WO2016051872A1 - ソフトエラー率計算装置およびソフトエラー率監視方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a computing device and information processing technology.
- the present invention also relates to a technique for calculating a soft error rate of an electronic device.
- a neutron soft error refers to a phenomenon in which data held in a memory of a semiconductor device is inverted when a natural neutron beam enters the semiconductor device.
- Various electronic devices such as servers equipped with a plurality of semiconductor devices have increased intermittent failures due to neutron soft errors.
- a system such as a data center, many facilities including various electronic devices are arranged inside a building, and countermeasures against soft errors are urgently needed.
- redundancy system ensures the reliability of electronic devices and systems by not causing failures due to soft errors to surface.
- Soft Error Rate is an index related to soft errors including neutron soft errors. The soft error rate is becoming an important indicator of the reliability of electronic equipment.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-134938
- Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-39453
- Patent Document 1 describes a method of simply summing up soft error rates for each component as a method for verifying the soft error rate of a semiconductor device.
- Patent Document 2 describes that neutrons in a low energy band can be attenuated by concrete or polyethylene.
- Non-patent document 1 JEDEC Standard No. 89A (JESD89A), Measurement and Reporting Alpha of Particle, and Terrestrial Cosmic Ray-Induced Soft Error Errors, Semiconductor Devices, page 69, 2006, JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGYA
- a representative embodiment of the present invention is a soft error rate calculation device that is a calculation device for calculating a soft error rate, and has the following configuration.
- a soft error rate calculation apparatus includes a building data storage unit that stores building data including information on a building structure, and information on a plurality of facilities including an electronic device arranged inside the building.
- the equipment data storage section for storing equipment data the neutron quantity data storage section for storing neutron quantity data at one or more locations in the building structure, the building data, the equipment data, and the neutron quantity data
- the building A soft error rate calculation unit that calculates the soft error rate for each location of equipment placed inside the building, and a rate calculation unit that calculates the rate of increase or decrease of the service fee for each location in the building from the previous term soft error rate
- an output control unit that outputs information including a soft error rate for each location of the facility and the service charge rate to the user.
- a soft error of an electronic device it is possible to calculate a soft error of an electronic device, and to ensure high reliability with a low soft error rate.
- a service fee linked to the soft error rate it is possible to provide a service that meets the needs of users who use the service.
- the value with high reliability can be reflected in the service fee.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a configuration of a soft error rate calculation apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a flowchart of processing of the soft error rate calculation apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a configuration of a soft error rate calculation apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a flowchart of processing of the soft error rate calculation apparatus according to the first embodiment. It is a figure which shows the structural example of the charge data of Embodiment 1.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a screen example of a soft error rate calculation result according to the first embodiment.
- 3 is a diagram illustrating a configuration example of a soft error rate calculation apparatus according to Embodiment 1.
- FIG. FIG. 3 is a flowchart of processing of the soft error rate calculation apparatus according to the first embodiment. It is a figure which shows the structural example of the building data storage part of Embodiment 1, and building data. It is a figure which shows the structural example of the equipment data storage part of Embodiment 1, and equipment data.
- 3 is a diagram illustrating a configuration example of a neutron attenuation calculation unit according to Embodiment 1.
- FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a soft error calculation control unit according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a neutron data section according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a soft error cross-sectional area data unit according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of soft error rate data according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a data input screen according to the first embodiment.
- FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a screen example of a soft error rate calculation result according to the first embodiment. It is a figure which shows the example of a screen of the charge fluctuation rate of Embodiment 1, and a charge calculation result.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a second configuration example of the two-dimensional floor map according to the first embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a second configuration example of the two-dimensional floor map according to the first embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a setting screen according to the first embodiment and the second embodiment.
- 6 is a diagram illustrating an example of a data input screen according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a data input screen according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a calculation model according to Embodiment 1.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a radiation source according to Embodiment 1.
- FIG. It is a figure which shows the example of a screen by the modification of Embodiment 1. It is a figure which shows the outline
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a design change screen according to the second embodiment. It is a figure which shows the example of a screen which displays the state before the installation arrangement
- FIG. 10 is a figure which shows the 1st state after the equipment arrangement change of Embodiment 2.
- FIG. It is a figure which shows the 2nd state after the equipment arrangement change of Embodiment 2.
- FIG. It is a figure which shows the example of a screen which displays the state after the building structure of Embodiment 2.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a screen displaying a state before design change according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a screen that displays a state after a design change according to the second embodiment. It is a figure which shows the SER measuring device installation example of embodiment. It is a figure which shows the structural example of the SER measuring device of embodiment.
- the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
- the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 and the like has a function of calculating a SER related to a soft error including a neutron soft error related to equipment including a plurality of electronic devices arranged inside a building such as a data center. I will provide a. This function takes into account the effect of attenuation by shielding radiation including neutrons by structures such as floors and walls in the building structure, and SER for each facility, and services in the building linked to the SER and SER of the entire building Calculate rates, etc.
- FIG. 1 shows a configuration of a calculation system including the SER calculation apparatus 1 according to the first and second embodiments.
- a SER calculation device 1 a design device 2, a design device 3, and a display device 4 are connected through a network 9.
- the user UA operates the SER calculation device 1.
- the user UB operates the design device 2.
- the user UC operates the design device 3.
- the user UD operates the display device 4.
- the SER calculation device 1, the design device 2, the design device 3, and the display device 4 are configured by a computer such as a PC, for example.
- the design data 35 of FIG. 1 is provided in the configuration of the second embodiment to be described later.
- the design device 2 has a function of designing the structure of a building such as a data center, is equipped with design software such as a known CAD, and creates, stores, and manages building data D2 and the like by a user UB.
- the building data D2 includes tertiary CAD data, drawing data, and the like representing the building structure.
- the design device 3 has a function of designing a system such as a data center having facilities including a plurality of electronic devices as components, and includes design software such as a well-known CAD, and creates facility data D3 and the like by a user UC.
- the facility data D3 includes data of each facility that is a component as data representing the logical configuration of the target system.
- the equipment data D3 may include design information on the arrangement of equipment in the building.
- the user UC may create facility data D3 including design information on the layout of facilities in the building based on the reference to the building data D2.
- the display device 4 has a function of displaying charge data when a part of the building is rented, and presents it to the user UD.
- the users UA, UB, UC, and UD may be the same person.
- the SER calculation device 1, the design device 2, the design device 3, and the display device 4 may be integrated devices.
- the design device 2 and the design device 3 may be integrated, and the users UB and UC may be the same person.
- the design device 3 and the SER calculation device 1 may be integrated, and the users UC and UA may be the same person.
- the design device 3 and the display device 4 may be integrated, and UC and UD may be the same person.
- the design of the building data D2 and the design of the facility data D3 may be integrated as one design.
- the user UA of the SER calculation device 1 may create the equipment arrangement information by designing the equipment arrangement in the building based on the building data D2 and the equipment data D3.
- the user UA of the SER calculation device 1 may create or change the facility arrangement information in the building based on the charge data D4 of the display device 4.
- the SER calculation device 1 includes a control device 201, a storage device 202, an input device 203, an output device 204, a communication I / F device 205 (I / F: interface), a bus, a power supply device, and the like.
- the control device 201 includes a CPU, RAM, ROM, and the like.
- the control device 201 includes a SER calculation unit 21, a SER determination unit 22, an input / output control unit 51, and a setting unit 52.
- the control device 201 reads out and executes the program 40 in the storage device 202, thereby realizing the functions and processes of each unit such as the SER calculation unit 21.
- the storage device 202 stores various data information such as the program 40, screen data 41, DB (database) 30, and input / output data.
- the DB 30 stores various data information such as setting information 31, building data 32, facility data 33, SER data 34, design data 35, fee data 36, and neutron amount information 37.
- the input device 204 includes a keyboard, a mouse, and its input / output control unit.
- the output device 205 includes a display, a printer, and its input / output control unit.
- the communication I / F device 206 performs communication interface processing with the network 9.
- the building data 32 is input data by copying the building data D2 of the design apparatus 2 or data by direct input by the SER calculation apparatus 1.
- the facility data 33 is input data by copying the facility data D3 of the design device 3 or data by direct input by the SER calculation device 1.
- the SER calculation device 1 receives and acquires the building data D2 of the design device 2 and the facility data D3 of the design device 3 via the network 9, and stores and manages them as building data 32 and facility data 33 in the DB 30. .
- the SER data 34 is data including a soft error rate of a building or facility based on a result of calculation and analysis performed by the SER calculation device 1.
- the SER data 34 includes data of a table as shown in FIG.
- the fee data 36 is data including a service fee such as a rental fee for each position in the building calculated based on the SER data 34.
- the neutron amount information 37 is data indicating the amount of neutrons for each position inside the building.
- the data indicating the amount of neutron is an estimated value obtained by some calculation, a result of actual measurement, or the like, and the acquisition method is not limited.
- the input / output control unit 51 performs input / output control processing of the SER calculation device 1.
- the input / output control unit 51 uses the screen data 41 to configure a screen that is a graphical user interface (GUI) for the user UA and displays the screen on a display device of the output device 204.
- the screen data 41 is data for configuring a GUI screen by the input / output control unit 51.
- the screen data 41 includes data for enabling information on buildings, facilities, and SER to be displayed in a plurality of formats.
- the setting unit 52 performs a process of receiving the input by the user UA on the GUI screen by the input / output control unit 51 and setting the setting information 31.
- the setting information 31 includes function setting information by the program 40 of the SER calculation device 1, and includes, for example, setting information by the SER calculation device 1 or a provider providing the program 40, and information set by the user UA. .
- the setting information 31 includes information such as a target value related to SER, calculation conditions, and information set on a setting screen as shown in FIG.
- the user UA may operate another terminal device connected to the SER calculation device 1 to access the SER calculation device 1 and use the function. That is, the SER calculation apparatus 1 may be in the form of a server or the like.
- the program 40 of the SER calculation device 1 may be downloaded and installed through the network 9.
- FIG. 2 shows an outline of the configuration of the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG.
- the input / output control unit 51 displays a GUI screen on the display unit 52 using a display device among the output devices 204.
- the input / output control unit 51 performs various data input and output control processes through the GUI screen.
- the user UA operates while looking at the GUI screen of the display unit 53.
- commands corresponding to functions such as data input, data output, setting, SER calculation, SER determination, and design change described later can be provided and selected and executed by the user UA.
- the setting unit 52 stores information input on the GUI screen as setting information 31.
- the input / output control unit 51 stores the building data D2 from the design apparatus 2 or information directly input by the user UA as the building data 32 through the GUI screen.
- the input / output control unit 51 stores, as equipment data 33, equipment data D3 from the design device 3 or information directly input by the user UA through the GUI screen.
- the input / output control unit 51 generates a GUI screen that outputs various types of information including the processing results of the SER calculation and determination, and displays the GUI screen on the display unit 53.
- the facility calculation unit 21 ⁇ / b> C performs calculation processing for creating a facility model including the layout of facilities in the building using the facility data 33.
- the facility SER calculation unit 21B performs a process of calculating, as the facility SER, the SER for each of a plurality of facilities arranged in the building based on the neutron amount information 37.
- the building SER calculation unit 21C performs processing for calculating the SER in the unit of the entire building as the building SER based on the model and the facility SER.
- the calculated facility SER and building SER are stored as SER data 34.
- the input / output control unit 51 generates a GUI screen that outputs information including the SER data 34 calculated by the facility SER calculation unit 21B, the building SER calculation unit 21C, and the charge calculation unit 26 to the user UA, and displays the GUI screen. 53. Further, the input / output control unit 51 displays the SER calculation value, the location information of the building, and the service fee information such as lease on the SER calculation result screen.
- FIG. 3 shows a processing flow of the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. S101 and the like indicate processing steps. For example, when the execution of SER calculation is selected from the menu on the screen by the operation of the user UA, the SER calculation apparatus 1 starts the following processing.
- S101 the SER calculation device 1 inputs the building data D2 and stores it as building data 32 in the building data storage unit 12, and inputs the facility data D3 and stores it as facility data 33 in the facility data storage unit 13. To do.
- a charge fluctuation coefficient of the service charge representing the level of the service charge for each position of the building is calculated.
- the neutron amount information 37 is data indicating the amount of neutrons for each position inside the building.
- the neutron amount information 37 is stored in the SER calculation apparatus 1 based on an estimated value or a result of actual measurement by a measuring instrument that measures the neutron amount. Stored.
- the SER calculation device 1 causes the input / output control unit 51 to generate and display a screen including information on the SER calculation up to S108 and the charge calculation result as output control processing on the display unit 53.
- This screen includes the structure of the target building, the arrangement of the equipment in the building, the information on the SER such as the calculated equipment SER and the building SER, and the charge information for the service.
- FIG. 4 shows the configuration of the calculation system 2 of the second embodiment in which the SER calculation means is provided in the first embodiment.
- the calculation system 2 includes a design change unit 23 in addition to the configuration of the calculation system 1 shown in FIG.
- the SER calculation device 1, the design device 2, the design device 3, and the display device 4 are configured by a computer such as a PC, for example.
- the design change unit 23 and the design data 35 in FIG. 4 are provided in the configuration of the second embodiment to be described later.
- FIG. 5 shows an outline of the configuration of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment shown in FIG.
- the input / output control unit 51 displays a GUI screen on the display unit 52 using a display device among the output devices 204.
- the input / output control unit 51 performs various data input and output control processes through the GUI screen.
- the user UA operates while looking at the GUI screen of the display unit 53.
- commands corresponding to functions such as data input, data output, setting, SER calculation, SER determination, and design change described later can be provided and selected and executed by the user UA.
- the setting unit 52 stores information input on the GUI screen as setting information 31.
- the input / output control unit 51 stores the building data D2 from the design apparatus 2 or information directly input by the user UA as the building data 32 through the GUI screen.
- the input / output control unit 51 stores, as equipment data 33, equipment data D3 from the design device 3 or information directly input by the user UA through the GUI screen.
- the input / output control unit 51 generates a GUI screen that outputs various types of information including the processing results of the SER calculation and determination, and displays the GUI screen on the display unit 53.
- the facility calculation unit 21 ⁇ / b> C performs calculation processing for creating a facility model including the layout of facilities in the building using the facility data 33.
- the SER calculation unit 21 includes a model calculation unit 21A, an equipment SER calculation unit 21B, and a building SER calculation unit 21C.
- the model calculation unit 21A performs calculation processing for creating a model for SER calculation.
- the model calculation unit 21A includes a radiation calculation unit 21a, a building calculation unit 21b, an equipment calculation unit 21c, and an attenuation calculation unit 21d.
- the model calculation unit 21A may set a model using the setting information 31.
- the radiation calculation unit 21a performs a calculation process for creating a model related to radiation such as neutrons.
- the building calculation unit 21 b performs calculation processing for creating a building model using the building data 32.
- the facility calculation unit 21 c performs a calculation process for creating a facility model including the layout of facilities in the building using the facility data 33.
- the attenuation calculation unit 21d performs calculation processing for creating a model for SER calculation using a model including the radiation, the building, and the equipment.
- This model is a model including an index value representing the degree of attenuation due to shielding of radiation by the building structure when the radiation incident on the building reaches and penetrates the position of the equipment arranged in the building.
- the facility SER calculation unit 21B performs a process of calculating, as the facility SER, the SER for each of a plurality of facilities arranged in the building based on the model created by the model calculation unit 21A. Further, the building SER calculation unit 21C performs processing for calculating the SER in the unit of the entire building as the building SER based on the model and the facility SER.
- the calculated facility SER and building SER are stored as SER data 34.
- the SER determination unit 22 includes an equipment SER determination unit 22A and a building SER determination unit 22B.
- the SER determination unit 22 uses the SER data 34 obtained as a result of the calculation by the SER calculation unit 21 and the target value in the setting information 31 to determine whether or not various SERs are good or bad, and determines the results from the SER. Output as part of the data 34.
- the equipment SER determination unit 22A compares the equipment SER value (referred to as Ri) in the SER data 34 with the target equipment SER value (referred to as Ti) in the target value, and Ri ⁇ Ti. Is determined to be good (OK), and when Ri> Ti, it is determined to be no (NG).
- the building SER determination unit 22A compares the value of the building SER (assumed as Rall) in the SER data 34 with the value of the target building SER (assumed as Tall) in the target value, and Rall ⁇ Tall. Is acceptable, and if Rall> Tall, it is determined as No.
- the input / output control unit 51 generates a GUI screen that outputs information including the SER data 34 calculated by the facility SER calculation unit 21B, the building SER calculation unit 21C, and the charge calculation unit 26 to the user UA, and displays the GUI screen. 53. Further, the input / output control unit 51 displays the SER calculation value, the location information of the building, and the service fee information such as lease on the SER calculation result screen.
- FIG. 6 shows a processing flow of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment shown in FIG. S101 and the like indicate processing steps. For example, when the execution of SER calculation is selected from the menu on the screen by the operation of the user UA, the SER calculation apparatus 1 starts the following processing.
- S101 the SER calculation device 1 inputs the building data D2 and stores it as building data 32 in the building data storage unit 12, and inputs the facility data D3 and stores it as facility data 33 in the facility data storage unit 13. To do.
- the SER calculation apparatus 1 corrects the natural neutron spectrum data of the neutron data section 14 based on the building position information included in the building data 32 by the neutron attenuation calculation section 16, thereby correcting the geographically corrected neutron spectrum.
- Data D6a is calculated.
- a charge fluctuation coefficient of the service charge representing the level of the service charge for each position of the building is calculated.
- the neutron amount information 37 is data indicating the amount of neutrons for each position inside the building.
- the neutron amount information 37 is stored in the SER calculation apparatus 1 based on an estimated value or a result of actual measurement by a measuring instrument that measures the neutron amount. Stored.
- the SER calculation apparatus 1 causes the input / output control unit 51 to generate and display on the display unit 53 a screen including information on the SER calculation up to S108 and the charge calculation result as output control processing.
- This screen includes the structure of the target building, the arrangement of the equipment in the building, the information on the SER such as the calculated equipment SER and the building SER, and the charge information for the service.
- FIG. 7 shows a configuration example of a table of fee data 36 of the SER calculation result of the SER calculation device 1.
- the input / output control unit 51 may display a table of charge data 36 as shown in FIG. 7 on the screen as a charge calculation result for the service.
- the table of the charge data 36 includes, as columns, IDs that are identification information of charge data and rows, identification information of buildings, floors, areas, and divided areas, identification information of facilities, and SER for each position in the building.
- Information a basic charge for services such as rental at the location, a charge fluctuation coefficient as a result of calculation by the charge calculator 26, and a charge resulting from calculation of the basic charge and the charge fluctuation coefficient.
- the column of type indicates, for example, a building SER for “building”, a floor SER for “floor”, an area SER for “area”, and an equipment SER for “equipment”.
- the columns of buildings, floors, areas, and division areas indicate information for SER calculation, and in the case of equipment SER, the information indicates the position of equipment in the building. In this example, the area and the divided area are different.
- the area is an arbitrary section in the floor.
- the divided area is set for SER calculation and fee calculation, and indicates an area divided by a mesh or the like shown in FIG.
- the table of fee data 36 may further include columns such as position coordinates.
- FIG. 13 shows a data output screen including a SER calculation result as a screen example provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1.
- the SER calculation device 1 displays the result of the above-described SER calculation and determination processing on the data output screen using the building data 32 and the facility data 33 in a state where a plurality of facilities are arranged in the building as input data.
- the user UA can confirm the results of the SER calculation and determination and output the results as data.
- the input / output control unit 51 displays information such as the structure of the building, the arrangement of the equipment in the building, and the equipment SER for each equipment position in a format specified by the user UA or a preset setting.
- This format is a format for displaying data information, and can be selected from a plurality of formats including a two-dimensional format and a three-dimensional format.
- item 1301 displays the building SER of the target building.
- the item 1302 is based on the building data 32, the equipment data 33, and the SER data 34, in the three-dimensional format (X, Y, Z), for the structure of the building, the arrangement of the equipment in the building, and the position of each equipment. Information such as equipment SER is displayed.
- the item 1302 displays the building in a direction from which the building is viewed obliquely from above, and displays the equipment SER of each facility that can be seen side by side on one side of the building.
- the display content of the item 1302 can be appropriately changed in the direction in which the building is viewed, the portion to be viewed, the size, and the like by the operation of the user UA.
- Item 1305 displays the building SER, target value, and determination result.
- the input / output control unit 51 displays detailed information on the facility in the item 1306.
- the detailed information on the equipment is based on the equipment data 33, the SER data 34, and the like, and includes, for example, the equipment ID, type, position, equipment SER, and determination result.
- Item 1306 may be displayed in a pop-up display or other item or screen.
- the item 1306 displays that the equipment ID is S123, the equipment type is the server, the equipment arrangement position is the divided area B123, the equipment SER is 125, and the SER determination result is good.
- Item 1303 displays the floor SER of each floor of the target building.
- An item 1304 is a (X, Y) two-dimensional floor map information on the floor configuration designated by the user UA in the item 1303, the arrangement of equipment in the floor, and the equipment SER of each equipment. indicate.
- the item 1304 displays the value of the equipment SER in a frame indicating the outer shape of each equipment.
- the input / output control unit 51 displays detailed information on the equipment in the item 1307.
- the input / output control unit 51 may directly display the SER determination result information on the item 1302 or the item 1304 on the screen, for example. Moreover, you may display the charge calculation result with respect to the service for every position linked with the amount of neutrons.
- the display of the SER information may be, for example, good (OK) or no (NG) information, or information in which the color or shape of the facility is changed according to good or bad. For example, equipment that has been rejected may be displayed in red.
- the user UA can easily recognize a facility whose SER does not satisfy the target value condition, and can easily consider a design change related to the facility.
- FIG. 9 shows a detailed configuration example of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment shown in FIG.
- the configuration of FIG. 9 shows an example of a configuration having a function of SER calculation particularly regarding a neutron soft error.
- the SER calculation device 1 includes a building data storage unit 12, an equipment data storage unit 13, a neutron data unit 14, a soft error cross section data unit 15, a neutron attenuation calculation unit 16, a soft error calculation control unit 17, an input / output control unit 51, A setting unit 52, a display unit 53, and a DB 30 are included.
- the SER calculation device 1 stores and manages data information such as building data 32, facility data 33, neutron data D4, soft error cross section data D5, SER data 34, and output data D8.
- the building data storage unit 12 stores building data D2 input from the outside as building data 32.
- the equipment data storage unit 13 stores equipment data D3 input from the outside as equipment data 33.
- the neutron data section 14 stores neutron data D4.
- the neutron data D4 includes natural neutron spectrum data that is data of a natural neutron beam falling on the earth.
- known data may be used, or data calculated or set by the SER calculation device 1 may be stored.
- Soft error cross section data section 15 stores soft error cross section data D5.
- the soft error cross-sectional area indicates an energy characteristic of the likelihood of occurrence of a soft error in an electronic device.
- known data may be used, or data calculated or set by the SER calculation device 1 may be stored.
- the neutron attenuation calculation unit 16 calculates and outputs geographically corrected neutron spectrum data D6a and attenuated neutron spectrum data D6b using the building data D2a, facility data D3a, neutron data D4, and the like.
- Geographically corrected neutron spectrum data D6a is data before attenuation which is a standard for attenuation calculation.
- the geographically corrected neutron spectrum data D6a is obtained by calculation of geographical correction using neutron spectrum data at a reference geographical position and building position information of the target building.
- the geographically corrected neutron spectrum data D6a corresponds to a natural neutron beam incident on a building in the calculation model.
- the attenuated neutron spectrum data D6b is spectrum data representing the state after attenuation of the neutron beam at each position of the equipment in the building.
- the attenuated neutron spectrum data D6b indicates how much the spectrum data of the natural neutron beam incident on the building is shielded and attenuated by the building structure before reaching the position of the equipment arranged in the building. To express.
- the soft error calculation control unit 17 controls processing for calculating various SERs based on the geographically corrected neutron spectrum data D6a, the attenuated neutron spectrum data D6b, the soft error cross section data D5, the building data D2a, the facility data D3a, and the like. . Further, the soft error calculation control unit 17 controls the SER determination process for comparing the calculated SER and the target value to determine pass / fail. The soft error calculation control unit 17 stores the SER calculation and determination results in the DB 30 as the SER data 34 and outputs the SER data D7 to the input / output control unit 51.
- the input / output control unit 51 uses the screen data 41, the building data D2a, the equipment data D3a, the SER data D7, and the like to obtain information such as the building configuration, the equipment arrangement configuration, and the SER calculation and determination results.
- a screen including the same is generated and displayed on the display unit 53.
- the input / output control unit 51 generates a screen for displaying the information in a format designated or set by the user UA.
- the display format can be selected or set by the user UA from a plurality of formats including a two-dimensional display format and a three-dimensional display format, as shown in a screen example of FIG.
- FIG. 10 shows a processing flow of the SER calculation apparatus 2 according to the first embodiment shown in FIG. S101 and the like indicate processing steps. For example, when the execution of SER calculation is selected from the menu on the screen by the operation of the user UA, the SER calculation apparatus 1 starts the following processing.
- S101 the SER calculation device 1 inputs the building data D2 and stores it as building data 32 in the building data storage unit 12, and inputs the facility data D3 and stores it as facility data 33 in the facility data storage unit 13. To do.
- the SER calculation apparatus 1 corrects the natural neutron spectrum data of the neutron data section 14 based on the building position information included in the building data 32 by the neutron attenuation calculation section 16, thereby correcting the geographically corrected neutron spectrum.
- Data D6a is calculated.
- S110 including S103 to S105 is a process of calculating equipment SER which is SER for each equipment.
- the SER calculation apparatus 1 performs the process of S110 for all the facilities in the building.
- the SER calculation apparatus 1 uses the neutron attenuation calculation unit 16 based on the building structure information in the building data 32, the equipment position information in the equipment data 33, the neutron data D4, etc.
- the attenuated neutron spectrum data D6b at the position of the equipment arrangement is calculated.
- the SER calculation device 1 uses the soft error calculation control unit 17 to convert the geocorrection neutron spectrum data D6a, the attenuated neutron spectrum data D6b, the soft error cross section data D5 of the soft error cross section data unit 15, and the like. Based on this, the attenuation rate related to the SER at the position of the arrangement of the equipment in the building is calculated.
- the attenuation rate is represented by G.
- the SER calculation device 1 uses the soft error calculation control unit 17 to multiply the basic SER of the facility based on the facility data 33 or the setting information 31 by the attenuation rate G obtained in S104.
- the facility SER (Ri) that is the effective SER is calculated.
- the soft error calculation control unit 17 stores the calculated equipment SER in the SER data 34.
- the SER calculation device 1 confirms whether or not the facility SER calculation processing of S110 is completed for all the facilities in the target building, and the processing of S110 is changed while changing the target facility until the processing is completed. Repeat in the same way.
- the SER calculation device 1 stores in the SER data 34 information including the facility SER of all facilities, which is the calculation result of S110.
- the SER calculation device 1 uses the facility SER of all facilities in the target building, and calculates the building SER (Rall) that is the SER in the unit of the entire building by calculating the sum of the facilities SER. ).
- the SER calculation device 1 stores information including the building SER as a calculation result in the SER data 34.
- the floor SER which is a SER in units of floors
- the area SER which is a SER in units of areas
- the floor SER can be calculated from the sum of all the facilities SER in the target floor.
- the area SER can be calculated by the sum of all the facilities SER in the target area.
- the SER calculation device 1 performs the SER determination process by the soft error calculation control unit 17.
- the SER determination process compares the calculated facility SER with the target facility SER, which is a target value associated with each facility, for each facility in the building, and determines pass / fail regarding the soft error.
- the calculated building SER is compared with the target building SER that is a target value associated therewith to determine whether the soft error is good or bad. It is possible to determine the units such as the floor in the same manner.
- the soft error calculation control unit 17 stores the result information of the SER determination process as SER data 34.
- SER determination result for example, 0 is stored in the SER data 34 as good flag (OK) and 1 is stored in the SER data 34 as bad (NG).
- the pass / fail that is the SER determination result indicates the likelihood of occurrence of a soft error in binary.
- the target equipment SER and the target building SER which are the target values, are set as part of the setting information 31 or the building data 32 and the equipment data 33.
- the SER calculation apparatus 1 causes the input / output control unit 51 to generate a screen including information on the results of SER calculation and determination up to S108 as an output control process and display the screen on the display unit 53.
- This screen includes the structure of the target building, the arrangement of equipment in the building, information on the SER such as the calculated equipment SER and the building SER, and SER determination result information.
- FIG. 11 shows a configuration example of the building data storage unit 12 and the building data 32.
- the building data storage unit 12 includes a building data setting unit 121, a building data storage memory 122, and a building data rewriting unit 123.
- the building data 32 includes building information 32a, building position information 32b, building structure information 32c, and structure property information 32d.
- the building structure information 32c includes structure data of a plurality of structures constituting the building structure.
- the building data setting unit 121 sets and stores building data D2 input from the external design apparatus 2 or the like as building data 32 in the building data storage memory 122.
- all data may be stored in advance before SER calculation, or individual data may be read from the outside in accordance with the timing of SER calculation.
- the building data storage memory 122 includes a table memory or the like.
- the data of each building and the data of each structure constituting the building are managed by a number or the like serving as identification information.
- the building data 32 may be stored in the DB 30.
- the building data rewriting unit 123 reads each building data and each structure data as building data D2a from the building data storage memory 122 based on the identification information, and outputs it to the neutron attenuation calculating unit 16 and the like. Further, the building data rewriting unit 123 rewrites the designated building data and structure data in the building data storage memory 122 according to the building data change signal D7a, and changes the building data and structure data read from the building data storage memory 122. To do.
- the building information 32a includes basic information such as identification information, type, size, floor and area information of a building such as a data center.
- the target building structure can be an arbitrary three-dimensional building structure including a high-rise building or a building having an underground floor.
- the floor and area information is configuration information of each floor and area in the building.
- the building data 32 may include configuration information of divided areas described later.
- the building position information 32b is geographical position information of the building, and includes information on the latitude, longitude, and altitude of the construction site of the building.
- the building position information 32b is used for geographic correction calculation.
- the building position information 32b may be obtained by conversion based on address information of a building construction site or GPS positioning information.
- the structure data in the building structure information 32c includes information such as structure identification information, type, position, size, quantity, weight, and material.
- the building structure information 32c may include three-dimensional CAD object data created by the design device 2.
- the size of the building and the structure includes information such as the width and the height in the shape of the (X, Y, Z) three-dimensional space.
- the position information of the structure includes identification information such as a floor or an area where the structure in the building is installed, and position coordinates in the coordinate system of the three-dimensional space of the building. Various materials such as concrete and steel can be used.
- the structure characteristic information 32d is information on characteristics related to radiation shielding in the structure, and includes an attenuation coefficient described later in this example.
- the attenuation coefficient is a coefficient for each structure used for calculating the attenuation rate G.
- the structure characteristic information 32d can be set by the user UA, for example.
- FIG. 12 shows a configuration example of the equipment data storage unit 13 and the equipment data 33.
- the equipment data storage unit 13 includes an equipment data setting unit 131, equipment data storage memory 132, and equipment data read control unit 133.
- the equipment data 33 includes equipment information 33a, equipment position information 33b, and equipment characteristic information 33c.
- the facility data setting unit 131 sets and stores the facility data D3 input from the external design apparatus 3 as facility data 33 in the facility data storage memory 132.
- the facility data read control unit 133 reads the facility data D3a stored in the facility data storage memory 132 based on a number serving as identification information, and outputs it to the neutron attenuation calculation unit 16 and the soft error calculation control unit 17.
- the equipment data read control unit 133 reads out and outputs the designated equipment data D3a from the equipment data storage memory 132 in accordance with the equipment selection signal D7b from the soft error calculation control unit 17.
- the facility information 33a is data of each of a plurality of facilities arranged inside the building, and includes information such as identification information, type, size, quantity, and weight.
- the facility is an electronic device including a semiconductor device.
- the type of equipment indicates a type such as a server, storage, communication device, and standby power supply.
- the size of the equipment includes information such as width and height in a three-dimensional shape.
- the facility information 33a may include three-dimensional CAD object data created by the design device 3.
- the equipment position information 33b is information indicating the position of the equipment in the building. This position information is represented by identification information such as a building, a floor, an area, and a divided area, or position coordinate information in a (X, Y, Z) three-dimensional coordinate system of the building.
- the equipment characteristic information 33c is information on characteristics related to a software error of the equipment, and includes, for example, basic SER information.
- the basic SER is a SER that indicates the probability of occurrence of a soft error in the case where shielding by a building is not considered according to the type of equipment.
- the basic SER may be used when there is specification information or actual measurement data provided by a manufacturer or a test facility as publicly known information, and may be set by a user UA or a business operator when there is no specification information.
- the basic SER When setting the basic SER, for example, it can be set with reference to known basic SER information in a representative or similar electronic device. At that time, the basic SER of the target facility can be calculated by calculation of estimation based on the known basic SER information. For example, in the case where a plurality of semiconductor devices are mounted on the target equipment and the basic SER for each semiconductor device is well known, the multiplication of the basic SER and the number of mounted devices, the sum of values for each type of semiconductor device, etc. Basic SER can be calculated.
- the basic SER may be calculated. Good.
- facility characteristic information 33c such as basic SER of various representative facilities may be converted into a DB and stored on the SER calculation device 1 or the network 9 by a business operator.
- the equipment data 33 may include information such as equipment or racks that house the components.
- the equipment data 33 may manage information such as rack identification information, position, size, quantity, and SER as data in units of racks.
- the SER calculation apparatus 1 may calculate the SER in rack units using the data in rack units.
- the SER in rack units can be calculated by, for example, the sum of SERs of a plurality of electronic devices stored in the rack.
- FIG. 13 shows a configuration example of the neutron attenuation calculation unit 16.
- the neutron attenuation calculation unit 16 includes a neutron source setting unit 161, a shielding structure model generation unit 162, a neutron shielding calculation unit 163, and a shielding calculation position setting unit 164.
- the neutron attenuation calculation unit 16 calculates the geographically corrected neutron spectrum data D6a and the attenuated neutron spectrum data D6b based on the natural neutron spectrum data, the building data D2a, and the facility data D3a in the neutron data D4 of the neutron data unit 14, Output to the soft error calculation control unit 17.
- the geo-corrected neutron spectrum data D6a is neutron spectrum data before attenuation at the building position, which is obtained by using the building position information 32b and the natural neutron spectrum data at the reference geographical position based on the neutron data D4.
- the attenuated neutron spectrum data D6b is neutron spectrum data in a state after attenuation by the structure of the building for each position of equipment in the building with respect to the geographically corrected neutron spectrum data D6a incident on the building from the outside.
- the neutron source setting unit 161 uses the neutron data D4 and the building data D2a to calculate and set a radiation model including information such as a neutron source necessary for the neutron attenuation calculation in the neutron attenuation calculation unit 163. Further, the neutron source setting unit 161 uses the building position information included in the building data D2a to perform the geographical correction neutron spectrum by the geographical correction calculation for correcting the natural neutron spectrum data of the reference geographical position included in the neutron data D4. Data D6a is obtained. The neutron source setting unit 161 outputs the calculated neutron source information and information D161 including the geographically corrected neutron spectrum data D6a to the neutron shielding calculation unit 163.
- the neutron source may be set as neutron data D4 or setting information 31 by a user UA or a business operator.
- the shielding structure model generation unit 162 uses the building data D2a to generate a model of the neutron beam shielding structure by the building structure necessary for the neutron shielding calculation by the neutron shielding calculation unit 163. This shielding structure model is generated in a format according to the neutron shielding calculation method in the neutron shielding calculation unit 163.
- the shielding structure model generation unit 162 outputs information D162 including the generated shielding structure model to the neutron shielding calculation unit 163.
- the attenuation calculation position setting unit 164 uses the facility data D3a to set position information of the arrangement of the facilities in the building that is the attenuation calculation position necessary for the calculation of the attenuated neutron spectrum data D6b in the neutron shielding calculation unit 163. .
- the attenuation calculation position is specified by identification information such as a building, a floor, an area, and a divided area, position coordinate information, and the like.
- the attenuation calculation position setting unit 164 outputs the attenuation calculation position information D164 to the neutron shielding calculation unit 163.
- the neutron shielding calculation unit 163 calculates the attenuated neutron spectrum data D6b based on the information D161 including the neutron source information and the geocorrected neutron spectrum data D6a, the information D162 including the shielding structure model, and the attenuation calculation position information D163. To do.
- the neutron shielding calculation unit 163 outputs the geographically corrected neutron spectrum data D6a and the calculated attenuated neutron spectrum data D6b to the soft error calculation control unit 17.
- the neutron attenuation calculation unit 16 may store and manage the calculated geographically corrected neutron spectrum data 6a and attenuated neutron spectrum data 6b in the DB 30 or the neutron data unit 14 and reuse them.
- the neutron shielding calculation unit 163 performs the attenuation calculation of the neutron dose while changing the neutron beam incidence condition in the neutron source setting unit 161, and sets the result as attenuated neutron spectrum data D6b. Further, the neutron shielding calculation unit 163 calculates the average value of the attenuated neutron spectrum data at each attenuation calculation position set in the plurality of facilities in the building, and sets it as the attenuated neutron spectrum data D6b.
- the geographic correction calculation in the neutron source setting unit 161 uses neutron flux correction coefficients in various places on the earth defined in Non-Patent Document 1 (JEDEC89A).
- This neutron flux correction coefficient represents a difference in neutron flux in various places on the earth, with a reference value in New York, which is a reference geographical position, being 1.0.
- the neutron flux correction coefficient is, for example, 0.64 in Tokyo, Japan, and 3.96 in Mexico City, which has a high altitude.
- the calculation of geographic correction at an arbitrary geographical position can be performed using Equation A.2 described in Non-Patent Document 1.
- Geographically corrected neutron spectrum data D6a is neutron spectrum data after the above-mentioned geographic correction calculation.
- the neutron attenuation calculation of the neutron attenuation calculation unit 16 and the neutron shielding calculation of the neutron shielding calculation unit 163 according to the first embodiment are performed by particle transport calculation using a known radiation transport calculation code.
- the neutron attenuation calculation unit 16 performs the above-described particle transport calculation to determine how much radiation is attenuated at a position in the building when the radiation incident on the building from the outside is set to 1.0 as a reference value.
- FIG. 14 shows a configuration example of the soft error calculation control unit 17.
- the soft error calculation control unit 17 includes a first superimposition sum calculation unit 171, a second superposition sum calculation unit 172, a SER attenuation rate calculation unit 173, and a SER calculation determination unit 174.
- the SER calculation determination unit 174 includes a SER calculation unit 175 and a SER determination unit 176.
- the soft error calculation control unit 17 uses the geocorrected neutron spectrum data D6a, the attenuated neutron spectrum data D6b, and the soft error cross section data D5 of the soft error cross section data unit 15 to install the equipment in the building necessary for the SER calculation.
- An attenuation rate G that is an index value of attenuation at the position of the arrangement is calculated.
- the soft error calculation control part 17 calculates equipment SER etc. which are SER for every position of the arrangement
- the soft error calculation control unit 17 calculates the building SER by calculation such as the sum of the facilities SER of all the facilities in the building.
- the soft error calculation control unit 17 stores information such as the calculated equipment SER and building SER as the SER data 34 and outputs the information to the input / output control unit 51 as the SER data D7.
- the soft error calculation control unit 17 determines whether or not various SER calculation values fall below the set value of the target SER, stores the determination result information as SER data 34, and inputs / outputs control unit as SER data D7. To 51.
- the first superimposed sum calculation unit 171 performs a superimposed sum calculation of the geographically corrected neutron spectrum data D6a and the soft error cross-sectional area data D5, and outputs information D17a including a superimposed sum calculated value ga before attenuation as the result. To do.
- the second superimposed sum calculator 172 performs a superimposed sum calculation of the attenuated neutron spectrum data D6b and the soft error cross section data D5, and outputs information D17b including the attenuated superimposed sum calculated value gb as a result. .
- the SER attenuation rate calculation unit 173 calculates the attenuation rate G related to the SER using the information D17a of the superimposed sum calculated value ga before attenuation and the information D17b of the superimposed sum calculated value gb after attenuation.
- the SER attenuation rate calculation unit 173 outputs information D17c including the calculated attenuation rate G to the SER calculation determination unit 174.
- the SER attenuation rate calculation unit 173 may store the calculated attenuation rate G data in the DB 30 and reuse it.
- the SER calculation unit 175 similarly repeats the calculation of the facility SER for all the target facilities in the building based on the facility position information 33b of the facility data D3a. When the SER calculation unit 175 repeats the SER calculation while changing the target structure, the SER calculation unit 175 outputs the building data change signal D7a to the building data storage unit 12.
- the SER calculation unit 175 calculates the building SER by calculating the sum of the facilities SER of all the facilities in the building.
- the SER calculation unit 175 similarly calculates the floor SER that is the SER for each floor, the area SER that is the SER for each area, and the like using the equipment SER.
- the SER determination unit 176 uses the information D17d including various SERs calculated by the SER calculation unit 175, and determines pass / fail for each calculation value of various SERs compared to the target SER that is a determination threshold value.
- the target SER is set in the setting information 31 or the building data 32 or the facility data 33 by the user UA.
- the target SER includes a target facility SER, a target floor SER, a target area SER, a target building SER, and the like.
- the SER determination unit 176 compares the equipment SER (Ri) of each of the plurality of equipments in the building with the target equipment SER (Ti) of the equipment, and if Ri ⁇ Ti, it is good, and if Ri> Ti, No.
- the SER determination unit 176 compares the building SER (Rall) with the target building SER (Tall) of the building, and determines that Rall ⁇ Tall is good, and Rall> Tall is not. The same determination can be made for the floor SER and the area SER.
- FIG. 15 shows a configuration example of the neutron data section 14 and the neutron data D4.
- the neutron data unit 14 stores and manages various neutron spectrum data in, for example, a DB and a table as the neutron data D4.
- the table of neutron data D4 manages, for example, IDs, types, file information, and the like, which are identification information of neutron spectrum data.
- the type indicates the type of neutron spectrum data.
- the horizontal axis is neutron energy and the vertical axis is neutron flux data.
- Natural neutron spectrum data has a characteristic that neutron flux decreases as neutron energy increases.
- the natural neutron spectrum data of the neutron data unit 14 may be stored in advance or may be acquired from the outside in accordance with the timing of the SER calculation.
- the present invention is not limited to neutron beams, but can be applied to other types of radiation such as alpha rays and beta rays.
- the neutron spectrum shows the energy characteristics of neutron dose or differential flux per unit time and unit area.
- the horizontal axis is an electron volt as a unit of neutron energy
- the vertical axis is a neutron flux as a count value of neutrons.
- the neutron flux indicates the number of neutrons that pass through a certain space at a certain time.
- the unit of neutron flux is represented by the number of neutrons that pass through an area of 1 cm 2 per second, for example.
- the neutron spectrum changes depending on geographical conditions and position.
- Embodiment 1 46 points of reference neutron spectrum data described in Non-Patent Document 1 (JESD89A) are used as natural neutron spectrum data. Moreover, you may use the spectrum data calculated by the following formula 1 described in the nonpatent literature 1.
- Equation 1 E represents neutron energy.
- d ⁇ 0 (E) / dE represents the reference neutron differential flux.
- exp [x] represents the base of the natural logarithm (e) to the power of x.
- ln (x) represents the natural logarithm of x.
- FIG. 16 shows a configuration example of the soft error sectional area data portion 15 and the soft error sectional area data D5.
- the soft error sectional area data unit 15 stores and manages various types of soft error sectional area data D5 in, for example, a DB and a table.
- the table of the soft error sectional area data D5 manages the ID, type, and file information, which are identification information of the soft error sectional area data, in association with each other.
- the SER calculation device 1 can set soft error cross section data for each individual equipment or equipment type in the soft error cross section data section 15, and can apply the soft error cross section data specific to each equipment in the SER calculation. It is.
- the soft error calculation control unit 17 reads and uses the soft error cross section data D5 corresponding to the target equipment from the soft error cross section data section 15 when using the soft error cross section data for each equipment in the SER calculation. To do. Thereby, SER calculation can be performed with high accuracy.
- the soft error sectional area data D5 may be integrated into the equipment data 32 or the like.
- the soft error sectional area data unit 15 may be preset with soft error sectional area data for each representative electronic device or semiconductor device.
- the soft error cross-sectional area is an index indicating the energy characteristics of the likelihood of occurrence of a soft error in equipment that is an electronic device.
- the soft error cross-sectional area is represented by, for example, the probability of occurrence of a soft error such as bit inversion for a neutron collision per unit area.
- the soft error cross-section data is, for example, data based on neutron energy on the horizontal axis and soft error cross-section on the vertical axis.
- FIG. 17 shows a configuration example of a table of SER data 34 of the SER calculation result of the SER calculation apparatus 1.
- the input / output control unit 51 may display a table of SER data 34 as shown in FIG. 17 on the screen as the SER calculation and determination results.
- the table of the SER data 34 includes, as columns, IDs that are identification information of SER data and rows, types of SER data, identification information of buildings, floors, areas, and divided areas, identification information of facilities, and targets. It has SER, SER of a calculation result, and SER determination result.
- the column of type indicates, for example, a building SER for “building”, a floor SER for “floor”, an area SER for “area”, and an equipment SER for “equipment”.
- the columns of buildings, floors, areas, and division areas indicate information for SER calculation, and in the case of equipment SER, the information indicates the position of equipment in the building. In this example, the area and the divided area are different.
- the area is an arbitrary section in the floor.
- the divided area is set for SER calculation and indicates an area divided by a mesh or the like shown in FIG.
- the table of SER data 34 may further have a column such as position coordinates.
- the target SER column various target SER values according to the setting information 31 are stored. For example, in the case of a building SER, the value of the target building SER is stored.
- the SER column stores the SER value of the corresponding type of calculation result.
- the determination result column stores a flag value of good (OK) or not (NG) that is a result of the SER determination process.
- a soft error is a transient error and is distinguished from a hard error such as a hardware failure.
- Conventional soft errors were mainly a phenomenon in which a single bit of a memory element was inverted, but recently, a phenomenon in which multiple bits are inverted at once or a phenomenon in which data held in a logic element is inverted has become apparent. Yes. The phenomenon that a single bit is inverted is also called SEU (Single Event Upset).
- the neutron beam can be attenuated, for example, by shielding a neutron beam in a low energy band with a building structure.
- the structure is a wall or floor made of a material such as concrete.
- the SER calculation apparatus 1 performs SER calculation considering this attenuation effect. If the neutron beam incident on the building and the electronic device can be attenuated by a shield such as concrete, the neutron soft error rate of the electronic device can be reduced.
- the neutron dose is attenuated by the building.
- the dose rate of neutrons on the same floor in a building decreases from the outer periphery of the building to the center of the building from the outside.
- JEDEC Standard No. 89A (JESD89A), a non-patent document 1, describes the shielding calculation of neutron flux by concrete in buildings in A.5 (Effects of shielding by buildings and other materials) (cont'd) on page 69. ing. The following expression 2 is described as the expression A.12 in A.5 of page69.
- Equation 2 ⁇ 0exp ( ⁇ x / 0.37) Equation 2
- ⁇ 0 the initial neutron flux
- ⁇ the attenuated neutron flux
- x the thickness of the concrete. Equation A.12 shows that the thicker the concrete that becomes the shield, the more neutron flux decays due to the exponential characteristics.
- the SER calculation device 1 calculates the SER reduced by the attenuation effect due to the radiation shielding by the structure between the equipment and the outside of the equipment arranged in the building in consideration of the publicly known information.
- FIT Feilures-In-Time
- FIT is used as the SER unit.
- FIT is the occurrence rate of failures per hour.
- 1 FIT represents the occurrence rate once in 109 hours.
- FIG. 18 shows a data input screen as an example of a screen provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment.
- the building data 32 and the equipment data 33 can be input, confirmed and edited by the user UA.
- the item 1201 can specify a file of the building data 32 to be input by the user UA.
- the item 1202 displays the structure of the building based on the building data 32 specified in the item 1201 in a three-dimensional format (X, Y, Z).
- the item 1202 displays the building and the facility together when the facility data 33 of the facility arranged in the building is designated.
- 1211 is an example of equipment.
- Item 1203 designates a floor in the building designated in item 1201 by user UA, and displays the designated floor configuration in item 1204 in a two-dimensional format.
- An item 1204 displays the floor and the facility together when the facility data 33 of the facility arranged on the floor is designated. 1212 is an example of equipment.
- Item 1205 allows the user UA to specify the file of equipment data 33 to be input.
- the contents of the facility data 33 to be input include facility position information 33b indicating the layout of each facility in the building.
- An item 1205 indicates an example in which a file of each facility data 33 for each of a plurality of types of facilities can be input.
- the types of equipment for example, there are equipment A to equipment D, and there are a server, a storage, a communication device, a standby power supply device, and the like.
- the contents of the equipment data 33 specified in the item 1205 may be displayed in the item 1202 and the item 1204, or information on only the equipment may be displayed on another screen or item (not shown).
- FIG. 19 shows a data output screen including a SER calculation result as an example of a screen provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment.
- the SER calculation device 1 displays the result of the above-described SER calculation and determination processing on the data output screen using the building data 32 and the facility data 33 in a state where a plurality of facilities are arranged in the building as input data.
- the user UA can confirm the results of the SER calculation and determination and output the results as data.
- the input / output control unit 51 displays information such as the structure of the building, the arrangement of the equipment in the building, and the equipment SER for each equipment position in a format specified by the user UA or a preset setting.
- This format is a format for displaying data information, and can be selected from a plurality of formats including a two-dimensional format and a three-dimensional format.
- item 1301 displays the building SER of the target building.
- the item 1302 is based on the building data 32, the equipment data 33, and the SER data 34, in the three-dimensional format (X, Y, Z), for the structure of the building, the arrangement of the equipment in the building, and the position of each equipment. Information such as equipment SER is displayed.
- the item 1302 displays the building in a direction from which the building is viewed obliquely from above, and displays the equipment SER of each facility that can be seen side by side on one side of the building.
- the display content of the item 1302 can be appropriately changed in the direction in which the building is viewed, the portion to be viewed, the size, and the like by the operation of the user UA.
- Item 1305 displays the building SER, target value, and determination result.
- the input / output control unit 51 displays detailed information on the facility in the item 1306.
- the detailed information on the equipment is based on the equipment data 33, the SER data 34, and the like, and includes, for example, the equipment ID, type, position, equipment SER, and determination result.
- the item 1306 may be a pop-up display or display on another item or screen. In this example, the item 1306 displays that the equipment ID is S123, the equipment type is the server, the equipment arrangement position is the divided area B123, the equipment SER is 125, and the SER determination result is good.
- Item 1303 displays the floor SER of each floor of the target building.
- An item 1304 is a (X, Y) two-dimensional floor map information on the floor configuration designated by the user UA in the item 1303, the arrangement of equipment in the floor, and the equipment SER of each equipment. indicate.
- the item 1304 displays the value of the equipment SER in a frame indicating the outer shape of each equipment.
- the input / output control unit 51 displays detailed information on the equipment in the item 1307.
- the input / output control unit 51 may directly display the SER determination result information on the item 1302 or the item 1304 on the screen, for example.
- the information to be displayed may be, for example, good (OK) or bad (NG) information, or information in which the color or shape of the equipment is changed according to good or bad. For example, equipment that has been rejected may be displayed in red.
- the user UA can easily recognize a facility whose SER does not satisfy the target value condition, and can easily consider a design change related to the facility.
- FIG. 20 shows a data output screen including a charge calculation result as a screen example provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment and the second embodiment.
- the input / output control unit 51 displays information such as the structure of the building, the arrangement of the equipment in the building, and the equipment SER for each equipment position in a format specified by the user UA or a preset setting.
- This format is a format for displaying data information, and can be selected from a plurality of formats including a two-dimensional format and a three-dimensional format.
- item 1351 displays the basic charge of the target building.
- a charge for example, expenses such as utility costs
- the item 1352 is based on the building data 32, the equipment data 33, and the SER data 34, in a three-dimensional format (X, Y, Z), for each structure of the building, arrangement of equipment in the building, and position of each equipment. Information on the equipment SER, etc., and the rate of change in charges are displayed.
- the item 1352 displays the building in a direction of viewing the building obliquely from above, and displays the facility SER of each facility that can be seen side by side on one side of the building.
- the display content of the item 1352 can be appropriately changed in the direction in which the building is viewed, the portion to be viewed, the size, and the like by the operation of the user UA.
- the input / output control unit 51 displays the detailed information of the equipment in the item 1356.
- the detailed information on the facility is based on the facility data 33, the SER data 34, and the like, and includes, for example, the facility ID, type, position, facility SER, determination result, fee fluctuation rate, and the like.
- the item 1356 may be a pop-up display or other item or display on the screen. In this example, the item 1356 indicates that the equipment ID is S123, the equipment type is the server, the equipment arrangement position is the divided area B123, the equipment SER is 125, and the charge fluctuation rate is 1.35.
- Item 1353 displays the charge for each floor of the target building.
- An item 1354 includes information on the configuration of the floor designated by the user UA in the item 1353, the arrangement of the equipment in the floor, the equipment SER of each equipment, the rate of change in the charge, the charge of the area, and the like (X, Y) Display in the form of a two-dimensional floor map.
- the item 1354 displays the value of the equipment SER in a frame indicating the outer shape of each equipment.
- the input / output control unit 51 may directly display fee information and SER determination result information in, for example, the item 1352 and the item 1354 on the screen.
- the display of the SER information may be, for example, good (OK) or no (NG) information, or information in which the color or shape of the facility is changed according to good or bad. For example, equipment that has been rejected may be displayed in red.
- the user UA can easily recognize a facility whose SER does not satisfy the target value condition, and can easily consider a design change related to the facility.
- FIG. 21 shows a configuration example of the display of the two-dimensional floor map and the equipment SER in the item 1304 on the screen of FIG. 20 of the first embodiment and the second embodiment.
- This floor map is a display example in the form of an XY plane of a building floor. This floor map is based on the building data 32, the equipment data 33, the SER data 34, and the like.
- a structure 1401 such as a wall or a pillar existing on the floor, or an area that divides the floor is set
- the configuration of the area Information such as the configuration of the following divided areas, the shape of each facility arranged on the floor, the ID for each facility, and the facility SER is displayed.
- the area may be, for example, an area partitioned by a wall or the like.
- the division area is a two-dimensional or three-dimensional area that is set and managed for SER calculation in the SER calculation apparatus 1.
- the entire area of the XY plane including the floor in the building is divided into a mesh shape such as a square of a predetermined size, thereby forming a plurality of divided areas 1402 indicated by broken lines.
- the divided area is configured by a region such as a cube or a rectangular parallelepiped.
- the divided area 1402 is identified by a divided area ID 1403.
- the divided area ID 1403 is represented by, for example, a mesh matrix number.
- the plurality of divided areas 1402 have the same shape.
- the divided area may be automatically generated by the SER calculation device 1 during the SER calculation, or may be manually set by the user UA.
- the information on the divided areas is stored in the setting information 31 or the building data 32.
- Information of the divided area 1402 is displayed in the item 1304 according to the setting or designation by the user UA.
- equipment 1404 is arranged in a divided area 1402.
- the facility 1404 is identified by the facility ID 1405.
- the equipment 1404 displays information such as equipment ID 1405 and equipment SER 1406 based on the equipment data 33 and the SER data 34.
- the equipment 1404 may be displayed in a different color or shape depending on the equipment type, equipment SER, or SER determination result.
- the facility 1404 may display information on the quality of the SER determination result.
- FIG. 22 shows a display example in the form of an XZ section of a building as another display configuration example of the two-dimensional floor map and the facility SER of the first and second embodiments.
- the user UA can designate and display a desired face.
- the divided area 1402 is an example that is set as a rectangular parallelepiped that is long in the Z direction so as to be one divided area in the vertical direction of the floor.
- the facility 1404 shows an example in which a server rack or the like that is long in the Z direction is arranged.
- the SER calculation device 1 automatically divides the entire space area in the building into divided areas based on the setting of the divided areas, and calculates the equipment SER according to the position of the divided area where the equipment is arranged. .
- the facility SER can also be said to be a SER in divided area units.
- the spatial position associated with each divided area can be set by the center of gravity point or the like. For example, the center of gravity point of the divided area is automatically set as the position coordinate.
- the position that is the target of the SER calculation and the divided area that is the unit area corresponding to the position can be set according to the required resolution.
- the user UA can set the size of the mesh in the divided area according to the size of the target building, the number of facilities, and the like on the setting screen shown in FIG.
- the SER calculation can be performed at a relatively high speed when the size of the divided area is large, and can be performed at a relatively high accuracy when it is small.
- FIG. 23 shows an example of a setting screen provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment and the second embodiment.
- various setting information 31 can be set by the user UA.
- the second embodiment described later provides a similar setting screen, and the items 1606 and 1611 are used in the second embodiment.
- item 1601 can set the target value of the building SER.
- An item 1602 can set a target value of the floor SER for each floor.
- the item 1603 can set the target value of equipment SER for every kind of equipment, for example. For example, different values can be set for each type of equipment such as a server, storage, communication device, and standby power supply. Not limited to this, the item 1603 may be set to a target value for each individual facility or a constant target value that does not depend on the facility. In this example, each target value is set as an allowable value and a threshold for determination. Two or more thresholds may be set for one SER. In that case, the SER determination result is not a binary value but a classification of three or more values.
- Item 1612 of items 1603 shows an example in which importance or protection level can be set for each facility.
- the importance is an importance relating to the equipment itself or data to be handled stored in the equipment.
- the protection level is a level of protection against soft errors related to the equipment, and is a unique index value for preventing malfunction even when exposed to radiation.
- the item 1612 can be selected and set by the user UA from several levels, for example.
- the setting unit 52 may automatically set the target SER corresponding to the level set in the item 1612. In that case, the user UA can omit setting of the target SER.
- the facility data 33 may be set with the above-mentioned level information.
- Item 1604 can set characteristic information for each structure constituting the building.
- the item 1604 can set, for example, a material such as concrete or steel and an attenuation coefficient that is a characteristic according to the material of the structure for each structure or its type. Note that the SER calculation is possible even if the setting of the item 1604 is omitted.
- Item 1605 can be set for the aforementioned divided areas.
- the item 1605 can be set by the user UA selecting, for example, the size of the mesh constituting the divided area. Note that the SER calculation is possible even if the setting of the divided area of the item 1605 is omitted.
- FIG. 24 shows an example of a setting screen provided by the input / output control unit 51 of the SER calculation apparatus 1 according to the first embodiment and the second embodiment.
- the user UA can initially set a service charge such as rental in the building.
- the second embodiment described later provides a similar setting screen, and the items 1606 and 1611 are used in the second embodiment.
- item 1651 can set fixed cost information such as the utility cost of the entire building and the operator labor cost.
- item 1652 the basic fee for each floor in the building can be set.
- the service charge for each floor is calculated based on the charge fluctuation coefficient calculated by SER and the charges set in items 1651 and 1652.
- the floor is set for each floor, but the floor is subdivided to set charges individually, and the charge fluctuation coefficient is calculated individually to determine the service charge.
- FIGS. 25 and 26 simply show models used for the SER calculation as a supplement to the second embodiment.
- This calculation model calculates the attenuation rate G for each position of the arrangement of the equipment in the building reflecting the effect of attenuation by radiation shielding by the building structure, and calculates the equipment SER based on the attenuation rate G. It is a model.
- This calculation model includes a radiation model including radiation incident on the building from an external radiation source, and a shielding structure model by the building.
- the building and equipment models are as follows. Based on the building data 32, the building structure has a three-dimensional shape (X, Y, Z), and has structural elements such as floors, ceilings, beams, walls, and columns as components.
- the structure becomes a radiation shield. Radiation incident on the building is attenuated by being shielded by the shield.
- a neutron beam that is radiation is simply incident on a building 701 and a ground surface 703 from a Z direction that is perpendicular to the building 701 is shown.
- the structure of the building 701 is a three-story building on the ground surface 703.
- the building 701 includes structures J1 to J3 and structures J4 and J5 as the structure 705.
- the structures J1 to J3 are structures such as flat floors and ceilings in the X direction and the Y direction that are horizontal to the ground surface 703.
- the structures J4 and J5 are structures such as a Z-direction wall perpendicular to the ground surface 703.
- the equipment 702 to be subjected to SER calculation is arranged.
- the facility ID is S01
- the facility type is, for example, a server
- the facility position is a divided area B1 and coordinates P1 on the first floor.
- the basic SER (Rr) and the target facility SER (Ti) are set as the facility characteristic information 33c.
- the first structure J1 corresponding to the third-floor ceiling has a thickness in the Z direction of h1, a quantity of m1, a material of c1, and a damping coefficient of g1.
- the second structure J2 corresponding to the second floor ceiling has a thickness in the Z direction of h2, a quantity of m2, a material of c2 and a damping coefficient of g2, and a third structure corresponding to the first floor ceiling.
- the object J3 has a thickness in the Z direction of h3, a quantity of m3, a material of c3, and a damping coefficient of g3.
- the attenuation coefficient g is an attenuation factor for each structure.
- the attenuation coefficient g can be set to different values depending on the material, thickness, quantity, etc. of the structure.
- the attenuation coefficient g regarding the neutron beam may be set as a value for each material.
- the attenuation coefficient g may be set as a constant value regardless of the material.
- the structures J1 to J3 are the same unit structure, and the attenuation coefficients g1 to g3, which are the attenuation coefficients g, are the same and have a constant value.
- the quantity m1 to m3 is 1.
- the thicknesses h1 to h3 are the same and are set to the thickness h.
- the materials c1 to c3 are the same, for example, a predetermined type of concrete.
- the radiation incident from the outside of the building 701 in the Z direction passes through the structures J1 to J3 before reaching the position of the facility 702.
- the radiation is attenuated by shielding in the passing structure 705. Due to the attenuation, for example, the neutron dose of the neutron beam decreases, and the shape of the neutron spectrum data changes.
- the radiation model is as follows.
- the radiation source Q is a radiation source outside the building 701, and here is a neutron source.
- the incident angle ⁇ of radiation is about 90 degrees with the ground surface 703 being 0 degrees.
- the distance K is the distance between the building 701 and the radiation source Q. Radiation emitted from the radiation source Q enters the model of the building 701 and passes through the building 701. As the distance K between the radiation source Q and the building 701 increases, the radiation incident on the building attenuates.
- the distance K is preferably set to be the same as the radiation dose in the natural world based on known information.
- the distance K may be set in advance as a constant value.
- the attenuation rate G is preferably calculated using a parameter representing the distance K or the strength of the radiation source Q.
- the neutron source setting unit 161 described above sets information such as the position of the radiation source Q, the distance K, the incident angle ⁇ or direction, and the radiation intensity per unit time as the neutron source information.
- the information on the neutron source may be settable by the user UA as the setting information 31.
- FIG. 26 briefly shows the radiation model.
- the radiation source Q is located above the building 701 in the Z direction.
- the point P0 is the center position of the building 701 in the three-dimensional space.
- the radiation source Q3 is one radiation source in the Z direction perpendicular to the ground surface 703, and the incident angle ⁇ is 90 degrees.
- the radiation from the radiation source Q3 is uniformly applied to the building 701 located below the Z direction.
- the SER calculation apparatus 1 performs the calculation by integrating the influences of the radiation incident from each of the plurality of spherical source Q when performing the attenuation calculation in detail. In addition, the SER calculation apparatus 1 performs the reduction of the number of the radiation sources Q as appropriate when performing the attenuation calculation easily.
- the SER is calculated and determined with respect to a soft error including a neutron soft error related to equipment including an electronic device that is arranged in a building such as a data center and constitutes a system such as the data center. be able to. Thereby, the high reliability by low SER regarding the said building and equipment can be implement
- the SER calculation function can calculate the attenuation rate and SER for each position of the equipment in the building reflecting the attenuation effect due to the shielding of radiation including neutrons by the building structure.
- the SER calculation function can calculate SER in various units such as equipment, floor, area, and building.
- the SER determination function can determine whether the calculated value of SER in the unit of building or facility satisfies the target value.
- the user UA calculates various SER values such as the SER for each position of the equipment in the building and the SER of the entire building on the screen including the SER calculation and determination results and fee data in FIG. 19 and FIG. Can be referred to and confirmed as an index value related to the soft error. Moreover, the automatic determination result regarding SER can be referred and confirmed on the said screen.
- the user UA can easily understand the ease of occurrence of a soft error in the arrangement of the equipment in the building and the appropriateness of the arrangement of the equipment in the building from the information on the sizes of the various SERs and the determination results. Furthermore, it is possible to confirm the service charge for rental, etc. for each position linked to the amount of neutrons, and it is possible to receive services at an appropriate price for facilities that require high reliability.
- the SER can be calculated without inputting the neutron amount, and the charge for the service can be calculated.
- the user UA can change the arrangement state of the facilities in the building on the screen of FIG. For example, the user UA changes the arrangement of equipment for which the SER determination result is negative, and causes the SER calculation apparatus 1 to execute the SER calculation and determination again using the changed equipment data 33 and the like as input data. As a result, the user UA can perform FIG. On the screen of FIG. 20 and the like, the SER in the changed state can be confirmed in the same manner.
- the modified example of the SER calculation apparatus 1 has a building characteristic calculation function.
- This function uses the building data 32 as input data to calculate an index value of the building characteristics related to SER reduction or radiation attenuation.
- This function does not require the equipment data 33 of the equipment arrangement information in the building as input data.
- This function inputs the building data 32 including the building structure in which no equipment is arranged in the building, and associates it with the position or position in the building using the calculation model including the above-described shielding structure model of the building.
- the index value for each divided area is calculated.
- the index value of the building characteristic is calculated as an index value using the above-described attenuation rate G for each position in the building.
- FIG. 27 shows a screen example of data output of building characteristic information by the building characteristic calculation function.
- the user UA designates execution of the building characteristic calculation function from a menu on the screen.
- the building characteristic calculation function generates a screen including the index value information by the input / output control unit 51 and displays it on the user UA.
- This screen displays the building structure in two dimensions, for example, and information on the index value.
- the building structure is displayed as an XZ cross section, and information on the divided areas associated with the position in the building is displayed.
- the building data 32 there are a three-story building 191 based on the building data 32, and structures J1 to J3 such as a floor and a ceiling of the floor as the structures constituting the building.
- structures J1 to J3 such as a floor and a ceiling of the floor as the structures constituting the building.
- the index value 193 of the building characteristic using the above-mentioned attenuation rate G is displayed for every divided area 192.
- the amount of neutron radiation that is radiation incident on the building 191 from the outside is set to 100 as a reference value.
- the building characteristic calculation function calculates and displays an index value 193 representing the degree of radiation attenuation and SER reduction by the structure for each divided area 192 that is a position in the building.
- the display format of the index value 193 is not limited to this example.
- the building characteristic calculation function displays the index value 193 of the position of the divided area B312 as 90, for example.
- This index value 193 indicates that at this position, 10 out of 100 external radiations are shielded by the structure J1 or the like and 90 is transmitted through.
- the index value 193 is 95 in the divided areas B311 and B313 located near the structures J4 and J5 on the outer wall of the third floor. It can be seen that the index value 193 is smaller at the position closer to the center inside the building than the position closer to the outer wall of the same floor, and the attenuation effect is greater.
- the index value 193 is smaller in the lower floor position than the upper floor in the Z direction of the building, and the attenuation effect is larger.
- User UA can confirm the characteristics of radiation attenuation or SER reduction for each position in the building by referring to the building characteristic information on the above screen. For example, the user UA can understand that the smaller the index value 193, the greater the SER reduction effect. Thereby, the user UA can effectively utilize the information at the time of designing to arrange the facilities in the building.
- the user UA can design, for example, a facility with a large basic SER or a facility with a low target SER, with priority placed at a position where the index value 193 is small.
- the SER calculation apparatus 1 can calculate the index value in a simplified form with respect to the calculation model including the information on the neutron source described above.
- the SER calculation apparatus 1 according to the third embodiment provides a design change function that is a function to change a design by supporting a design in which a plurality of facilities including electronic devices are arranged inside a building.
- the design change function not only supports manual design by the user UA, but also provides a function of automatically generating and presenting an optimal or effective design plan.
- the design change function has the function to change the design of the equipment by analyzing the arrangement and SER of the equipment in the building, and the function to change the design of the building by analyzing the structure and SER of the building in order to reduce the SER. Including.
- FIG. 28 shows a configuration of the SER calculation apparatus 1 according to the third embodiment.
- the configuration of the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment in FIG. 20 includes a design change unit 23 and design data 35 in addition to the components in the first or second embodiment in FIGS. 1 and 2.
- the design change unit 23 includes an equipment change unit 24 and a building change unit 25.
- the design data 35 is managed in the DB 30.
- the design change unit 23 Based on the input of the building data 32 and the equipment data 33, the design change unit 23 analyzes the design of the building and the equipment and the state of the design change so as to satisfy the target value condition regarding the SER of the equipment and the building as much as possible. Process to output the result.
- the design change unit 23 stores and outputs design data 35 including the analysis result as a design plan.
- the input / output control unit 51 performs processing for generating a screen including design change result information based on the design data 35 and displaying the screen to the user UA.
- the facility change unit 24 realizes a facility layout change function for analyzing and changing the layout of the facilities in the building so that the facility SER and the building SER are reduced.
- the facility changing unit 24 does not change the design of the building structure of the building data 32 that is input data as a fixed condition, changes the layout of the facilities in the building, and changes the design plan and the facility layout design data. Save and output as 35a.
- the building changing unit 25 realizes a building structure changing function for analyzing and changing the structure of the building so that the equipment SER and the building SER are reduced.
- the building changing unit 25 does not change the design of the facility data 33 that is the input data in the facility data 33 as a fixed condition, and does not change the design but adds a structure that constitutes the structure of the building. And save and output as design plan and building design data 35b.
- Embodiment 3 is provided with both the equipment arrangement change function by the equipment change part 24 and the building structure change function by the building change part 25 as a design change function, the form provided with only one is also possible.
- the design data 35 is data indicating a design state, a design plan, and the like when the SER calculation device 1 and the user UA use the building data 32 and the equipment data 33 to design and change the layout of equipment in the building. is there.
- the design data 35 includes facility design data 35a, building design data 35b, and SER reduction effect data 35c.
- the design data 35 includes a target clear list 35d and data of one or more design proposals associated therewith.
- the facility design data 35a is design data including facility layout change data when the facility change unit 24 changes the facility layout.
- the equipment arrangement change data includes data indicating which equipment at which position in the building is moved to which position as difference data before and after the change.
- the building design data 35b is design data including building structure change data when the building structure is changed by the building changing unit 25.
- the building structure change data includes data indicating how to change the structure constituting the building structure as difference data before and after the change.
- the SER reduction effect data 35c includes data indicating how the SER changes in accordance with the design change of the facility or the building.
- the target clear list 35d is data that describes and manages information on one or more design plans as a list in descending order of the degree of satisfying the target SER, etc., regarding the design of buildings and facilities and the design changes.
- Each design plan is managed in association with a file of individual design data 35, for example.
- the design plan data is managed in association with the facility design data 35a, the building design data 35b, the SER reduction effect data 35c, and the like.
- the design data 35 may be managed by being integrated with the building data 32 and the facility data 33.
- OK satisfies the target value, so the equipment is arranged at that position in the building. Indicates that is possible or appropriate. No (NG) indicates that the facility is not or improperly placed at that location in the building because the target value is not met.
- the design change unit 23 executes a process for changing the design according to the quality of the SER determination result of the SER determination unit 22. For example, the design changing unit 23 determines that a design change is necessary for the equipment and the building that have resulted in the negative result, and the design plan for changing the arrangement of the equipment in the building or the state of the building structure by analysis processing. Create one or more. The design changing unit 23 stores the design plan that satisfies the target SER condition in the target clear list 35d. In addition, when outputting a plurality of design proposals in the target clear list 35d, the design changing unit 23 outputs the design proposals that are recommended as the higher the degree of satisfying the condition of the target SER.
- the setting unit 52 can set, as the setting information 31, a design change policy by the design changing unit 23, a changeable range that is a range in which design change is allowed, and the like.
- the building data D2 and the building data 32 are fixed conditions, and the building structure cannot be changed.
- the equipment data 33 is variable, and the equipment changing unit 24 changes the arrangement of equipment in the building.
- the building structure may be changed.
- the building data 32 can be changed, and the building changing unit 25 can change the building structure.
- both the change of the equipment layout by the equipment change unit 24 and the change of the building structure by the building change unit 25 can be used at the same time.
- both are used at the same time it is possible to set a priority order between a change in equipment layout and a change in building structure.
- the design change unit 23 performs design change processing according to the set priority order.
- the setting information 31 in the third embodiment includes information 31a on the changeable range of the facility arrangement and information 31b on the changeable range of the building structure.
- the facility arrangement changeable range information 31a can be set to a floor, an area, a divided area, or the like in a building where the arrangement and the arrangement of the equipment can be changed, or an equipment that permits the arrangement change.
- the information 31b of the changeable range of the building structure can be set to a region such as a floor, an area, and a divided area in the building where the structure can be installed and changed, or a structure that allows the structure to be changed. is there.
- the design change unit 23 performs design change processing of buildings and facilities within the set changeable range.
- the setting of the changeable range is, for example, a setting that allows a specific floor or area or divided area in a building, a specific structure, or a specific facility to be changed, and a setting that makes a specific target unchangeable. Is possible. As a specific example, it is possible to set a constraint condition that specific equipment must be arranged on a specific floor or area. In addition, it is possible to set a constraint that floors and ceilings cannot be added but walls and pillars can be added.
- the equipment changing unit 24 executes equipment arrangement changing processing as shown in FIG. 29 below for equipment whose SER determination result is negative.
- the equipment changing unit 24 moves (1) a non-facility to a vacant position on the lower floor in the Z direction as a basic policy or equipment placement change candidate in the equipment placement changing process, or (2 ) Move the equipment of No to a vacant position near the center of the building far from the outer periphery of the building on the same floor in the XY direction.
- the reduction of the calculated value of SER can be expected by changing the equipment layout according to (1) or (2) above.
- the SER calculation apparatus 1 confirms the SER reduction effect by the position candidate by performing the above-described SER calculation and determination in the same manner for the facility position candidate after the above-described layout change. As a result, when there is a SER reduction effect, it is effective, so the equipment change unit 24 stores the equipment arrangement change data 35a and SER reduction effect data 35c for the candidate in the design data 35, and there is no effect. Reject.
- the equipment changing unit 24 may be a position moved at an arbitrary distance in an arbitrary direction in the three-dimensional space (X, Y, Z) as a plan for the equipment arrangement changing position. In particular, it may be a position moved to the next divided area in the X, Y, or Z direction in divided area units.
- the SER calculation device 1 may be a suitable candidate when the calculated SER value at the position after the movement is lower than the calculated SER value before the movement.
- FIG. 29 shows an example of the flow of the equipment arrangement changing process by the equipment changing unit 24.
- the SER calculation device 1 starts the following processing.
- the equipment changing unit 24 performs equipment arrangement changing processing by an algorithm corresponding to the above policy and setting.
- the SER calculation apparatus 1 inputs the building data 32, the equipment data 33, the setting information 31, and the like.
- the setting information 31 includes various target SERs, and information 31a on the facility arrangement changeable range set on the setting screen by the user UA.
- the SER calculation apparatus 1 repeats the process for each facility.
- the facility changing unit 24 selects one facility in the building as a processing target.
- the SER calculation apparatus 1 calculates the equipment SER corresponding to the position of the target equipment in the building based on the attenuation rate G and the basic SER, similarly to the above-described S110.
- S204 the SER calculation apparatus 1 calculates the building SER from the sum of all the facilities SER, etc., as in S107 described above.
- the building SER calculated here is updated using the equipment SER newly calculated in S203.
- the equipment changing unit 24 determines whether or not the position of the target equipment satisfies a condition regarding SER. That is, the facility changing unit 24 confirms whether the facility SER in S203 is less than or equal to the target facility SER and the building SER in S204 is less than or equal to the target building SER. If the condition is satisfied (Y), the process proceeds to S207. If not satisfied (N), the process proceeds to S206.
- the equipment changing unit 24 changes the position of the target equipment based on the equipment data 33 within the changeable range set in S201. That is, the facility changing unit 24 plans the location of the facility after the change as a candidate. For example, the equipment changing unit 24 moves the equipment position to a position on the lower floor in the Z direction or a position closer to the inside of the building in the XY direction in units of one floor, one divided area, or the like. Then, the processing of S203 to S205 is performed in the same way for the facility position candidates planned in S206.
- the equipment changing unit 24 saves information about the candidate position of equipment that satisfies the above conditions as design data 35, and updates the state of the data related to the design plan.
- the equipment changing unit 24 appropriately updates the data contents such as the target clear list 35d, the equipment design data 35a, the SER reduction effect data 35c, and the charge fluctuation rate coefficient calculated in the SER calculating unit 21.
- the equipment design data 35a includes information on the position of the equipment before and after the change.
- the equipment changing unit 24 sets the SER value corresponding to the position before the change of the equipment, the SER value corresponding to the position after the change of the equipment, and a value such as a difference or a ratio thereof to the SER. Stored in the reduction effect data 35 c or the SER data 34. Moreover, when all the facilities in the building satisfy the condition of the target value in S205, the facility changing unit 24 describes information as a design plan in the target clear list 35d.
- the equipment changing unit 24 confirms whether the processes in S202 to S208 have been completed for all equipment within the changeable range set in S201. If not completed (N), the equipment changing unit 24 selects the next equipment within the changeable range and repeats similarly from S202, and if finished (Y), proceeds to S210.
- the input / output control unit 51 generates a screen including the target clear list 35d and information on the design plan based on the design data 35 of the processing results up to S209 as the output control process, and displays the display unit 53. To display.
- the user UA can refer to the target clear list 35d and design plan information on a screen as shown in FIG.
- the equipment changing unit 24 may perform the following processing.
- the equipment changing unit 24 moves the equipment to a vacant position in the building.
- the equipment changing section 24 moves about equipment that has a margin with respect to the target value with respect to the SER in order to create a vacant space. You may let them.
- the equipment changing unit 24 moves the equipment with a sufficient SER to, for example, the upper floor in the Z direction or the position closer to the outside of the building in the XY direction. Because of this movement, the facility is likely to have a high SER calculation value, so whether or not the conditions are satisfied in S203 to S205 is confirmed.
- By creating the vacant space it is possible to move equipment having no margin with respect to the SER to the vacant position.
- the equipment changing unit 24 may perform the following processing. As shown in a setting screen described later, the importance level or the protection level can be set according to the equipment type, equipment storage data, and the like. Therefore, for example, the equipment changing unit 24 preferentially executes the equipment arrangement changing so that the SER of the equipment having high importance is as low as possible. For example, when the importance of the facility is high, the facility changing unit 24 plans the position after the change of the layout of the facility to be as low as possible in the Z direction of the building or the center of the building in the XY direction. To do.
- the flow of the facility arrangement change process is an example of generating a design plan so that the building SER satisfies the target value and the facilities SER of all the facilities within the changeable range satisfy the target value as in S205.
- the equipment change part 24 is good also as an effective design plan, if the building SER satisfy
- the facility changing unit 24 may be a design plan even if the building SER does not satisfy the target value.
- the building changing unit 25 executes the building structure changing process for the equipment whose SER determination result is negative and the three-dimensional space area including the equipment.
- the building change unit 25 is a structure such as a floor, ceiling, or beam that becomes a shield in an empty position above the Z direction of the equipment of (1) No. Or (2) adding a structure such as a wall or a column that becomes a shielding object to a vacant position near the outer periphery of the building in the XY direction of the facility of (2) No.
- the above (1) may be to increase the thickness or quantity of an existing structure above the Z direction of the facility.
- the above (2) may be to increase the thickness or quantity of an existing structure in the XY direction of the no equipment.
- the above (1) and (2) may be to change the structure in the vicinity of the facility to a structure made of a material that increases the radiation shielding effect. By changing the building structure, the total thickness and the like of the structure through which the radiation that enters from the outside of the building and reaches the facility is increased, so that the attenuation effect is increased and the SER reduction effect can be expected.
- the SER calculation device 1 confirms the SER reduction effect by the change by performing the above-mentioned SER calculation and determination similarly about each equipment affected by the change of the above-mentioned building structure. As a result, when there is an effect of SER reduction, it is effective. Therefore, the building changing unit 25 stores the change in the design data 35 as building design data 35b and SER reduction effect data 35c, and when there is no effect. Dismiss. For example, when a structure such as a wall is added in the X direction of a certain facility, each facility arranged in the X direction is affected by shielding by the added structure.
- FIG. 30 shows a flow example of the building structure changing process by the building changing unit 25.
- the SER calculation device 1 starts the following processing.
- the building changing unit 25 performs a building structure changing process using an algorithm corresponding to the policy and setting described above.
- the SER calculation apparatus 1 inputs the building data 32, the facility data 33, the setting information 31, and the like.
- the setting information 31 includes the setting of the changeable range information 31b of the building structure set on the setting screen by the user UA.
- the SER calculation apparatus 1 repeats the process for each facility and the process for each structure.
- the building changing unit 25 selects one facility and one structure in the building as a processing target.
- S303 the SER calculation apparatus 1 calculates the equipment SER corresponding to the position of the target equipment in the building, similar to S110 described above.
- S304 the SER calculation apparatus 1 calculates the building SER in the same manner as S107 described above.
- the building SER calculated here is updated using the equipment SER newly calculated in S303.
- the building changing unit 25 determines whether the target equipment satisfies the condition regarding SER. That is, the building changing unit 25 confirms whether the facility SER in S303 is equal to or less than the target facility SER and whether the building SER in S304 is equal to or less than the target building SER. If the condition is satisfied (Y), the process proceeds to S307, and if not satisfied (N), the process proceeds to S306.
- the building changing unit 25 changes the structure of the target building within the changeable range set in S301 based on the building data 33. That is, the building changing unit 25 plans the changed building structure as a candidate. For example, the building changing unit 25 adds a structure to the upper side of the facility in the Z direction or near the outer periphery of the building in the XY direction. At this time, the building changing unit 25 may add a predetermined structure with a predetermined thickness or quantity as a unit for adding the structure. Then, the processing of S303 to S305 is performed in the same manner for each facility related to the building structure planned in S306. Note that the state of the above-described calculation model is updated according to the change of the structure in S306, and the SER calculation apparatus 1 calculates the attenuated neutron spectrum data and the attenuation rate G based on the updated model.
- the building changing unit 25 stores the information on the facilities and buildings that satisfy the conditions of S305 as the design data 35, and updates the state of the data related to the design plan.
- the building changing unit 25 appropriately updates data contents such as the target clear list 35d, the building design data 35b, the SER reduction effect data 35c, and the charge fluctuation coefficient calculated in the SER calculating unit 21.
- the building design data 35b includes information on the building structure before and after the change.
- the building changing unit 25 sets the SER value of the corresponding equipment before the change of the structure, the SER value of the corresponding equipment after the change of the structure, and a value such as a difference or a ratio thereof. Stored in the reduction effect data 35c. Moreover, the building change part 25 describes information as a design proposal in the target clear list 35d, when the conditions of the target value of S305 are satisfy
- the building changing unit 25 confirms whether the processes in S302 to S308 have been completed for all structures and all equipment within the changeable range set in S301. If not completed (N), the building changing unit 25 selects the next structure and equipment within the changeable range and repeats similarly from S302, and if completed (Y), proceeds to S310.
- the input / output control unit 51 generates a screen including the target clear list 35d and information on the design plan based on the design data 35 of the processing results up to S309 as the output control process, and displays the display unit 53. To display. Thereby, the user UA can refer to the target clear list 35d and the design plan information on the screen of FIG.
- the setting screen has an item 1606 and an item 1611.
- An item 1606 can set a design change policy using the design change unit 23.
- the item 1606 can be selected and set by the user UA as to whether or not to use or prioritize the facility arrangement changing function by the facility changing unit 24 and whether or not to use or prioritize the building structure changing function by the building changing unit 25. It is.
- each changeable range can be set by the user UA using a changeable range setting button.
- the input / output control unit 51 displays the contents of the equipment data 33 on other screens and items by the setting button of the equipment arrangement changeable range, and sets information 31a of the equipment arrangement changeable range by the user UA.
- a format for selecting a target or range that can be changed or a format for selecting a target or range that cannot be changed may be used.
- the input / output control unit 51 may display, for example, a floor map as shown in FIG. 14 and specify an area or a division area that can be arranged or changed in the floor.
- Item 1611 can be set by the user UA as to whether or not the design can be changed in units such as floors, equipment, and structures.
- An item 1611 of the item 1602 can set whether to change each floor.
- the item 1611 of the item 1603 can set whether change is possible for each facility.
- An item 1611 of the item 1604 can set whether to change each structure.
- the design change by the design changing unit 23 is permitted, and included in the above-described facility arrangement or building structure changeable range, and the “impossible” target is included. Absent. For example, when the item 1603 is set to “impossible” for the communication device that is the facility C, the layout design of the communication device is fixed. For example, when the item 1604 is set to “impossible” for the floor that is the structure A, the floor design is fixed.
- the equipment arrangement changeable range information 31a may be set to a unit or maximum value of movement when changing the equipment arrangement. For example, as described above, it is possible to set to move in units of one divided area.
- the changeable range information 31b of the building structure may be able to set the changeability of each element such as the size, quantity, and material of the structure, the change priority, and the changeable range of each element.
- the building changing unit 25 increases the thickness of the structure as a candidate for change.
- the changeable range of the size of the structure the minimum value and the maximum value of the thickness, the step size at the time of change, and the like may be settable.
- the change priority may be set such that the thickness increases first, the quantity increases second, and the material changes third.
- the information 31b of the changeable range of the building structure may be set to information on products and members that are candidates for changing or adding the structure. For example, when a member such as a special material having a radiation shielding effect is additionally installed on an existing building structure, information on the member may be set as a candidate.
- the changeable range information 31b of the building structure may be settable for changing the number of floors, the floor area, etc., the changeable range, the availability of a specific floor such as a basement floor, etc. in the case of designing a new building. .
- the top floor of a building can be expanded, the facility arrangement possible area is increased by the increase, and the SER reduction effect due to an increase in shielding can be expected.
- FIG. 31 shows an example of a design change screen that displays design change processing information by the design change unit 23.
- an item 2301 indicates information on the design data 35 before the change.
- the item 2301 displays, for example, file information such as design data 35, building data 32, facility data 33, and SER data 34 constituting a design plan.
- file information such as design data 35, building data 32, facility data 33, and SER data 34 constituting a design plan.
- Each information of the item 2301 can be selected and displayed on the screen by the user UA as appropriate.
- Item 2302 displays a target value related to the design of the building and equipment in item 2301.
- the item 2302 displays the target value of the building SER, for example, and the user UA can change the setting of the target value with the change button.
- Item 2303 displays information of the target clear list 35d.
- the target clear list of item 2303 displays, for example, design data 35, building data 32, facility data 33, file information of SER data 34, data based on SER reduction effect data 35c, and the like.
- the list of items 2303 has one or more rows for each design proposal.
- a plurality of design proposals are displayed in the order of recommendation based on the analysis result of the SER calculation device 1.
- An item 2303 allows the user UA to select a priority order for displaying a plurality of design plans in the list. For example, when “in order of increasing building SER” is selected, a plurality of design plans are rearranged and displayed in order of increasing building SER from the top of the list.
- Other priorities include the order in which the maximum value of the equipment SER in the building is small, the order in which the equipment arrangement change degree is small, the order in which the building structure change degree is small, and the like.
- positioning can be confirmed based on the equipment design data 35a. The degree of change in the building structure can be confirmed based on the building design data 35b.
- Item 2304 displays the contents of the design data 35 after the change.
- An item 2304 displays information on the most recommended design plan in the top row of the list of the item 2303 or information on a design plan arbitrarily selected by the user UA from the list of the item 2303.
- the user UA can select an arbitrary design plan from the list of items 2303 and confirm the contents.
- the item 2304 includes file information of the design data 35, building data 32, equipment data 33, and SER data 34, SER reduction effect information, and the like.
- the SER reduction effect information is based on the SER reduction effect data 35c, the ratio indicating how much the SER such as the building SER is reduced before and after the design change, the charge fluctuation rate linked to the fluctuation of the neutron amount, the charge at the target position Display information such as the estimated amount.
- the user UA can select the information in each column of the item 2304 and display the detailed contents on the screen for confirmation.
- the user UA can determine the file as an independent design data 35 and save it in the DB 30 with the adoption button.
- the adopted design data 35 can be used not only as it is, but also edited and used on the screen by the user UA as described above.
- FIG. 32 shows an example of a display screen including a state before the equipment layout change.
- FIG. 33 shows a first state after the facility arrangement change from the state of FIG. 32, and
- FIG. 33 shows a second state after the change from the first state of FIG.
- FIG. 32 the information about the building, equipment, equipment SER, etc. before the change is shown in the XZ section.
- the building is, for example, three stories, and each floor has three divided areas in the X direction.
- equipment arrangement there is a first equipment S01 in the first division area B211 on the second floor, a second equipment S02 in the second division area B212, and a third equipment S03 in the third division area B213.
- the equipment SER at each position of the equipment S01 to S04 is, for example, 200, 150, 200, 160.
- the set value of the target equipment SER of all equipment is 175, for example.
- the facilities S01 and S03 are determined to be no (NG).
- the facility changing unit 24 examines the movement of the facilities S01 and S03, which are not in the state of FIG. 32, to a lower floor in the Z direction or a position closer to the center of the building in the XY direction.
- the equipment changing unit 24 moves the equipment S01 to the location of the equipment S01 because the first-floor divided area B111 is vacant as indicated by 2501.
- the facility changing unit 24 refers to the divided area B113 on the first floor immediately below in the Z direction and the divided area B212 in the center of the building on the left in the X direction on the second floor, but the facility changing unit 24 cannot move because it is not vacant. .
- the facility changing unit 24 first searches for a vacant divided area on the first floor as a plan of the arrangement position for the facility S03. For example, since the divided area B112 is vacant, the facility changing unit 24 changes to the divided area B112 as 2502. The facility S03 may be moved.
- the divided area B112 is not included in the changeable range of the equipment arrangement and cannot be arranged in the divided area B112.
- the facility changing unit 24 may consider moving as a further plan for the facility S03 by providing a space in the divided area B113 directly below the Z direction or the divided area B212 on the left side in the X direction.
- the SER of the equipment S02 in the divided area B212 and the SER of the equipment S04 in the divided area B113 are in a state that satisfies the target value. Therefore, the equipment changing unit 24 considers moving the equipment S02 and S04 to a position near the outer periphery of the building on the upper floor in the Z direction and the left and right in the XY direction.
- Such design changes can be examined by recursive processing.
- the facility changing unit 24 moves, for example, the facilities S02 and S04 to vacant divided areas B312 and B313 on the third floor above the Z direction.
- the equipment changing unit 24 confirms by the above-mentioned SER determination, and moves it if it is possible (OK).
- the SER of the facility S02 when moved to the divided area B312 is 170, which satisfies the target value and is acceptable. Therefore, the equipment changing unit 24 moves the equipment S02 to the divided area B312 as in 2503.
- a space is created in the divided area B212 on the second floor.
- the equipment changing unit 24 does not move the equipment S02.
- the equipment changing unit 24 moves the equipment S03 in the divided area B213 on the second floor to the vacant divided area B212. At this time, the equipment changing unit 24 checks the SER of the equipment S03 when moved to the divided area B212, and moves to the position when the target value is satisfied, and does not move when not satisfied. Alternatively, the equipment changing unit 24 may move the equipment S03 to the position when the equipment SER is reduced even if the SER after the movement of the equipment S03 does not satisfy the target value. In addition, when there are a plurality of facility destination candidates, the facility changing unit 24 may move the facility to a position where the SER value at the destination is the smallest.
- the user UA can confirm the contents of the design plan in the state after the equipment layout change on the screen shown in FIG.
- Design change example (2) As an example of the design change by the design change unit 23, an example in the case of a building structure change by the building change unit 25 will be described using FIG. The state before the building structure is changed is the same as in FIG. FIG. 35 shows a display screen example including the state after the building structure is changed.
- a structure J6 is added to the building structure after being changed by the building changing unit 25.
- This is an example in which a flat structure J6 on the XY plane is additionally installed on the entire surface of the structure J1 which is the ceiling on the third floor.
- the structure J6 is added as a shield between the facility and the outside of the building in the Z direction. Therefore, the radiation attenuation effect in the Z direction is increased by the thickness of the structure J6 in the Z direction, and an SER reduction effect is produced.
- the facilities SER of the facilities S01 to S04 are smaller than the state before the change in FIG.
- the thickness of the existing structure J1 or J2 in the Z direction may be increased, or a structure such as a wall is added in the XY direction of the facility. Also good. Further, the material of the existing structure J1 or the like may be changed to a material having a high neutron beam shielding effect. Further, for example, in the case of designing a new building, a floor such as the fourth floor may be added.
- the structure to be added may be a structure that is installed later on an existing building. For example, a special material may be attached to the wall.
- FIGS. 36 to 37 show an example of a display screen including the state before the change.
- FIG. 37 shows an example of a display screen including the state after the change from FIG.
- the building 281 is a building such as a data center including the third floor above ground and the first floor below. Based on the input building data 32 and facility data 33, the SER calculation apparatus 1 creates a model shown in the figure.
- the building 281 includes a structure 285 such as a floor or a wall.
- various facilities 282 such as a server, a storage, and a communication device are arranged over the XY plane.
- the facility 282 may be displayed in different shapes and colors for each type as shown.
- a standby power supply device is disposed as the facility 283.
- the state of one design plan that satisfies the above-described target value, for example, the target building SER is displayed.
- both the building structure and the equipment arrangement are changed.
- the number of equipment arrangements on the first to third floors above the ground is reduced as the upper floor in the Z direction and increased as the lower floor by the equipment layout changing process. Therefore, the equipment on the upper floor corresponding to the reduction is moved to the lower floor.
- the number of structures 285 that are shields in the Z direction increases, and SER reduction due to radiation attenuation can be expected.
- facilities 282 such as a server having a small target SER and a storage having a high degree of importance are gathered on the first basement floor where a particularly high effect can be expected.
- the standby power supply device which is the equipment 283 arranged on the first basement floor in the state before the change, has been moved to the third floor which is the upper floor.
- the standby power supply device is, for example, a heavy object, but has a small effect on the soft error.
- the third floor which is the top floor, is considered to have the greatest influence of neutron rays, and is dealt with by arranging equipment 283 having characteristics that have a small influence on soft errors.
- the structure 285 is not changed in the structure 285 such as the floor in the XY direction which is the horizontal direction, and the structure 291 such as a wall or a pillar standing in the Z direction which is the vertical direction.
- the structure 291 such as a wall or a pillar standing in the Z direction which is the vertical direction.
- the equipment changing unit 24 arranges equipment having a large influence on the soft error or equipment having a small target SER at a position near the center of the building.
- the addition of structures 291 such as walls also improves the building strength.
- the building changing unit 25 since the building changing unit 25 has moved the standby power supply device, which is a heavy object, to an upper floor, a structure 291 is added to each floor below it.
- the design change unit 23 performs the design change process with reference to the weight information included in the building data 32 and the facility data 33 and the allowable weight value for each floor included in the setting information 31.
- the optimum value is obtained by using a local search method represented by the hill-climbing method, which is a kind of known algorithm, as a design optimization method. You may lead.
- the design change function can automatically generate and output a design change plan that can reduce the SER by analyzing the arrangement of equipment in the building and the structure of the building. Furthermore, it is possible to improve service consideration such as rental in the building from the reduced SER, and it is possible to improve the reliability of the equipment of the user who uses the building.
- the user UA can reduce unnecessary or redundant facilities and structures necessary for the conventional redundancy method by designing to reduce the SER by devising the facility arrangement and the building structure. Thereby, it is possible to realize a system such as a building and a data center with high reliability and low cost and power consumption.
- the user UA can change the design state of the building and equipment by editing the contents of the design data 35 and the like on the screen of FIG. 12 and the like based on the reference of the screen of FIG. 23 and the like. For example, the user UA can change the position of arrangement of equipment by an operation of dragging equipment on the screen. Then, the user UA can cause the SER calculation device 1 to execute the SER calculation and determination again for the design data 35 after the change, and check whether the result is appropriate on the screen.
- a design change function is used to automatically create a plurality of design plans by analyzing equipment layout, building structure, SER, etc., and use a plurality of design plans and their lists on the screen of FIG.
- the user UA can select or adopt or edit a suitable design plan from the presented ones. Therefore, the user UA can realize the design of the optimum building and equipment that lowers the SER with less effort.
- the SER calculation apparatus 1 stores the design plan and the design data 35 created by the user UA in the DB 30.
- the SER calculation apparatus 1 according to the second embodiment stores design data 35 including design change data such as equipment layout and building structure, SER reduction effect, and the like in the DB 30.
- the user UA can also refer to past design data 35 from the DB 30.
- the user UA can also compare a plurality of design plans including the past design data 35 and select, for example, the design plan having the lowest SER.
- the design changing unit 23 may replace the equipment itself with other equipment without changing the position of the equipment or the building structure as a candidate for the design change. For example, when the equipment SER does not satisfy the target SER as a result of the SER determination associated with the design change, the design change unit 23 replaces the equipment as the candidate.
- the design changing unit 23 may add a rack that accommodates equipment, for example, a rack having a radiation shielding effect, as the candidate.
- the information 31a of the facility arrangement changeable range can be set as information on candidate facilities.
- the information on the servers may be set in the information 31a.
- the design change unit 23 can be designed such that the first server cannot satisfy the target value, but can be replaced with the second server because the target value can be satisfied when the second server is replaced.
- the SER calculation apparatus 1 sets characteristics relating to radiation shielding in the equipment itself, and reflects the characteristics of the equipment in the above-described attenuation calculation.
- the SER calculation device 1 reflects the shielding characteristics of the equipment interposed as a shielding object in the attenuation calculation in the direction of radiation between the position of the equipment for which the SER is calculated and the outside of the building.
- G the above-described attenuation rate G and the like.
- the equipment data 33 is set with rack information and shielding characteristic information corresponding to the rack.
- FIG. 38 shows an example in which a SER measuring instrument 361 is installed in a plurality of areas in which facilities are arranged and a building structure and equipment installation example.
- the SER measuring instrument 361 is a measuring instrument that monitors the occurrence state of the neutron soft error, and collects information for evaluating the validity of the rate variation coefficient for the service calculated by the first and second embodiments.
- FIG. 39 shows a configuration example of the SER measuring instrument 361.
- one or more neutron error detection LSIs 3701 are mounted as reference semiconductor devices for counting the neutron soft error rate, and the neutron error measurement unit collects the count results.
- the collected results are sent by the measurement result communication unit 3703 to the measurement result collection unit 3704 via the communication means and displayed on the collection result display unit 3705.
- a SER calculation apparatus includes a storage unit for data information such as setting information, building data, facility data, radiation data, and a calculation model, an attenuation calculation unit, a SER calculation unit, and a SER determination.
- the attenuation calculation unit calculates, as an attenuation index value, an index value that represents the degree to which radiation incident on the building is attenuated by the building structure before reaching the position of the equipment arranged in the building.
- the SER calculation unit calculates the SER for each position of the facility as the facility SER based on the attenuation index value, and calculates the SER in the unit of the entire building as the building SER using the facility SER of each facility in the building. .
- the SER determination unit compares the calculated value of the facility SER or the building SER with the condition included in the setting information, and determines whether the calculated value satisfies the condition.
- the design analysis unit analyzes the arrangement condition of the equipment in the building or the condition of the building structure so that the calculated value of SER satisfies the condition, and creates a design plan or a design change proposal that satisfies the condition.
- the output control unit outputs data information including the SER calculation result, the SER determination result, and the design plan or the design change plan to the user in the selected format.
- the design data storage unit stores the design data including the design plan of the building and facility including the SER calculation result or the design change plan including the information on the change of the SER in the database so that the design data can be referred to.
- the SER calculation apparatus of (1) above stores neutron spectrum data which is radiation spectrum data when the radiation is a neutron beam.
- the model calculation unit calculates a model including an attenuation index value using neutron spectrum data of a neutron beam incident on a building.
- the SER calculation unit of (1) above calculates the building SER by a calculation including the sum of the facilities SER of all the facilities inside the building.
- the output control unit of (1) provides a screen for setting a threshold value related to the equipment SER by the user, and the SER determination section determines that the equipment SER is equal to or less than the threshold value.
- the output control unit provides a screen for setting a threshold value related to the building SER by the user, and the SER determination unit determines that the building SER is good when the building SER is equal to or less than the threshold value.
- the SER calculation device of (1) uses the facility SER to calculate the SER for each floor of the building as the floor SER, and compares the floor SER with the set threshold value.
- a floor SER determination unit that determines pass / fail.
- the output control unit outputs information including a floor SER and a result of determination regarding the floor SER.
- the SER calculation device of the above (1) uses the equipment SER to compare the SER for each area inside the building as the area SER, and compares the area SER with the set threshold value. And an area SER determination unit for determining pass / fail.
- the output control unit outputs information including the area SER and the determination result related to the area SER.
- the model calculation unit in (1) above uses the total thickness or quantity of the structures between the equipment arranged inside the building and the outside of the building to determine the arrangement of equipment inside the building. Calculate the attenuation rate of radiation at the location.
- the model calculation unit of (1) above calculates the radiation attenuation rate at the location of the facility by calculation including superimposition of the soft error sectional area data applied to the facility and the radiation spectrum data incident on the building. Calculate
- the SER calculation unit of (1) above calculates the equipment SER by calculating the basic SER that is the characteristics of the equipment and the radiation attenuation rate at the location of the equipment in the building.
- the model calculation unit of (1) enters the building corresponding to the position of the building by geographical correction calculation using the radiation spectrum data in the natural world at the reference geographical position and the position information of the building.
- Geographically corrected radiation spectrum data which is radiation spectrum data
- radiation spectrum data is calculated, and using the geographically corrected radiation spectrum data, radiation spectrum data in an attenuated state at the location of the arrangement of equipment inside the building is calculated.
- the model calculation unit of (1) creates a radiation shielding structure model of a building using building data, sets information on the radiation source incident on the building, and sets the radiation source information. And the radiation spectrum data of the attenuate
- the output control unit of (1) provides a screen for displaying information including the equipment SER of each of a plurality of facilities arranged inside the building in the form of a table.
- the output control unit of (1) provides a screen for setting a divided area by a user, which is an area obtained by dividing the space inside the building.
- the model calculation unit calculates an attenuation index value in units of positions associated with the divided areas.
- the SER calculation unit calculates the equipment SER in units of positions associated with the divided areas.
- the output control unit of (1) above provides a screen that displays the design state including the building and equipment and allows the user to manually change the state of the design.
- the SER calculation unit recalculates the equipment SER using the changed design state by the user as input data.
- the output control unit displays a screen including the design state after the change by the user and the equipment SER information by recalculation.
- the SER calculation apparatus uses the building data, and determines the degree to which the radiation incident on the building is attenuated by the building structure before reaching the position inside the building without using the facility data.
- An index value to be expressed is calculated, and an index value for SER reduction for each position inside the building is calculated using the index value, and information including the index value or the index value for SER reduction is calculated.
- the SER calculation device is a facility or a structure of a building that is arranged inside a building so as to satisfy a set condition regarding SER using building data, facility data, and SER information.
- a design change unit that performs a process of changing at least one of the above.
- the said output control part outputs the information containing the change result of the design of a building and an installation by a design change part.
- the design change unit generates one or more design proposals by changing the design of the building and equipment that satisfy the set condition regarding the SER, and includes the SER information in the list.
- the output control unit arranges and outputs one or more design plans in the list in the recommended order using the SER information, and provides a screen that allows the user to select a design plan from the list.
- the design change unit of (16) uses the building data, the equipment data, and the equipment SER so that the equipment SER or the location of the equipment inside the building so that the building SER is lower than before the change. It has an equipment change part which performs processing which changes.
- the said output control part outputs the information containing the change result of arrangement
- the equipment changing unit moves as a candidate for the change in a predetermined unit downward in the vertical direction of the building or the center of the building in the horizontal direction of the building. Moving to a close position by a predetermined unit.
- the design change unit of (16) uses the building data, the equipment data, and the equipment SER to change the structure constituting the building so that the equipment SER or the building SER is lower than before the change. It has a building change unit that performs processing.
- the said output control part outputs the information of the change result of the structure of the building by a building change part.
- the building change section changes a building structure, it adds a structure at a position between the equipment and the outside of the building as a candidate for change, and a structure at a position between the equipment and the outside of the building. Increasing the thickness of the structure or changing the material of the structure.
- the output control unit of (16) provides a screen for setting a changeable range of design of equipment or building structure arranged in the building by the user.
- the design change unit changes the arrangement of the equipment or the structure within the changeable range.
- building SER determination unit 23 ... design change unit, 24 ... facility change unit, 25 ... building change unit, 26 ... charge calculation unit, 30 ... DB, 31 ... Setting information, 32, D2 ... Building data, 33, D3 ... Equipment data, 34 ... SER data, 35 ... Design data, 36 ... Charge data, 37 ... Neutron amount information, 51 ... Input / output control unit, 51 ... Setting unit, 53 ... Display unit, D4 ... Neutron data, D5 ... Soft error cross section data, D6 ... Charge data
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Abstract
電子機器のソフトエラーに関し、低いソフトエラー率(SER)による高い信頼性を確保することができる技術を提供する。SER計算装置は、建物の構造物の情報を含む建物データと、建物の内部に配置される電子機器を含む複数の設備の情報を含む設備データとを用いて、建物に入射する放射線が建物の内部に配置される設備の位置に到達するまでに建物の構造物によって減衰する度合いを表す減衰指標値を含むモデルを計算し、減衰の指標値を含むモデルを用いて、建物の内部に配置される設備の位置ごとのSERを計算し、設備の位置ごとのSERと建物内の位置毎の賃貸料金を含むサービス料の情報を出力する。
Description
本発明は、計算装置及び情報処理の技術に関する。また本発明は、電子機器のソフトエラー率を計算する技術に関する。
半導体デバイスの微細化及び高集積化に伴い、中性子ソフトエラー等のソフトエラーの問題が拡大している。中性子ソフトエラーとは、自然界の中性子線が半導体デバイスに入射することによって半導体デバイスのメモリの保持データが反転する現象を指す。複数の半導体デバイスを搭載する、サーバ等の各種の電子機器は、中性子ソフトエラーに起因する間欠障害が増加している。データセンタ等のシステムは、建物の内部に各種の電子機器を含む設備が多数配置され、ソフトエラーへの対策が急務である。
ソフトエラーに関する対策の例としては、電子機器のハードウェアの二重化などの冗長化方式がある。冗長化方式により、ソフトエラーによる障害を表面化させないことにより、電子機器及びシステムの信頼性を確保している。
中性子ソフトエラーを含むソフトエラーに関する指標として、ソフトエラー率(SER:Soft Error Rate)がある。ソフトエラー率は、電子機器の信頼性を示す重要な指標になりつつある。
上記ソフトエラーに関する先行技術例として、特開2006-134938号公報(特許文献1)、及び特開2008-39453号公報(特許文献2)が挙げられる。
特許文献1は、半導体デバイスのソフトエラー率の検証方法として、構成要素ごとのソフトエラー率を単純総和する手法が記載されている。
特許文献2は、コンクリートやポリエチレンによって低いエネルギー帯の中性子を減衰できることが記載されている。
非特許文献1:JEDEC Standard No.89A(JESD89A), Measurement and Reporting of Alpha Particle and Terrestrial Cosmic Ray-Induced Soft Errors in Semiconductor Devices, page69, 2006, JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATION
半導体デバイスを搭載する電子機器、及び電子機器を含む設備が配置されるデータセンタ等のシステム及び建物は、中性子ソフトエラーを含むソフトエラーへの対策により信頼性を確保する必要がある。また、データセンタは、建物の内部に配置される設備の数が多いため、冗長化方式ではコスト及び消費電力が増加する。
本発明の目的は、電子機器のソフトエラーに関して計算することができ、低いソフトエラー率による高い信頼性を確保することができる技術を提供することである。本発明の他の目的は、低いソフトエラー率による高い信頼性と共に、低いコスト及び消費電力のデータセンタ等のシステム及び建物を実現できる技術を提供することである。
さらに、データセンタ等のセキュリティ、電源安定性、温湿度等の環境安定性などの付加価値を持つ建物のスペースを有料で顧客に貸し出すビジネスにおいて、中性子によるシステム障害確率と賃貸料金と関連させて増減させるサービスを提供することである。
本発明のうち代表的な実施の形態は、ソフトエラー率を計算する計算装置であるソフトエラー率計算装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
一実施の形態のソフトエラー率計算装置は、建物の構造物の情報を含む建物データを格納する建物データ格納部と、前記建物の内部に配置される電子機器を含む複数の設備の情報を含む設備データを格納する設備データ格納部と、建物の構造物内の1箇所以上の中性子量データを格納する中性子量データ格納部と、前記建物データと設備データと中性子量データを用いて、前記建物の内部に配置される設備の位置ごとのソフトエラー率を計算するソフトエラー率計算部と、前期ソフトエラー率から建物内の位置毎のサービス料の増減率を表すサービス料率を計算する料率計算部と、前記設備の位置ごとのソフトエラー率と前記サービス料率を含む情報を利用者に対し出力する出力制御部とを有する。
本発明のうち代表的な実施の形態によれば、電子機器のソフトエラーに関して計算することができ、低いソフトエラー率による高い信頼性を確保することができる。またソフトエラー率と連動したサービス料金を提示することでサービスを利用するユーザのニーズに合わせたサービスを提供できる。また高い信頼性を確保した価値をサービス料に反映することできる。また本発明のうち代表的な実施の形態によれば、低いソフトエラー率による高い信頼性と共に、低いコスト及び消費電力のデータセンタ等のシステム及び建物を実現できるとともに、建物を賃貸する等のサービスを提供する際に信頼性の高さを付加価値として提示できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、説明上、適宜、ソフトエラー率をSERと略称する。
<実施の形態1>
図1~図27を用いて、本発明の実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1について説明する。図1等に示す、実施の形態1のSER計算装置1は、データセンタ等の建物の内部に配置される複数の電子機器を含む設備に関する、中性子ソフトエラーを含むソフトエラーに関するSERを計算する機能を提供する。当該機能は、建物の構造体における床や壁などの構造物による中性子線を含む放射線の遮蔽による減衰の効果を考慮した、設備ごとのSER、及び建物全体のSERやSERに連動した建物内のサービス料率等を計算する。
図1~図27を用いて、本発明の実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1について説明する。図1等に示す、実施の形態1のSER計算装置1は、データセンタ等の建物の内部に配置される複数の電子機器を含む設備に関する、中性子ソフトエラーを含むソフトエラーに関するSERを計算する機能を提供する。当該機能は、建物の構造体における床や壁などの構造物による中性子線を含む放射線の遮蔽による減衰の効果を考慮した、設備ごとのSER、及び建物全体のSERやSERに連動した建物内のサービス料率等を計算する。
[計算システム1]
図1は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1を含む計算システムの構成を示す。計算システムは、SER計算装置1、設計装置2、設計装置3、及び表示装置4がネットワー9を通じて接続される。利用者UAは、SER計算装置1を操作する。利用者UBは、設計装置2を操作する。利用者UCは、設計装置3を操作する。利用者UDは、表示装置4を操作する。SER計算装置1、設計装置2、設計装置3、及び表示装置4は、例えば、PC等の計算機で構成される。なお、図1の設計データ35は、後述する実施の形態2の構成において備える。
図1は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1を含む計算システムの構成を示す。計算システムは、SER計算装置1、設計装置2、設計装置3、及び表示装置4がネットワー9を通じて接続される。利用者UAは、SER計算装置1を操作する。利用者UBは、設計装置2を操作する。利用者UCは、設計装置3を操作する。利用者UDは、表示装置4を操作する。SER計算装置1、設計装置2、設計装置3、及び表示装置4は、例えば、PC等の計算機で構成される。なお、図1の設計データ35は、後述する実施の形態2の構成において備える。
設計装置2は、データセンタ等の建物の構造を設計する機能を有し、公知のCAD等の設計ソフトウェアを備え、利用者UBにより建物データD2等を作成し記憶及び管理する。建物データD2は、建物の構造体を表す3次CADデータや図面データ等を含む。
設計装置3は、複数の電子機器を含む設備を構成要素とするデータセンタ等のシステムを設計する機能を有し、公知のCAD等の設計ソフトウェアを備え、利用者UCにより設備データD3等を作成し記憶及び管理する。設備データD3は、対象システムの論理的な構成を表すデータとして、構成要素となる各設備のデータを含む。設備データD3は、建物内の設備の配置の設計の情報を含んでもよい。利用者UCは、建物データD2の参照に基づき、建物内の設備の配置の設計の情報を含む設備データD3を作成してもよい。
表示装置4は、建物内部の一部を賃貸する際の料金データを表示する機能を有し、利用者UDに提示する。
なお、利用者UA,UB,UC,UDは、同じ人でもよい。SER計算装置1、設計装置2、設計装置3、及び表示装置4は、一体的な装置でもよい。例えば、設計装置2と設計装置3が一体的で、利用者UB,UCが同じ人でもよい。設計装置3とSER計算装置1が一体的で、利用者UC,UAが同じ人でもよい。設計装置3と表示装置4が一体的で、UC、UDが同じ人でも良い。建物データD2の設計と設備データD3の設計は1つの設計として統合されてもよい。SER計算装置1の利用者UAは、建物データD2及び設備データD3に基づき、建物内の設備の配置を設計して設備配置情報を作成してもよい。SER計算装置1の利用者UAは表示装置4の料金データD4に基づき、建物内の設備配置情報を作成、変更してもよい。
SER計算装置1は、制御装置201、記憶装置202、入力装置203、出力装置204、通信I/F装置205(I/F:インタフェース)、バス及び電源装置等を有する。制御装置201は、CPU、RAM、及びROM等で構成される。
制御装置201は、SER計算部21、SER判定部22、入出力制御部51、及び設定部52を有する。制御装置201は、記憶装置202のプログラム40を読み出して実行することにより、SER計算部21等の各部の機能及び処理を実現する。
記憶装置202は、プログラム40、画面データ41、DB(データベース)30、及び入出力データ等の各種のデータ情報を記憶する。DB30は、設定情報31、建物データ32、設備データ33、SERデータ34、設計データ35、料金データ36、中性子量情報37等の各種のデータ情報が格納される。
入力装置204は、キーボードやマウス、及びその入出力制御部を含む。出力装置205は、ディスプレイやプリンタ、及びその入出力制御部を含む。通信I/F装置206は、ネットワーク9との通信インタフェース処理を行う。
建物データ32は、設計装置2の建物データD2のコピーによる入力データ、またはSER計算装置1での直接入力によるデータである。設備データ33は、設計装置3の設備データD3のコピーによる入力データ、またはSER計算装置1での直接入力によるデータである。SER計算装置1は、例えば、設計装置2の建物データD2、及び設計装置3の設備データD3をそれぞれネットワーク9を介して受信及び取得し、DB30に建物データ32及び設備データ33として格納し管理する。
SERデータ34は、SER計算装置1で計算及び解析した結果による、建物や設備のソフトエラー率を含むデータである。SERデータ34は、後述の図18のようなテーブルのデータを含む。
料金データ36は、SERデータ34に基づいて計算された建物の内の位置毎の賃貸料金等のサービス料を含むデータである。また、中性子量情報37は、建物の内部の位置毎の中性子の量を示すデータである。この中性子量を示すデータは、何らかの計算によって出される見積もり値や実測した結果等で、その取得方法は問わない。
入出力制御部51は、SER計算装置1の入出力制御処理を行う。入出力制御部51は、画面データ41を用いて、利用者UAに対するグラフィカルユーザインタフェース(GUI)となる画面を構成し、出力装置204のうちの表示装置に表示する。画面データ41は、入出力制御部51によるGUI画面を構成するためのデータである。画面データ41は、建物や設備やSERの情報を複数の形式で表示可能とするためのデータを含む。
設定部52は、入出力制御部51によるGUI画面などで利用者UAによる入力を受け付けて設定情報31を設定する処理を行う。設定情報31は、SER計算装置1のプログラム40による機能の設定情報を含み、例えば、SER計算装置1またはそのプログラム40を提供する事業者による設定情報、及び利用者UAにより設定される情報を含む。設定情報31は、SERに関する目標値や、計算時の条件などの情報や、後述の図16のような設定画面で設定される情報を含む。
利用者UAは、SER計算装置1に接続される他の端末装置を操作してSER計算装置1にアクセスしてその機能を利用してもよい。即ちSER計算装置1はサーバ等の形態でもよい。SER計算装置1のプログラム40は、ネットワーク9を通じてダウンロード及びインストールされてもよい。
[SER計算装置の構成(1)]
図2は、図1の実施の形態1のSER計算装置1の構成の概要を示す。入出力制御部51は、出力装置204のうちの表示装置を用いた表示部52にGUI画面を表示する。入出力制御部51は、GUI画面を通じた、各種のデータの入力及び出力の制御処理を行う。利用者UAは、表示部53のGUI画面を見ながら操作する。GUI画面のメニューにおいて、データ入力、データ出力、設定、SER計算、SER判定、及び後述の設計変更、等の各機能に対応したコマンドを提供し、利用者UAにより選択して実行可能である。
図2は、図1の実施の形態1のSER計算装置1の構成の概要を示す。入出力制御部51は、出力装置204のうちの表示装置を用いた表示部52にGUI画面を表示する。入出力制御部51は、GUI画面を通じた、各種のデータの入力及び出力の制御処理を行う。利用者UAは、表示部53のGUI画面を見ながら操作する。GUI画面のメニューにおいて、データ入力、データ出力、設定、SER計算、SER判定、及び後述の設計変更、等の各機能に対応したコマンドを提供し、利用者UAにより選択して実行可能である。
設定部52は、GUI画面で入力される情報を設定情報31として格納する。入出力制御部51は、GUI画面を通じて、設計装置2からの建物データD2、または利用者UAにより直接入力される情報を、建物データ32として格納する。入出力制御部51は、GUI画面を通じて、設計装置3からの設備データD3、または利用者UAにより直接入力される情報を、設備データ33として格納する。
入出力制御部51は、上記SER計算及び判定の処理結果を含む各種の情報を出力するGUI画面を生成して表示部53に表示する。
設備計算部21Cは、設備データ33を用いて建物内の設備の配置を含む設備のモデルを作成する計算処理を行う。
設備SER計算部21Bは、中性子量情報37に基づき、建物内に配置される複数の各々の設備ごとのSERを設備SERとして計算する処理を行う。
また、建物SER計算部21Cは、上記モデル及び上記設備SERに基づき、建物全体の単位でのSERを建物SERとして計算する処理を行う。上記計算された設備SER及び建物SERは、SERデータ34として格納される。
入出力制御部51は、設備SER計算部21Bと建物SER計算部21Cと料金計算部26で計算されたSERデータ34を含む情報を利用者UAに対して出力するGUI画面を生成して表示部53に表示する。また、入出力制御部51は、上記SER計算結果の画面の中にSER計算値と建物の位置情報と賃貸等のサービス料金情報とを一緒に表示する。
[SER計算装置の処理]
図3は、図2の実施の形態1のSER計算装置1の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
図3は、図2の実施の形態1のSER計算装置1の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
(S101)S101で、SER計算装置1は、建物データD2を入力して建物データ格納部12に建物データ32として格納し、設備データD3を入力して設備データ格納部13に設備データ33として格納する。
(S121)S101で入力されたデータと中性子量情報37に基づき、建物の位置毎のサービス料金の高低を表すサービス料率の料金変動係数を計算する。中性子量情報37は、建物の内部の位置毎の中性子の量を示すデータであり、計算によ推定値や中性子量を計測する計測器等で実測した結果等をもとにSER計算装置1に格納される。
(S122)S121で計算しいた結果である料金変動率係数と、建物の位置毎の賃貸等のサービス料金に基づき、SERの結果に連動したサービスに対する料金を計算する。
(S123)SER計算装置1は、入出力制御部51により、出力制御処理として、S108までのSERの計算及び料金計算結果の情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。この画面は、対象の建物の構造、建物内の設備の配置、計算された設備SERや建物SER等のSERの情報、及びサービスに対する料金情報などを含む。
[計算システム2]
図4は、実施の形態1にSER計算手段を設けた実施の形態2の計算システム2の構成を示す。計算システム2は、図1で示した計算システム1の構成に加え、設計変更部23を有す。SER計算装置1、設計装置2、及び設計装置3、表示装置4は、例えば、PC等の計算機で構成される。なお、図4の設計変更部23及び設計データ35は、後述する実施の形態2の構成において備える。
図4は、実施の形態1にSER計算手段を設けた実施の形態2の計算システム2の構成を示す。計算システム2は、図1で示した計算システム1の構成に加え、設計変更部23を有す。SER計算装置1、設計装置2、及び設計装置3、表示装置4は、例えば、PC等の計算機で構成される。なお、図4の設計変更部23及び設計データ35は、後述する実施の形態2の構成において備える。
[SER計算装置の構成(2)]
図5は、図4の実施の形態2のSER計算装置1の構成の概要を示す。入出力制御部51は、出力装置204のうちの表示装置を用いた表示部52にGUI画面を表示する。入出力制御部51は、GUI画面を通じた、各種のデータの入力及び出力の制御処理を行う。利用者UAは、表示部53のGUI画面を見ながら操作する。GUI画面のメニューにおいて、データ入力、データ出力、設定、SER計算、SER判定、及び後述の設計変更、等の各機能に対応したコマンドを提供し、利用者UAにより選択して実行可能である。
図5は、図4の実施の形態2のSER計算装置1の構成の概要を示す。入出力制御部51は、出力装置204のうちの表示装置を用いた表示部52にGUI画面を表示する。入出力制御部51は、GUI画面を通じた、各種のデータの入力及び出力の制御処理を行う。利用者UAは、表示部53のGUI画面を見ながら操作する。GUI画面のメニューにおいて、データ入力、データ出力、設定、SER計算、SER判定、及び後述の設計変更、等の各機能に対応したコマンドを提供し、利用者UAにより選択して実行可能である。
設定部52は、GUI画面で入力される情報を設定情報31として格納する。入出力制御部51は、GUI画面を通じて、設計装置2からの建物データD2、または利用者UAにより直接入力される情報を、建物データ32として格納する。入出力制御部51は、GUI画面を通じて、設計装置3からの設備データD3、または利用者UAにより直接入力される情報を、設備データ33として格納する。
入出力制御部51は、上記SER計算及び判定の処理結果を含む各種の情報を出力するGUI画面を生成して表示部53に表示する。
設備計算部21Cは、設備データ33を用いて建物内の設備の配置を含む設備のモデルを作成する計算処理を行う。
SER計算部21は、モデル計算部21A、設備SER計算部21B、及び建物SER計算部21Cを有する。モデル計算部21Aは、SERの計算のためのモデルを作成する計算処理を行う。モデル計算部21Aは、放射線計算部21a、建物計算部21b、設備計算部21c、及び減衰計算部21dを有する。モデル計算部21Aは、設定情報31を用いてモデルを設定してもよい。
放射線計算部21aは、中性子線などの放射線に関するモデルを作成する計算処理を行う。建物計算部21bは、建物データ32を用いて建物のモデルを作成する計算処理を行う。設備計算部21cは、設備データ33を用いて建物内の設備の配置を含む設備のモデルを作成する計算処理を行う。減衰計算部21dは、上記放射線、建物、及び設備を含むモデルを用いて、SERの計算用のモデルを作成する計算処理を行う。このモデルは、建物に入射する放射線が建物内に配置される設備の位置に到達して貫通する際における建物の構造物による放射線の遮蔽による減衰の度合いを表す指標値を含むモデルである。
設備SER計算部21Bは、モデル計算部21Aで作成したモデルに基づき、建物内に配置される複数の各々の設備ごとのSERを設備SERとして計算する処理を行う。また、建物SER計算部21Cは、上記モデル及び上記設備SERに基づき、建物全体の単位でのSERを建物SERとして計算する処理を行う。上記計算された設備SER及び建物SERは、SERデータ34として格納される。
SER判定部22は、設備SER判定部22A、及び建物SER判定部22Bを有する。SER判定部22は、SER計算部21で計算された結果のSERデータ34と、設定情報31のうちの目標値とを用いて、各種のSERの良否ないし可否などを判定し、その結果をSERデータ34の一部として出力する。設備SER判定部22Aは、SERデータ34のうちの設備SERの値(Riとする)と、目標値のうちの目標設備SERの値(Tiとする)とを比較し、Ri≦Tiである場合は良(OK)、Ri>Tiである場合は否(NG)、と判定する。建物SER判定部22Aは、SERデータ34のうちの建物SERの値(Rallとする)と、目標値のうちの目標建物SERの値(Tallとする)とを比較し、Rall≦Tallである場合は可、Rall>Tallである場合は否、と判定する。
入出力制御部51は、設備SER計算部21Bと建物SER計算部21Cと料金計算部26で計算されたSERデータ34を含む情報を利用者UAに対して出力するGUI画面を生成して表示部53に表示する。また、入出力制御部51は、上記SER計算結果の画面の中にSER計算値と建物の位置情報と賃貸等のサービス料金情報とを一緒に表示する。
[SER計算装置の処理]
図6は、図5の実施の形態2のSER計算装置1の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
図6は、図5の実施の形態2のSER計算装置1の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
(S101)S101で、SER計算装置1は、建物データD2を入力して建物データ格納部12に建物データ32として格納し、設備データD3を入力して設備データ格納部13に設備データ33として格納する。
(S102)S102で、SER計算装置1は、中性子減衰計算部16により、建物データ32に含まれる建物位置情報に基づき、中性子データ部14の自然界中性子スペクトルデータを補正することにより、地理補正中性子スペクトルデータD6aを計算する。
(S131)S101で入力されたデータと中性子量情報37に基づき、建物の位置毎のサービス料金の高低を表すサービス料率の料金変動係数を計算する。中性子量情報37は、建物の内部の位置毎の中性子の量を示すデータであり、計算によ推定値や中性子量を計測する計測器等で実測した結果等をもとにSER計算装置1に格納される。
(S132)S121で計算しいた結果である料金変動率係数と、建物の位置毎の賃貸等のサービス料金に基づき、SERの結果に連動したサービスに対する料金を計算する。
(S133)SER計算装置1は、入出力制御部51により、出力制御処理として、S108までのSERの計算及び料金計算結果の情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。この画面は、対象の建物の構造、建物内の設備の配置、計算された設備SERや建物SER等のSERの情報、及びサービスに対する料金情報などを含む。
[SERデータ]
図7は、SER計算装置1のSER計算結果の料金データ36のテーブルの構成例を示す。
図7は、SER計算装置1のSER計算結果の料金データ36のテーブルの構成例を示す。
入出力制御部51は、図7のような料金データ36のテーブルをサービスに対する料金計算結果として画面に表示してもよい。料金データ36のテーブルは、列として、料金データおよび行の識別情報であるIDと、建物、フロア、エリア、及び分割エリアの各識別情報と、設備の識別情報と、建物内の位置毎のSER情報と、その位置での賃貸等のサービスの基礎料金と、料金計算部26の計算結果である料金変動率係数と、基礎料金と料金変動率係数との計算結果の料金とを有する。
種類の列は、例えば、「建物」の場合は建物SER、「フロア」の場合はフロアSER、「エリア」の場合はエリアSER、「設備」の場合は設備SERを示す。建物、フロア、エリア、及び分割エリアの列は、SER計算の対象を示し、設備SERの場合は建物内の設備の位置を示す情報である。なお、本例ではエリアと分割エリアは別である。エリアは、フロア内の任意の区画などである。分割エリアは、SER計算および料金計算用に設定され、後述の図21に示すメッシュ等により分割されたエリアを示す。料金データ36のテーブルは更に位置座標などの列を有してもよい。
[データ出力画面]
図13は、SER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、SER計算結果を含むデータ出力画面を示す。SER計算装置1は、建物内に複数の設備が配置された状態の建物データ32及び設備データ33を入力データとして、前述のSER計算及び判定処理を行った結果を、データ出力画面に表示する。この画面において、利用者UAにより、SER計算及び判定の結果を確認し、データとして出力することができる。
図13は、SER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、SER計算結果を含むデータ出力画面を示す。SER計算装置1は、建物内に複数の設備が配置された状態の建物データ32及び設備データ33を入力データとして、前述のSER計算及び判定処理を行った結果を、データ出力画面に表示する。この画面において、利用者UAにより、SER計算及び判定の結果を確認し、データとして出力することができる。
入出力制御部51は、データ出力画面において、建物の構造、建物内の設備の配置、設備の位置ごとの設備SER等の情報を、利用者UAまたは予めの設定により指定された形式で表示する。この形式は、データ情報の見せ方の形式であり、2次元形式及び3次元形式を含む複数の形式から選択可能である。
データ出力画面において、項目1301は、対象の建物の建物SERを表示する。項目1302は、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34に基づき、(X,Y,Z)の3次元の形式で、建物の構造、建物内の設備の配置、及び各設備の位置ごとの設備SER等の情報を表示する。項目1302は、本例では、建物を斜め上から見る方向で表示し、建物の一側面に並んで見える各設備の設備SERを表示している。項目1302の表示内容は、利用者UAの操作により、建物を見る方向や見る部分やサイズ等を適宜変えることができる。
項目1305は、建物SERと目標値と判定結果を表示している。また、項目1302において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1306に表示する。設備の詳細情報は、設備データ33及びSERデータ34等に基づき、例えば、設備のID、種類、位置、設備SER、及び判定結果などを含む。
項目1306は、ポップアップ表示や他の項目や画面への表示でもよい。項目1306は、本例では、設備IDがS123、設備種類がサーバ、設備の配置の位置が分割エリアB123、設備SERが125、SER判定結果が良、を表示している。
項目1303は、対象の建物の各フロアのフロアSERを表示する。項目1304は、項目1303で利用者UAにより指定されたフロアの構成、フロア内の設備の配置、及び各設備の設備SER等の情報を、(X,Y)の2次元のフロアマップの形式で表示する。項目1304は、本例では、各設備の外形を示す枠内に設備SERの値を表示している。また、項目1304において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1307に表示する。
入出力制御部51は、上記画面において、例えば、項目1302や項目1304にSER判定結果情報を直接表示してもよい。また、中性子量に連動した位置毎のサービスに対する料金計算結果を表示してもよい。SER情報の表示については、例えば、良(OK)または否(NG)の情報、あるいは良否に応じて設備の色や形を変えた情報でもよい。例えば、否となった設備を赤色で表示してもよい。これにより、利用者UAは、SERが目標値の条件を満たさない設備を容易に認識でき、当該設備に関する設計の変更などを検討しやすい。
[SER計算装置の構成(2)]
図9は、図2の実施の形態2のSER計算装置1の詳しい構成例を示す。図9の構成は、特に中性子ソフトエラーに関するSER計算の機能を備える構成例を示す。SER計算装置1は、建物データ格納部12、設備データ格納部13、中性子データ部14、ソフトエラー断面積データ部15、中性子減衰計算部16、ソフトエラー計算制御部17、入出力制御部51、設定部52、表示部53、及びDB30等を有する。SER計算装置1は、建物データ32、設備データ33、中性子データD4、ソフトエラー断面積データD5、SERデータ34、及び出力データD8、等のデータ情報を記憶及び管理する。
図9は、図2の実施の形態2のSER計算装置1の詳しい構成例を示す。図9の構成は、特に中性子ソフトエラーに関するSER計算の機能を備える構成例を示す。SER計算装置1は、建物データ格納部12、設備データ格納部13、中性子データ部14、ソフトエラー断面積データ部15、中性子減衰計算部16、ソフトエラー計算制御部17、入出力制御部51、設定部52、表示部53、及びDB30等を有する。SER計算装置1は、建物データ32、設備データ33、中性子データD4、ソフトエラー断面積データD5、SERデータ34、及び出力データD8、等のデータ情報を記憶及び管理する。
建物データ格納部12は、外部から入力される建物データD2を建物データ32として格納する。設備データ格納部13は、外部から入力される設備データD3を設備データ33として格納する。
中性子データ部14は、中性子データD4を格納する。中性子データD4は、地球上に降り注ぐ自然界の中性子線のデータである、自然界中性子スペクトルデータを含む。中性子データD4は、公知のデータを使用してもよいし、SER計算装置1で計算または設定されたデータを格納してもよい。
ソフトエラー断面積データ部15は、ソフトエラー断面積データD5を格納する。ソフトエラー断面積は、電子機器のソフトエラーの起こり易さのエネルギー特性を示す。ソフトエラー断面積データD5は、公知のデータを使用してもよいし、SER計算装置1で計算または設定されたデータを格納してもよい。
中性子減衰計算部16は、建物データD2a、設備データD3a、及び中性子データD4等を用いて、地理補正中性子スペクトルデータD6aと、減衰中性子スペクトルデータD6bとを計算し出力する。
地理補正中性子スペクトルデータD6aは、減衰計算に関して基準となる減衰前のデータである。地理補正中性子スペクトルデータD6aは、基準となる地理的な位置における中性子スペクトルデータと、対象の建物の建物位置情報とを用いた、地理補正の演算により得られる。地理補正中性子スペクトルデータD6aは、計算モデルにおける、建物に入射する自然界の中性子線に対応する。
減衰中性子スペクトルデータD6bは、建物内の設備の配置の位置ごとにおける中性子線の減衰後の状態を表すスペクトルデータである。減衰中性子スペクトルデータD6bは、建物に入射する自然界の中性子線のスペクトルデータが、建物内に配置される設備の位置に到達するまでに、建物の構造物によってどれだけ遮蔽されて減衰されるかを表す。
ソフトエラー計算制御部17は、地理補正中性子スペクトルデータD6a、減衰中性子スペクトルデータD6b、ソフトエラー断面積データD5、建物データD2a、及び設備データD3a等に基づき、各種のSERを計算する処理を制御する。また、ソフトエラー計算制御部17は、計算したSERと目標値とを比較して良否を判定するSER判定処理を制御する。ソフトエラー計算制御部17は、SERの計算及び判定の結果をSERデータ34と
してDB30に保存すると共に、SERデータD7として入出力制御部51へ出力する。
してDB30に保存すると共に、SERデータD7として入出力制御部51へ出力する。
入出力制御部51は、画面データ41、建物データD2a、設備データD3a、及びSERデータD7等を用いて、建物の構成、設備の配置の構成、及びSERの計算及び判定の結果などの情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。入出力制御部51は、上記情報を、利用者UAにより指定または設定された形式で表示するための画面を生成する。この表示の形式は、後述の図13等の画面例で示すように、2次元表示形式及び3次元表示形式を含む複数の形式から利用者UAにより選択または設定が可能である。
[SER計算装置の処理]
図10は、図9の実施の形態1のSER計算装置2の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
図10は、図9の実施の形態1のSER計算装置2の処理フローを示す。S101等は処理ステップを示す。SER計算装置1は、例えば、利用者UAの操作により画面のメニューからSER計算の実行が選択されると、以下の処理を開始する。
(S101)S101で、SER計算装置1は、建物データD2を入力して建物データ格納部12に建物データ32として格納し、設備データD3を入力して設備データ格納部13に設備データ33として格納する。
(S102)S102で、SER計算装置1は、中性子減衰計算部16により、建物データ32に含まれる建物位置情報に基づき、中性子データ部14の自然界中性子スペクトルデータを補正することにより、地理補正中性子スペクトルデータD6aを計算する。
(S110)S103~S105を含むS110は、設備ごとのSERである設備SERを計算する処理である。SER計算装置1は、建物内のすべての設備についてS110の処理を行う。
(S103)S103で、SER計算装置1は、中性子減衰計算部16により、建物データ32のうちの建物構造情報、設備データ33のうちの設備位置情報、及び中性子データD4等に基づき、建物内の設備の配置の位置における減衰中性子スペクトルデータD6bを計算する。
(S104)S104で、SER計算装置1は、ソフトエラー計算制御部17により、地理補正中性子スペクトルデータD6a、減衰中性子スペクトルデータD6b、及びソフトエラー断面積データ部15のソフトエラー断面積データD5等に基づき、建物内の設備の配置の位置におけるSERに関する減衰率を計算する。減衰率をGで表す。
(S105)S105で、SER計算装置1は、ソフトエラー計算制御部17により、設備データ33または設定情報31による設備の基本SERに、S104で得た減衰率Gを乗算する演算により、当該設備の実効SERである設備SER(Ri)を計算する。減衰率Gは、設備の基本SER(Rrとする)を用いて、Ri=Rr×Gで計算できる。ソフトエラー計算制御部17は、計算した設備SERをSERデータ34に格納する。
(S106)S106で、SER計算装置1は、S110の設備SER計算処理を、対象の建物内のすべての設備について終了したかを確認し、終了するまでS110の処理を、対象の設備を変えながら同様に繰り返す。SER計算装置1は、S110の計算結果である全設備の設備SERを含む情報をSERデータ34に格納する。
(S107)S107で、SER計算装置1は、対象の建物内のすべての設備の設備SERを用いて、それら設備SERの総和などの演算により、建物全体の単位でのSERである建物SER(Rall)を計算する。SER計算装置1は、計算結果である建物SERを含む情報をSERデータ34に格納する。
なお、フロア単位のSERであるフロアSERや、エリア単位のSERであるエリアSER等についても、上記と同様に計算可能である。例えば、フロアSERは、対象のフロア内の全設備SERの総和などにより計算可能である。エリアSERは、対象のエリア内の全設備SERの総和などにより計算可能である。
(S108)S108で、SER計算装置1は、ソフトエラー計算制御部17により、SER判定処理を行う。SER判定処理は、建物内の各々の設備について、上記計算した設備SERと、それぞれに対応付けられた目標値である目標設備SERとを比較して、ソフトエラーに関する良否を判定する。また、SER判定処理は、建物について、上記計算した建物SERと、それに対応付けられた目標値である目標建物SERとを比較して、ソフトエラーに関する良否を判定する。フロア等の単位についても同様に判定可能である。
ソフトエラー計算制御部17は、上記SER判定処理の結果情報を、SERデータ34として格納する。SER判定結果は、例えば、フラグ情報として、良(OK)の場合は0、否(NG)の場合は1、がSERデータ34内に格納される。上記SER判定結果である良否は、ソフトエラーの起こり易さを2値で表している。上記目標値である目標設備SER及び目標建物SERは、設定情報31あるいは建物データ32や設備データ33の一部として設定される。
(S109)S109で、SER計算装置1は、入出力制御部51により、出力制御処理として、S108までのSERの計算及び判定の結果情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。この画面は、対象の建物の構造、建物内の設備の配置、計算された設備SERや建物SER等のSERの情報、及びSER判定結果情報などを含む。
[建物データ格納部]
図11は、建物データ格納部12及び建物データ32の構成例を示す。建物データ格納部12は、建物データ設定部121、建物データ格納メモリ122、及び建物データ書き換え部123を有する。建物データ32は、建物情報32aと、建物位置情報32bと、建物構造情報32cと、構造物特性情報32dと、を含む。建物構造情報32cは、建物の構造体を構成する複数の各々の構造物の構造物データを含む。
図11は、建物データ格納部12及び建物データ32の構成例を示す。建物データ格納部12は、建物データ設定部121、建物データ格納メモリ122、及び建物データ書き換え部123を有する。建物データ32は、建物情報32aと、建物位置情報32bと、建物構造情報32cと、構造物特性情報32dと、を含む。建物構造情報32cは、建物の構造体を構成する複数の各々の構造物の構造物データを含む。
建物データ設定部121は、外部の設計装置2等から入力される建物データD2を、建物データ格納メモリ122に建物データ32として設定及び格納する。建物データ32は、SER計算の事前に予め全データが格納されていてもよいし、SER計算のタイミングに合わせて外部から個々のデータが読み込まれてもよい。
建物データ格納メモリ122は、テーブルメモリ等で構成される。建物データ格納メモリ122に格納される建物データ32は、識別情報となる番号などによって、各建物のデータや、建物を構成する各構造物のデータが管理される。なお、建物データ32はDB30に格納されてもよい。
建物データ書き換え部123は、識別情報によって建物データ格納メモリ122から、各建物データや各構造物データを建物データD2aとして読み出し、中性子減衰計算部16等に出力する。また、建物データ書き換え部123は、建物データ変更信号D7aに従い、建物データ格納メモリ122内の指定された建物データや構造物データを書き換え、建物データ格納メモリ122から読み出す建物データや構造物データを変更する。建物データ32において、建物情報32aは、データセンタ等の建物の識別情報、種類、サイズ、フロア及びエリア情報、等の基本的な情報を含む。なお、対象となる建物構造は、高層建築や地下階を持つ建築などを含む、任意の3次元形状の建築構造が可能である。フロア及びエリア情報は、建物内の各フロアやエリアの構成情報である。なお、建物データ32は、後述の分割エリアの構成情報を含んでもよい。
建物位置情報32bは、建物の地理的位置情報であり、建物の建設地の緯度、経度、及び高度の情報を含む。建物位置情報32bは、地理補正計算に用いる。建物位置情報32bは、建物の建設地のアドレス情報やGPS測位情報に基づく変換により得てもよい。
建物構造情報32cにおける構造物データは、構造物の識別情報、種類、位置、サイズ、数量、重量、及び材質などの情報を含む。建物構造情報32cは、設計装置2で作成された3次元CADオブジェクトデータを含んでもよい。建物及び構造物のサイズは、(X,Y,Z)の3次元空間の形状における、幅、高さ等の情報を含む。構造物の位置情報は、建物内の構造物が設置されるフロアやエリア等の識別情報、及び建物の3次元空間の座標系における位置座標などを含む。材質は、コンクリートや鉄鋼など各種が可能である。
構造物特性情報32dは、構造物における放射線の遮蔽に関する特性の情報であり、本例では後述する減衰係数を含む。減衰係数は、減衰率Gを計算するために用いる、構造物ごとの係数である。構造物特性情報32dは、例えば、利用者UAにより設定可能である。
[設備データ格納部]
図12は、設備データ格納部13及び設備データ33の構成例を示す。設備データ格納部13は、設備データ設定部131、設備データ格納メモリ132、及び設備データ読出制御部133を有する。設備データ33は、設備情報33aと、設備位置情報33bと、設備特性情報33cとを含む。
図12は、設備データ格納部13及び設備データ33の構成例を示す。設備データ格納部13は、設備データ設定部131、設備データ格納メモリ132、及び設備データ読出制御部133を有する。設備データ33は、設備情報33aと、設備位置情報33bと、設備特性情報33cとを含む。
設備データ設定部131は、外部の設計装置3から入力される設備データD3を、設備データ格納メモリ132に設備データ33として設定及び格納する。設備データ読出制御部133は、識別情報となる番号などによって、設備データ格納メモリ132に格納されている設備データD3aを読み出し、中性子減衰計算部16やソフトエラー計算制御部17へ出力する。設備データ読出制御部133は、ソフトエラー計算制御部17からの設備選択信号D7bに従い、設備データ格納メモリ132から、指定された設備データD3aを読み出して出力する。
設備データ33において、設備情報33aは、建物の内部に配置される複数の各々の設備のデータであり、識別情報、種類、サイズ、数量、重量、等の情報を含む。設備は、半導体デバイスを含む電子機器などである。設備の種類は、サーバ、ストレージ、通信機器、及び予備電源装置といった種類を示す。設備のサイズは、3次元の形状における幅や高さ等の情報を含む。設備情報33aは、設計装置3で作成された3次元CADオブジェクトデータを含んでもよい。設備位置情報33bは、建物内の設備の配置の位置を示す情報である。この位置情報は、建物、フロア、エリア、及び分割エリア等の識別情報や、建物の(X,Y,Z)の3次元の座標系における位置座標情報などにより表される。
設備特性情報33cは、設備のソフトエラーに関する特性の情報であり、例えば、基本SERの情報を含む。基本SERは、設備の種類などに応じた、建物による遮蔽を考えない場合における、ソフトエラーの起こり易さを表すSERである。基本SERは、公知情報としてメーカや試験施設により提供される仕様情報や実測データがある場合はそれを用いてもよいし、無い場合は利用者UAや事業者により設定されてもよい。
基本SERを設定する場合、例えば、代表的または類似の電子機器における公知の基本SER情報を参考に設定可能である。その際、公知の基本SER情報に基づく推定の計算により対象の設備の基本SERを計算可能である。例えば、対象の設備に複数の半導体デバイスが搭載され、半導体デバイス単位の基本SERが公知の場合、当該基本SERと搭載数との乗算や、半導体デバイスの種類ごとの値の総和などにより、設備の基本SERを計算可能である。
また、事業者により、設備の実稼動や試験の際に設備の障害情報を収集し、当該障害情報を用いてハードウェア障害を除く障害の発生率を得ることにより、基本SERを計算してもよい。また、事業者により、各種の代表的な設備の基本SERなどの設備特性情報33cをDB化し、SER計算装置1またはネットワーク9上に格納してもよい。
更に、設備データ33は、設備ないしその構成要素を収容するラック等の情報を含んでもよい。例えば、データセンタは、多数のサーバ等の電子機器を高密度に収容するラックを用いることが多い。そこで、設備データ33は、ラック単位のデータとして、ラックの識別情報、位置、サイズ、数量、及びSER等の情報を管理してもよい。そして、SER計算装置1は、ラック単位のデータを用いて、ラック単位のSERを計算してもよい。ラック単位のSERは、例えば、ラックに収納される複数の電子機器のSERの総和などにより計算可能である。
[中性子減衰計算部]
図13は、中性子減衰計算部16の構成例を示す。中性子減衰計算部16は、中性子源設定部161、遮蔽構造モデル生成部162、中性子遮蔽計算部163、及び遮蔽計算位置設定部164を有する。中性子減衰計算部16は、中性子データ部14の中性子データD4のうちの自然界中性子スペクトルデータ、建物データD2a、及び設備データD3aに基づき、地理補正中性子スペクトルデータD6a及び減衰中性子スペクトルデータD6bを計算し、ソフトエラー計算制御部17へ出力する。
図13は、中性子減衰計算部16の構成例を示す。中性子減衰計算部16は、中性子源設定部161、遮蔽構造モデル生成部162、中性子遮蔽計算部163、及び遮蔽計算位置設定部164を有する。中性子減衰計算部16は、中性子データ部14の中性子データD4のうちの自然界中性子スペクトルデータ、建物データD2a、及び設備データD3aに基づき、地理補正中性子スペクトルデータD6a及び減衰中性子スペクトルデータD6bを計算し、ソフトエラー計算制御部17へ出力する。
地理補正中性子スペクトルデータD6aは、建物位置情報32bと中性子データD4による基準の地理的位置の自然界中性子スペクトルデータとを用いて得られる、建物の位置における減衰前の中性子スペクトルデータである。減衰中性子スペクトルデータD6bは、外部から建物に入射される地理補正中性子スペクトルデータD6aに対し、建物内の設備の位置ごとの建物の構造物による減衰後の状態の中性子スペクトルデータである。
中性子源設定部161は、中性子データD4及び建物データD2aを用いて、中性子減衰計算部163での中性子減衰計算に必要な、中性子源などの情報を含む放射線モデルを計算及び設定する。また、中性子源設定部161は、建物データD2aに含まれる建物位置情報を用いて、中性子データD4に含まれる基準の地理的位置の自然界中性子スペクトルデータを補正する地理補正計算により、地理補正中性子スペクトルデータD6aを得る。中性子源設定部161は、計算した中性子源の情報、及び地理補正中性子スペクトルデータD6aを含む情報D161を、中性子遮蔽計算部163へ出力する。中性子源は、利用者UAや事業者により中性子データD4または設定情報31として設定されてもよい。
遮蔽構造モデル生成部162は、建物データD2aを用いて、中性子遮蔽計算部163での中性子遮蔽計算に必要な、建物の構造体による中性子線の遮蔽構造のモデルを生成する。この遮蔽構造モデルは、中性子遮蔽計算部163での中性子遮蔽計算の手法に合わせた形式で生成される。遮蔽構造モデル生成部162は、生成した遮蔽構造モデルを含む情報D162を、中性子遮蔽計算部163へ出力する。
減衰計算位置設定部164は、設備データD3aを用いて、中性子遮蔽計算部163での減衰中性子スペクトルデータD6bの計算に必要な、減衰計算位置となる建物内の設備の配置の位置情報を設定する。減衰計算位置は、建物、フロア、エリア、及び分割エリア等の識別情報や、位置座標情報などによって指定される。減衰計算位置設定部164は、減衰計算位置の情報D164を中性子遮蔽計算部163へ出力する。
中性子遮蔽計算部163は、中性子源の情報及び地理補正中性子スペクトルデータD6aを含む情報D161と、遮蔽構造モデルを含む情報D162と、減衰計算位置の情報D163とに基づき、減衰中性子スペクトルデータD6bを計算する。中性子遮蔽計算部163は、地理補正中性子スペクトルデータD6a及び計算した減衰中性子スペクトルデータD6bをソフトエラー計算制御部17へ出力する。中性子減衰計算部16は、計算した地理補正中性子スペクトルデータ6a及び減衰中性子スペクトルデータ6bを、DB30または中性子データ部14に格納して管理し、再利用してもよい。
中性子遮蔽計算部163は、中性子源設定部161で中性子線の入射の条件を変化させながら、中性子線量の減衰計算を行い、結果を減衰中性子スペクトルデータD6bとする。また、中性子遮蔽計算部163は、建物内の複数の設備における設定された各減衰計算位置における減衰中性子スペクトルデータの平均値を算出し、減衰中性子スペクトルデータD6bとする。
実施の形態2の中性子源設定部161における地理補正計算は、非特許文献1(JEDEC89A)で定められた、地球上の各地の中性子フラックス補正係数を使用する。この中性子フラックス補正係数は、基準となる地理的位置であるニューヨークにおける基準値を1.0として、地球上の各地での中性子フラックスの違いを表す。中性子フラックス補正係数は、例えば、日本の東京では0.64、高度の高いメキシコシティでは3.96となる。任意の地理的位置での地理補正計算については、非特許文献1に記載の式A.2を用いて可能である。地理補正中性子スペクトルデータD6aは、上記地理補正計算後の中性子スペクトルデータである。
実施の形態1の中性子減衰計算部16の中性子減衰計算、及び中性子遮蔽計算部163の中性子遮蔽計算は、公知の放射線輸送計算コードを用いた粒子輸送計算により行われる。中性子減衰計算部16は、外部から建物に入射する放射線を基準値として1.0とした場合に建物内の位置で放射線がどれだけ減衰するかを、上記粒子輸送計算により行う。
[ソフトエラー計算制御部]
図14は、ソフトエラー計算制御部17の構成例を示す。ソフトエラー計算制御部17は、第1の重畳和計算部171、第2の重畳和計算部172、SER減衰率計算部173、及びSER計算判定部174を有する。SER計算判定部174は、SER計算部175と、SER判定部176とを含む。
図14は、ソフトエラー計算制御部17の構成例を示す。ソフトエラー計算制御部17は、第1の重畳和計算部171、第2の重畳和計算部172、SER減衰率計算部173、及びSER計算判定部174を有する。SER計算判定部174は、SER計算部175と、SER判定部176とを含む。
ソフトエラー計算制御部17は、地理補正中性子スペクトルデータD6a、減衰中性子スペクトルデータD6b、及びソフトエラー断面積データ部15のソフトエラー断面積データD5を用いて、SER計算に必要な、建物内の設備の配置の位置における減衰の指標値である減衰率Gを計算する。そして、ソフトエラー計算制御部17は、減衰率G、及び設備データD3aのうちの基本SER情報などを用いて、建物内の設備の配置の位置ごとのSERである設備SER等を計算する。
また、ソフトエラー計算制御部17は、建物内の全設備の設備SERの総和などの演算により建物SERを計算する。ソフトエラー計算制御部17は、計算した設備SER及び建物SER等の情報をSERデータ34として格納すると共に、SERデータD7として入出力制御部51へ出力する。ソフトエラー計算制御部17は、各種のSERの計算値が目標SERの設定値以下に収まるか良否を判定し、その判定結果情報をSERデータ34として格納すると共に、SERデータD7として入出力制御部51へ出力する。
第1の重畳和計算部171は、地理補正中性子スペクトルデータD6aと、ソフトエラー断面積データD5との重畳和計算を行い、その結果である減衰前の重畳和計算値gaを含む情報D17aを出力する。第2の重畳和計算部172は、減衰中性子スペクトルデータD6bと、ソフトエラー断面積データD5との重畳和計算を行い、その結果である減衰後の重畳和計算値gbを含む情報D17bを出力する。
SER減衰率計算部173は、減衰前の重畳和計算値gaの情報D17aと、減衰後の重畳和計算値gbの情報D17bとを用いて、SERに関する減衰率Gを計算する。減衰率Gは、減衰の前後の重畳和計算値の比率であるgb/gaをとることにより、G=gb/gaとして計算される。SER減衰率計算部173は、計算した減衰率Gを含む情報D17cをSER計算判定部174へ出力する。SER減衰率計算部173は、計算した減衰率GのデータをDB30に格納し、再利用してもよい。
SER計算部175は、減衰率Gを含む情報D17cと、設備データD3aまたは設定情報31に含まれる各設備の基本SERの情報とを用いて、建物内の設備の位置に応じた設備SER(Ri)を、Ri=Rr×Gにより計算する。SER計算部175は、設備データD3aの設備位置情報33bに基づき、建物内の対象の全設備について設備SERの計算を同様に繰り返す。SER計算部175は、対象の構造物を変えながらSER計算を繰り返す場合、建物データ変更信号D7aを建物データ格納部12へ出力する。
SER計算部175は、建物内の全設備の設備SERを総和する演算により、建物SERを計算する。また、SER計算部175は、設備SERを用いて、フロアごとのSERであるフロアSER、エリアごとのSERであるエリアSER等を、同様に計算する。
SER判定部176は、SER計算部175で計算した各種のSERを含む情報D17dを用いて、各種のSERの計算値ごとに、判定用閾値である目標SERと比較して良否を判定する。目標SERは、例えば、利用者UAにより設定情報31または建物データ32や設備データ33に設定される。目標SERは、目標設備SER、目標フロアSER、目標エリアSER、及び目標建物SER等がある。
SER判定部176は、建物内の複数の各々の設備の設備SER(Ri)と、当該設備の目標設備SER(Ti)とを比較し、Ri≦Tiの場合は良、Ri>Tiの場合は否とする。また、SER判定部176は、建物SER(Rall)と、当該建物の目標建物SER(Tall)とを比較し、Rall≦Tallの場合は良、Rall>Tallの場合は否とする。フロアSERやエリアSERについても同様に判定可能である。
[中性子データ部]
図15は、中性子データ部14及び中性子データD4の構成例を示す。中性子データ部14は、中性子データD4として、例えば、DB及びテーブルに、各種の中性子スペクトルデータを格納し管理する。中性子データD4のテーブルは、例えば、中性子スペクトルデータの識別情報であるID、種類、ファイル情報などを関係付けて管理する。種類は、中性子スペクトルデータの種類を示す。
図15は、中性子データ部14及び中性子データD4の構成例を示す。中性子データ部14は、中性子データD4として、例えば、DB及びテーブルに、各種の中性子スペクトルデータを格納し管理する。中性子データD4のテーブルは、例えば、中性子スペクトルデータの識別情報であるID、種類、ファイル情報などを関係付けて管理する。種類は、中性子スペクトルデータの種類を示す。
ID=1で示す中性子スペクトルデータは、前述の基準の地理的位置における自然界中性子スペクトルデータである。中性子スペクトルデータは、例えば、横軸が中性子エネルギー、縦軸が中性子フラックスのデータである。自然界中性子スペクトルデータは、中性子エネルギーが高くなるほど中性子フラックスが低くなる特性を有する。
ID=2で示す中性子スペクトルデータは、地理的位置として、例えば、東京の建物Aに関する地理補正中性子スペクトルデータD6aに相当するデータを示す。ID=3で示す中性子スペクトルデータは、建物A内の位置Aにおける減衰中性子スペクトルデータD6bに相当するデータを示す。ID=4で示す中性子スペクトルデータは、建物A内の位置Bにおける減衰中性子スペクトルデータD6bに相当するデータを示す。
なお、中性子データ部14の自然界中性子スペクトルデータは、事前に格納されてもよいし、SER計算のタイミングに合わせて外部から取得されてもよい。なお、中性子線に限らず、アルファ線、ベータ線などの他の種類の放射線についても同様に適用可能である。
中性子スペクトルについて補足する。中性子スペクトルは、単位時間及び単位面積あたりの中性子線量ないし微分フラックスのエネルギー特性を示す。中性子スペクトルデータは、例えば、横軸が中性子エネルギーの単位として電子ボルト、縦軸が中性子の計数値としての中性子フラックスである。中性子フラックスは、一定時間に一定空間を通過する中性子の数を示す。中性子フラックスの単位は、例えば、1秒あたりに1cm2の面積を通過する中性子数で表す。中性子スペクトルは、地理的な条件や位置などによって変化する。
実施の形態1では、自然界中性子スペクトルデータとして、非特許文献1(JESD89A)に記載されている、46点の基準中性子スペクトルデータを使用する。また、非特許文献1に記載の下記の式1によって計算したスペクトルデータを使用してもよい。
dΦ0(E)/dE=1.006×10-6exp[-0.35×(ln(E))2+2.1451×ln(E)]+1.011×10-3exp[-0.4106×(ln(E))2-0.667×ln(E)]・・・式1
式1において、Eは、中性子エネルギーを示す。dΦ0(E)/dEは、基準中性子微分フラックスを示す。exp[x]は、自然対数の底数(e)のx乗を示す。ln(x)は、xの自然対数を示す。
式1において、Eは、中性子エネルギーを示す。dΦ0(E)/dEは、基準中性子微分フラックスを示す。exp[x]は、自然対数の底数(e)のx乗を示す。ln(x)は、xの自然対数を示す。
[ソフトエラー断面積データ部]
図16は、ソフトエラー断面積データ部15及びソフトエラー断面積データD5の構成例を示す。ソフトエラー断面積データ部15は、例えば、DB及びテーブルに、各種のソフトエラー断面積データD5を格納し管理する。ソフトエラー断面積データD5のテーブルは、ソフトエラー断面積データの識別情報であるID、種類、及びファイル情報とを関連付けて管理する。
図16は、ソフトエラー断面積データ部15及びソフトエラー断面積データD5の構成例を示す。ソフトエラー断面積データ部15は、例えば、DB及びテーブルに、各種のソフトエラー断面積データD5を格納し管理する。ソフトエラー断面積データD5のテーブルは、ソフトエラー断面積データの識別情報であるID、種類、及びファイル情報とを関連付けて管理する。
ID=1で示すソフトエラー断面積データは、種類が「共通」であり、設備によらずに共通に適用する場合のデータである。建物内の全設備に対して共通のソフトエラー断面積データを適用することにより、SER計算を簡易及び高速に行うことができる。
ID=2で示すソフトエラー断面積データは、種類が「設備A」であり、「設備A」で示す個別の設備または設備種類(例えば、サーバ)に適用するデータである。同様に、ID=3で示すソフトエラー断面積データは、種類が「設備B」であり、「設備B」で示す個別の設備または設備種類(例えば、ストレージ)に適用するデータである。
SER計算装置1は、ソフトエラー断面積データ部15に、個別の設備や設備種類ごとのソフトエラー断面積データを設定し、SER計算の際、設備ごとに固有のソフトエラー断面積データを適用可能である。ソフトエラー計算制御部17は、SER計算の際、設備ごとのソフトエラー断面積データを用いる場合、ソフトエラー断面積データ部15から、対象の設備に応じたソフトエラー断面積データD5を読み出して使用する。これにより、SER計算を高精度に行うことができる。
ソフトエラー断面積データD5は、設備データ32等に統合されてもよい。ソフトエラー断面積データ部15は、代表的な電子機器や半導体デバイスごとのソフトエラー断面積データが予め設定されてもよい。
ソフトエラー断面積について補足する。ソフトエラー断面積は、電子機器である設備のソフトエラーの起こり易さのエネルギー特性を示す指標である。ソフトエラー断面積は、例えば、単位面積あたりの中性子の衝突に対するビット反転などのソフトエラーの発生確率で表される。ソフトエラー断面積データは、例えば、横軸が中性子エネルギー、縦軸がソフトエラー断面積、によるデータである。
[SERデータ]
図17は、SER計算装置1のSER計算結果のSERデータ34のテーブルの構成例を示す。入出力制御部51は、図17のようなSERデータ34のテーブルをSER計算及び判定結果として画面に表示してもよい。SERデータ34のテーブルは、列として、SERデータ及び行の識別情報であるIDと、SERデータの種類と、建物、フロア、エリア、及び分割エリアの各識別情報と、設備の識別情報と、目標SERと、計算結果のSERと、SER判定結果とを有する。
図17は、SER計算装置1のSER計算結果のSERデータ34のテーブルの構成例を示す。入出力制御部51は、図17のようなSERデータ34のテーブルをSER計算及び判定結果として画面に表示してもよい。SERデータ34のテーブルは、列として、SERデータ及び行の識別情報であるIDと、SERデータの種類と、建物、フロア、エリア、及び分割エリアの各識別情報と、設備の識別情報と、目標SERと、計算結果のSERと、SER判定結果とを有する。
種類の列は、例えば、「建物」の場合は建物SER、「フロア」の場合はフロアSER、「エリア」の場合はエリアSER、「設備」の場合は設備SERを示す。建物、フロア、エリア、及び分割エリアの列は、SER計算の対象を示し、設備SERの場合は建物内の設備の位置を示す情報である。なお、本例ではエリアと分割エリアは別である。エリアは、フロア内の任意の区画などである。分割エリアは、SER計算用に設定され、後述の図21に示すメッシュ等により分割されたエリアを示す。SERデータ34のテーブルは更に位置座標などの列を有してもよい。
目標SERの列は、設定情報31による各種の目標SERの値が格納される。例えば、建物SERの場合は目標建物SERの値が格納される。SERの列は、対応する種類の計算結果のSERの値が格納される。判定結果の列は、SER判定処理の結果である良(OK)または否(NG)のフラグ値が格納される。
[中性子ソフトエラー及びSER]
中性子ソフトエラーを含むソフトエラー及びSERに関して補足する。自然界に存在する中性子線などの放射線が半導体デバイスに入射することにより、ソフトエラーが確率的に発生する。ソフトエラーは、一過性のエラーであり、ハードウェア故障などのハードエラーとは区別される。従来のソフトエラーは、メモリ素子の単一ビットが反転する現象が主であったが、最近では、一度に複数ビットが反転する現象や、論理素子の保持データが反転する現象などが顕在化している。単一ビットが反転する現象は、SEU(Single Event Upset)とも呼ばれる。
中性子ソフトエラーを含むソフトエラー及びSERに関して補足する。自然界に存在する中性子線などの放射線が半導体デバイスに入射することにより、ソフトエラーが確率的に発生する。ソフトエラーは、一過性のエラーであり、ハードウェア故障などのハードエラーとは区別される。従来のソフトエラーは、メモリ素子の単一ビットが反転する現象が主であったが、最近では、一度に複数ビットが反転する現象や、論理素子の保持データが反転する現象などが顕在化している。単一ビットが反転する現象は、SEU(Single Event Upset)とも呼ばれる。
データセンタ等の建物内に配置される多数のサーバ等の電子機器に対し、建物の外部から中性子線などの放射線が入射する。これにより電子機器の構成要素である半導体デバイスにおける中性子ソフトエラーが確率的に発生する。中性子ソフトエラーによる間欠障害により、設備及びシステムの信頼性や性能に影響を与える。
中性子線は、例えば、低いエネルギー帯の中性子線について、建物の構造物による遮蔽により減衰が可能である。構造物は、コンクリート等の材質による壁や床などである。SER計算装置1は、この減衰効果を考慮したSER計算を行う。建物及び電子機器に入射する中性子線をコンクリート等の遮蔽物によって減衰できるのであれば、電子機器の中性子ソフトエラー率を低減することができる。
また、建物の内外での中性子線量の違いについて、建物によって中性子線量が減衰することが知られている。特に、建物内の同一階における中性子の線量率は、建物の外周ないし屋外から建物の中央に向かうに従って減少することが知られている。
非特許文献1であるJEDEC Standard No.89A(JESD89A)は、page69のA.5(Effects of shielding by buildings and other material (cont’d))において、建物のコンクリートによる中性子フラックスの遮蔽計算について記載している。page69のA.5における式A.12として、下記の式2が記載されている。
Φ=Φ0exp(-x/0.37)・・・式2
式2において、Φ0は、初期の中性子フラックス、Φは、減衰した中性子フラックス、xは、コンクリートの厚さを示す。式A.12は、遮蔽物となるコンクリートが厚いほど、指数関数による特性で中性子フラックスが減衰することが示されている。
式2において、Φ0は、初期の中性子フラックス、Φは、減衰した中性子フラックス、xは、コンクリートの厚さを示す。式A.12は、遮蔽物となるコンクリートが厚いほど、指数関数による特性で中性子フラックスが減衰することが示されている。
SER計算装置1は、上記公知情報を考慮し、建物内に配置される設備について、当該設備と建物外部との間の構造物による放射線の遮蔽による減衰効果により低減されるSERを計算する。実施の形態1では、SERの単位は、FIT(Failures-In-Time)を用いる。FITは、時間あたりの故障等の発生率である。1FITは、109時間に1回の発生率を表す。
[データ入力画面]
図18は、実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例としてデータ入力画面を示す。この画面において、利用者UAにより建物データ32及び設備データ33を入力、確認及び編集することができる。データ入力画面において、項目1201は、入力する建物データ32のファイル等を利用者UAにより指定できる。項目1202は、項目1201で指定された建物データ32による建物の構造を(X,Y,Z)の3次元の形式で表示する。項目1202は、建物内に配置される設備の設備データ33が指定されている場合、建物と設備を一緒に表示する。1211は設備の例である。
図18は、実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例としてデータ入力画面を示す。この画面において、利用者UAにより建物データ32及び設備データ33を入力、確認及び編集することができる。データ入力画面において、項目1201は、入力する建物データ32のファイル等を利用者UAにより指定できる。項目1202は、項目1201で指定された建物データ32による建物の構造を(X,Y,Z)の3次元の形式で表示する。項目1202は、建物内に配置される設備の設備データ33が指定されている場合、建物と設備を一緒に表示する。1211は設備の例である。
項目1203は、項目1201で指定された建物におけるフロアを利用者UAにより指定し、指定されたフロアの構成を、項目1204に2次元の形式で表示する。項目1204は、フロアに配置される設備の設備データ33が指定されている場合、フロアと設備を一緒に表示する。1212は設備の例である。
項目1205は、入力する設備データ33のファイル等を利用者UAにより指定できる。この入力する設備データ33の内容は、建物内の各設備の配置を示す設備位置情報33bを含む。また、項目1205は、複数の種類の設備ごとの各設備データ33のファイルを入力可能とする例を示す。設備種類として、例えば、設備A~設備Dを有し、サーバ、ストレージ、通信機器、予備電源装置などがある。項目1205で指定された設備データ33の内容は、項目1202や項目1204に表示してもよいし、図示しない別の画面や項目に設備のみの情報を表示してもよい。
[データ出力画面]
図19は、実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、SER計算結果を含むデータ出力画面を示す。SER計算装置1は、建物内に複数の設備が配置された状態の建物データ32及び設備データ33を入力データとして、前述のSER計算及び判定処理を行った結果を、データ出力画面に表示する。この画面において、利用者UAにより、SER計算及び判定の結果を確認し、データとして出力することができる。
図19は、実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、SER計算結果を含むデータ出力画面を示す。SER計算装置1は、建物内に複数の設備が配置された状態の建物データ32及び設備データ33を入力データとして、前述のSER計算及び判定処理を行った結果を、データ出力画面に表示する。この画面において、利用者UAにより、SER計算及び判定の結果を確認し、データとして出力することができる。
入出力制御部51は、データ出力画面において、建物の構造、建物内の設備の配置、設備の位置ごとの設備SER等の情報を、利用者UAまたは予めの設定により指定された形式で表示する。この形式は、データ情報の見せ方の形式であり、2次元形式及び3次元形式を含む複数の形式から選択可能である。
データ出力画面において、項目1301は、対象の建物の建物SERを表示する。項目1302は、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34に基づき、(X,Y,Z)の3次元の形式で、建物の構造、建物内の設備の配置、及び各設備の位置ごとの設備SER等の情報を表示する。項目1302は、本例では、建物を斜め上から見る方向で表示し、建物の一側面に並んで見える各設備の設備SERを表示している。項目1302の表示内容は、利用者UAの操作により、建物を見る方向や見る部分やサイズ等を適宜変えることができる。
項目1305は、建物SERと目標値と判定結果を表示している。また、項目1302において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1306に表示する。設備の詳細情報は、設備データ33及びSERデータ34等に基づき、例えば、設備のID、種類、位置、設備SER、及び判定結果などを含む。項目1306は、ポップアップ表示や他の項目や画面への表示でもよい。項目1306は、本例では、設備IDがS123、設備種類がサーバ、設備の配置の位置が分割エリアB123、設備SERが125、SER判定結果が良、を表示している。
項目1303は、対象の建物の各フロアのフロアSERを表示する。項目1304は、項目1303で利用者UAにより指定されたフロアの構成、フロア内の設備の配置、及び各設備の設備SER等の情報を、(X,Y)の2次元のフロアマップの形式で表示する。項目1304は、本例では、各設備の外形を示す枠内に設備SERの値を表示している。また、項目1304において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1307に表示する。
入出力制御部51は、上記画面において、例えば、項目1302や項目1304にSER判定結果情報を直接表示してもよい。表示する情報は、例えば、良(OK)または否(NG)の情報、あるいは良否に応じて設備の色や形を変えた情報でもよい。例えば、否となった設備を赤色で表示してもよい。これにより、利用者UAは、SERが目標値の条件を満たさない設備を容易に認識でき、当該設備に関する設計の変更などを検討しやすい。
[データ出力画面(料金データ)]
図20は、実施の形態1および実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、料金計算結果を含むデータ出力画面を示す。
図20は、実施の形態1および実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する画面例として、料金計算結果を含むデータ出力画面を示す。
入出力制御部51は、データ出力画面において、建物の構造、建物内の設備の配置、設備の位置ごとの設備SER等の情報を、利用者UAまたは予めの設定により指定された形式で表示する。この形式は、データ情報の見せ方の形式であり、2次元形式及び3次元形式を含む複数の形式から選択可能である。
データ出力画面において、項目1351は、対象の建物の基本料金を表示する。本例では、建物全体のサービスに対する料金のベースとなる料金(例えば、光熱費等経費等)を示しているがなくても良い。項目1352は、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34に基づき、(X,Y,Z)の3次元の形式で、建物の構造、建物内の設備の配置、及び各設備の位置ごとの設備SER等の情報、料金変動率を表示する。項目1352は、本例では、建物を斜め上から見る方向で表示し、建物の一側面に並んで見える各設備の設備SERを表示している。項目1352の表示内容は、利用者UAの操作により、建物を見る方向や見る部分やサイズ等を適宜変えることができる。
項目1352において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1356に表示する。設備の詳細情報は、設備データ33及びSERデータ34等に基づき、例えば、設備のID、種類、位置、設備SER、及び判定結果、料金変動率などを含む。項目1356は、ポップアップ表示や他の項目や画面への表示でもよい。項目1356は、本例では、設備IDがS123、設備種類がサーバ、設備の配置の位置が分割エリアB123、設備SERが125、料金変動率1.35、を表示している。
項目1353は、対象の建物の各フロアのフロア毎の料金を表示する。項目1354は、項目1353で利用者UAにより指定されたフロアの構成、フロア内の設備の配置及び各設備の設備SER、料金変動率、そのエリアの料金等の情報を、(X,Y)の2次元のフロアマップの形式で表示する。項目1354は、本例では、各設備の外形を示す枠内に設備SERの値を表示している。また、項目1354において利用者UAの操作により設備が選択された場合、入出力制御部51は、その設備の詳細情報を、項目1357に表示する。
入出力制御部51は、上記画面において、例えば、項目1352や項目1354に料金情報やSER判定結果情報を直接表示してもよい。SER情報の表示は、例えば、良(OK)または否(NG)の情報、あるいは良否に応じて設備の色や形を変えた情報でもよい。例えば、否となった設備を赤色で表示してもよい。これにより、利用者UAは、SERが目標値の条件を満たさない設備を容易に認識でき、当該設備に関する設計の変更などを検討しやすい。
[フロアマップ及び分割エリア]
図21は、実施の形態1及び実施の形態2の図20の画面の項目1304における2次元のフロアマップ及び設備SERの表示の構成例を示す。このフロアマップは、建物のフロアのXY平面の形式での表示例である。このフロアマップは、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34等に基づき、フロアに存在する壁や柱などの構造物1401、フロアを区画するエリアが設定されている場合はそのエリアの構成、下記の分割エリアの構成、フロアに配置される各設備の形状、設備ごとのIDや設備SER、等の情報を表示する。エリアは、例えば、壁などで区画された領域でもよい。
図21は、実施の形態1及び実施の形態2の図20の画面の項目1304における2次元のフロアマップ及び設備SERの表示の構成例を示す。このフロアマップは、建物のフロアのXY平面の形式での表示例である。このフロアマップは、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34等に基づき、フロアに存在する壁や柱などの構造物1401、フロアを区画するエリアが設定されている場合はそのエリアの構成、下記の分割エリアの構成、フロアに配置される各設備の形状、設備ごとのIDや設備SER、等の情報を表示する。エリアは、例えば、壁などで区画された領域でもよい。
分割エリアは、SER計算装置1でのSER計算用に設定及び管理される2次元または3次元の領域である。建物内のフロアを含むXY平面の領域の全体は、所定のサイズの正方形などの形のメッシュ状に分割されることにより、破線で示す複数の分割エリア1402が構成される。また、(X,Y,Z)の3次元空間では、分割エリアは、立方体や長方体などの領域で構成される。分割エリア1402は、分割エリアID1403で識別される。分割エリアID1403は、例えば、メッシュの行列の番号などで表される。複数の分割エリア1402は同じ形状である。
分割エリアは、SER計算装置1によりSER計算の際に自動的に生成してもよいし、利用者UAにより手動で設定してもよい。分割エリアの情報は、設定情報31または建物データ32等に格納される。利用者UAによる設定や指定に応じて項目1304に分割エリア1402の情報が表示される。
フロアにおいて、例えば、分割エリア1402に設備1404が配置されている。なお、分割エリア1402と設備1404との配置の関係付けは、1対1に限らず可能である。設備1404は、設備ID1405で識別される。設備1404は、設備データ33及びSERデータ34に基づき、設備ID1405及び設備SER1406等の情報が表示される。設備1404は、設備種類や設備SERやSER判定結果に応じて色や形を変えて表示されてもよい。設備1404は、SER判定結果の良否の情報が表示されてもよい。
図22は、実施の形態1及び実施の形態2の上記2次元のフロアマップ及び設備SERの他の表示の構成例として、建物のXZ断面の形式での表示例を示す。データ出力画面において利用者UAは見たい面を指定して表示させることができる。分割エリア1402は、フロアの垂直方向において1つの分割エリアとなるようにZ方向に長い長方体で設定された例である。設備1404は、Z方向に長いサーバラック等が配置される例を示す。
SER計算装置1は、分割エリアの設定に基づき、SER計算時に、建物内の空間領域全体を自動的に分割エリアに分割し、設備が配置される分割エリアの位置に応じて設備SERを計算する。この場合、設備SERは、分割エリア単位のSERとも言える。分割エリアごとに、それに対応付けられる空間的な位置は、重心点などによって設定可能である。例えば、分割エリアの重心点が位置座標として自動的に設定される。
SER計算の対象となる位置、及び当該位置に対応する単位領域である分割エリアは、必要な分解能に応じて設定可能である。例えば、利用者UAは、後述の図23の設定画面で、上記分割エリアのメッシュのサイズを、対象の建物のサイズや設備の数量などに応じて設定可能である。SER計算は、分割エリアのサイズが大きい場合は相対的に高速に可能であり、小さい場合は相対的に高精度に可能である。
[設定画面]
図23は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する設定画面の例を示す。この設定画面において、利用者UAにより各種の設定情報31を設定できる。なお、後述の実施の形態2は同様の設定画面を提供し、項目1606及び項目1611は実施の形態2で使用される。
図23は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する設定画面の例を示す。この設定画面において、利用者UAにより各種の設定情報31を設定できる。なお、後述の実施の形態2は同様の設定画面を提供し、項目1606及び項目1611は実施の形態2で使用される。
設定画面において、項目1601は、建物SERの目標値を設定可能である。項目1602は、フロアごとのフロアSERの目標値を設定可能である。項目1603は、例えば、設備の種類ごとの設備SERの目標値を設定可能である。例えば、サーバ、ストレージ、通信機器、予備電源装置といった設備種類ごとに異なる値が設定可能である。これに限らず、項目1603は、個別の設備ごとの目標値や、設備によらない一定の目標値を設定可能としてもよい。本例では各目標値は許容値及び判定用閾値として設定される。また、1つのSERに関して2つ以上の閾値を設定可能としてもよい。その場合はSER判定結果が2値ではなく3値以上の区分になる。
項目1603のうちの項目1612は、設備ごとに重要度ないし防護レベルが設定可能な例を示す。重要度は、その設備自体またはその設備に格納される取り扱うデータに関する重要度である。防護レベルは、その設備に関するソフトエラーへの防護のレベルであり、放射線を浴びても誤動作しないようにするための独自の指標値である。項目1612は、例えば、いくつかのレベルから利用者UAにより選択して設定可能である。設定部52は、項目1612で設定されたレベルに応じた目標SERを自動的に設定してもよい。その場合、利用者UAは目標SERの設定を省略可能である。設備データ33は、上記レベルの情報が設定されてもよい。
項目1604は、建物を構成する構造物ごとの特性情報を設定可能である。項目1604は、例えば、個別の構造物またはその種類ごとに、コンクリートや鉄鋼などの材質と、当該構造物の材質などに応じた特性である減衰係数を設定可能である。なお、項目1604の設定が省略されてもSER計算は可能である。
項目1605は、前述の分割エリアに関する設定が可能である。項目1605は、例えば、分割エリアを構成するメッシュのサイズを利用者UAが選択して設定可能である。なお、項目1605の分割エリアの設定が省略されてもSER計算は可能である。
[設定画面(料金データ)]
図24は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する設定画面の例を示す。この設定画面において、利用者UAにより、建物内での賃貸などのサービス料の初期設定できる。なお、後述の実施の形態2は同様の設定画面を提供し、項目1606及び項目1611は実施の形態2で使用される。
図24は、実施の形態1及び実施の形態2のSER計算装置1の入出力制御部51により提供する設定画面の例を示す。この設定画面において、利用者UAにより、建物内での賃貸などのサービス料の初期設定できる。なお、後述の実施の形態2は同様の設定画面を提供し、項目1606及び項目1611は実施の形態2で使用される。
設定画面において、項目1651は、建物全体の光熱費やオペレータ人件費等の固定費情報を設定可能である。項目1652、建物内のフロア毎の基本料を設定可能である。SERによって計算される料金変動率係数と項目1651,1652で設定される料金でフロア毎のサービス料を計算する。この例ではフロア毎に設定しているが、フロア内を細分化して個々に料金を設定し、個々に料金変動率係数を計算してサービス料を決定する。
[計算モデル]
図25及び図26は、実施の形態2に関する補足として、SER計算に用いるモデルを簡略的に示す。この計算モデルは、建物の構造体による放射線の遮蔽による減衰の効果を反映して建物内の設備の配置の位置ごとの減衰率Gを計算し、減衰率Gに基づき設備SERを計算するためのモデルである。この計算モデルは、外部の線源からの建物への放射線の入射を含む放射線モデルと、建物による遮蔽構造モデルとを含む。
図25及び図26は、実施の形態2に関する補足として、SER計算に用いるモデルを簡略的に示す。この計算モデルは、建物の構造体による放射線の遮蔽による減衰の効果を反映して建物内の設備の配置の位置ごとの減衰率Gを計算し、減衰率Gに基づき設備SERを計算するためのモデルである。この計算モデルは、外部の線源からの建物への放射線の入射を含む放射線モデルと、建物による遮蔽構造モデルとを含む。
(1)まず建物及び設備のモデルについては以下である。建物データ32に基づき、建物の構造体は、(X,Y,Z)の3次元の形状を持ち、構成要素として、床、天井、梁、壁、及び柱などの構造物を有する。構造物は放射線の遮蔽物となる。建物内に入射した放射線は遮蔽物により遮蔽されて減衰される。放射線である中性子線は、ここでは簡略的に建物701及び地表面703に対し垂直方向であるZ方向から入射する例を示す。
図25の例において、建物701の構造体は、地表面703上、3階建てである。建物701は、構造物705として、構造物J1~J3、構造物J4,J5を有する。構造物J1~J3は、地表面703に水平なX方向及びY方向の平板状の床や天井などの構造物である。構造物J4,J5は、地表面703に垂直なZ方向の壁などの構造物である。
例えば、建物701の1Fで示す1階におけるある位置の座標P{X,Y,Z}及び当該位置に対応する分割エリアB1において、SER計算の対象となる設備702が配置されている。設備702は、設備IDがS01であり、設備種類が、例えば、サーバであり、設備位置が1階の分割エリアB1及び座標P1である。設備702は、設備特性情報33cとして基本SER(Rr)、及び目標設備SER(Ti)が設定されている。
Z方向において、設備702の上方には、建物外部との間に、3つの構造物J1~J3がある。3階天井に相当する第1の構造物J1は、Z方向の厚さがh1、数量がm1、材質がc1、減衰係数がg1とする。同様に、2階天井に相当する第2の構造物J2は、Z方向の厚さがh2、数量がm2、材質がc2、減衰係数がg2であり、1階天井に相当する第3の構造物J3は、Z方向の厚さがh3、数量がm3、材質がc3、減衰係数がg3である。
減衰係数gは、構造物ごとの減衰率である。減衰係数gは、構造物の材質や厚さや数量などに応じて異なる値が設定可能である。例えば、中性子線に関する減衰係数gが材質ごとの値として設定されてもよい。また、簡易な計算を行う場合、減衰係数gは材質によらずに一定値として設定されてもよい。
ここでは説明を簡単にするため、各構造物J1~J3は同じ単位構造物であるとし、減衰係数gである各減衰係数g1~g3は同じであり一定値とする。数量m1~m3は1である。各厚さh1~h3は同じであり厚さhとする。各材質c1~c3は同じであり、例えば、所定の種類のコンクリートである。
Z方向において建物701の外部から入射する放射線は、設備702の位置に到達するまでに、各構造物J1~J3を通過する。放射線は、通過する構造物705における遮蔽により減衰する。当該減衰により、例えば、中性子線は中性子線量が減少し、中性子スペクトルデータにおける形状が変化する。
(2)放射線モデルについて以下である。図25の例において、線源Qは、建物701の外部の放射線源であり、ここでは中性子源である。放射線の入射角度θは地表面703を0度として約90度とする。距離Kは、建物701と線源Qとの距離である。線源Qから照射される放射線が建物701のモデルに入射され、建物701内を通過する。線源Qと建物701との距離Kが大きいほど、建物に入射する放射線は減衰する。距離Kは、公知情報に基づき、自然界の放射線量と同じになるように設定するとよい。距離Kは、予め一定値として設定されてもよい。減衰率Gは、距離K、もしくは線源Qの強さを表すパラメータを用いて計算すると望ましい。
前述の中性子源設定部161は、中性子源の情報として、線源Qの位置、距離K、入射角度θないし方向、単位時間あたりの放射線強度などの情報を設定する。中性子源の情報は、設定情報31として利用者UAにより設定可能としてもよい。
図26は、放射線モデルについて簡略的に示す。図25のモデルでは建物701に対しZ方向上方に線源Qがあるが、詳細な計算においては、図18のように、建物701を中心点として距離Kを半径とした球面において複数の線源Qが設定される。点P0は3次元空間における建物701の中心位置とする。線源Q1は、地表面703に対し水平なX方向における1つの線源であり、入射角度θ=0度とする。線源Q3は、地表面703に対し垂直なZ方向における1つの線源であり、入射角度θ=90度とする。例えば、線源Q3からの放射線は、Z方向下方にある建物701に対して均一に照射される。
SER計算装置1は、減衰計算を詳細に行う場合、球面の複数の各線源Qからの放射線の入射による影響を総合する演算により行う。また、SER計算装置1は、減衰計算を簡易に行う場合、適宜、線源Qの数を削減して行う。
[効果等]
実施の形態1及び実施の形態2によれば、データセンタ等の建物内に配置されデータセンタ等のシステムを構成する電子機器を含む設備に関する中性子ソフトエラーを含むソフトエラーに関してSERを計算及び判定することができる。これにより、当該建物及び設備に関して低いSERによる高い信頼性を実現及び確保することができる。
実施の形態1及び実施の形態2によれば、データセンタ等の建物内に配置されデータセンタ等のシステムを構成する電子機器を含む設備に関する中性子ソフトエラーを含むソフトエラーに関してSERを計算及び判定することができる。これにより、当該建物及び設備に関して低いSERによる高い信頼性を実現及び確保することができる。
実施の形態1によれば、SER計算機能により、建物の構造体による中性子線を含む放射線の遮蔽による減衰効果を反映した、建物内の設備の位置ごとの減衰率やSERを計算できる。また、SER計算機能により、設備、フロア、エリア、及び建物などの各種の単位でのSERを計算できる。また、SER判定機能により、建物や設備の単位でのSERの計算値が目標値の条件を満たすかどうかを判定できる。
利用者UAは、図19や図20等のSER計算及び判定結果、料金データを含む画面において、建物内の設備の配置の位置ごとのSERや、建物全体のSER等の各種のSERの計算値を、ソフトエラーに関する指標値として参照及び確認できる。また、上記画面でSERに関する自動的な判定結果を参照及び確認できる。利用者UAは、上記各種のSERの大きさや判定結果の良否の情報から、建物内の設備の配置におけるソフトエラーの起こり易さや、建物内の設備の配置の適切性をわかりやすく判断できる。さらに、中性子量に連動した位置毎の賃貸等のサービス料金を確認することができ、高い信頼性が必要な設備を適切な価格でサービスを受けることができる。
さらに、実施の形態2は、中性子量を入力することなく、SERの計算が可能であり、サービスに対する料金を計算することができる。
これにより利用者UAは、SER低減を図る建物及び設備の設計を検討しやすい。利用者UAは、上記結果の参照に基づき、図18等の画面で建物内の設備の配置の状態を変更することもできる。利用者UAは、例えば、SER判定結果が否となった設備について配置を変更し、変更後の設備データ33等を入力データとして、SER計算装置1に前述のSER計算及び判定を再度実行させる。これにより利用者UAは、図19.図20等の画面で、変更後の状態のSER等を同様に確認できる。
[変形例]
実施の形態1及び実施の形態2の変形例として以下が可能である。変形例のSER計算装置1は、建物特性計算機能を有する。この機能は、建物データ32を入力データとして、SER低減ないし放射線減衰に関する建物の特性の指標値を計算する。この機能は、建物内の設備の配置の情報の設備データ33は入力データとして必要としない。この機能は、建物内に設備が配置されていない状態の建物構造を含む建物データ32を入力し、前述の建物の遮蔽構造モデルを含む計算モデルを用いて、建物内の位置または位置に対応付けられた分割エリアごとにおける上記指標値を計算する。上記建物の特性の指標値は、建物内の位置ごとの前述の減衰率Gを用いた指標値として計算される。
実施の形態1及び実施の形態2の変形例として以下が可能である。変形例のSER計算装置1は、建物特性計算機能を有する。この機能は、建物データ32を入力データとして、SER低減ないし放射線減衰に関する建物の特性の指標値を計算する。この機能は、建物内の設備の配置の情報の設備データ33は入力データとして必要としない。この機能は、建物内に設備が配置されていない状態の建物構造を含む建物データ32を入力し、前述の建物の遮蔽構造モデルを含む計算モデルを用いて、建物内の位置または位置に対応付けられた分割エリアごとにおける上記指標値を計算する。上記建物の特性の指標値は、建物内の位置ごとの前述の減衰率Gを用いた指標値として計算される。
図27は、建物特性計算機能による建物特性情報のデータ出力の画面例を示す。利用者UAは、例えば、画面でメニューから建物特性計算機能の実行を指定する。これに対し、建物特性計算機能は、上記指標値の情報を含む画面を入出力制御部51により生成して利用者UAに表示する。この画面は、建物構造を、例えば、2次元で表示すると共に上記指標値の情報を表示する。本例では、建物構造をXZ断面で表示し、また、建物内の位置に対応付けられる分割エリアの情報を表示している。
本例では、建物データ32に基づく3階建ての建物191、及びそれを構成する構造物としてフロアの床や天井などの構造物J1~J3等がある。フロアごとに3つの分割エリア192がある。そして分割エリア192ごとに、前述の減衰率Gを用いた建物特性の指標値193が表示されている。
本例では、外部から建物191に入射する放射線である、例えば、中性子線の量を基準値として100とする。建物特性計算機能は、建物内の位置である分割エリア192ごとに、構造物による放射線の減衰及びSERの低減の度合いを表す指標値193を計算して表示する。指標値193の表示の形式は、本例に限らず可能である。
3Fで示す3階の真ん中のB312で示す分割エリアは、減衰率G=90/100=0.9であるとする。これに対応して、建物特性計算機能は、分割エリアB312の位置の指標値193を、例えば、90として表示する。この指標値193は、この位置では外部の放射線の100のうち10が構造物J1等により遮蔽され90が透過して到達することを示す。また、3階の外壁の構造物J4,J5寄りの位置の分割エリアB311,B313では、指標値193が95となっている。同じフロアの外壁寄りの位置よりも建物内部の中央寄りの位置の方が指標値193が小さく、減衰効果が大きいことがわかる。
同様に、2階の中央の分割エリアB212は、例えば、減衰率G=0.85に対応して、指標値193を85としている。この位置では、外部の放射線の100のうち15が構造物J1及びJ2等により遮蔽され85が透過して到達することを示す。建物のZ方向上層階よりも下層階の位置の方が指標値193が小さく、減衰効果が大きいことがわかる。
利用者UAは、上記画面で建物特性情報を参照することで、建物内の位置ごとの放射線減衰ないしSER低減の特性を確認できる。利用者UAは、例えば、指標値193が小さい位置ほどSER低減効果が大きいとわかる。これにより、利用者UAは、建物内に設備を配置する設計などの際に当該情報を有効活用できる。利用者UAは、例えば、基本SERが大きい設備や目標SERが低い設備を、指標値193が小さい位置へ優先して配置するように設計ができる。
なお、変形例の建物特性計算機能の場合、建物内の位置における相対的なSERの優劣を計算して表示するので、絶対的なSERを計算する必要は無い。よってSER計算装置1は前述の中性子源の情報などを含む計算モデルについて簡略化した形で上記指標値の計算が可能である。
<実施の形態3>
次に、図28~図37を用いて、本発明の実施の形態3のSER計算装置1について説明する。実施の形態3のSER計算装置1は、建物の内部に電子機器を含む複数の設備を配置する設計を支援して設計を変更する機能である設計変更機能を提供する。設計変更機能は、利用者UAによる手動の設計を支援するだけでなく、自動的に最適または有効な設計案を生成して提示する機能を提供する。設計変更機能は、SERを低減するために、建物内の設備の配置及びSERを解析して設備の設計を変更する機能、及び建物の構造及びSERを解析して建物の設計を変更する機能を含む。
次に、図28~図37を用いて、本発明の実施の形態3のSER計算装置1について説明する。実施の形態3のSER計算装置1は、建物の内部に電子機器を含む複数の設備を配置する設計を支援して設計を変更する機能である設計変更機能を提供する。設計変更機能は、利用者UAによる手動の設計を支援するだけでなく、自動的に最適または有効な設計案を生成して提示する機能を提供する。設計変更機能は、SERを低減するために、建物内の設備の配置及びSERを解析して設備の設計を変更する機能、及び建物の構造及びSERを解析して建物の設計を変更する機能を含む。
[SER計算装置]
図28は、実施の形態3のSER計算装置1の構成を示す。図20の実施の形態2のSER計算装置1の構成は、図1及び図2の実施の形態1または実施の形態2の構成要素に加え、設計変更部23、及び設計データ35を有する。設計変更部23は、設備変更部24、及び建物変更部25を有する。設計データ35はDB30に管理される。
図28は、実施の形態3のSER計算装置1の構成を示す。図20の実施の形態2のSER計算装置1の構成は、図1及び図2の実施の形態1または実施の形態2の構成要素に加え、設計変更部23、及び設計データ35を有する。設計変更部23は、設備変更部24、及び建物変更部25を有する。設計データ35はDB30に管理される。
設計変更部23は、建物データ32及び設備データ33等の入力に基づき、設備や建物のSERに関する目標値の条件をできるだけ満たすように、建物及び設備の設計及び設計変更の状態を解析し、その結果を出力する処理を行う。設計変更部23は、解析の結果を設計案として含む設計データ35を保存及び出力する。入出力制御部51は、設計データ35に基づく、設計変更結果情報を含む画面を生成して利用者UAに表示する処理を行う。
設備変更部24は、設備SERや建物SERが低減されるように建物内の設備の配置を解析して変更する設備配置変更機能を実現する。設備変更部24は、例えば、入力データである建物データ32の建物の構造の状態を固定の条件としてその設計は変更せず、建物内の設備の配置を変更し、設計案及び設備配置設計データ35aとして保存及び出力する。
建物変更部25は、設備SERや建物SERが低減されるように建物の構造を解析して変更する建物構造変更機能を実現する。建物変更部25は、例えば、入力データである設備データ33の建物内の設備の配置の状態を固定の条件としてその設計は変更せず、建物の構造を構成する構造物を追加する変更などを行い、設計案及び建物設計データ35bとして保存及び出力する。
なお、実施の形態3は、設計変更機能として、設備変更部24による設備配置変更機能と、建物変更部25による建物構造変更機能との両方を備えるが、一方のみを備える形態も可能である。
設計データ35は、SER計算装置1及び利用者UAにより建物データ32及び設備データ33を用いて建物内の設備の配置などを設計及び設計変更する場合の設計の状態や設計案などを示すデータである。設計データ35は、設備設計データ35a、建物設計データ35b、SER低減効果データ35cを含む。また、設計データ35は、目標クリアリスト35d及びそれに関連付けられる1つ以上の設計案のデータを含む。
設備設計データ35aは、設備変更部24による設備配置変更を行った場合の設備配置変更データを含む設計データである。設備配置変更データは、変更前後の差分データとして、建物内のどの位置のどの設備をどの位置へ移動させるかを示すデータを含む。建物設計データ35bは、建物変更部25による建物構造変更を行った場合の建物構造変更データを含む設計データである。建物構造変更データは、変更前後の差分データとして、建物の構造体を構成する構造物をどのように変更するかを示すデータを含む。SER低減効果データ35cは、設備または建物の設計変更に伴い、SERがどのように変化するかを示すデータを含む。
目標クリアリスト35dは、建物及び設備の設計及びその設計変更に関して、目標SER等の条件を満たす度合いが高い順に、1つ以上の設計案の情報をリストとして記載し管理するデータである。各設計案は、例えば、個別の設計データ35のファイルとして関連付けて管理される。設計案のデータは、設備設計データ35a、建物設計データ35b、及びSER低減効果データ35c等と関連付けて管理される。なお、設計データ35は、建物データ32や設備データ33と統合して管理されてもよい。
実施の形態2では、SER判定部22によるSERと目標SERとの比較判定結果である良否の情報において、良(OK)は、目標値を満たすので、建物内のその位置へのその設備の配置が可能または適切であることを示す。否(NG)は、目標値を満たさないので、建物内のその位置へのその設備の配置が不可能または不適切であることを示す。
設計変更部23は、SER判定部22のSER判定結果である良否に従い、設計を変更する処理を実行する。設計変更部23は、例えば、否の結果となった設備及び建物について、設計変更が必要であると判断し、解析処理により、建物内の設備の配置または建物の構造の状態を変更する設計案を1つ以上作成する。設計変更部23は、目標SERの条件を満たす設計案を目標クリアリスト35dに格納する。また設計変更部23は、目標クリアリスト35dの複数の設計案を出力する場合、目標SERの条件を満たす度合いが高いほど推奨する設計案として優先順位を付けて出力する。
[設計変更方針]
設定部52は、設定情報31として、設計変更部23による設計変更の方針や、設計変更を許容する範囲である変更可能範囲などを設定可能である。例えば、既設の建物の場合、建物データD2及び建物データ32が固定の条件であり、建物構造は変更できない。この場合、設備データ33を可変として、設備変更部24により建物内の設備の配置を変更する。また、新設の建物の場合、建物構造が変更できる場合がある。この場合、建物データ32を可変として、建物変更部25により建物構造を変更することができる。
設定部52は、設定情報31として、設計変更部23による設計変更の方針や、設計変更を許容する範囲である変更可能範囲などを設定可能である。例えば、既設の建物の場合、建物データD2及び建物データ32が固定の条件であり、建物構造は変更できない。この場合、設備データ33を可変として、設備変更部24により建物内の設備の配置を変更する。また、新設の建物の場合、建物構造が変更できる場合がある。この場合、建物データ32を可変として、建物変更部25により建物構造を変更することができる。
また、設備変更部24による設備配置の変更と、建物変更部25により建物構造の変更との両方を同時に使用可能である。両方を同時に使用する場合、設備配置の変更と建物構造の変更との優先順位を設定可能である。設計変更部23は、設定された優先順位に従い、設計変更の処理を行う。
また、実施の形態3における設定情報31として、設備配置の変更可能範囲の情報31a、及び建物構造の変更可能範囲の情報31bを含む。設備配置の変更可能範囲の情報31aは、設備の配置及び配置変更が可能な建物内のフロア、エリア、及び分割エリア等の領域、あるいは、配置変更を許可する設備、等が設定可能である。建物構造の変更可能範囲の情報31bは、構造物の設置及びその変更が可能な建物内のフロア、エリア、及び分割エリア等の領域、あるいは、構造変更を許可する構造物、等が設定可能である。設計変更部23は、上記設定された変更可能範囲内において建物や設備の設計変更の処理を行う。
上記変更可能範囲の設定は、例えば、建物内の特定のフロアやエリアや分割エリア、特定の構造物、特定の設備などを、変更可能にする設定と、特定の対象を変更不可能にする設定とが可能である。具体例としては、特定の設備を特定のフロアやエリアに配置しなければならないという制約条件を設定可能である。また、フロアや天井の増設はできないが壁や柱の増設はできるという制約条件を設定可能である。
[設備変更部]
まず設備変更部24による設備配置変更機能について説明する。設備変更部24は、SER判定結果が否となった設備について、下記の図29のような設備配置変更処理を実行する。設備変更部24は、設備配置変更処理における基本的な方針あるいは設備配置変更の候補として、(1)否の設備をZ方向の下の階の空いている位置へ移動させること、または、(2)否の設備をXY方向の同じ階における建物外周から遠い建物中央寄りの空いている位置へ移動させること、が挙げられる。
まず設備変更部24による設備配置変更機能について説明する。設備変更部24は、SER判定結果が否となった設備について、下記の図29のような設備配置変更処理を実行する。設備変更部24は、設備配置変更処理における基本的な方針あるいは設備配置変更の候補として、(1)否の設備をZ方向の下の階の空いている位置へ移動させること、または、(2)否の設備をXY方向の同じ階における建物外周から遠い建物中央寄りの空いている位置へ移動させること、が挙げられる。
上記(1)または(2)による設備の配置の変更により、SERの計算値の低減が期待できる。SER計算装置1は、上記配置変更後の設備の位置の候補について、前述のSER計算及び判定を同様に行うことで、当該位置の候補によるSER低減効果を確認する。この結果、SER低減効果がある場合、有効であるので、設備変更部24は、その候補についての設備配置変更データ35a及びSER低減効果データ35cを設計データ35に含めて保存し、効果が無い場合は却下する。
上記(1)及び(2)の設備配置変更の方針は、簡易な計算の場合であり、これに限らず可能である。即ち、設備変更部24は、設備配置変更位置の立案としては、(X,Y,Z)の3次元空間内で任意の方向に任意の距離で移動させた位置としてもよい。特に、分割エリア単位でXまたはYまたはZ方向で1つ隣の分割エリアに移動させた位置としてもよい。SER計算装置1は、それら移動後の位置におけるSERの計算値が移動前のSERの計算値よりも低くなる場合は好適な候補とすればよい。
[設備配置変更処理]
図29は、設備変更部24による設備配置変更処理のフロー例を示す。利用者UAにより画面のメニューから設計変更またはそのうちの設備配置変更が選択及び実行されると、SER計算装置1は以下の処理を開始する。設備変更部24は、上述の方針や設定に対応したアルゴリズムによる設備配置変更処理を行う。
図29は、設備変更部24による設備配置変更処理のフロー例を示す。利用者UAにより画面のメニューから設計変更またはそのうちの設備配置変更が選択及び実行されると、SER計算装置1は以下の処理を開始する。設備変更部24は、上述の方針や設定に対応したアルゴリズムによる設備配置変更処理を行う。
(S201)S201で、SER計算装置1は、建物データ32、設備データ33、及び設定情報31などを入力する。設定情報31は、各種の目標SERと、利用者UAにより設定画面で設定される、設備配置の変更可能範囲の情報31aとを含む。
(S202)S202~S208では、SER計算装置1は、設備ごとの処理を繰り返す。設備変更部24は、処理対象として建物内の1つの設備を選択する。
(S203)S203で、SER計算装置1は、前述のS110と同様に、建物内の対象の設備の配置の位置に応じた設備SERを、減衰率G、基本SERに基づき計算する。
(S204)S204で、SER計算装置1は、前述のS107と同様に、建物SERを全設備SERの総和などにより計算する。ここで計算される建物SERは、S203で新たに計算した設備SERを用いて更新される。
(S205)S205で、設備変更部24は、対象の設備の位置がSERに関する条件を満たすかどうかを判断する。即ち、設備変更部24は、S203の設備SERが目標設備SER以下であり、かつ、S204の建物SERが目標建物SER以下であるか確認する。当該条件を満たす場合(Y)はS207、満たさない場合(N)はS206へ進む。
(S206)S206で、設備変更部24は、設備データ33に基づく対象の設備の配置の位置をS201で設定されている変更可能範囲内で変更する処理を行う。即ち、設備変更部24は、変更後の設備の配置の位置を候補として立案する。設備変更部24は、例えば、設備の位置をZ方向の下の階の位置や、XY方向の建物内側寄りの位置へ、1階分、1分割エリア分などの単位で移動させる。そして、S206で立案した設備の位置の候補について、S203~S205の処理が同様に行われる。
(S207)S207で、設備変更部24は、上記条件を満たした設備の位置の候補についての情報を設計データ35として保存し、設計案に関するデータの状態を更新する。設備変更部24は、目標クリアリスト35d、設備設計データ35a、SER低減効果データ35cおよびSER計算部21内で計算する料金変動率係数等のデータ内容を適宜更新する。設備設計データ35aは、変更前後の設備の位置の情報を含む。
また、設備変更部24は、当該設備の変更前の位置に対応するSERの値と、当該設備の変更後の位置に対応するSERの値と、それらの差分または比率などの値とを、SER低減効果データ35cまたはSERデータ34に格納する。また、設備変更部24は、建物内の全設備について、S205の目標値の条件を満たしている場合、目標クリアリスト35dに、設計案として情報を記載する。
(S209)S209で、設備変更部24は、S201で設定された変更可能範囲内における全設備についてS202~S208の処理を終了したか確認する。終了していない場合(N)、設備変更部24は、変更可能範囲内の次の設備を選択してS202から同様に繰り返し、終了した場合(Y)はS210へ進む。
(S210)S210で、入出力制御部51は、出力制御処理として、上記S209までの処理結果の設計データ35に基づき、目標クリアリスト35d及び設計案の情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。これにより、利用者UAは後述の図31のような画面で目標クリアリスト35d及び設計案の情報を参照できる。
更に、上記S206等において、設備変更部24は、以下の処理を行ってもよい。設備変更部24は、建物内の空いている位置へ設備を移動させるが、配置用の空きが無い場合などには、空きをつくるために、SERに関して目標値と照らして余裕がある設備について移動させてもよい。この場合、設備変更部24は、このSERに余裕がある設備について、例えば、Z方向の上の階、またはXY方向の建物外側寄りの位置へ移動させる。この移動により、当該設備は、SERの計算値が高くなる可能性が高いので、S203~S205で条件を満たすかどうか確認する。上記空きをつくることで、SERに関して余裕が無い設備を当該空きの位置へ移動させることができる。
また、上記S206等において、設備変更部24は、以下の処理を行ってもよい。後述の設定画面に示すように、設備種類や設備格納データ等に応じて、重要度ないし防護レベルが設定可能である。そこで設備変更部24は、例えば、重要度が高い設備については、なるべくそのSERが低くなるように、上記設備配置変更を優先的に実行する。例えば、設備変更部24は、設備の重要度が高い場合、設備の配置の変更後の位置を、建物のZ方向のなるべく下の階、あるいは建物のXY方向の中央の位置になるように立案する。
上記設備配置変更処理のフローは、S205のように、建物SERが目標値を満たし、かつ変更可能範囲内の全設備の設備SERが目標値を満たすように、設計案を生成する例である。これに限らず、設備変更部24は、一部の設備について目標値を満たさなくても、建物SERが目標値を満たすのであれば、有効な設計案としてもよい。また、設備変更部24は、建物SERが目標値を満たさなくても設計案としてもよい。
[建物変更部]
次に、建物変更部25による建物構造変更機能について説明する。建物変更部25は、SER判定結果が否となった設備及び当該設備を含む3次元空間領域について、建物構造変更処理を実行する。建物変更部25は、建物構造変更処理における基本的な方針あるいは変更の候補として、(1)否の設備のZ方向上方の空いている位置に、遮蔽物となる床や天井や梁などの構造物を追加すること、または、(2)否の設備のXY方向の建物外周寄りの空いている位置に遮蔽物となる壁や柱などの構造物を追加すること、が挙げられる。
次に、建物変更部25による建物構造変更機能について説明する。建物変更部25は、SER判定結果が否となった設備及び当該設備を含む3次元空間領域について、建物構造変更処理を実行する。建物変更部25は、建物構造変更処理における基本的な方針あるいは変更の候補として、(1)否の設備のZ方向上方の空いている位置に、遮蔽物となる床や天井や梁などの構造物を追加すること、または、(2)否の設備のXY方向の建物外周寄りの空いている位置に遮蔽物となる壁や柱などの構造物を追加すること、が挙げられる。
上記(1)は、否の設備のZ方向上方にある既存の構造物の厚さまたは数量を増やすことでもよい。また、上記(2)は、否の設備のXY方向にある既存の構造物の厚さまたは数量を増やすことでもよい。あるいは、上記(1)や(2)は、設備の付近にある構造物を放射線の遮蔽効果が高くなる材質の構造物へ変更することでもよい。上記建物構造の変更により、建物外部から入射して設備に到達する放射線が通過する構造物の合計厚さ等が大きくなるので、減衰効果が大きくなり、SER低減効果が期待できる。
SER計算装置1は、上記建物構造の変更の影響を受ける各設備について、前述のSER計算及び判定を同様に行うことで、当該変更によるSER低減効果を確認する。この結果、SER低減の効果がある場合、有効であるので、建物変更部25は、当該変更を建物設計データ35b及びSER低減効果データ35cとして設計データ35に含めて保存し、効果が無い場合は却下する。例えば、ある設備のX方向において壁などの構造物が追加された場合、そのX方向に配置されている各設備は、追加された構造物による遮蔽の影響を受ける。
[建物構造変更処理]
図30は、建物変更部25による建物構造変更処理のフロー例を示す。利用者UAにより画面のメニューから設計変更またはそのうちの建物構造変更が選択及び実行されると、SER計算装置1は以下の処理を開始する。建物変更部25は、上述の方針や設定に対応したアルゴリズムによる建物構造変更処理を行う。
図30は、建物変更部25による建物構造変更処理のフロー例を示す。利用者UAにより画面のメニューから設計変更またはそのうちの建物構造変更が選択及び実行されると、SER計算装置1は以下の処理を開始する。建物変更部25は、上述の方針や設定に対応したアルゴリズムによる建物構造変更処理を行う。
(S301)S301で、SER計算装置1は、建物データ32、設備データ33、及び設定情報31などを入力する。この際、設定情報31は、利用者UAにより設定画面で設定される、建物構造の変更可能範囲の情報31bの設定を含む。
(S302)S302~S308では、SER計算装置1は、設備ごとの処理及び構造物ごとの処理を繰り返す。建物変更部25は、処理対象として建物内の1つの設備及び1つの構造物を選択する。
(S303)S303で、SER計算装置1は、前述のS110と同様に、建物内の対象の設備の配置の位置に応じた設備SERを計算する。
(S304)S304で、SER計算装置1は、前述のS107と同様に、建物SERを計算する。ここで計算される建物SERは、S303で新たに計算した設備SERを用いて更新される。
(S305)S305で、建物変更部25は、対象の設備がSERに関する条件を満たすか判断する。即ち、建物変更部25は、S303の設備SERが目標設備SER以下であり、かつ、S304の建物SERが目標建物SER以下であるか確認する。当該条件を満たす場合(Y)はS307、満たさない場合(N)はS306へ進む。
(S306)S306で、建物変更部25は、建物データ33に基づき、対象の建物の構造物をS301で設定されている変更可能範囲内で変更する。即ち、建物変更部25は、変更後の建物の構造物を候補として立案する。建物変更部25は、例えば、設備のZ方向上方やXY方向の建物外周寄りに構造物を追加する。この際、建物変更部25は、構造物を追加する単位として、例えば、所定の厚さまたは数量などによる所定の構造物を追加してもよい。そして、S306で立案した建物の構造に関係する各設備に関して、S303~S305の処理が同様に行われる。なお、S306の構造物の変更に応じて、前述の計算モデルの状態は更新され、SER計算装置1は、更新後のモデルに基づき、減衰中性子スペクトルデータや減衰率Gを計算する。
(S307)S307で、建物変更部25は、上記S305の条件を満たした設備及び建物の情報を設計データ35として保存し、設計案に関するデータの状態を更新する。建物変更部25は、目標クリアリスト35d、建物設計データ35b、及びSER低減効果データ35c、およびSER計算部21内で計算する料金変動率係数等のデータ内容を適宜更新する。建物設計データ35bは、変更前後の建物の構造物の情報を含む。
また、建物変更部25は、当該構造物の変更前に対応する設備のSERの値と、当該構造物の変更後に対応する設備のSERの値と、それらの差分または比率などの値を、SER低減効果データ35cに格納する。また、建物変更部25は、建物内の全設備についてS305の目標値の条件を満たしている場合、目標クリアリスト35dに、設計案として情報を記載する。
(S309)S309で、建物変更部25は、S301で設定された変更可能範囲内における全構造物及び全設備についてS302~S308の処理を終了したか確認する。終了していない場合(N)、建物変更部25は、変更可能範囲内の次の構造物及び設備を選択してS302から同様に繰り返し、終了した場合(Y)はS310へ進む。
(S310)S310で、入出力制御部51は、出力制御処理として、上記S309までの処理結果の設計データ35に基づき、目標クリアリスト35d及び設計案の情報を含む画面を生成して表示部53に表示する。これにより、利用者UAは、図23等の画面で目標クリアリスト35d及び設計案の情報を参照できる。
[設定画面]
実施の形態2における前述の図18の設定画面における設定例は以下である。設定画面は、項目1606、項目1611を有する。項目1606は、設計変更部23を用いた設計変更の方針を設定可能である。項目1606は、設備変更部24による設備配置変更機能を使用または優先するかどうか、及び、建物変更部25による建物構造変更機能を使用または優先するかどうか等を利用者UAにより選択して設定可能である。
実施の形態2における前述の図18の設定画面における設定例は以下である。設定画面は、項目1606、項目1611を有する。項目1606は、設計変更部23を用いた設計変更の方針を設定可能である。項目1606は、設備変更部24による設備配置変更機能を使用または優先するかどうか、及び、建物変更部25による建物構造変更機能を使用または優先するかどうか等を利用者UAにより選択して設定可能である。
また、項目1606は、例えば、変更可能範囲の設定ボタンにより、それぞれの変更可能範囲を利用者UAにより設定可能である。例えば、設備配置の変更可能範囲の設定ボタンにより、入出力制御部51は、設備データ33の内容を他の画面や項目に表示し、利用者UAにより設備配置の変更可能範囲の情報31aを設定可能である。その場合、変更可能とする対象または範囲を選択させる形式でもよいし、変更不可能とする対象または範囲を選択させる形式でもよい。この際、入出力制御部51は、例えば、図14のようなフロアマップを表示し、フロア内における配置可能または配置変更可能とするエリアや分割エリア等を指定可能としてもよい。
項目1611は、フロア、設備、及び構造物などの各単位での設計変更可否を利用者UAにより設定可能である。項目1602の項目1611は、フロアごとの変更可否を設定可能である。項目1603の項目1611は、設備ごとの変更可否を設定可能である。項目1604の項目1611は、構造物ごとの変更可否を設定可能である。
項目1611で、例えば、「可」に設定された対象については、設計変更部23による設計変更を許可し、前述の設備配置または建物構造の変更可能範囲に含め、「不可」の対象については含めない。例えば、項目1603で設備Cである通信機器について「不可」に設定された場合、当該通信機器の配置の設計は固定となる。例えば、項目1604で構造物Aである床について「不可」に設定された場合、当該床の設計は固定となる。
更に、設備配置の変更可能範囲の情報31aは、設備配置を変更する際の移動の単位や最大値を設定可能としてもよい。例えば、前述のように1分割エリアの単位で移動させる設定が可能である。
更に、建物構造の変更可能範囲の情報31bは、構造物の厚さ等のサイズ、数量、及び材質などの各要素の変更可否や変更優先順位、各要素の変更可能範囲を設定可能としてもよい。例えば、構造物のサイズのみが変更可能と設定された場合、建物変更部25は、変更の候補として構造物の厚さを大きくする。例えば、構造物のサイズの変更可能範囲として、厚さの最小値及び最大値、及び変更時の刻み幅などを設定可能としてもよい。例えば、変更優先順位として、第1に厚さの増加、第2に数量の増加、第3に材質の変更、といった設定を可能としてもよい。
また、建物構造の変更可能範囲の情報31bは、構造物の変更や追加の際の候補となる製品や部材の情報を設定可能としてもよい。例えば、既存の建物の構造物に対して放射線遮蔽効果を持つ特殊素材などの部材を追加的に設置する場合、その部材の情報を候補として設定可能としてもよい。
また、建物構造の変更可能範囲の情報31bは、新設の建物の設計の場合、フロア数やフロア面積などの変更可否及び変更可能範囲、地下階などの特定フロアの可否などを設定可能としてもよい。例えば、建物の最上階のフロアを増設可能とする場合、その増設の分、設備配置可能領域が増えると共に、遮蔽物の増加によるSER低減効果が期待できる。
[設計変更画面]
図31は、設計変更部23による設計変更処理の情報を表示する設計変更画面の例を示す。設計変更画面において、項目2301は、変更前の設計データ35の情報を示す。項目2301は、例えば、ある設計案を構成する、設計データ35、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34等のファイル情報を表示する。項目2301の各情報は、利用者UAが適宜選択して画面に表示して確認できる。
図31は、設計変更部23による設計変更処理の情報を表示する設計変更画面の例を示す。設計変更画面において、項目2301は、変更前の設計データ35の情報を示す。項目2301は、例えば、ある設計案を構成する、設計データ35、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34等のファイル情報を表示する。項目2301の各情報は、利用者UAが適宜選択して画面に表示して確認できる。
項目2302は、項目2301の建物及び設備の設計に関する目標値を表示する。項目2302は、例えば、建物SERの目標値を表示しており、利用者UAは変更ボタンにより当該目標値の設定を変更できる。
項目2303は、目標クリアリスト35dの情報を表示する。項目2303の目標クリアリストは、例えば、設計データ35、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34のファイル情報、SER低減効果データ35cに基づくデータ、等を表示する。項目2303のリストは、1つ以上の設計案ごとの行を有する。
項目2303の目標クリアリストは、SER計算装置1の解析結果に基づく推奨の順に複数の設計案が表示される。項目2303は、リスト中の複数の設計案を表示させる優先順位を利用者UAにより選択できる。例えば、「建物SERが低い順」が選択された場合、リストの上から建物SERが低い順に複数の設計案が並び替えられて表示される。他の優先順位としては、建物内の設備SERの最大値が小さい順、設備配置の変更度合いが少ない順、建物構造の変更度合いが少ない順、等が挙げられる。なお、設備配置の変更度合いは、設備設計データ35aに基づき確認可能である。建物構造の変更度合いは、建物設計データ35bに基づき確認可能である。
項目2304は、変更後の設計データ35の内容を表示する。項目2304は、項目2303のリストのうちの一番上の行の最も推奨される設計案の情報、あるいは、項目2303のリストから利用者UAにより任意に選択された設計案の情報を表示する。利用者UAは、項目2303のリストの中から任意の設計案を選択してその内容を確認できる。項目2304は、設計データ35、建物データ32、設備データ33、及びSERデータ34のファイル情報、SER低減効果情報、等を有する。SER低減効果情報は、SER低減効果データ35cに基づき、設計変更前後で建物SER等のSERがどの程度低減されるかを示す割合、中性子量の変動に連動した料金変動率、対象位置での料金見積もり額などの情報を表示する。
利用者UAは、項目2304の各列の情報を選択してその詳細内容を画面に表示して確認可能である。利用者UAは、項目2304に表示された設計案を採用する場合、採用ボタンにより、独立した設計データ35のファイルとして確定させてDB30に保存することができる。また、採用した設計データ35については、そのまま利用するだけでなく、前述のように利用者UAにより画面内で編集して利用することもできる。
[設計変更例(1)]
図32~図34を用いて、設計変更部23による設計変更の例として設備変更部24による設備配置変更の例を説明する。図32は、設備配置変更前の状態を含む表示画面例を示す。図33は、図32の状態からの設備配置変更後の第1の状態、図33は図32の第1の状態からの変化後の第2の状態を示す。
図32~図34を用いて、設計変更部23による設計変更の例として設備変更部24による設備配置変更の例を説明する。図32は、設備配置変更前の状態を含む表示画面例を示す。図33は、図32の状態からの設備配置変更後の第1の状態、図33は図32の第1の状態からの変化後の第2の状態を示す。
まず図32において、変更前の建物、設備、及び設備SER等の情報を、XZ断面で示している。建物は、例えば、3階建てであり、各フロアの断面はX方向に3つの分割エリアがある。設備配置の例として、2階の第1の分割エリアB211に第1の設備S01、第2の分割エリアB212に第2の設備S02、第3の分割エリアB213に第3の設備S03がある。また、1階の分割エリアB113に第4の設備S04がある。
前述の計算モデルに基づくSER計算の結果、設備S01~S04の各位置の設備SERは、例えば、200,150,200,160である。また、全設備の目標設備SERの設定値が、例えば、175である。前述のSER判定の結果、設備S01及びS03については、否(NG)と判定されている。
図33において、設備の破線枠は配置変更前、実線枠は配置変更後を示す。設備変更部24は、図32の状態の否である設備S01及びS03について、Z方向の下の階またはXY方向の建物中央寄りの位置への移動を検討する。設備変更部24は、設備S01については、2501のように、1階の分割エリアB111が空いているので、その位置へ移動させる。設備変更部24は、設備S03については、Z方向の直下の1階の分割エリアB113、及び2階のX方向左側の建物中央の分割エリアB212を参照するが、いずれも空いていないので移動できない。
そこで、設備変更部24は、設備S03についての配置の位置の立案として、まず1階の空いている分割エリアを探し、例えば、分割エリアB112が空いているため、2502のように分割エリアB112に設備S03を移動してもよい。ここで説明上、分割エリアB112は、設備配置の変更可能範囲に含まれておらず、当該分割エリアB112には配置できないとする。
設備変更部24は、設備S03についての別の立案として、Z方向直下の分割エリアB113またはX方向左側の分割エリアB212に空きを設けて移動させることを検討してもよい。分割エリアB212の設備S02のSER、及び分割エリアB113の設備S04のSERは、目標値を満たす状態である。よって、設備変更部24は、当該設備S02,S04を、Z方向の上の階やXY方向の左右の建物外周寄りの位置へ移動させることを検討する。なお、このような設計変更の検討は再帰的な処理により可能である。
設備変更部24は、例えば、設備S02,S04を、Z方向上方の3階の空いている分割エリアB312,B313へ移動させる。この際、設備SERの値が変動するので、設備変更部24は、前述のSER判定により確認し、可(OK)であれば移動させる。例えば、分割エリアB312に移動させた場合の設備S02のSERは170となり目標値を満たして可となる。よって、設備変更部24は、2503のように、当該設備S02を分割エリアB312に移動させる。これにより2階の分割エリアB212に空きができる。また、分割エリアB313に移動させた場合の設備S04のSERは180となり目標値を満たさず否となるので、設備変更部24は、当該設備S02を移動させない。
図34において、設備変更部24は、2階の分割エリアB213の設備S03を、上記空きになった分割エリアB212に移動させる。この際、設備変更部24は、分割エリアB212に移動した場合の設備S03のSERを確認し、目標値を満たす場合は当該位置へ移動させ、満たさない場合は移動させない。あるいは、設備変更部24は、当該設備S03の移動後のSERが目標値を満たさなくとも設備SERが低減されている場合は、当該位置へ移動させてもよい。また、設備変更部24は、設備の移動先の候補が複数存在する場合、移動先でのSERの値が一番小さくなる位置へ移動させてもよい。
利用者UAは、上記図32等の画面で、設備配置変更後の状態の設計案の内容を確認でき、その内容でよければ当該設計案を採用する操作ができる。
[設計変更例(2)]
図35を用いて、設計変更部23による設計変更の例として、建物変更部25による建物構造変更の場合の例を説明する。建物構造変更前の状態は、前述の図24と同じとする。図35は、建物構造変更後の状態を含む表示画面例を示す。
図35を用いて、設計変更部23による設計変更の例として、建物変更部25による建物構造変更の場合の例を説明する。建物構造変更前の状態は、前述の図24と同じとする。図35は、建物構造変更後の状態を含む表示画面例を示す。
図35において、建物変更部25による変更後の建物構造において、構造物J6が追加されている。3階の天井である構造物J1の全面に対し、XY平面の平板状の構造物J6が追加設置された例である。構造物J6よりもZ方向下方に配置されている各設備S01~S04については、Z方向において、当該設備と建物外部との間に構造物J6が遮蔽物として追加される。よって、その構造物J6のZ方向の厚さの分、Z方向の放射線減衰効果が高くなり、SER低減効果が生じる。各設備S01~S04は、SER計算の結果、図24の変更前の状態よりも設備SERが小さくなり、すべて目標設備SERを満たす状態となった。
上記例に限らず、構造物の変更の候補としては、既存の構造物J1やJ2のZ方向の厚さを大きくしてもよいし、設備のXY方向において壁などの構造物が追加されてもよい。また、既存の構造物J1等の材質を、中性子線の遮蔽効果が高い特性を持つ材質に変更してもよい。また、例えば、新設の建物の設計の場合、4階などのフロアが増設されてもよい。追加される構造物は、既設の建物に対して後から設置される構造物でもよい。例えば、壁に特殊素材が
貼り付けられてもよい。
貼り付けられてもよい。
[設計変更例(3)]
図36~図37を用いて、設計変更部23による設計変更の例として、設備変更部24による設備配置変更、及び建物変更部25による建物構造変更の両方を併用した場合の例を説明する。図36は、変更前の状態を含む表示画面例を示す。図37は、図36からの変更後の状態を含む表示画面例を示す。
図36~図37を用いて、設計変更部23による設計変更の例として、設備変更部24による設備配置変更、及び建物変更部25による建物構造変更の両方を併用した場合の例を説明する。図36は、変更前の状態を含む表示画面例を示す。図37は、図36からの変更後の状態を含む表示画面例を示す。
まず図36において、設計変更前の建物及び設備の状態をXZ断面で示している。建物281は、例えば、地上3階及び地下1階を含むデータセンタ等の建物である。入力の建物データ32及び設備データ33に基づき、SER計算装置1は、図示するモデルを作成する。建物281は、床や壁などの構造物285を有する。建物281の1階から3階までの各階は、XY平面にわたり、サーバ、ストレージ、及び通信機器などの各種の設備282が配置されている。設備282は、図示のように種類ごとに形や色を変えて表示してもよい。また、地下1階は、設備283として予備電源装置が配置されている。
図37において、前述の目標値、例えば、目標建物SERを満たす1つの設計案の状態を表示している。変更後の建物281は、建物構造及び設備配置の両方が変更されている。まず変更後の設備の構成は、設備配置変更処理により、地上の1階~3階の各フロアにおける設備の配置の数を、Z方向の上層階ほど減らし、下層階ほど増やしている。そのため、当該減らす分の上の階の設備が下の階へ移動されている。下層階ほどZ方向での遮蔽物となる構造物285が多くなり、放射線の減衰によるSER低減が期待できる。特に高い効果が期待できる地下1階には、例えば、目標SERが小さいサーバや重要度が高いストレージ等の設備282が集められている。また、変更前の状態では地下1階に配置されていた設備283である予備電源装置については、上層階である3階へ移動されている。予備電源装置は、例えば、重量物ではあるが、ソフトエラーに関する影響は小さい特性を持つ。最上階である3階は最も中性子線の影響が大きいと考えられ、ソフトエラーに関する影響が小さい特性を持つ設備283を配置することで対処している。
また、建物のフロア構成として、構造物285の構成は、水平方向であるXY方向における床などの構造物285は変更されず、垂直方向であるZ方向に立つ壁や柱などの構造物291が追加されている。これは、例えば、前述の建物構造の変更可能範囲の情報31bの設定として床などを変更不可とする設定に対応している。壁などの構造物291の追加により、XY方向における建物中央寄りに配置される設備ほど、建物外部との間の遮蔽物が多くなり、XY方向での放射線の減衰によるSER低減が期待できる。よって、設備変更部24は、建物中央寄りの位置に、ソフトエラーに関する影響が大きい設備や、目標SERが小さい設備を配置するようにしている。
また、上記Z方向のフロア間の設備の配置の変更に伴い、上記壁などの構造物291の追加により、建築強度の向上を兼ねている。特に、建物変更部25は、重量物である予備電源装置を上層階に移動したので、それよりも下の各階に構造物291を追加している。設計変更部23は、建物データ32や設備データ33に含まれる重量の情報や、設定情報31に含まれるフロアごとの重量の許容値などを参照して上記設計変更処理を行う。
上述した設計変更部23の建物及び設備の設計変更処理については、その設計の最適化の手法として、公知のアルゴリズムの一種である山登り法に代表される局所探索法などを用いることにより、最適値などを導いてもよい。
[効果等]
実施の形態3によれば、実施の形態1及び実施の形態2の効果に加え、既設や新設のデータセンタ等の建物内に配置される複数の設備に関するソフトエラーに関し、低いSERによる高い信頼性を実現する建物及び設備などの設計を支援できる。実施の形態2によれば、低いSERや大きなSER低減効果による最適または効率的な設備配置や建物構造を提案できる。実施の形態2によれば、設計変更機能により、建物内の設備の配置や建物の構造を解析し、SERを低減できる設計変更案を自動的に作成して出力できる。さらに、低減したSERより建物内の賃貸などのサービス対価を向上することができるとともに、建物を利用するユーザの設備の信頼性を向上することが可能となる。
実施の形態3によれば、実施の形態1及び実施の形態2の効果に加え、既設や新設のデータセンタ等の建物内に配置される複数の設備に関するソフトエラーに関し、低いSERによる高い信頼性を実現する建物及び設備などの設計を支援できる。実施の形態2によれば、低いSERや大きなSER低減効果による最適または効率的な設備配置や建物構造を提案できる。実施の形態2によれば、設計変更機能により、建物内の設備の配置や建物の構造を解析し、SERを低減できる設計変更案を自動的に作成して出力できる。さらに、低減したSERより建物内の賃貸などのサービス対価を向上することができるとともに、建物を利用するユーザの設備の信頼性を向上することが可能となる。
これにより、利用者UAは、ソフトエラー対策を含む最適な建物及び設備の設計がしやすい。利用者UAは、設備配置や建物構造の工夫によってSER低減を図る設計により、従来の冗長化方式などによる不要または冗長な設備やそのために必要な構造物などを削減できる。これにより、高い信頼性と共に低いコスト及び消費電力の建物及びデータセンタ等のシステムを実現できる。
利用者UAは、図23等の画面の参照に基づき、前述の図12等の画面で設計データ35等の内容を編集する操作により、建物及び設備の設計の状態を変更できる。例えば、利用者UAは画面内で設備をドラッグする操作などによって設備の配置の位置を変更できる。そして、利用者UAは、変更後の設計データ35について前述のSER計算及び判定をSER計算装置1に再度実行させ、その結果が適切かどうかを画面で確認できる。
また、実施の形態2は、設計変更機能により、設備配置や建物構造やSERなどを解析して複数の設計案を自動的に作成し、図23の画面で複数の設計案及びそのリストを利用者UAに推奨情報として提示する。利用者UAは、提示された中から好適な設計案を選択して採用または編集できる。よって利用者UAは、SERが低くなる最適な建物及び設備の設計を少ない労力で実現できる。
また、実施の形態3のSER計算装置1は、上記設計案や利用者UAにより作成された設計データ35を、DB30に保存する。また、実施の形態2のSER計算装置1は、設備配置や建物構造などの設計変更データ及びSER低減効果などを含む設計データ35をDB30に保存する。利用者UAは、DB30から過去の設計データ35を参照することもできる。利用者UAは、過去の設計データ35を含む複数の設計案を比較して、例えば、SERが一番低くなる設計案を選択することもできる。
[変形例]
実施の形態3に関する変形例として以下が可能である。第1の変形例において、設計変更部23は、設計変更の候補として、設備の位置や建築構造は変えずに、設備自体を他の設備に取り替えるようにしてもよい。設計変更部23は、例えば、設計変更に伴うSER判定の結果、設備SERが目標SERを満たさない場合に、上記候補として設備を取り替える。また、設計変更部23は、上記候補として、設備を収容するラック、例えば、放射線遮蔽効果を持つラックを追加するようにしてもよい。
実施の形態3に関する変形例として以下が可能である。第1の変形例において、設計変更部23は、設計変更の候補として、設備の位置や建築構造は変えずに、設備自体を他の設備に取り替えるようにしてもよい。設計変更部23は、例えば、設計変更に伴うSER判定の結果、設備SERが目標SERを満たさない場合に、上記候補として設備を取り替える。また、設計変更部23は、上記候補として、設備を収容するラック、例えば、放射線遮蔽効果を持つラックを追加するようにしてもよい。
この場合、設備配置の変更可能範囲の情報31aは、候補となる設備の情報が設定可能である。例えば、新設のデータセンタの設計の際、基本SERや目標SERが異なる複数のサーバがある場合に、当該サーバの情報が情報31aに設定されてもよい。設計変更部23は、例えば、第1のサーバでは目標値を満たせないが、第2のサーバに取り替えると目標値が満たせるので、第2のサーバに取り替える、といった立案が可能となる。
第2の変形例において、SER計算装置1は、設備自体に放射線の遮蔽に関する特性を設定し、当該設備の特性を前述の減衰の計算に反映する。この場合、SER計算装置1は、SERを計算する対象となる設備の位置と建物外部との間の放射線の方向において、遮蔽物として介在する設備について、その遮蔽の特性を減衰計算に反映することにより、前述の減衰率G等を計算する。例えば、設備の種類として、ラック内に複数の装置が格納される設備である場合、ラック自体に遮蔽効果が期待できる。その場合、設備データ33は、ラックの情報と、ラックに対応した遮蔽の特性の情報とが設定される。
[変形例](SER測定器を用いたサービス品質維持方式)
次に図38、図39を用いて本発明の実施の形態4を示す。図38は、建物構造および設備設置例と、設備を配置している複数のエリアにSER計測器361を設置した例を示す。
次に図38、図39を用いて本発明の実施の形態4を示す。図38は、建物構造および設備設置例と、設備を配置している複数のエリアにSER計測器361を設置した例を示す。
SER計測器361は、中性子ソフトエラーの発生状態を監視する計測器であり、実施形態1および実施形態2によって計算されるサービスに対する料金変動率係数の妥当性を評価するための情報を収集する。
図39にSER計測器361の構成例を示す。本構成例では、中性子ソフトエラー率を計数するためのリファレンス半導体デバイスとして中性子エラー検出LSI3701を1個以上搭載し、その計数結果を中性子エラー計測部が収集する。収集した結果は、計測結果通信部3703が通信手段を経由して、計測結果収集部3704に送り、収集結果表示部3705で表示する。
これにより、サービスに対する料金設定の妥当性を評価、検証することができ、サービスの品質を維持することができる。
<他の実施の形態>
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。本発明は、データセンタに限らず、電子機器を設置する各種の建物及び情報処理システム、例えば、企業や公共機関におけるビルや工場及びそのシステムに関して同様に適用可能である。本発明は、中性子ソフトエラーに限らず、放射線に起因するソフトエラーに関して同様に適用可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。本発明は、データセンタに限らず、電子機器を設置する各種の建物及び情報処理システム、例えば、企業や公共機関におけるビルや工場及びそのシステムに関して同様に適用可能である。本発明は、中性子ソフトエラーに限らず、放射線に起因するソフトエラーに関して同様に適用可能である。
(1)一実施の形態のSER計算装置は、設定情報、建物データ、設備データ、放射線データ、及び計算用モデル等のデータ情報の格納部と、減衰計算部と、SER計算部と、SER判定部と、設計解析部と、出力制御部と、設計データ格納部とを有する。減衰計算部は、建物に入射する放射線が建物内に配置される設備の位置に到達するまでに建物の構造物によって減衰する度合いを表す指標値を減衰指標値として計算する。SER計算部は、減衰指標値に基づき、設備の位置ごとのSERを設備SERとして計算し、また、建物内の各設備の設備SERを用いて建物全体の単位でのSERを建物SERとして計算する。SER判定部は、設備SERまたは建物SERの計算値と、設定情報に含まれる条件とを比較し、計算値が条件を満たすか判定する。
設計解析部は、SERの計算値が条件を満たすように、建物内の設備の配置の条件、または建物の構造の条件を解析し、当該条件を満たす設計案または設計変更案を作成する。出力制御部は、SER計算結果、SER判定結果、及び設計案または設計変更案を含むデータ情報を、選択された形式で利用者に対し出力する。設計データ格納部は、SER計算結果を含む建物及び設備の設計の設計案、またはSERの変化の情報を含む設計変更案を含む設計データを、データベースに格納して参照可能とする。
(2)上記(1)のSER計算装置は、放射線が中性子線である場合の放射線スペクトルデータである中性子スペクトルデータを格納する。上記モデル計算部は、建物に入射する中性子線の中性子スペクトルデータを用いて、減衰指標値を含むモデルを計算する。
(3)上記(1)のSER計算部は、建物の内部の全設備の設備SERの総和を含む演算により、建物SERを計算する。
(4)上記(1)の出力制御部は、設備SERに関する閾値を利用者により設定する画面を提供し、上記SER判定部は、設備SERが閾値以下で
ある場合は良と判定する。また、上記出力制御部は、建物SERに関する閾値を利用者により設定する画面を提供し、上記SER判定部は、建物SERが閾値以下である場合は良と判定する。
ある場合は良と判定する。また、上記出力制御部は、建物SERに関する閾値を利用者により設定する画面を提供し、上記SER判定部は、建物SERが閾値以下である場合は良と判定する。
(5)上記(1)のSER計算装置は、設備SERを用いて、建物のフロアごとのSERをフロアSERとして計算する、フロアSER計算部と、フロアSERと設定された閾値とを比較して良否を判定するフロアSER判定部と、を有する。上記出力制御部は、フロアSERと、フロアSERに関する判定の結果とを含む情報を出力する。
(6)上記(1)のSER計算装置は、設備SERを用いて、建物の内部のエリアごとのSERをエリアSERとして計算する、エリアSER計算部と、エリアSERと設定された閾値とを比較して良否を判定するエリアSER判定部と、を有する。上記出力制御部は、エリアSERと、エリアSERに関する判定の結果とを含む情報を出力する。
(7)上記(1)のモデル計算部は、建物の内部に配置される設備と建物外部との間にある構造物の合計の厚さまたは数量を用いて、建物の内部の設備の配置の位置における放射線の減衰率を計算する。
(8)上記(1)のモデル計算部は、設備に適用されるソフトエラー断面積データと、建物に入射する放射線スペクトルデータとの重畳を含む演算により、設備の配置の位置における放射線の減衰率を計算する。
(9)上記(1)のSER計算部は、設備の特性である基本SERと、建物の内部の設備の配置の位置における放射線の減衰率との演算により、設備SERを計算する。
(10)上記(1)のモデル計算部は、基準となる地理的位置における自然界の放射線スペクトルデータと、建物の位置情報とを用いた地理補正計算により、建物の位置に対応した建物に入射する放射線スペクトルデータである地理補正放射線スペクトルデータを計算し、地理補正放射線スペクトルデータを用いて、建物の内部の設備の配置の位置における減衰した状態の放射線スペクトルデータを計算する。
(11)上記(1)のモデル計算部は、建物データを用いて建物による放射線の遮蔽構造のモデルを作成し、建物に入射する放射線の線源の情報を設定し、放射線の線源の情報と、遮蔽構造のモデルとを用いて、建物の内部の設備の配置の位置における減衰した状態の放射線スペクトルデータを計算する。
(12)上記(1)の出力制御部は、建物の内部に配置される複数の各々の設備の設備SERを含む情報をテーブルの形式で表示する画面を提供する。
(13)上記(1)の出力制御部は、建物の内部の空間を分割したエリアである分割エリアを利用者により設定する画面を提供する。上記モデル計算部は、分割エリアに対応付けられた位置の単位で減衰指標値を計算する。上記SER計算部は、分割エリアに対応付けられた位置の単位で設備SERを計算する。
(14)上記(1)の出力制御部は、建物及び設備を含む設計の状態を表示して利用者により手動で当該設計の状態を変更可能とする画面を提供する。上記SER計算部は、利用者による変更後の設計の状態を入力データとして、設備SERを再計算する。上記出力制御部は、利用者による変更後の設計の状態と再計算による設備SERの情報とを含む画面を表示する。
(15)一実施の形態のSER計算装置は、建物データを用い、設備データを用いずに、建物に入射する放射線が建物の内部の位置に到達するまでに建物の構造物によって減衰する度合いを表す指標値を計算し、当該指標値を用いて建物の内部の位置ごとのSERの低減の指標値を計算する、建物特性計算部と、上記指標値またはSERの低減の指標値を含む情報を出力する出力制御部と、を有する。
(16)上記(1)のSER計算装置は、建物データ、設備データ、及びSERの情報を用いて、SERに関する設定された条件を満たすように、建物の内部に配置される設備または建物の構造の少なくとも一方を変更する処理を行う、設計変更部を有する。上記出力制御部は、設計変更部による建物及び設備の設計の変更結果を含む情報を出力する。上記設計変更部は、SERに関する設定された条件を満たす、建物及び設備の設計の変更による1つ以上の設計案を生成し、SERの情報を含め、リストに記載する。上記出力制御部は、リストの1つ以上の設計案を、SERの情報を用いて推奨する順に並べて出力し、リストから利用者により設計案を選択可能とする画面を提供する。
(17)上記(16)の設計変更部は、建物データ、設備データ、及び設備SERを用いて、設備SERまたは建物SERが変更前よりも低くなるように、建物の内部の設備の配置の位置を変更する処理を行う、設備変更部を有する。上記出力制御部は、設備変更部による設備の配置の変更結果を含む情報を出力する。上記設備変更部は、建物の内部の設備の配置の位置を変更する際、変更の候補として、建物の垂直方向における下方向へ所定の単位で移動させること、または、建物の水平方向における建物中央寄りの位置へ所定の単位で移動させること、を含む。
(18)上記(16)の設計変更部は、建物データ、設備データ、及び設備SERを用いて、設備SERまたは建物SERが変更前よりも低くなるように、建物を構成する構造物を変更する処理を行う、建物変更部を有する。上記出力制御部は、建物変更部による建物の構造物の変更結果の情報を出力する。上記建物変更部は、建物の構造物を変更する際、変更の候補として、設備と建物外部との間の位置に構造物を追加すること、設備と建物外部との間の位置にある構造物の厚さを増加すること、または当該構造物の材質を変更すること、を含む。
(19)上記(16)の出力制御部は、建物の内部に配置される設備または建物の構造物の設計の変更可能範囲を利用者により設定する画面を提供する。上記設計変更部は、変更可能範囲内において設備の配置または構造物を変更する。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
1…SER計算装置、2…設計装置、3…設計装置、12…建物データ格納部、
13…設備データ格納部、14…中性子データ部、15…ソフトエラー断面積データ部、16…中性子減衰計算部、17…ソフトエラー計算制御部、
21…SER計算部、21A…モデル計算部、21B…設備SER計算部、21C…建物SER計算部、21a…放射線計算部、21b…建物計算部、21c…設備計算部、21d…減衰計算部、22…SER判定部、22A…設備SER判定部、22B…建物SER判定部、23…設計変更部、24…設備変更部、25…建物変更部、26…料金計算部、
30…DB、31…設定情報、32,D2…建物データ、33,D3…設備データ、34…SERデータ、35…設計データ、36…料金データ、37…中性子量情報、
51…入出力制御部、51…設定部、53…表示部、
D4…中性子データ、D5…ソフトエラー断面積データ、D6…料金データ
13…設備データ格納部、14…中性子データ部、15…ソフトエラー断面積データ部、16…中性子減衰計算部、17…ソフトエラー計算制御部、
21…SER計算部、21A…モデル計算部、21B…設備SER計算部、21C…建物SER計算部、21a…放射線計算部、21b…建物計算部、21c…設備計算部、21d…減衰計算部、22…SER判定部、22A…設備SER判定部、22B…建物SER判定部、23…設計変更部、24…設備変更部、25…建物変更部、26…料金計算部、
30…DB、31…設定情報、32,D2…建物データ、33,D3…設備データ、34…SERデータ、35…設計データ、36…料金データ、37…中性子量情報、
51…入出力制御部、51…設定部、53…表示部、
D4…中性子データ、D5…ソフトエラー断面積データ、D6…料金データ
Claims (18)
- 建物の構造物の情報を含む建物データを格納する建物データ格納部と、
前記建物の内部に配置される電子機器を含む複数の設備の情報を含む設備データを格納する設備データ格納部と、
建物の構造物内の1箇所以上の中性子量データを格納する中性子量データ格納部と、
前記建物データと設備データと中性子量データを用いて、前記建物の内部に配置される設備の位置ごとのソフトエラー率を計算するソフトエラー率計算部と、
前期ソフトエラー率から建物内の位置毎のサービス料の増減率を表すサービス料率を計算する料率計算部と、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率と前記サービス料率を含む情報を利用者に対し出力する出力制御部と、
を有することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 建物の構造物の情報を含む建物データを格納する建物データ格納部と、
前記建物の内部に配置される電子機器を含む複数の設備の情報を含む設備データを格納する設備データ格納部と、
前記建物データ及び設備データを用いて、前記建物に入射する放射線が前記建物の内部に配置される設備の位置に到達するまでに前記建物の構造物によって減衰する度合いを表す減衰指標値を含むモデルを計算するモデル計算部と、
前記減衰指標値を含むモデルを用いて、前記建物の内部に配置される設備の位置ごとのソフトエラー率を計算するソフトエラー率計算部と、
前期ソフトエラー率から建物内の位置毎のサービス料の増減率を表すサービス料率を計算する料率計算部と、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率と前記サービス料率を含む情報を利用者に対し出力する出力制御部と、
を有することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
建物の構造物内の1箇所以上に設置した中性子量を計測する手段からの中性子量データを収集する手段と、
前記収集した中性子量データを格納する中性子量データ格納部と、
前記中性子量データを用いて、前記サービス料率の妥当性を判定する手段と、
前記妥当性の判定結果を格納する判定結果格納部と、
を有することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率と設定された閾値とを比較して良否を判定するソフトエラー率判定部を有し、
前記出力制御部は、前記設備の位置ごとのソフトエラー率に関する前記判定の結果を含む情報を出力することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率を用いて、前記建物の全体の単位でのソフトエラー率を建物ソフトエラー率として計算する建物ソフトエラー率計算部と、
前記建物ソフトエラー率と設定された閾値とを比較して良否を判定する建物ソフトエラー率判定部と、
を有し、
前記出力制御部は、前記建物ソフトエラー率と、前記建物ソフトエラー率に関する前記判定の結果と、を含む情報を出力する
ことを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記ソフトエラー率計算部は、前記建物の内部の設備の位置ごとの減衰指標値と、当該設備に適用されるソフトエラー断面積データと、に基づき、当該設備の位置ごとのソフトエラー率を計算することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項6において、
前記設備ごとに固有に適用されるソフトエラー断面積データを格納するソフトエラー断面積データ格納部を有し、
前記ソフトエラー率計算部は、前記設備ごとに固有に適用されるソフトエラー断面積データを用いて、前記設備の位置ごとのソフトエラー率を計算することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記建物に入射する放射線に関する放射線スペクトルデータを格納する放射線スペクトルデータ格納部を有し、
前記ソフトエラー率計算部は、前記建物の構造物に入射する前の放射線スペクトルデータと、前記建物の構造物に入射した後の放射線スペクトルデータと、の比率に基づき、前記減衰指標値を計算することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記ソフトエラー率計算部は、前記設備の特性である基本ソフトエラー率と、前記減衰指標値と、の演算により、前記設備の位置ごとのソフトエラー率を計算することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記出力制御部は、前記建物、設備、及びソフトエラー率を含む情報を、3次元表示形式及び2次元表示形式を含む複数の形式のうち指定された形式で出力する画面を生成して表示する処理を行うことを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1または2において、
前記建物データ、前記設備データ、及び前記設備の位置ごとのソフトエラー率を用いて、前記設備の位置のソフトエラー率が変更前よりも低くなるように、前記建物の内部に配置される設備または前記建物の構造の少なくとも一方を変更する処理を行う設計変更部を有し、
前記出力制御部は、前記設計変更部による前記建物及び設備の設計の変更結果を含む情報を出力することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項11において、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率を含む前記設計変更部による前記建物及び設備の設計の変更前後のデータ、または当該変更前後のソフトエラー率の変化の情報とサービス料率の変化を含む変更差分データ、を含む設計データを格納する設計データ格納部を有し、
前記出力制御部は、前記設計データの内容を含む画面を生成して表示することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項11において、
前記設計変更部は、前記設計の変更による1つ以上の設計案を生成し、当該設計案の情報をリストに記載し、前記出力制御部は、前記リストと前記設計案とを含む画面を生成して表示することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項11において、
前記設計変更部は、前記建物データ、前記設備データ、及び前記設備の位置ごとのソフトエラー率を用いて、前記設備の位置ごとのソフトエラー率が変更前よりも低くなるように、前記建物の内部の設備の配置の位置を変更する処理を行う設備変更部を有し、
前記出力制御部は、前記設備変更部による前記設備の配置の変更結果とサービス料率の変更結果を含む情報を出力することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項14において、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率と設定された閾値とを比較して良否を判定するソフトエラー率判定部を有し、
前記設備変更部は、前記設備の位置ごとのソフトエラー率に関する前記判定の結果が否となった設備の位置について、当該判定の結果が良となるように、当該設備の配置の位置を変更することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項11において、
前記設計変更部は、前記建物データ、前記設備データ、及び前記設備の位置ごとのソフトエラー率を用いて、前記設備の位置ごとのソフトエラー率が変更前よりも低くなるように、前記設備の位置に影響する前記建物を構成する構造物を変更する処理を行う建物変更部を有し、
前記出力制御部は、前記建物変更部による前記建物の構造物の変更結果の情報を出力することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項16において、
前記設備の位置ごとのソフトエラー率と設定された閾値とを比較して良否を判定するソフトエラー率判定部を有し、
前記建物変更部は、前記設備の位置ごとのソフトエラー率に関する前記判定の結果が否となった設備の位置について、当該判定の結果が良となるように、当該設備の位置に影響する構造物のサイズ、数量、または材質の少なくとも1つを変更することを特徴とするソフトエラー率計算装置。 - 請求項1乃至17のいずれかのソフトエラー率計算装置において用いられるソフトエラー率監視方法であって、
建物内部の複数個所にソフトエラー率を計測し、
前記計測した情報を収集する手段と、
前記収集した情報をもとにサービス料率の妥当性検証手段と、
前記収集した情報を表示することを特徴とするソフトエラー率監視方法。
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