電源ユニット制御システム、制御方法
【課題】プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御すること。
【解決手段】各ブレードエンクロージャは、複数の電源ユニットと、自ブレードエンクロージャの電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、電源ユニットを制御する制御装置とを備え、制御装置は、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【解決手段】各ブレードエンクロージャは、複数の電源ユニットと、自ブレードエンクロージャの電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、電源ユニットを制御する制御装置とを備え、制御装置は、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ユニット制御システム、制御方法に関する。特に本発明は、プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システム、並びに電源ユニットを制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、プラットフォームの構成の一例を示す。この例のプラットフォームは、複数のブレードエンクロージャ２１０〜２１２を備える。ブレードエンクロージャ２１０は、ＥＭ（Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｒ）２２０、複数の電源ユニット２３０〜２３２、ブレード２６０〜２６２を有する。各モジュール（ＥＭ２２０、電源ユニット２３０〜２３２、ブレード２６０〜２６２）は、ブレードエンクロージャ２１０に取り付け、また取り外し可能である。ブレードエンクロージャ２１１および２１２についても、それぞれ同様にＥＭ２２１および２２２、電源ユニット２４０〜２４２および２５０〜２５２、ブレード２７０〜２７２および２８０〜２８２を有する。各モジュールは同様に取り付け、または取り外し可能である。電源ユニット２３０〜２３２、２４０〜２４２および２５０〜２５２の９つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレード２６０〜２６２、２７０〜２７２、２８０〜２８２の９のモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ＥＭ２２０〜２２２の３つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。
【０００３】
この場合プラットフォームのブレードエンクロージャ２１０〜２１２はそれぞれ独立であって、電力を他に供給するための経路を有さず、プラットフォームで電力の全体制御を行うための経路および方式を有さない。プラットフォームで電力の全体制御を行わず、かつ、電源ユニットをＮ＋１冗長で運用する場合を考える。それぞれのブレードエンクロージャについて、必要な電源ユニット数は以下で求められる。
【０００４】
必要な電源ユニット数（ブレードエンクロージャ当たり）＝［ブレードエンクロージャ内の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ＋１
【０００５】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム全体）＝必要な電源ユニット数（ブレードエンクロージャ当たり）の総和
【０００６】
例えば、ブレードエンクロージャ内の消費電力は、それぞれブレードエンクロージャ２１０：１５０Ｗ、ブレードエンクロージャ２１１：１６０Ｗ、ブレードエンクロージャ２１２：１７０Ｗであったとする。また、１つの電源ユニットの最大供給電力は１００Ｗであったとする。Ｎ＋１冗長で運用する場合、上式より、ブレードエンクロージャ当たり３つ、プラットフォーム全体では９つの電源ユニットが必要である。
【０００７】
特許文献１には、複数の給電ユニットを各々実装して成る複数の基本単位の基本情報処理装置を備えた集約情報処理装置に、電力を供給する給電システムが記載されている。この給電システムは、少なくとも２つの基本情報処理装置に設置した給電ユニットの各々を介して基本情報処理装置の給電経路間を電力ケーブルで接続することにより、基本情報処理装置の各々に存在する余剰電力を基本情報処理装置間で共有できるように構成されている。そして、この給電システムは、基本情報処理装置の各々に実装されている給電ユニットの電源を、基本情報処理装置の最大消費電力量に基づいてオンする。そして、この給電システムは、基本情報処理装置に存在する余剰電力の電力量の合計が、給電ユニット１つが出力する電力以下である場合に、新たな電力供給が可能な基本情報処理装置の給電ユニットの電源をオンにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４７４３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のブレードシステムは、複数の給電ユニットが同時に故障する事態を想定していない。したがって、特許文献１に記載のブレードシステムを採用する場合、システム管理者は、例えば、給電ユニットの経年劣化に伴い、複数の給電ユニットが同時に故障する事態を想定して、給電ユニットが故障してしまう前の適当な時期を見計らって給電ユニットを交換する等の対応を行うことになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システムであって、各ブレードエンクロージャは、複数の電源ユニットと、自ブレードエンクロージャの電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、電源ユニットを制御する制御装置とを備え、制御装置は、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【００１１】
本発明の第２の形態によると、電源ユニットを制御する制御方法であって、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【００１２】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、電源ユニットの稼働率が高く、信頼性の高いプラットフォームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る電源ユニット制御システムの利用環境のプラットフォーム１００の一例を示す図である。
【図２】プラットフォーム１００を運用する場合の構成の一例を示す図である。
【図３】ブレードエンクロージャの詳細な構成の一例を示す図である。
【図４】ＥＭ２０〜２２の動作フローの一例を示す図である。
【図５】プラットフォームの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、一実施形態に係る電源ユニット制御システムの利用環境のプラットフォーム１００の一例を示す。プラットフォーム１００は、複数のブレードエンクロージャ１０〜１２を備える。
【００１７】
図２は、プラットフォーム１００を運用する場合の構成の一例を示す。ブレードエンクロージャ１０は、ＥＭ２０、電源ユニット３０〜３２、ブレード６０〜６２、給電ブレード６３を有する。各モジュール（ＥＭ２０、電源ユニット３０〜３２、ブレード６０〜６２、給電ブレード６３）は、ブレードエンクロージャ１０に取り付け、また取り外し可能である。ブレードエンクロージャ１１および１２についても、それぞれ同様にＥＭ２１および２２、電源ユニット４０〜４２および５０〜５２、ブレード７０〜７２および８０〜８２、給電ブレード７３および８３を有する。各モジュールは同様に取り付け、または取り外し可能である。電源ユニット３０〜３２、４０〜４２および５０〜５２の９つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレード６０〜６２、７０〜７２、８０〜８２および給電ブレード６３、７３、８３の１２のモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ＥＭ２０〜２２の３つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレードエンクロージャ１０〜１２は、ネットワークケーブル９０で接続される。また、ブレードエンクロージャ１０〜１２は、それぞれ給電ブレード６３、７３、８３を介して、給電ケーブル９１で接続される。ここで、ＥＭ２０〜２２は、この発明における制御装置の一例であってよい。
【００１８】
図２、３を用い、ブレードエンクロージャ内の詳細な構成について説明する。ブレードエンクロージャ１０は、給電バス９２、制御ライン９３（Ｉ２Ｃ等による）およびネットワークポート９４を有する。給電ブレードは給電コネクタ９５を有する。電源ユニットから出力される電力は、給電バス９２を介して、ブレードエンクロージャ１０内の各モジュールに供給される。ブレード６０〜６２およびＥＭ２０は、給電バス９２に接続されているため、電力供給を受けることができる。給電ブレードは、給電バス９２に接続されており、また給電ブレード内部でこの接続を給電コネクタ９５に接続している。（以上のことは、ブレードエンクロージャ１０では勿論のこと、ブレードエンクロージャ１１、１２でも同様である。）給電ケーブル９２を給電コネクタ９５に接続し、かつ給電ケーブルを同様にブレードエンクロージャ１１、１２の給電ブレード７３、８３の有する各給電コネクタに接続することで、ブレードエンクロージャ１０〜１２の各給電バスが接続される。結果、あるブレードエンクロージャの電源ユニットが供給する電力を他のブレードエンクロージャに給電ブレードおよび給電ケーブルを介して供給可能な状態である。また、ＥＭ２０は、制御ライン９３を介して各モジュール（ブレード６０〜６２、給電ブレード６３、電源ユニット３０〜３１）の監視・制御が可能である。ＥＭ２０は、記憶領域９６を有し、制御ラインを介して取得した各モジュールの種類・数量・消費電力等の情報や、利用者が設定した情報を保存し、必要に応じて読み出し、書き換え、削除する機能を有する。ブレードエンクロージャ１０のネットワークポート９４にネットワークケーブルを接続し、かつ同様にブレードエンクロージャ１１、１２のネットワークポートに接続することで、
ブレードエンクロージャ１０〜１２の各ＥＭが接続される。（ネットワークケーブルは、必要に応じてネットワークハブやネットワークスイッチと複数のネットワークケーブルの組合せでよい。）結果、各ＥＭは他のブレードエンクロージャに搭載されているモジュール（例えば電源ユニット）の監視・制御が可能である。
【００１９】
図２、３を用い、本発明のプラットフォーム１００の説明を行う。最初にブレードエンクロージャの一般的な動作を説明する。ブレードエンクロージャ１０に搭載されるいくつかの電源ユニットに電源電流が入力されると、まず、ＥＭ２０の動作に必要な電力がＥＭ２０に自動的に供給される。（これは後述の電源ユニットの稼働制御の状態とは無関係に供給される待機電力である。）次に、ＥＭ２０はブレード等の構成モジュールの種類・数量・消費電力等の情報を、制御ライン９３を経由して取得してＥＭ２０内の記憶領域９６に保持し、またＥＭ２０内の記憶領域９６に各種設定値を予め保持している。これらの保持される値を参照して、当該ＥＭ２０と同一のブレードエンクロージャ内の電源ユニット３０〜３２の稼働制御の判断を行う。（例えば、ブレードエンクロージャに消費電力３０Ｗのブレードが２つ、消費電力５０Ｗのブレードが３つ搭載され、その他のブレード収納ユニット内部の消費電力が１００Ｗであったとする。その場合、ブレードエンクロージャに必要な消費電力は２０Ｗ×３＋３０Ｗ×２＋４０Ｗ＝１６０Ｗである。）動作に必要な電源ユニットを稼働させた後、ブレードが稼働される。なおまた、ＥＭは、ネットワークポート９４およびネットワークケーブルを介して他のブレードエンクロージャのＥＭに接続される。（以下、複数ＥＭでの制御の一例を記載する。この方法で制御してもよいし、他の方法でもよい。例えば、この時、自動的に最優先のＥＭが決定される。決定の方法は、ＥＭ間で通信を行い、所定の規則に基づき決定する。所定の規則は、例えば、ユーザが予め異なる優先順位番号をそれぞれのＥＭに付与していてもよいし、その他の方法でもよい。複数のブレードエンクロージャに影響する制御を行う場合、いずれのＥＭで命令が発された場合でも、ネットワークポートおよびネットワークケーブルを経由して最優先のＥＭに通知される。その後に、ネットワークポートおよびネットワークケーブルを経由して全てのＥＭに配布する。）
【００２０】
図４は、ＥＭ２０〜２２の動作フローの一例を示す。ブレードエンクロージャの一般的な動作から、ＥＭは、自ブレードエンクロージャ内のブレード等の構成モジュールの種類・数量・消費電力等の情報を有するため、自ブレードエンクロージャ内で必要な消費電力の合計を認知する（Ｓ１０１）。そして、ＥＭは、自ブレードエンクロージャ内の電源ユニットの数量および稼働状態を認知し、電源ユニットを稼働制御する。例えば、プラットフォーム１００で電力の全体制御を行う場合、かつ、電源ユニットをＮ＋１冗長（正味必要な数量Ｎに対し、冗長な１つを設ける設定）で運用する場合を考える。ＥＭは、プラットフォーム１００全体で必要な電源ユニット数を、以下の式（１）〜（３）のいずれかの式で求める（Ｓ１０２）。
【００２１】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ＋ｋ（ｋ＝２、３、・・・） ・・・（１）
【００２２】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ×ｍ 但し、ｍＮ＞Ｎ＋１ （ｍ＝２、３、・・・） ・・・（２）
【００２３】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ×ｍ＋ｋ（ｍ＝２、３、・・・、ｋ＝１、２、３、・・・） ・・・（３）
【００２４】
例えば、ブレードエンクロージャ内での消費電力の合計が、それぞれブレードエンクロージャ１０：１５０Ｗ、ブレードエンクロージャ１１：１７０Ｗ、ブレードエンクロージャ１２：１９０Ｗであったとする。また、１つの電源ユニットの最大供給電力は１００Ｗであったとする。プラットフォーム１００の合計消費電力は１５０＋１７０＋１９０＝５１０Ｗであるから、式（１）のＮ＋ｋ（ｋ＝２）冗長で運用する場合、上式よりプラットフォーム１００全体で８つの電源ユニットが必要である。ＥＭは、この結果に基づき、プラットフォーム１００で合計８つの電源ユニットを稼働させる（Ｓ１０３）。（図２は、電源ユニット３０〜３２、４０〜４２、５０、５１の８つを稼働させた状態である。どの電源ユニットを稼働させるかは、予め設定した基準に基づいて行う。例えば、電源ユニット３０、４０、５０、３１、４１、５１、３２、４２、５２の順に予め優先順位を設定しておき、その優先順位の高い電源ユニットから計算結果の数量を稼働対象に選択してもよいし、その他の方法でもよい。）
【００２５】
以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。第１の効果は、複数のブレードエンクロージャを含めて電源制御を行うことで、プラットフォーム１００全体で電力の統合制御を行うことによる効率的な電源ユニット管理が可能となることである。また、その結果として、プラットフォーム１００全体で電源をオンする電源ユニットの総数を削減することができ、省電力のシステムを構成することが可能となることである。
【００２６】
第２の効果は、既存のスロットを使用するので、追加の専用スロットやインタフェースポート等が不要で、プラットフォーム１００全体での電源ユニットの統合制御を可能とすることである。
【００２７】
先の実施例では、１つの給電ブレードにつき１つの給電ポートを有し、１つの給電ケーブルで３つの給電ポートを接続したが、１つの給電ブレードにつき２つ以上の給電ポートを有してもよい。また、いくつかのブレードエンクロージャが、２つ以上の給電ブレードを有してもよい。１つの給電ケーブルは、２つの給電ポートと接続する機能を有してもよいし、４以上の給電ポートと接続する機能を有してもよい。
【００２８】
先の実施例の形態では、３つのブレードエンクロージャであったが、２つでもよいし、４つ以上でもよい。ブレード、電源ユニットおよびＥＭの数は、それぞれ３、２および１であったが、それ以外の数であってよい。（ＥＭをブレードエンクロージャ当たり複数有する場合は、例えば、予めＥＭ用スロットに優先順位を付し、それに従い優先順位の高いＥＭをそのブレードエンクロージャの代表ＥＭとする。） また、ブレードおよび電源ユニットのスロットの数は、それぞれ４つおよび３つであったが、それ以外の数であってよい。給電バスには、ブレードおよび電源ユニットが接続されている状態を示したが、それら以外のモジュール（スイッチモジュールやＦＡＮモジュール等）が接続されていてもよい。また、給電ブレードによるブレードエンクロージャ間接続を示したが、給電バスに接続される電源ユニット、スイッチモジュール、ＦＡＮモジュール等のモジュール用スロット向けに同様の給電モジュールを作成し、これを給電ブレードの代わりに使用してもよい。（実際の運用には、使用していない、または使用する可能性の低いスロットを使用すればよい。）
【００２９】
先の実施例の形態では、給電ブレードは単に電力供給のための経路としての機能を有するものであったが、給電ブレードは給電コネクタと給電バスの接続のＯＮ／ＯＦＦ機能を有してもよいし、供給電力の向きを制御する（入力／出力）機能を有してもよい。（例えば、前者はバスドライバを、後者はバストランシーバを、その制御部とともに設け、これらをＥＭが制御ラインを経由して制御すればよい。）
【００３０】
先の実施例では、ブレードエンクロージャ当たり１つの給電ブレードを搭載し、全体で１つの給電ケーブルを使用したが、複数の給電ケーブルを使用し各給電ケーブル間を接続してもよい。また、ブレードエンクロージャ当たり複数の給電ユニットを接続し、そのそれぞれについて１つまたは複数の給電ケーブルで接続してもよい。結果、給電経路を多重化してよい。
【００３１】
また、ブレードエンクロージャ１０と１２にそれぞれ１つの給電ユニットを搭載し、ブレードエンクロージャ１１に２つの給電ユニットを搭載して、これらの給電ユニットをデイジーチェーン接続するようにしてもよい。同様に４つ以上のブレードエンクロージャを接続してもよいし、各給電ユニットを接続する電源ケーブルは複数でもよいし、給電ユニット・給電ケーブルをｍ倍（ｍは３以上の整数）用い、デイジーチェーン接続をｍ重化してもよい。
【００３２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３３】
１００ プラットフォーム
１０〜１２ ブレードエンクロージャ
２０〜２２ ＥＭ
３０〜３２ 電源ユニット
４０〜４２ 電源ユニット
５０〜５２ 電源ユニット
６０〜６２ ブレード
６３ 給電ブレード
７０〜７２ ブレード
８０〜８２ ブレード
９０ ネットワークケーブル
９１ 給電ケーブル
９２ 給電バス
９３ 制御ライン
９４ ネットワークポート
９５ 給電コネクタ
９６ 記憶領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ユニット制御システム、制御方法に関する。特に本発明は、プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システム、並びに電源ユニットを制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、プラットフォームの構成の一例を示す。この例のプラットフォームは、複数のブレードエンクロージャ２１０〜２１２を備える。ブレードエンクロージャ２１０は、ＥＭ（Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｒ）２２０、複数の電源ユニット２３０〜２３２、ブレード２６０〜２６２を有する。各モジュール（ＥＭ２２０、電源ユニット２３０〜２３２、ブレード２６０〜２６２）は、ブレードエンクロージャ２１０に取り付け、また取り外し可能である。ブレードエンクロージャ２１１および２１２についても、それぞれ同様にＥＭ２２１および２２２、電源ユニット２４０〜２４２および２５０〜２５２、ブレード２７０〜２７２および２８０〜２８２を有する。各モジュールは同様に取り付け、または取り外し可能である。電源ユニット２３０〜２３２、２４０〜２４２および２５０〜２５２の９つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレード２６０〜２６２、２７０〜２７２、２８０〜２８２の９のモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ＥＭ２２０〜２２２の３つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。
【０００３】
この場合プラットフォームのブレードエンクロージャ２１０〜２１２はそれぞれ独立であって、電力を他に供給するための経路を有さず、プラットフォームで電力の全体制御を行うための経路および方式を有さない。プラットフォームで電力の全体制御を行わず、かつ、電源ユニットをＮ＋１冗長で運用する場合を考える。それぞれのブレードエンクロージャについて、必要な電源ユニット数は以下で求められる。
【０００４】
必要な電源ユニット数（ブレードエンクロージャ当たり）＝［ブレードエンクロージャ内の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ＋１
【０００５】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム全体）＝必要な電源ユニット数（ブレードエンクロージャ当たり）の総和
【０００６】
例えば、ブレードエンクロージャ内の消費電力は、それぞれブレードエンクロージャ２１０：１５０Ｗ、ブレードエンクロージャ２１１：１６０Ｗ、ブレードエンクロージャ２１２：１７０Ｗであったとする。また、１つの電源ユニットの最大供給電力は１００Ｗであったとする。Ｎ＋１冗長で運用する場合、上式より、ブレードエンクロージャ当たり３つ、プラットフォーム全体では９つの電源ユニットが必要である。
【０００７】
特許文献１には、複数の給電ユニットを各々実装して成る複数の基本単位の基本情報処理装置を備えた集約情報処理装置に、電力を供給する給電システムが記載されている。この給電システムは、少なくとも２つの基本情報処理装置に設置した給電ユニットの各々を介して基本情報処理装置の給電経路間を電力ケーブルで接続することにより、基本情報処理装置の各々に存在する余剰電力を基本情報処理装置間で共有できるように構成されている。そして、この給電システムは、基本情報処理装置の各々に実装されている給電ユニットの電源を、基本情報処理装置の最大消費電力量に基づいてオンする。そして、この給電システムは、基本情報処理装置に存在する余剰電力の電力量の合計が、給電ユニット１つが出力する電力以下である場合に、新たな電力供給が可能な基本情報処理装置の給電ユニットの電源をオンにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４７４３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のブレードシステムは、複数の給電ユニットが同時に故障する事態を想定していない。したがって、特許文献１に記載のブレードシステムを採用する場合、システム管理者は、例えば、給電ユニットの経年劣化に伴い、複数の給電ユニットが同時に故障する事態を想定して、給電ユニットが故障してしまう前の適当な時期を見計らって給電ユニットを交換する等の対応を行うことになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システムであって、各ブレードエンクロージャは、複数の電源ユニットと、自ブレードエンクロージャの電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、電源ユニットを制御する制御装置とを備え、制御装置は、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【００１１】
本発明の第２の形態によると、電源ユニットを制御する制御方法であって、プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する。
【００１２】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、電源ユニットの稼働率が高く、信頼性の高いプラットフォームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る電源ユニット制御システムの利用環境のプラットフォーム１００の一例を示す図である。
【図２】プラットフォーム１００を運用する場合の構成の一例を示す図である。
【図３】ブレードエンクロージャの詳細な構成の一例を示す図である。
【図４】ＥＭ２０〜２２の動作フローの一例を示す図である。
【図５】プラットフォームの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、一実施形態に係る電源ユニット制御システムの利用環境のプラットフォーム１００の一例を示す。プラットフォーム１００は、複数のブレードエンクロージャ１０〜１２を備える。
【００１７】
図２は、プラットフォーム１００を運用する場合の構成の一例を示す。ブレードエンクロージャ１０は、ＥＭ２０、電源ユニット３０〜３２、ブレード６０〜６２、給電ブレード６３を有する。各モジュール（ＥＭ２０、電源ユニット３０〜３２、ブレード６０〜６２、給電ブレード６３）は、ブレードエンクロージャ１０に取り付け、また取り外し可能である。ブレードエンクロージャ１１および１２についても、それぞれ同様にＥＭ２１および２２、電源ユニット４０〜４２および５０〜５２、ブレード７０〜７２および８０〜８２、給電ブレード７３および８３を有する。各モジュールは同様に取り付け、または取り外し可能である。電源ユニット３０〜３２、４０〜４２および５０〜５２の９つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレード６０〜６２、７０〜７２、８０〜８２および給電ブレード６３、７３、８３の１２のモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ＥＭ２０〜２２の３つのモジュールは、それぞれ搭載位置が可換である。ブレードエンクロージャ１０〜１２は、ネットワークケーブル９０で接続される。また、ブレードエンクロージャ１０〜１２は、それぞれ給電ブレード６３、７３、８３を介して、給電ケーブル９１で接続される。ここで、ＥＭ２０〜２２は、この発明における制御装置の一例であってよい。
【００１８】
図２、３を用い、ブレードエンクロージャ内の詳細な構成について説明する。ブレードエンクロージャ１０は、給電バス９２、制御ライン９３（Ｉ２Ｃ等による）およびネットワークポート９４を有する。給電ブレードは給電コネクタ９５を有する。電源ユニットから出力される電力は、給電バス９２を介して、ブレードエンクロージャ１０内の各モジュールに供給される。ブレード６０〜６２およびＥＭ２０は、給電バス９２に接続されているため、電力供給を受けることができる。給電ブレードは、給電バス９２に接続されており、また給電ブレード内部でこの接続を給電コネクタ９５に接続している。（以上のことは、ブレードエンクロージャ１０では勿論のこと、ブレードエンクロージャ１１、１２でも同様である。）給電ケーブル９２を給電コネクタ９５に接続し、かつ給電ケーブルを同様にブレードエンクロージャ１１、１２の給電ブレード７３、８３の有する各給電コネクタに接続することで、ブレードエンクロージャ１０〜１２の各給電バスが接続される。結果、あるブレードエンクロージャの電源ユニットが供給する電力を他のブレードエンクロージャに給電ブレードおよび給電ケーブルを介して供給可能な状態である。また、ＥＭ２０は、制御ライン９３を介して各モジュール（ブレード６０〜６２、給電ブレード６３、電源ユニット３０〜３１）の監視・制御が可能である。ＥＭ２０は、記憶領域９６を有し、制御ラインを介して取得した各モジュールの種類・数量・消費電力等の情報や、利用者が設定した情報を保存し、必要に応じて読み出し、書き換え、削除する機能を有する。ブレードエンクロージャ１０のネットワークポート９４にネットワークケーブルを接続し、かつ同様にブレードエンクロージャ１１、１２のネットワークポートに接続することで、
ブレードエンクロージャ１０〜１２の各ＥＭが接続される。（ネットワークケーブルは、必要に応じてネットワークハブやネットワークスイッチと複数のネットワークケーブルの組合せでよい。）結果、各ＥＭは他のブレードエンクロージャに搭載されているモジュール（例えば電源ユニット）の監視・制御が可能である。
【００１９】
図２、３を用い、本発明のプラットフォーム１００の説明を行う。最初にブレードエンクロージャの一般的な動作を説明する。ブレードエンクロージャ１０に搭載されるいくつかの電源ユニットに電源電流が入力されると、まず、ＥＭ２０の動作に必要な電力がＥＭ２０に自動的に供給される。（これは後述の電源ユニットの稼働制御の状態とは無関係に供給される待機電力である。）次に、ＥＭ２０はブレード等の構成モジュールの種類・数量・消費電力等の情報を、制御ライン９３を経由して取得してＥＭ２０内の記憶領域９６に保持し、またＥＭ２０内の記憶領域９６に各種設定値を予め保持している。これらの保持される値を参照して、当該ＥＭ２０と同一のブレードエンクロージャ内の電源ユニット３０〜３２の稼働制御の判断を行う。（例えば、ブレードエンクロージャに消費電力３０Ｗのブレードが２つ、消費電力５０Ｗのブレードが３つ搭載され、その他のブレード収納ユニット内部の消費電力が１００Ｗであったとする。その場合、ブレードエンクロージャに必要な消費電力は２０Ｗ×３＋３０Ｗ×２＋４０Ｗ＝１６０Ｗである。）動作に必要な電源ユニットを稼働させた後、ブレードが稼働される。なおまた、ＥＭは、ネットワークポート９４およびネットワークケーブルを介して他のブレードエンクロージャのＥＭに接続される。（以下、複数ＥＭでの制御の一例を記載する。この方法で制御してもよいし、他の方法でもよい。例えば、この時、自動的に最優先のＥＭが決定される。決定の方法は、ＥＭ間で通信を行い、所定の規則に基づき決定する。所定の規則は、例えば、ユーザが予め異なる優先順位番号をそれぞれのＥＭに付与していてもよいし、その他の方法でもよい。複数のブレードエンクロージャに影響する制御を行う場合、いずれのＥＭで命令が発された場合でも、ネットワークポートおよびネットワークケーブルを経由して最優先のＥＭに通知される。その後に、ネットワークポートおよびネットワークケーブルを経由して全てのＥＭに配布する。）
【００２０】
図４は、ＥＭ２０〜２２の動作フローの一例を示す。ブレードエンクロージャの一般的な動作から、ＥＭは、自ブレードエンクロージャ内のブレード等の構成モジュールの種類・数量・消費電力等の情報を有するため、自ブレードエンクロージャ内で必要な消費電力の合計を認知する（Ｓ１０１）。そして、ＥＭは、自ブレードエンクロージャ内の電源ユニットの数量および稼働状態を認知し、電源ユニットを稼働制御する。例えば、プラットフォーム１００で電力の全体制御を行う場合、かつ、電源ユニットをＮ＋１冗長（正味必要な数量Ｎに対し、冗長な１つを設ける設定）で運用する場合を考える。ＥＭは、プラットフォーム１００全体で必要な電源ユニット数を、以下の式（１）〜（３）のいずれかの式で求める（Ｓ１０２）。
【００２１】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ＋ｋ（ｋ＝２、３、・・・） ・・・（１）
【００２２】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ×ｍ 但し、ｍＮ＞Ｎ＋１ （ｍ＝２、３、・・・） ・・・（２）
【００２３】
必要な電源ユニット数（プラットフォーム１００全体）
＝［プラットフォーム１００の合計消費電力／１つの電源ユニットの最大供給電力］整数値に切り上げ×ｍ＋ｋ（ｍ＝２、３、・・・、ｋ＝１、２、３、・・・） ・・・（３）
【００２４】
例えば、ブレードエンクロージャ内での消費電力の合計が、それぞれブレードエンクロージャ１０：１５０Ｗ、ブレードエンクロージャ１１：１７０Ｗ、ブレードエンクロージャ１２：１９０Ｗであったとする。また、１つの電源ユニットの最大供給電力は１００Ｗであったとする。プラットフォーム１００の合計消費電力は１５０＋１７０＋１９０＝５１０Ｗであるから、式（１）のＮ＋ｋ（ｋ＝２）冗長で運用する場合、上式よりプラットフォーム１００全体で８つの電源ユニットが必要である。ＥＭは、この結果に基づき、プラットフォーム１００で合計８つの電源ユニットを稼働させる（Ｓ１０３）。（図２は、電源ユニット３０〜３２、４０〜４２、５０、５１の８つを稼働させた状態である。どの電源ユニットを稼働させるかは、予め設定した基準に基づいて行う。例えば、電源ユニット３０、４０、５０、３１、４１、５１、３２、４２、５２の順に予め優先順位を設定しておき、その優先順位の高い電源ユニットから計算結果の数量を稼働対象に選択してもよいし、その他の方法でもよい。）
【００２５】
以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。第１の効果は、複数のブレードエンクロージャを含めて電源制御を行うことで、プラットフォーム１００全体で電力の統合制御を行うことによる効率的な電源ユニット管理が可能となることである。また、その結果として、プラットフォーム１００全体で電源をオンする電源ユニットの総数を削減することができ、省電力のシステムを構成することが可能となることである。
【００２６】
第２の効果は、既存のスロットを使用するので、追加の専用スロットやインタフェースポート等が不要で、プラットフォーム１００全体での電源ユニットの統合制御を可能とすることである。
【００２７】
先の実施例では、１つの給電ブレードにつき１つの給電ポートを有し、１つの給電ケーブルで３つの給電ポートを接続したが、１つの給電ブレードにつき２つ以上の給電ポートを有してもよい。また、いくつかのブレードエンクロージャが、２つ以上の給電ブレードを有してもよい。１つの給電ケーブルは、２つの給電ポートと接続する機能を有してもよいし、４以上の給電ポートと接続する機能を有してもよい。
【００２８】
先の実施例の形態では、３つのブレードエンクロージャであったが、２つでもよいし、４つ以上でもよい。ブレード、電源ユニットおよびＥＭの数は、それぞれ３、２および１であったが、それ以外の数であってよい。（ＥＭをブレードエンクロージャ当たり複数有する場合は、例えば、予めＥＭ用スロットに優先順位を付し、それに従い優先順位の高いＥＭをそのブレードエンクロージャの代表ＥＭとする。） また、ブレードおよび電源ユニットのスロットの数は、それぞれ４つおよび３つであったが、それ以外の数であってよい。給電バスには、ブレードおよび電源ユニットが接続されている状態を示したが、それら以外のモジュール（スイッチモジュールやＦＡＮモジュール等）が接続されていてもよい。また、給電ブレードによるブレードエンクロージャ間接続を示したが、給電バスに接続される電源ユニット、スイッチモジュール、ＦＡＮモジュール等のモジュール用スロット向けに同様の給電モジュールを作成し、これを給電ブレードの代わりに使用してもよい。（実際の運用には、使用していない、または使用する可能性の低いスロットを使用すればよい。）
【００２９】
先の実施例の形態では、給電ブレードは単に電力供給のための経路としての機能を有するものであったが、給電ブレードは給電コネクタと給電バスの接続のＯＮ／ＯＦＦ機能を有してもよいし、供給電力の向きを制御する（入力／出力）機能を有してもよい。（例えば、前者はバスドライバを、後者はバストランシーバを、その制御部とともに設け、これらをＥＭが制御ラインを経由して制御すればよい。）
【００３０】
先の実施例では、ブレードエンクロージャ当たり１つの給電ブレードを搭載し、全体で１つの給電ケーブルを使用したが、複数の給電ケーブルを使用し各給電ケーブル間を接続してもよい。また、ブレードエンクロージャ当たり複数の給電ユニットを接続し、そのそれぞれについて１つまたは複数の給電ケーブルで接続してもよい。結果、給電経路を多重化してよい。
【００３１】
また、ブレードエンクロージャ１０と１２にそれぞれ１つの給電ユニットを搭載し、ブレードエンクロージャ１１に２つの給電ユニットを搭載して、これらの給電ユニットをデイジーチェーン接続するようにしてもよい。同様に４つ以上のブレードエンクロージャを接続してもよいし、各給電ユニットを接続する電源ケーブルは複数でもよいし、給電ユニット・給電ケーブルをｍ倍（ｍは３以上の整数）用い、デイジーチェーン接続をｍ重化してもよい。
【００３２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３３】
１００ プラットフォーム
１０〜１２ ブレードエンクロージャ
２０〜２２ ＥＭ
３０〜３２ 電源ユニット
４０〜４２ 電源ユニット
５０〜５２ 電源ユニット
６０〜６２ ブレード
６３ 給電ブレード
７０〜７２ ブレード
８０〜８２ ブレード
９０ ネットワークケーブル
９１ 給電ケーブル
９２ 給電バス
９３ 制御ライン
９４ ネットワークポート
９５ 給電コネクタ
９６ 記憶領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システムであって、
前記各ブレードエンクロージャは、
複数の電源ユニットと、
自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、
前記電源ユニットを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする電源ユニット制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）よりもｋ（ｋは、２以上の整数）台多いＮ＋ｋ台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）のｍ（ｍは、ｍＮ＞Ｎ＋１を条件とする２以上の整数）倍のｍＮ台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）よりも複数台多いｍＮ＋ｋ（ｍは、２以上の整数、ｋは、１以上の整数）台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、予め定められた順番にしたがって前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項６】
電源ユニットを制御する制御方法であって、
プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する制御方法。
【請求項１】
プラットフォームを構成する複数のブレードエンクロージャの電源ユニットを制御する電源ユニット制御システムであって、
前記各ブレードエンクロージャは、
複数の電源ユニットと、
自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットから供給される電力を、他のブレードエンクロージャへ給電する給電ブレードと、
前記電源ユニットを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする電源ユニット制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）よりもｋ（ｋは、２以上の整数）台多いＮ＋ｋ台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）のｍ（ｍは、ｍＮ＞Ｎ＋１を条件とする２以上の整数）倍のｍＮ台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な前記電源ユニットの最低限の台数Ｎ（Ｎは、１以上の整数）よりも複数台多いｍＮ＋ｋ（ｍは、２以上の整数、ｋは、１以上の整数）台の前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、予め定められた順番にしたがって前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電源ユニット制御システム。
【請求項６】
電源ユニットを制御する制御方法であって、
プラットフォーム全体の総消費電力を充足するのに必要な電源ユニットの最低限の台数よりも複数台多い前記電源ユニットを稼働させるべく、自ブレードエンクロージャの前記電源ユニットを制御する制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６５１６１（Ｐ２０１３−６５１６１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２８６９（Ｐ２０１１−２０２８６９）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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