(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵに内蔵されるセンサから前記ＣＰＵの劣化に応じて変化する劣化情報を前記ＣＰＵの通常動作時に取得する劣化情報取得手段と、
前記劣化情報に基づいて前記ＣＰＵの劣化の進行度を示す劣化レベルを判定する劣化レベル判定手段と、
前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵに印加される電源電圧を増加させるように電源を制御する電源制御手段と、
前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵの演算的負荷が小さくなるようにジョブスケジューラを制御するスケジューラ制御手段と、
を備える電子機器の保守装置。
【請求項２】
前記ＣＰＵを複数備える電子機器に用いられ、
前記スケジューラ制御手段は、前記劣化レベルが比較的低い前記ＣＰＵに対して優先的にジョブが割り当てられるように前記ジョブスケジューラを制御する、
請求項１に記載の電子機器の保守装置。
【請求項３】
前記劣化レベルに応じて算出された前記電源電圧の目標値が電源モードに応じて決定される前記電源電圧の上限値より大きい場合に、前記電源制御手段による制御を行わず、前記スケジューラ制御手段による制御を行わせる制御選択手段、
を更に備える請求項１又は２に記載の電子機器の保守装置。
【請求項４】
ＣＰＵに内蔵されるセンサから前記ＣＰＵの劣化に応じて変化する劣化情報を前記ＣＰＵの通常動作時に取得する劣化情報取得ステップと、
前記劣化情報に基づいて前記ＣＰＵの劣化の進行度を示す劣化レベルを判定する劣化レベル判定ステップと、
前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵに印加される電源電圧を大きくするように電源を制御する電源制御ステップと、
前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵの演算的負荷が小さくなるようにジョブスケジューラを制御するスケジューラ制御ステップと、
を備える電子機器の保守方法。
【請求項５】
前記ＣＰＵを複数備える電子機器に用いられ、
前記スケジューラ制御ステップは、前記劣化レベルが比較的低い前記ＣＰＵに対して優先的にジョブが割り当てられるように前記ジョブスケジューラを制御する、
請求項４に記載の電子機器の保守方法。
【請求項６】
前記劣化レベルに応じて算出された前記電源電圧の目標値が電源モードに応じて決定される前記電源電圧の上限値より大きい場合に、前記電源制御ステップによる制御を行わず、前記スケジューラ制御ステップによる制御を行わせる制御選択ステップ、
を更に備える請求項４又は５に記載の電子機器の保守方法。
【請求項７】
コンピュータに、請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法を実行させる電子機器の保守プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の性能を維持するための保守装置に関し、特にＣＰＵ(Central Processing Unit)の経時劣化に対応するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の電子機器の性能は、内蔵されるＣＰＵの劣化に応じて低下する。ＣＰＵの劣化の原因として、トランジスタ等の半導体デバイスの経時劣化によるホットキャリア効果が知られている。
【０００３】
特許文献１は、劣化診断装置において、診断動作が適切な時期に行われるようにすることを目的として、検査対象となる処理装置と相関的に劣化する被検体の劣化（相関劣化）を検出し、当該相関劣化が検出された場合に処理装置の検査を行う構成を開示している。
【０００４】
特許文献２は、機械の劣化を診断するシステムにおいて、劣化を示す事象（失火等）を計測し、当該計測値を劣化診断のパラメータとして演算する構成を開示している。
【０００５】
特許文献３は、筺体等に設置される気相吸着用フィルタの経時的な劣化を監視するシステムにおいて、筺体内の気相物質の量を検出し、当該検出量と所定の相関関係を示す情報とに基づいてフィルタの劣化を判断する構成を開示している。
【０００６】
特許文献４は、ハードディスク装置を備えた画像処理装置において、ハードディスク装置が所定の基準以上に劣化していると判定された場合には、当該基準以上に劣化していないと判定された場合と異なる制御でジョブの実行を制御する構成を開示している。
【０００７】
特許文献５は、マイクロプロセサにおいて、消費電力を増大させずに特定の回路ブロックを高速に動作させることができるようにすることを目的として、各回路ブロックに、値が異なる複数の電源電圧を切り換えて供給し、周波数が異なる複数のクロックを切り換えて供給する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２０３８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８１０５号公報
【特許文献３】特開２００９−２５０９５９号公報
【特許文献４】特開２００９−２６７６６０号公報
【特許文献５】特許第３８５７０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記ホットキャリア効果に起因するＣＰＵの劣化（処理能力の低下）は、多くの場合、当該ＣＰＵに印加される電源電圧を増加させることにより解決することができる。従って、例えば、ＣＰＵの劣化に起因する障害が検知された場合、電子機器を再起動させる際にＣＰＵへの電源電圧を増加させるような制御を行うことにより、ＣＰＵ（電子機器）の機能を回復させることができると考えられる。
【００１０】
しかしながら、このような再起動を要する処置では、電子機器の使用の円滑性が大きく損なわれる。
【００１１】
また、従来の技術においては、ジョブスケジューラによるジョブ管理処理が上述のようなＣＰＵの劣化を考慮せずに行われていた。そのため、劣化により処理能力が低下したＣＰＵに対して、劣化前の状態と同様にジョブの割り当て等が行われる。このことは、電子機器の動作に更なる不具合が生ずる原因になると考えられる。
【００１２】
そこで、本発明は、電子機器の通常動作を妨げることなく、ＣＰＵの経時劣化を保障し、電子機器の性能を維持することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、ＣＰＵに内蔵されるセンサから前記ＣＰＵの劣化に応じて変化する劣化情報を前記ＣＰＵの通常動作時に取得する劣化情報取得手段と、前記劣化情報に基づいて前記ＣＰＵの劣化の進行度を示す劣化レベルを判定する劣化レベル判定手段と、前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵに印加される電源電圧を増加させるように電源を制御する電源制御手段とを備える電子機器の保守装置である。
【００１４】
また、第２の態様は、ＣＰＵに内蔵されるセンサから前記ＣＰＵの劣化に応じて変化する劣化情報を前記ＣＰＵの通常動作時に取得する劣化情報取得ステップと、前記劣化情報に基づいて前記ＣＰＵの劣化の進行度を示す劣化レベルを判定する劣化レベル判定ステップと、前記劣化レベルの増大に伴い前記ＣＰＵに印加される電源電圧を大きくするように電源を制御する電源制御ステップとを備える電子機器の保守方法である。
【００１５】
また、第３の態様は、コンピュータに、上記保守方法を実行させる電子機器の保守プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子機器の通常動作時においてＣＰＵの劣化レベルが判定され、当該劣化レベルに応じてＣＰＵの機能を維持又は回復するための処置が施される。これにより、ＣＰＵに経時劣化が生じても、電子機器の通常動作を妨げることなく、その機能の維持又は回復をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子機器の保守装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る保守装置が適用される電子機器の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るＣＰＵの構成を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る診断プロセサの機能的な構成を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る保守装置による動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る電子機器の保守装置の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る保守装置が適用される電子機器の構成を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る診断プロセサの機能的な構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る保守装置による動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る電子機器の保守装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る診断プロセサの機能的な構成を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る保守装置による動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、同一又は同様の作用効果を奏する箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。図１は、本発明の実施の形態１に係る電子機器の保守装置１の構成を示している。保守装置１は、劣化情報取得部２、劣化レベル判定部３、及び電源制御部４を有する。
【００１９】
劣化情報取得部２は、電子機器が備えるＣＰＵ１１に内蔵されるセンサ回路１２からＣＰＵ１１の劣化に応じて変化する劣化情報を取得するものである。劣化情報取得部２は、当該劣化情報の取得動作を、電子機器（ＣＰＵ１１）の通常動作時（起動時を含む）に実行する。即ち、劣化情報の取得は、電子機器が通常動作を実行している間に、例えば定期的に実行される。劣化情報は、センサ回路１２から読み出される情報であって、例えば、ＣＰＵ１１の経時劣化の進行度合いに応じて変化する遅延時間、当該遅延時間に相関する情報等が好適である。劣化情報取得部２は、代表的には、マイクロプロセサ、制御・演算プログラム、信号伝達用デバイス等の協働により構成される。尚、本発明は、ＣＰＵ１１が１つの場合に限定されるものではない。また、センサ回路１２の数も、ＣＰＵ１１内に１つであることに限定されない。
【００２０】
劣化レベル判定部３は、上記劣化情報取得部２により取得された劣化情報に基づいて、ＣＰＵ１１の劣化の進行度を示す劣化レベルを判定するものである。劣化レベル判定部３は、劣化情報取得部２と同様、マイクロプロセサ、制御・演算プログラム等の協働により構成することができる。劣化レベル判定部３は、例えば、劣化情報取得部２から供給される劣化情報を、予め用意した変換テーブル等を用いて劣化レベルに換算する処理等を行う。本明細書及び特許請求の範囲の記載においては、劣化レベルが大きいときＣＰＵ１１の劣化が大きく、劣化レベルが小さいときＣＰＵ１１の劣化が小さいものとする。
【００２１】
電源制御部４は、上記劣化レベルの増大に伴い、ＣＰＵ１１に印加される電源電圧を増加させるように、電源１３を制御するものである。電源制御部４は、劣化情報取得部２及び劣化レベル判定部３と同様、マイクロプロセサ、制御・演算プログラム等の協働により構成することができる。
【００２２】
上記構成によれば、ＣＰＵ１１の劣化が進行するに従い、ＣＰＵ１１に供給される電源電圧が増加されていく。これにより、ホットキャリア等に起因する性能低下が発生しても、ＣＰＵ１１の性能を良好な状態に維持することが可能となる。また、当該電源電圧の適正化の処理は、電子機器の通常動作中においても実行可能であるため、電子機器の再起動等を要することなく、性能の維持又は回復を実現することができる。
【００２３】
図２は、上記保守装置１が適用される電子機器２１の構成を例示している。電子機器２１は、複数のＣＰＵ１１、電源１３、及び診断プロセサ１５を有する。
【００２４】
診断プロセサ１５は、制御・演算プログラムに従って動作するマイクロプロセサである。診断プロセサ１５は、上記劣化情報（センサ回路１２からの出力信号）を入力し、電源制御信号を生成して出力する。
【００２５】
図３は、図２に示す例におけるＣＰＵ１１の構成を示している。当該ＣＰＵ１１は、内部に複数のセンサ回路１２を備えている。各センサ回路１２は、例えばＣＰＵ１１の機能ブロック毎に設けられる。各センサ回路１２からの出力信号は、上記劣化情報として診断プロセサ１５に供給される。これにより、診断プロセサ１５は、機能ブロック毎の劣化情報を取得することができる。
【００２６】
図４は、診断プロセサ１５の機能的な構成を示している。診断プロセサ１５は、劣化情報読出部２５、変換テーブル保持部２６、及び制御部２７を有する。
【００２７】
劣化情報読出部２５は、上記劣化情報（各センサ回路１２からの出力信号）を定期的に入力し、これらを制御部２７に出力する。
【００２８】
変換テーブル保持部２６は、劣化情報を上記劣化レベルに変換する変換テーブルを保持する。変換テーブルは、例えば、ＣＰＵ１１の経時劣化の進行度合いに応じて変化する遅延時間と劣化レベルとの相関関係を示すものである。このような変換テーブルは、例えば、トランジスタ等の半導体素子の加速劣化試験の結果、周知の劣化メカニズムに基づく論理的計算式等に基づいて作成することができる。当該変換テーブルを用いれば、ＣＰＵ１１から取得した劣化情報を劣化レベルに変換することができる。尚、当該劣化レベルの判定手法は一例であり、ＣＰＵ１１の劣化を適切に表現できる他の手法を用いても、本発明の技術的目的（ＣＰＵの劣化に応じて電源電圧を調整し、ＣＰＵの機能を維持すること）を果たすことができる。
【００２９】
制御部２７は、上記劣化情報及び上記変換テーブルに基づいて、上記劣化レベルを決定する。その後、制御部２７は、当該劣化レベルに応じた電源電圧の目標値を算出し、当該目標値を実現するための電源制御信号を生成して電源１３に出力する。
【００３０】
図５は、上記保守装置１による処理の流れを示している。先ず、診断プロセサ１５が各ＣＰＵ１１の劣化情報を読み出す（Ｓ１）。当該読み出し処理は、ＣＰＵ１１の通常動作時に、例えば定期的に実行される。
【００３１】
次いで、読み出された劣化情報及び変換テーブルに基づいて、ＣＰＵ１１の劣化レベルが判定される（Ｓ２）。当該劣化レベルは、ＣＰＵ１１毎に判定される。
【００３２】
次いで、判定された劣化レベルが所定レベル以上であるか否かが判定される（Ｓ３）。当該所定レベルは、電源電圧の増加が必要とされる劣化レベルの最低値を示す。当該ステップＳ３において、所定レベル以上でないと判定された場合（ＮＯ）には、当該ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３において、所定レベル以上であると判定された場合（ＹＥＳ）には、劣化レベルに応じた電源電圧の目標値を算出し（Ｓ４）、当該目標値を実現するための電源制御信号を電源１３に出力する（Ｓ５）。
【００３３】
上記構成及び動作により、複数のＣＰＵ１１のうち劣化が認められるＣＰＵ１１の電源電圧が、その劣化レベルに応じて増加される。これにより、ホットキャリア等に起因する性能低下を保障して、ＣＰＵ１１の機能を良好な状態に維持することが可能となる。また、当該電源電圧の適正化処理は、各ＣＰＵ１１の通常動作時においても実行可能であるため、電子機器２１の再起動等を要することなく、その性能の維持又は回復を実現することができる。
【００３４】
実施の形態２
図６は、本発明の実施の形態２に係る電子機器の保守装置３１の構成を示している。保守装置３１は、上述した劣化情報取得部２、劣化レベル判定部３、及び電源制御部４に加え、スケジューラ制御部３２を有する。
【００３５】
スケジューラ制御部３２は、電子機器に備えられるジョブスケジューラ３５を制御するものである。スケジューラ制御部３２は、劣化情報取得部２、劣化レベル判定部３、及び電源制御部４と同様、マイクロプロセサ、制御・演算プログラム等の協働により構成することができる。スケジューラ制御部３２は、上記劣化レベルの増大に伴い、ＣＰＵ１１の演算的負荷が小さくなるように、ジョブスケジューラ３５を制御する。
【００３６】
上記構成によれば、ＣＰＵ１１の劣化が進行すると、上記電源制御部４による電源電圧の増加に加え、スケジューラ制御部３２によるＣＰＵ１１の演算的付加の軽減がなされる。このような構成によれば、ＣＰＵ１１が複数存在する場合に、劣化が認められるＣＰＵ１１の負荷を軽減し、当該軽減されたジョブの一部又は全部を他の劣化が認められないＣＰＵ１１に割り当てることにより、電子機器全体としての性能を維持することが可能となる。
【００３７】
図７は、上記保守装置３１が適用される電子機器４１の構成を例示している。電子機器４１は、複数のＣＰＵ１１、電源１３、ジョブスケジューラ３５、及び診断プロセサ３６を有する。
【００３８】
診断プロセサ３６は、ＣＰＵ１１からの劣化情報を入力し、電源制御信号及び上記スケジューラ制御信号を生成して出力する。ジョブスケジューラ３５は、通常のジョブ管理ルール及び診断プロセサ３６からのスケジューラ制御信号に基づいて、ジョブ管理情報を生成してＣＰＵ１１に出力する。
【００３９】
図８は、診断プロセサ３６の機能的な構成を示している。診断プロセサ３６は、劣化情報読出部２５、変換テーブル保持部２６、及び制御部３７を有する。診断プロセサ３６の制御部３７は、上記実施の形態１に係る診断プロセサ１５の制御部２７と同様に、劣化情報及び変換テーブルに基づいて劣化レベルを判定する。制御部３７と制御部２７との相違点は、制御部３７が劣化レベルに応じて上記スケジューラ制御信号を生成して出力する点にある。
【００４０】
図９は、上記保守装置３１による処理の流れを示している。先ず、診断プロセサ３６が各ＣＰＵ１１の劣化情報を読み出す（Ｓ１１）。当該読み出し処理は、ＣＰＵ１１の通常動作時に、例えば定期的に実行される。
【００４１】
次いで、読み出された劣化情報及び変換テーブルに基づいて、ＣＰＵ１１の劣化レベルが判定される（Ｓ１２）。当該劣化レベルは、ＣＰＵ１１毎に判定される。
【００４２】
次いで、判定された劣化レベルが所定レベル以上であるか否かが判定される（Ｓ１３）。当該ステップＳ１３において、所定レベル以上でないと判定された場合（ＮＯ）には、当該ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１３において、所定レベル以上であると判定された場合（ＹＥＳ）には、劣化レベルに応じた電源電圧の目標値を算出し（Ｓ１４）、当該目標値を実現するための電源制御信号を電源１３に出力する（Ｓ１５）。
【００４３】
更に、劣化レベルに応じて劣化が認められたＣＰＵ１１の演算的負荷を軽減させるためのスケジューラ制御信号を生成し、ジョブスケジューラ３５に出力する（Ｓ１６）。
【００４４】
最後に、ジョブスケジューラ３５は、スケジューラ制御信号に従って劣化が認められたＣＰＵ１１の負荷軽減処理を加味したジョブ管理を実行する（Ｓ１７）。
【００４５】
上記構成及び動作によれば、劣化が認められるＣＰＵ１１に対して、上述の電源電圧の適正化に加え、演算的負荷の軽減がなされる。そして、当該軽減されたジョブの一部又は全部を他の劣化が認められないＣＰＵ１１に割り当てることにより、電子機器４１全体としての性能を維持することが可能となる。
【００４６】
実施の形態３
図１０は、本発明の実施の形態３に係る電子機器の保守装置５１の構成を示している。保守装置５１は、上記実施の形態２に係る保守装置３１と比較して、制御選択部５２を有する点で相違する。
【００４７】
制御選択部５２は、電源制御部４により劣化レベルに応じて算出された電源電圧の目標値が、省電力モード等の電源モードに応じて決定される電源電圧の上限値より大きい場合に、電源制御部４による制御（劣化レベルの増大に応じて電源電圧を増大させる制御）を行わず、スケジューラ制御部３２による制御（劣化レベルに応じてＣＰＵ１１の演算的負荷を軽減させる制御）を行わせるものである。制御選択部５２は、劣化情報取得部２、劣化レベル判定部３、電源制御部４、及びスケジューラ制御部３２と同様、マイクロプロセサ、制御・演算プログラム等の協働により構成することができる。
【００４８】
上記構成によれば、電源制御部４による制御が実行できない場合にのみ、スケジューラ制御部３２による制御が実行される。例えば、電子機器が省電力モードを実行している場合等には、電源電圧の増加に制約が課される。このような場合には、電源電圧の制御ではなく、ジョブスケジューリングの制御により問題の解決が図られる。
【００４９】
図１１は、本実施の形態に係る診断プロセサ５５の機能的な構成を示している。当該診断プロセサ５５は、図７に示す実施の形態２に係る電子機器４１の診断プロセサ３６に替えて使用される。
【００５０】
図１１に示す診断プロセサ５５は、劣化情報読出部２５、変換テーブル保持部２６、電源モード情報保持部５７、及び制御部５８を有する。
【００５１】
電源モード情報保持部５７は、電源電圧に制約を課す電源モード（省電力モード等）に関する情報を保持する。実行中の電源モードに応じて、電源電圧の上限値が決定される。
【００５２】
制御部５８は、上述のように劣化レベルに基づいて電源電圧の目標値を算出し、当該目標値が上記電源電圧の上限値を超えるか否かを判定する。制御部５８は、当該目標値が当該上限値を超える場合には、上記電源制御信号の生成及び出力を行わず、スケジューラ制御信号の生成及び出力のみを行う。
【００５３】
図１２は、上記保守装置５１による処理の流れを示している。先ず、診断プロセサ５５が各ＣＰＵ１１の劣化情報を読み出す（Ｓ２１）。当該読み出し処理は、ＣＰＵ１１の通常動作時に、例えば定期的に実行される。
【００５４】
次いで、読み出された劣化情報及び変換テーブルに基づいて、ＣＰＵ１１の劣化レベルが判定される（Ｓ２２）。当該劣化レベルは、ＣＰＵ１１毎に判定される。
【００５５】
次いで、判定された劣化レベルが所定レベル以上であるか否かが判定される（Ｓ２３）。当該ステップＳ２３において、所定レベル以上でないと判定された場合（ＮＯ）には、当該ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２３において、所定レベル以上であると判定された場合（ＹＥＳ）には、劣化レベルに応じた電源電圧の目標値Ｖａを算出し（Ｓ２４）、電源モードに応じた電源電圧の上限値Ｖｍａｘを算出する（Ｓ２５）。
【００５６】
次いで、Ｖａ＞Ｖｍａｘであるか否かを判定する（Ｓ２６）。当該ステップＳ２６において、Ｖａ＞Ｖｍａｘでないと判定された場合（ＮＯ）には、診断プロセサ５５は電源電圧を目標値Ｖａにするための電源制御信号を電源１３に出力する（Ｓ２７）。
【００５７】
一方、ステップＳ２６において、Ｖａ＞Ｖｍａｘであると判定された場合（ＹＥＳ）には、診断プロセサ５５は上述したスケジューラ制御信号をジョブスケジューラ３５に出力し（Ｓ２８）、ジョブスケジューラ３５は上述したＣＰＵ１１の負荷軽減を加味したジョブ管理を実行する（Ｓ２９）。
【００５８】
上記構成及び動作によれば、ＣＰＵ１１の劣化が認められる場合に、原則として電源制御部４による制御が行われるが、省電力モードの実行等により当該電源制御の実行が困難である場合には、スケジューラ制御部３２によるＣＰＵ１１の負荷軽減処理が実行される。これにより、省電力モードへの切り換え機能等を有する電子機器において、ＣＰＵ１１の劣化に対する効率的な保守動作を行うことが可能となる。
【００５９】
尚、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。
【符号の説明】
【００６０】
１，３１，５１  保守装置
２  劣化情報取得部
３  劣化レベル判定部
４  電源制御部
１１  ＣＰＵ  
１２  センサ回路
１３  電源
１５，３６，５５  診断プロセサ
２１，４１，５１  電子機器
２５  劣化情報読出部
２６  変換テーブル保持部
２７，３７，５８  制御部
３２  スケジューラ制御部
３５  ジョブスケジューラ
５７  電源モード情報保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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