JP2014203321A - Electronic device cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器冷却システムに関する。 The present invention relates to an electronic device cooling system.
近年、高度情報化社会の到来にともなって計算機で多量のデータが扱われるようになり、データセンター等の施設において多数の計算機を同一室内に設置して一括管理することが多くなっている。例えば、データセンターでは、計算機室内に多数のラック(サーバラック)を設置し、各ラックにそれぞれ複数のサーバ(計算機)を収納している。そして、それらのサーバの稼動状態に応じて各サーバにジョブを有機的に配分し、大量のジョブを効率的に処理している。 In recent years, with the advent of an advanced information society, a large amount of data has been handled by computers, and in many facilities such as data centers, many computers are installed in the same room and collectively managed. For example, in a data center, a large number of racks (server racks) are installed in a computer room, and a plurality of servers (computers) are stored in each rack. And according to the operating state of those servers, the job is organically distributed to each server, and a large number of jobs are processed efficiently.
データセンターでは、サーバの稼働にともなって多量の熱が発生する。サーバの温度が高くなると誤動作や故障又は処理能力の低下の原因となるため、冷却ファンや空調機等の冷却設備を使用して計算機を冷却している。 In the data center, a large amount of heat is generated with the operation of the server. If the temperature of the server becomes high, it may cause malfunction, failure, or reduction in processing capacity, and therefore the computer is cooled by using cooling equipment such as a cooling fan or an air conditioner.
近年、設置に要する費用が比較的低く、設備の増減に迅速に対応できることから、モジュール型データセンターが広く使用されている。 In recent years, modular data centers have been widely used because the cost required for installation is relatively low and it is possible to respond quickly to changes in equipment.
一般的なモジュール型データセンターでは、コンテナと呼ばれる構造物内に複数のラックを設置し、各ラック内に複数のサーバを収納している。また、コンテナ内には大型の冷却ファンを複数備えた冷却ファンユニットが設置されており、ラック内に収納された各サーバにはそれぞれ小型の冷却ファンが設けられている。以下、各サーバに設けられた冷却ファンを、サーバファンという。なお、冷却ファンユニットは、ファシリティファンとも呼ばれている。 In a general modular data center, a plurality of racks are installed in a structure called a container, and a plurality of servers are accommodated in each rack. A cooling fan unit having a plurality of large cooling fans is installed in the container, and each server housed in the rack is provided with a small cooling fan. Hereinafter, the cooling fan provided in each server is referred to as a server fan. The cooling fan unit is also called a facility fan.
電子機器を適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減できる電子機器冷却システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic device cooling system capable of further reducing the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the electronic device.
開示の技術の一観点によれば、筐体と、前記筐体内に収納された複数の電子機器と、複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を2つに分割する可動板と、前記可動板を駆動する可動板駆動部と、前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部とを有する電子機器冷却システムが提供される。 According to an aspect of the disclosed technology, a cooling fan unit that includes a housing, a plurality of electronic devices housed in the housing, a plurality of cooling fans, and is disposed separately from the housing; A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two, and a movable that drives the movable plate An electronic device cooling system is provided that includes a plate driving unit and a control unit that can individually control each cooling fan of the cooling fan unit and controls the movable plate driving unit according to an operation rate of the electronic device. The
上記一観点に係る電子機器冷却システムによれば、電子機器を適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減することができる。 According to the electronic device cooling system according to the above aspect, it is possible to further reduce the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the electronic device.
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。 Hereinafter, before describing the embodiment, a preliminary matter for facilitating understanding of the embodiment will be described.
前述したように、一般的なモジュール型データセンターでは、大型の冷却ファンを備えた冷却ファンユニットと、各サーバにそれぞれ設けられたサーバファンとによりサーバを冷却している。しかし、冷却ファンユニットとサーバファンとを同時に稼働させているので、サーバの稼働状態によっては電力が無駄に消費されることがある。 As described above, in a general modular data center, a server is cooled by a cooling fan unit including a large cooling fan and a server fan provided in each server. However, since the cooling fan unit and the server fan are operated at the same time, power may be wasted depending on the operating state of the server.
サーバファンを使用せず、冷却ファンユニットのみでサーバを冷却することも考えられる。しかし、単に冷却ファンユニットのみでサーバを冷却しようとすると、以下に示す問題点がある。 It is conceivable that the server is cooled only by the cooling fan unit without using the server fan. However, if the server is simply cooled only by the cooling fan unit, there are the following problems.
すなわち、サーバの発熱量は投入されるジョブに応じて大きく変化する。各サーバの発熱量のばらつきが大きい場合、冷却ファンユニットの冷却ファンは最も発熱量が大きいサーバの発熱量に応じた回転数で回転するので、発熱量が小さいサーバでは過冷却となる。その結果、冷却ファンユニットで必要以上に多くの電力を消費することになる。 That is, the amount of heat generated by the server varies greatly depending on the job that is submitted. When the variation in the heat generation amount of each server is large, the cooling fan of the cooling fan unit rotates at the number of rotations corresponding to the heat generation amount of the server having the largest heat generation amount. As a result, the cooling fan unit consumes more power than necessary.
一方、冷却ファンユニットを使用せず、サーバファンのみでサーバを冷却することも考えられる。しかし、1Uサーバと呼ばれる一般的なサーバの場合、高さが1.75インチ(約44.5mm)であるので、小型の冷却ファンしか搭載できない。そのため、サーバの発熱量が大きい場合、サーバファンだけではサーバを十分に冷却できないことがある。 On the other hand, it is conceivable that the server is cooled only by the server fan without using the cooling fan unit. However, in the case of a general server called a 1U server, since the height is 1.75 inches (about 44.5 mm), only a small cooling fan can be mounted. Therefore, when the amount of heat generated by the server is large, the server may not be sufficiently cooled by the server fan alone.
以下の実施形態では、サーバを適切に冷却しつつ、冷却設備で消費する電力をより一層削減できる電子機器冷却システムについて説明する。 In the following embodiments, an electronic device cooling system capable of further reducing the power consumed by the cooling facility while appropriately cooling the server will be described.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの一例を示す模式側面図、図2,図3は同じくそのデータセンターの模式上面図である。なお、本実施形態では、外気を利用してサーバを冷却するモジュール型データセンターを例として説明している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a data center to which the electronic device cooling system according to the first embodiment is applied, and FIGS. 2 and 3 are schematic top views of the data center. In the present embodiment, a modular data center that cools servers using outside air is described as an example.
図1に例示したモジュール型データセンターは、直方体形状のコンテナ10と、コンテナ10内に配置された冷却ファンユニット12と、複数のラック13とを有する。本実施形態では、コンテナ10内に3台のラック13と3台の冷却ファンユニット12とが配置されているものとする。ラック13は、筐体の一例である。
The modular data center illustrated in FIG. 1 includes a rectangular
コンテナ10の相互に対向する2つの壁面のうちの一方には吸気口11aが設けられており、他方には排気口11bが設けられている。また、冷却ファンユニット12とラック13との間の空間の上には仕切り板14が配置されている。
An
コンテナ10内の空間は、冷却ファンユニット12、ラック13及び仕切り板14により、コールドアイル21と、第1のホットアイル22と、第2のホットアイル23と、暖気循環路24とに分割されている。コールドアイル21は吸気口11aとラック13との間の空間であり、第1のホットアイル22はラック13と冷却ファンユニット12との間の空間であり、第2のホットアイル23は冷却ファンユニット12と排気口11bとの間の空間である。
The space in the
暖気循環路24は仕切り板14の上方の空間であり、第2のホットアイル23とコールドアイル21との間を連絡している。暖気循環路24には、暖気の循環量を調整するためのダンパー18が設けられている。
The warm
各ラック13には、それぞれ複数のサーバ13aが収納されている。これらのサーバ13aは、サーバファンを有しないいわゆるファンレスサーバである。冷却ファンユニット12が稼働するとラック13内にはエアーが通流する。ラック13は、コールドアイル21側の面が吸気面、第1のホットアイル22側の面が排気面となるように配置される。
Each
なお、サーバ13aは電子機器の一例である。サーバ13aに替えて、又はサーバ13aとともに、ストレージ、電源ユニット、又はその他の電子機器がラック13内に収納されていてもよい。
The
図2のように、各ラック13の間には、後述の可動壁駆動部33により駆動されてラック13側から冷却ファンユニット12側に移動する可動壁15が設けられている。それらの可動壁15が冷却ファンユニット12側に移動すると、第1のホットアイル22は可動壁15によりラック13毎の3つに空間に分割される。
As shown in FIG. 2, between the
また、図3のように可動壁15がラック13間に収納されると、第1のホットアイル22は各ラック13に共通の空間となる。
When the
図1のように、各ラック13と各冷却ファンユニット12との間には、それぞれ可動板16が水平に配置されている。可動板16の幅はラック13の幅とほぼ等しく、可動板16の長さはラック13と冷却ファンユニット12との間の距離にほぼ等しい。この可動板16は、後述する可動板駆動部34により駆動されて、水平を保ったまま上下方向に移動する。なお、図2,図3では、図1の可動板16の図示を省略している。
As shown in FIG. 1,
冷却ファンユニット12には複数の大型冷却ファン12aが配置されている。図4は、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aとラック13内に収納されたサーバ13aとの対応関係を示す模式図である。
A plurality of
図4に例示するように、冷却ファンユニット12の各冷却ファン12aは、ラック13の高さ方向に配列されている。1つの冷却ファン12aにより複数のサーバ13aが冷却され、ラック13内の各サーバ13aは冷却ファンユニット12の冷却ファン12aのうちのいずれか1つに対応付けされている。
As illustrated in FIG. 4, the cooling
各冷却ファン12aは、後述する制御部30により個別に又は一括して制御される。また、冷却ファン12aから制御部30には回転数を示す情報が出力される。制御部30は、この情報に基づいて、冷却ファン12aが正常か否かを判定することができる。
Each cooling
このようなモジュール型データセンターにおいて、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aが回転し、吸気口11aを介してコールドアイル21にエアー(外気)が導入される。そして、コールドアイル21内に導入されたエアーは、ラック13の吸気面からラック13内に入って各サーバ13aを冷却する。
In such a modular data center, the cooling
サーバ13aを冷却することにより温度が上昇したエアー(暖気)は、ラック13の排気面から第1のホットアイル22に排出され、冷却ファンユニット12及び第2のホットアイル23を通って、排気口11bから屋外に排出される。
Air (warm air) whose temperature has been increased by cooling the
外気温が高いときにはダンパー18を閉状態とし、第2のホットアイル23からコールドアイル21に暖気が移動しないようにする。
When the outside air temperature is high, the
一方、外気温が低く、ラック13内に導入されるエアーの温度が予め設定された許容下限温度よりも低くなるおそれがあるときには、ダンパー18を開状態とする。これにより、第2のホットアイル23から暖気循環路24を介してコールドアイル21に暖気の一部が戻り、ラック13内に導入されるエアーの温度が上昇する。
On the other hand, when the outside air temperature is low and the temperature of the air introduced into the
図5は、第1の実施形態に係る電子機器冷却システムの制御系の構成を表わしたブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the electronic device cooling system according to the first embodiment.
図5に示すように、本実施形態に係る電子機器冷却システムは、制御部30と、温度センサ32と、冷却ファンユニット12と、可動壁駆動部33と、可動板駆動部34と、設定部35とを含んで構成される。
As shown in FIG. 5, the electronic device cooling system according to the present embodiment includes a
温度センサ32は、サーバ13a内のCPU(Central Processing Unit)31の温度をリアルタイムに検出する。この温度センサ32は、CPU31と同一チップ内に配置されており、サーバ13a内に設けられた通信器(図示せず)を介して、CPU31の温度(以下、「CPU温度」という)を制御部30に伝送する。CPU31は発熱部品の一例である。また、サーバ13aから制御部30に、CPU使用率の情報が伝送される。
The
本実施形態では、制御部30とサーバ13aとの間の信号の送受信は、UDP(User Datagram Protocol)通信を介して行うものとする。但し、制御部30とサーバ13aとの間の通信はUDP通信に限定するものではない。また、本実施形態では、温度センサ32としてCPU31と同一チップ内に配置された温度センサを使用しているが、CPU31のパッケージに密着して配置した温度センサを使用してもよい。
In this embodiment, transmission / reception of signals between the
設定部35には、制御に必要なパラメータが設定される。本実施形態では、制御に必要なパラメータとして、目標温度と、CPU使用率のしきい値とを使用する。目標温度はCPU温度の目標値であり、CPU31の許容上限温度よりも低い温度に設定される。CPU使用率のしきい値は、サーバ13aをグループ分けする際の基準となる値である。
Parameters necessary for control are set in the
制御部30は、前述したように、冷却ファンユニット12の各冷却ファン12aから回転数を示す情報を取得したり、各サーバ13aからCPU使用率の情報を取得したりする。また、制御部30は、温度センサ32により検出した各サーバ13aのCPU温度と設定部35に設定されたパラメータとに応じて、冷却ファンユニット12の各冷却ファン12a、可動壁駆動部33及び可動板駆動部34を制御する。更に、制御部30は、各サーバ13aにジョブを配分する。
As described above, the
制御部30は、例えばマイクロコンピュータ、FPGA(Field-Programmable Gate Array)又はPLC(Programmable Logic Controller)等を含んで構成される。ラック13内の特定のサーバ13aに専用プログラムを読み込ませ、制御部30として使用してもよい。
The
以下、本実施形態に係る電子機器冷却システムの動作について、図6のフローチャートを参照して説明する。制御部30は、一定の時間毎に、図6に示す一連の処理を実行する。ここでは、目標温度を80℃、CPU使用率のしきい値を50%とする。
Hereinafter, the operation of the electronic device cooling system according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The
まず、ステップS11において、制御部30は、設定部35から目標温度及びCPU使用率のしきい値の情報を取得する。
First, in step S <b> 11, the
次に、ステップS12に移行し、制御部30は、CPU使用率の平均値が所定の範囲(例えば70%〜90%)となるように、ラック13の上側に配置されたサーバ13aから順にジョブを投入する。これにより、投入されるジョブの総量に比べて全サーバ13aの処理能力のほうが十分大きい場合、ラック13の下側に配置されたサーバ13aはアイドル状態又は休止状態となる。
Next, the process proceeds to step S12, and the
次に、ステップS13に移行し、制御部30は、冷却ファンユニット12の全ての冷却ファン12aが正常であるか否を判定する。前述したように冷却ファン12aから制御部30には回転数を示す情報が出力されるので、制御部30はこの情報から冷却ファン12aが正常であるか否かを判定することができる。
Next, it transfers to step S13 and the
ステップS13で全ての冷却ファン12aが正常であると判定した場合(YESの場合)はステップS14に移行し、正常でない冷却ファン12aがあると判定した場合(NOの場合)はステップS18に移行する。
If it is determined in step S13 that all the cooling
ステップS13からステップS14に移行した場合、制御部30は、各サーバ13aからCPU使用率の情報を取得する。そして、制御部30は、各サーバ13aのCPU使用率とCPU使用率のしきい値とを比較し、CPU使用率がしきい値よりも高いサーバ13aのうち最も低い位置に配置されたサーバ13aを特定する。以下、ステップS14において特定したサーバ13aを、特定サーバと呼ぶ。本実施形態では、ラック13毎に特定サーバが設定される。
When the process proceeds from step S13 to step S14, the
次に、ステップS15に移行し、制御部30は、特定サーバから上側のサーバ13aを1つのグループとし、特定サーバよりも下側のサーバ13aを他のグループとする。以下、特定サーバから上側のサーバ13aのグループを「高稼働率グループ」と呼び、特定サーバよりも下側のサーバ13aのグループを「低稼働率グループ」と呼ぶ。本実施形態では、ラック13毎に、高稼働率グループと低稼働率グループとが設定される。
Next, the process proceeds to step S15, and the
次に、ステップS16に移行し、制御部30は、可動壁駆動部33を制御して、可動壁15を冷却ファンユニット12側に移動する(図2参照)。また、制御部30は、可動板駆動部34を制御して、可動板16を高稼働率グループと低稼働率グループとの境界に移動する(図1参照)。
Next, the process proceeds to step S16, and the
次に、ステップS17に移行し、制御部30は、温度センサ32から高稼働率グループに属するサーバ13aのCPU温度を取得する。そして、制御部30は、それらのサーバ13aのCPU温度がいずれも目標温度以下となるように、高稼働率グループに対応する冷却ファン12aを制御する。
Next, it transfers to step S17 and the
また、制御部30は、温度センサ32から低稼働率グループに属するサーバ13aのCPU温度を取得する。そして、制御部30は、それらのサーバ13aのCPU温度がいずれも目標温度以下となるように、低稼働率グループに対応する冷却ファン12aを制御する。
Further, the
一方、ステップS14からステップS18に移行した場合、すなわち正常でない冷却ファン12aがあると判定した場合、制御部30は可動壁駆動部33を制御して、可動壁15をラック13間に収納する(図3参照)。また、制御部30は、可動板駆動部34を制御して可動板16をその移動可能範囲の最下部(又は最上部)に移動し、第1のホットアイル22を各ラック13及び各サーバ13aに共通の空間とする。
On the other hand, when the process proceeds from step S14 to step S18, that is, when it is determined that there is an
次いで、ステップS19に移行し、制御部30は、冷却ファンユニット12毎に、ラック13内の全てのサーバ13aのCPU温度が目標温度以下となるように冷却ファン12aを一括制御する。
Next, the process proceeds to step S19, and the
上述したように、本実施形態では、ラック13の上側のサーバ13aから順にジョブを投入し、ラック13内のサーバを高稼働率グループと低稼働率グループとにグループ分けする。そして、高稼働率グループと低稼働率グループとの境界に可動板16を配置し、各グループ毎に各サーバ13aのCPU温度が目標温度以下となるように各冷却ファン12aを制御する。
As described above, in this embodiment, jobs are input in order from the
これにより、各グループ毎にサーバ13aのCPU使用率に応じた流量のエアーが供給され、サーバ13aを適切に冷却しつつ、冷却ファンユニット12で消費する電力を削減することができる。
Thereby, the air of the flow volume according to the CPU usage rate of the
また、本実施形態では、一部の冷却ファン12aが故障しているときに、可動板16を最下部(又は最上部)に移動し、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aを一括制御する。これにより、冷却ファン12aの冷却性能にばらつきがあっても、各サーバ13aを効率的に冷却することができる。また、一部の冷却ファン12aが故障した場合でも他の冷却ファン12aによりサーバ13aの冷却に必要な風量を得ることができ、冷却能力の冗長性が確保される。
Further, in the present embodiment, when some of the cooling
以下、本実施形態の効果について説明する。 Hereinafter, the effect of this embodiment will be described.
コンテナ10内に3台のラック13が配置されており、それら3台のラック13に40台ずつ合計120台のファンレスサーバ13aが収納されているとする。また、それらのサーバ13aの総消費電力は約21kWであるとする。そして、冷却ファンユニット12には、20台の冷却ファン12aが設けられているとする。
It is assumed that three
例えば120台のサーバ13aのうち6台のサーバ13aだけが稼働率約100%で稼働しており、他のサーバ13aは休止状態であるとする。ここで、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aを個別に制御することができないとすると、20台の冷却ファン12aはいずれも稼働状態のサーバ13aの稼働率に応じてほぼ最大回転数で回転する。このときの冷却ファンユニット12の消費電力は1.7kWであるとする。
For example, it is assumed that only six
一方、本実施形態では、稼働状態の6台のサーバ13aが同一の高稼働率グループであるとすると、制御部30は冷却ファンユニット12の冷却ファン12aのうち1台の冷却ファン12aのみを稼働状態とし、他の19台の冷却ファン12aを停止状態とする。このとき、冷却ファンユニット12で消費する電力は上述の場合の1/20(=0.085kW)となり、大幅に削減される。
On the other hand, in this embodiment, assuming that the six
なお、上述の実施形態では、特定サーバとその下のサーバとの間に可動板16を配置しているが、特定サーバに対応する冷却ファン12aとその下の冷却ファン12aとの間に可動板16を配置するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、電子機器(サーバ13a)の稼働率を表す情報としてCPU使用率を使用しているが、CPU使用率と電子機器の消費電力とは密接な関係があるため、電子機器の稼働率を表す情報として電子機器の消費電力を使用してもよい。
In the above-described embodiment, the CPU usage rate is used as information representing the operating rate of the electronic device (
(第2の実施形態)
図7,図8は、第2の実施形態に係る電子機器冷却システムの動作を示すフローチャートである。ここでは、初期状態において、可動板16はその移動可能範囲の最上部に移動しているものとする。
(Second Embodiment)
7 and 8 are flowcharts showing the operation of the electronic device cooling system according to the second embodiment. Here, in the initial state, it is assumed that the
なお、本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、制御部30の動作が異なる点にあり、電子機器冷却システムの構成は基本的に第1の実施形態と同様である。このため、本実施形態においても、図1〜図5を参照して説明する。制御部30は、一定の時間毎に、図7,図8に示す一連の処理を実行する。
Note that this embodiment is different from the first embodiment in that the operation of the
まず、ステップS21において、制御部30は、設定部35から目標温度及びCPU使用率のしきい値の情報を取得する。
First, in step S <b> 21, the
次に、ステップS22に移行し、制御部30はCPU使用率の平均値が所定の範囲(例えば70%〜90%)となるように、ラック13の上側に配置されたサーバ13aから順にジョブを投入する。
Next, the process proceeds to step S22, and the
次に、ステップS23に移行し、制御部30は、冷却ファンユニット12の全ての冷却ファン12aが正常であるか否を判定する。ステップS23で全ての冷却ファン12aが正常であると判定した場合(YESの場合)はステップS24に移行し、正常でない冷却ファン12aがあると判定した場合(NOの場合)はステップS32に移行する。
Next, it transfers to step S23 and the
ステップS23からステップS24に移行した場合、制御部30は可動壁駆動部33を制御して、可動壁15を冷却ファンユニット12側に移動する(図2参照)。また、制御部30は、可動板駆動部34を制御して、可動板16を最上部(1番目)の冷却ファン12aとその下(2番目)の冷却ファン12aとの間に移動する。
When the process proceeds from step S23 to step S24, the
次に、ステップS25に移行し、制御部30は、可動板16よりも上側のサーバ13aを高稼働率グループとし、可動板16よりも下側のサーバ13aを低稼働率グループとする。その後、ステップS26に移行し、制御部30は、各グループ毎に冷却ファン12aを制御し、各グループ内のサーバのCPU温度を目標温度以下にする。
Next, it transfers to step S25 and the
次に、ステップS27に移行し、制御部30は冷却ファン12aの総消費電力を計算する。
Next, it transfers to step S27 and the
図9は、横軸に冷却ファン12aの回転数(指令値)をとり、縦軸に冷却ファン12aの1台当たりの消費電力をとって、両者の関係を示す図である。前述したように、各冷却ファン12aから制御部30に回転数の情報が伝達される。従って、図9に示すような情報を予め制御部30内に記憶しておけば、制御部30は全冷却ファン12aの総消費電力を計算することができる。制御部30は、このときの可動板16の位置と総消費電力とを記憶部(図示せず)に記憶する。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the horizontal axis indicating the rotation speed (command value) of the cooling
次に、ステップS28に移行し、制御部30は可動板16が最下部まで移動したか否かを判定する。可動板16が最下部まで移動していない場合(NOの場合)は、ステップS24に戻り、制御部30は可動板駆動部34を制御して、可動板16を冷却ファン1台分だけ下降させる。そして、ステップS25以降の処理を実行する。
Next, it transfers to step S28 and the
一方、ステップS28で可動板16が最下部まで移動していると判定した場合(YESの場合)は、ステップS29に移行する。
On the other hand, when it determines with the
ステップS29において、制御部30は、記憶部に記憶されている情報に基づいて可動板駆動部34を制御し、冷却ファン12aの総消費電力が最小となる位置に可動板16を移動する。その後、ステップS30に移行し、制御部30は可動板16よりも上側のサーバ13aを高稼働率グループとし、可動板16よりも下側のサーバ13aを低稼働率グループとする。
In step S29, the
次いで、ステップS31に移行し、制御部30は、各グループ毎に冷却ファン12aを制御し、各グループ内のサーバのCPU温度を目標温度以下にする。
Next, the process proceeds to step S31, and the
一方、ステップS23からステップS32に移行した場合、すなわち正常でない冷却ファン12aがあると判定した場合、制御部30は可動壁駆動部33を制御して、可動壁15をラック13間に収納する(図3参照)。また、制御部30は、可動板駆動部34を制御して、可動板16を最下部(又は最上部)に移動して、第1のホットアイル22を各ラック13に共通の空間とする。
On the other hand, when the process proceeds from step S23 to step S32, that is, when it is determined that there is an
次いで、ステップS33に移行し、制御部30は、冷却ファンユニット12毎に、ラック13内の全てのサーバ13aのCPU温度が目標温度以下となるように冷却ファン12aを一括制御する。
Next, the process proceeds to step S33, and the
上述したように、本実施形態においても、ラック13aの上側のサーバ13aから順にジョブを投入する。その後、可動板16を上から下に順次移動させて、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aの総消費電力を計算し、総消費電力が最小となる位置に可動板16を配置する。そして、可動板16よりも上側のサーバ13aを高稼働率グループとし、可動板16よりも下側のサーバ13aを低稼働率グループとして、グループ毎にCPU温度が目標温度以下となるように、各冷却ファン12aを制御する。
As described above, also in this embodiment, jobs are submitted in order from the
これにより、第1の実施形態と同様に、各グループ毎にサーバ13aの稼働率に応じた流量のエアーが供給され、サーバ13aを適切に冷却しつつ、冷却ファンユニット12で消費する電力を削減することができる。
As a result, as in the first embodiment, air of a flow rate corresponding to the operating rate of the
また、本実施形態においても、一部の冷却ファン12aが故障しているときには可動板16を最下部(又は最上部)に移動し、冷却ファンユニット12の冷却ファン12aを一括制御する。これにより、冷却ファン12aの冷却性能にばらつきがあっても、各サーバ13aを効率的に冷却することができる。更に、一部の冷却ファン12aが故障した場合でも他の冷却ファン12aによりサーバ13aの冷却に必要な風量を得ることができ、冷却能力の冗長性が確保される。
Also in the present embodiment, when some of the cooling
なお、上述の実施形態では可動板16を上から下に順次移動させる場合について説明したが、可動板16を下から上に順次移動させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述の実施形態では冷却ファン12aの回転数から冷却ファン12aの消費電力を算出し、全冷却ファン12aの消費電力を合計して全冷却ファン12aの総消費電力を計算している。しかし、図10に示すように、冷却ファンユニット12の消費電力を検出する消費電力センサ36を設け、制御部30は消費電力センサ36の出力から全冷却ファン12aの総消費電力を取得するようにしてもよい。これにより制御部30の負荷が軽減される。
In the above-described embodiment, the power consumption of the cooling
更に、上述の第1の実施形態及び第2の実施形態ではラック13の上側のサーバ13aにジョブを集中させて高稼働率グループとし、下側のサーバ13aを低稼働率グループとしている。しかし、ラック13の下側のサーバ13aにジョブを集中させて高稼働率グループとし、上側のサーバ13aを低稼働率グループとしてもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, jobs are concentrated on the
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the above embodiments.
(付記1)筐体と、
前記筐体内に収納された複数の電子機器と、
複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、
前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を2つに分割する可動板と、
前記可動板を駆動する可動板駆動部と、
前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする電子機器冷却システム。
(Appendix 1) a housing;
A plurality of electronic devices housed in the housing;
A cooling fan unit including a plurality of cooling fans and disposed separately from the housing;
A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two parts;
A movable plate driving section for driving the movable plate;
An electronic device cooling system comprising: a control unit capable of individually controlling each cooling fan of the cooling fan unit and controlling the movable plate driving unit in accordance with an operation rate of the electronic device.
(付記2)前記制御部は、前記筐体の上側又は下側のいずれか一方の側に配置された前記電子機器の稼働率が高くなるように前記電子機器が実行するジョブを配分することを特徴とする付記1に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 2) The said control part distributes the job which the said electronic device performs so that the operation rate of the said electronic device arrange | positioned at either the upper side or the lower side of the said housing | casing may become high. The electronic device cooling system according to Supplementary Note 1, wherein the electronic device cooling system is characterized.
(付記3)前記制御部は、前記電子機器の稼働率を表す情報を取得し、前記稼働率がしきい値以上の電子機器を高稼働率グループとし、前記稼働率が前記しきい値よりも低い電子機器を低稼働率グループとして、各グループ毎にそれぞれ対応する前記冷却ファンの回転を制御することを特徴とする付記1又は2に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 3) The said control part acquires the information showing the operating rate of the said electronic device, makes the said operating rate into a high operating rate group the electronic device whose operating rate is more than a threshold value, and the said operating rate is more than the said threshold value. The electronic device cooling system according to appendix 1 or 2, characterized in that the rotation of the cooling fan corresponding to each group is controlled for each of the low electronic devices as a low operating rate group.
(付記4)前記制御部は、前記可動板を順次移動させて前記冷却ファンユニットの消費電力が最小となる位置を調べ、前記可動板を前記冷却ファンユニットの消費電力が最小となる位置に配置することを特徴とする付記1又は2に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary Note 4) The control unit sequentially moves the movable plate to check the position where the power consumption of the cooling fan unit is minimized, and arranges the movable plate at a position where the power consumption of the cooling fan unit is minimized. The electronic device cooling system according to appendix 1 or 2, characterized in that:
(付記5)前記制御部は、前記電子機器内の発熱部品の温度が目標温度以下となるように前記冷却ファンを制御することを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 5) The said control part controls the said cooling fan so that the temperature of the heat-emitting component in the said electronic device may be below target temperature, The electronic of any one of additional remark 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Equipment cooling system.
(付記6)前記制御部は、前記複数の冷却ファンの少なくとも1台の故障を検知すると、前記可動板駆動部を制御して前記可動板をその可動範囲の最上部又は最下部まで移動させ、前記冷却ファンユニットの全ての前記冷却ファンの回転を一括制御することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の電子機器冷却システム。 (Appendix 6) When the control unit detects a failure of at least one of the plurality of cooling fans, the control unit controls the movable plate driving unit to move the movable plate to the uppermost part or the lowermost part of the movable range, The electronic device cooling system according to any one of appendices 1 to 5, wherein the rotation of all the cooling fans of the cooling fan unit is collectively controlled.
(付記7)前記電子機器が電子計算機であり、前記筐体がラックであることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary note 7) The electronic device cooling system according to any one of supplementary notes 1 to 6, wherein the electronic device is an electronic computer and the housing is a rack.
(付記8)前記制御部は、前記電子機器の稼働率として、前記電子機器のCPUの使用率又は前記電子機器の消費電力を用いることを特徴とする付記7に記載の電子機器冷却システム。 (Supplementary note 8) The electronic device cooling system according to supplementary note 7, wherein the control unit uses a CPU usage rate or power consumption of the electronic device as an operation rate of the electronic device.
(付記9)前記電子機器がファンレスサーバであることを特徴とする付記7又は8に記載の電子機器冷却システム。
(Supplementary note 9) The electronic device cooling system according to
(付記10)前記筐体は、屋外に通じる吸気口及び排気口が設けられた構造物内に配置され、前記冷却ファンユニットは前記吸気口を介して前記構造物内に導入されたエアーを前記電子機器内に通流させることを特徴とする付記7乃至9のいずれか1項に記載の電子機器冷却システム。 (Additional remark 10) The said housing | casing is arrange | positioned in the structure provided with the inlet port and exhaust port which lead to the outdoors, and the said cooling fan unit sends the air introduce | transduced in the said structure through the said inlet port into the said structure. 10. The electronic device cooling system according to any one of appendices 7 to 9, wherein the electronic device is allowed to flow through the electronic device.
10…コンテナ、11a…吸気口、11b…排気口、12…冷却ファンユニット、13…ラック、13a…サーバ、14…仕切り板、15…可動壁、16…可動板、18…ダンパー、21…コールドアイル、22…第1のホットアイル、23…第2のホットアイル、24…暖気循環路、30…制御部、31…CPU、32…温度センサ、33…可動壁駆動部、34…可動板駆動部、35…設定部、36…消費電力センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記筐体内に収納された複数の電子機器と、
複数の冷却ファンを備え、前記筐体から離隔して配置された冷却ファンユニットと、
前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に配置され、上下方向に移動して前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間の空間を2つに分割する可動板と、
前記可動板を駆動する可動板駆動部と、
前記冷却ファンユニットの各冷却ファンを個別に制御可能であり、前記電子機器の稼働率に応じて前記可動板駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする電子機器冷却システム。 A housing,
A plurality of electronic devices housed in the housing;
A cooling fan unit including a plurality of cooling fans and disposed separately from the housing;
A movable plate that is disposed between the housing and the cooling fan unit and moves in the vertical direction to divide the space between the housing and the cooling fan unit into two parts;
A movable plate driving section for driving the movable plate;
An electronic device cooling system comprising: a control unit capable of individually controlling each cooling fan of the cooling fan unit and controlling the movable plate driving unit in accordance with an operation rate of the electronic device.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017174063A (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 日本電気株式会社 | Server device, server control method, and program |
JP2017199349A (en) * | 2016-02-22 | 2017-11-02 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | Optimized and automatic fan control mechanism inside rack system |
CN108052191A (en) * | 2018-02-08 | 2018-05-18 | 范阿诺 | A kind of computer heat radiating device |
CN112533455A (en) * | 2020-12-12 | 2021-03-19 | 山东金桥保安器材有限公司 | Wisdom campus illumination energy-saving control device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107608489B (en) * | 2017-09-30 | 2019-12-06 | 重庆雷族科技有限责任公司 | computer integrated machine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008242614A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nec Corp | Job scheduling apparatus and job scheduling method |
JP2009140421A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toyo Netsu Kogyo Kk | Server rack and data center provided with the same |
JP2010108324A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | Physical computer, method for controlling cooling device, and server system |
JP2011100806A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Nec Corp | Cooling device |
JP2011238764A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Chuo Electronics Co Ltd | Cooling system for electronic equipment housing rack group |
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080182A patent/JP6083305B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008242614A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nec Corp | Job scheduling apparatus and job scheduling method |
JP2009140421A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Toyo Netsu Kogyo Kk | Server rack and data center provided with the same |
JP2010108324A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | Physical computer, method for controlling cooling device, and server system |
JP2011100806A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Nec Corp | Cooling device |
JP2011238764A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Chuo Electronics Co Ltd | Cooling system for electronic equipment housing rack group |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017199349A (en) * | 2016-02-22 | 2017-11-02 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | Optimized and automatic fan control mechanism inside rack system |
JP2017174063A (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 日本電気株式会社 | Server device, server control method, and program |
US10012968B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-07-03 | Nec Corporation | Server device, server control method, and program |
CN108052191A (en) * | 2018-02-08 | 2018-05-18 | 范阿诺 | A kind of computer heat radiating device |
CN108052191B (en) * | 2018-02-08 | 2022-03-04 | 范阿诺 | Computer heat abstractor |
CN112533455A (en) * | 2020-12-12 | 2021-03-19 | 山东金桥保安器材有限公司 | Wisdom campus illumination energy-saving control device |
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Publication number | Publication date |
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