JP6374227B2 - コンピュータ端末、サーバ装置、コンピュータ端末温度制御システム、コンピュータ端末温度制御方法およびコンピュータ端末温度制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータハードウェアの温度を制御するコンピュータ端末等に関する。

コンピュータシステムは、筐体の内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）、ビデオカード、ＰＣ(Personal Computer)カードなどの多くの電子デバイスを高密度に実装している。それらの電子デバイスはコンピュータシステムの動作に応じて発熱し、電子デバイス自体および筐体内部の温度が上昇する。主要な電子デバイスのチップ内部または近辺には温度を監視する温度センサが設けられており、温度センサの測定した温度に対しては閾値が設定されている。

特許文献１では、コンピュータシステム構成の変化を検出する回路を設け、システム構成に応じた冷却装置の動作の制御を行う技術が開示されている。

特許文献２では、筐体内に発熱デバイスが設置されたか否か、或いは、設置された発熱デバイスの種別に応じて冷却構造を動的に切り替えることで、筐体内の構成が変化した場合にも、その変化後の構成に適合した冷却構造を実現することが可能な冷却ファンの制御手法が開示されている。

特開平11-85323号公報 特開2009-2238020号公報

特許文献１の技術では、コンピュータシステム中の各々の装置が独自に温度を制御しているので、システム構成が変わった場合に、制御を変更させる必要があり、またその変更は容易ではない。

特許文献２の技術では、発熱デバイスの設置状況に応じて冷却機構が動的に切り替わるが、各々の装置が独自に温度を制御している。このため、特許文献２の技術では、システム構成を変更した場合に、制御を変更する必要があり、またその変更には手間が掛かる。

更に特許文献１および２においては、筐体内のデバイス構成によっては、動作保証温度までマージンがある場合であっても過剰な冷却動作を行い、消費電力やファンの動作音の増大を招いている。

本発明は、上記の問題点を解決するべくなされた。本発明は、システムの構成が変更されたとしても、容易かつ適切に筐体内の温度を制御することができるコンピュータ端末等を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、自装置を構成する少なくとも１つのデバイスを特定可能な固有情報を取得する構成情報取得手段と、固有情報に対応するパラメータの要求を外部に送信する要求送信手段と、外部から受信したパラメータを基に、デバイスの動作を設定するパラメータ設定手段とを備える、コンピュータ端末である。

本発明の第２の観点は、外部装置の構成要素であるデバイスの、温度に関連するパラメータを格納する記憶装置と、外部装置からの要求に応じ、記憶装置から、デバイスに対応するパラメータを検索する検索手段とを備える、サーバ装置である。

本発明の第３の観点は、上記のコンピュータ端末と、上記のサーバ装置とを備える、コンピュータ端末温度制御システムである。

本発明の第４の観点は、コンピュータシステムに含まれる端末を構成する少なくとも１つのデバイスを特定可能な固有情報を取得し、固有情報に対応するパラメータの要求を外部に送信し、外部から受信したパラメータを基に、デバイスの動作を設定することを備える、コンピュータ端末温度制御方法である。

本発明の第５の観点は、コンピュータシステムに含まれる端末を構成する少なくとも１つのデバイスを特定可能な固有情報を取得する機能と、固有情報に対応するパラメータの要求を外部に送信する機能と、外部から受信したパラメータを基に、デバイスの動作を設定する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータ端末温度制御プログラムである。

本発明によれば、コンピュータ端末内部のデバイス構成が変わった場合でも、容易かつ適切に筐体内の温度を制御することができる。

本発明の第一の実施形態に係るコンピュータ端末温度制御システムの構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るクラウドサーバの構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るクラウドサーバのＣＰＵの内部構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るクラウドサーバの記憶装置のデータ構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るコンピュータ端末の構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るコンピュータ端末温度制御システムの動作を示すフロー図である。 本発明の第二の実施形態に係るコンピュータ端末の構成を示す図である。

次に図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は本発明の実施形態における構成を模式的に表している。更に以下に記載される本発明の実施形態は一例であり、その本質を同一とする範囲において適宜変更可能である。
＜第一の実施形態＞
（コンピュータ端末温度制御システム）
第一の実施形態に係るコンピュータ端末温度制御システム１００は、図１に示すように、クラウドサーバ１およびコンピュータ端末２ａ、２ｂ、２ｃを備える。クラウドサーバ１とコンピュータ端末２ａ〜２ｃとの間は、有線通信、無線通信またはこれらが適宜組み合わされた通信回線３を介して接続されている。
（クラウドサーバ）
クラウドサーバ１は、複数のサーバ等によって構成されたサーバ群（不図示：１ａ、１ｂ、…、１ｎ）であり、このサーバ群は、例えば１つのサーバのように動作することができる。クラウドサーバ１は、各サーバへのアクセスの負荷が分散され、また、１台のサーバにトラブルが発生した場合でも正常に機能している他のサーバへ自動的に接続される。これにより、ジョブ達成への信頼性が格段に高くなる。尚、コンピュータ端末温度制御システム１００で使用するサーバの種類は、クラウドサーバには、限られない。例えば、システムが小規模であれば、一般的なサーバを使用して同様の機能を達成することも可能である。

次に、クラウドサーバ１を構成する複数のサーバ１ａ〜１ｎの内、サーバ１ａの、代表的な内部構成を例示的に説明する。サーバ１ａは、図２に示すように、通信インタフェース１１、入出力ユーザインタフェース１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４、ＲＡＭ(Random Access Memory)１５、記憶装置１６およびこれらを接続するバス１７を備える。

通信インタフェース１１は、外部装置との通信が可能なインタフェースであり、ネットワーク１８を介して、外部装置との間でデータの送受信を行うことができる。入出力ユーザインタフェース１２は、ユーザに対して情報を出力し、入力を促して入力結果を得るためのマン・マシン（ユーザ）インタフェースである。ＣＰＵ１３は、中央演算処理装置である。ＲＯＭ１４は、読み取り専用記憶装置である。ＲＡＭ１５は作業用一時記憶メモリである。記憶装置１６は、所定の機能を実現するためのプログラム群を格納する領域と、構成情報を記憶する領域である構成情報記憶部を備える。構成情報記憶部は、図３に示すように、コンピュータ端末を構成するデバイスの分類項目、デバイスの種類項目、該当デバイスの係数の項目を備えるデータベースである。デバイスの種類項目には、各デバイスの固有情報（即ち、デバイスの種類を特定可能なデータ（例えば型番、製造番号等））が記載されている。係数の値としては、熱を発生しやすいデバイス程絶対値の大きな正の値を、熱を発生しないデバイスには絶対値０を、放熱を行うデバイス程絶対値の大きな負の値を設定している。

ＣＰＵ１３は、図４に示すように要求取得部１３ａ、パラメータ検索部１３ｂ、パラメータ送信部１３ｃおよびパラメータ管理部１３ｄを備えている。

要求取得部１３ａは、コンピュータ端末２ａ〜２ｃから、当該コンピュータ端末２ａ〜２ｃを構成する各々のデバイス構成情報を受信する。パラメータ検索部１３ｂは、受信したデバイス構成情報を基に、記憶装置１６内の構成情報記憶部（図３参照）から、各デバイスの係数を取得する。パラメータ送信部１３ｃは、取得した係数をパラメータとして送信元のコンピュータ端末２ａ〜２ｃに送信する。パラメータ管理部１３ｄは、デバイスの係数情報の更新、新デバイス追加時のデバイス行追加等のデータベースの管理を行う。
（コンピュータ端末）
コンピュータ端末２ａ〜２ｃは、図５に示すように、制御部２１、デバイス２２、２３を備える。制御部２１は、構成情報取得部２１ａ、要求送信部２１ｂ、パラメータ取得部２１ｃ、パラメータ設定部２１ｄおよびデバイス制御部２１ｅを備える。

デバイス２２、２３は、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの構成要素である物理的デバイスであり、例えばＣＰＵ、冷却用ファン、ＬＡＮ（Local Area Network）、筐体等を指す。

構成情報取得部２１ａは、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの各々が自端末を構成する複数のデバイスの種類を特定可能な固有情報（例えば製造番号、型番）を取得する。この情報は各デバイスの種類を個別に識別することができる値であればよい。

要求送信部２１ｂは、取得した各デバイスの固有情報に対応するパラメータの送信要求をクラウドサーバ１に送信する。パラメータ取得部２１ｃは、クラウドサーバ１から送信される、各デバイスの固有情報に対応するパラメータを取得する。

パラメータ設定部２１ｄは、取得したパラメータを基に、コンピュータ端末２ａ〜２ｃにおけるデバイスの処理速度などを設定する。パラメータ設定部２１ｄは、例えば、当該コンピュータ端末２ａ〜２ｃが有する、冷却用ファン（不図示）の回転数、使用する電圧、ＣＰＵ処理能力、ＬＡＮの通信速度などの、温度制御に関連するデバイスの動作速度、動作環境を決定する。

デバイス制御部２１ｅは、決定されたデバイスの設定情報に基づき、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの動作を制御する。この制御により温度制御のマージンをほぼ無くすことが可能となる。

尚、図５には示していないが、コンピュータ端末２ａ〜２ｃも、サーバ１ａと同様に、図２に示すような、通信インタフェース１１、入出力ユーザインタフェース１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、記憶装置１６およびバス１７を備えている。
（コンピュータ端末温度制御システムの動作）
次に、コンピュータ端末温度制御システム１００の動作について図６に示すフローチャートを参照して説明する。

まずステップＳ１０１において、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの電源が投入されると、ステップＳ１０２において、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの構成情報取得部２１ａは、自端末を構成するデバイスの固有情報を収集する。要求送信部２１ｂは、収集されたデバイスに対応するパラメータを、クラウドサーバ１側のサーバ１ａから入手したい旨の要求をクラウドサーバ１に送信する。

ステップＳ１０３において、クラウドサーバ１側のサーバ１ａの要求取得部１３ａはこの要求を受信する。パラメータ検索部１３ｂは、受信した要求に含まれる各デバイスの固有情報を基に、記憶装置１６内の構成情報記憶部（図３参照）から、各デバイスの係数を取得する。パラメータ送信部１３ｃは、取得した係数をパラメータとして送信元のコンピュータ端末２ａ〜２ｃに送信する。

ステップＳ１０４において、コンピュータ端末２ａ〜２ｃのパラメータ取得部２１ｃは、クラウドサーバ１側から送信される、各デバイスの固有情報に対応するパラメータを取得する。パラメータ設定部２１ｄは、取得したパラメータを基に、コンピュータ端末２ａ〜２ｃにおける各デバイスの処理能力などを設定する。例えば、ファンの回転数、使用する電圧、ＣＰＵ処理能力、ＬＡＮの通信速度などの、温度制御に関連するデバイスの動作速度、動作環境を決定する。

ステップＳ１０５において、デバイス制御部２１ｅは、決定されたデバイスの設定情報に基づき、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの各デバイス２２、２３（冷却ファン、電圧、ＣＰＵ等）の動作を制御する。

例えば、あるコンピュータ端末２ａ〜２ｃのデバイス構成において、ある冷却ファンを最大可能回転数の５０％の回転数で使用した場合に１００％の冷却性能があったとする。この冷却性能とは、放熱が行われた結果、各デバイスが正常に動作可能な温度に達している度合を指す値である。例えば、９０％であればあと１０％の冷却が必要であり、−１０％であれば１０％過剰に冷却処理が行われていることを指す。このコンピュータ端末２ａ〜２ｃに、発熱の係数（パラメータ）が１０である新たなデバイスを後付けする場合を考える。この場合、クラウドサーバ１側から、この新たなデバイスの係数１０に加え、この新たなデバイスがこのコンピュータ端末２ａ〜２ｃの筐体内の風量を遮ることが原因で発生する係数５が更に追加された係数１５をパラメータとして得る。これによりパラメータ設定部２１ｄは、従来１００％であった冷却性能が、係数１５を差し引いた値である８５％となるため、この係数１５を補償するためにファン回転数を増やす、又は、ＣＰＵを含める各デバイス動作を抑えることにより、冷却性能を１００％とするための制御を行う。

尚、本実施形態においては、コンピュータ端末２ａ〜２ｃのパラメータ設定部２１ｄが、適切な温度に制御するパラメータ計算を行う処理構成について説明した。但し、この計算はクラウドサーバ１側において行い、コンピュータ端末２ａ〜２ｃはこの計算結果を取得するように構成してもよい。

更に、本実施形態においては、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの構成情報取得部２１ａがデバイス２２、２３の構成情報を取得しているが、これは予めクラウドサーバ１側に設定され、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの電源投入毎にクラウドサーバ１側から自動的に通知されてもよい。この場合、コンピュータ端末２ａ〜２ｃ側でデバイス構成に変更があった場合、コンピュータ端末２ａ〜２ｃはこの変更内容をクラウドサーバ１に通知する必要がある。

第一の実施形態に係るコンピュータ端末温度制御システム１００によれば、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの電源投入毎に、構成するデバイスのパラメータをクラウドサーバ１側から取得し、この取得したパラメータを基にコンピュータ端末２ａ〜２ｃ温度制御を行う。これにより、デバイスの構成に変更があった場合でも、容易且つ動的に温度制御を行うことができる。また、コンピュータ端末２ａ〜２ｃの各々が個別に動作保証温度のマージンを設定する必要がなく、これにより過剰な冷却処理に伴う電力消費や、冷却ファンの動作音の増大を最小限に留めることができる。ひいては、使用するバッテリーの容量を縮小したり、消費電力を削減したりすることができる。
＜第二の実施形態＞
次に、第一の実施形態において説明したシステム構成（図１）を参照して、第二の実施形態を説明する。
（コンピュータ端末）
本発明の第二の実施形態に係るコンピュータ端末２０ａ〜２０ｃは、図７に示すように、構成情報取得部２０ｄ、要求送信部２０ｅおよびパラメータ設定部２０ｆを備える。

構成情報取得部２０ｄは、自装置を構成する少なくとも１つのデバイスを特定する固有情報を取得する。要求送信部２０ｅは、固有情報に対応するパラメータの要求を外部に送信する。パラメータ設定部２０ｆは、外部から受信するパラメータを基に、デバイスの動作設定を行う。

第二の実施形態に係るコンピュータ端末２０ａ〜２０ｃは、自装置のデバイス構成の情報を取得し、外部よりこのデバイスの各々のパラメータを取得し、取得したパラメータを用いて各々のデバイスを制御する。これにより、コンピュータ端末２０ａ〜２０ｃ内部のデバイス構成が変わった場合でも、容易かつ適切に筐体内の温度を制御することができる。

尚、上述したクラウドサーバ１のＣＰＵ１３、コンピュータ端末２ａ〜２ｃ、２０ａ〜２０ｃ内の各部は、機能ブロックを表しており、これらの機能はハードウェア装置で実現されてもよいし、機能単位のプログラムとして情報処理装置を介して実現されてもよい。情報処理装置を用いた場合、図４、５および７に示した各部は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。これらの機能（処理）を実現可能なハードウェア環境の一例は、図２に示した通りである。但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。

そして、上述したハードウェア環境において、上述した実施形態は、以下の手順によって達成される。即ち、図２に示した情報処理装置に対して、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図４、５、７）、或いはフローチャート（図６）の機能を実現可能なコンピュータ端末・プログラムが供給される。その後、そのコンピュータ端末・プログラムは、当該ハードウェアのＣＰＵに読み出されて解釈され、ＣＰＵにおいて実行される。また、当該装置内に供給されたコンピュータ端末・プログラムは、読み書き可能な揮発性の記憶メモリ（ＲＡＭ）または記憶装置等の不揮発性の記憶デバイスに格納すればよい。

１ クラウドサーバ
１ａ サーバ
２ａ コンピュータ端末
２ｂ コンピュータ端末
２ｃ コンピュータ端末
３ 通信回線
１１ 通信インタフェース
１２ 入出力ユーザインタフェース
１３ ＣＰＵ
１３ａ 要求取得部
１３ｂ パラメータ検索部
１３ｃ パラメータ送信部
１３ｄ パラメータ管理部
１４ ＲＯＭ
１５ ＲＡＭ
１６ 記憶装置
１７ バス
１８ ネットワーク
２０ａ コンピュータ端末
２０ｂ コンピュータ端末
２０ｃ コンピュータ端末
２０ｄ 構成情報取得部
２０ｅ 要求送信部
２０ｆ パラメータ設定部
２１ 制御部
２１ａ 構成情報取得部
２１ｂ 要求送信部
２１ｃ パラメータ取得部
２１ｄ パラメータ設定部
２１ｅ デバイス制御部
２２ デバイス
２３ デバイス
１００ コンピュータ端末温度制御システム

Claims (4)

1. １つ以上のコンピュータ端末と、前記コンピュータ端末とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有するコンピュータ端末温度制御システムであって、
   前記コンピュータ端末は、
   自装置を構成する１つ以上のデバイスを特定可能な固有情報を取得する構成情報取得手段と、
   前記固有情報に対応するパラメータの要求を前記サーバ装置に送信する要求送信手段と、
   前記サーバ装置から受信した前記パラメータを基に、前記コンピュータ端末の筐体内の温度を制御するように前記デバイスの動作を設定するパラメータ設定手段と、
   前記デバイスの動作設定に基づき、前記デバイスの動作を制御するデバイス制御手段
   とを備え、
   前記サーバ装置は、
   前記コンピュータ端末の構成要素であるデバイスの温度に関連するパラメータを格納する記憶装置と、
   前記コンピュータ端末からの要求に応じ、前記記憶装置から、前記デバイスに対応する前記パラメータを検索する検索手段
   とを備え、
   前記コンピュータ端末は、電源投入毎に、前記構成情報取得手段によって前記固有情報を取得し、前記要求送信手段によって前記パラメータの要求を前記サーバ装置に送信し、前記パラメータ設定手段によって前記デバイスの動作を設定し、前記デバイス制御手段によって前記デバイスの動作を制御する、
   コンピュータ端末温度制御システム。
2. 前記パラメータ設定手段は、前記パラメータに基づき、冷却用ファンの回転数、使用する電圧、ＣＰＵ処理能力、及びＬＡＮの通信速度のいずれかを少なくとも設定する、
   請求項１記載のコンピュータ端末温度制御システム。
3. 前記パラメータ設定手段は、前記１つ以上のコンピュータ端末の各々が、個別に動作保証温度のマージンを設定することなく、前記コンピュータ端末の筐体内の温度を制御する、
   請求項１又は請求項２に記載のコンピュータ端末温度制御システム。
4. １つ以上のコンピュータ端末と、前記コンピュータ端末とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有するシステムによるコンピュータ端末温度制御方法であって、
   前記コンピュータ端末が、
   自装置を構成する少なくとも１つのデバイスを特定可能な固有情報を取得し、
   前記固有情報に対応するパラメータの要求を前記サーバ装置に送信し、
   前記サーバ装置から受信した前記パラメータを基に、前記デバイスの動作を設定し、
   前記デバイスの動作設定に基づき、前記デバイスの動作を制御する
   ことを備え、
   前記サーバ装置が、
   前記コンピュータ端末からの要求に応じ、前記コンピュータ端末の構成要素であるデバイスの温度に関連するパラメータを格納する記憶装置から、前記デバイスに対応する前記パラメータを検索すること、
   を備え、
   前記コンピュータ端末は、電源投入毎に、前記固有情報を取得し、前記パラメータの要求を前記サーバ装置に送信し、前記デバイスの動作を設定し、前記デバイスの動作を制御する、
   コンピュータ端末温度制御方法。

Images