サーバ装置、制御装置、サーバラック、冷却制御プログラム及び冷却制御方法
【課題】冷却に要する消費電力を低減するサーバ装置及びサーバラック、並びにサーバ装置の冷却に要する消費電力を低減する制御装置、冷却制御プログラム及び冷却制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のサーバ２０と、複数のサーバを格納するサーバラック１０と、少なくとも１つのファン３０と、ファンが回転することにより発生し、サーバを通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部４０と、サーバ内の温度が、予め定めた目標温度となるように、風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部５１１と、弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、サーバ内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、ファンを動作させるファン制御部５１２と、を備える。
【解決手段】複数のサーバ２０と、複数のサーバを格納するサーバラック１０と、少なくとも１つのファン３０と、ファンが回転することにより発生し、サーバを通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部４０と、サーバ内の温度が、予め定めた目標温度となるように、風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部５１１と、弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、サーバ内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、ファンを動作させるファン制御部５１２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、サーバの冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サーバコンピュータ等の電子機器として、高集積化や拡張性に優れたブレードサーバが注目されている。ブレードサーバの筺体（サーバラック）内には、ブレードと呼ばれる複数のコンポーネントが収納されている。各ブレードには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、コンピュータとして必要な要素を実装した基板が収容されている。
【０００３】
各ブレードの基板に実装されたＣＰＵやＨＤＤ等の各要素は、その動作により発熱する。各要素の発熱によってブレード内の温度が高くなりすぎると、ＣＰＵ等が熱暴走するおそれがある。そこで、ブレード、あるいは、サーバ装置の冷却方法について、様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１４９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４９７４号公報
【特許文献３】特開平６−３４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、データセンター等では、サーバ装置数の増加に伴い、その冷却に要する消費電力の削減が課題となっている。また、環境問題への対応としても、サーバ装置の消費電力の低減が求められている。しかしながら、特許文献１〜３に記載された技術では、サーバ装置の冷却に無駄な電力を消費している可能性があった。
【０００６】
本件は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、冷却に要する消費電力を低減するサーバ装置及びサーバラック、並びにサーバ装置の冷却に要する消費電力を低減する制御装置、冷却制御プログラム及び冷却制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、明細書開示のサーバ装置は、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体と、少なくとも１つのファンと、前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部と、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備える。
【０００８】
また、明細書開示の制御装置は、筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部とを制御する制御装置であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備える。
【０００９】
また、明細書開示のサーバラックは、複数の電子装置を格納するサーバラックであって、少なくとも１つのファンと、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、を備える。
【００１０】
また、明細書開示の冷却制御プログラムは、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１１】
また、明細書開示の冷却制御方法は、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
明細書開示のサーバ装置及びサーバラックによれば、冷却に要する消費電力を低減できる。また、明細書開示の制御装置、冷却制御プログラム、及び冷却制御方法によれば、サーバ装置の冷却に要する消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２】サーバの構成の一例を示す図である。
【図３】風量調整部の構成の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る制御装置が有する機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る制御装置が実行する制御の一例を示す制御ブロック図である。
【図８】風量調整部及びファンの制御をそれぞれ独立して行う制御系の制御ブロック図の一例を示している。
【図９】ファンの風量−圧力特性の一例を示す図である。
【図１０】比較例１に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】シミュレーションに用いられるサーバの数学モデルの一例である。
【図１２】シミュレーションに用いられるサーバラックの数学モデルの一例である。
【図１３】比較例１、２、及び第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】第１の実施形態に係るサーバ装置の他の構成例を示す図である。
【図１５】第１の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図の別例である。
【図１６】弁開度制御部が風量調整部の弁開度を煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から算出する方法の一例を示している。
【図１７】変形例１に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図１８】変形例１に係る制御装置が有する機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図１９】変形例２に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２０】変形例２に係る負荷調整部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】変形例２に係る弁開度制御部及びファン制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】変形例３に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２３】比較例１、比較例２、及び変形例１〜３に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【図２４】負荷が０％になったサーバの電源を遮断した場合における、サーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【図２５】第１の実施形態及び変形例１〜３に係る制御装置が実行する制御の別例を示す制御ブロック図である。
【図２６】サーバ装置の冷却システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、発明を実施するための形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。サーバ装置１００は、サーバラック（筐体）１０、複数のサーバ（電子装置）２０−１〜２０−９、ファン３０、風量調整部４０−１〜４０−９、及び制御装置５０を備える。
【００１６】
サーバラック１０は、複数のサーバ２０−１〜２０−９を格納する。サーバラック１０には、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風の通路となる煙突部１０１が設けられている。本実施形態では、サーバラック１０は、９つのサーバを格納することとするが、サーバラック１０が格納するサーバの数は、本実施形態に限られるものではない。なお、以後の説明では特に区別する必要のない限り、サーバ２０−１〜２０−９をサーバ２０と記載する。
【００１７】
ファン３０は、その回転により、サーバラック１０内の空気を排出、又は、サーバラック１０内に空気を導入する。ファン３０は、空気の排出、あるいは、導入によって、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風を発生させる。本実施形態では、ファン３０は、サーバラック１０内の空気を排出することによって、冷却風を発生させるものとする。図１では、ファン３０が回転することによって発生する冷却風の向きを矢印で示している。なお、本実施形態では、サーバ装置１００が備えるファン３０の数は１つとするが、サーバ装置１００が備えるファン３０の数は２以上であってもよい。
【００１８】
風量調整部４０−１〜４０−９は、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風の風量を調整する。本実施形態では、風量調整部４０は、サーバ２０−１〜２０−９に対して、それぞれ設けられているものとする。なお、以後の説明では特に区別する必要のない限り、風量調整部４０−１〜４０−９を風量調整部４０と記載する。
【００１９】
風量調整部４０は、サーバ２０が備えていてもよいし、サーバラック１０が備えていてもよい。本実施形態では、図２に示すように、各サーバ２０に風量調整部４０が設けられているものとする。
【００２０】
図３は、風量調整部４０の構成の一例を示す図である。図３（Ａ）に示すように、風量調整部４０は、排気口（吸気口）４０１、シャッタ４０２、及び駆動機構４０３を備える。風量調整部４０は、駆動機構４０３により、シャッタ４０２を左右方向（図３（Ａ）：矢印方向）に移動させることで弁開度を調整し、排気口４０１を通過する冷却風の風量を調整する。以降の説明において、弁開度０％は、シャッタ４０２により排気口４０１が完全に閉じられた状態を示し、弁開度１００％は、排気口４０１が完全に開放された状態を示すものとする。なお、風量調整部４０の構成は、図３（Ａ）に限られるものではない。例えば、図３（Ｂ）に示すように、ルーバ状に配列された複数の板の向きを変えることによって、風量を調整する構成であってもよい。
【００２１】
制御装置５０は、サーバ２０内の温度が目標温度となるように、ファン３０の回転数、および風量調整部４０の弁開度を制御する。
【００２２】
次に、図４を参照して、制御装置５０のハードウェア構成の一例について説明する。制御装置５０は、入出力部５０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)５０２、中央処理装置（ＣＰＵ）５０３、ＲＡＭ(Random Access Memory)５０４を備える。
【００２３】
入出力部５０１は、サーバ２０−１〜２０−９、風量調整部４０−１〜４０−９、及びファン３０との間でデータ及び制御信号の入出力を行う。ＲＯＭ５０２は、サーバ２０内の温度を目標温度とするための風量調整部４０の弁開度及びファン３０の回転数を求めるプログラム（詳細は後述）等を格納する。ＣＰＵ５０３は、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムを読み込んで実行する。ＲＡＭ５０４は、プログラムを実行する際に使用される一時的なデータを保存する。
【００２４】
次に、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムのＣＰＵ５０３による演算によって実現される、制御装置５０の機能の一例について説明する。図５は、制御装置５０が備える機能の一例を示す機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置５０は、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２を備える。
【００２５】
弁開度制御部５１１は、サーバ２０−１〜２０−９のそれぞれから、各サーバ内の温度を取得する。弁開度制御部５１１は、サーバ内の温度を、例えば、サーバ内のＣＰＵに設置された温度センサから取得できる。また、弁開度制御部５１１は、サーバ内の温度を、例えば、各サーバにインストールされた温度計測用のソフトウェアから取得できる。
【００２６】
弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度を予め定めた目標温度とするための風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度を、それぞれ算出する。弁開度制御部５１１は、風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度が算出した弁開度となるように、風量調整部４０−１〜４０−９を制御する。
【００２７】
ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度を取得する。ファン制御部５１２は、取得した弁開度のうち最も高い（最も開いている）弁開度を、予め定めた目標開度とするためのファンの回転数を算出する。なお、本実施形態では、目標開度は１００％であるとする。ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する。
【００２８】
次に、第１の実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例について説明する。図６は制御装置５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。また、図７は、制御装置５０の制御ブロック図の一例である。
【００２９】
まず、弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度を取得する（ステップＳ１１）。次に、弁開度制御部５１１は、ステップＳ１１で取得した温度情報に基づいて、風量調整部４０の弁開度を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、図７に示すように、弁開度制御部５１１は、サーバ２０−１〜２０−９から取得したサーバ内の温度と、目標温度との温度差をサーバ毎に算出する。弁開度制御部５１１は、算出した温度差に弁開度算出用の調整定数を乗算し、風量調整部４０−１〜４０−９のそれぞれの弁開度を算出する。なお、弁開度算出用の調整定数は、シミュレーションや実験等によって予め求められているものとする。
【００３０】
弁開度制御部５１１は、風量調整部４０の弁開度がステップＳ１３で算出した弁開度となるように、風量調整部４０を制御する（ステップＳ１５）。
【００３１】
一方、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した風量調整部４０の弁開度のうち、最も高い弁開度を選択する（ステップＳ１７）。ファン制御部５１２は、最も高い弁開度を目標開度とするために必要なファン回転数を算出する（ステップＳ１９）。具体的には、図７に示すように、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した弁開度のうち最も高い（最も開いている）弁開度と、目標開度（１００％）との差を求める。ファン制御部５１２は、求めた開度差に回転数算出用の調整定数を乗算し、ファンの回転数を算出する。なお、回転数算出用の調整定数は、シミュレーションや実験等によって予め求められているものとする。
【００３２】
上述の説明からも明らかなように、本実施形態に係る制御系は、風量調整部４０の弁開度の制御とファン３０の回転数の制御とが結合した制御系となっている。
【００３３】
ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する（ステップＳ２１）。
【００３４】
弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２は、上述のステップＳ１１〜ステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００３５】
次に、図７に示す制御系を用いることによって、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力が低減される原理について説明する。ここでは、風量調整部４０及びファン３０の制御をそれぞれ独立して行う制御系を比較例として用いる。
【００３６】
図８は、風量調整部４０及びファン３０の制御をそれぞれ独立して行う制御系の制御ブロック図の一例を示している。図８の制御系では、ファン回転数を、煙突部１０１内の圧力（煙突圧力）と目標圧力との差に基づいて算出する点が、図７の制御系と異なる。すなわち、比較例に係る制御系では、弁開度制御部５１１´で算出された弁開度は、ファン回転数の制御には用いられない。
【００３７】
図９は、ファン３０の風量−圧力特性の一例を示す図である。図９に示すように、ファンの回転数ごとに、風量と圧力とは特定の関係を有している。また、図９において、煙突圧力が一定となる比較例に係る制御系（図８の制御系）の風量−圧力特性は、線Ｘで示される。そして、本実施形態に係る制御系（図７の制御系）において風量調整部４０の弁開度が１００％の場合の風量−圧力特性は、線Ｙで表される。
【００３８】
ここで、例えば、サーバ２０−１〜２０−９にかかる負荷がそれぞれ１００％の場合、サーバ内の温度を目標温度とするためには、風量Ｑ１の冷却風が必要であるとする。この場合、Ｑ１と線Ｘとの交点、及びＱ１と線Ｙとの交点は、いずれもＡである。これは、比較例に係る制御系及び本実施形態に係る制御系において、サーバ内の温度を目標温度とするファンの回転数が、交点Ａを通過する風量−圧力特性を示す回転数（２５００[ｒｐｍ]）であることを意味する。
【００３９】
次に、例えば、サーバ２０−１〜２０−９にかかる負荷がそれぞれ５０％の場合、サーバ内の温度を目標温度とするためには、風量Ｑ２の冷却風が必要であるとする。この場合、比較例に係る制御系では、Ｑ２と線Ｘとの交点は、Ｅである。つまり、サーバ２０の負荷が５０％である場合、比較例に係る制御系では、サーバ内の温度を目標温度とするためのファンの回転数は、交点Ｅを通過する風量−圧力特性を示す回転数（１５００[ｒｐｍ]）となる。一方、本実施形態に係る制御系では、Ｑ２と線Ｙとの交点は、Ｃである。つまり、本実施形態に係る制御系では、サーバ内の温度を目標温度とするためのファンの回転数は、交点Ｃを通過する風量―圧力特性線を示す回転数（１０００［ｒｐｍ］）となる。
【００４０】
一般に、ファンの回転数とファンの消費電力とは比例する。したがって、サーバ２０の負荷が１００％よりも低い場合には、本実施形態に係る制御系のほうが、比較例に係る制御系よりも消費電力を削減できる。
【００４１】
なお、本実施形態に係る制御系において、風量調整部４０の弁開度が８０％の場合の風量−圧力特性が、線Ｚで表されるとする。ここで、サーバ２０にかかる負荷が５０％の場合には、弁開度が８０％であっても、本実施形態に係る制御系の方が、比較例に係る制御系よりもファンの回転数を低くできる（交点Ｄ）。しかしながら、図９からも明らかなように、弁開度が１００％のほうが、弁開度が８０％の場合よりもファンの回転数をさらに低くすることができる（点Ｃ）。そこで、例えば、弁開度制御部５１１がサーバ２０内の温度を目標温度とするための弁開度として、８０％を算出したとする。この場合、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が制御する弁開度８０％よりも高い弁開度（例えば１００％）において、サーバ内の温度を目標温度にするための冷却風の風量（Ｑ２）を達成するファンの回転数を求める。そして、ファン制御部５１２が、ファン３０を、上述の方法によって求めた回転数（１０００［ｒｐｍ］）で動作させることによって、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力をさらに削減できる。
【００４２】
次に、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力について説明する。なお、ここで、図１０に示すように、風量調整部４０を備えず、ファン３０のみ備えるサーバ装置を比較例１とする。また、風量調整部４０及びファン３０を備えるが、風量調整部４０及びファン３０の制御は、図８に示したように独立した制御系で行うサーバ装置を比較例２とする。
【００４３】
比較例１、比較例２、及び第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力をシミュレーションによって求めた。サーバ２０については図１１に示す数学モデルを用い、サーバラック１０については、図１２に示す数学モデルを用いてシミュレーションを行った。また、サーバ２０−１〜２０−９の平均負荷は３０％であるとして、シミュレーションを行った。
【００４４】
上述の条件の下で実施されたシミュレーションの結果を、図１３に示す。図１３から明らかなように、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力は、比較例１の消費電力を約７５％削減した消費電力となっている。また、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力は、比較例２の消費電力を約１５％削減した消費電力となっている。
【００４５】
以上、第１の実施形態によれば、サーバ装置１００において、弁開度制御部５１１は、複数のサーバ２０−１〜２０−９の温度が、それぞれ目標温度となるように、複数の風量調整部４０−１〜４０−９の各弁開度を制御する。そして、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が制御する弁開度よりも高い弁開度において、サーバ２０内の温度を目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、ファン３０を回転させる。これにより、図９で示したように、ファンの回転数が最小化されるため、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力を低減することができる。また、本実施形態に係るサーバ装置によれば、風量調整部４０とファン３０とをそれぞれ独立した制御系により制御するサーバ装置と比較して、冷却に要する消費電力を約１５％削減できる。
【００４６】
なお、上述の説明では、ＣＰＵに設置した温度センサや、計測ソフトウェアによってサーバ内の温度を取得することとしたが、サーバ２０の構造によっては、温度の取得が難しい場合もある。この場合、例えば、煙突部１０１内の圧力（煙突圧力）、サーバラック１０の外気温、及び各サーバの消費電力を用いて弁開度を算出することができる。この場合、サーバ装置１００は、図１で説明した構成に加えて、煙突部１０１に煙突内の圧力を計測する圧力計６０、及びサーバラック１０の外気温を測定する外気温計７０とを備えていればよい（図１４）。
【００４７】
図１５は、制御装置５０の機能ブロック図の別例である。弁開度制御部５１１は、圧力計６０から煙突圧力、外気温計７０から外気温、及びサーバ２０から各サーバの消費電力を取得する。サーバ２０の消費電力は、例えば、サーバ２０に備えられた電源の電源プロファイルを計測することで求められる。あるいは、サーバにインストールされた計測ソフトウェアを用いてＣＰＵの計算負荷を計測し、計算負荷と消費電力との関係を表す計算式に基づいて、消費電力を算出することもできる。
【００４８】
弁開度制御部５１１は、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から、サーバ内の温度を目標温度とするための弁開度を算出する。弁開度は、例えば、仮想的なフィードバック制御系を数学的モデルを用いて構築し、構築した数学的モデルに、煙突圧力、外気温、消費電力を算入することによって算出できる。あるいは、シミュレーション又は実験により消費電力及び煙突圧力と温度との対応関係を表すテーブルを作成しておき、当該テーブルを参照して弁開度を算出することも可能である。また、上記の両方法を組み合わせてもよい。
【００４９】
図１６は、弁開度制御部５１１が、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から、風量調整部４０の弁開度を算出する方法の一例を示している。
【００５０】
図１６（Ａ）において、弁開度制御部５１１は、２次元テーブルＴ１を参照して、取得した消費電力及び外気温から冷却に必要な空気量を求める。ここで用いられる２次元テーブルＴ１は、消費電力及び外気温とサーバ内の温度を目標温度にするために必要な空気量との関係を表している。
【００５１】
次に、弁開度制御部５１１は、空気量と風量調整部４０手前の圧力Ｐ１（図１６（Ｂ）参照）との関係を表すテーブルＴ２を用いて、風量調整部４０手前の圧力Ｐ１を導出する。
【００５２】
次に、弁開度制御部５１１は、風量調整部４０手前の圧力Ｐ１と、煙突圧力Ｐ２（図１６（Ｂ）参照）との差（圧力差）を求め、所定の計算式を用いて、圧力差から風量調整部４０の空気抵抗を求める。そして、弁開度制御部５１１は、風量調整部４０の空気抵抗と弁開度との関係を表すテーブルＴ３を参照して、弁開度を算出する。上述したアルゴリズムを使用することによって、弁開度制御部５１１は、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から風量調整部４０の弁開度を算出できる。なお、図１６（Ａ）に示す２次元テーブルＴ１〜Ｔ３は、実験やシミュレーションにより予め求められているものとする。
【００５３】
ファン制御部５１２の機能は、図５で説明した機能と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
上述したように、弁開度制御部５１１は、各サーバの消費電力、煙突圧力、及び外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いてサーバ２０内の温度が、予め定めた目標温度となるように、風量調整部４０の弁開度を制御できる。これにより、温度センサや、温度測定プログラム等によるサーバ内の温度の取得が困難な場合であっても、他の取得可能な情報を用いて、消費電力を低減するための制御を実行できる。
【００５５】
上述した実施形態は、以下のような変形例もとりうる。
＜変形例１＞
【００５６】
変形例１は、各サーバをグループ化したサーバ装置である。変形例１に係るサーバ装置の構成は、第１の実施形態に係るサーバ装置と同様（図１と同様）である。しかし、変形例１では、サーバ２０を、図１７に示すように、グループＧ１〜Ｇ３の３つのグループに分けている。なお、本実施形態では、サーバ２０を３つのグループに分けたが、グループ数は本実施形態に限られるものではない。また、本実施形態では、各グループに含まれるサーバ２０の数を３としたが、各グループに含まれるサーバの数は本実施形態に限られるものではなく、また、各グループで同一である必要もない。例えば、グループＧ１が２つ、グループＧ２が２つ、グループＧ３が５つのサーバを含むように、グループを分けてもよい。グループをどのように構成するかは、シミュレーションなどによって各構成の効率を算出し、比較することによって決定してもよい。
【００５７】
次に、変形例１に係る制御装置の機能の一例について説明する。図１８は、変形例１に係る制御装置の機能ブロック図の一例である。制御装置５０は、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２に加え、負荷調整部５１３を備える。
【００５８】
負荷調整部５１３は、サーバ装置１００に要求された処理を各グループに分散させ、各グループが分担する処理負荷を調整する。つまり、負荷調整部５１３は、各グループを１つの情報処理装置としてみなしている（仮想化）。また、負荷調整部５１３は、グループに割り当てられた処理を、グループに含まれる各サーバに分散し、各サーバが分担する処理負荷を調整する。なお、負荷調整部５１３が実行する処理の詳細については、後述する変形例２で説明する。
【００５９】
例えば、負荷調整部５１３は、グループＧ１、Ｇ２、及びＧ３の処理負荷の比が、１：１：１となるように各グループに処理を分散させる。あるいは、負荷調整部５１３は、各グループの処理負荷の比が、２：１：１となるように、各グループに処理を分散させる。また、負荷調整部５１３は、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１、２０−２、及び２０−３の処理負荷の比が、１：１：１となるように、各サーバに処理を分散させる。
【００６０】
弁開度制御部５１１は、グループに属するサーバから、サーバ内の温度を取得する。そして、弁開度制御部５１１は、取得したサーバ内の温度のうち最も高いサーバ内の温度を、目標温度とするための弁開度を算出する。弁開度制御部５１１は、同一のグループに含まれるサーバに対し設けられた全ての風量調整部４０の弁開度が、算出した弁開度となるように風量調整部４０を制御する。例えば、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３のうち、サーバ２０−２内の温度が最も高かったとする。この場合、弁開度制御部５１１は、サーバ２０−２内の温度を目標温度とするための弁開度を算出する。算出した弁開度が、例えば、５０％であった場合、弁開度制御部５１１は、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３に対しそれぞれ設けられた風量調整部４０−１〜４０−３の弁開度を５０％とする。弁開度制御部５１１は、グループ毎に、上述の処理を実行する。
【００６１】
ファン制御部５１２が実行する処理は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
＜変形例２＞
【００６２】
変形例１では、各サーバに対してそれぞれ風量調整部４０が設けられていた。変形例２は、グループごとに風量調整部４０を設けるものである。
【００６３】
図１９は、変形例２に係るサーバ装置の構成の一例を示している。変形例２では、図１９に示すように、Ｇ１〜Ｇ３の各グループに対して、それぞれ風量調整部４０−１〜４０−３が設けられている。
【００６４】
変形例２に係る制御装置の機能は、変形例１に係る制御装置の機能とほぼ同一であるため、説明を省略する。ただし、変形例２では、弁開度制御部５１１は、グループに属する各サーバ内の温度のうち最も高いサーバ内の温度を、目標温度とするための弁開度を算出する。そして、弁開度制御部５１１は、グループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度が、算出した弁開度となるように風量調整部４０を制御する。
【００６５】
次に、変形例２に係る制御装置が実行する処理の一例について説明する。図２０及び図２１は、変形例２に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【００６６】
まず、図２０を参照して、負荷調整部５１３が実行する処理の一例について説明する。なお、本処理は、変形例１に係る負荷調整部が実行する処理と共通する。負荷調整部５１３は、各グループに処理を分散させ、各グループが分担する処理負荷を調整する（ステップＳ３１）。次に、負荷調整部５１３は、グループに含まれる各サーバに処理を分散し、各サーバが分担する処理負荷を調整する（ステップＳ３３）。負荷調整部５１３は、ステップＳ３１及びステップＳ３３の処理を繰り返す。
【００６７】
次に、図２１を参照して、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２が実行する処理の一例について説明する。まず、弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度、又は、煙突圧力、外気温及び各サーバの消費電力を取得する（ステップＳ４１）。
【００６８】
次に、弁開度制御部５１１は、グループ内で最も高いサーバ内の温度、又は、最も高い消費電力を用いて、グループ毎に設けられた各風量調整部４０の弁開度を算出する（ステップＳ４３）。
【００６９】
弁開度制御部５１１は、各風量調整部４０の弁開度がステップＳ４３で算出した弁開度となるように、風量調整部４０を制御する（ステップＳ４５）。
【００７０】
一方、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した各風量調整部４０の弁開度のうち、最も高い弁開度を選択する（ステップＳ４７）。ファン制御部５１２は、最も高い弁開度を目標開度とするファン回転数を算出する（ステップＳ４９）。ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する（ステップＳ５１）。
【００７１】
弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２は、上述のステップＳ４１〜ステップＳ５１の処理を繰り返す。
＜変形例３＞
【００７２】
変形例２では、各グループに対してそれぞれ風量調整部４０が設けられていたが、変形例３は、１つ以上のグループに対して風量調整部４０を設けないものである。図２２は、変形例３に係るサーバ装置の構成の一例を示した図である。図２２では、グループＧ１に対する風量調整部４０が取り除かれている。なお、本実施形態では、グループＧ１に対して風量調整部４０を設けない構成としたが、風量調整部４０を設けないグループの数は１つに限定されるものではない。また、グループＧ１以外のグループに対する風量調整部４０を取り除いてもよい。
【００７３】
図２２に示す構成において、負荷調整部５１３は、あるグループの処理負荷が、他のグループよりも高くなるように、各グループに処理を分散させる。この場合、他のグループよりも処理負荷が高いグループに含まれるサーバ内の温度が最も高くなる。その結果、他のグループよりも処理負荷が高いグループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度が、他のグループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度よりも高くなる。そこで、変形例３では、他のグループよりも処理負荷が高いグループに対する風量調整部４０を取り除き、常に、弁開度が１００％となるようにしている。例えば、負荷調整部５１３は、グループＧ１の処理負荷を、グループＧ２及びＧ３の負荷よりも大きくなるように調整する。この場合、グループＧ１に対しては、風量調整部４０を設けない。なお、本構成は、変形例１にも適用可能である。例えば、変形例１では、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３に対して設けられた風量調整部４０−１〜４０−３を取り除くことができる。
【００７４】
次に、変形例１〜３に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力について説明する。比較例１、比較例２及び変形例１〜３の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力をシミュレーションによって求めた。シミュレーションの際に用いたサーバ及びサーバラックの数学的モデルは、それぞれ図１１及び図１２である。
【００７５】
まず、シミュレーションに用いた条件Ａ〜Ｃについて、図２３（Ａ）を用いて説明する。なお、各条件において、サーバ装置１００の平均負荷は３０％とした。条件Ａでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３がそれぞれ３０％ずつ負荷を分担するよう調整した。
【００７６】
条件Ｂでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が６０％、Ｇ２が３０％、Ｇ３が０％の負荷を分担するよう調整した。
【００７７】
条件Ｃでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が９０％、Ｇ２及びＧ３が０％の負荷を分担するように調整した。
【００７８】
シミュレーションの結果を、図２３（Ｂ）に示す。いずれの場合でも変形例１に係るサーバ装置の消費電力が、比較例２に係るサーバ装置（図８：弁開度の制御とファンの回転数制御とを独立して実施するサーバ装置）の消費電力よりも低くなっている。また、各グループが分担する負荷比の違いにより、図１３に示した第１の実施形態の消費電力と比較して、更に消費電力が削減される場合がある。
【００７９】
以上の説明からも明らかなように、変形例１によれば、各サーバに対して風量調整部４０が設けられている場合に、負荷調整部５１３が、サーバ２０をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれるサーバ２０の負荷を調整し、弁開度制御部５１１が、同一のグループに属するサーバに対して設けられた各風量調整部４０の弁開度を同一にする。これによれば、負荷調整部５１３によって、最も冷却効率がよくなるように各グループに負荷を分散させることができるため、さらに消費電力を低減できる。
【００８０】
また、変形例２によれば、負荷調整部５１３が、サーバ２０をグループ化した各グループが分担する負荷を調整し、風量調整部４０は、グループごとにそれぞれ設けられている。これによれば、消費電力を低減するとともに、風量調整部４０の個数を削減できるため、サーバ装置１００の製造コストを低減でき、また、風量調整部４０の耐故障性を向上できる。
【００８１】
また、変形例３によれば、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部４０を設けない。これによれば、消費電力を低減するとともに、風量調整部４０の個数を変形例２よりもさらに削減できるため、サーバ装置１００の製造コストを低減でき、また、風量調整部４０の耐故障性を向上できる。
【００８２】
なお、上述した変形例１〜変形例３において、負荷調整部５１３は、いずれかのグループの処理負荷が０％となるように、各グループが分担する処理負荷を調整し、処理負荷が０％となったグループに含まれるサーバ２０の電源を切断してもよい。これにより、負荷が０％となったサーバを冷却する必要がなくなるため、さらに消費電力を削減できる。なお、本構成は、第１の実施形態にも適用することが可能である。
【００８３】
ここで、負荷調整部５１３によって、処理負荷が０％となったグループに含まれるサーバ２０の電源を切断した場合の、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果について説明する。図２４は、負荷が０％になったサーバの電源を遮断した場合における、サーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【００８４】
図２４（Ａ）では、グループＧ１が６０％、Ｇ２が３０％、Ｇ３が０％の負荷を分担するよう調整し、かつ、負荷が０％になったグループＧ３に含まれるサーバの電源を遮断する場合を、条件Ｅとした。また、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が９０％、Ｇ２及びＧ３が０％の負荷を分担するように調整し、負荷が０％となったグループＧ２及びＧ３に含まれるサーバの電源を遮断する場合を、条件Ｆとした。
【００８５】
図２４（Ｂ）から明らかなように、図２３（Ｂ）に示した条件Ｂにおける消費電力を、条件Ｅにおける消費電力と比較すると、条件Ｂよりも条件Ｅの方が、消費電力が低くなっている。また、図２３（Ｂ）に示した条件Ｃにおける消費電力を、条件Ｆにおける消費電力と比較すると、条件Ｃよりも条件Ｆの方が、消費電力が低くなっている。以上の説明から明らかなように、負荷調整部５１３が、負荷が０％となったグループに含まれるサーバの電源を遮断することによって、電源が遮断されたサーバ２０を冷却する必要がなくなる。これにより、さらにサーバ装置１００の冷却に要する消費電力を削減できる。
【００８６】
以上、本件の好ましい実施形態について詳述したが、本件は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８７】
例えば、第１の実施形態及び変形例１〜３において、図２５に示すように、弁開度及びファン回転数の算出において、不感帯を設けるようにしてもよい。これにより、シャッタ４０２が絶えず移動することを抑制することで、シャッタ４０２の移動に要する消費電力の削減や、磨耗による風量調整部４０の破損等を防止できる。また、弁開度制御部５１１は、弁開度が同一の状態が、所定の時間継続する場合には、シャッタ４０２を駆動する駆動機構４０３の電源を切るようにしてもよい。これにより、さらに、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力を低減できる。
【００８８】
また、上記実施形態では、制御装置５０は、サーバラック１０に備え付けられていたが、図２６（Ａ）に示すように、サーバ装置１００とネットワークを経由して接続されていてもよい。この場合、制御装置５０は、ネットワーク９０を介してサーバ装置１００に制御信号を送信し、風量調整部４０の弁開度及びファン３０の回転数を制御する。また、制御装置５０は、複数のサーバ装置１００を制御することも可能である。また、サーバ装置１００と制御装置５０がケーブル等により直接接続されていてもよい（図２６（Ｂ））。
【００８９】
なお、上記の制御機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、制御装置５０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記制御機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【００９０】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００９１】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００９２】
（付記１）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体と、少なくとも１つのファンと、前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部と、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備えるサーバ装置。
（付記２）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている付記１に記載のサーバ装置。
（付記３）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける付記１に記載のサーバ装置。
（付記４）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする付記１に記載のサーバ装置。
（付記５）
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する付記２から４のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記６）
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する付記１から５のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記７）
前記弁開度制御部は、各電子装置の消費電力、前記ファンによる空気の導入又は排気の強さを表す煙突圧力、及び前記筐体外の温度を表す外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いて前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する付記１から６のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記８）
筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部とを制御する制御装置であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、備える制御装置。
（付記９）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている付記８に記載の制御装置。
（付記１０）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける付記８に記載の制御装置。
（付記１１）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする付記８に記載の制御装置。
（付記１２）
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する付記９から１１のいずれかに記載の制御装置。
（付記１３）
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する付記８から１２のいずれかに記載の制御装置。
（付記１４）
前記弁開度制御部は、各電子装置の消費電力、前記ファンによる空気の導入又は排気の強さを表す煙突圧力、及び前記筐体外の温度を表す外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いて前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する付記８から１３のいずれかに記載の制御装置。
（付記１５）
複数の電子装置を格納するサーバラックであって、少なくとも１つのファンと、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、を備えるサーバラック。
（付記１６）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、をコンピュータに実行させる冷却制御プログラム。
（付記１７）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、を備える冷却制御方法。
【符号の説明】
【００９３】
１０…サーバラック
２０、２０−１〜２０−９…サーバ
３０…ファン
４０、４０−１〜４０−９…風量調整部
５０…制御装置
１００…サーバ装置
５１１…弁開度制御部
５１２…ファン制御部
５１３…負荷調整部
【技術分野】
【０００１】
本件は、サーバの冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サーバコンピュータ等の電子機器として、高集積化や拡張性に優れたブレードサーバが注目されている。ブレードサーバの筺体（サーバラック）内には、ブレードと呼ばれる複数のコンポーネントが収納されている。各ブレードには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、コンピュータとして必要な要素を実装した基板が収容されている。
【０００３】
各ブレードの基板に実装されたＣＰＵやＨＤＤ等の各要素は、その動作により発熱する。各要素の発熱によってブレード内の温度が高くなりすぎると、ＣＰＵ等が熱暴走するおそれがある。そこで、ブレード、あるいは、サーバ装置の冷却方法について、様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１４９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４９７４号公報
【特許文献３】特開平６−３４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、データセンター等では、サーバ装置数の増加に伴い、その冷却に要する消費電力の削減が課題となっている。また、環境問題への対応としても、サーバ装置の消費電力の低減が求められている。しかしながら、特許文献１〜３に記載された技術では、サーバ装置の冷却に無駄な電力を消費している可能性があった。
【０００６】
本件は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、冷却に要する消費電力を低減するサーバ装置及びサーバラック、並びにサーバ装置の冷却に要する消費電力を低減する制御装置、冷却制御プログラム及び冷却制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、明細書開示のサーバ装置は、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体と、少なくとも１つのファンと、前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部と、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備える。
【０００８】
また、明細書開示の制御装置は、筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部とを制御する制御装置であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備える。
【０００９】
また、明細書開示のサーバラックは、複数の電子装置を格納するサーバラックであって、少なくとも１つのファンと、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、を備える。
【００１０】
また、明細書開示の冷却制御プログラムは、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１１】
また、明細書開示の冷却制御方法は、複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
明細書開示のサーバ装置及びサーバラックによれば、冷却に要する消費電力を低減できる。また、明細書開示の制御装置、冷却制御プログラム、及び冷却制御方法によれば、サーバ装置の冷却に要する消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２】サーバの構成の一例を示す図である。
【図３】風量調整部の構成の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る制御装置が有する機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る制御装置が実行する制御の一例を示す制御ブロック図である。
【図８】風量調整部及びファンの制御をそれぞれ独立して行う制御系の制御ブロック図の一例を示している。
【図９】ファンの風量−圧力特性の一例を示す図である。
【図１０】比較例１に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】シミュレーションに用いられるサーバの数学モデルの一例である。
【図１２】シミュレーションに用いられるサーバラックの数学モデルの一例である。
【図１３】比較例１、２、及び第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】第１の実施形態に係るサーバ装置の他の構成例を示す図である。
【図１５】第１の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図の別例である。
【図１６】弁開度制御部が風量調整部の弁開度を煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から算出する方法の一例を示している。
【図１７】変形例１に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図１８】変形例１に係る制御装置が有する機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図１９】変形例２に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２０】変形例２に係る負荷調整部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】変形例２に係る弁開度制御部及びファン制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】変形例３に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。
【図２３】比較例１、比較例２、及び変形例１〜３に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【図２４】負荷が０％になったサーバの電源を遮断した場合における、サーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【図２５】第１の実施形態及び変形例１〜３に係る制御装置が実行する制御の別例を示す制御ブロック図である。
【図２６】サーバ装置の冷却システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、発明を実施するための形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係るサーバ装置の構成の一例を示す図である。サーバ装置１００は、サーバラック（筐体）１０、複数のサーバ（電子装置）２０−１〜２０−９、ファン３０、風量調整部４０−１〜４０−９、及び制御装置５０を備える。
【００１６】
サーバラック１０は、複数のサーバ２０−１〜２０−９を格納する。サーバラック１０には、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風の通路となる煙突部１０１が設けられている。本実施形態では、サーバラック１０は、９つのサーバを格納することとするが、サーバラック１０が格納するサーバの数は、本実施形態に限られるものではない。なお、以後の説明では特に区別する必要のない限り、サーバ２０−１〜２０−９をサーバ２０と記載する。
【００１７】
ファン３０は、その回転により、サーバラック１０内の空気を排出、又は、サーバラック１０内に空気を導入する。ファン３０は、空気の排出、あるいは、導入によって、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風を発生させる。本実施形態では、ファン３０は、サーバラック１０内の空気を排出することによって、冷却風を発生させるものとする。図１では、ファン３０が回転することによって発生する冷却風の向きを矢印で示している。なお、本実施形態では、サーバ装置１００が備えるファン３０の数は１つとするが、サーバ装置１００が備えるファン３０の数は２以上であってもよい。
【００１８】
風量調整部４０−１〜４０−９は、サーバ２０−１〜２０−９を通過する冷却風の風量を調整する。本実施形態では、風量調整部４０は、サーバ２０−１〜２０−９に対して、それぞれ設けられているものとする。なお、以後の説明では特に区別する必要のない限り、風量調整部４０−１〜４０−９を風量調整部４０と記載する。
【００１９】
風量調整部４０は、サーバ２０が備えていてもよいし、サーバラック１０が備えていてもよい。本実施形態では、図２に示すように、各サーバ２０に風量調整部４０が設けられているものとする。
【００２０】
図３は、風量調整部４０の構成の一例を示す図である。図３（Ａ）に示すように、風量調整部４０は、排気口（吸気口）４０１、シャッタ４０２、及び駆動機構４０３を備える。風量調整部４０は、駆動機構４０３により、シャッタ４０２を左右方向（図３（Ａ）：矢印方向）に移動させることで弁開度を調整し、排気口４０１を通過する冷却風の風量を調整する。以降の説明において、弁開度０％は、シャッタ４０２により排気口４０１が完全に閉じられた状態を示し、弁開度１００％は、排気口４０１が完全に開放された状態を示すものとする。なお、風量調整部４０の構成は、図３（Ａ）に限られるものではない。例えば、図３（Ｂ）に示すように、ルーバ状に配列された複数の板の向きを変えることによって、風量を調整する構成であってもよい。
【００２１】
制御装置５０は、サーバ２０内の温度が目標温度となるように、ファン３０の回転数、および風量調整部４０の弁開度を制御する。
【００２２】
次に、図４を参照して、制御装置５０のハードウェア構成の一例について説明する。制御装置５０は、入出力部５０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)５０２、中央処理装置（ＣＰＵ）５０３、ＲＡＭ(Random Access Memory)５０４を備える。
【００２３】
入出力部５０１は、サーバ２０−１〜２０−９、風量調整部４０−１〜４０−９、及びファン３０との間でデータ及び制御信号の入出力を行う。ＲＯＭ５０２は、サーバ２０内の温度を目標温度とするための風量調整部４０の弁開度及びファン３０の回転数を求めるプログラム（詳細は後述）等を格納する。ＣＰＵ５０３は、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムを読み込んで実行する。ＲＡＭ５０４は、プログラムを実行する際に使用される一時的なデータを保存する。
【００２４】
次に、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムのＣＰＵ５０３による演算によって実現される、制御装置５０の機能の一例について説明する。図５は、制御装置５０が備える機能の一例を示す機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置５０は、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２を備える。
【００２５】
弁開度制御部５１１は、サーバ２０−１〜２０−９のそれぞれから、各サーバ内の温度を取得する。弁開度制御部５１１は、サーバ内の温度を、例えば、サーバ内のＣＰＵに設置された温度センサから取得できる。また、弁開度制御部５１１は、サーバ内の温度を、例えば、各サーバにインストールされた温度計測用のソフトウェアから取得できる。
【００２６】
弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度を予め定めた目標温度とするための風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度を、それぞれ算出する。弁開度制御部５１１は、風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度が算出した弁開度となるように、風量調整部４０−１〜４０−９を制御する。
【００２７】
ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した風量調整部４０−１〜４０−９の弁開度を取得する。ファン制御部５１２は、取得した弁開度のうち最も高い（最も開いている）弁開度を、予め定めた目標開度とするためのファンの回転数を算出する。なお、本実施形態では、目標開度は１００％であるとする。ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する。
【００２８】
次に、第１の実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例について説明する。図６は制御装置５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。また、図７は、制御装置５０の制御ブロック図の一例である。
【００２９】
まず、弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度を取得する（ステップＳ１１）。次に、弁開度制御部５１１は、ステップＳ１１で取得した温度情報に基づいて、風量調整部４０の弁開度を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、図７に示すように、弁開度制御部５１１は、サーバ２０−１〜２０−９から取得したサーバ内の温度と、目標温度との温度差をサーバ毎に算出する。弁開度制御部５１１は、算出した温度差に弁開度算出用の調整定数を乗算し、風量調整部４０−１〜４０−９のそれぞれの弁開度を算出する。なお、弁開度算出用の調整定数は、シミュレーションや実験等によって予め求められているものとする。
【００３０】
弁開度制御部５１１は、風量調整部４０の弁開度がステップＳ１３で算出した弁開度となるように、風量調整部４０を制御する（ステップＳ１５）。
【００３１】
一方、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した風量調整部４０の弁開度のうち、最も高い弁開度を選択する（ステップＳ１７）。ファン制御部５１２は、最も高い弁開度を目標開度とするために必要なファン回転数を算出する（ステップＳ１９）。具体的には、図７に示すように、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した弁開度のうち最も高い（最も開いている）弁開度と、目標開度（１００％）との差を求める。ファン制御部５１２は、求めた開度差に回転数算出用の調整定数を乗算し、ファンの回転数を算出する。なお、回転数算出用の調整定数は、シミュレーションや実験等によって予め求められているものとする。
【００３２】
上述の説明からも明らかなように、本実施形態に係る制御系は、風量調整部４０の弁開度の制御とファン３０の回転数の制御とが結合した制御系となっている。
【００３３】
ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する（ステップＳ２１）。
【００３４】
弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２は、上述のステップＳ１１〜ステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００３５】
次に、図７に示す制御系を用いることによって、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力が低減される原理について説明する。ここでは、風量調整部４０及びファン３０の制御をそれぞれ独立して行う制御系を比較例として用いる。
【００３６】
図８は、風量調整部４０及びファン３０の制御をそれぞれ独立して行う制御系の制御ブロック図の一例を示している。図８の制御系では、ファン回転数を、煙突部１０１内の圧力（煙突圧力）と目標圧力との差に基づいて算出する点が、図７の制御系と異なる。すなわち、比較例に係る制御系では、弁開度制御部５１１´で算出された弁開度は、ファン回転数の制御には用いられない。
【００３７】
図９は、ファン３０の風量−圧力特性の一例を示す図である。図９に示すように、ファンの回転数ごとに、風量と圧力とは特定の関係を有している。また、図９において、煙突圧力が一定となる比較例に係る制御系（図８の制御系）の風量−圧力特性は、線Ｘで示される。そして、本実施形態に係る制御系（図７の制御系）において風量調整部４０の弁開度が１００％の場合の風量−圧力特性は、線Ｙで表される。
【００３８】
ここで、例えば、サーバ２０−１〜２０−９にかかる負荷がそれぞれ１００％の場合、サーバ内の温度を目標温度とするためには、風量Ｑ１の冷却風が必要であるとする。この場合、Ｑ１と線Ｘとの交点、及びＱ１と線Ｙとの交点は、いずれもＡである。これは、比較例に係る制御系及び本実施形態に係る制御系において、サーバ内の温度を目標温度とするファンの回転数が、交点Ａを通過する風量−圧力特性を示す回転数（２５００[ｒｐｍ]）であることを意味する。
【００３９】
次に、例えば、サーバ２０−１〜２０−９にかかる負荷がそれぞれ５０％の場合、サーバ内の温度を目標温度とするためには、風量Ｑ２の冷却風が必要であるとする。この場合、比較例に係る制御系では、Ｑ２と線Ｘとの交点は、Ｅである。つまり、サーバ２０の負荷が５０％である場合、比較例に係る制御系では、サーバ内の温度を目標温度とするためのファンの回転数は、交点Ｅを通過する風量−圧力特性を示す回転数（１５００[ｒｐｍ]）となる。一方、本実施形態に係る制御系では、Ｑ２と線Ｙとの交点は、Ｃである。つまり、本実施形態に係る制御系では、サーバ内の温度を目標温度とするためのファンの回転数は、交点Ｃを通過する風量―圧力特性線を示す回転数（１０００［ｒｐｍ］）となる。
【００４０】
一般に、ファンの回転数とファンの消費電力とは比例する。したがって、サーバ２０の負荷が１００％よりも低い場合には、本実施形態に係る制御系のほうが、比較例に係る制御系よりも消費電力を削減できる。
【００４１】
なお、本実施形態に係る制御系において、風量調整部４０の弁開度が８０％の場合の風量−圧力特性が、線Ｚで表されるとする。ここで、サーバ２０にかかる負荷が５０％の場合には、弁開度が８０％であっても、本実施形態に係る制御系の方が、比較例に係る制御系よりもファンの回転数を低くできる（交点Ｄ）。しかしながら、図９からも明らかなように、弁開度が１００％のほうが、弁開度が８０％の場合よりもファンの回転数をさらに低くすることができる（点Ｃ）。そこで、例えば、弁開度制御部５１１がサーバ２０内の温度を目標温度とするための弁開度として、８０％を算出したとする。この場合、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が制御する弁開度８０％よりも高い弁開度（例えば１００％）において、サーバ内の温度を目標温度にするための冷却風の風量（Ｑ２）を達成するファンの回転数を求める。そして、ファン制御部５１２が、ファン３０を、上述の方法によって求めた回転数（１０００［ｒｐｍ］）で動作させることによって、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力をさらに削減できる。
【００４２】
次に、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力について説明する。なお、ここで、図１０に示すように、風量調整部４０を備えず、ファン３０のみ備えるサーバ装置を比較例１とする。また、風量調整部４０及びファン３０を備えるが、風量調整部４０及びファン３０の制御は、図８に示したように独立した制御系で行うサーバ装置を比較例２とする。
【００４３】
比較例１、比較例２、及び第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力をシミュレーションによって求めた。サーバ２０については図１１に示す数学モデルを用い、サーバラック１０については、図１２に示す数学モデルを用いてシミュレーションを行った。また、サーバ２０−１〜２０−９の平均負荷は３０％であるとして、シミュレーションを行った。
【００４４】
上述の条件の下で実施されたシミュレーションの結果を、図１３に示す。図１３から明らかなように、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力は、比較例１の消費電力を約７５％削減した消費電力となっている。また、第１の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力は、比較例２の消費電力を約１５％削減した消費電力となっている。
【００４５】
以上、第１の実施形態によれば、サーバ装置１００において、弁開度制御部５１１は、複数のサーバ２０−１〜２０−９の温度が、それぞれ目標温度となるように、複数の風量調整部４０−１〜４０−９の各弁開度を制御する。そして、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が制御する弁開度よりも高い弁開度において、サーバ２０内の温度を目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、ファン３０を回転させる。これにより、図９で示したように、ファンの回転数が最小化されるため、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力を低減することができる。また、本実施形態に係るサーバ装置によれば、風量調整部４０とファン３０とをそれぞれ独立した制御系により制御するサーバ装置と比較して、冷却に要する消費電力を約１５％削減できる。
【００４６】
なお、上述の説明では、ＣＰＵに設置した温度センサや、計測ソフトウェアによってサーバ内の温度を取得することとしたが、サーバ２０の構造によっては、温度の取得が難しい場合もある。この場合、例えば、煙突部１０１内の圧力（煙突圧力）、サーバラック１０の外気温、及び各サーバの消費電力を用いて弁開度を算出することができる。この場合、サーバ装置１００は、図１で説明した構成に加えて、煙突部１０１に煙突内の圧力を計測する圧力計６０、及びサーバラック１０の外気温を測定する外気温計７０とを備えていればよい（図１４）。
【００４７】
図１５は、制御装置５０の機能ブロック図の別例である。弁開度制御部５１１は、圧力計６０から煙突圧力、外気温計７０から外気温、及びサーバ２０から各サーバの消費電力を取得する。サーバ２０の消費電力は、例えば、サーバ２０に備えられた電源の電源プロファイルを計測することで求められる。あるいは、サーバにインストールされた計測ソフトウェアを用いてＣＰＵの計算負荷を計測し、計算負荷と消費電力との関係を表す計算式に基づいて、消費電力を算出することもできる。
【００４８】
弁開度制御部５１１は、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から、サーバ内の温度を目標温度とするための弁開度を算出する。弁開度は、例えば、仮想的なフィードバック制御系を数学的モデルを用いて構築し、構築した数学的モデルに、煙突圧力、外気温、消費電力を算入することによって算出できる。あるいは、シミュレーション又は実験により消費電力及び煙突圧力と温度との対応関係を表すテーブルを作成しておき、当該テーブルを参照して弁開度を算出することも可能である。また、上記の両方法を組み合わせてもよい。
【００４９】
図１６は、弁開度制御部５１１が、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から、風量調整部４０の弁開度を算出する方法の一例を示している。
【００５０】
図１６（Ａ）において、弁開度制御部５１１は、２次元テーブルＴ１を参照して、取得した消費電力及び外気温から冷却に必要な空気量を求める。ここで用いられる２次元テーブルＴ１は、消費電力及び外気温とサーバ内の温度を目標温度にするために必要な空気量との関係を表している。
【００５１】
次に、弁開度制御部５１１は、空気量と風量調整部４０手前の圧力Ｐ１（図１６（Ｂ）参照）との関係を表すテーブルＴ２を用いて、風量調整部４０手前の圧力Ｐ１を導出する。
【００５２】
次に、弁開度制御部５１１は、風量調整部４０手前の圧力Ｐ１と、煙突圧力Ｐ２（図１６（Ｂ）参照）との差（圧力差）を求め、所定の計算式を用いて、圧力差から風量調整部４０の空気抵抗を求める。そして、弁開度制御部５１１は、風量調整部４０の空気抵抗と弁開度との関係を表すテーブルＴ３を参照して、弁開度を算出する。上述したアルゴリズムを使用することによって、弁開度制御部５１１は、煙突圧力、外気温、及び各サーバの消費電力から風量調整部４０の弁開度を算出できる。なお、図１６（Ａ）に示す２次元テーブルＴ１〜Ｔ３は、実験やシミュレーションにより予め求められているものとする。
【００５３】
ファン制御部５１２の機能は、図５で説明した機能と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
上述したように、弁開度制御部５１１は、各サーバの消費電力、煙突圧力、及び外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いてサーバ２０内の温度が、予め定めた目標温度となるように、風量調整部４０の弁開度を制御できる。これにより、温度センサや、温度測定プログラム等によるサーバ内の温度の取得が困難な場合であっても、他の取得可能な情報を用いて、消費電力を低減するための制御を実行できる。
【００５５】
上述した実施形態は、以下のような変形例もとりうる。
＜変形例１＞
【００５６】
変形例１は、各サーバをグループ化したサーバ装置である。変形例１に係るサーバ装置の構成は、第１の実施形態に係るサーバ装置と同様（図１と同様）である。しかし、変形例１では、サーバ２０を、図１７に示すように、グループＧ１〜Ｇ３の３つのグループに分けている。なお、本実施形態では、サーバ２０を３つのグループに分けたが、グループ数は本実施形態に限られるものではない。また、本実施形態では、各グループに含まれるサーバ２０の数を３としたが、各グループに含まれるサーバの数は本実施形態に限られるものではなく、また、各グループで同一である必要もない。例えば、グループＧ１が２つ、グループＧ２が２つ、グループＧ３が５つのサーバを含むように、グループを分けてもよい。グループをどのように構成するかは、シミュレーションなどによって各構成の効率を算出し、比較することによって決定してもよい。
【００５７】
次に、変形例１に係る制御装置の機能の一例について説明する。図１８は、変形例１に係る制御装置の機能ブロック図の一例である。制御装置５０は、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２に加え、負荷調整部５１３を備える。
【００５８】
負荷調整部５１３は、サーバ装置１００に要求された処理を各グループに分散させ、各グループが分担する処理負荷を調整する。つまり、負荷調整部５１３は、各グループを１つの情報処理装置としてみなしている（仮想化）。また、負荷調整部５１３は、グループに割り当てられた処理を、グループに含まれる各サーバに分散し、各サーバが分担する処理負荷を調整する。なお、負荷調整部５１３が実行する処理の詳細については、後述する変形例２で説明する。
【００５９】
例えば、負荷調整部５１３は、グループＧ１、Ｇ２、及びＧ３の処理負荷の比が、１：１：１となるように各グループに処理を分散させる。あるいは、負荷調整部５１３は、各グループの処理負荷の比が、２：１：１となるように、各グループに処理を分散させる。また、負荷調整部５１３は、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１、２０−２、及び２０−３の処理負荷の比が、１：１：１となるように、各サーバに処理を分散させる。
【００６０】
弁開度制御部５１１は、グループに属するサーバから、サーバ内の温度を取得する。そして、弁開度制御部５１１は、取得したサーバ内の温度のうち最も高いサーバ内の温度を、目標温度とするための弁開度を算出する。弁開度制御部５１１は、同一のグループに含まれるサーバに対し設けられた全ての風量調整部４０の弁開度が、算出した弁開度となるように風量調整部４０を制御する。例えば、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３のうち、サーバ２０−２内の温度が最も高かったとする。この場合、弁開度制御部５１１は、サーバ２０−２内の温度を目標温度とするための弁開度を算出する。算出した弁開度が、例えば、５０％であった場合、弁開度制御部５１１は、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３に対しそれぞれ設けられた風量調整部４０−１〜４０−３の弁開度を５０％とする。弁開度制御部５１１は、グループ毎に、上述の処理を実行する。
【００６１】
ファン制御部５１２が実行する処理は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
＜変形例２＞
【００６２】
変形例１では、各サーバに対してそれぞれ風量調整部４０が設けられていた。変形例２は、グループごとに風量調整部４０を設けるものである。
【００６３】
図１９は、変形例２に係るサーバ装置の構成の一例を示している。変形例２では、図１９に示すように、Ｇ１〜Ｇ３の各グループに対して、それぞれ風量調整部４０−１〜４０−３が設けられている。
【００６４】
変形例２に係る制御装置の機能は、変形例１に係る制御装置の機能とほぼ同一であるため、説明を省略する。ただし、変形例２では、弁開度制御部５１１は、グループに属する各サーバ内の温度のうち最も高いサーバ内の温度を、目標温度とするための弁開度を算出する。そして、弁開度制御部５１１は、グループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度が、算出した弁開度となるように風量調整部４０を制御する。
【００６５】
次に、変形例２に係る制御装置が実行する処理の一例について説明する。図２０及び図２１は、変形例２に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【００６６】
まず、図２０を参照して、負荷調整部５１３が実行する処理の一例について説明する。なお、本処理は、変形例１に係る負荷調整部が実行する処理と共通する。負荷調整部５１３は、各グループに処理を分散させ、各グループが分担する処理負荷を調整する（ステップＳ３１）。次に、負荷調整部５１３は、グループに含まれる各サーバに処理を分散し、各サーバが分担する処理負荷を調整する（ステップＳ３３）。負荷調整部５１３は、ステップＳ３１及びステップＳ３３の処理を繰り返す。
【００６７】
次に、図２１を参照して、弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２が実行する処理の一例について説明する。まず、弁開度制御部５１１は、各サーバ内の温度、又は、煙突圧力、外気温及び各サーバの消費電力を取得する（ステップＳ４１）。
【００６８】
次に、弁開度制御部５１１は、グループ内で最も高いサーバ内の温度、又は、最も高い消費電力を用いて、グループ毎に設けられた各風量調整部４０の弁開度を算出する（ステップＳ４３）。
【００６９】
弁開度制御部５１１は、各風量調整部４０の弁開度がステップＳ４３で算出した弁開度となるように、風量調整部４０を制御する（ステップＳ４５）。
【００７０】
一方、ファン制御部５１２は、弁開度制御部５１１が算出した各風量調整部４０の弁開度のうち、最も高い弁開度を選択する（ステップＳ４７）。ファン制御部５１２は、最も高い弁開度を目標開度とするファン回転数を算出する（ステップＳ４９）。ファン制御部５１２は、算出した回転数でファンが回転するように、ファンを制御する（ステップＳ５１）。
【００７１】
弁開度制御部５１１及びファン制御部５１２は、上述のステップＳ４１〜ステップＳ５１の処理を繰り返す。
＜変形例３＞
【００７２】
変形例２では、各グループに対してそれぞれ風量調整部４０が設けられていたが、変形例３は、１つ以上のグループに対して風量調整部４０を設けないものである。図２２は、変形例３に係るサーバ装置の構成の一例を示した図である。図２２では、グループＧ１に対する風量調整部４０が取り除かれている。なお、本実施形態では、グループＧ１に対して風量調整部４０を設けない構成としたが、風量調整部４０を設けないグループの数は１つに限定されるものではない。また、グループＧ１以外のグループに対する風量調整部４０を取り除いてもよい。
【００７３】
図２２に示す構成において、負荷調整部５１３は、あるグループの処理負荷が、他のグループよりも高くなるように、各グループに処理を分散させる。この場合、他のグループよりも処理負荷が高いグループに含まれるサーバ内の温度が最も高くなる。その結果、他のグループよりも処理負荷が高いグループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度が、他のグループに対し設けられた風量調整部４０の弁開度よりも高くなる。そこで、変形例３では、他のグループよりも処理負荷が高いグループに対する風量調整部４０を取り除き、常に、弁開度が１００％となるようにしている。例えば、負荷調整部５１３は、グループＧ１の処理負荷を、グループＧ２及びＧ３の負荷よりも大きくなるように調整する。この場合、グループＧ１に対しては、風量調整部４０を設けない。なお、本構成は、変形例１にも適用可能である。例えば、変形例１では、グループＧ１に含まれるサーバ２０−１〜２０−３に対して設けられた風量調整部４０−１〜４０−３を取り除くことができる。
【００７４】
次に、変形例１〜３に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力について説明する。比較例１、比較例２及び変形例１〜３の実施形態に係るサーバ装置の冷却に要する消費電力をシミュレーションによって求めた。シミュレーションの際に用いたサーバ及びサーバラックの数学的モデルは、それぞれ図１１及び図１２である。
【００７５】
まず、シミュレーションに用いた条件Ａ〜Ｃについて、図２３（Ａ）を用いて説明する。なお、各条件において、サーバ装置１００の平均負荷は３０％とした。条件Ａでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３がそれぞれ３０％ずつ負荷を分担するよう調整した。
【００７６】
条件Ｂでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が６０％、Ｇ２が３０％、Ｇ３が０％の負荷を分担するよう調整した。
【００７７】
条件Ｃでは、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が９０％、Ｇ２及びＧ３が０％の負荷を分担するように調整した。
【００７８】
シミュレーションの結果を、図２３（Ｂ）に示す。いずれの場合でも変形例１に係るサーバ装置の消費電力が、比較例２に係るサーバ装置（図８：弁開度の制御とファンの回転数制御とを独立して実施するサーバ装置）の消費電力よりも低くなっている。また、各グループが分担する負荷比の違いにより、図１３に示した第１の実施形態の消費電力と比較して、更に消費電力が削減される場合がある。
【００７９】
以上の説明からも明らかなように、変形例１によれば、各サーバに対して風量調整部４０が設けられている場合に、負荷調整部５１３が、サーバ２０をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれるサーバ２０の負荷を調整し、弁開度制御部５１１が、同一のグループに属するサーバに対して設けられた各風量調整部４０の弁開度を同一にする。これによれば、負荷調整部５１３によって、最も冷却効率がよくなるように各グループに負荷を分散させることができるため、さらに消費電力を低減できる。
【００８０】
また、変形例２によれば、負荷調整部５１３が、サーバ２０をグループ化した各グループが分担する負荷を調整し、風量調整部４０は、グループごとにそれぞれ設けられている。これによれば、消費電力を低減するとともに、風量調整部４０の個数を削減できるため、サーバ装置１００の製造コストを低減でき、また、風量調整部４０の耐故障性を向上できる。
【００８１】
また、変形例３によれば、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部４０を設けない。これによれば、消費電力を低減するとともに、風量調整部４０の個数を変形例２よりもさらに削減できるため、サーバ装置１００の製造コストを低減でき、また、風量調整部４０の耐故障性を向上できる。
【００８２】
なお、上述した変形例１〜変形例３において、負荷調整部５１３は、いずれかのグループの処理負荷が０％となるように、各グループが分担する処理負荷を調整し、処理負荷が０％となったグループに含まれるサーバ２０の電源を切断してもよい。これにより、負荷が０％となったサーバを冷却する必要がなくなるため、さらに消費電力を削減できる。なお、本構成は、第１の実施形態にも適用することが可能である。
【００８３】
ここで、負荷調整部５１３によって、処理負荷が０％となったグループに含まれるサーバ２０の電源を切断した場合の、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果について説明する。図２４は、負荷が０％になったサーバの電源を遮断した場合における、サーバ装置の冷却に要する消費電力のシミュレーション結果である。
【００８４】
図２４（Ａ）では、グループＧ１が６０％、Ｇ２が３０％、Ｇ３が０％の負荷を分担するよう調整し、かつ、負荷が０％になったグループＧ３に含まれるサーバの電源を遮断する場合を、条件Ｅとした。また、負荷調整部５１３によって、グループＧ１が９０％、Ｇ２及びＧ３が０％の負荷を分担するように調整し、負荷が０％となったグループＧ２及びＧ３に含まれるサーバの電源を遮断する場合を、条件Ｆとした。
【００８５】
図２４（Ｂ）から明らかなように、図２３（Ｂ）に示した条件Ｂにおける消費電力を、条件Ｅにおける消費電力と比較すると、条件Ｂよりも条件Ｅの方が、消費電力が低くなっている。また、図２３（Ｂ）に示した条件Ｃにおける消費電力を、条件Ｆにおける消費電力と比較すると、条件Ｃよりも条件Ｆの方が、消費電力が低くなっている。以上の説明から明らかなように、負荷調整部５１３が、負荷が０％となったグループに含まれるサーバの電源を遮断することによって、電源が遮断されたサーバ２０を冷却する必要がなくなる。これにより、さらにサーバ装置１００の冷却に要する消費電力を削減できる。
【００８６】
以上、本件の好ましい実施形態について詳述したが、本件は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８７】
例えば、第１の実施形態及び変形例１〜３において、図２５に示すように、弁開度及びファン回転数の算出において、不感帯を設けるようにしてもよい。これにより、シャッタ４０２が絶えず移動することを抑制することで、シャッタ４０２の移動に要する消費電力の削減や、磨耗による風量調整部４０の破損等を防止できる。また、弁開度制御部５１１は、弁開度が同一の状態が、所定の時間継続する場合には、シャッタ４０２を駆動する駆動機構４０３の電源を切るようにしてもよい。これにより、さらに、サーバ装置１００の冷却に要する消費電力を低減できる。
【００８８】
また、上記実施形態では、制御装置５０は、サーバラック１０に備え付けられていたが、図２６（Ａ）に示すように、サーバ装置１００とネットワークを経由して接続されていてもよい。この場合、制御装置５０は、ネットワーク９０を介してサーバ装置１００に制御信号を送信し、風量調整部４０の弁開度及びファン３０の回転数を制御する。また、制御装置５０は、複数のサーバ装置１００を制御することも可能である。また、サーバ装置１００と制御装置５０がケーブル等により直接接続されていてもよい（図２６（Ｂ））。
【００８９】
なお、上記の制御機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、制御装置５０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記制御機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【００９０】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００９１】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００９２】
（付記１）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体と、少なくとも１つのファンと、前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部と、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を備えるサーバ装置。
（付記２）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている付記１に記載のサーバ装置。
（付記３）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける付記１に記載のサーバ装置。
（付記４）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする付記１に記載のサーバ装置。
（付記５）
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する付記２から４のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記６）
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する付記１から５のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記７）
前記弁開度制御部は、各電子装置の消費電力、前記ファンによる空気の導入又は排気の強さを表す煙突圧力、及び前記筐体外の温度を表す外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いて前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する付記１から６のいずれかに記載のサーバ装置。
（付記８）
筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部とを制御する制御装置であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、備える制御装置。
（付記９）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている付記８に記載の制御装置。
（付記１０）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける付記８に記載の制御装置。
（付記１１）
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする付記８に記載の制御装置。
（付記１２）
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する付記９から１１のいずれかに記載の制御装置。
（付記１３）
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する付記８から１２のいずれかに記載の制御装置。
（付記１４）
前記弁開度制御部は、各電子装置の消費電力、前記ファンによる空気の導入又は排気の強さを表す煙突圧力、及び前記筐体外の温度を表す外気温に基づき、所定の条件式、及び、数学モデルの少なくとも一方を用いて前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記複数の風量調整部の各弁開度を制御する付記８から１３のいずれかに記載の制御装置。
（付記１５）
複数の電子装置を格納するサーバラックであって、少なくとも１つのファンと、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御部と、前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、を備えるサーバラック。
（付記１６）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、をコンピュータに実行させる冷却制御プログラム。
（付記１７）
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する複数の風量調整部の各弁開度を制御する弁開度制御ステップと、前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、を備える冷却制御方法。
【符号の説明】
【００９３】
１０…サーバラック
２０、２０−１〜２０−９…サーバ
３０…ファン
４０、４０−１〜４０−９…風量調整部
５０…制御装置
１００…サーバ装置
５１１…弁開度制御部
５１２…ファン制御部
５１３…負荷調整部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子装置と、
前記複数の電子装置を格納する筐体と、
少なくとも１つのファンと、
前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部と、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、
を備えるサーバ装置。
【請求項２】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、
前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する請求項２から４のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する請求項１から５のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項７】
筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部とを制御する制御装置であって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、
備える制御装置。
【請求項８】
複数の電子装置を格納するサーバラックであって、
少なくとも１つのファンと、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、
を備えるサーバラック。
【請求項９】
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、
をコンピュータに実行させる冷却制御プログラム。
【請求項１０】
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、
を備える冷却制御方法。
【請求項１】
複数の電子装置と、
前記複数の電子装置を格納する筐体と、
少なくとも１つのファンと、
前記少なくとも１つのファンが回転することにより発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部と、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、
を備えるサーバ装置。
【請求項２】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記風量調整部は、前記グループごとにそれぞれ設けられている請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記グループのうち、他のグループよりも負荷が高く設定された１以上のグループに対しては、前記風量調整部を設けず、他のグループに対してはそれぞれ前記風量調整部を設ける請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記複数の電子装置をグループ化した各グループが分担する負荷、及び各グループに含まれる電子装置の負荷を調整する負荷調整部を備え、
前記風量調整部は、前記複数の電子装置に対してそれぞれ設けられ、
前記弁開度制御部は、同一のグループに属する電子装置に対して設けられた各風量調整部の弁開度を同一にする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記負荷調整部は、１以上のグループの負荷が０となるように各グループが分担する負荷を調整するとともに、負荷が０となったグループに含まれる電子装置の電源を遮断する請求項２から４のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記弁開度制御部は、前記風量調整部の弁開度において、同一の値が所定の時間以上継続する場合に、前記風量調整部の弁を駆動する駆動機構の電源を遮断する請求項１から５のいずれか１項に記載のサーバ装置。
【請求項７】
筐体に格納された複数の電子装置内に冷却風を発生させる少なくとも１つのファンと、前記冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部とを制御する制御装置であって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、
備える制御装置。
【請求項８】
複数の電子装置を格納するサーバラックであって、
少なくとも１つのファンと、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御部と、
前記弁開度制御部が制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御部と、を有する制御装置と、
を備えるサーバラック。
【請求項９】
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置を冷却するための冷却制御プログラムであって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転によって発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、
をコンピュータに実行させる冷却制御プログラム。
【請求項１０】
複数の電子装置と、前記複数の電子装置を格納する筐体とを備えるサーバ装置の冷却制御方法であって、
前記複数の電子装置内の温度が、予め定めた目標温度となるように、前記筐体に備えられた少なくとも１つのファンの回転により発生し、前記複数の電子装置を通過する冷却風の風量を弁の開閉により調整する風量調整部の弁開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記弁開度制御ステップで制御する弁開度よりも高い弁開度において、前記電子装置内の温度を前記目標温度にするための冷却風の風量を達成するファンの回転数で、前記少なくとも１つのファンを動作させるファン制御ステップと、
を備える冷却制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−２１２７２０（Ｐ２０１２−２１２７２０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６４５３（Ｐ２０１１−７６４５３）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（５０９３３３８３０）フジツウ テクノロジー ソリューションズ インテレクチュアル プロパティ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（５０９３３３８３０）フジツウ テクノロジー ソリューションズ インテレクチュアル プロパティ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (6)
【Ｆターム（参考）】
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