JPH11296488A - 電子機器 - Google Patents

電子機器

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JPH11296488A
JPH11296488A JP10097144A JP9714498A JPH11296488A JP H11296488 A JPH11296488 A JP H11296488A JP 10097144 A JP10097144 A JP 10097144A JP 9714498 A JP9714498 A JP 9714498A JP H11296488 A JPH11296488 A JP H11296488A
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JP
Japan
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cooling
processor
temperature
slave
fans
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Pending
Application number
JP10097144A
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English (en)
Inventor
Shinpei Kuji
真平 久慈
Shigeru Shibukawa
滋 渋川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】上記電子機器において、基板の動作周波数が高
くなるにつれ、それに比例して基板の発熱量が増加し、
基板の冷却に要する冷却ファンの数、および冷却に要す
る消費電力が増加している。 【解決手段】並列プロセッサにより演算処理を行う電子
機器において、基板冷却のための冷却ファンを発熱源の
複数のスレーブプロセッサの灘列方向に設置し、各スレ
ーブプロセッサ近傍な温度を常に監視し、測定温度及び
冷却ファンによる各スレーブプロセッサの最大冷却可能
温度との関係に基づき、各スレーブプロセッサに対する
演算処理量をマスタープロセッサが制御することによ
り、最少数の冷却ファン、最少の消費電力で基板の冷却
を行うことができる。この結果、高信頼なシステムの構
築が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数のプロセッサに
よる並列演算処理部を有し、かつ演算処理中にファンに
よる冷却が必要である電子機器全般に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器において動作中、機器内部のプ
リント基板上の素子の温度が使用条件を超えないために
種々の冷却方式が採用されている。中でも、例えば特開
平8−63237 号公報などに記述されたファンによる空冷
は非常に効果的であり、なおかつ操作性も良好であり、
経済性に優れているという理由から、最も一般的に採用
されている方法である。
【0003】一方、大規模演算を必要とする電子機器に
おいて、演算の高速化のため、複数のプロセッサによる
並列アーキテクチャを採用している電子機器が増加して
いる。図5は当該電子機器の従来の冷却方法を示したも
のである。1が電子機器のマスタープロセッサであり、
2がローカルメモリである。11は第1の演算処理を行
うスレーブプロセッサ、21は第1のスレーブプロセッ
サとマスタープロセッサの共有メモリ、12は第2の演
算処理を行うスレーブプロセッサ、22は第2のスレー
ブプロセッサとマスタープロセッサの共有メモリ、13
は第3の演算処理を行うスレーブプロセッサ、23は第
3のスレーブプロセッサとマスタープロセッサの共有メ
モリ、14は第4の演算処理を行うスレーブプロセッ
サ、24は第4のスレーブプロセッサとマスタープロセ
ッサの共有メモリである。
【0004】また、31は第1のスレーブプロセッサ近
傍の温度を測定する温度センサ、32は第2のスレーブ
プロセッサ近傍の温度を測定する温度センサ、33は第
3のスレーブプロセッサ近傍の温度を測定する温度セン
サ、34は第4のスレーブプロセッサ近傍の温度を測定
する温度センサである。
【0005】さらに、41は第1のスレーブプロセッサ
を冷却するための第1のファン、42は第2のスレーブ
プロセッサを冷却するための第2のファン、43は第3
のスレーブプロセッサを冷却するための第3のファン、
44は第4のスレーブプロセッサを冷却するための第4
のファンである。
【0006】まず第1にスレーブプロセッサ近傍の温度
を、各スレーブプロセッサ近傍に設置した温度センサに
より測定する。次に、温度検出制御部50からファン制
御部60に測定温度データを送り、ファン制御部ではそ
の測定温度データに基づき、各々のプロセッサ冷却のた
めの各冷却ファン41,42,43,44の制御を行
う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記電子機器におい
て、基板の動作周波数が高くなるにつれ、それに比例し
て基板の発熱量が増加している。その結果、基板の冷却
に要する冷却ファンの数、および冷却に要する消費電力
が増加している。さらに、ある冷却ファンが動作不能に
なると、そのファンによって冷却されるプロセッサの動
作が不可能になるという問題がある。
【0008】本発明の目的は、当該電子機器の冷却ファ
ンの数を最小とし、高効率な冷却方法を提供することで
ある。
【0009】さらに、本発明は通常使用する冷却ファン
の動作不能時にも、プロセッサの冷却を行える方法を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】図3に被冷却物と冷却フ
ァンとの距離と冷却可能温度との関係を示す。被冷却物
と冷却ファンとの距離が遠くなるに従い、冷却可能温度
が小さくなる。一方、プロセッサの発熱量と演算処理量
との関係を図4に示す。プロセッサの発熱量は演算処理
量が多くなるに従い増加する。ここにおいて、上記両者
の関係から、冷却ファンに近いプロセッサの演算量を多
くし、冷却ファンから遠いプロセッサの演算量を少なく
することにより、1つの冷却ファンで各プロセッサの冷
却が可能となる。
【0011】本発明は、上記電子機器において、複数の
スレーブプロセッサ各々の近傍に温度センサを設置し、
常に各スレーブプロセッサ近傍の温度を監視し、測定し
た温度があらかじめ設定したスレーブプロセッサの正常
動作温度を超えている場合、マスタープロセッサが該ス
レーブプロセッサの演算処理を、よりファンに近いスレ
ーブプロセッサで行っている演算処理と入れ替え、ある
いは該プロセッサの演算処理量を減ずる等、温度監視に
より各スレーブプロセッサの処理量をコントロールする
ことを特徴としたものである。
【0012】また、本発明はマスタープロセッサを持た
ない並列演算部を有する電子機器において、複数のプロ
セッサ各々の近傍に温度センサを設置し、常に各プロセ
ッサ近傍の温度を監視し、測定した温度があらかじめ設
定したプロセッサの正常動作温度を超えている場合、該
プロセッサ自身が、該プロセッサ自身で行っている演算
処理と、よりファンに近いプロセッサで行っている演算
処理とを交換し、あるいは自身の演算処理量を減ずる
等、温度監視により各プロセッサの処理量をコントロー
ルすることを特徴としたものである。
【0013】さらに本発明は、該冷却装置において直列
に2台以上接続した冷却ファンを使用し、通常使用する
主冷却ファンが動作不能となった場合、別の補助ファン
でプロセッサの冷却が可能であり、またプロセッサの負
荷が増加してプロセッサの温度が大きく上昇した場合に
は、2台以上のファンを同時に動作させ冷却能力を強化
することにより、冷却が可能であることを特徴としたも
のである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図1は本発明の実施例(1)を示す。ま
ず、各温度センサ31,32,33,34により測定し
た各スレーブプロセッサ近傍温度データを、温度検出制
御部50からマスタープロセッサ1に転送する。この温
度検出制御部50は、4箇所の温度センサから得られた
測定データを個々にマスタープロセッサ1に転送する機
能を有する。マスタープロセッサ1は得られた温度デー
タと、予め設定したスレーブプロセッサの正常動作保証
温度とを比較する。ここにおいて、例えば第3のスレー
ブプロセッサ13が正常保証動作温度を超えている場
合、マスタープロセッサ1は第3のスレーブプロセッサ
13の演算処理と、第2のスレーブプロセッサ12の演
算処理を入れ替える。以上のように温度監視により各ス
レーブプロセッサの負荷量をコントロールすることによ
って、各スレーブプロセッサの温度上昇幅を一様にする
ことができ、1台の冷却ファン45により基板の冷却を
行うことが可能となる。
【0015】また、上記電子機器において、マスタープ
ロセッサを持たない場合の実施例を図2に示す。各プロ
セッサ71,72,73,74は自律的に演算処理を行
うものとし、さらに常時プロセッサの内どれか1つがマ
スター権を有するものとする。このマスター権は一定時
間毎に各プロセッサ間を移動し、その移動順は第1のプ
ロセッサ71→第2のプロセッサ72→第3のプロセッ
サ73→第4のプロセッサ74→第1のプロセッサ7
1、以降これを繰り返すものとする。
【0016】今、第2のプロセッサ72にマスター権が
あるものとする。第2のプロセッサ72は第2の温度セ
ンサ32により得た温度データと、予め設定したプロセ
ッサの正常動作保証温度とを比較する。ここにおいて、
該測定温度がプロセッサの正常保証動作温度以下であっ
たならば、マスター権は第3のプロセッサに移動する。
もし、該測定温度がプロセッサの正常保証動作温度以上
であったならば、第2のプロセッサで行っている演算処
理を、第1のプロセッサで行っている演算処理と交換
し、その後マスター権が第2のプロセッサに移動する。
【0017】以上のように温度監視により各プロセッサ
の負荷量をコントロールすることによって、各プロセッ
サの温度上昇を一様にすることができ、1台の冷却冷却
ファン45により基板の冷却を行うことが可能となる。
【0018】さらに、本発明では冷却装置に2台の冷却
ファン45,46を直列に接続したものを使用すること
により、通常は主冷却ファン45のみを使用し、もし主
冷却ファン45が動作不能となった場合に、補助冷却フ
ァン46を使用することにより、基板の冷却動作を維持
しプロセッサの破壊を防ぐことが可能である。
【0019】さらに、本発明では上記同様冷却装置に2
台の冷却ファン45,46を直列に接続したものを使用
することにより、通常は主冷却ファン45のみを使用
し、もしプロセッサの温度上昇幅が大きく、主冷却ファ
ンのみでは該プロセッサを正常動作温度まで冷却するこ
とができないときは、補助冷却ファン46を主冷却ファ
ン45と同時に使用して、冷却能力を強化しプロセッサ
の冷却を行うことも可能である。
【0020】
【発明の効果】並列プロセッサにより演算処理を行う電
子機器において、基板冷却のための冷却ファンを発熱源
の複数のスレーブプロセッサの灘列方向に設置し、各ス
レーブプロセッサ近傍の温度を常に監視し、測定温度及
び冷却ファンによる各スレーブプロセッサの最大冷却可
能温度との関係に基づき、各スレーブプロセッサに対す
る演算処理量をマスタープロセッサが制御することによ
り、最少数の冷却ファン,最少の消費電力で基板の冷却
を行うことができる。この結果、高信頼なシステムの構
築が可能となる。
【0021】また、マスタープロセッサを有さず、並列
プロセッサにより演算処理を行う電子機器において、基
板冷却のための冷却ファンを発熱源の複数のプロセッサ
の直列方向に設置し、各プロセッサ近傍の温度を常に監
視し、測定温度及び冷却ファンによる各プロセッサの最
大冷却可能温度との関係に基づき、各プロセッサに対す
る演算処理量を各プロセッサ自身が相互に制御すること
により、最少数の冷却ファン,最少の消費電力で基板の
冷却を行うことができる。この結果、高信頼なシステム
の構築が可能となる。
【0022】さらに、直列に2台以上接続したファンを
使用することにより、一方のファンが動作不能になった
場合でも、もう一方のファンを動作させることにより、
各プロセッサの破壊を防ぐことができる。
【0023】またさらに、直列に2台接続したファンを
使用することにより、冷却に使用するファンの個数を温
度上昇の大きさに応じて、コントロールすることができ
高信頼,高効率の冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例(1)である電子機器の冷却装
置を説明するブロック図。
【図2】図1の温度監視制御を示すブロック図。
【図3】本発明の被冷却物と冷却ファンとの距離と最大
冷却温度の関係を示す特性図。
【図4】本発明の発熱量と演算処理理の関係を示す特性
図。
【図5】従来の電子機器の冷却装置のブロック図。
【符号の説明】
1…マスタープロセッサ、2…ローカルメモリ、11…
第1のスレーブプロセッサ、12…第2のスレーブプロ
セッサ、13…第3のスレーブプロセッサ、14…第4
のスレーブプロセッサ、21…第1の共有メモリ、22
…第2の共有メモリ、23…第3の共有メモリ、24…
第4の共有メモリ、31…第1の温度センサ、32…第
2の温度センサ、33…第3の温度センサ、34…第4
の温度センサ、41…第1の冷却ファン、42…第2の
冷却ファン、43…第3の冷却ファン、44…第4の冷
却ファン、45…主冷却ファン、46…補助冷却ファ
ン、50…温度検出制御部、60…ファン制御部、71
…第1のプロセッサ、72…第2のプロセッサ、73…
第3のプロセッサ、74…第4のプロセッサ、80…共
有メモリ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のプロセッサ(MPU:Micro Proces
    sing Unit, CPU:Central Processing Unit
    等)を有し、1つのマスタープロセッサが複数のスレー
    ブプロセッサを管理する並列アーキテクチャを採用した
    電子機器において、該演算処理部近傍それぞれに温度検
    出部を有し、当該温度検出部の出力に基づき、マスター
    プロセッサが各スレーブプロセッサの温度上昇に関係す
    る負荷量,負荷の配置等を再構成することにより、各ス
    レーブプロセッサの温度上昇を一様とし、最少数の冷却
    ファンにより効率よく冷却することを特徴とする電子機
    器。
  2. 【請求項2】複数のプロセッサ(MPU:Micro Proces
    sing Unit, CPU:Central Processing Unit
    等)が各々自律的に、演算処理を行う並列アーキテクチ
    ャを採用した電子機器において、該演算処理部近傍それ
    ぞれに温度検出部を有し、当該温度検出部の出力に基づ
    き、各スレーブプロセッサが常に自身以外のスレーブプ
    ロセッサと、温度上昇に関する負荷量を相互にコントロ
    ールし、各スレーブプロセッサの温度上昇を一様とし、
    最少数の冷却ファンにより効率よく冷却することを特徴
    とする電子機器。
  3. 【請求項3】直列に2台またはそれ以上接続した冷却フ
    ァンを有し、通常使用する主冷却ファンが動作不可能と
    なっても、別の補助ファンで冷却が可能であり、またプ
    ロセッサの負荷が増加してプロセッサの温度が大きく上
    昇した場合には、2台以上のファンを同時に動作させ冷
    却能力を強化することにより、冷却が可能であることを
    特徴とする請求項1記載の電子機器。
  4. 【請求項4】直列に2台またはそれ以上接続した冷却フ
    ァンを有し、通常使用する主冷却ファンが動作不可能と
    なっても、別の補助ファンで冷却が可能であり、またプ
    ロセッサの負荷が増加してプロセッサの温度が大きく上
    昇した場合には、2台以上のファンを同時に動作させ冷
    却能力を強化することにより、冷却が可能であることを
    特徴とする請求項2記載の電子機器。
JP10097144A 1998-04-09 1998-04-09 電子機器 Pending JPH11296488A (ja)

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