WO2010010617A1 - 情報処理装置システムおよびその制御方法 - Google Patents

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WO2010010617A1
WO2010010617A1 PCT/JP2008/063202 JP2008063202W WO2010010617A1 WO 2010010617 A1 WO2010010617 A1 WO 2010010617A1 JP 2008063202 W JP2008063202 W JP 2008063202W WO 2010010617 A1 WO2010010617 A1 WO 2010010617A1
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WO
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information processing
processing apparatus
temperature
refrigerant
cooling medium
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Application number
PCT/JP2008/063202
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English (en)
French (fr)
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鈴木 正博
忠士 勝井
潤一 石峰
雄次 大庭
小夜子 池田
郁朗 永松
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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Priority to JP2010521560A priority patent/JP4973782B2/ja
Priority to EP08791459A priority patent/EP2322865A1/en
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Priority to US13/012,418 priority patent/US20120026686A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • G06F1/206Cooling means comprising thermal management
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20836Thermal management, e.g. server temperature control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30Velocity

Definitions

  • the present invention includes at least one information processing apparatus having a blower that generates a flow of a cooling medium that passes from an intake surface to an exhaust surface partitioned by a housing, and an air conditioner that supplies the cooling medium toward the intake surface.
  • the present invention relates to an information processing apparatus system comprising:
  • rack mount servers are widely known.
  • one or more rack mount servers are mounted on one rack.
  • Each rack mount server is equipped with a blower.
  • the blower generates an air flow that flows from the intake surface to the exhaust surface, which is partitioned by the rack mount server housing.
  • Such an air flow prevents a large temperature rise of electronic components such as the CPU and controller in the housing.
  • An air conditioner that is, an air conditioner is installed in the room.
  • the air conditioner supplies cold air toward the intake surface of each rack mount server.
  • sufficient cooling air cannot always be supplied to individual rack mount servers. So-called hot spots often occur. As a result, there is a concern about the temperature rise of the electronic component.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an information processing apparatus system capable of reliably cooling the information processing apparatus by the action of the air conditioning apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a control method for such an information processing apparatus system. It is an object of the present invention to provide an information processing apparatus and its cooling method that are greatly useful for realizing such an information processing apparatus system.
  • an information processing apparatus system includes: one or more information processing apparatuses that measure a flow rate of a cooling medium passing from a refrigerant inflow surface partitioned into a casing to a refrigerant outflow surface; A cooling device that forms a circulation path of the cooling medium toward the refrigerant inflow surface and adjusts a discharge amount of the cooling medium based on the flow rate.
  • the cooling medium can be reliably supplied to the information processing apparatus without excess or deficiency.
  • the information processing apparatus can be reliably cooled.
  • the control method of the information processing apparatus system includes a step of measuring a flow rate of a cooling medium passing from a refrigerant inflow surface partitioned into a housing of each information processing device to a refrigerant outflow surface in one or more information processing devices, and the flow rate And a step of controlling a discharge amount of a cooling device that forms a circulation path of the cooling medium from the refrigerant outflow surface toward the refrigerant inflow surface.
  • the information processing apparatus includes a casing that accommodates an object to be cooled, an inflow temperature measurement unit that measures the temperature of a cooling medium flowing from the refrigerant inflow surface of the casing, and a casing.
  • An outflow temperature measurement unit for measuring the temperature of the cooling medium flowing out from the refrigerant outflow surface
  • a power consumption measurement unit for measuring power consumption of the object to be cooled
  • a control unit that calculates a flow rate of the cooling medium passing from the refrigerant inflow surface to the refrigerant outflow surface based on the temperature measured by the unit and the power consumption measured by the power consumption measurement unit.
  • a method for cooling an information processing apparatus includes a step of measuring a temperature of a cooling medium flowing from a refrigerant inflow surface of a housing that houses a cooling object, and a step of measuring the temperature of a cooling medium flowing out from a refrigerant outflow surface of the housing And the step of measuring the power consumption of the cooling object, the temperature measured by the inflow temperature measurement unit, the temperature measured by the outflow temperature measurement unit, and the power consumption measured by the power consumption measurement unit And a step of calculating a flow rate of the cooling medium passing from the refrigerant inflow surface to the refrigerant outflow surface.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing an overall configuration of an information processing apparatus system according to a first embodiment. It is an expansion perspective view showing roughly the structure of a rack mount type server. It is a block diagram which shows roughly the control system of information processing apparatus system. 1 is an overall view of an information processing apparatus system showing a flow of air. It is a conceptual diagram which shows roughly the structure of the rack mount server which concerns on another specific example. It is a conceptual diagram which shows roughly the structure of the rack mount server which concerns on another specific example. It is a conceptual diagram which shows roughly the structure of the rack mount server concerning another specific example. It is a conceptual diagram which shows roughly the structure of the rack mount server concerning another specific example. It is a conceptual diagram which shows roughly the structure of the rack mount server concerning another specific example. It is a conceptual diagram which shows roughly the whole structure of the information processing apparatus system which concerns on 2nd Embodiment. It is an expansion perspective view which shows the structure of a blade server roughly. It is a block diagram which shows roughly the control system of information processing apparatus system.
  • FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an information processing apparatus system 11 according to the first embodiment.
  • the information processing apparatus system 11 includes one or more information processing apparatuses, that is, rack mount servers 12.
  • the rack mount server 12 includes a housing 13.
  • the housing 13 defines a cavity extending from the front opening 15 toward the rear opening 16 on the rectangular bottom plate 14.
  • the cavity is composed of a rectangular parallelepiped space.
  • the bottom plate 14 partitions the bottom surface of the rectangular parallelepiped space.
  • the front opening 15 defines the front surface of the rectangular parallelepiped space.
  • the opening 15 corresponds to a refrigerant inflow surface, that is, an intake surface.
  • the rear opening 16 defines the rear surface of the rectangular parallelepiped space.
  • the opening 16 corresponds to a refrigerant outflow surface, that is, an exhaust surface.
  • a pair of side surfaces of the rectangular parallelepiped space are partitioned by side plates 17.
  • the side plates 17 spread from the front opening 15 to the rear opening 16 while facing each other.
  • the lower end of the side plate 17 is coupled to the bottom plate 14.
  • the ceiling surface of the rectangular parallelepiped space is partitioned by a ceiling plate 18.
  • the ceiling plate 18 extends from the front opening 15 to the rear opening 16 while facing the bottom plate 14.
  • the cooling refrigerant that is, air flows into the housing 13 from the opening 15 on the front side.
  • the air flows out from the rear opening 16.
  • the rack mount server 12 is mounted on a rack 21.
  • the rack 21 defines a front opening 22 and a back opening 23.
  • the front opening 15 is directed to the front opening 22 of the rack 21.
  • the rear opening 16 is directed to the rear opening 23 of the rack 21.
  • the front opening 22 and the rear opening 23 are partitioned by a ceiling panel 24 of the rack 21, a pair of left and right side panels 25 and a bottom panel 26
  • the information processing device system 11 includes a cooling device, that is, an air conditioning device, a so-called air conditioner 29.
  • An air inlet 31 is formed in front of the air conditioner 29.
  • the air inlet 31 of the air conditioner 29 is opposed to the rear opening 23 of the rack 21.
  • a predetermined interval is secured between the front surface of the air conditioner 29 and the rear surface of the rack 21.
  • An exhaust port 32 is formed on the back surface of the air conditioner 29. Air is taken into the air conditioner 29 from the intake port 31 and discharged from the exhaust port 32.
  • each rack mount server 12 the front opening 15 is sealed with a front panel 33.
  • the rear opening 16 is sealed with a rear panel 34.
  • a lattice window 35 for intake and exhaust is defined in the front panel 33 and the rear panel 34.
  • a rectangular parallelepiped first space 37 is partitioned adjacent to the front opening 15.
  • a second space 38 is defined in the rectangular parallelepiped space 36 adjacent to the rear opening 16.
  • a third space 39 is formed between the first space 37 and the second space 38.
  • the third space 39 is sandwiched between the first space 37 and the second space 38. That is, the rectangular parallelepiped space 36 is sorted into the first space 37, the third space 39, and the second space 38 in order from the front surface.
  • the first space 37 accommodates relatively short electronic components.
  • electronic components include, for example, a CPU chip package 41 and a controller chip package 42.
  • the CPU chip package 41 and the controller chip package 42 are mounted on a printed wiring board.
  • the printed wiring board extends along a horizontal plane.
  • the mother board is configured.
  • the CPU chip package 41 and the controller chip package 42 include a heat sink, for example.
  • the heat sink includes a plurality of cooling fins.
  • the individual cooling fins extend, for example, parallel to the side surface of the rectangular parallelepiped space 36.
  • the second space 38 accommodates, for example, a memory module group 43, a PCI card group 44, and a hard disk drive (HDD).
  • the motherboard and HDD generate heat during operation.
  • a fan unit 47 is disposed in the third space 39.
  • the fan unit 47 partitions the first space 37 and the second space 38.
  • the fan unit 47 includes a plurality of axial flow fans 48.
  • the individual axial flow fans 48 rotate the blades around a rotation axis 49 extending parallel to the bottom surface of the rectangular parallelepiped space 36.
  • two axial flow fans 48, 48 are arranged in three rows before and after having a coaxial rotating shaft 49.
  • a total of six axial flow fans 48 are interconnected. An air flow is caused from the first space 37 toward the second space 38 according to the rotation of the blades.
  • the inflow side temperature sensor 51 and the outflow side temperature sensor 52 are installed in the housing 13 of the rack mount server 12.
  • the inflow side temperature sensor 51 is disposed in the front opening 15, that is, the intake surface.
  • the inflow side temperature sensor 51 measures the temperature of air flowing from the front opening 15, that is, the intake air temperature.
  • the temperature sensor 51 provides an inflow temperature measuring unit.
  • the outflow side temperature sensor 52 is disposed on the rear opening 16, that is, the exhaust surface.
  • the outflow temperature sensor 52 measures the temperature of the air flowing out from the rear opening 16, that is, the exhaust temperature.
  • the temperature sensor 52 provides an outflow temperature measurement unit.
  • FIG. 3 shows a control system of the information processing apparatus system 11.
  • Each rack mount server 12 includes a control unit or controller 53.
  • the controller 53 is connected to the inflow side temperature sensor 51 and the outflow side temperature sensor 52 described above.
  • An intake air temperature signal and an exhaust gas temperature signal are supplied to the controller 53 from the inflow side temperature sensor 51 and the outflow side temperature sensor 52.
  • the intake air temperature signal specifies the intake air temperature.
  • the exhaust temperature signal specifies the exhaust temperature.
  • a power consumption measuring unit 54 is connected to the controller 53.
  • the power consumption measuring unit 54 measures power consumption for each individual electronic component or for the entire server.
  • the power consumption measuring unit 54 supplies a power consumption amount signal to the controller 53.
  • the power consumption signal specifies the power consumption.
  • the calorific value of the electronic component or server can be calculated based on the power consumption.
  • An air volume calculation unit 55 is established in the controller 53.
  • the air volume calculation unit 55 is supplied with an intake air temperature signal, an exhaust gas temperature signal, and a power consumption signal.
  • the air volume calculation unit 55 calculates the heat generation amount of the electronic component based on the power consumption.
  • the air volume calculation unit 55 calculates the air flow rate U according to the following equation based on the intake air temperature T in , the exhaust gas temperature T out , the heat generation amount P, the air density ⁇ , and the specific heat Cp.
  • the air volume calculation unit 55 outputs an air volume information signal.
  • the flow rate (volume per unit time) U is specified by the air volume information signal.
  • the air volume calculation unit 55 refers to the mounting position and mounting number of heat-generating components such as a CPU chip package and HDD, and the mounting position and mounting number of option boards when calculating the air volume. Such information may be stored in a memory incorporated in the controller 53, for example.
  • One rack mount server 12 is designated as the control server 56. Another rack mount server 12 is connected to the control server 56. For such connection, for example, a LAN (local communication network) interface 57 is used.
  • An air volume totaling unit 58 is established in the controller 53 of the control server 56.
  • An air volume information signal is supplied to the air volume totaling unit 58 from each rack mount server 12. The air volume totaling unit 58 totals the air volume of the entire rack 21 based on the air volume information signal.
  • a discharge amount calculation unit 59 is established in the controller 53 of the control server 56.
  • the discharge amount calculation unit 59 calculates the discharge amount of the air conditioner 29 based on the total air volume. This discharge amount corresponds to the flow rate of cold air discharged from the exhaust port 31 of the air conditioner 29.
  • the discharge amount calculation unit 59 generates a control signal based on the calculated discharge amount. The discharge amount is specified by the control signal.
  • the discharge amount is set to about 1.1 to 1.2 times the total air volume.
  • the discharge amount calculation unit 59 refers to the model of the air conditioner 29, the type of the rack 21, the distance between the rack 21 and the air conditioner 29, and other environmental information when calculating the discharge amount. Such information may be stored in a memory incorporated in the controller 53, for example.
  • the controller 53 of the control server 56 is connected to the controller 61 of the air conditioner 29.
  • the LAN interface 57 is used.
  • a rotation speed calculation unit 62 is established in the controller 61 of the air conditioner 29.
  • the above-described control signal is supplied to the rotation speed calculation unit 62.
  • the rotation speed calculation unit 62 calculates the rotation speed of each fan 63 based on the discharge amount.
  • the discharge amount of the air conditioner 29 is determined according to the rotational speed of the fan 63.
  • the relationship between the rotation speed of the fan 63 and the flow rate is specified in advance. Such a relationship may be stored in a memory incorporated in the controller 61, for example.
  • the rotation speed calculation unit 62 refers to the model of the air conditioner 29, configuration information such as a filter, and other environmental information when calculating the rotation speed. Such information may be stored in a memory incorporated in the controller 61, for example.
  • a drive signal generator 65 is established in the controller 61 of the air conditioner 29.
  • the drive signal generation unit 65 generates a drive signal based on the rotation number calculated by the rotation number calculation unit 62.
  • the generated drive signals are supplied to the individual fans 63, the fans 63 rotate at a designated rotation speed, that is, a rotation speed.
  • the discharge amount of the air conditioner 29 is managed based on such control of the rotational speed.
  • the flow of the cooling medium or air is generated in the individual rack mount servers 12 from the front opening 15, that is, the intake surface, toward the rear opening 16, that is, the exhaust surface. Is done. Heat is transferred to the air from an object to be cooled, such as a motherboard or HDD. In this way, the motherboard and HDD are cooled by the action of the airflow. The airflow flows out from the rear opening 16.
  • the air thus warmed is taken into the air conditioner 29 from the air inlet 31.
  • the air conditioner 29 cools the air based on, for example, a well-known refrigeration cycle.
  • the cold air is discharged from the exhaust port 32.
  • the air conditioner 29 forms an air circulation path from the rear opening 16 to the front opening 15 of the rack mount server 12.
  • the cool air is supplied to the rack mount server 12 based on the function of the air conditioner 29.
  • the controller 53 controls the air flow rate of the axial flow fan 48 according to the temperature difference between the exhaust temperature and the intake air temperature.
  • the controller 53 increases the rotation speed of the blades around the rotation shaft 49.
  • the controller 53 reduces the rotation speed of the blades around the rotation shaft 49. In this manner, the flow rate of the airflow that blows through the rectangular parallelepiped space 36 in the housing 13 changes for each rack mount server 12.
  • the control server 56 instructs each rack mount server 12 to measure the air volume.
  • Command signals are supplied to the individual rack mount servers 12 via the LAN interface 57.
  • the controller 53 acquires the intake air temperature signal and the exhaust gas temperature signal from the inflow side temperature sensor 51 and the outflow side temperature sensor 52.
  • the controller 53 acquires a power consumption amount signal from the power consumption measurement unit 54.
  • the air volume calculation unit 55 calculates the flow rate of the air flow based on the intake air temperature, the exhaust gas temperature, and the power consumption.
  • the air volume calculation unit 55 outputs an air volume information signal.
  • the air volume information signal is supplied to the control server 56 via the LAN interface 57.
  • the controller 53 of the control server 56 receives air volume information signals from all rack mount servers 12.
  • the air volume totaling unit 58 totals the air volumes of the rack mount servers 12 operating in the entire rack 21.
  • the air volume is totaled.
  • the discharge amount calculation unit 59 calculates the discharge amount of the air conditioner 29 based on the necessary air volume.
  • the required air volume is multiplied by a predetermined coefficient.
  • the predetermined coefficient is set to about 1.1 to 1.2, for example. In this way, the discharge amount is set larger than the required air volume.
  • the discharge amount calculation unit 59 Based on the calculated discharge amount, the discharge amount calculation unit 59 generates a control signal.
  • the generated control signal is output to the air conditioner 29 via the LAN interface 57.
  • the controller 61 of the air conditioner 29 controls the operation of the fan 63 in response to receiving the control signal.
  • the rotation speed calculation unit 62 determines the rotation speed of the fan 63 based on the discharge amount. Based on the rotational speed determined in this way, the drive signal generation unit 65 generates a drive signal.
  • the fan 63 operates at the designated rotational speed.
  • the discharge amount of the air conditioner 29 is controlled.
  • the rack mount server 12 achieves efficient cooling. As a result, power consumption can be reduced.
  • a plurality of inflow side temperature sensors 51 and outflow side temperature sensors 52 may be disposed in the front opening 15 and the rear opening 16. That is, measurement points are set for each arbitrary region in the front opening 15 and the rear opening 16. The air temperature is measured at each measurement point.
  • the intake air temperature signal is output from each inflow side temperature sensor 51.
  • An exhaust gas temperature signal is output from each outflow temperature sensor 52.
  • the output intake air temperature signal and exhaust gas temperature signal are supplied to the controller 53.
  • Air amount calculation unit 55 in the controller 53 sets the intake air temperature T in based on all of the intake air temperature signal in calculating the flow rate. In setting the intake air temperature T in , the air volume calculating unit 55 calculates an average value of temperatures specified by the intake air temperature signal. Similarly, the air volume calculation unit 55 sets the exhaust gas temperature T out based on all the exhaust gas temperature signals when calculating the air volume. In setting the exhaust temperature T out , the air volume calculation unit 55 calculates an average value of the temperatures specified by the exhaust temperature signal. When the accuracy of the intake air temperature and the exhaust gas temperature is increased in this way, the air volume calculation unit 55 can specify the air flow rate U more accurately.
  • a diaphragm 65 can be defined in at least one of the front opening 15 and the rear opening 16.
  • Such a restriction 65 narrows the airflow passage in the rectangular parallelepiped space 36.
  • the temperature of the airflow can be specified more accurately with fewer measurement points.
  • the air volume calculation unit 55 can specify the air flow rate U more accurately.
  • the rack mount server 12 may calculate the air volume based on the rotational speed of the axial flow fan 48.
  • the rotational speed of each axial flow fan 48 is specified.
  • the rotational speed signal is supplied from the axial flow fan 48 to the air volume calculation unit 55.
  • the rotation speed signal specifies the rotation speed of the blade around the rotation shaft 49.
  • the rotational speed signals may be supplied from the individual axial flow fans 48 to the air volume calculation unit 55 as shown in FIG.
  • the rotation speed signal may be supplied from any one of the axial flow fans 48 to the air volume calculation unit 55.
  • a rotational speed sensor such as an encoder may be used for specifying the rotational speed.
  • the rotational speed may be specified based on the voltage value, current value, and pulse width of the drive signal supplied to the axial flow fan 48.
  • the air volume calculation unit 55 calculates the air volume based on the rotation speed signal.
  • the air volume is specified in advance according to the magnitude of the rotational speed. Such a relationship between the rotational speed and the air volume may be stored in a memory incorporated in the controller 53, for example.
  • anemometer 66 may be incorporated in the rack mount server 12.
  • the anemometer 66 may be attached to either the front opening 15 or the rear opening 16, for example.
  • the anemometer 66 measures the speed of airflow, for example.
  • the anemometer 66 generates a wind speed value signal based on the measured value.
  • the wind speed value signal is supplied from the anemometer 66 to the air volume calculation unit 55.
  • the air volume calculation unit 55 identifies the air volume based on the wind speed and the opening area.
  • the opening area may be specified by the front opening 16 and the rear opening 16.
  • the opening area is stored in advance in a memory in the controller 53.
  • a diaphragm 65 be defined in the housing 13 as described above.
  • the anemometer may be disposed at the diaphragm 65.
  • the speed of the airflow can be made uniform over the entire opening area by the action of the restriction 65.
  • FIG. 9 schematically shows the overall configuration of the information processing apparatus system 11a according to the second embodiment.
  • the information processing apparatus system 11 a includes a so-called blade server 71.
  • the blade server 71 includes a housing or chassis 72.
  • the chassis 72 defines a cavity extending from the front opening 73 toward the rear opening 74.
  • the front opening 73 corresponds to a refrigerant inflow surface, that is, an intake surface.
  • the rear opening 74 corresponds to a refrigerant outflow surface, that is, an exhaust surface.
  • the chassis 72 is mounted on the rack 21.
  • the rack 21 defines a front opening 22 and a back opening 23.
  • the front opening 73 is directed to the front opening 22 of the rack 21.
  • the rear opening 74 is directed to the rear opening 23 of the rack 21.
  • the front opening 22 and the rear opening 23 are partitioned by a ceiling panel 24 of the rack 21, a pair of left and right side panels 25 and a bottom panel 26.
  • the same reference numerals are assigned to the same components as those of the information processing apparatus system 11 described above.
  • a single back plate 75 is incorporated in the chassis 72.
  • the back plate 75 rises in the vertical direction.
  • the rectangular parallelepiped space in the chassis 72 is divided into a front space 76 and a rear space 77 by the action of the back plate 75.
  • the server blade 78 In the front space 76, one or more server blades 78, that is, information processing device units are accommodated.
  • the server blade 78 is inserted into the chassis 72 in a vertical posture.
  • Server blade 78 is coupled to the front surface of back plate 75.
  • the rear space 77 accommodates a power supply unit 81, a fan unit 82, and a management blade (not shown).
  • the power supply unit 81, the fan unit 82 and the management blade are coupled to the rear surface of the back plate 75.
  • the power supplied from the power supply unit 81 by the action of the back plate 75 is distributed to the individual server blades 78.
  • the fan unit 82 includes, for example, a plurality of axial flow fans, like the fan unit 47 described above. Each axial flow fan rotates the blades around a rotation axis extending in the front-rear direction along a horizontal plane. In accordance with the rotation of the blades, an air flow is caused from the front opening 73 toward the rear opening 74.
  • each server blade 78 a cavity extending from the front opening 84 toward the rear opening 85 is partitioned into a casing 86.
  • the front side opening 84 is sealed with, for example, a front panel 87.
  • the rear opening 85 is sealed with a back plate 75.
  • the front panel 87 and the back plate 75 are partitioned with a lattice window 88 for intake and exhaust.
  • a so-called motherboard 89 and hard disk drive (HDD) 91 are accommodated in the cavity.
  • an inflow side temperature sensor 92 is installed in the front opening 84.
  • an outflow temperature sensor 93 is installed in the rear opening 85.
  • the inflow side temperature sensor 92 measures the temperature of the air flowing from the front side opening 84, that is, the intake air temperature.
  • the temperature sensor 92 provides an inflow temperature measuring unit.
  • the outflow side temperature sensor 93 measures the temperature of the air flowing out from the rear opening 85, that is, the exhaust temperature.
  • the temperature sensor 93 provides an outflow temperature measurement unit.
  • each server blade 78 includes a control unit, that is, a controller 94.
  • the controller 94 is connected to the inflow side temperature sensor 92 and the outflow side temperature sensor 93 described above.
  • the controller 94 is supplied with an intake air temperature signal and an exhaust gas temperature signal from an inflow side temperature sensor 92 and an outflow side temperature sensor 93.
  • the intake air temperature signal specifies the intake air temperature.
  • the exhaust temperature signal specifies the exhaust temperature.
  • a power consumption measuring unit 95 is connected to the controller 94.
  • the power consumption measuring unit 95 measures the power consumption for each individual electronic component or blade server as described above.
  • the power consumption measuring unit 95 supplies a power consumption amount signal to the controller 94.
  • the power consumption signal specifies the power consumption.
  • the calorific value of the electronic component or blade server can be calculated based on the power consumption.
  • An air volume calculation unit 96 is established in the controller 94.
  • the air volume calculation unit 96 is supplied with an intake air temperature signal, an exhaust gas temperature signal, and a power consumption signal.
  • the air volume calculation unit 96 calculates the heat generation amount of the electronic component based on the power consumption as described above.
  • the air volume calculation unit 96 calculates the air volume in the same manner as described above.
  • An air volume totaling unit 97 is established on the back plate 75.
  • An air volume information signal is supplied to the air volume totaling unit 97 from each server blade 78.
  • the air volume totalizing unit 97 totals the air volume of the entire one blade server 71 based on the air volume information signal.
  • One blade server 71 is designated as the control server 98. Another blade server 71 is connected to the control server 98. For this connection, the LAN interface 57 is used as described above.
  • An air volume information signal is supplied from the air volume totaling section 97 of each blade server 71 to the air volume totaling section 97 of the control server 98.
  • the air volume totaling unit 97 of the control server 98 totals the air volume of the entire rack 21 based on the total air volume information signal supplied from the air volume totaling unit 97.
  • a discharge amount calculation unit 99 is established on the back plate 75 of the control server 98.
  • the discharge amount calculation unit 99 calculates the discharge amount of the air conditioner 29 based on the total air volume as described above.
  • the discharge amount calculation unit 99 generates a control signal based on the calculated discharge amount, similarly to the discharge amount calculation unit 59 described above.
  • the control server 98 back plate 75 is connected to the controller 61 of the air conditioner 29.
  • a cooling medium that is, an air flow is generated in each server blade 78 from the front opening 84, that is, the intake surface, toward the rear opening 85, that is, the exhaust surface. Heat is transmitted to the air from a cooling object such as the motherboard 89 or the HDD 91. In this way, the motherboard 89 and the HDD 91 are cooled by the action of the airflow. The airflow flows out from the rear opening 85.
  • the air thus warmed is taken into the air conditioner 29 from the air inlet 31.
  • the air conditioner 29 cools a cooling medium, that is, air based on, for example, a well-known refrigeration cycle.
  • the cold air is discharged from the exhaust port 32.
  • the air conditioner 29 forms an air circulation path from the rear opening 85 to the front opening 84 of the server blade 78.
  • cool air is supplied to the individual server blades 78 based on the function of the air conditioner 29.
  • the discharge amount of the air conditioner is controlled as described above.

Abstract

 情報処理装置システム(11)は、筐体に区画される冷媒流入面(15)から冷媒流出面(16)に抜ける冷却媒体の流量を測定する1以上の情報処理装置を備える。冷媒流出面(15)から冷媒流入面(16)に向かって冷却媒体の循環経路は形成される。冷却装置(29)は、測定された流量に基づき冷却媒体の排出量を調整する。こういった情報処理装置システムでは、情報処理装置に確実に過不足なく冷却媒体は供給されることができる。情報処理装置は確実に冷却されることができる。

Description

情報処理装置システムおよびその制御方法
 本発明は、筐体に区画される吸気面から排気面に抜ける冷却媒体の流れを生成する送風機を有する1以上の情報処理装置と、前記吸気面に向かって冷却媒体を供給する空気調節装置とを備える情報処理装置システムに関する。
 いわゆるラックマウント型サーバーといった情報処理装置は広く知られる。1つのラックには例えば1台以上のラックマウント型サーバーが搭載される。個々のラックマウント型サーバーには送風機が搭載される。送風機は、ラックマウント型サーバーの筐体に区画される吸気面から排気面に抜ける気流を生成する。こういった気流の働きで筐体内のCPUやコントローラーといった電子部品の大きな温度上昇は回避される。
日本国実開平6-29195号公報 日本国特開2006-64303号公報 日本国特開2003-166729号公報
 データセンター内では1部屋に複数台のラックが収容される。部屋には空気調節装置すなわち空調機が設置される。空調機は個々のラックマウント型サーバーの吸気面に向かって冷気を供給する。しかしながら、こういったデータセンターでは必ずしも個々のラックマウント型サーバーに十分な冷気が供給されることができない。いわゆるホットスポットがしばしば発生してしまう。その結果、電子部品の温度上昇が懸念される。
 本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、空気調節装置の働きで確実に情報処理装置の冷却を実現することができる情報処理装置システムを提供することを目的とする。本発明はそういった情報処理装置システムの制御方法を提供することを目的とする。本発明はそういった情報処理装置システムの実現に大いに役立つ情報処理装置およびその冷却方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、情報処理装置システムは、筐体に区画される冷媒流入面から冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を測定する1以上の情報処理装置と、前記冷媒流出面から前記冷媒流入面に向かって前記冷却媒体の循環経路を形成し、前記流量に基づき冷却媒体の排出量を調整する冷却装置とを備える。
 こういった情報処理装置システムでは、情報処理装置に確実に過不足なく冷却媒体は供給されることができる。情報処理装置は確実に冷却されることができる。
 情報処理装置システムの制御方法は、1以上の情報処理装置で、個々の情報処理装置の筐体に区画される冷媒流入面から冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を測定する工程と、前記流量に基づき、前記冷媒流出面から前記冷媒流入面に向かって前記冷却媒体の循環経路を形成する冷却装置の排出量を制御する工程とを備える。
 こういった情報処理装置システムの実現にあたって、情報処理装置は、冷却対象物を収容する筐体と、筐体の冷媒流入面から流入する冷却媒体の温度を測定する流入温度測定部と、筐体の冷媒流出面から流出する冷却媒体の温度を測定する流出温度測定部と、冷却対象物の消費電力を測定する消費電力測定部と、前記流入温度測定部で測定される温度、前記流出温度測定部で測定される温度、および、前記消費電力測定部で測定される消費電力に基づき、前記冷媒流入面から前記冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を算出する制御部とを備える。
 情報処理装置の冷却方法は、冷却対象物を収容する筐体の冷媒流入面から流入する冷却媒体の温度を測定する工程と、筐体の冷媒流出面から流出する冷却媒体の温度を測定する工程と、冷却対象物の消費電力を測定する工程と、前記流入温度測定部で測定される温度、前記流出温度測定部で測定される温度、および、前記消費電力測定部で測定される消費電力に基づき、前記冷媒流入面から前記冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を算出する工程とを備える。
第1実施形態に係る情報処理装置システムの全体構成を概略的に示す概念図である。 ラックマウント型サーバーの構造を概略的に示す拡大斜視図である。 情報処理装置システムの制御系を概略的に示すブロック図である。 空気の流れを示す情報処理装置システムの全体図である。 他の具体例に係るラックマウント型サーバーの構成を概略的に示す概念図である。 他の具体例に係るラックマウント型サーバーの構成を概略的に示す概念図である。 さらに他の具体例に係るラックマウント型サーバーの構成を概略的に示す概念図である。 さらに他の具体例に係るラックマウント型サーバーの構成を概略的に示す概念図である。 第2実施形態に係る情報処理装置システムの全体構成を概略的に示す概念図である。 ブレードサーバーの構造を概略的に示す拡大斜視図である。 情報処理装置システムの制御系を概略的に示すブロック図である。
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
 図1は第1実施形態に係る情報処理装置システム11の全体構成を概略的に示す。情報処理装置システム11は1台以上の情報処理装置すなわちラックマウント型サーバー12を備える。ラックマウント型サーバー12は筐体13を備える。筐体13は矩形の底板14上に前側の開口15から後側の開口16に向かって延びる空洞を区画する。空洞は直方体空間で構成される。底板14は直方体空間の底面を仕切る。前側の開口15は直方体空間の前面を規定する。この開口15は冷媒流入面すなわち吸気面に相当する。後側の開口16は直方体空間の後面を規定する。この開口16は冷媒流出面すなわち排気面に相当する。直方体空間の1対の側面は側板17で仕切られる。側板17は相互に向き合いつつ前側の開口15から後側の開口16まで広がる。側板17の下端は底板14に結合される。直方体空間の天井面は天井板18で仕切られる。天井板18は底板14に向き合いつつ前側の開口15から後側の開口16まで広がる。後述されるように、前側の開口15から冷却冷媒すなわち空気は筐体13内に流入する。空気は後側の開口16から流出する。ラックマウント型サーバー12はラック21に搭載される。ラック21は正面開口22と背面開口23とを区画する。前側の開口15はラック21の正面開口22に向けられる。後側の開口16はラック21の背面開口23に向けられる。正面開口22および背面開口23はラック21の天井パネル24、左右1対の側面パネル25および底面パネル26で区画される。
 情報処理装置システム11は冷却装置すなわち空気調節装置いわゆる空調機29を備える。空調機29の正面には吸気口31が形成される。空調機29の吸気口31はラック21の背面開口23に向き合わせられる。空調機29の正面とラック21の背面との間には所定の間隔が確保される。空調機29の背面には排気口32が形成される。空気は吸気口31から空調機29内に取り込まれ排気口32から排出される。
 図2に示されるように、個々のラックマウント型サーバー12では前側の開口15はフロントパネル33で封鎖される。後側の開口16はリアパネル34で封鎖される。フロントパネル33やリアパネル34には吸排気用の格子窓35が区画される。
 直方体空間36には前側の開口15に隣接して直方体の第1空間37が区画される。同様に、直方体空間36には後側の開口16に隣接して第2空間38が区画される。第1空間37および第2空間38の間には第3空間39が形成される。第3空間39は第1空間37および第2空間38の間に挟まれる。すなわち、直方体空間36は前面から順番に第1空間37、第3空間39および第2空間38に仕分けされる。
 第1空間37には比較的に背の低い電子部品が収容される。こういった電子部品には例えばCPUチップパッケージ41やコントローラーチップパッケージ42が含まれる。CPUチップパッケージ41やコントローラーチップパッケージ42はプリント配線基板上に実装される。プリント配線基板は水平面に沿って広がる。こうしてマザーボードは構成される。CPUチップパッケージ41やコントローラーチップパッケージ42は例えばヒートシンクを備える。ヒートシンクは例えば複数枚の冷却フィンを備える。個々の冷却フィンは例えば直方体空間36の側面に平行に広がる。第2空間38には例えばメモリモジュール群43やPCIカード群44、ハードディスク駆動装置(HDD)が収容される。マザーボードやHDDは動作中に発熱する。
 第3空間39にはファンユニット47が配置される。ファンユニット47は第1空間37および第2空間38を仕切る。ファンユニット47は複数の軸流れファン48を備える。個々の軸流れファン48は直方体空間36の底面に平行に延びる回転軸49回りで羽根を回転させる。ここでは、同軸の回転軸49を有する前後に2連の軸流れファン48、48が3列に配置される。総計6個の軸流れファン48は相互に連結される。羽根の回転に応じて第1空間37から第2空間38に向かって空気の流れは引き起こされる。
 ラックマウント型サーバー12の筐体13には流入側温度センサー51および流出側温度センサー52が設置される。流入側温度センサー51は前側の開口15すなわち吸気面に配置される。流入側温度センサー51は、前側の開口15から流入する空気の温度すなわち吸気温度を測定する。この温度センサー51は流入温度測定部を提供する。その一方で、流出側温度センサー52は後側の開口16すなわち排気面に配置される。流出側温度センサー52は、後側の開口16から流出する空気の温度すなわち排気温度を測定する。この温度センサー52は流出温度測定部を提供する。
 図3は情報処理装置システム11の制御系を示す。個々のラックマウント型サーバー12は制御部すなわちコントローラー53を備える。コントローラー53には前述の流入側温度センサー51および流出側温度センサー52が接続される。コントローラー53には流入側温度センサー51および流出側温度センサー52から吸気温度信号および排気温度信号が供給される。吸気温度信号は吸気温度を特定する。排気温度信号は排気温度を特定する。
 コントローラー53には消費電力測定部54が接続される。消費電力測定部54は個々の電子部品あるいはサーバー全体ごとに消費電力を測定する。消費電力測定部54はコントローラー53に消費電力量信号を供給する。消費電力量信号は消費電力量を特定する。消費電力量に基づき電子部品あるいはサーバーの発熱量は算出されることができる。
 コントローラー53には風量算出部55が確立される。風量算出部55には吸気温度信号、排気温度信号および消費電力量信号が供給される。風量算出部55は消費電力量に基づき電子部品の発熱量を算出する。風量算出部55は、吸気温度Tin、排気温度Tout、発熱量P、空気密度ρおよび比熱Cpに基づき次式に従って気流の流量Uを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
風量算出部55は風量情報信号を出力する。風量情報信号で流量(単位時間当たりの体積)Uは特定される。風量算出部55は、風量の算出にあたって、CPUチップパッケージやHDDといった発熱部品の搭載位置や搭載数、オプションボードの搭載位置や搭載数を参照する。こういった情報は例えばコントローラー53に組み込まれるメモリーに記憶されればよい。
 1台のラックマウント型サーバー12は制御用サーバー56に指定される。この制御用サーバー56には他のラックマウント型サーバー12が接続される。こういった接続にあたって例えばLAN(構内通信網)インターフェース57が利用される。制御用サーバー56のコントローラー53には風量集計部58が確立される。風量集計部58には、個々のラックマウント型サーバー12から風量情報信号が供給される。風量集計部58は風量情報信号に基づきラック21全体の風量を集計する。
 制御用サーバー56のコントローラー53には排出量算出部59が確立される。排出量算出部59は、集計された風量に基づき空調機29の排出量を算出する。この排出量は、空調機29の排気口31から排出される冷気の流量に相当する。排出量算出部59は算出された排出量に基づき制御信号を生成する。制御信号で排出量は特定される。排出量は、集計された風量の1.1倍~1.2倍程度に設定される。排出量算出部59は、排出量の算出にあたって、空調機29の機種やラック21の種類、ラック21と空調機29との距離、その他の環境情報を参照する。こういった情報は例えばコントローラー53に組み込まれるメモリーに記憶されればよい。
 制御用サーバー56のコントローラー53は空調機29のコントローラー61に接続される。接続にあたって例えばLANインターフェース57は利用される。空調機29のコントローラー61には回転数算出部62が確立される。回転数算出部62には前述の制御信号が供給される。回転数算出部62は排出量に基づき個々のファン63の回転数を算出する。ファン63の回転数に応じて空調機29の排出量は決定される。ファン63の回転数と流量との関係は予め特定される。そういった関係は例えばコントローラー61に組み込まれるメモリーに格納されればよい。回転数算出部62は、回転数の算出にあたって、空調機29の機種や、フィルターといった構成情報、その他の環境情報を参照する。こういった情報は例えばコントローラー61に組み込まれるメモリーに記憶されればよい。
 空調機29のコントローラー61には駆動信号生成部65が確立される。駆動信号生成部65は、回転数算出部62で算出された回転数に基づき駆動信号を生成する。生成された駆動信号が個々のファン63に供給されると、ファン63は指定された回転数すなわち回転速度で回転する。こういった回転速度の制御に基づき空調機29の排出量は管理される。
 図4に示されるように、ファンユニット47が作動すると、個々のラックマウント型サーバー12では前側の開口15すなわち吸気面から後側の開口16すなわち排気面に向かって冷却媒体すなわち空気の流れが生成される。空気にはマザーボードやHDDといった冷却対象物から熱が伝達される。こうして気流の働きでマザーボードやHDDは冷却される。気流は後側の開口16から流出する。
 こうして温められた空気は吸気口31から空調機29に取り込まれる。空調機29は例えば周知の冷凍サイクルに基づき空気を冷却する。冷気は排気口32から排出される。空調機29はラックマウント型サーバー12の後側の開口16から前側の開口15に向かって空気の循環経路を形成する。こうして空調機29の働きに基づきラックマウント型サーバー12には冷気が供給される。
 このとき、個々のラックマウント型サーバー12が作動すると、マザーボードやHDDは発熱する。排気温度は上昇する。排気温度および吸気温度の温度差に応じてコントローラー53は軸流れファン48の送風量を制御する。温度差が増大すると、コントローラー53は回転軸49回りで羽根の回転速度を高める。反対に、温度差が減少すると、コントローラー53は回転軸49回りで羽根の回転速度を緩める。こうして個々のラックマウント型サーバー12ごとに筐体13内の直方体空間36を吹き抜ける気流の流量は変化する。
 ここで、空調機29の排出量の制御方法を簡単に説明する。まず、制御用サーバー56は個々のラックマウント型サーバー12に風量の測定を指示する。LANインターフェース57経由で個々のラックマウント型サーバー12には指令信号が供給される。指令信号の受信に応じてコントローラー53は流入側温度センサー51および流出側温度センサー52から吸気温度信号および排気温度信号を取得する。同時に、コントローラー53は消費電力測定部54から消費電力量信号を取得する。風量算出部55は、前述のように、吸気温度、排気温度および消費電力量に基づき気流の流量を算出する。風量算出部55は風量情報信号を出力する。風量情報信号はLANインターフェース57経由で制御用サーバー56に供給される。
 制御用サーバー56のコントローラー53は全てのラックマウント型サーバー12から風量情報信号を受信する。風量集計部58はラック21全体で稼働中のラックマウント型サーバー12の風量を集計する。風量は総計される。こうしてラック21の必要風量は算出される。排出量算出部59は必要風量に基づき空調機29の排出量を算出する。ここでは、必要風量に所定の係数が掛け合わせられる。所定の係数は例えば1.1~1.2程度に設定される。こうして排出量は必要風量よりも大きく設定される。算出された排出量に基づき排出量算出部59は制御信号を生成する。生成された制御信号はLANインターフェース57経由で空調機29に向けて出力される。
 空調機29のコントローラー61は制御信号の受信に応じてファン63の動作を制御する。回転数算出部62は排出量に基づきファン63の回転数を決定する。こうして決定された回転数に基づき駆動信号生成部65は駆動信号を生成する。ファン63は指定された回転数で動作する。その結果、空調機29の排出量は制御される。こうして個々のラックマウント型サーバー12には過不足なく冷気が供給される。ホットスポットの発生は回避される。ラックマウント型サーバー12では効率的な冷却が実現される。その結果、消費電力は軽減されることができる。
 ラックマウント型サーバー12では、例えば図5に示されるように、前側の開口15や後側の開口16に複数個の流入側温度センサー51や流出側温度センサー52が配置されてもよい。すなわち、前側の開口15や後側の開口16には任意の領域ごとに測定点が設定される。個々の測定点ごとに空気の温度は測定される。個々の流入側温度センサー51から吸気温度信号は出力される。個々の流出温度センサー52から排気温度信号は出力される。出力された吸気温度信号および排気温度信号はコントローラー53に供給される。
 コントローラー53内の風量算出部55は風量の算出にあたって全ての吸気温度信号に基づき吸気温度Tinを設定する。吸気温度Tinの設定にあたって風量算出部55は吸気温度信号で特定される温度の平均値を算出する。同様に、風量算出部55は風量の算出にあたって全ての排気温度信号に基づき排気温度Toutを設定する。排気温度Toutの設定にあたって風量算出部55は排気温度信号で特定される温度の平均値を算出する。こうして吸気温度や排気温度の精度が高められると、風量算出部55はより正確に気流の流量Uを特定することができる。
 その他、ラックマウント型サーバー12では、例えば図6に示されるように、前側の開口15および後側の開口16の少なくともいずれか一方に絞り65が区画されることができる。こういった絞り65は直方体空間36で気流の流通路を狭める。その結果、気流の流通範囲は狭められる。少ない測定点でより正確に気流の温度は特定されることができる。風量算出部55はより正確に気流の流量Uを特定することができる。
 ラックマウント型サーバー12では軸流れファン48の回転数に基づき風量が算出されてもよい。この場合、個々の軸流れファン48の回転数は特定される。軸流れファン48から風量算出部55に回転数信号は供給される。回転数信号は回転軸49回りで羽根の回転数を特定する。個々の軸流れファン48の回転数が個別に制御される場合には、図7に示されるように、個々の軸流れファン48から回転数信号は風量算出部55に供給されればよい。一連の軸流れファン48の回転数が共通に制御される場合には、いずれか1つの軸流れファン48から回転数信号は風量算出部55に供給されればよい。軸流れファン48では回転数の特定にあたって例えばエンコーダーといった回転数センサーが用いられてもよい。こういった回転数センサーに代えて軸流れファン48に供給される駆動信号の電圧値や電流値、パルス幅の大きさに基づき回転数は特定されてもよい。こうして風量算出部55は回転数信号に基づき風量を算出する。個々の軸流れファン48では回転数の大きさに応じて予め風量が特定される。こういった回転数と風量との関係は例えばコントローラー53に組み込まれるメモリーに記憶されればよい。
 その他、例えば図8に示されるように、ラックマウント型サーバー12にはいわゆる風速計66が組み込まれてもよい。風速計66は例えば前側の開口15および後側の開口16のいずれかに取り付けられればよい。風速計66は例えば気流の速さを測定する。風速計66は測定値に基づき風速値信号を生成する。風速値信号は風速計66から風量算出部55に供給される。風量算出部55は、風速および開口面積に基づき風量を特定する。開口面積は前側の開口16や後側の開口16で特定されればよい。開口面積は予めコントローラー53内のメモリーに格納される。風速計の設置にあたって例えば前述と同様に筐体13には絞り65が区画されることが望まれる。風速計は絞り65に配置されればよい。絞り65の働きで気流の速さは開口面積全体にわたって均一化されることができる。
 図9は第2実施形態に係る情報処理装置システム11aの全体構成を概略的に示す。情報処理装置システム11aはいわゆるブレードサーバー71を備える。ブレードサーバー71は筐体すなわちシャーシ72を備える。シャーシ72は前側の開口73から後側の開口74に向かって延びる空洞を区画する。前側の開口73は冷媒流入面すなわち吸気面に相当する。後側の開口74は冷媒流出面すなわち排気面に相当する。シャーシ72はラック21に搭載される。ラック21は正面開口22と背面開口23とを区画する。前側の開口73はラック21の正面開口22に向けられる。後側の開口74はラック21の背面開口23に向けられる。正面開口22および背面開口23はラック21の天井パネル24、左右1対の側パネル25および底面パネル26で区画される。図中、前述の情報処理装置システム11と均等な構成には同一の参照符号が付される。
 シャーシ72には1枚のバックプレート75が組み込まれる。バックプレート75は垂直方向に立ち上がる。バックプレート75の働きでシャーシ72内の直方体空間は前側空間76および後側空間77に二分される。前側空間76には1枚以上のサーバーブレード78すなわち情報処理装置ユニットが収容される。サーバーブレード78は垂直姿勢でシャーシ72に差し込まれる。サーバーブレード78はバックプレート75の前面に結合される。後側空間77には電源ユニット81やファンユニット82、マネージメントブレード(図示されず)が収容される。電源ユニット81、ファンユニット82およびマネージメントブレードはバックプレート75の後面に結合される。バックプレート75の働きで電源ユニット81から供給される電力は個々のサーバーブレード78に分配される。ファンユニット82は前述のファンユニット47と同様に例えば複数台の軸流れファンを備える。個々の軸流れファンは水平面に沿って前後方向に延びる回転軸回りで羽根を回転させる。羽根の回転に応じて前側の開口73から後側の開口74に向かって空気の流れは引き起こされる。
 図10に示されるように、個々のサーバーブレード78では前側開口84から後側開口85に向かって延びる空洞が筐体86に区画される。前側開口84は例えばフロントパネル87で封鎖される。後側開口85はバックプレート75で封鎖される。フロントパネル87やバックプレート75には吸排気用の格子窓88が区画される。空洞内にはいわゆるマザーボード89やハードディスク駆動装置(HDD)91が収容される。
 個々のサーバーブレード78では前側開口84に流入側温度センサー92が設置される。同様に、後側開口85に流出側温度センサー93が設置される。流入側温度センサー92は、前側開口84から流入する空気の温度すなわち吸気温度を測定する。この温度センサー92は流入温度測定部を提供する。流出側温度センサー93は、後側開口85から流出する空気の温度すなわち排気温度を測定する。この温度センサー93は流出温度測定部を提供する。
 図11に示されるように、個々のサーバーブレード78は制御部すなわちコントローラー94を備える。コントローラー94には前述の流入側温度センサー92および流出側温度センサー93が接続される。コントローラー94には流入側温度センサー92および流出側温度センサー93から吸気温度信号および排気温度信号が供給される。吸気温度信号は吸気温度を特定する。排気温度信号は排気温度を特定する。
 コントローラー94には消費電力測定部95が接続される。消費電力測定部95は前述と同様に個々の電子部品あるいはブレードサーバーごとに消費電力を測定する。消費電力測定部95はコントローラー94に消費電力量信号を供給する。消費電力量信号は消費電力量を特定する。消費電力量に基づき電子部品あるいはブレードサーバーの発熱量は算出されることができる。
 コントローラー94には風量算出部96が確立される。風量算出部96には吸気温度信号、排気温度信号および消費電力量信号が供給される。風量算出部96は前述と同様に消費電力量に基づき電子部品の発熱量を算出する。風量算出部96は前述と同様に風量を算出する。
 バックプレート75には風量集計部97が確立される。風量集計部97には、個々のサーバーブレード78から風量情報信号が供給される。風量集計部97は風量情報信号に基づき1ブレードサーバー71全体の風量を集計する。
 1台のブレードサーバー71は制御用サーバー98に指定される。この制御用サーバー98には他のブレードサーバー71が接続される。こういった接続にあたって前述と同様にLANインターフェース57が利用される。制御用サーバー98の風量集計部97には、個々のブレードサーバー71の風量集計部97から風量情報信号が供給される。制御用サーバー98の風量集計部97は風量集計部97から供給される集計風量情報信号に基づきラック21全体の風量を集計する。
 制御用サーバー98のバックプレート75には排出量算出部99が確立される。排出量算出部99は、前述と同様に、集計された風量に基づき空調機29の排出量を算出する。排出量算出部99は、前述の排出量算出部59と同様に、算出された排出量に基づき制御信号を生成する。制御用サーバー98バックプレート75は空調機29のコントローラー61に接続される。
 ファンユニット82が作動すると、個々のサーバーブレード78では前側開口84すなわち吸気面から後側開口85すなわち排気面に向かって冷却媒体すなわち空気の流れが生成される。空気にはマザーボード89やHDD91といった冷却対象物から熱が伝達される。こうして気流の働きでマザーボード89やHDD91は冷却される。気流は後側開口85から流出する。
 こうして温められた空気は吸気口31から空調機29に取り込まれる。空調機29は例えば周知の冷凍サイクルに基づき冷却媒体すなわち空気を冷却する。冷気は排気口32から排出される。空調機29はサーバーブレード78の後側開口85から前側開口84に向かって空気の循環経路を形成する。こうして空調機29の働きに基づき個々のサーバーブレード78には冷気が供給される。このとき、前述と同様に、空調機の排出量は制御される。

Claims (12)

  1. 筐体に区画される冷媒流入面から冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を測定する1以上の情報処理装置と、
    前記冷媒流出面から前記冷媒流入面に向かって前記冷却媒体の循環経路を形成し、前記流量に基づき冷却媒体の排出量を調整する冷却装置と
    を備えることを特徴とする情報処理装置システム。
  2.  請求項1に記載の情報処理装置システムにおいて、前記排出量は前記流量よりも大きく設定されることを特徴とする情報処理装置システム。
  3.  請求項2に記載の情報処理装置システムにおいて、前記情報処理装置から前記流量の測定値を取得し、前記冷却装置の前記排出量を算出し、算出した排出量に基づき前記冷却装置に制御信号を供給する制御用情報処理装置をさらに備えることを特徴とする情報処理装置システム。
  4.  請求項3に記載の情報処理装置システムにおいて、前記1以上の情報処理装置および前記制御用情報処理装置を収容するラックをさらに備えることを特徴とする情報処理装置システム。
  5.  請求項1に記載の情報処理システムにおいて、前記情報処理装置の前記筐体には1台以上の情報処理装置ユニットが収容され、個々の情報処理装置ユニットごとにその筐体を通過する前記冷却媒体の流量は測定されることを特徴とする情報処理装置システム。
  6. 1以上の情報処理装置で、個々の情報処理装置の筐体に区画される冷媒流入面から冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を測定する工程と、
    前記流量に基づき、前記冷媒流出面から前記冷媒流入面に向かって前記冷却媒体の循環経路を形成する冷却装置の排出量を制御する工程と
    を備えることを特徴とする情報処理装置システムの制御方法。
  7.  請求項6に記載の情報処理装置システムの制御方法において、前記排出量は前記流量よりも大きく設定されることを特徴とする情報処理装置システムの制御方法。
  8. 冷却対象物を収容する筐体と、
    筐体の冷媒流入面から流入する冷却媒体の温度を測定する流入温度測定部と、
    筐体の冷媒流出面から流出する冷却媒体の温度を測定する流出温度測定部と、
    冷却対象物の消費電力を測定する消費電力測定部と、
    前記流入温度測定部で測定される温度、前記流出温度測定部で測定される温度、および、前記消費電力測定部で測定される消費電力に基づき、前記冷媒流入面から前記冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を算出する制御部と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  9.  請求項8に記載の情報処理装置において、前記流入温度測定部は、前記冷媒流入面に沿って複数箇所に設置される測定点から、温度を特定する温度情報を取得することを特徴とする情報処理装置。
  10.  請求項8または9に記載の情報処理装置において、前記流出温度測定部は、前記冷媒流出面に沿って複数箇所に設置される測定点から、温度を特定する温度情報を取得することを特徴とする情報処理装置。
  11.  請求項8~10のいずれかに記載の情報処理装置において、前記筐体には、前記冷媒流入面および冷媒流出面で、前記冷媒流入面から前記冷媒流出面に向かう前記冷却媒体の流通路を狭める絞りが区画され、前記測定点は前記絞りに配置されることを特徴とする情報処理装置。
  12. 冷却対象物を収容する筐体の冷媒流入面から流入する冷却媒体の温度を測定する工程と、筐体の冷媒流出面から流出する冷却媒体の温度を測定する工程と、
    冷却対象物の消費電力を測定する工程と、
    前記流入温度測定部で測定される温度、前記流出温度測定部で測定される温度、および、前記消費電力測定部で測定される消費電力に基づき、前記冷媒流入面から前記冷媒流出面に抜ける冷却媒体の流量を算出する工程と
    を備えることを特徴とする情報処理装置の冷却方法。
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