(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体内の空気を流し、筐体内の演算モジュールと他の部品の熱暴走を避ける、動的な温度制御装置及び動的な温度制御方法を提供する。【解決手段】動的な熱エネルギー制御に用いられる動的な温度制御装置であって、複数のファンユニットを含むファンモジュール２４０と、ファンモジュールから受け取った気流を導く偏向部材２６０と、システム部品２２０、２２５と、を含む。筐体管理コントローラ（ＣＭＣ）２７０を更に含み、筐体管理コントローラは、ファンモジュール、偏向部材及びシステム部品に接続される。筐体管理コントローラは、装置内の少なくとも１つの環境要素を考慮して、気流をファンモジュールからシステム部品に導くように偏向部材を動的に制御する。【選択図】図３
2019220150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的な温度制御装置であって、
複数のファンユニットを含むファンモジュールと、
前記ファンモジュールから受け取った気流を導く偏向部材と、
少なくとも１つのシステム部品と、
前記ファンモジュール、前記偏向部材及び前記少なくとも１つのシステム部品に接続される筐体管理コントローラと、を含み、
前記筐体管理コントローラは、前記動的な温度制御装置内の少なくとも１つの環境要素に基づいて、前記偏向部材を動的に制御して前記ファンモジュールからの気流を前記システム部品に導く動的な温度制御装置。
【請求項２】
前記筐体管理コントローラは、前記偏向部材を作動させて、前記ファンモジュールからの気流を特定の閾値を超えた使用率で運転している前記システム部品に導く請求項１に記載の動的な温度制御装置。
【請求項３】
前記環境要素は、前記システム部品の使用率、前記システム部品の読み込み・書き込み状態及び前記システム部品の温度の少なくとも１つである請求項１又は２に記載の動的な温度制御装置。
【請求項４】
前記システム部品は、保存ノード又は演算ノードとする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動的な温度制御装置。
【請求項５】
前記動的な温度制御装置は、ニューラルネットワークと組み合わせて前記偏向部材の噛み合い角度及び前記ファンモジュールの気流速度を動的に制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の動的な温度制御装置。
【請求項６】
ネットシステムに用いられる動的な温度制御方法であって、
ファンモジュール及び少なくとも１つのシステム部品の状態を判断することと、
前記ネットシステムの環境、入口及び出口の複数の温度を検出することと、
前記状態及び前記温度に基づいて、偏向部材を噛み合い角度で調整して、前記ファンモジュールからの気流を前記システム部品に導くことと、を含む動的な温度制御方法。
【請求項７】
前記状態及び前記温度に基づいて、ファン速度を増加する又はファン速度を低減するように、前記ファンモジュールにインパルス幅変調信号を発信することを更に含む請求項６に記載の動的な温度制御方法。
【請求項８】
前記少なくと１つのシステム部品の前記状態を判断することは、前記少なくと１つのシステム部品が前記ネットシステムに取り付けられているかを判断することを含み、
前記少なくと１つのシステム部品が前記ネットシステムに取り付けられていないと判断した場合、気流を減少させる又は停止させるように前記ファンモジュールに指示する請求項６又は７に記載の動的な温度制御方法。
【請求項９】
ニューラルネットワークと組み合わせて前記偏向部材の前記噛み合い角度及び前記ファンモジュール内の複数のファンの速度を動的に制御することを更に含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の動的な温度制御方法。
【請求項１０】
前記状態及び前記温度を利用して多層パーセプトロン入力を作り出すことを含む請求項６〜９のいずれか１項に記載の動的な温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システムに関し、特に気流を改善する冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現状のデータセンター内のコンピュータサーバシステムは、複数の演算モジュールを有するサーバラックの特定な構造、例えばサーバトレイ、サーバ筐体、サーバベース、ブレードサーバなどに取り付けられることが一般的であり、これらの構造は、互いの上部に置いて積み上げられる。ラック配置システムは、演算モジュールを垂直に設置することができて、空間を有効に利用できる。一般的に、それぞれの演算モジュールは、サーバラック対して組み込む、又は取り外すことができる。例えば、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ケーブル、ＬＡＮケーブル、電源コードなどの様々なケーブルが、ラックの入口や出口にある計算モジュールに接続される。それぞれの演算モジュールは、１つ又は複数のコンピュータサーバを含み、もしくは１つ又は複数のコンピュータ部品を収納できる。例えば、計算モジュールは、処理ユニット、保存ユニット、ネットコントローラ、ハードディスクドライバ、ケーブルポート、電源ユニットなどのハード回路を含む。
【０００３】
多くの配置において、ラック配置システムのファンは、筐体ハウジングの前方から空気を動かせて、演算モジュールと他の部品を通して筐体ハウジングの後方に流すことに用いられる。筐体内の多くの演算モジュールと他の部品が動作する時に、熱エネルギーが発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
殆どの一般的な筐体では、高密度な演算モジュールと他の部品によって、大量の熱エネルギーが筐体内で発生する。そのため、筐体内の空気の流しは、筐体内の演算モジュールと他の部品の熱暴走を避けるために必要である。よって、コンピュータサーバシステム及び他の種類の演算装置のファンの機能を向上させることは重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、本技術に対する基本的な理解を提供するための１つ又は複数の実施例の簡単な記載である。本記載は、本技術の全ての詳しい実施例に対する汎用な記述ではない。その目的は、例示できる全ての肝心又は重要な要素を確立することではなく、本技術の任意又は全部の態様の範囲を記述するものでもない。その目的は、簡略化された形式で一つ又は複数の例示的な概念を示すものであり、より詳しい記載は後述にする。
【０００６】
動的な温度制御装置である。この装置は、複数のファンユニットを含むファンモジュールと、ファンモジュールからの気流をシステム部品に導く偏向部材と、を含む。この装置は、筐体管理コントローラ（ＣＭＣ）を更に含む。筐体管理コントローラは、ファンモジュール、偏向部材及びシステム部品に接続される。筐体管理コントローラは、偏向部材を動的に制御して、装置内の少なくとも１つの環境要素を考慮してファンモジュールからの気流をシステム部品に導く。
【０００７】
一部の実施例において、システム部品が特定な閾値を超えた使用率で運転するように、筐体管理コントローラは、偏向部材を作動させて、気流をファンモジュールからシステム部品に導く。環境要素は、システム部品の使用率、システム部品の読み込み・書き込み状態及びシステム部品の温度を含む。一部の実施例において、筐体管理コントローラは、システムの状態を判断してファンモジュールの気流量を調整する。一部の実施例において、システムの状態を判断することは、システム部品がネットシステムに入れられていないかを判断することを含む。
【０００８】
一部の実施例において、システム部品は、保存ノードとしてもよい。他の実施例において、システム部品は、演算ノードとしてもよい。筐体管理コントローラは、ニューラルネットワークと組み合わせて偏向部材の噛み合い角度及びファンモジュールのファン速度を動的に制御してもよい。
【０００９】
ネットシステムにおいて動的な熱エネルギー制御に用いられる方法であって、ファンモジュールとシステム部品の状態を判断することと、ネットシステムの環境、入口及び出口の温度を検出することと、を含む。最後に、この方法は、判断された状態及び検出された温度に基づいて、偏向部材を噛み合い角度Θに調整して、ファンモジュールからの気流を受け取るように導くことを含む。
【００１０】
一部の実施例において、この方法は、判断された状態及び検出された温度に基づいて、ファン速度を増加する又はファン速度を低減するように、ファンモジュールにインパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を発信することを更に含む。一部の実施例において、システム部品の温度を検出することは、システム部品がネットシステムに取り付けられているかを検出することを含む。また、この方法は、システム部品がネットシステムに取り付けられていないかを判断して、気流を減少させる又は停止させるようにファンモジュールに指示することを含む。
【００１１】
この方法は、ニューラルネットワークと組み合わせて偏向部材の噛み合い角度Θ及びファンモジュール内のファンの速度を動的に調節することを更に含む。一部の実施例において、この方法は、判断された状態及び検出された温度に基づいて、多層パーセプトロン（ＭＬＰ）入力を作り出すことを含む。偏向部材の噛み合い角度Θは、多層パーセプトロンニューラルネットワークが出力した計算結果から得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示内容の装置は、放熱の効率を向上させるだけではなく、ネットシステムの電力消費も節約できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の技術におけるネットシステムの例の簡単なブロック図を示す。
【図２】従来のサーバが筐体管理コントローラを用いて熱エネルギーを制御するフローチャートを示す。
【図３】本開示内容の１つの実施例に基づいて、ネットシステムの例の簡単なブロック図を示す。
【図４】本開示内容の１つの実施例に基づいて、複数の高さ及び複数のノードを有する筐体構造を含むネットシステムの例の簡単なブロック図を示す。
【図５】本開示内容の１つの実施例に基づいて、サーバが筐体管理コントローラを用いて熱エネルギーを制御する過程を記載するフローチャートを示す。
【図６】本開示内容の１つの実施例に基づいて、ニューラルネットワークと組み合わせて、噛み合い角度Θに到達する偏向部材及びファンモジュール内のファンを動的に制御する筐体管理コントローラの例を示す。
【図７】入力ノードの多層がネットニューロンに埋め込まれる多層パーセプトロン入力を示す。
【図８】機械学習アルゴリズムに用いられるトレーニングデータを示す。
【図９】本開示内容の１つの実施例に基づいて、筐体管理コントローラから受信したＰＷＭ信号に基づいて偏向部材を調整するサーバモータの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面を参照して本発明の説明する。添付図面において同じ符号を使って類似又は同一な部品を示す。図面は説明の補助を目的とし、本来の例に沿っては製図されていない。以下、例を用いて本発明の幾つかの態様を示す。数々の具体的な細部、関係及び方法の提供は本開示を完全に理解するためのものであることが理解すべきである。当業者ならば、１つ又は複数の具体的な細部を欠け、もしくは他の方法を利用していても本發明を実施できる。他の場合において、本発明から焦点を外さないために、既に公知された結構や操作が詳しく示さない。本発明は、説明される動作、又は異なる順番で発生し得る及び／又は他の動作やイベントと同時に発生し得るイベントの順番に限定されない。なお、挙げられる全ての動作やイベントが本発明の方法で実施する必要があるとは限らない。
【００１５】
本開示内容に基づく装置は、ファンモジュールと、システム部品と、筐体管理コントローラ（ｃｈａｓｓｉｓ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、偏向部材（ｄｅｆｌｅｃｔ  ｍｅｍｂｅｒ）と、を含む。筐体管理コントローラは、偏向部材の噛み合い角度Θを動的に増加又は低減して、ファンモジュールからの気流を導く。筐体管理コントローラは、当該装置の環境要素を考慮して偏向部材を動的に制御することができる。筐体管理コントローラは、ネットシステムの多くのパラメータを計算でき、上記パラメータは、システム部品の現在の使用率（ｐｒｅｓｅｎｔ  ｕｔｉｌｉｔｙ）、システム部品の読み込み・書き込み状態及びシステム部品の温度を含むが、これらに限定されない。例えば、筐体管理コントローラは、システム部品が周りの類似した装置より高い使用率で運転することによる温度の上昇を検出できる。筐体管理コントローラは、偏向部材に、より強い気流をファンモジュールから高い使用率で動作するシステム部品に流すように導かせる。なお、筐体管理コントローラは、システム部品の状態を判断して気流の大きさを調整することができる。例えば、筐体管理コントローラはシステム部品がネットシステムに組み込まれでいないことを検出した場合、筐体管理コントローラは、気流を停止することができる。
【００１６】
図１は従来の技術におけるネットシステム１００の簡単なブロック図を示す。このネットシステム１００は、第１の端２５及び第２の端（又は、末端（ｄｉｓｔａｌ  ｅｎｄ））３０を有するサーバ筐体１５０を含む。このサーバ筐体１５０は、ファンモジュール１４０を更に含む。このサーバ筐体１５０は、システム部品１２５及び１２０を更に含む。このシステム部品１２５は、演算ノードとしてよく、このシステム部品１２０は、保存ノードとしてもよい。この例を実施するために、システム部品１２０は、演算ノードとして表示し直す。このサーバ筐体１５０は、電源ユニット１３０を更に含む。電源ユニット１３０は、ファンモジュール１４０の放熱を補助する内蔵のファン（ＰＳＵ  ｆａｎ  １３５）を含む。
【００１７】
一部のデータセンターは、熱／冷通路を利用してサーバラック及び他の演算装置に対して布局の設計を行い、空気の流れを効率的に管理することで電力を節約して冷却コストを低減させる。一番簡単な形式では、データセンター内の熱／冷通路の設計は、サーバラックが互いに列をなして配置されて、冷空気の給気口が１つの方向に向き、熱空気が反対の方向に排気される。ラックの前端からなる列は、冷通路と称される。基本的に、冷通路が空調の給気ダクトに向かう。昇温された不要な空気が排気される列は、熱通路と称される。この例を実施するために、第１の端２５は、冷通路に置いてよく、第２の端３０は、熱通路に置いてもよい。
【００１８】
ファンモジュール１４０は、第１の端２５から冷空気１１０を吸引する。冷空気１１０は、システム部品１２０、１２５及び電源ユニット１３０の全体を満たすように導かれる。サーバ筐体１５０は、第２の端３０で熱空気１１５を排気する。ファンモジュール１４０は、サーバ筐体１５０に固定されている。ファンモジュール１４０内のそれぞれのファンの速度は、筐体管理コントローラ１７０によって制御されてもよい。筐体管理コントローラ１７０は、ＰＷＭ信号１７５で（ファン）速度調節装置を制御してもよい。図２では、その過程をより詳しく記載する。
【００１９】
図２は筐体管理コントローラ１７０を使って温度を制御するフロー４００を示している。図２を参照して、ステップ４０１において、フローは筐体管理コントローラと電源ユニット間での通信から開始する。筐体管理コントローラは、電源ユニットが筐体に十分な電力を供給しているかどうかを判断する。電源ユニットが供給する電力が必要な量より下回っていると判断した場合、そのフローが再始動されて、ステップ４０１でこの判断が繰り返えされる。筐体管理コントローラが十分な電力を供給していると判断した場合、ステップ４０２に進む。ステップ４０２において、サーバ筐体に温度センサを搭載して筐体環境（ａｍｂｉｅｎｔ）、入口及び出口の温度を感知し、感知された温度が筐体管理コントローラに伝送されてもよい。
【００２０】
筐体管理コントローラは、メンテナンスのファンリストを含んでよい。ステップ４０３において、ファンリストは、特定の温度に到達するように、提案のＰＷＭ信号を筐体管理コントローラに提供してもよい。具体的には、温度上昇の目的を達成するために、ファンリストは、出力が増加すべきである信号を筐体管理コントローラに指示してもよい。同様に、温度低減の目的を達成するために、ファンリストは、出力が低減すべきである信号を筐体管理コントローラに指示してもよい。ステップ４０４において、提供された温度情報に基づいて、筐体管理コントローラは、ＰＷＭ信号をファンモジュールに出力してもよい。ステップ４０５において、ＰＷＭ信号によりファンモジュールがファンの速度を増加又は低減させる。
【００２１】
フロー４００は、ステップ４０６でシステム部品が電力損失（ｐｏｗｅｒ  ｌｏｓｓ）なしの正常な情況で動作するかどうかを判断する。フロー４００においてシステム部品が正常な情況で動作しない又は電力損失が発生すると判断された場合、ステップ４０９に進む。ステップ４０９において、ファンモジュールへの電力伝送を停止させる。電源ユニットからの電力が再分配されてキャッシュデータを保存モジュール（図示せず）にバックアップする。ステップ４１０において、後で評価するために電力損失の情況を記録する。電力損失の情況を記録した後、フロー４００が終了する。
【００２２】
反対に、フロー４００は、ステップ４０６でシステム部品が正常な情況で動作する又は電力損失が発生しないと判断した場合、ステップ４０７及び４０８に進む。ステップ４０７において、ファンモジュールのファン速度を記録する。ファン情報及び電源ユニット情報は、ステップ４０８で記録され、そしてフロー４００がステップ４０１で繰り返す。フロー４００は、ＰＷＭ信号の出力及びファンリスト内の温度情報に基づいて、筐体管理コントローラがファンモジュール内のファンの速度を制御できるように許可する。
【００２３】
図１のサーバ筐体１５０と図２のフロー４００は、いずれもファンから特定なシステム部品に気流を流すことを具体的に指示するメカニズムを欠けている。そのため、特定なノードについて、気流が特定なノードに流すように制御することができない。その結果、たとえ一部のノードはより高い処理能力のためにより強い冷却が必要であっても、ラックシステムに取り付けられるファンが運転を続行する。
【００２４】
また、図１のサーバ筐体１５０と図２のフロー４００は、システム部品を外すことによる欠陥の問題を考慮していない。図１を参照して、システム部品１２５は、メンテナンスや修理のために外すことができる。外された部品が欠ける場合、気流がシステム部品１２５に占有されている空間に流すことになり、システム部品１２０と電源ユニット１３０に効率に気流を流せない。この欠陥の問題は、放熱表現に影響を与え、その中にある１つのシステム部品がより低い周波数モードまで速度低下する、又は停止する結果を招く。これは、内部の気流設計に影響するだけではなく、システムリソースの浪費も招く。本開示書類は、ネットシステムにおいて気流を動的に制御する装置及び方法を提供する。
【００２５】
図３は本開示内容の１つの実施例に基づいてネットシステム２００の簡単なブロック図を示す。このネットシステムは、第１の端２５及び第２の端（又は、末端とも称される）３０を有するサーバ筐体２５０を含む。サーバ筐体２５０は、ファンモジュール２４０を含み、さらにシステム部品２２５及び２２０を含む。このシステム部品２２５は、演算ノードとし、システム部品２２０は、保存ノードとする。この例を実施するために、システム部品２２０は、演算ノードとして表示し直す。しかしながら、システム部品２２０は、保存ノード又はそれらの任意の組み合わせとしてもよい。
【００２６】
サーバ筐体２５０は、電源ユニット２３０を更に含む。この電源ユニット２３０は、ファンモジュール２４０の放熱を補助する内蔵のファン（ＰＳＵ  ｆａｎ  ２３５）を含む。第１の端２５は、冷通路に置いてよく、第２の端３０は、熱通路に置いてもよい。ファンモジュール２４０は、第１の端２５から冷空気を吸引する。サーバ筐体２５０は、第２の端３０で熱空気２１５を排気する。
【００２７】
サーバ筐体２５０は、偏向部材２６０を更に含んでよい。この偏向部材２６０は、ファンモジュール２４０からの気流を受け取って特定なシステム部品２２０、２２５及び電源ユニット２３０に流すように調整されてもよい。偏向部材２６０は、筐体管理コントローラ２７０に制御されてもよい。筐体管理コントローラ２７０が偏向部材２６０に対する機能は、図５でより詳しく説明する。偏向部材２６０は、噛み合い角度Θに調整することが可能である。筐体２５０は１個より多い偏向部材を有してもよいことを理解すべきである。なお、偏向部材は、筐体２５０内の複数の位置にファンモジュール２４０に対して設置されてもよい。
【００２８】
筐体管理コントローラ２７０は、ネットシステム内の環境要素を考慮して偏向部材２６０の噛み合い角度Θを動的に増加又は低減してもよい。筐体管理コントローラ２７０は、ＣＰＵの現在の使用率、保存装置の読み込み・書き込み状態及びノードの温度を含む様々なネットシステム２００のパラメータを考慮してもよいが、これらに限定されない。例えば、筐体管理コントローラ２７０は、システム部品２２０がシステム部品２２５より高い使用率で運転することによる温度の上昇を検出できる。筐体管理コントローラ２７０は、より高い濃度（ｈｉｇｈｅｒ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）の気流をファンモジュール２４０からシステム部品２２０に流すために、偏向部材２６０を噛み合い角度Θに作動させるように指示してもよい。
【００２９】
さらに、筐体管理コントローラ２７０は、ノード状態を判断して気流の大きさを調整してもよい。例えば、筐体管理コントローラ２７０は、システム部品２２５が既に外されたと判断した場合、筐体管理コントローラ２７０は、ファンモジュール２４０に気流を止めさせる又は弱くさせてもよい。図５、図６でより詳しく説明する。
【００３０】
図４は本開示内容の１つの実施例に基づいてネットシステム３００の簡単なブロック図を示す。ネットシステム３００は、第１の端２５及び第２の端３０を有するサーバ筐体３５０を含む。このサーバ筐体３５０は、スタック型筐体構造と見なしてもよい。サーバ筐体３５０は、複数の演算ノード、複数の保存ノード、ファンモジュール及び対応する偏向部材を含んでもよい。ここで示されるように、サーバ筐体３５０は、複数のファンモジュール、即ち３４０（１）、３４０（２）〜３４０（Ｎ）と表示される有限な個数のファンモジュール（以下、「３４０」と称される）を含んでもよい。サーバ筐体３５０は、複数のシステム部品、即ち３２５（１）、３２５（２）〜３２５（Ｎ）と表示される有限な個数のシステム部品も含んでもよい。簡略化のため、サーバ筐体３５０は、さらにシステム部品３２０を含んでもよい。そのシステム部品３２０は、演算ノードとされてもよい。システム部品３２０はここで演算ノードとされるが、システム部品３２０は保存ノードとされてもよい。
【００３１】
サーバ筐体３５０は、少なくとも１つ又は複数の電源ユニット３３０も含んでもよい。それぞれの電源ユニット３３０は、ファンモジュール３４０の放熱を補助する内蔵のファン（ＰＳＵ  ｆａｎ  ３３５）を含んでもよい。ファンモジュール３４０は、第１の端２５から冷空気３１０を吸引する。熱対流の過程を経て、サーバ筐体３５０は、第２の端３０で熱空気３１５を排気する。
【００３２】
サーバ筐体３５０は、複数の偏向部材、即ち３６０（１）、３６０（２）〜３６０（Ｎ）と表示される有限個数の偏向部材（以下、「３６０」と称される）も含んでもよい。偏向部材３６０は、ファンモジュール３４０からの気流を受け取って特定なシステム部品３２０、３２５及び電源ユニット３３０に流すように調整・指示されてもよい。偏向部材３６０は、筐体管理コントローラ３７０に制御されてもよい。筐体管理コントローラ３７０は、偏向部材の噛み合い角度Θを動的に増加又は低減してもよい。筐体管理コントローラ３７０は、サーバ筐体３５０内の環境要素を考慮して偏向部材３６０を動的に制御してもよい。例えば、筐体管理コントローラ３７０は、システム部品３２０がシステム部品３２５（１）より高い使用率で運転することによる温度の上昇を検出できる。筐体管理コントローラ３７０は、より高い濃度の気流３１２（１）をファンモジュール３４０（１）からシステム部品３２０に流すために、偏向部材３６０（１）を噛み合い角度Θに作動させるように指示してもよい。
【００３３】
さらに、筐体管理コントローラ３７０は、それぞれのシステム部品の状態を判断して気流の大きさを調整することができる。例えば、筐体管理コントローラ３７０は、システム部品３２５（２）がファンモジュール３４０（２）からの気流３１２（２）を受ける唯一のシステム部品であると判断することができる。そのため、筐体管理コントローラ３７０は、特別に、より高い濃度の気流３１２（２）をシステム部品３２５（２）に導くように、偏向部材３６０（２）を噛み合い角度Θに作動させてもよい。システム部品３２５（２）がファンモジュール３４０（２）からの気流を受ける唯一のシステム部品であるため、筐体管理コントローラ３７０は、ファンモジュール３４０（２）に気流３１２（２）を低減することもできる。
【００３４】
図３と図４で記述したように、筐体管理コントローラは、偏向部材の噛み合い角度Θも制御できる。筐体管理コントローラは、管理アルゴリズムと組み合わせて偏向部材の噛み合い角度Θを動的に制御できる。より詳しい過程は、下記の図５と図６で記載する。
【００３５】
図５はネットシステムが筐体管理コントローラを用いて温度を制御するフロー５００を記載するフローチャートを示す。図５から分かるように、フローは、筐体管理コントローラと電源ユニット間で通信をするステップ５０１で開始する。筐体管理コントローラは、電源ユニットが筐体に十分な電力を供給するかどうかを判断する。電源ユニットから供給する電力が必要な量より下回っていると判断された場合、そのフローが再始動されて、ステップ５０１でこの判断が繰り返えされる。筐体管理コントローラが十分な電力を供給していると判断した場合、ステップ５０２に進む。
【００３６】
ステップ５０２において、筐体管理コントローラは、筐体内のそれぞれのノードの状態を判断する。筐体内に取り付けられるそれぞれのノードに対して、筐体は、ステップ５０３でノードに電源が埋め込まれているか、及び電源が入れられているかを判断する。筐体はノードに電源が埋め込まれていない、又は電源が入れられていないと判断した場合、ステップ５０４に進む。ステップ５０４において、筐体管理コントローラは、気流を弱くさせる又は停止させるように、ファンモジュールに指示する。具体的には、筐体管理コントローラは、デューティ比信号（ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅ  ｓｉｇｎａｌ）ＴＯＦＦ＿ＮＯＤＥを設定することで、偏向部材の噛み合い角度Θを変更して、埋め込まれていないノードの気流を切る。ステップ５０５に進んで、仕事量が低減されたため、ファンモジュール内に残されるファンが減少される。フロー５００では、ステップ５０２に戻って、サーバ筐体内に検出される全てのノードをこのサークルが通過するまで繰り返す。
【００３７】
ステップ５０３において、筐体管理コントローラは電源が埋め込まれている、又は電源が入れられていると判断した場合、ステップ５０６に進む。ステップ５０６において、筐体管理コントローラは、ノード状態を読み取り、またノード番号を把握する。フロー５００がステップ５０７に進んで、筐体管理コントローラは、ファンモジュール内のファン状態を読み取る。サーバ筐体は、温度センサを搭載して筐体内の環境、入口及び出口の温度を検知してもよい。ステップ５０８において、検知された温度が筐体管理コントローラに伝達されてもよい。フロー５００がステップ５０９に進んで、筐体管理コントローラは、偏向部材及びファンモジュールを作動させる。例えば、ノード状態、ファン状態、筐体の環境、入口及び出口の温度に基づいて、筐体管理コントローラは、より精密な噛み合い角度Θとファン速度を判断できる。筐体管理コントローラは、管理アルゴリズムと組み合わせて偏向部材の噛み合い角度Θを動的に制御できる。以下、図６から図９を参照して、例示的な管理アルゴリズムをより詳しく記載する。ステップ５１１において、筐体管理コントローラは、より精密な噛み合い角度Θに調整するように、偏向部材にコマンドを発信する。さらに、ステップ５１０において、筐体管理コントローラは、ファンモジュールがファン速度を増加又は低減させるように、ファンモジュールにＰＷＭ信号を出力してもよい。より詳しい記述は図９を参照する。
【００３８】
ステップ５１２において、フロー５００は、システム部品が電力損失なしの正常な情況で動作するかを判断する。フロー５００がシステム部品が正常な情況で動作しない又は電力損失が発生すると判断した場合、ステップ５１３に進む。ステップ５１３において、ファンモジュールへの電力伝送が停止される。電源ユニットからの電力が再分配されてキャッシュデータを保存モジュール（図示せず）にバックアップする。ステップ５１４において、後で評価するために電力損失の情況を記録する。電力損失の情況を記録した後、フロー５００が終了する。
【００３９】
反対に、フロー５００がシステム部品が正常な情況で動作する又は電力損失が発生しないと判断した場合、ステップ５１５及び５１６に進む。ステップ５１５において、偏向部材の噛み合い角度Θ及びファンモジュール内のファン速度を記録する。ステップ５１６において、ファン情報及び電源ユニット情報を記録する。フローがステップ５０２に戻って、サーバ筐体内に検出される全てのノードをこのサークルが通過するまで繰り返す。フロー５００は、筐体管理コントローラがノード状態、ファン状態、筐体の環境、入口及び出口の温度に基づいて偏向部材の噛み合い角度Θ及びファンモジュール内のファン速度を制御できるように許可する。
【００４０】
図６は例示的に筐体管理コントローラがニューラルネットワーク６００と組み合わせて偏向部材の噛み合い角度Θ及びファンモジュール内のファン速度を動的に制御することを示す。一部の実施例において、筐体管理コントローラは、ニューラルネットワーク（ＡＮＮ）と組み合わせて偏向部材の噛み合い角度Θ及びファンモジュール内のファン速度を動的に制御してもよい。フロー５００の記述を参照して、筐体管理コントローラは、ノード状態、ファン状態、筐体の環境、入口及び出口の温度を読み取ることができる。ニューラルネットワークは、入力Ｘｉを受け取る入力層６０１（１）〜６０１（Ｎ）（以下、「６０１」と称される）を含んでもよい。入力デバイスがニューロン６０３（１）〜６０３（Ｎ）（以下、「６０３」と称される）に伝送され、それらの入力によって内部の状態（作動状態）を変更し、また入力と作動状態に基づいて出力ＹΘ及びＹＰＷＭを生成する。出力ＹΘは噛み合い角度Θを示す。さらに、ＹＰＷＭは、ファンモジュール内のファン速度を示す。フロー５００のステップ５０６から５０８で受け取った読み値は複数のニューロンの入力Ｘｉであってよく、それでさらに多層パーセプトロン入力を作り出す。
【００４１】
入力層６０１は、学習につれて調整される重みＷｉｊを有するニューロン６０３に接続されてもよい。重みＷｉｊは、接続されている信号の強さを増加又は低減する。それぞれのニューロン６０３の出力重みＷｊｋは、入力の総和の非線形関数で計算できる。一部の実施例において、ニューロン６０３は閾値を有し、信号の総和がこの閾値を超える場合のみ、信号を発信してもよい。ニューロン６０３からの出力の組み合わせは、出力層６０５及び６０７に伝送されてもよい。それぞれのニューロン６０３の出力ＹΘは、入力の総和の非線形関数で計算できる。図７には、加算ユニットの実現を示す。
【００４２】
図７は多層パーセプトロン入力を示し、入力ノードＸｉ〜ＸＮの中の少なくとも３つの層が１つのニューロン（加算ユニットと称される）に入れられる。この加算ユニットは、非線形活性化関数（ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｆｕｃｔｉｏｎ）を使ってネット出力ｎｅｔｊを生成してもよい。多層パーセプトロンは、逆伝播法に基づいて重みベクターをトレーニングしてもよい。逆伝播法は、それぞれの入力値が知られた場合の必要な出力値を求めるため、教師あり学習方法と考えられることを理解すべきである。この場合、教師あり学習とトレーニングデータを組み合わせた機械アルゴリズムに基づいて重みベクターをトレーニングしてもよい。
【００４３】
図８は機械アルゴリズムに用いられる例示的なトレーニングデータを示す。この例示的なトレーニングデータは、予め設定された噛み合い角度ΘとＣＰＵの使用率、秒ごとの入出力操作、ノード番号及び環境温度の間の関係を提供してもよい。さらに、この例示的なトレーニングデータは、予め設定された気流とＣＰＵの使用率、秒ごとの入出力操作、ノード番号及び環境温度の間の関係を提供してもよい。ニューラルネットワークは、反復的にトレーニングデータに対して予測を繰り返して、またトレーニングデータを参考としてもよい。機械アルゴリズムが受容可能な表現に到達した後、ニューラルネットワークが学習を終了させる。
【００４４】
図６を参照して、筐体管理コントローラは、出力ＹΘを受け取って受容可能な偏向部材の噛み合い角度Θを判断する。さらに、筐体管理コントローラは、出力ＹＰＷＭを受け取って受容可能なファンモジュール内のファン速度を判断する。出力ＹΘに基づいて、筐体管理コントローラは、サーバモータ（図示せず）とやり取りして、ＰＷＭ信号を使って噛み合いアームを作動させる。より詳しくは図９において説明する。筐体管理コントローラは、ファンモジュールと直接やり取りして、ＰＷＭ信号を使ってファンモジュール内のファン速度を調整してもよい。
【００４５】
図９は偏向部材（図示せず）を調整するための例示的なネットシステム９００を示す。ネットシステム９００は、偏向部材と筐体管理コントローラ９７０を調整するためのサーバモータ９０１を含んでもよい。筐体管理コントローラ９７０は、ＰＷＭ信号を予め用意してサーバモータ９０１に発信してもよい。例示の目的を達成するために、ＰＷＭ信号は、一番小さいインパルスから一番大きいインパルスまで順に並べてもよい。筐体管理コントローラ９７０は０°の噛み合い角度Θが必要する場合の神経インパルスＰＷＭ信号９１０は、制御信号９５０を介してサーバモータ９０１に発信されてもよい。筐体管理コントローラ９７０は９０°の噛み合い角度Θが必要する場合の神経インパルスＰＷＭ信号９２０は、制御信号９５０を介してサーバモータ９０１に発信されてもよい。最後に、筐体管理コントローラは１８０°の噛み合い角度Θが必要する場合の神経インパルスＰＷＭ信号９３０は、制御信号９５０を介してサーバモータ９０１に発信されてもよい。筐体管理コントローラがＰＷＭ信号を０°から１８０°の任意の角度にしても良いことは留意すべきである。さらに、制御信号９５０は、一連の幅変更可能な繰り返しインパルスを含んでもよい。なお、そのインパルスの幅やインパルスシークエンスのデューティ比は、サーバモータ９０１が実現しようとする程度を決める。ＰＷＭ信号は、図６の多層パーセプトロンニューラルネットワークの出力ＹΘ及びＹＰＷＭに基づく結果である。
【００４６】
本開示の内容に対する上記記載を提供する目的は、当業者に本発明を製作又は使用させるためである。本発明の精神と範囲に逸脱しない限り、当業者が本発明及び本明細書に定義される一般的な原理に対して様々な変更及び改変を行える。そのため、本発明は本明細書に記載される例と設計に限定されず、本明細書に開示される原理と新規な特徴に合致する最も広い範囲と一致する。
【符号の説明】
【００４７】
２５：第１の端
３０： 第２の端
１００、２００、３００、９００：ネットシステム
１１０、２１０、３１０： 冷空気
１１５、２１５、３１５： 熱空気
１２０、１２５、２２０、２２５、３２０、３２５、３２５（１）、３２５（２）、３２５（Ｎ）：システム部品
１３０、２３０、３３０：電源ユニット
１３５、２３５：電源ユニットファン
１４０、２４０、３４０（１）、３４０（２）、３４０（Ｎ）：ファンモジュール
１５０、２５０、３５０：サーバ筐体
１７０、２７０、３７０、９７０：筐体管理コントローラ
１７５：ＰＷＭ信号
２６０、３６０、３６０（１）、３６０（２）、３６０（Ｎ）：偏向部材
３１２（１）、３１２（２）：気流
４００、５００：フロー４０１〜４１０：ステップ
５０１〜５１６：ステップ
６００：ニューラルネットワーク
６０１（１）、６０１（Ｎ）：入力層
６０３、６０３（１）、６０３（Ｎ）：ニューロン
６０５、６０７：出力層
９０１：サーバモータ
９１０、９２０、９３０：神経インパルスＰＷＭ信号
９５０：制御信号
【図１】
2019220150.tif 000003
【図２】
2019220150.tif 000004
【図３】
2019220150.tif 000005
【図４】
2019220150.tif 000006
【図５】
2019220150.tif 000007
【図６】
2019220150.tif 000008
【図７】
2019220150.tif 000009
【図８】
2019220150.tif 000010
【図９】
2019220150.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月8日(2019.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的な温度制御装置であって、
複数のファンユニットを含むファンモジュールと、
前記ファンモジュールから受け取った気流を導く偏向部材と、
少なくとも１つのシステム部品と、
前記ファンモジュール、前記偏向部材及び前記少なくとも１つのシステム部品に接続される筐体管理コントローラと、を含み、
前記筐体管理コントローラは、前記動的な温度制御装置内の少なくとも１つの環境要素に基づいて、前記偏向部材を動的に制御して前記ファンモジュールからの気流を前記システム部品に導く動的な温度制御装置。
【請求項２】
前記筐体管理コントローラは、前記偏向部材を作動させて、前記ファンモジュールからの気流を特定の閾値を超えた使用率で運転している前記システム部品に導く請求項１に記載の動的な温度制御装置。
【請求項３】
前記環境要素は、前記システム部品の使用率、前記システム部品の読み込み・書き込み状態及び前記システム部品の温度の少なくとも１つである請求項１又は２に記載の動的な温度制御装置。
【請求項４】
前記システム部品は、保存ノード又は演算ノードとする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動的な温度制御装置。
【請求項５】
前記動的な温度制御装置は、ニューラルネットワークと組み合わせて前記偏向部材の噛み合い角度及び前記ファンモジュールの気流速度を動的に制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の動的な温度制御装置。
【請求項６】
ネットシステムに用いられる動的な温度制御方法であって、
ファンモジュール及び少なくとも１つのシステム部品の状態を判断することと、
前記ネットシステムの環境、入口及び出口の複数の温度を検出することと、
前記状態及び前記温度に基づいて、偏向部材を噛み合い角度で調整して、前記ファンモジュールからの気流を前記システム部品に導くことと、を含む動的な温度制御方法。
【請求項７】
前記状態及び前記温度に基づいて、ファン速度を増加する又はファン速度を低減するように、前記ファンモジュールにインパルス幅変調信号を発信することを更に含む請求項６に記載の動的な温度制御方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのシステム部品の前記状態を判断することは、前記少なくとも１つのシステム部品が前記ネットシステムに取り付けられているかを判断することを含み、
前記少なくとも１つのシステム部品が前記ネットシステムに取り付けられていないと判断した場合、気流を減少させる又は停止させるように前記ファンモジュールに指示する請求項６又は７に記載の動的な温度制御方法。
【請求項９】
ニューラルネットワークと組み合わせて前記偏向部材の前記噛み合い角度及び前記ファンモジュール内の複数のファンの速度を動的に制御することを更に含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の動的な温度制御方法。
【請求項１０】
前記状態及び前記温度を利用して多層パーセプトロン入力を作り出すことを含む請求項６〜９のいずれか１項に記載の動的な温度制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
添付図面を参照して本発明の説明をする。添付図面において同じ符号を使って類似又は同一な部品を示す。図面は説明の補助を目的とし、本来の例に沿っては製図されていない。以下、例を用いて本発明の幾つかの態様を示す。数々の具体的な細部、関係及び方法の提供は本開示を完全に理解するためのものであることが理解すべきである。当業者ならば、１つ又は複数の具体的な細部を欠け、もしくは他の方法を利用していても本發明を実施できる。他の場合において、本発明から焦点を外さないために、既に公知された結構や操作が詳しく示さない。本発明は、説明される動作、又は異なる順番で発生し得る及び／又は他の動作やイベントと同時に発生し得るイベントの順番に限定されない。なお、挙げられる全ての動作やイベントが本発明の方法で実施する必要があるとは限らない。