JP6422494B2 - モジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー - Google Patents
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Description
本発明によると、各電子計算モジュールは、ネットワーク通信の点で、流体的にも、また電気的にも、そして機械的にも、少なくとも他の電子計算モジュールから、独立している。そして、通電状態のままこのアーキテクチャにモジュールの挿脱(取り付け及び取り外し)または交換(ホットスワップ)ができる。
ベース基板と、前記ベース基板に並べてまとめられ配置される複数の電子カードと、を備える計算ノードと、
サンドイッチ構造体にあるカードの一つ以上の冷却群を定める、計算ノードの前記電子カードの中間に配置される一つ以上の独立した液体冷却装置と、
電源装置と、
少なくとも計算ノードと、サンドイッチ構造体にあるカードの前記一つ以上の冷却群を定める一つ以上の液体冷却装置と、電源装置と、をその内部に含みそして保護するボックス状コンテナと、を含む。
結果、各電子計算モジュールは、ネットワーク通信の点で、流体的にも、また電気的にも、そして機械的にも、少なくとも他の電子計算モジュールから、独立している。そして、通電状態のままこのアーキテクチャにモジュールの挿脱又は交換ができる。
いくつかの実施形態によれば、各電子計算モジュール12は、ベース基板42と、ベース基板42上にまとめて並置される複数の電子カード44、46、48と、を備える計算ノード40と、サンドイッチ構造体64、65にあるカードの一つ以上の冷却群を定める、計算ノード40の前記電子カード44、46、48の間に配置される一つ以上の独立した液体冷却装置60と、電源装置74と、少なくとも計算ノード40と、サンドイッチ構造体64,65にある冷却カードの前記一つ以上の冷却群を定める一つ以上の液体冷却装置60と、電源装置74と、をその内部に含みそして保護するボックス状コンテナと、を含む。
実際、これは、本明細書によれば、モジュラー型スーパーコンピューター10のモジュール性を実現する。なぜなら、各電子計算モジュール12は、アーキテクチャ(建物)を実現するためのレンガと比喩的にも考えられるものであるが、”n”個の電子計算モジュール12とスケーラブルな方法で結合でき、有利には上限がなく、少なくとも電気的接続、冷却、また、外部とのデータ通信の要求にも満足するからである。
一対の前面の主冷却水コネクタ24は前面の電子計算モジュール12のために提供することができ、そして、一対の後面の主冷却水コネクタ24は、後面の電子計算モジュール12のために提供する。例えば、主冷却水コネクタ24は素早く取り外す(ディスコネクト)ことができ、漏れがない。例えば、主冷却水コネクタ24はクイックディスコネクト・ゼロ流出タイプであってもよく、そして、例えばそれは二重閉弁を備えており、機械的に切り離す(ディスコネクトする)際にそれぞれの流体回路を遮断し、結果として熱媒体(冷却水)の流出を防ぐことができる。
このようにして、例えばコストを抑えるだけでなく、現行のスーパー計算システムのモジュール性を単純化し容易にするための、絶えず増加する要求をも満たすことが可能である。この目的のためには、市場で利用できる電子カードおよび部品を使用し、ほんの少しの非限定的例であるが、PCIエクスプレス(PCIe)、COMエクスプレス(COMe)、VersaModuleEurocard(VME)等といった、目的に適した公認の国際規格を満たすようにする。
例えば、流体コネクタ56の所望の突起または突出位置は、支持体58を十分な長さにすることによって獲得することができ、後部壁36より外に伸びる。
従って、サービスを中断せずに、システム動作可能時間を最大にすることができる。さらにまた、電子計算モジュール12およびモジュラー型スーパーコンピューター10が、例えば汚染、塵、動作温度、クリーニングまたはそういったものに関して、極端なまたは好ましくない環境に設置されている場合であっても、上記の作業を行うために、抜き取り、運び、そして空けている間、電子計算モジュール12の中身にダメージを与える危険がない。
考えられる実装は、例えばサンドイッチ構造体65のCPC/ネットワークカードの冷却群に関して記載されているが、例えばサンドイッチ構造体64の演算アクセラレーターカードの冷却群にも適用でき、下端で、冷却板80は屈曲基礎冷却ブレード83を備えることができる。そして、それは同じ熱伝導材質で作製することができ、そして熱伝導によりベース基板42の冷却に役立つ。ベース基板42と直接的または間接的に接触できる屈曲基礎冷却ブレード83は、例えばネジ63で、ベース基板42自体に取付けることもできる(例えば図15を参照)。
例えば、それぞれの内部冷却パイプ82を有する2枚の冷却壁81が形成する冷却板80を含む液体冷却装置60の場合、2本の排出パイプ84が設けられ、液体冷却装置60の冷却壁81それぞれにパイプが一本ずつ設けられる。
Claims (12)
- 複数の電子計算モジュール(12)を具備するモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャであって、
前記電子計算モジュール(12)のそれぞれは、
複数の電子カード(44、46、48)を含む計算ノード(40)と、
複数の冷却パイプ(82)及び前記冷却パイプ(82)と熱交換可能な位置に配置される放熱又は冷却のためのプレートを含む液体冷却装置(60)と、を備え、
前記プレートによって前記複数の電子カード(44、46、48)のそれぞれが挟持されたサンドイッチ構造体(64、65)を含み、
前記液体冷却装置(60)は、他の電子計算モジュールの液体冷却装置(60)から独立した液体冷却回路を構成し、
前記各電子計算モジュール(12)は、通電状態のまま前記アーキテクチャに前記各電子計算モジュールの挿脱または交換可能であることを特徴とする
モジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記電子カードのうち少なくとも一つは中央処理カード(46)であり、少なくとも一つはネットワークカード(48)であり、少なくとも一つは演算アクセラレーターカード(44)であることを特徴とする、請求項1記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記電子カードは、1つ以上のI/Oカード(50)であることを特徴とする、請求項2記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記プレートは、U字状に曲げられた1枚の金属板により放熱板(67)を構成することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記プレートは、対向して配置された2枚の金属板とその上部に設けられた接続部分(85)とにより冷却板(80)を構成することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記複数の電子カードは、1枚のベース基板(42)上に設けられ、前記ベース基板上には少なくとも、
電源コネクタと、前記電子カードと他の部品間とを接続する内部通信網(95)と、外部の計算ノードと接続する通信バスコネクタとを具備することを特徴とする、請求項1乃至5記載いずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記冷却板(80)は、前記2枚の金属板に前記複数の冷却パイプ(82)が挟持されていることを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記プレートの一部は、前記ベース基板(42)と直接的又は間接的に接触して取付けられていることを特徴とする請求項6記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記複数の冷却パイプ(82)は、冷却液を供給するための単一の供給コレクタ(88)と、冷却液を排出するための単一の排出コレクタ(90)に接続されていることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記電子計算モジュール(12)はボックス状コンテナ(32)内に格納され、前記ボックス状コンテナの一部に、前記単一の供給コレクタ(88)及び単一の排出コレクタ(90)に流体接続可能である2つの流体コネクタ(56)が設けられていることを特徴とする請求項9記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記2つの流体コネクタ(56)が、いずれも、ボックス状コンテナ(32)の背面よりも突出した位置に設けられていることを特徴とする、請求項10記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
- 前記電子計算モジュール(12)が、他の電子計算モジュールに対して、電気的かつ流体的にそれぞれの電源および冷却液供給回路から独立していることを特徴とする、請求項1乃至11いずれか1項記載のモジュラー型スーパーコンピューター・アーキテクチャー。
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