通信線検査方法、通信装置
【課題】金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることによる通信不良を、確実に検出する。
【解決手段】本発明に係る通信線検査方法では、通信信号の振幅電圧および周波数の組み合わせを複数用いて、通信線をテストする。また、通信信号を正常に送受信することのできる振幅電圧および周波数の組み合わせ範囲を、そのテスト結果に基づき特定する。
【解決手段】本発明に係る通信線検査方法では、通信信号の振幅電圧および周波数の組み合わせを複数用いて、通信線をテストする。また、通信信号を正常に送受信することのできる振幅電圧および周波数の組み合わせ範囲を、そのテスト結果に基づき特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置を接続する通信線を検査する方法、および通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＱＰＩ（ＱｕｉｃｋＰａｔｈ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）やＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）ＥｘｐｒｅｓｓなどのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）間を通信する通信インターフェースが高速化している。
【０００３】
これにより、配線のインピーダンスに対するプリント基板の製造ばらつきの影響が大きくなってきている。このばらつきの影響により、配線のインピーダンスが変化し、信号波形が乱れてしまうという課題がある。また、通信インターフェースの配線長のばらつきの影響により、信号が受信されるタイミングがずれる可能性がある。さらには、通信信号の周波数が高いほど表皮効果に起因する抵抗損や基板材料の誘電正接に起因する誘電損が大きくなるため、振幅電圧の減衰が大きくなる。このため、通信信号の周波数が高いほど、信号を正しく受信することが難しくなる。
【０００４】
上記のような課題を解決するため、出荷検査時に、通信インターフェースの振幅電圧と信号の送信タイミングを変化させて、送信したデータを正しく受信できるかを確認する必要がある。この確認を実施するための技術の１例として、下記非特許文献1で紹介されているＡＳＳＥＴ Ｉｎｔｅｒｔｅｃｈ社製の通信インターフェース検査用ソフトウェア（製品名：Ｓｃａｎｗｏｒｋｓ）がある。
【０００５】
また、通信インターフェースの動作確認をするため、出荷検査時に、通信インターフェース上で使用される可能性のある周波数でデータを送受信することができるか否か検査する必要がある。この検査方法の１例として、下記非特許文献２で紹介されているＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ ＧＥＮ２のリンク・トレーニングがある。リンク・トレーニングでは、非特許文献２の仕様で規定されている周波数である２．５ＧＴ／ｓ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）と５．０ＧＴ／ｓでリンクすることができるか否かをテストする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＡＳＳＥＴ Ｉｎｔｅｒｔｅｃｈ社、Ｆａｃｔ Ｓｈｅｅｔ ｏｎ ｔｈｅ ＩＢＩＳＴ ＱＰＩ Ｔｏｏｌｋｉｔ ｆｏｒ Ｓｃａｎｗｏｒｋｓ，ＵＲＬ：「http://www.aSSet-intertech.com/pdfS/QPI_Validation_ToolSet.pdf」，平成２２年８月３０日検索
【非特許文献２】ＰＣＩ ＥＸＰＲＥＳＳ ＢＡＳＥ ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＶ ２．０ Ｐ．１８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
情報処理装置は、埃などのゴミが少ないデータセンタのサーバールーム内だけではなく、家庭やオフィスといった周辺に埃や金属屑などのゴミの多い環境にも設置される。情報処理装置は、筐体内部の冷却のために用意された冷却ファンを使用して、外部の空気を筐体内部に取り込む。この時、ゴミが空気と一緒に筐体内部に入り、通信インターフェースの伝送路の一部と接触すると、浮遊容量や浮遊インダクタを生成して通信を阻害することがある。
【０００８】
図１１は、金属屑や埃などのゴミ１１０４が通信線１１０１に付着したときに与える影響を、浮遊容量１１０２と浮遊インダクタ１１０３の等価回路で示したものである。通信線１１０１にゴミ１１０４が付着すると、浮遊容量１１０２や浮遊インダクタ１１０３形成され、通信線１１０１のインピーダンスが変化する。これにより、通信波形が歪む可能性がある。
【０００９】
図１２は、図１１の等価回路における通信線１１０１のインピーダンス対周波数特性の１例を示したものである。図１２から分かるように、図１１の等価回路は特定の周波数でインピーダンスが大きく増加する。この周波数は共振周波数と呼ばれる。
【００１０】
通信インターフェース上の信号の周波数が図１１の等価回路の共振周波数に近い周波数である場合、信号波形の振幅電圧が低下するため、送信した信号が正しく受信できなくなってしまう可能性がある。
【００１１】
また、冷却ファンの風や情報処理装置の振動などの影響によりゴミ１１０４の位置がずれ、通信線１１０１との間の接触状態が変わる場合がある。このとき、ゴミ１１０４の位置に応じて通信線１１０１の共振周波数が変化する。これにより、ゴミ１１０４が移動する前の時点では通信インターフェース上で使用される周波数が図１１の等価回路の共振周波数に近い周波数でなくとも、ゴミ１１０４の位置が変わることにより、共振周波数が通信インターフェース上で使用される周波数に近くなり、通信が阻害される可能性がある。
【００１２】
上記非特許文献１で紹介されているＳｃａｎｗｏｒｋｓでは、検査対象は通信インターフェース上で規定されている周波数のみである。Ｓｃａｎｗｏｒｋｓでは、通信インターフェースの振幅電圧と送信のタイミングを同時に変化させ、送信したデータが正しく受信できることを検査する。しかし、規定された周波数のみ検査するため、共振周波数が規定周波数から大きくずれている場合、通信線にゴミが付着していることが検出できない可能性がある。例えば、通信線にゴミが付着していても、ゴミの位置によっては通信線の共振周波数が規定周波数から大きくずれているため、Ｓｃａｎｗｏｒｋｓによる検査を実施する時点ではゴミを検出できない場合がある。しかし上述のように、機器を運用している途中でゴミの位置がずれ、検査時に検出できなかった通信障害が発生する可能性がある。
【００１３】
上記非特許文献２で紹介されているＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓのリンク・トレーニングでは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ仕様で規定されている２．５ＧＴ／ｓと５．０ＧＴ／ｓの２つの周波数でデータ送受信が正しく行われることを確認する。すなわちリンク・トレーニングでは、振幅電圧を一定として２種類の周波数しか検査しないため、共振周波数が規定周波数に近くても、振幅電圧の減衰が小さい場合、送信したデータを正しく受信できてしまうことがある。そのため、リンク・トレーニングを行っても、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることを確実には検出できない可能性がある。
【００１４】
すなわち、従来の通信線検査方法では、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることによる通信不良を、確実に検出することが困難であった。
【００１５】
本願発明者は、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることによる通信不良が、通信インターフェースの仕様によって規定されている振幅電圧および周波数とは異なる振幅電圧および周波数においても発生すること、さらにはその通信不良が、機器の運用中に規定の振幅電圧および周波数においても発生し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る通信線検査方法では、通信信号の振幅電圧および周波数の組み合わせを複数用いて、通信線をテストする。また、通信信号を正常に送受信することのできる振幅電圧および周波数の組み合わせ範囲を、そのテスト結果に基づき特定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る通信線検査方法によれば、通信インターフェースが規定する振幅電圧および周波数によらず、複数の振幅電圧および周波数の組み合わせについて通信線をテストする。これにより、潜在的に通信不良を引き起こす可能性のある振幅電圧および周波数の組み合わせを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るブレード型サーバシステムの内部構成を示す図である。
【図２】サーバブレード１００とスイッチモジュール３００それぞれの詳細構成を示す図である。
【図３】ループバック回路３１２の構成例を示す図である。ループバック回路３１２はスイッチング素子３１２１および３１２２を備える。
【図４】メモリ１２４が格納する、通信テスト時に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを保持するテーブルである。
【図５】ＬＳＩ１２０が通信線４０１の通信テストを実施する処理フローを示す図である。
【図６】図４で説明した振幅電圧および周波数の組み合わせテーブルを用いて実施形態１で説明した通信テストを実施した結果を示す図である。
【図７】メモリ１２４が保持する通信テストの結果をテーブル形式で示した図である。
【図８】図７に示すテスト結果のうちテスト結果が「ＯＫ」であるもののみを抽出したテーブルを示す図である。
【図９】１次テストの結果が「ＯＫ」であった振幅電圧と周波数の組み合わせに対して２次テストを実施した結果の例を示す図である。
【図１０】図９に例示する２次テストの結果をテーブル形式で示した図である。
【図１１】金属屑や埃などのゴミ１１０４が通信線１１０１に付着したときに与える影響を、浮遊容量１１０２と浮遊インダクタ１１０３の等価回路で示したものである。
【図１２】図１１の等価回路における通信線１１０１のインピーダンス対周波数特性の１例を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係るブレード型サーバシステムの内部構成を示す図である。図１に示すブレード型サーバシステムは、１以上のサーバブレード１００（ここでは３つのサーバブレード１００ａ、１００ｂおよび１００ｃを例示した）、中継基板２００、１以上のスイッチモジュール３００（ここでは３つのスイッチモジュール３００ａ、３００ｂおよび３００ｃを例示した）を備える。
【００２０】
各サーバブレード１００と各スイッチモジュールはそれぞれ同様の構成を備えるので、以下これらを総称するときは、その構成要素ともにアルファベット添字を省略する。
【００２１】
サーバブレード１００は、サーバ計算機としての機能を有するサーバ装置であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１０、ＬＳＩ１２０を備える。ＣＰＵ１１０は、サーバブレード１００の全体動作を制御する。ＬＳＩ１２０は、他のサーバブレード１００と通信する通信装置としての役割を有する。
【００２２】
スイッチモジュール３００は、各サーバブレードを接続する信号中継装置としての機能を有する装置であり、ＬＳＩ３１０を備える。ＬＳＩ３１０は、サーバブレード１００間で通信信号を中継する通信装置としての役割を有する。
【００２３】
通信線４０１〜４０９は、サーバブレード１００とスイッチモジュール３００をメッシュ状に接続する。中継基板２００は、各通信線を配置するための回路基板である。各通信線４０１〜４０９の仕様は、ブレード型サーバシステム内で必要となる通信速度などに応じて適宜設計することができる。ここでは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓで用いられるような差動通信路として構成されているものと仮定する。
【００２４】
図２は、サーバブレード１００とスイッチモジュール３００それぞれの詳細構成を示す図である。ここでは記載の便宜のため、図１に示す通信線４０１に対応する機能部のみを示したが、実際には通信線の本数に対応する個数だけ同様の構成を備えることを付言しておく。
【００２５】
ＬＳＩ１２０は、コントローラ１２１、出力部１２２、入力部１２３、メモリ１２４を備える。コントローラ１２１は、ＬＳＩ１２０が送受信する通信信号の振幅電圧と周波数を制御する。出力部１２２は、通信線４０１を介して通信信号を送信する。入力部１２３は、通信線４０１を介して通信信号を受信する。メモリ１２４は、後述する通信テストを実施する際に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを記述したテーブル、およびテスト結果を保持する。
【００２６】
ＬＳＩ３１０は、入力部３１１、ループバック回路３１２、出力部３１３を備える。入力部３１１は、通信線４０１を介して通信信号を受信する。ループバック回路３１２は、入力部３１１が受信した通信信号を受け取り、そのまま出力部３１３に出力する。出力部３１３は、通信線４０１を介して通信信号を送信する。
【００２７】
ループバック回路３１２を用いることにより、ＬＳＩ１２０が送信した通信信号をそのまま応答としてＬＳＩ１２０に戻すことができる。ＬＳＩ１２０は、所定のテストデータを記述した通信信号をスイッチモジュール３１０に対して送信し、同じテストデータを記述した通信信号を受信する。通信線４０１上で信号劣化がなければ、送信したテストデータと同じテストデータを受信するはずであるため、両テストデータが一致するか否かによって通信線４０１の通信品質をテストすることができる。
【００２８】
なお、ループバック回路３１２はＬＳＩ１２０が通信テストを実施するとき以外は必要ないため、ＬＳＩ３１０はループバック回路３１２の機能をＯＮ／ＯＦＦすることができるものとする。
【００２９】
図３は、ループバック回路３１２の構成例を示す図である。ループバック回路３１２はスイッチング素子３１２１および３１２２を備える。各スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴを用いて構成されたスイッチング素子であり、ＯＮ／ＯＦＦすることにより入力部３１１と出力部３１３の間の接続をＯＮ／ＯＦＦすることができる。通信テストを実施するときのみ各スイッチング素子をＯＮすることにより、必要なときのみループバック回路３１２の機能をＯＮすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態１ではループバック回路３１２を用いて送信信号をそのままＬＳＩ１２０へ戻すようにしているが、その他の手法を用いて同様の機能を実現してもよい。すなわち、通信信号が受信側で劣化していないことをＬＳＩ１２０が確認できれば、その他の手法を用いることもできる。
【００３１】
図４は、メモリ１２４が格納する、通信テスト時に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを保持するテーブルである。通信線４０１〜４０９にゴミが付着すると、その接触状態に応じて浮遊容量と浮遊インダクタンスが変化して通信線の共振周波数が変化し、信号劣化特性がこれに併せて変化する。
【００３２】
そこで本実施形態１では、通信線４０１〜４０９上で用いられる通信規格が採用している振幅電圧と周波数の組み合わせ以外の振幅電圧と周波数を用いて、より広範な範囲で通信テストを実施することとした。
【００３３】
図５は、ＬＳＩ１２０が通信線４０１の通信テストを実施する処理フローを示す図である。他のＬＳＩおよび他の通信線についても、同様の手順を用いることができる。以下、図５の各ステップについて説明する。
（図５：ステップＳ５００）
ＣＰＵ１１０は、例えばサーバブレード１００のオペレータなどからの指示に基づき、通信線４０１の通信テストを実施するようにＬＳＩ１２０へ指示する。ＬＳＩ１２０がその指示を受け取ると、本処理フローが開始される。
（図５：ステップＳ５０１）
コントローラ１２１は、ＣＰＵ１１０からステップＳ５００の指示を受け取り、ループバック回路３１２をＯＮにするようにスイッチモジュール３００へ指示する。ＬＳＩ３１０はその指示を受け取り、ループバック回路３１２のスイッチング素子３１２１および３１２２をＯＮにする。
（図５：ステップＳ５０１：補足）
本ステップにおいて、コントローラ１２１からＬＳＩ３１０に対する指示は、通信線４０１を介して送信してもよいし、その他の適当な制御インターフェースなどを介して送信してもよい。
【００３４】
（図５：ステップＳ５０２〜Ｓ５０３）
コントローラ１２１は、図４で説明したテーブルをメモリ１２４から読み出し、通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを取得する（Ｓ５０２）。コントローラ１２１は、以下のステップＳ５０４〜Ｓ５０７の処理を、テーブルから取得した全ての振幅電圧および周波数の組み合わせについて実施する（Ｓ５０３）。
（図５：ステップＳ５０４）
コントローラ１２１は、テーブルが記述している振幅電圧および周波数の組み合わせを上から順番に取得し、その振幅電圧および周波数を用いて通信信号を送信するように、出力部１２２へ指示する。
（図５：ステップＳ５０５）
コントローラ１２１は、出力部１２２に対して、所定のテストデータを送信するように指示する。出力部１２２は、ステップＳ５０４で指示を受けた振幅電圧および周波数を用いて、テストデータを記述した通信信号をスイッチモジュール３００へ送信する。
（図５：ステップＳ５０５：補足）
本ステップで用いるテストデータは、あらかじめコントローラ１２１またはメモリ１２４に保持させておいてもよいし、本ステップを実施する時点で例えばランダム数字列などを用いてコントローラ１２１が生成してもよい。
【００３５】
（図５：ステップＳ５０６）
入力部１２３は、ステップＳ５０５で出力部１２２が送信した通信信号がループバック回路３１２を介して戻ってくると、これを受信する。コントローラ１２１は、ステップＳ５０５で送信したテストデータと、本ステップで受信した通信信号が記述しているテストデータとが一致しているか否かを判定する。一致していれば通信線４０１は通信不良を起こしていないと判断し、一致していなければ通信線４０１に通信不良が生じていると判断する。
（図５：ステップＳ５０７）
コントローラ１２１は、ステップＳ５０６の判定結果を、現在用いている振幅電圧および周波数に対するテスト結果として、メモリ１２４に格納する。
（図５：ステップＳ５０３〜Ｓ５０７：補足）
コントローラ１２１は、ステップＳ５０３〜Ｓ５０７を実施する各回において、振幅電圧と周波数の組み合わせ毎に１度のみテストデータを送信してもよいし、同一の振幅電圧と周波数の組み合わせについて複数回テストデータを送信してもよい。後者の場合、１度でもテストデータが一致しなかった場合は、その振幅電圧と周波数の組み合わせについては通信不良が発生したと判定する。
【００３６】
（図５：ステップＳ５０８）
コントローラ１２１は、ループバック回路３１２をＯＦＦにするようにスイッチモジュール３００へ指示する。ＬＳＩ３１０はその指示を受け取り、ループバック回路３１２のスイッチング素子３１２１および３１２２をＯＦＦにする。指示の経路についてはステップＳ５０１と同様である。
（図５：ステップＳ５０９）
コントローラ１２１は、以上の通信テストの結果をＣＰＵ１１０へ報告する。ＣＰＵ１１０は、その結果を例えばサーバブレード１００のオペレータなどに通知する。またＣＰＵ１１０は、必要に応じて、通信不良が生じた通信線については、以後の通信において使用禁止とするようにコントローラ１２１へ指示するようにしてもよい。
【００３７】
以上、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて、通信テストを実施する手順を説明した。本手法を用いることにより、通信規格で定められている範囲では検出できないゴミ等も検出することができる。いずれの範囲でゴミ等が見つからなければテスト合格とするかについては、例えば通信規格上定められている範囲の前後を含む所定範囲でテスト合格であればよいとするなど、要求されている通信品質に応じて適当な基準を定めればよい。
【００３８】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１によれば、ＬＳＩ１２０は、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて、通信線４０１〜４０９の通信テストを実施する。これにより、通信規格に準じた振幅電圧と周波数を用いて通信している時点では発見しにくい隠れた通信不良であっても、効率的に検出することができる。
【００３９】
すなわち、図１１〜図１２を用いて先述したように、通信線に付着しているゴミの位置によっては、共振周波数が重なっていない場合、通信規格に準じた振幅電圧と周波数を用いて通信している限りは通信品質の劣化を検出できない可能性がある。本実施形態１によれば、通信規格に準じた振幅電圧と周波数の範囲を超えて通信テストを実施するので、非特許文献１〜２に記載されているように通信規格に準じた範囲で通信テストを実施している限りにおいては検出することが難しい通信不良であっても、検出することができる。
【００４０】
＜実施の形態２＞
実施形態１では、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて通信テストを実施することを説明した。一方、極端に高い周波数や極端に低い振幅電圧を用いて通信テストを実施すると、通信線にゴミが付着しているか否かによらず通信不良が生じ易いといえる。そのため、実製品の出荷検査を実施する際には、どの範囲で正常に通信ができれば検査合格とすべきかについての基準があることが望ましい。
【００４１】
そこで本発明の実施形態２では、実施形態１で説明した検査手法を評価用の通信線等に対して実施し、その製品が正常に通信できる振幅電圧および周波数の範囲をあらかじめ確定することにより、出荷検査のための基準を作成する。各装置の構成や検査手順は実施形態１と同様であるため、以下では本実施形態２に固有の事項を中心に説明する。
【００４２】
図６は、図４で説明した振幅電圧および周波数の組み合わせテーブルを用いて実施形態１で説明した通信テストを実施した結果を示す図である。ここでは、７つの振幅電圧値と６つの周波数値を組み合わせた４２通りの組み合わせについて通信テストを実施した例を示した。
【００４３】
図６の○は、ステップＳ５０４〜Ｓ５０７を同一の振幅電圧および周波数の組み合わせに対して複数回実施し、送信したテストデータと受信したテストデータが毎回一致したことを示す。図６の×は、少なくともいずれかの回で送信したテストデータと受信したテストデータが一致しなかったことを示す。一般に、周波数があがるほど、また振幅電圧が低いほど、通信不良が生じ易い傾向にあることが分かる。
【００４４】
図７は、メモリ１２４が保持する通信テストの結果をテーブル形式で示した図である。図６の○に相当する組み合わせを「ＯＫ」、図６の×に相当する組み合わせを「ＮＧ」で表している。コントローラ１２１は、ステップＳ５０９において、図７に示すようなテスト結果をＣＰＵ１１０に報告する。
【００４５】
図８は、図７に示すテスト結果のうちテスト結果が「ＯＫ」であるもののみを抽出したテーブルを示す図である。実施形態１で説明した通信テストを、通信線にゴミ等が付着していないことがあらかじめ判明している評価用の装置に対して実施した場合、同様にゴミ等が付着していない装置に対して通信テストを実施すると、図８と同じ結果が得られるはずである。
【００４６】
そこで本実施形態２では、実施形態１で説明した通信テストを１次テストとして上記評価用の装置に対して実施し、得られた結果を以後の出荷検査（２次テスト）時における合格判定基準として用いることとする。例えば製造過程などで通信線にゴミが付着してしまった場合、２次テストの結果は１次テストの結果よりも劣化すると考えられる。
【００４７】
なお、１次テストの手順と２次テストの手順は、同一でよい。例えば実施形態１の図５で説明した手順を用いることができる。
【００４８】
図９は、１次テストの結果が「ＯＫ」であった振幅電圧と周波数の組み合わせに対して２次テストを実施した結果の例を示す図である。ゴミ等が付着していない装置に対して１次テストを実施した結果が「ＯＫ」であった組み合わせについては、２次テストの結果も同様に「ＯＫ」となるはずである。
【００４９】
図９に示すように、２次テストにおいていずれかの振幅電圧および周波数の組み合わせで通信不良が生じた場合、その通信不良を生じさせる原因となっているゴミ等が通信線に付着している可能性がある。そこで、その振幅電圧および周波数の組み合わせが通信仕様上は用いられない組み合わせであっても、２次テストは不合格として取り扱う。
【００５０】
これは、その振幅電圧および周波数の組み合わせが通信仕様上は用いられない組み合わせであっても、図１１〜図１２で説明したように、ゴミが移動するなどによって通信線の共振周波数が変化し、結果として通信仕様と重なる範囲で通信不良を生じさせる可能性があるからである。
【００５１】
図１０は、図９に例示する２次テストの結果をテーブル形式で示した図である。図９の○に相当する組み合わせを「ＯＫ」、図９の×に相当する組み合わせを「ＮＧ」で表している。コントローラ１２１は、２次テストのステップＳ５０９において、図１０に示すようなテスト結果をＣＰＵ１１０に報告する。
【００５２】
以上では、製品出荷検査として２次テストを実施する例を説明したが、同様の２次テストを製品出荷後に実施することもできる。例えば、ユーザが通信テストを実施するように製品へ指示したとき、または製品起動時などにおいて、２次テストと同様の通信テストを実施し、その結果をユーザへ報告するようにしてもよい。テスト結果がＮＧであった場合は、ユーザは製品筐体内を清掃する、メーカサポートに問い合わせるなどして早期に不具合を解消するよう図ることができる。また、テスト結果がＮＧとなったときの詳細データを用いて、ＣＰＵ１１０が不具合原因を解析することもできる。
【００５３】
＜実施の形態２：まとめ＞
以上のように、本実施形態２では、評価用の装置を用いて１次テストを実施することにより、ゴミ等が付着していない場合に正常通信することのできる振幅電圧と周波数の範囲を特定し、これを以後の通信テストのための基準として用いる。これにより、客観的な基準で製品出荷検査を実施することができるので、効率よくテストを進めることができる。
【００５４】
また、本実施形態２で説明した２次テストを、製品出荷後も実施できるように各装置を構成しておくことにより、製品出荷後に通信線にゴミが付着した場合でも、これを効果的に検出することができる。これにより、ユーザ環境が原因となって生じる通信不良を早期に発見することができる。
【００５５】
＜実施の形態３＞
通信線にゴミが付着すると、浮遊容量や浮遊インダクタによって形成される共振周波数に近い周波数で通信するとき、振幅電圧は大きく減衰する。よって、実施形態２で説明した１次テストを合格した後に通信線にゴミが付着した場合、２次テストにおいて不合格となりやすいのは、いずれの周波数を用いる場合においても、最も低い振幅電圧を用いる組み合わせとなる。また、ゴミの影響による振幅電圧の減衰が小さいと、ゴミによって減衰した振幅電圧が十分に高く、送信データを正しく受信できてしまう場合がある。この場合はゴミの付着を確実に検出することができない。
【００５６】
そこで実施形態２の２次テストにおいて、１次テストを合格した周波数と振幅電圧の組み合わせの中で、各周波数において、最も低い振幅電圧を用いる組み合わせを優先的にテストするようにしてもよい。これにより、ゴミをより確実に発見できるのみならず、実際にゴミが通信線に付着している場合にはこれを早い段階で検出できるので、通信テストの効率を高めることができる。
【００５７】
＜実施の形態４＞
以上の実施形態１〜３で説明した通信テストにおいて、テスト効果をより高めるため、以下のような手法を用いることもできる。
（テスト効果を高める手法その１）
通信テストを実施する振幅電圧と周波数の組み合わせは、図１１〜図１２で説明したようなゴミの移動による通信不良を検出する観点から、通信規格で定められている範囲よりも広い範囲の組み合わせを用いることが望ましい。また、検出精度を高めるためには、できる限り広い組み合わせ範囲で通信テストを実施することが望ましい。
（テスト効果を高める手法その２）
通信線を差動伝送路として構成している場合、対になっている通信線のうちいずれかが断線すると、通信信号の振幅電圧は正常時の半分になる。この断線障害を確実に検出するため、通信テストを実施する振幅電圧の組み合わせ間の電圧間隔を、正常時における振幅電圧の半分よりも小さく設定してもよい。これにより、断線が生じるといずれかの組み合わせにおいて通信不良が必ず生じるので、差動伝送路の断線障害を確実に検出することができる。
【００５８】
（テスト効果を高める手法その３）
通信テストを実施する周波数範囲を広く取ったとしても、例えば１．０ＧＴ／ｓから１０．０ＧＴ／ｓまでの範囲において、１Ｔ／ｓずつ通信テストを実施するのは現実的でない。通信テストを実施する周波数の間隔を妥当な値に設定する必要がある。そこで、ＨＩＧＨ信号やＬＯＷ信号が連続することを想定して、通信規格上保障する最大周波数をその通信規格上連続することのできる最大ビット数で除算したものを、通信テストを実施する周波数の間隔として設定してもよい。
（テスト効果を高める手法その３：補足）
例えば、１００ＭＨｚの通信信号において、通信規格上は同じ値のビットが最大で４つ連続する可能性があると仮定する。もし全てのビットが４つ連続した場合、信号波形は外観上２５ＭＨｚであるように見える。本手法を用いると、より実際の信号波形に近い周波数帯で通信テストを実施できる点で、望ましいといえる。また、通信テストを実施する周波数間の間隔として用いる観点で妥当であるといえる。すなわち、通信テストとしての意義を確保しつつテスト回数を削減できるので、有利である。
【００５９】
＜実施の形態５＞
以上の実施形態１〜４では、ブレード型サーバシステム内で用いられる差動伝送路をテストする例を説明したが、その他の通信線についてもゴミ等が付着することによって信号が劣化する点については同様であるため、実施形態１〜４と同様の手法を用いて検査することができる。
【００６０】
例えば、コンピュータが備えるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルのコネクタ部分には、比較的ゴミが付着し易く、これにより通信不良を引き起こす可能性がある。このような通信不良を検査する際にも、本発明に係る手法は有効である。
【００６１】
また、本発明に係る手法を用いて検査する対象は、差動伝送路に限られない。ゴミが付着することにより通信不良が生じるのは、他のタイプの通信線においても同様である。これらの通信線についても、振幅電圧と周波数の組み合わせを複数用いてテストすることにより、ゴミの付着を検出することができる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施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。
【００６３】
また、上記各構成、機能、処理部などは、それらの全部または一部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアとして実現することもできるし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することもできる。各機能を実現するプログラム、テーブルなどの情報は、メモリやハードディスクなどの記憶装置、ＩＣカード、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００：サーバブレード、１１０：ＣＰＵ、１２０：ＬＳＩ、１２１：コントローラ、１２２：出力部、１２３：入力部、１２４：メモリ、２００：中継基板、３００：スイッチモジュール、３１０：ＬＳＩ、３１１：入力部、３１２：ループバック回路、３１２１および３１２２：スイッチング素子、３１３：出力部、４０１〜４０９：通信線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置を接続する通信線を検査する方法、および通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＱＰＩ（ＱｕｉｃｋＰａｔｈ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）やＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）ＥｘｐｒｅｓｓなどのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）間を通信する通信インターフェースが高速化している。
【０００３】
これにより、配線のインピーダンスに対するプリント基板の製造ばらつきの影響が大きくなってきている。このばらつきの影響により、配線のインピーダンスが変化し、信号波形が乱れてしまうという課題がある。また、通信インターフェースの配線長のばらつきの影響により、信号が受信されるタイミングがずれる可能性がある。さらには、通信信号の周波数が高いほど表皮効果に起因する抵抗損や基板材料の誘電正接に起因する誘電損が大きくなるため、振幅電圧の減衰が大きくなる。このため、通信信号の周波数が高いほど、信号を正しく受信することが難しくなる。
【０００４】
上記のような課題を解決するため、出荷検査時に、通信インターフェースの振幅電圧と信号の送信タイミングを変化させて、送信したデータを正しく受信できるかを確認する必要がある。この確認を実施するための技術の１例として、下記非特許文献1で紹介されているＡＳＳＥＴ Ｉｎｔｅｒｔｅｃｈ社製の通信インターフェース検査用ソフトウェア（製品名：Ｓｃａｎｗｏｒｋｓ）がある。
【０００５】
また、通信インターフェースの動作確認をするため、出荷検査時に、通信インターフェース上で使用される可能性のある周波数でデータを送受信することができるか否か検査する必要がある。この検査方法の１例として、下記非特許文献２で紹介されているＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ ＧＥＮ２のリンク・トレーニングがある。リンク・トレーニングでは、非特許文献２の仕様で規定されている周波数である２．５ＧＴ／ｓ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）と５．０ＧＴ／ｓでリンクすることができるか否かをテストする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＡＳＳＥＴ Ｉｎｔｅｒｔｅｃｈ社、Ｆａｃｔ Ｓｈｅｅｔ ｏｎ ｔｈｅ ＩＢＩＳＴ ＱＰＩ Ｔｏｏｌｋｉｔ ｆｏｒ Ｓｃａｎｗｏｒｋｓ，ＵＲＬ：「http://www.aSSet-intertech.com/pdfS/QPI_Validation_ToolSet.pdf」，平成２２年８月３０日検索
【非特許文献２】ＰＣＩ ＥＸＰＲＥＳＳ ＢＡＳＥ ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＶ ２．０ Ｐ．１８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
情報処理装置は、埃などのゴミが少ないデータセンタのサーバールーム内だけではなく、家庭やオフィスといった周辺に埃や金属屑などのゴミの多い環境にも設置される。情報処理装置は、筐体内部の冷却のために用意された冷却ファンを使用して、外部の空気を筐体内部に取り込む。この時、ゴミが空気と一緒に筐体内部に入り、通信インターフェースの伝送路の一部と接触すると、浮遊容量や浮遊インダクタを生成して通信を阻害することがある。
【０００８】
図１１は、金属屑や埃などのゴミ１１０４が通信線１１０１に付着したときに与える影響を、浮遊容量１１０２と浮遊インダクタ１１０３の等価回路で示したものである。通信線１１０１にゴミ１１０４が付着すると、浮遊容量１１０２や浮遊インダクタ１１０３形成され、通信線１１０１のインピーダンスが変化する。これにより、通信波形が歪む可能性がある。
【０００９】
図１２は、図１１の等価回路における通信線１１０１のインピーダンス対周波数特性の１例を示したものである。図１２から分かるように、図１１の等価回路は特定の周波数でインピーダンスが大きく増加する。この周波数は共振周波数と呼ばれる。
【００１０】
通信インターフェース上の信号の周波数が図１１の等価回路の共振周波数に近い周波数である場合、信号波形の振幅電圧が低下するため、送信した信号が正しく受信できなくなってしまう可能性がある。
【００１１】
また、冷却ファンの風や情報処理装置の振動などの影響によりゴミ１１０４の位置がずれ、通信線１１０１との間の接触状態が変わる場合がある。このとき、ゴミ１１０４の位置に応じて通信線１１０１の共振周波数が変化する。これにより、ゴミ１１０４が移動する前の時点では通信インターフェース上で使用される周波数が図１１の等価回路の共振周波数に近い周波数でなくとも、ゴミ１１０４の位置が変わることにより、共振周波数が通信インターフェース上で使用される周波数に近くなり、通信が阻害される可能性がある。
【００１２】
上記非特許文献１で紹介されているＳｃａｎｗｏｒｋｓでは、検査対象は通信インターフェース上で規定されている周波数のみである。Ｓｃａｎｗｏｒｋｓでは、通信インターフェースの振幅電圧と送信のタイミングを同時に変化させ、送信したデータが正しく受信できることを検査する。しかし、規定された周波数のみ検査するため、共振周波数が規定周波数から大きくずれている場合、通信線にゴミが付着していることが検出できない可能性がある。例えば、通信線にゴミが付着していても、ゴミの位置によっては通信線の共振周波数が規定周波数から大きくずれているため、Ｓｃａｎｗｏｒｋｓによる検査を実施する時点ではゴミを検出できない場合がある。しかし上述のように、機器を運用している途中でゴミの位置がずれ、検査時に検出できなかった通信障害が発生する可能性がある。
【００１３】
上記非特許文献２で紹介されているＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓのリンク・トレーニングでは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ仕様で規定されている２．５ＧＴ／ｓと５．０ＧＴ／ｓの２つの周波数でデータ送受信が正しく行われることを確認する。すなわちリンク・トレーニングでは、振幅電圧を一定として２種類の周波数しか検査しないため、共振周波数が規定周波数に近くても、振幅電圧の減衰が小さい場合、送信したデータを正しく受信できてしまうことがある。そのため、リンク・トレーニングを行っても、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることを確実には検出できない可能性がある。
【００１４】
すなわち、従来の通信線検査方法では、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることによる通信不良を、確実に検出することが困難であった。
【００１５】
本願発明者は、金属屑や埃などのゴミが通信線に付着していることによる通信不良が、通信インターフェースの仕様によって規定されている振幅電圧および周波数とは異なる振幅電圧および周波数においても発生すること、さらにはその通信不良が、機器の運用中に規定の振幅電圧および周波数においても発生し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る通信線検査方法では、通信信号の振幅電圧および周波数の組み合わせを複数用いて、通信線をテストする。また、通信信号を正常に送受信することのできる振幅電圧および周波数の組み合わせ範囲を、そのテスト結果に基づき特定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る通信線検査方法によれば、通信インターフェースが規定する振幅電圧および周波数によらず、複数の振幅電圧および周波数の組み合わせについて通信線をテストする。これにより、潜在的に通信不良を引き起こす可能性のある振幅電圧および周波数の組み合わせを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るブレード型サーバシステムの内部構成を示す図である。
【図２】サーバブレード１００とスイッチモジュール３００それぞれの詳細構成を示す図である。
【図３】ループバック回路３１２の構成例を示す図である。ループバック回路３１２はスイッチング素子３１２１および３１２２を備える。
【図４】メモリ１２４が格納する、通信テスト時に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを保持するテーブルである。
【図５】ＬＳＩ１２０が通信線４０１の通信テストを実施する処理フローを示す図である。
【図６】図４で説明した振幅電圧および周波数の組み合わせテーブルを用いて実施形態１で説明した通信テストを実施した結果を示す図である。
【図７】メモリ１２４が保持する通信テストの結果をテーブル形式で示した図である。
【図８】図７に示すテスト結果のうちテスト結果が「ＯＫ」であるもののみを抽出したテーブルを示す図である。
【図９】１次テストの結果が「ＯＫ」であった振幅電圧と周波数の組み合わせに対して２次テストを実施した結果の例を示す図である。
【図１０】図９に例示する２次テストの結果をテーブル形式で示した図である。
【図１１】金属屑や埃などのゴミ１１０４が通信線１１０１に付着したときに与える影響を、浮遊容量１１０２と浮遊インダクタ１１０３の等価回路で示したものである。
【図１２】図１１の等価回路における通信線１１０１のインピーダンス対周波数特性の１例を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係るブレード型サーバシステムの内部構成を示す図である。図１に示すブレード型サーバシステムは、１以上のサーバブレード１００（ここでは３つのサーバブレード１００ａ、１００ｂおよび１００ｃを例示した）、中継基板２００、１以上のスイッチモジュール３００（ここでは３つのスイッチモジュール３００ａ、３００ｂおよび３００ｃを例示した）を備える。
【００２０】
各サーバブレード１００と各スイッチモジュールはそれぞれ同様の構成を備えるので、以下これらを総称するときは、その構成要素ともにアルファベット添字を省略する。
【００２１】
サーバブレード１００は、サーバ計算機としての機能を有するサーバ装置であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１０、ＬＳＩ１２０を備える。ＣＰＵ１１０は、サーバブレード１００の全体動作を制御する。ＬＳＩ１２０は、他のサーバブレード１００と通信する通信装置としての役割を有する。
【００２２】
スイッチモジュール３００は、各サーバブレードを接続する信号中継装置としての機能を有する装置であり、ＬＳＩ３１０を備える。ＬＳＩ３１０は、サーバブレード１００間で通信信号を中継する通信装置としての役割を有する。
【００２３】
通信線４０１〜４０９は、サーバブレード１００とスイッチモジュール３００をメッシュ状に接続する。中継基板２００は、各通信線を配置するための回路基板である。各通信線４０１〜４０９の仕様は、ブレード型サーバシステム内で必要となる通信速度などに応じて適宜設計することができる。ここでは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓで用いられるような差動通信路として構成されているものと仮定する。
【００２４】
図２は、サーバブレード１００とスイッチモジュール３００それぞれの詳細構成を示す図である。ここでは記載の便宜のため、図１に示す通信線４０１に対応する機能部のみを示したが、実際には通信線の本数に対応する個数だけ同様の構成を備えることを付言しておく。
【００２５】
ＬＳＩ１２０は、コントローラ１２１、出力部１２２、入力部１２３、メモリ１２４を備える。コントローラ１２１は、ＬＳＩ１２０が送受信する通信信号の振幅電圧と周波数を制御する。出力部１２２は、通信線４０１を介して通信信号を送信する。入力部１２３は、通信線４０１を介して通信信号を受信する。メモリ１２４は、後述する通信テストを実施する際に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを記述したテーブル、およびテスト結果を保持する。
【００２６】
ＬＳＩ３１０は、入力部３１１、ループバック回路３１２、出力部３１３を備える。入力部３１１は、通信線４０１を介して通信信号を受信する。ループバック回路３１２は、入力部３１１が受信した通信信号を受け取り、そのまま出力部３１３に出力する。出力部３１３は、通信線４０１を介して通信信号を送信する。
【００２７】
ループバック回路３１２を用いることにより、ＬＳＩ１２０が送信した通信信号をそのまま応答としてＬＳＩ１２０に戻すことができる。ＬＳＩ１２０は、所定のテストデータを記述した通信信号をスイッチモジュール３１０に対して送信し、同じテストデータを記述した通信信号を受信する。通信線４０１上で信号劣化がなければ、送信したテストデータと同じテストデータを受信するはずであるため、両テストデータが一致するか否かによって通信線４０１の通信品質をテストすることができる。
【００２８】
なお、ループバック回路３１２はＬＳＩ１２０が通信テストを実施するとき以外は必要ないため、ＬＳＩ３１０はループバック回路３１２の機能をＯＮ／ＯＦＦすることができるものとする。
【００２９】
図３は、ループバック回路３１２の構成例を示す図である。ループバック回路３１２はスイッチング素子３１２１および３１２２を備える。各スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴを用いて構成されたスイッチング素子であり、ＯＮ／ＯＦＦすることにより入力部３１１と出力部３１３の間の接続をＯＮ／ＯＦＦすることができる。通信テストを実施するときのみ各スイッチング素子をＯＮすることにより、必要なときのみループバック回路３１２の機能をＯＮすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態１ではループバック回路３１２を用いて送信信号をそのままＬＳＩ１２０へ戻すようにしているが、その他の手法を用いて同様の機能を実現してもよい。すなわち、通信信号が受信側で劣化していないことをＬＳＩ１２０が確認できれば、その他の手法を用いることもできる。
【００３１】
図４は、メモリ１２４が格納する、通信テスト時に用いる通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを保持するテーブルである。通信線４０１〜４０９にゴミが付着すると、その接触状態に応じて浮遊容量と浮遊インダクタンスが変化して通信線の共振周波数が変化し、信号劣化特性がこれに併せて変化する。
【００３２】
そこで本実施形態１では、通信線４０１〜４０９上で用いられる通信規格が採用している振幅電圧と周波数の組み合わせ以外の振幅電圧と周波数を用いて、より広範な範囲で通信テストを実施することとした。
【００３３】
図５は、ＬＳＩ１２０が通信線４０１の通信テストを実施する処理フローを示す図である。他のＬＳＩおよび他の通信線についても、同様の手順を用いることができる。以下、図５の各ステップについて説明する。
（図５：ステップＳ５００）
ＣＰＵ１１０は、例えばサーバブレード１００のオペレータなどからの指示に基づき、通信線４０１の通信テストを実施するようにＬＳＩ１２０へ指示する。ＬＳＩ１２０がその指示を受け取ると、本処理フローが開始される。
（図５：ステップＳ５０１）
コントローラ１２１は、ＣＰＵ１１０からステップＳ５００の指示を受け取り、ループバック回路３１２をＯＮにするようにスイッチモジュール３００へ指示する。ＬＳＩ３１０はその指示を受け取り、ループバック回路３１２のスイッチング素子３１２１および３１２２をＯＮにする。
（図５：ステップＳ５０１：補足）
本ステップにおいて、コントローラ１２１からＬＳＩ３１０に対する指示は、通信線４０１を介して送信してもよいし、その他の適当な制御インターフェースなどを介して送信してもよい。
【００３４】
（図５：ステップＳ５０２〜Ｓ５０３）
コントローラ１２１は、図４で説明したテーブルをメモリ１２４から読み出し、通信信号の振幅電圧と周波数の組み合わせを取得する（Ｓ５０２）。コントローラ１２１は、以下のステップＳ５０４〜Ｓ５０７の処理を、テーブルから取得した全ての振幅電圧および周波数の組み合わせについて実施する（Ｓ５０３）。
（図５：ステップＳ５０４）
コントローラ１２１は、テーブルが記述している振幅電圧および周波数の組み合わせを上から順番に取得し、その振幅電圧および周波数を用いて通信信号を送信するように、出力部１２２へ指示する。
（図５：ステップＳ５０５）
コントローラ１２１は、出力部１２２に対して、所定のテストデータを送信するように指示する。出力部１２２は、ステップＳ５０４で指示を受けた振幅電圧および周波数を用いて、テストデータを記述した通信信号をスイッチモジュール３００へ送信する。
（図５：ステップＳ５０５：補足）
本ステップで用いるテストデータは、あらかじめコントローラ１２１またはメモリ１２４に保持させておいてもよいし、本ステップを実施する時点で例えばランダム数字列などを用いてコントローラ１２１が生成してもよい。
【００３５】
（図５：ステップＳ５０６）
入力部１２３は、ステップＳ５０５で出力部１２２が送信した通信信号がループバック回路３１２を介して戻ってくると、これを受信する。コントローラ１２１は、ステップＳ５０５で送信したテストデータと、本ステップで受信した通信信号が記述しているテストデータとが一致しているか否かを判定する。一致していれば通信線４０１は通信不良を起こしていないと判断し、一致していなければ通信線４０１に通信不良が生じていると判断する。
（図５：ステップＳ５０７）
コントローラ１２１は、ステップＳ５０６の判定結果を、現在用いている振幅電圧および周波数に対するテスト結果として、メモリ１２４に格納する。
（図５：ステップＳ５０３〜Ｓ５０７：補足）
コントローラ１２１は、ステップＳ５０３〜Ｓ５０７を実施する各回において、振幅電圧と周波数の組み合わせ毎に１度のみテストデータを送信してもよいし、同一の振幅電圧と周波数の組み合わせについて複数回テストデータを送信してもよい。後者の場合、１度でもテストデータが一致しなかった場合は、その振幅電圧と周波数の組み合わせについては通信不良が発生したと判定する。
【００３６】
（図５：ステップＳ５０８）
コントローラ１２１は、ループバック回路３１２をＯＦＦにするようにスイッチモジュール３００へ指示する。ＬＳＩ３１０はその指示を受け取り、ループバック回路３１２のスイッチング素子３１２１および３１２２をＯＦＦにする。指示の経路についてはステップＳ５０１と同様である。
（図５：ステップＳ５０９）
コントローラ１２１は、以上の通信テストの結果をＣＰＵ１１０へ報告する。ＣＰＵ１１０は、その結果を例えばサーバブレード１００のオペレータなどに通知する。またＣＰＵ１１０は、必要に応じて、通信不良が生じた通信線については、以後の通信において使用禁止とするようにコントローラ１２１へ指示するようにしてもよい。
【００３７】
以上、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて、通信テストを実施する手順を説明した。本手法を用いることにより、通信規格で定められている範囲では検出できないゴミ等も検出することができる。いずれの範囲でゴミ等が見つからなければテスト合格とするかについては、例えば通信規格上定められている範囲の前後を含む所定範囲でテスト合格であればよいとするなど、要求されている通信品質に応じて適当な基準を定めればよい。
【００３８】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１によれば、ＬＳＩ１２０は、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて、通信線４０１〜４０９の通信テストを実施する。これにより、通信規格に準じた振幅電圧と周波数を用いて通信している時点では発見しにくい隠れた通信不良であっても、効率的に検出することができる。
【００３９】
すなわち、図１１〜図１２を用いて先述したように、通信線に付着しているゴミの位置によっては、共振周波数が重なっていない場合、通信規格に準じた振幅電圧と周波数を用いて通信している限りは通信品質の劣化を検出できない可能性がある。本実施形態１によれば、通信規格に準じた振幅電圧と周波数の範囲を超えて通信テストを実施するので、非特許文献１〜２に記載されているように通信規格に準じた範囲で通信テストを実施している限りにおいては検出することが難しい通信不良であっても、検出することができる。
【００４０】
＜実施の形態２＞
実施形態１では、通信信号の振幅電圧と周波数の複数の組み合わせを用いて通信テストを実施することを説明した。一方、極端に高い周波数や極端に低い振幅電圧を用いて通信テストを実施すると、通信線にゴミが付着しているか否かによらず通信不良が生じ易いといえる。そのため、実製品の出荷検査を実施する際には、どの範囲で正常に通信ができれば検査合格とすべきかについての基準があることが望ましい。
【００４１】
そこで本発明の実施形態２では、実施形態１で説明した検査手法を評価用の通信線等に対して実施し、その製品が正常に通信できる振幅電圧および周波数の範囲をあらかじめ確定することにより、出荷検査のための基準を作成する。各装置の構成や検査手順は実施形態１と同様であるため、以下では本実施形態２に固有の事項を中心に説明する。
【００４２】
図６は、図４で説明した振幅電圧および周波数の組み合わせテーブルを用いて実施形態１で説明した通信テストを実施した結果を示す図である。ここでは、７つの振幅電圧値と６つの周波数値を組み合わせた４２通りの組み合わせについて通信テストを実施した例を示した。
【００４３】
図６の○は、ステップＳ５０４〜Ｓ５０７を同一の振幅電圧および周波数の組み合わせに対して複数回実施し、送信したテストデータと受信したテストデータが毎回一致したことを示す。図６の×は、少なくともいずれかの回で送信したテストデータと受信したテストデータが一致しなかったことを示す。一般に、周波数があがるほど、また振幅電圧が低いほど、通信不良が生じ易い傾向にあることが分かる。
【００４４】
図７は、メモリ１２４が保持する通信テストの結果をテーブル形式で示した図である。図６の○に相当する組み合わせを「ＯＫ」、図６の×に相当する組み合わせを「ＮＧ」で表している。コントローラ１２１は、ステップＳ５０９において、図７に示すようなテスト結果をＣＰＵ１１０に報告する。
【００４５】
図８は、図７に示すテスト結果のうちテスト結果が「ＯＫ」であるもののみを抽出したテーブルを示す図である。実施形態１で説明した通信テストを、通信線にゴミ等が付着していないことがあらかじめ判明している評価用の装置に対して実施した場合、同様にゴミ等が付着していない装置に対して通信テストを実施すると、図８と同じ結果が得られるはずである。
【００４６】
そこで本実施形態２では、実施形態１で説明した通信テストを１次テストとして上記評価用の装置に対して実施し、得られた結果を以後の出荷検査（２次テスト）時における合格判定基準として用いることとする。例えば製造過程などで通信線にゴミが付着してしまった場合、２次テストの結果は１次テストの結果よりも劣化すると考えられる。
【００４７】
なお、１次テストの手順と２次テストの手順は、同一でよい。例えば実施形態１の図５で説明した手順を用いることができる。
【００４８】
図９は、１次テストの結果が「ＯＫ」であった振幅電圧と周波数の組み合わせに対して２次テストを実施した結果の例を示す図である。ゴミ等が付着していない装置に対して１次テストを実施した結果が「ＯＫ」であった組み合わせについては、２次テストの結果も同様に「ＯＫ」となるはずである。
【００４９】
図９に示すように、２次テストにおいていずれかの振幅電圧および周波数の組み合わせで通信不良が生じた場合、その通信不良を生じさせる原因となっているゴミ等が通信線に付着している可能性がある。そこで、その振幅電圧および周波数の組み合わせが通信仕様上は用いられない組み合わせであっても、２次テストは不合格として取り扱う。
【００５０】
これは、その振幅電圧および周波数の組み合わせが通信仕様上は用いられない組み合わせであっても、図１１〜図１２で説明したように、ゴミが移動するなどによって通信線の共振周波数が変化し、結果として通信仕様と重なる範囲で通信不良を生じさせる可能性があるからである。
【００５１】
図１０は、図９に例示する２次テストの結果をテーブル形式で示した図である。図９の○に相当する組み合わせを「ＯＫ」、図９の×に相当する組み合わせを「ＮＧ」で表している。コントローラ１２１は、２次テストのステップＳ５０９において、図１０に示すようなテスト結果をＣＰＵ１１０に報告する。
【００５２】
以上では、製品出荷検査として２次テストを実施する例を説明したが、同様の２次テストを製品出荷後に実施することもできる。例えば、ユーザが通信テストを実施するように製品へ指示したとき、または製品起動時などにおいて、２次テストと同様の通信テストを実施し、その結果をユーザへ報告するようにしてもよい。テスト結果がＮＧであった場合は、ユーザは製品筐体内を清掃する、メーカサポートに問い合わせるなどして早期に不具合を解消するよう図ることができる。また、テスト結果がＮＧとなったときの詳細データを用いて、ＣＰＵ１１０が不具合原因を解析することもできる。
【００５３】
＜実施の形態２：まとめ＞
以上のように、本実施形態２では、評価用の装置を用いて１次テストを実施することにより、ゴミ等が付着していない場合に正常通信することのできる振幅電圧と周波数の範囲を特定し、これを以後の通信テストのための基準として用いる。これにより、客観的な基準で製品出荷検査を実施することができるので、効率よくテストを進めることができる。
【００５４】
また、本実施形態２で説明した２次テストを、製品出荷後も実施できるように各装置を構成しておくことにより、製品出荷後に通信線にゴミが付着した場合でも、これを効果的に検出することができる。これにより、ユーザ環境が原因となって生じる通信不良を早期に発見することができる。
【００５５】
＜実施の形態３＞
通信線にゴミが付着すると、浮遊容量や浮遊インダクタによって形成される共振周波数に近い周波数で通信するとき、振幅電圧は大きく減衰する。よって、実施形態２で説明した１次テストを合格した後に通信線にゴミが付着した場合、２次テストにおいて不合格となりやすいのは、いずれの周波数を用いる場合においても、最も低い振幅電圧を用いる組み合わせとなる。また、ゴミの影響による振幅電圧の減衰が小さいと、ゴミによって減衰した振幅電圧が十分に高く、送信データを正しく受信できてしまう場合がある。この場合はゴミの付着を確実に検出することができない。
【００５６】
そこで実施形態２の２次テストにおいて、１次テストを合格した周波数と振幅電圧の組み合わせの中で、各周波数において、最も低い振幅電圧を用いる組み合わせを優先的にテストするようにしてもよい。これにより、ゴミをより確実に発見できるのみならず、実際にゴミが通信線に付着している場合にはこれを早い段階で検出できるので、通信テストの効率を高めることができる。
【００５７】
＜実施の形態４＞
以上の実施形態１〜３で説明した通信テストにおいて、テスト効果をより高めるため、以下のような手法を用いることもできる。
（テスト効果を高める手法その１）
通信テストを実施する振幅電圧と周波数の組み合わせは、図１１〜図１２で説明したようなゴミの移動による通信不良を検出する観点から、通信規格で定められている範囲よりも広い範囲の組み合わせを用いることが望ましい。また、検出精度を高めるためには、できる限り広い組み合わせ範囲で通信テストを実施することが望ましい。
（テスト効果を高める手法その２）
通信線を差動伝送路として構成している場合、対になっている通信線のうちいずれかが断線すると、通信信号の振幅電圧は正常時の半分になる。この断線障害を確実に検出するため、通信テストを実施する振幅電圧の組み合わせ間の電圧間隔を、正常時における振幅電圧の半分よりも小さく設定してもよい。これにより、断線が生じるといずれかの組み合わせにおいて通信不良が必ず生じるので、差動伝送路の断線障害を確実に検出することができる。
【００５８】
（テスト効果を高める手法その３）
通信テストを実施する周波数範囲を広く取ったとしても、例えば１．０ＧＴ／ｓから１０．０ＧＴ／ｓまでの範囲において、１Ｔ／ｓずつ通信テストを実施するのは現実的でない。通信テストを実施する周波数の間隔を妥当な値に設定する必要がある。そこで、ＨＩＧＨ信号やＬＯＷ信号が連続することを想定して、通信規格上保障する最大周波数をその通信規格上連続することのできる最大ビット数で除算したものを、通信テストを実施する周波数の間隔として設定してもよい。
（テスト効果を高める手法その３：補足）
例えば、１００ＭＨｚの通信信号において、通信規格上は同じ値のビットが最大で４つ連続する可能性があると仮定する。もし全てのビットが４つ連続した場合、信号波形は外観上２５ＭＨｚであるように見える。本手法を用いると、より実際の信号波形に近い周波数帯で通信テストを実施できる点で、望ましいといえる。また、通信テストを実施する周波数間の間隔として用いる観点で妥当であるといえる。すなわち、通信テストとしての意義を確保しつつテスト回数を削減できるので、有利である。
【００５９】
＜実施の形態５＞
以上の実施形態１〜４では、ブレード型サーバシステム内で用いられる差動伝送路をテストする例を説明したが、その他の通信線についてもゴミ等が付着することによって信号が劣化する点については同様であるため、実施形態１〜４と同様の手法を用いて検査することができる。
【００６０】
例えば、コンピュータが備えるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルのコネクタ部分には、比較的ゴミが付着し易く、これにより通信不良を引き起こす可能性がある。このような通信不良を検査する際にも、本発明に係る手法は有効である。
【００６１】
また、本発明に係る手法を用いて検査する対象は、差動伝送路に限られない。ゴミが付着することにより通信不良が生じるのは、他のタイプの通信線においても同様である。これらの通信線についても、振幅電圧と周波数の組み合わせを複数用いてテストすることにより、ゴミの付着を検出することができる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施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。
【００６３】
また、上記各構成、機能、処理部などは、それらの全部または一部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアとして実現することもできるし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することもできる。各機能を実現するプログラム、テーブルなどの情報は、メモリやハードディスクなどの記憶装置、ＩＣカード、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００：サーバブレード、１１０：ＣＰＵ、１２０：ＬＳＩ、１２１：コントローラ、１２２：出力部、１２３：入力部、１２４：メモリ、２００：中継基板、３００：スイッチモジュール、３１０：ＬＳＩ、３１１：入力部、３１２：ループバック回路、３１２１および３１２２：スイッチング素子、３１３：出力部、４０１〜４０９：通信線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信装置と第２通信装置を接続する通信線を検査する方法であって、
前記第１通信装置から前記第２通信装置へ、テストデータを記述した第１テストデータ信号を送信する第１テストデータ送信ステップと、
前記第２通信装置が前記第１テストデータ信号を受信し、受信した前記第１テストデータ信号を応答として用いた第２テストデータ信号を前記第１通信装置へ送信する第２テストデータ送信ステップと、
前記第１通信装置が前記第２テストデータ信号を受信し、前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致するか否かによって前記通信線の通信品質を判定する判定ステップと、
周波数と振幅電圧の組み合わせが異なる複数の前記第１テストデータ信号を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する繰り返しステップと、
前記繰り返しステップの結果に基づき、前記判定ステップにおいて前記テストデータの内容が一致する前記周波数および前記振幅電圧の範囲を特定する範囲特定ステップと、
を有することを特徴とする通信線検査方法。
【請求項２】
品質評価用の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、前記判定ステップ、前記繰り返しステップ、および前記範囲特定ステップを実行する１次テストステップと、
品質評価用の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて特定した前記周波数および前記振幅電圧の範囲内において、出荷検査対象または出荷後の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、前記判定ステップ、前記繰り返しステップ、および前記範囲特定ステップを実行する２次テストステップと、
を有することを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項３】
前記２次テストステップ内で実行する前記繰り返しステップにおいて、前記周波数と組み合わせて用いる最も低い前記振幅電圧を優先的に用いて前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項２記載の通信線検査方法。
【請求項４】
前記判定ステップでは、
前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致していない場合は、
当該判定ステップを実行する際に用いた前記周波数と前記振幅電圧を用いて信号送信することができる通信品質を前記通信線が有していないと判定し、その旨の通知を出力するか、または前記通信線を使用不可とする
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項５】
前記２次テストステップでは、
前記周波数および前記振幅電圧の範囲内において前記テストデータの内容が一致しない場合、出荷検査対象の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を出荷不可と判定する
ことを特徴とする請求項２記載の通信線検査方法。
【請求項６】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる通信仕様によって規定されている周波数範囲よりも広い範囲の周波数について、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項７】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる前記振幅電圧の２分の１よりも小さい電圧間隔で、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項８】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる通信仕様によって規定されている最大周波数を、前記通信仕様で規定されている連続可能な最大ビット数で除算した周波数間隔で、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項９】
テストデータを記述した第１テストデータ信号を、通信線を介して宛先装置へ送信する送信部と、
前記宛先装置から、前記宛先装置が受信した前記第１テストデータ信号を応答として用いた第２テストデータ信号を受信する受信部と、
前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致するか否かによって前記通信線の通信品質を判定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
周波数と振幅電圧の組み合わせが異なる複数の前記第１テストデータ信号を用いて、前記送信部、前記受信部、および前記判定を繰り返し実行し、
前記繰り返しの結果に基づき、前記判定において前記テストデータの内容が一致する前記周波数および前記振幅電圧の範囲を特定する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項１】
第１通信装置と第２通信装置を接続する通信線を検査する方法であって、
前記第１通信装置から前記第２通信装置へ、テストデータを記述した第１テストデータ信号を送信する第１テストデータ送信ステップと、
前記第２通信装置が前記第１テストデータ信号を受信し、受信した前記第１テストデータ信号を応答として用いた第２テストデータ信号を前記第１通信装置へ送信する第２テストデータ送信ステップと、
前記第１通信装置が前記第２テストデータ信号を受信し、前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致するか否かによって前記通信線の通信品質を判定する判定ステップと、
周波数と振幅電圧の組み合わせが異なる複数の前記第１テストデータ信号を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する繰り返しステップと、
前記繰り返しステップの結果に基づき、前記判定ステップにおいて前記テストデータの内容が一致する前記周波数および前記振幅電圧の範囲を特定する範囲特定ステップと、
を有することを特徴とする通信線検査方法。
【請求項２】
品質評価用の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、前記判定ステップ、前記繰り返しステップ、および前記範囲特定ステップを実行する１次テストステップと、
品質評価用の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて特定した前記周波数および前記振幅電圧の範囲内において、出荷検査対象または出荷後の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を用いて、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、前記判定ステップ、前記繰り返しステップ、および前記範囲特定ステップを実行する２次テストステップと、
を有することを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項３】
前記２次テストステップ内で実行する前記繰り返しステップにおいて、前記周波数と組み合わせて用いる最も低い前記振幅電圧を優先的に用いて前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項２記載の通信線検査方法。
【請求項４】
前記判定ステップでは、
前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致していない場合は、
当該判定ステップを実行する際に用いた前記周波数と前記振幅電圧を用いて信号送信することができる通信品質を前記通信線が有していないと判定し、その旨の通知を出力するか、または前記通信線を使用不可とする
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項５】
前記２次テストステップでは、
前記周波数および前記振幅電圧の範囲内において前記テストデータの内容が一致しない場合、出荷検査対象の前記第１通信装置、前記第２通信装置、および前記通信線を出荷不可と判定する
ことを特徴とする請求項２記載の通信線検査方法。
【請求項６】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる通信仕様によって規定されている周波数範囲よりも広い範囲の周波数について、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項７】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる前記振幅電圧の２分の１よりも小さい電圧間隔で、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項８】
前記繰り返しステップでは、
前記第１通信装置と前記第２通信装置が用いる通信仕様によって規定されている最大周波数を、前記通信仕様で規定されている連続可能な最大ビット数で除算した周波数間隔で、前記第１テストデータ送信ステップ、前記第２テストデータ送信ステップ、および前記判定ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１記載の通信線検査方法。
【請求項９】
テストデータを記述した第１テストデータ信号を、通信線を介して宛先装置へ送信する送信部と、
前記宛先装置から、前記宛先装置が受信した前記第１テストデータ信号を応答として用いた第２テストデータ信号を受信する受信部と、
前記第１テストデータが記述しているテストデータの内容と、前記第２テストデータが記述しているテストデータの内容とが一致するか否かによって前記通信線の通信品質を判定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
周波数と振幅電圧の組み合わせが異なる複数の前記第１テストデータ信号を用いて、前記送信部、前記受信部、および前記判定を繰り返し実行し、
前記繰り返しの結果に基づき、前記判定において前記テストデータの内容が一致する前記周波数および前記振幅電圧の範囲を特定する
ことを特徴とする通信装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１１２７６４（Ｐ２０１２−１１２７６４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１１９３（Ｐ２０１０−２６１１９３）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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