JP6621153B1 - Server device and cooling method - Google Patents
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Abstract
【課題】ＣＰＵやメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カードを効率的に冷却することが難しい。【解決手段】サーバ装置は、ＣＰＵ上に配置されたヒートシンクと、サーバの機能を拡張させる拡張カードと、を有し、前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置している。【選択図】図１It is difficult to efficiently cool an expansion card while suppressing an influence on a CPU, a memory module, and the like. The server device has a heat sink disposed on a CPU and an expansion card for expanding the function of the server, and the expansion card is arranged such that a cooling air inlet of the expansion card is positioned above the heat sink. A card and the heat sink are arranged. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、サーバ装置、冷却方法に関する。 The present invention relates to a server device and a cooling method.
ラックマウント型サーバには、ハイエンドのグラフィック・アクセラレータ・カードや数値演算コプロセッサなどのような消費電力の大きな拡張カードを配置することがある。このようにラックマウント型サーバに消費電力の大きな拡張カードを配置する場合、ＣＰＵ並みに発熱することもある拡張カードをどのような方法で冷却するかが問題となっていた。 In a rack-mount server, an expansion card having a large power consumption such as a high-end graphic accelerator card or a numerical coprocessor may be arranged. Thus, when an expansion card with large power consumption is arranged in a rack mount server, there has been a problem of how to cool the expansion card that may generate heat similar to a CPU.
このような問題に対処するための技術として、例えば、特許文献１がある。特許文献１によると、ラックサーバは、拡張カード用の取り付けスロットと、空気吸い込み口と、を有している。上記の構成により、ラックサーバは、拡張カード搭載エリアに専用の流路を構造的に形成している。 As a technique for dealing with such a problem, for example, there is Patent Document 1. According to Patent Document 1, the rack server has an expansion card mounting slot and an air suction port. With the above configuration, the rack server structurally forms a dedicated flow path in the expansion card mounting area.
特許文献１に記載のような構造を設けるためには、システムボードの面積を縮小する必要や比較的大きな構造壁をサーバ筐体に追加する必要がある。その結果、拡張カード部以外の拡張性の低下（ＣＰＵやメモリモジュールなどの搭載可能数減少）や部品コスト・組み立てコストの増加などが発生する。そのため、特許文献１に記載の技術では、多用途の汎用サーバの冷却基本構造としては不適である、という問題があった。 In order to provide a structure as described in Patent Document 1, it is necessary to reduce the area of the system board and to add a relatively large structural wall to the server housing. As a result, extensibility other than the expansion card portion is reduced (the number of CPUs and memory modules that can be mounted is reduced), and component costs and assembly costs are increased. Therefore, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is not suitable as a cooling basic structure for a versatile general-purpose server.
このように、ＣＰＵやメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カードを効率的に冷却することが難しい、という問題が生じていた。 As described above, there is a problem that it is difficult to efficiently cool the expansion card while suppressing the influence on the CPU, the memory module, and the like.
そこで、本発明の目的は、ＣＰＵやメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カードを効率的に冷却することが難しい、という問題を解決するサーバ装置、冷却方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a server device and a cooling method that solve the problem that it is difficult to efficiently cool an expansion card while suppressing the influence on a CPU, a memory module, and the like.
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるサーバ装置は、
ＣＰＵ上に配置されたヒートシンクと、
サーバの機能を拡張させる拡張カードと、
を有し、
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置した
という構成をとる。
In order to achieve this object, a server device according to one aspect of the present invention provides:
A heat sink disposed on the CPU;
An expansion card that expands the functionality of the server;
Have
The expansion card and the heat sink are arranged so that the cooling air inlet of the expansion card is located above the heat sink.
また、本発明の他の形態である冷却方法は、
ＣＰＵ上に配置されたヒートシンクと、サーバの機能を拡張させる拡張カードと、を有するサーバ装置により行われる冷却方法であって、
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置し、
ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクと前記拡張カードの前記冷却風導入口とに対して送風する
という構成をとる。
In addition, the cooling method according to another aspect of the present invention includes:
A cooling method performed by a server device having a heat sink disposed on a CPU and an expansion card for expanding the function of the server,
The expansion card and the heat sink are arranged so that the cooling air inlet of the expansion card is located above the heat sink,
The cooling air generated by the fan is blown to the heat sink and the cooling air inlet of the expansion card.
本発明は、以上のように構成されることにより、ＣＰＵやメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カードを効率的に冷却することが難しい、という問題を解決するサーバ装置、冷却方法を提供することが可能となる。 The present invention provides a server device and a cooling method that solve the problem that it is difficult to efficiently cool an expansion card while suppressing an influence on a CPU, a memory module, and the like by being configured as described above. It becomes possible to do.
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１から図６までを参照して説明する。図１は、ラックマウント型サーバ１０の構成の一例を示す斜視図である。図２は、ラックマウント型サーバ１０のうち、軸流ファン３とヒートシンク５とバッフル６付近を拡大した拡大斜視図である。図３は、ヒートシンク５の構成の一例を示す断面図である。図４は、中継基板７に拡張カード８を接続した際の様子の一例を示す斜視図である。図５は、軸流ファン３と、ＣＰＵ４およびヒートシンク５と、拡張カード８と、の位置関係の一例を示す断面図である。図６は、ラックマウント型サーバ１０の他の構成の一例を示す拡大斜視図である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the rack mount server 10. FIG. 2 is an enlarged perspective view in which the vicinity of the
本発明の第１の実施形態では、電子機器収納専用ラックなどに収納されるラックマウント型サーバ１０について説明する。ラックマウント型サーバ１０は、軸流ファン３を並列に複数配置することで形成した冷却ファン列を有するとともに、冷却ファン列により生じる冷却風により、ＣＰＵ４や当該ＣＰＵ４上に設置されたヒートシンク５を冷却する。後述するように、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０は、冷却風導入部がヒートシンク５の上方に位置する状態で中継基板７を介してシステムボード２と接続する拡張カード８を有している。また、冷却ファン列とＣＰＵ４やヒートシンク５の間に、冷却風の一部をシステムボード２側へ絞るバッフル６を搭載している。
In the first embodiment of the present invention, a rack mount server 10 that is housed in an electronic equipment housing rack or the like will be described. The rack mount server 10 has a cooling fan array formed by arranging a plurality of
なお、本実施形態においては、図１の左上側が前方であり、図１の右下側が後方であるものとする。また、本実施形態においては、システムボード２よりも上方に軸流ファン３やＣＰＵ４などが位置しているものとする。さらに、本実施形態においては、軸流ファン３により生じる冷却風は、前方から後方に向かって流れることとする。このような構成のため、軸流ファン３により生じた冷却風は、軸流ファン３により後方に搭載されているＣＰＵ４やヒートシンク５に向かって流れることになる。
In the present embodiment, the upper left side in FIG. 1 is the front side, and the lower right side in FIG. 1 is the rear side. In the present embodiment, it is assumed that the
ラックマウント型サーバ１０は、高さが約３．５インチ（約９０ｍｍ）、横幅が約１９インチ、の大きさを有する箱形の２ラックユニットサーバである。ラックマウント型サーバ１０は、１９インチラックやラックサーバなどとも呼ばれる。なお、１ラックユニットは１．７５インチ（約４５ｍｍ）である。 The rack mount server 10 is a box-shaped two rack unit server having a size of about 3.5 inches (about 90 mm) in height and about 19 inches in width. The rack mount server 10 is also called a 19-inch rack or a rack server. One rack unit is 1.75 inches (about 45 mm).
図１は、ラックマウント型サーバ１０の構成の一例を示す斜視図である。図１は、ラックマウント型サーバ１０のうち、上方を覆う上方カバーを外した際の様子の一例を示している。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the rack mount server 10. FIG. 1 shows an example of a state when an upper cover that covers the upper part of the rack mount server 10 is removed.
図１を参照すると、ラックマウント型サーバ１０は、箱形のラックサーバ筐体１の内部に、システムボード２と、軸流ファン３を並列に配置した冷却ファン列と、ＣＰＵ４と、ヒートシンク５と、バッフル６と、中継基板７と、拡張カード８と、を有している。
Referring to FIG. 1, a rack mount server 10 includes a
図２では、図１で示す構成のうち、軸流ファン３、ヒートシンク５、バッフル６、それぞれの構成を搭載した箇所周辺を拡大した際の様子の一例を示している。図１、図２で示すように、並列に配置した軸流ファン３により形成される冷却ファン列の後方にＣＰＵ４が搭載されており、ＣＰＵ４の上方にヒートシンク５が搭載されている。また、冷却ファン列とヒートシンク５の間にバッフル６が搭載されている。
FIG. 2 shows an example of a state in which the periphery of a portion where the components of the
また、図１で示すように、ＣＰＵ４やヒートシンク５の後方のシステムボード２上には、当該システムボード２に中継基板７を接続する際に用いるコネクタ２１が形成されている。具体的には、コネクタ２１は、当該コネクタ２１に接続した中継基板７に拡張カード８を接続した際に、拡張カード８の前方に形成された冷却風導入部がヒートシンク５上（少なくともヒートシンク５の後端よりも前方）に位置するようシステムボード２に形成されている。
As shown in FIG. 1, a
システムボード２は、マザーボードやメインボードなどとも呼ばれる電子回路基板である。上述したように、システムボード２上のうちＣＰＵ４やヒートシンク５の搭載箇所より後方には、中継基板７を接続するコネクタ２１が形成されている。また、システムボード２上には、軸流ファン３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、バッフル６などが搭載される。
The
なお、システムボード２は、上述した構成の他、一般的なシステムボードが有する構成を有することが出来る。
The
軸流ファン３は、ファンの回転により、前方から後方へ向かって冷却風を生じさせる。図１で示すように、軸流ファン３は、２ラックユニット程度の高さを有している。なお、軸流ファン３の高さは、ラックマウント型サーバ１０の高さ（ラックサーバ筐体１の高さ）に応じて変更して構わない。
The
また、軸流ファン３は、システムボード２上に並列で搭載されることで、冷却ファン列を形成する。例えば、図１で示す場合、並列で搭載された５つの軸流ファン３により冷却ファン列を形成している。
Further, the
ＣＰＵ４の搭載位置は、典型的なラックマウント型サーバと同様に、冷却ファン列の後方である。ＣＰＵ４の上方には、ヒートシンク５が搭載される。 The mounting position of the CPU 4 is in the rear of the cooling fan row as in a typical rack mount server. A heat sink 5 is mounted above the CPU 4.
本実施形態の場合、ラックマウント型サーバ１０は、ＣＰＵ４を２つ有している。具体的には、２つのＣＰＵ４は、軸流ファン３と同様に並列で並んでいる。そのため、図１で示すように、ＣＰＵ４の上方に搭載されるヒートシンク５も並列で並ぶことになる。
In the present embodiment, the rack mount server 10 has two CPUs 4. Specifically, the two CPUs 4 are arranged in parallel as in the
ヒートシンク５は、ＣＰＵ４から生じる熱を逃がす機能を有している。図３は、ヒートシンク５の構成の一例を示している。図３で示すように、ヒートシンク５は、例えば、授熱部５１とプレートフィン５２と天板５３とから成る。
The heat sink 5 has a function of releasing heat generated from the CPU 4. FIG. 3 shows an example of the configuration of the heat sink 5. As shown in FIG. 3, the heat sink 5 includes, for example, a
ヒートシンク５の授熱部５１は、平板状の板材である。授熱部５１は、放熱グリス４１などを介してＣＰＵ４と接触している。また、プレートフィン５２は、授熱部５１の上側の面から上方へ向かって延設されている板状の部材である。プレートフィン５２は、図３で例示するように、所定の間隔をあけて複数延設されている。プレートフィン５２の間には、軸流ファン３が発生させた冷却風が流れる。
The
また、ヒートシンク５のうち授熱部５１とは反対側（つまり上側）は、天板５３を設けることで閉じている。このような構造のため、プレートフィン５２の間を流れる冷却風がヒートシンク５の途中で上方へ漏れることはない。なお、ヒートシンク５の上方側が閉じていれば、プレートフィン５２の上端と天板５３とは、必ずしも接触していなくても構わない。
In addition, the opposite side (that is, the upper side) of the heat sink 5 to the
ヒートシンク５の高さは、例えば、典型的な１ラックユニットサーバ用と同程度である。そのため、高さが２ラックユニットである本実施形態のラックマウント型サーバ１０の場合、ヒートシンク５の上面とラックサーバ筐体１の上方カバーとの間には、１ラックユニット程度の隙間を確保することが出来る。後述するように、ヒートシンク５の上面とラックサーバ筐体１の上方カバーとの間に形成される隙間には、拡張カード８が挿入される。
The height of the heat sink 5 is approximately the same as that for a typical one rack unit server, for example. Therefore, in the case of the rack mount server 10 of this embodiment having a height of 2 rack units, a gap of about 1 rack unit is secured between the upper surface of the heat sink 5 and the upper cover of the rack server housing 1. I can do it. As will be described later, an
バッフル６は、軸流ファン３により生じた冷却風の一部（例えば、下半部）をシステムボード２側に絞ることで、ヒートシンク５への必要風量を確保する。例えば、バッフル６は、軸流ファン３とヒートシンク５との間に搭載されており、軸流ファン３により生じた冷却風のうち所定位置（例えば、軸流ファン３の高さの半分）以下の冷却風をシステムボード２側に絞る。これにより、バッフル６は、軸流ファン３により生じた冷却風の一部を用いて、ヒートシンク５への必要風量を確保する。なお、上記の結果、バッフル６は、軸流ファン３により生じた冷却風を、バッフル６の下方を流れる冷却風とバッフル６の上方を流れる冷却風とに分けることになる。
The
バッフル６は、例えば、図２で示すように、一対の側壁部６１と、上側板６２と、から構成されている。側壁部６１は、上下方向に延びる板材であり、バッフル６の内部に流れこんだ冷却風が左右方向に逃げることを抑止する。また、側壁部６１は、例えば、前方側の高さの方が後方側の高さよりも高くなっている。具体的には、側壁部６１の前方側の高さは軸流ファン３の高さの半分程度であり、側壁部６１の後方側の高さはシステムボード２からヒートシンク５の上端側までの長さと同程度である。このような構成によると、バッフル６内部への冷却風の導入口として機能するバッフル６前方側の高さは、バッフル６外部への冷却風の導出口として機能するバッフル６後方側の高さよりも高くなる。また、上側板６２は、一対の側壁部６１間の上方端側に形成される部材であり、バッフル６の内部に流れこんだ冷却風が上方向に逃げることを抑止する。
For example, as shown in FIG. 2, the
以上のように、バッフル６は、側壁部６１と上側板６２とを用いて、左右方向及び上方向へ冷却風が逃げることを抑止する。また、上述したように、冷却風の導入口は、冷却風の導出口よりも高く形成されている。このような構成により、バッフル６は、冷却風を絞り込むことなる。
As described above, the
なお、バッフル６は、拡張カード８側へ導く冷却風を構造的に分離することは必ずしも目的としなくて構わない。そのため、バッフル６の前後方向の長さは、軸流ファン３の後端からヒートシンク５の前端まであればよい。つまり、バッフル６は、ヒートシンク５全体を覆う長さやラックサーバ筐体１の後方側パネルまでの長さを有する必要はない。
The
また、バッフル６と、軸流ファン３、ヒートシンク５、システムボード２は、必ずしも密着させる必要はない。つまり、バッフル６と軸流ファン３の間、バッフル６とヒートシンク５の間、バッフル６とシステムボード２の間、のそれぞれ、又は、少なくとも１つに、部品同士の干渉を避けるための隙間があっても構わない（図５参照）。
Further, the
中継基板７は、ヒートシンク５の上端よりも高い位置で拡張カード８をシステムボード２と接続するための基板である。中継基板７は、例えば、長方形状のリジット基板であり、システムボード２と接続する際に用いるコネクタ７１を１つと、拡張カード８を指すためのカードエッジコネクタ７２を２つ以上と、を有している。上述したように、中継基板７のコネクタ７１と接続するコネクタ２１は、ヒートシンク５よりも後方に形成されている。そのため、中継基板７は、ヒートシンク５よりも後方でシステムボード２と接続される。システムボード２と中継基板７とはコネクタ接続であるため、拡張カード８を搭載しない装置構成の場合、中継基板７はシステムボード２から取り外されても構わない。中継基板７には、拡張カード８として、例えば、シングルスロット拡張カードを２枚以上、または／かつ、ヂュアルスロット拡張カードを１枚以上搭載することが出来る。
The
拡張カード８は、例えば、ＰＣＩ規格に準拠したＰＣＩカードである。拡張カードの具体例としては、例えば、ヂュアルスロット幅のグラフィック・アクセラレータ・カードなどがある。なお、拡張カード８は、ＰＣＩ規格に従ったフォームファクタでなくても構わない。
The
拡張カード８は、中継基板７を介して、システムボード２と平行に設置される。拡張カード８の前方側には、冷却風導入部が形成されている。図４は、中継基板７をシステムボード２に接続するとともに、拡張カード８を中継基板７に接続した際の様子の一例を示している。図４で示すように、拡張カード８の搭載位置はヒートシンク５の上方にオーバーラップしている。つまり、拡張カード８は、当該拡張カード８の前方側に形成された冷却風導入部が少なくともヒートシンク５の後端位置よりも前方に来るように、中継基板７を介してシステムボード２に接続される。
The
なお、本実施形態においては、ヒートシンク５上面とラックサーバ筐体１の上方カバーとの間に形成される隙間は、１ラックユニット（約４５ｍｍ）程度である。そのため、当該隙間には、ヂュアルスロット拡張カードを１枚、または、シングルスロット拡張カードを２枚、収納することが出来る。 In the present embodiment, the gap formed between the upper surface of the heat sink 5 and the upper cover of the rack server housing 1 is about one rack unit (about 45 mm). Therefore, the gap can accommodate one dual slot expansion card or two single slot expansion cards.
また、市販されている主要なハイエンド拡張カードについて、上述した冷却風導入部とヒートシンク５後端の位置関係を成立させるためには、ラックサーバ筐体１の背面（ラックマウント型サーバの後方の面）からヒートシンク５の後端までの距離を１９０ｍｍ以下とすることが望ましい。ラックサーバ筐体の背面（後方の面）からヒートシンク５の後端までの距離は、接続する拡張カード８の種類などに応じて調整して構わない。
In order to establish the above-described positional relationship between the cooling air inlet and the rear end of the heat sink 5 for the main high-end expansion cards that are commercially available, the rear surface of the rack server housing 1 (the rear surface of the rack mount server) ) To the rear end of the heat sink 5 is desirably 190 mm or less. The distance from the rear surface (rear surface) of the rack server housing to the rear end of the heat sink 5 may be adjusted according to the type of the
以上が、ラックマウント型サーバ１０の構成の一例である。 The above is an example of the configuration of the rack mount server 10.
次に、図５を参照して、軸流ファン３により生じた冷却風の流れについて、より詳細に説明する。図５を参照すると、軸流ファン３による冷却風の一部は、バッフル６によりシステムボード２側へと絞られる。その結果、軸流ファン３による冷却風は、ファンの下側から排気される冷却風と、ファンの上側から排気される冷却風とに分かれる。ファンの下側から排気される冷却風は、バッフル６によってヒートシンク５に導入され、プレートフィン５２の隙間を通って、ヒートシンク５の後方に排出される。一方、ファンの上側から排出される冷却風は、ヒートシンク５の上方を流通し、拡張カード８の冷却風導入部へと送風される。この冷却風は拡張カード８の前から後ろへと流れ、最終的に拡張カード８の後方から、ラックサーバ筐体１の外へと排出される。
Next, the flow of cooling air generated by the
ここで、図５で示すように、ヒートシンク５のプレートフィン５２間を流通する冷却風は、フィンの圧力損失によって全圧（P-ΔP）が低下する。一方、ヒートシンク５の上方を流れるものは、途中の流路で流れを阻害するような構造がないので、ファン吐き出し側から全圧（P）は変わらない。このようなファン下側半分から排出されてヒートシンク５を流れる冷却風とファン上側半分から排出されて拡張カード８に導入される冷却風の空気力学的条件のため、プレートフィン５２の後端から排出されるＣＰＵ４の発熱によって高温化した冷却風が、フィン後端よりも前方側（つまり、拡張カード８の冷却風導入部側）に回り込むことはない。つまり、本実施形態によると、拡張カード８の冷却風導入部の全圧がヒートシンク５後方よりも高い状態であることを保証することが出来る。その結果、ヒートシンク５を通って高温化した冷却風が拡張カード８の冷却風導入部に回り込むことを防止することが出来る。
Here, as shown in FIG. 5, the total pressure (P−ΔP) of the cooling air flowing between the
以上のように、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０は、ヒートシンク５と、中継基板７と、拡張カード８と、を有している。また、拡張カード８は、冷却風導入部がヒートシンク５の後端位置よりも前方に来るように、中継基板７を介してシステムボード２に接続されている。このような構成のため、拡張カード８の冷却風導入部にはヒートシンク５のプレートフィン５２間を流通した高温冷却風が混じることはない。そのため、拡張カード８の冷却風導入部の雰囲気温度はＨＤＤ等の記憶装置の排熱影響をわずかに受けるものの、装置の設置環境温度から大きく上昇することはない。その結果、より低い温度の冷却風を拡張カード８に供給することが可能となる。これにより、拡張カード８への流入空気温度に通常よりも厳しい要件が設定されているようなハイエンドの拡張カード８であっても、問題なく搭載することが可能となる。また、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０によると、ＣＰＵ４やメモリモジュールの搭載可能数などを抑制することなく、上記効果を実現できる。つまり、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０によると、ＣＰＵ４やメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カードを効率的に冷却することが出来る。
As described above, the rack mount server 10 according to this embodiment includes the heat sink 5, the
また、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０によると、拡張カード８に導入される冷却風はＣＰＵ４がいかなる発熱状態であろうとも、その排熱影響を受けないことが保証される。その結果、装置の設置環境温度のみをパラメータとして、拡張カード８の冷却に必要とされる最低限のファン回転数を算定することが可能となる。従って、あらかじめ実機評価などの手段で必要最低限のファン回転数を環境温度ごとに求めておき、環境温度センサの値に応じてファン回転数が変化するように制御用ＩＣを設定しておけば、適切なファン回転数による適切な制御を行うことが可能となる。その結果、拡張カード８を適切に冷却するための回転数を容易に設定することが可能となる。
Further, according to the rack mount server 10 in this embodiment, it is ensured that the cooling air introduced into the
また、本実施形態におけるラックマウント型サーバ１０は、バッフル６を有している。このような構成のため、軸流ファン３により生じた冷却風をシステムボード２側へと絞りこむことが出来る。その結果、軸流ファン３により生じた冷却風の一部を用いて、ＣＰＵ４やヒートシンク５を効率的に冷却することが可能となる。
Further, the rack mount server 10 in the present embodiment has a
なお、本実施形態においては、ラックマウント型サーバ１０の高さは、２ラックユニットである３．５インチ（約９０ｍｍ）とした。しかしながら、ラックマウント型サーバ１０は、３ラックユニット以上の高さを有しても構わない。また、ラックマウント型サーバ１０が３ラックユニット以上の高さを有する場合、ヒートシンク５の高さや接続する拡張カード８の種類や数などは、ラックマウント型サーバ１０の高さに応じて適宜調整して構わない。
In the present embodiment, the height of the rack mount server 10 is set to 3.5 inches (about 90 mm) which is a two rack unit. However, the rack mount server 10 may have a height of three rack units or more. When the rack mount server 10 has a height of 3 rack units or more, the height of the heat sink 5 and the type and number of
また、本実施形態においては、側壁部６１の前方側の高さは軸流ファン３の高さの半分程度であるとした。しかしながら、側壁部６１の前方側の高さは、ＣＰＵ４や拡張カード８の冷却必要性などに応じて調整しても構わない。つまり、側壁部６１の前方側の高さは、必ずしも軸流ファン３の高さの半分程度でなくても構わない。
In the present embodiment, the height of the front side of the
また、ラックマウント型サーバ１０は、上述した構成に加えて、ヒートシンク５の後端からの冷却風の排気を阻害する邪魔板９を有することが出来る。 In addition to the above-described configuration, the rack mount server 10 can include a baffle plate 9 that inhibits cooling air from being exhausted from the rear end of the heat sink 5.
図６は、ヒートシンク５の後端に邪魔板９を装着した際の様子の一例を示している。図６で示すように、邪魔板９は、Ｌ字型の板材であり、ヒートシンク５の後端上方側に装着される。邪魔板９は、ヒートシンク５の後端に形成された冷却風の排出口の上側一部を塞ぐことで、ヒートシンク５の後端からの冷却風の排気を阻害する。 FIG. 6 shows an example of a state when the baffle plate 9 is attached to the rear end of the heat sink 5. As shown in FIG. 6, the baffle plate 9 is an L-shaped plate material and is mounted on the upper side of the rear end of the heat sink 5. The baffle plate 9 blocks exhaust air from the rear end of the heat sink 5 by blocking a part of the upper side of the cooling air discharge port formed at the rear end of the heat sink 5.
例えば、装置のマイナーモデルチェンジなどで、基本的な冷却設計が完了しており、大幅な変更ができない（バッフル６の形状変更不可）ものとする。また、このような状況にも関わらず、より風量の大きな冷却風を要求する拡張カード８を搭載することになった状況において、ＣＰＵ４の冷却には余裕があるとする。このような場合、ヒートシンク５を流通する冷却風量を減らして、逆に拡張カード８の側の冷却風量は増加させるようにバランスを調整したい。このバランス調整を、邪魔板９を導入することで実現することが出来る。つまり、邪魔板９を追加すると、冷却風の流れが邪魔板９で阻害されるため、ヒートシンク５を流通する冷却風量を減らすことができ、拡張カード８の側を流通する冷却風量を増やすことが出来る。換言すると、邪魔板９を用いることで、最低限の部材追加で、従来の部品形状を変更することなく、ヒートシンク５を流通する冷却風量と拡張カード８側を流通する冷却風量の分割バランスを調整することが出来る。
For example, it is assumed that the basic cooling design has been completed due to a minor model change of the apparatus and the like, and a large change cannot be made (the shape of the
なお、図６では、２台のヒートシンク５に対して一つの邪魔板９を装着した場合について例示している。しかしながら、邪魔板９は、ヒートシンク５ごとに装着しても構わない。また、冷却風の排気を阻害可能であれば、邪魔板９は、例えば、ヒートシンク５の後端下方側に装着される（例えば、ヒートシンク５の後端でシステムボード２に装着される）板状の部材などであっても構わない。
FIG. 6 illustrates the case where one baffle plate 9 is attached to two heat sinks 5. However, the baffle plate 9 may be attached to each heat sink 5. Further, if the cooling air can be inhibited from being exhausted, the baffle plate 9 is, for example, a plate shape that is mounted on the lower side of the rear end of the heat sink 5 (for example, mounted on the
［第２の実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、サーバ装置１００の構成の概要について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, an outline of the configuration of the
図７は、サーバ装置１００の構成の一例を示す模式断面図である。図７を参照すると、サーバ装置１００は、ヒートシンク１０１と、拡張カード１０２と、を有している。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the
ヒートシンク１０１は、ＣＰＵ上に配置される。また、拡張カード１０２は、サーバの機能を拡張させる。
The
また、本実施形態の場合、図７で示すように、拡張カード１０２とヒートシンク１０１とは、拡張カード１０２の冷却風導入口１０２１がヒートシンク１０１の上部に位置するよう配置されている。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
このように、本実施形態におけるサーバ装置１００は、ヒートシンク１０１と拡張カード１０２とを有している。また、拡張カード１０２とヒートシンク１０１とは、拡張カード１０２の冷却風導入口１０２１がヒートシンク１０１の上部に位置するよう配置されている。このような構成によると、ヒートシンク１０１の間を流れた冷却風が拡張カード１０２の冷却風導入口１０２１の側へ流れることを抑止することが出来る。その結果、より低い温度の冷却風を拡張カード１０２に供給することが可能となり、より効率的に拡張カード１０２を冷却することが可能となる。また、上述した構成によると、拡張カード１０２に対する冷却風の流路を確保するために、ＣＰＵの搭載箇所などを制限する必要はない。そのため、上述した構成によると、ＣＰＵやメモリモジュールなどに対する影響を抑制しつつ、拡張カード１０２を効率的に冷却することが出来る。
As described above, the
また、上述したサーバ装置１００により実行される冷却方法は、ＣＰＵ上に配置されたヒートシンク１０１と、サーバの機能を拡張させる拡張カード１０２と、を有するサーバ装置により行われる冷却方法であって、拡張カード１０２の冷却風導入口１０２１がヒートシンク１０１の上部に位置するよう拡張カード１０２とヒートシンク１０１とを配置し、ファンにより生じた冷却風をヒートシンク１０１と拡張カード１０２の冷却風導入口１０２１とに対して送風する、という方法である。
The above-described cooling method executed by the
上述した構成を有する冷却方法の発明であっても、上記サーバ装置１００と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。
Even the invention of the cooling method having the above-described configuration can achieve the above-described object of the present invention because it has the same operation as the
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるサーバ装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
<Appendix>
Part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes. The outline of the server device and the like in the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following configuration.
（付記１）
ＣＰＵ上に配置されたヒートシンクと、
サーバの機能を拡張させる拡張カードと、
を有し、
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置した
サーバ装置。
（付記２）
付記１に記載のサーバ装置であって、
ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクの側と前記拡張カードの側とに分離するバッフルを有する
サーバ装置。
（付記３）
付記２に記載のサーバ装置であって、
前記バッフルは、前記ファンにより生じた冷却風を上方側の冷却風と下方側の冷却風とに分離し、
下方側の冷却風により前記ヒートシンクを冷却し、上方側の冷却風により前記拡張カードを冷却するよう、前記ヒートシンクと前記拡張カードとを配置した
サーバ装置。
（付記４）
付記２または付記３に記載のサーバ装置であって、
前記バッフルは、前記ファンの高さの半分の冷却風を、前記ＣＰＵを搭載するシステムボード側に絞る
サーバ装置。
（付記５）
付記１から付記４までのいずれか１項に記載のサーバ装置であって、
前記拡張カードは、中継基板を介して前記ＣＰＵを搭載するシステムボードと接続されることで、前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記システムボードに接続されている
サーバ装置。
（付記６）
付記１から付記５までのいずれか１項に記載のサーバ装置であって、
前記ヒートシンクは、前記ＣＰＵ側である授熱部とは反対側に天板を有している
サーバ装置。
（付記７）
付記１から付記６までのいずれか１項に記載のサーバ装置であって、
サーバ装置の後方の面から前記ヒートシンクの後端までの距離が１９０ｍｍ以下である
サーバ装置。
（付記８）
付記１から付記７までのいずれか１項に記載のサーバ装置であって、
前記ヒートシンクの後端には、冷却風の排気を阻害する邪魔板が装着されている
サーバ装置。
（付記８−１）
付記８に記載のサーバ装置であって、
前記邪魔板は、前記ヒートシンクの後端上方側に装着されたＬ字型の板材である
サーバ装置。
（付記９）
付記１から付記８までのいずれか１項に記載のサーバ装置であって、
サーバ装置は、２ラックユニットのラックマウント型サーバであり、
前記ヒートシンクは、１ラックユニット用の高さを有している
サーバ装置。
（付記１０）
ＣＰＵ上に配置されたヒートシンクと、サーバの機能を拡張させる拡張カードと、を有するサーバ装置により行われる冷却方法であって、
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置し、
ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクと前記拡張カードの前記冷却風導入口とに対して送風する
冷却方法。
（付記１０−１）
付記１０に記載の冷却方法であって、
バッフルにより、ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクの側と前記拡張カードの側とに分離する
冷却方法。
(Appendix 1)
A heat sink disposed on the CPU;
An expansion card that expands the functionality of the server;
Have
The server apparatus which has arrange | positioned the said expansion card and the said heat sink so that the cooling air inlet of the said expansion card may be located in the upper part of the said heat sink.
(Appendix 2)
The server device according to attachment 1, wherein
A server device having a baffle that separates cooling air generated by a fan into the heat sink side and the expansion card side.
(Appendix 3)
The server device according to
The baffle separates the cooling air generated by the fan into an upper cooling air and a lower cooling air,
A server device in which the heat sink and the expansion card are arranged so that the heat sink is cooled by cooling air on the lower side and the expansion card is cooled by cooling air on the upper side.
(Appendix 4)
The server device according to
The baffle is a server device that squeezes cooling air half the height of the fan toward the system board on which the CPU is mounted.
(Appendix 5)
The server device according to any one of appendix 1 to appendix 4,
The expansion card is connected to a system board on which the CPU is mounted via a relay board, so that the cooling card inlet of the expansion card is connected to the system board so as to be positioned above the heat sink. apparatus.
(Appendix 6)
The server device according to any one of appendix 1 to appendix 5,
The server device, wherein the heat sink has a top plate on a side opposite to the heat transfer portion on the CPU side.
(Appendix 7)
The server device according to any one of appendix 1 to
A server device, wherein a distance from a rear surface of the server device to a rear end of the heat sink is 190 mm or less.
(Appendix 8)
The server device according to any one of appendix 1 to
A server device in which a baffle plate that inhibits cooling air from being exhausted is attached to a rear end of the heat sink.
(Appendix 8-1)
The server device according to
The server device is a server device in which the baffle plate is an L-shaped plate member mounted on the upper side of the rear end of the heat sink.
(Appendix 9)
The server device according to any one of appendix 1 to
The server device is a two-rack unit rack-mount server,
The server device, wherein the heat sink has a height for one rack unit.
(Appendix 10)
A cooling method performed by a server device having a heat sink disposed on a CPU and an expansion card for expanding the function of the server,
The expansion card and the heat sink are arranged so that the cooling air inlet of the expansion card is located above the heat sink,
A cooling method in which cooling air generated by a fan is blown to the heat sink and the cooling air inlet of the expansion card.
(Appendix 10-1)
The cooling method according to appendix 10, wherein
A cooling method in which cooling air generated by a fan is separated into a heat sink side and an expansion card side by baffles.
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
１０ ラックマウント型サーバ
１ ラックサーバ筐体
２ システムボード
３ 軸流ファン
４ ＣＰＵ
４１ 放熱グリス
５ ヒートシンク
５１ 授熱部
５２ プレートフィン
５３ 天板
６ バッフル
６１ 側壁部
６２ 上側板
７ 中継基板
７１ コネクタ
７２ カードエッジコネクタ
８ 拡張カード
９ 邪魔板
１００ サーバ装置
１０１ ヒートシンク
１０２ 拡張カード
１０２１ 冷却風導入口
10 Rack mount server 1
41 Heat dissipation grease 5
Claims (9)
サーバの機能を拡張させる拡張カードと、
を有し、
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置し、
サーバ装置は、２ラックユニットのラックマウント型サーバであり、
前記ヒートシンクは、１ラックユニット用の高さを有している
サーバ装置。 A heat sink placed on top of the CPU;
An expansion card that expands the functionality of the server;
Have
The expansion card and the heat sink are arranged so that the cooling air inlet of the expansion card is located above the heat sink ,
The server device is a two-rack unit rack-mount server,
The server device in which the heat sink has a height for one rack unit .
ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクの側と前記拡張カードの側とに分離するバッフルを有する
サーバ装置。 The server device according to claim 1,
A server device having a baffle that separates cooling air generated by a fan into the heat sink side and the expansion card side.
前記バッフルは、前記ファンにより生じた冷却風を上方側の冷却風と下方側の冷却風とに分離し、
下方側の冷却風により前記ヒートシンクを冷却し、上方側の冷却風により前記拡張カードを冷却するよう、前記ヒートシンクと前記拡張カードとを配置した
サーバ装置。 The server device according to claim 2,
The baffle separates the cooling air generated by the fan into an upper cooling air and a lower cooling air,
A server device in which the heat sink and the expansion card are arranged so that the heat sink is cooled by cooling air on the lower side and the expansion card is cooled by cooling air on the upper side.
前記バッフルは、前記ファンの高さの半分の冷却風を、前記ＣＰＵを搭載するシステムボード側に絞る
サーバ装置。 The server device according to claim 2 or claim 3, wherein
The baffle is a server device that squeezes cooling air half the height of the fan toward the system board on which the CPU is mounted.
前記拡張カードは、中継基板を介して前記ＣＰＵを搭載するシステムボードと接続されることで、前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記システムボードに接続されている
サーバ装置。 The server device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The expansion card is connected to a system board on which the CPU is mounted via a relay board, so that the cooling card inlet of the expansion card is connected to the system board so as to be positioned above the heat sink. apparatus.
前記ヒートシンクは、前記ＣＰＵ側である授熱部とは反対側に天板を有している
サーバ装置。 The server device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
The server device, wherein the heat sink has a top plate on a side opposite to the heat transfer portion on the CPU side.
サーバ装置の後方の面から前記ヒートシンクの後端までの距離が１９０ｍｍ以下である
サーバ装置。 The server device according to any one of claims 1 to 6, wherein
A server device, wherein a distance from a rear surface of the server device to a rear end of the heat sink is 190 mm or less.
前記ヒートシンクの後端には、冷却風の排気を阻害する邪魔板が装着されている
サーバ装置。 The server device according to any one of claims 1 to 7,
A server device in which a baffle plate that inhibits cooling air from being exhausted is attached to a rear end of the heat sink.
前記拡張カードの冷却風導入口が前記ヒートシンクの上部に位置するよう前記拡張カードと前記ヒートシンクとを配置し、
ファンにより生じた冷却風を前記ヒートシンクと前記拡張カードの前記冷却風導入口とに対して送風し、
サーバ装置は、２ラックユニットのラックマウント型サーバであり、
前記ヒートシンクは、１ラックユニット用の高さを有している
冷却方法。 A cooling method performed by a server device having a heat sink disposed on a CPU and an expansion card for expanding the function of the server,
The expansion card and the heat sink are arranged so that the cooling air inlet of the expansion card is located above the heat sink,
The cooling air generated by the fan is blown to the heat sink and the cooling air inlet of the expansion card ,
The server device is a two-rack unit rack-mount server,
The cooling method , wherein the heat sink has a height for one rack unit .
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