御部３０は、一定の時間毎に、図６に示す一連の処理を実行する。ここでは、目標温度を８０℃、ＣＰＵ使用率のしきい値を５０％とする。
Hereinafter, the operation of the electronic device cooling system according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The
まず、ステップＳ１１において、制御部３０は、設定部３５から目標温度及びＣＰＵ使用率のしきい値の情報を取得する。
First, in step S <b> 11, the
次に、ステップＳ１２に移行し、制御部３０は、ＣＰＵ使用率の平均値が所定の範囲（例えば７０％〜９０％）となるように、ラック１３の上側に配置されたサーバ１３ａから順にジョブを投入する。これにより、投入されるジョブの総量に比べて全サーバ１３ａの処理能力のほうが十分大きい場合、ラック１３の下側に配置されたサーバ１３ａはアイドル状態又は休止状態となる。
Next, the process proceeds to step S12, and the
次に、ステップＳ１３に移行し、制御部３０は、冷却ファンユニット１２の全ての冷却ファン１２ａが正常であるか否を判定する。前述したように冷却ファン１２ａから制御部３０には回転数を示す情報が出力されるので、制御部３０はこの情報から冷却ファン１２ａが正常であるか否かを判定することができる。
Next, it transfers to step S13 and the
ステップＳ１３で全ての冷却ファン１２ａが正常であると判定した場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１４に移行し、正常でない冷却ファン１２ａがあると判定した場合（ＮＯの場合）はステップＳ１８に移行する。
If it is determined in step S13 that all the cooling
ステップＳ１３からステップＳ１４に移行した場合、制御部３０は、各サーバ１３ａからＣＰＵ使用率の情報を取得する。そして、制御部３０は、各サーバ１３ａのＣＰＵ使用率とＣＰＵ使用率のしきい値とを比較し、ＣＰＵ使用率がしきい値よりも高いサーバ１３ａのうち最も低い位置に配置されたサーバ１３ａを特定する。以下、ステップＳ１４において特定したサーバ１３ａを、特定サーバと呼ぶ。本実施形態では、ラック１３毎に特定サーバが設定される。
When the process proceeds from step S13 to step S14, the
次に、ステップＳ１５に移行し、制御部３０は、特定サーバから上側のサーバ１３ａを１つのグループとし、特定サーバよりも下側のサーバ１３ａを他のグループとする。以下、特定サーバから上側のサーバ１３ａのグループを「高稼働率グループ」と呼び、特定サーバよりも下側のサーバ１３ａのグループを「低稼働率グループ」と呼ぶ。本実施形態では、ラック１３毎に、高稼働率グループと低稼働率グループとが設定される。
Next, the process proceeds to step S15, and the
次に、ステップＳ１６に移行し、制御部３０は、可動壁駆動部３３を制御して、可動壁１５を冷却ファンユニット１２側に移動する（図２参照）。また、制御部３０は、可動板駆動部３４を制御して、可動板１６を高稼働率グループと低稼働率グループとの境界に移動する（図１参照）。
Next, the process proceeds to step S16, and the
次に、ステップＳ１７に移行し、制御部３０は、温度センサ３２から高稼働率グループに属するサーバ１３ａのＣＰＵ温度を取得する。そして、制御部３０は、それらのサーバ１３ａのＣＰＵ温度がいずれも目標温度以下となるように、高稼働率グループに対応する冷却ファン１２ａを制御する。
Next, it transfers to step S17 and the
また、制御部３０は、温度センサ３２から低稼働率グループに属するサーバ１３ａのＣＰＵ温度を取得する。そして、制御部３０は、それらのサーバ１３ａのＣＰＵ温度がいずれも目標温度以下となるように、低稼働率グループに対応する冷却ファン１２ａを制御する。
Further, the
一方、ステップＳ１４からステップＳ１８に移行した場合、すなわち正常でない冷却ファン１２ａがあると判定した場合、制御部３０は可動壁駆動部３３を制御して、可動壁１５をラック１３間に収納する（図３参照）。また、制御部３０は、可動板駆動部３４を制御して可動板１６をその移動可能範囲の最下部（又は最上部）に移動し、第１のホットアイル２２を各ラック１３及び各サーバ１３ａに共通の空間とする。
On the other hand, when the process proceeds from step S14 to step S18, that is, when it is determined that there is an
次いで、ステップＳ１９に移行し、制御部３０は、冷却ファンユニット１２毎に、ラック１３内の全てのサーバ１３ａのＣＰＵ温度が目標温度以下となるように冷却ファン１２ａを一括制御する。
Next, the process proceeds to step S19, and the
上述したように、本実施形態では、ラック１３の上側のサーバ１３ａから順にジョブを投入し、ラック１３内のサーバを高稼働率グループと低稼働率グループとにグループ分けする。そして、高稼働率グループと低稼働率グループとの境界に可動板１６を配置し、各グループ毎に各サーバ１３ａのＣＰＵ温度が目標温度以下となるように各冷却ファン１２ａを制御する。
As described above, in this embodiment, jobs are input in order from the
これにより、各グループ毎にサーバ１３ａのＣＰＵ使用率に応じた流量のエアーが供給され、サーバ１３ａを適切に冷却しつつ、冷却ファンユニット１２で消費する電力を削減することができる。
Thereby, the air of the flow volume according to the CPU usage rate of the
また、本実施形態では、一部の冷却ファン１２ａが故障しているときに、可動板１６を最下部（又は最上部）に移動し、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａを一括制御する。これにより、冷却ファン１２ａの冷却性能にばらつきがあっても、各サーバ１３ａを効率的に冷却することができる。また、一部の冷却ファン１２ａが故障した場合でも他の冷却ファン１２ａによりサーバ１３ａの冷却に必要な風量を得ることができ、冷却能力の冗長性が確保される。
Further, in the present embodiment, when some of the cooling
以下、本実施形態の効果について説明する。 Hereinafter, the effect of this embodiment will be described.
コンテナ１０内に３台のラック１３が配置されており、それら３台のラック１３に４０台ずつ合計１２０台のファンレスサーバ１３ａが収納されているとする。また、それらのサーバ１３ａの総消費電力は約２１ｋＷであるとする。そして、冷却ファンユニット１２には、２０台の冷却ファン１２ａが設けられているとする。
It is assumed that three
例えば１２０台のサーバ１３ａのうち６台のサーバ１３ａだけが稼働率約１００％で稼働しており、他のサーバ１３ａは休止状態であるとする。ここで、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａを個別に制御することができないとすると、２０台の冷却ファン１２ａはいずれも稼働状態のサーバ１３ａの稼働率に応じてほぼ最大回転数で回転する。このときの冷却ファンユニット１２の消費電力は１．７ｋＷであるとする。
For example, it is assumed that only six
一方、本実施形態では、稼働状態の６台のサーバ１３ａが同一の高稼働率グループであるとすると、制御部３０は冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａのうち１台の冷却ファン１２ａのみを稼働状態とし、他の１９台の冷却ファン１２ａを停止状態とする。このとき、冷却ファンユニット１２で消費する電力は上述の場合の１／２０（＝０．０８５ｋＷ）となり、大幅に削減される。
On the other hand, in this embodiment, assuming that the six
なお、上述の実施形態では、特定サーバとその下のサーバとの間に可動板１６を配置しているが、特定サーバに対応する冷却ファン１２ａとその下の冷却ファン１２ａとの間に可動板１６を配置するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、電子機器（サーバ１３ａ）の稼働率を表す情報としてＣＰＵ使用率を使用しているが、ＣＰＵ使用率と電子機器の消費電力とは密接な関係があるため、電子機器の稼働率を表す情報として電子機器の消費電力を使用してもよい。
In the above-described embodiment, the CPU usage rate is used as information representing the operating rate of the electronic device (
（第２の実施形態）
図７，図８は、第２の実施形態に係る電子機器冷却システムの動作を示すフローチャートである。ここでは、初期状態において、可動板１６はその移動可能範囲の最上部に移動しているものとする。
(Second Embodiment)
7 and 8 are flowcharts showing the operation of the electronic device cooling system according to the second embodiment. Here, in the initial state, it is assumed that the
なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、制御部３０の動作が異なる点にあり、電子機器冷却システムの構成は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、本実施形態においても、図１〜図５を参照して説明する。制御部３０は、一定の時間毎に、図７，図８に示す一連の処理を実行する。
Note that this embodiment is different from the first embodiment in that the operation of the
まず、ステップＳ２１において、制御部３０は、設定部３５から目標温度及びＣＰＵ使用率のしきい値の情報を取得する。
First, in step S <b> 21, the
次に、ステップＳ２２に移行し、制御部３０はＣＰＵ使用率の平均値が所定の範囲（例えば７０％〜９０％）となるように、ラック１３の上側に配置されたサーバ１３ａから順にジョブを投入する。
Next, the process proceeds to step S22, and the
次に、ステップＳ２３に移行し、制御部３０は、冷却ファンユニット１２の全ての冷却ファン１２ａが正常であるか否を判定する。ステップＳ２３で全ての冷却ファン１２ａが正常であると判定した場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２４に移行し、正常でない冷却ファン１２ａがあると判定した場合（ＮＯの場合）はステップＳ３２に移行する。
Next, it transfers to step S23 and the
ステップＳ２３からステップＳ２４に移行した場合、制御部３０は可動壁駆動部３３を制御して、可動壁１５を冷却ファンユニット１２側に移動する（図２参照）。また、制御部３０は、可動板駆動部３４を制御して、可動板１６を最上部（１番目）の冷却ファン１２ａとその下（２番目）の冷却ファン１２ａとの間に移動する。
When the process proceeds from step S23 to step S24, the
次に、ステップＳ２５に移行し、制御部３０は、可動板１６よりも上側のサーバ１３ａを高稼働率グループとし、可動板１６よりも下側のサーバ１３ａを低稼働率グループとする。その後、ステップＳ２６に移行し、制御部３０は、各グループ毎に冷却ファン１２ａを制御し、各グループ内のサーバのＣＰＵ温度を目標温度以下にする。
Next, it transfers to step S25 and the
次に、ステップＳ２７に移行し、制御部３０は冷却ファン１２ａの総消費電力を計算する。
Next, it transfers to step S27 and the
図９は、横軸に冷却ファン１２ａの回転数（指令値）をとり、縦軸に冷却ファン１２ａの１台当たりの消費電力をとって、両者の関係を示す図である。前述したように、各冷却ファン１２ａから制御部３０に回転数の情報が伝達される。従って、図９に示すような情報を予め制御部３０内に記憶しておけば、制御部３０は全冷却ファン１２ａの総消費電力を計算することができる。制御部３０は、このときの可動板１６の位置と総消費電力とを記憶部（図示せず）に記憶する。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the horizontal axis indicating the rotation speed (command value) of the cooling
次に、ステップＳ２８に移行し、制御部３０は可動板１６が最下部まで移動したか否かを判定する。可動板１６が最下部まで移動していない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２４に戻り、制御部３０は可動板駆動部３４を制御して、可動板１６を冷却ファン１台分だけ下降させる。そして、ステップＳ２５以降の処理を実行する。
Next, it transfers to step S28 and the
一方、ステップＳ２８で可動板１６が最下部まで移動していると判定した場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ２９に移行する。
On the other hand, when it determines with the
ステップＳ２９において、制御部３０は、記憶部に記憶されている情報に基づいて可動板駆動部３４を制御し、冷却ファン１２ａの総消費電力が最小となる位置に可動板１６を移動する。その後、ステップＳ３０に移行し、制御部３０は可動板１６よりも上側のサーバ１３ａを高稼働率グループとし、可動板１６よりも下側のサーバ１３ａを低稼働率グループとする。
In step S29, the
次いで、ステップＳ３１に移行し、制御部３０は、各グループ毎に冷却ファン１２ａを制御し、各グループ内のサーバのＣＰＵ温度を目標温度以下にする。
Next, the process proceeds to step S31, and the
一方、ステップＳ２３からステップＳ３２に移行した場合、すなわち正常でない冷却ファン１２ａがあると判定した場合、制御部３０は可動壁駆動部３３を制御して、可動壁１５をラック１３間に収納する（図３参照）。また、制御部３０は、可動板駆動部３４を制御して、可動板１６を最下部（又は最上部）に移動して、第１のホットアイル２２を各ラック１３に共通の空間とする。
On the other hand, when the process proceeds from step S23 to step S32, that is, when it is determined that there is an
次いで、ステップＳ３３に移行し、制御部３０は、冷却ファンユニット１２毎に、ラック１３内の全てのサーバ１３ａのＣＰＵ温度が目標温度以下となるように冷却ファン１２ａを一括制御する。
Next, the process proceeds to step S33, and the
上述したように、本実施形態においても、ラック１３ａの上側のサーバ１３ａから順にジョブを投入する。その後、可動板１６を上から下に順次移動させて、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａの総消費電力を計算し、総消費電力が最小となる位置に可動板１６を配置する。そして、可動板１６よりも上側のサーバ１３ａを高稼働率グループとし、可動板１６よりも下側のサーバ１３ａを低稼働率グループとして、グループ毎にＣＰＵ温度が目標温度以下となるように、各冷却ファン１２ａを制御する。
As described above, also in this embodiment, jobs are submitted in order from the
これにより、第１の実施形態と同様に、各グループ毎にサーバ１３ａの稼働率に応じた流量のエアーが供給され、サーバ１３ａを適切に冷却しつつ、冷却ファンユニット１２で消費する電力を削減することができる。
As a result, as in the first embodiment, air of a flow rate corresponding to the operating rate of the
また、本実施形態においても、一部の冷却ファン１２ａが故障しているときには可動板１６を最下部（又は最上部）に移動し、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａを一括制御する。これにより、冷却ファン１２ａの冷却性能にばらつきがあっても、各サーバ１３ａを効率的に冷却することができる。更に、一部の冷却ファン１２ａが故障した場合でも他の冷却ファン１２ａによりサーバ１３ａの冷却に必要な風量を得ることができ、冷却能力の冗長性が確保される。
Also in the present embodiment, when some of the cooling
なお、上述の実施形態では可動板１６を上から下に順次移動させる場合について説明したが、可動板１６を下から上に順次移動させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述の実施形態では冷却ファン１２ａの回転数から冷却ファン１２ａの消費電力を算出し、全冷却ファン１２ａの消費電力を合計して全冷却ファン１２ａの総消費電力を計算している。しかし、図１０に示すように、冷却ファンユニット１２の消費電力を検出する消費電力センサ３６を設け、制御部３０は消費電力センサ３６の出力から全冷却ファン１２ａの総消費電力を取得するようにしてもよい。これにより制御部３０の負荷が軽減される。
In the above-described embodiment, the power consumption of the cooling
更に、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態ではラック１３の上側のサーバ１３ａにジョブを集中させて高稼働率グループとし、下側のサーバ１３ａを低稼働率グループとしている。しかし、ラック１３の下側のサーバ１３ａにジョブを集中させて高稼働率グループとし、上側のサーバ１３ａを低稼働率グループとしてもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, jobs are concentrated on the
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the above embodiments.
（付記１）筐体と、
前記筐体内に収納された複数の電子機器と、
複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、
前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を２つに分割する可動板と、
前記可動板を駆動する可動板駆動部と、
前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする電子機器冷却システム。
(Appendix 1) a housing;
A plurality of electronic devices housed in the housing;
A cooling fan unit including a plurality of cooling fans and disposed separately from the housing;
A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two parts;
A movable plate driving section for driving the movable plate;
An electronic device cooling system comprising: a control unit capable of individually controlling each cooling fan of the cooling fan unit and controlling the movable plate driving unit in accordance with an operation rate of the electronic device.
（付記２）前記制御部は、前記筐体の上側又は下側のいずれか一方の側に配置された前記電子機器の稼働率が高くなるように前記電子機器が実行するジョブを配分することを特徴とする付記１に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 2) The said control part distributes the job which the said electronic device performs so that the operation rate of the said electronic device arrange | positioned at either the upper side or the lower side of the said housing | casing may become high. The electronic device cooling system according to Supplementary Note 1, wherein the electronic device cooling system is characterized.
（付記３）前記制御部は、前記電子機器の稼働率を表す情報を取得し、前記稼働率がしきい値以上の電子機器を高稼働率グループとし、前記稼働率が前記しきい値よりも低い電子機器を低稼働率グループとして、各グループ毎にそれぞれ対応する前記冷却ファンの回転を制御することを特徴とする付記１又は２に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 3) The said control part acquires the information showing the operating rate of the said electronic device, makes the said operating rate into a high operating rate group the electronic device whose operating rate is more than a threshold value, and the said operating rate is more than the said threshold value. The electronic device cooling system according to appendix 1 or 2, characterized in that the rotation of the cooling fan corresponding to each group is controlled for each of the low electronic devices as a low operating rate group.
（付記４）前記制御部は、前記可動板を順次移動させて前記冷却ファンユニットの消費電力が最小となる位置を調べ、前記可動板を前記冷却ファンユニットの消費電力が最小となる位置に配置することを特徴とする付記１又は２に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary Note 4) The control unit sequentially moves the movable plate to check the position where the power consumption of the cooling fan unit is minimized, and arranges the movable plate at a position where the power consumption of the cooling fan unit is minimized. The electronic device cooling system according to appendix 1 or 2, characterized in that:
（付記５）前記制御部は、前記電子機器内の発熱部品の温度が目標温度以下となるように前記冷却ファンを制御することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 5) The said control part controls the said cooling fan so that the temperature of the heat-emitting component in the said electronic device may be below target temperature, The electronic of any one of additional remark 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Equipment cooling system.
（付記６）前記制御部は、前記複数の冷却ファンの少なくとも１台の故障を検知すると、前記可動板駆動部を制御して前記可動板をその可動範囲の最上部又は最下部まで移動させ、前記冷却ファンユニットの全ての前記冷却ファンの回転を一括制御することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。 (Appendix 6) When the control unit detects a failure of at least one of the plurality of cooling fans, the control unit controls the movable plate driving unit to move the movable plate to the uppermost part or the lowermost part of the movable range, The electronic device cooling system according to any one of appendices 1 to 5, wherein the rotation of all the cooling fans of the cooling fan unit is collectively controlled.
（付記７）前記電子機器が電子計算機であり、前記筐体がラックであることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary note 7) The electronic device cooling system according to any one of supplementary notes 1 to 6, wherein the electronic device is an electronic computer and the housing is a rack.
（付記８）前記制御部は、前記電子機器の稼働率として、前記電子機器のＣＰＵの使用率又は前記電子機器の消費電力を用いることを特徴とする付記７に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary note 8) The electronic device cooling system according to supplementary note 7, wherein the control unit uses a CPU usage rate or power consumption of the electronic device as an operation rate of the electronic device.
（付記９）前記電子機器がファンレスサーバであることを特徴とする付記７又は８に記載の電子機器冷却システム。
(Supplementary note 9) The electronic device cooling system according to
（付記１０）前記筐体は、屋外に通じる吸気口及び排気口が設けられた構造物内に配置され、前記冷却ファンユニットは前記吸気口を介して前記構造物内に導入されたエアーを前記電子機器内に通流させることを特徴とする付記７乃至９のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 10) The said housing | casing is arrange | positioned in the structure provided with the inlet port and exhaust port which lead to the outdoors, and the said cooling fan unit sends the air introduce | transduced in the said structure through the said inlet port into the said structure. 10. The electronic device cooling system according to any one of appendices 7 to 9, wherein the electronic device is allowed to flow through the electronic device.
１０…コンテナ、１１ａ…吸気口、１１ｂ…排気口、１２…冷却ファンユニット、１３…ラック、１３ａ…サーバ、１４…仕切り板、１５…可動壁、１６…可動板、１８…ダンパー、２１…コールドアイル、２２…第１のホットアイル、２３…第２のホットアイル、２４…暖気循環路、３０…制御部、３１…ＣＰＵ、３２…温度センサ、３３…可動壁駆動部、３４…可動板駆動部、３５…設定部、３６…消費電力センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記筐体内に収納された複数の電子機器と、
複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、
前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を２つに分割する可動板と、
前記可動板を駆動する可動板駆動部と、
前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする電子機器冷却システム。 A housing,
A plurality of electronic devices housed in the housing;
A cooling fan unit including a plurality of cooling fans and disposed separately from the housing;
A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two parts;
A movable plate driving section for driving the movable plate;
An electronic device cooling system comprising: a control unit capable of individually controlling each cooling fan of the cooling fan unit and controlling the movable plate driving unit in accordance with an operation rate of the electronic device.
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