(57)【要約】【課題】１つのバックプレーンに複数のＣＰＵを備える並列計算機において、コンパクト化と電源の安定化がなされる並列計算機を提供する。【解決手段】１つのバックプレーンに、ＣＰＵボードを含むＣＰＵセグメントを３以上の複数備える並列計算機において、ＣＰＵセグメントをそれぞれ２つ以下含む複数の給電域に前記複数のＣＰＵセグメントを分け、各給電域内のＣＰＵセグメントへ給電を行なう電源コネクタを、給電域毎にバックプレーンに設け、各電源コネクタに電力を供給するように構成し、搭載されたボードの電源容量、耐圧に対してバックプレーンの限界を生じることなく、またバックプレーンのコスト増大の問題もなく、１つのバックプレーン上に備えるＣＰＵセグメントの数を増加でき、且つ、各ＣＰＵセグメントの電圧降下と電圧の不安定化を防止し、並列計算機のコンパクト化と電源の安定化を可能とした。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのバックプレーンに、ＣＰＵボードを含むＣＰＵセグメントを３以上の複数備える並列計算機であって、同ＣＰＵセグメントをそれぞれ２つ以下含む複数の給電域に前記複数のＣＰＵセグメントを分け、各給電域内の前記ＣＰＵセグメントへ給電を行なう電源コネクタを、前記給電域毎に前記バックプレーンに設け、同各電源コネクタに電力を供給するように構成してなることを特徴とする並列計算機。
【請求項２】
請求項１に記載の並列計算機において、前記ＣＰＵセグメントの少なくとも１つは前記ＣＰＵボードを２つ有してなることを特徴とする並列計算機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのバックプレーンに複数のＣＰＵ（　ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｕｎｉｔ：　中央処理装置）を備える並列計算機に関し、特にコンパクト化と電源の安定化がなされる並列計算機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の並列計算機について図２および図３に基づき説明する。図２は従来の工業用のコンピュータの構成概要図であり、図３は従来の並列計算機の構成概要図である。
【０００３】
近年、科学技術計算用等において、従来用いられてきたスーパーコンピュータ等の大型コンピュータに代えて、複数の小型のコンピュータを並列に運転する並列計算機が用いられるようになった。
【０００４】
その場合、一般オフィス用に設計されているパーソナルコンピュータより、工業用ＣＰＵボードは対動作環境的に優れた設計がなされており、複数の工業用ＣＰＵボードを組み込んで並列計算機が構成されることが多い。
【０００５】
従来の工業用のコンピュータは、図２に例を示すように、バックプレーン１上に１組のＣＰＵセグメント２を構成するＣＰＵボード３、信号ボード４、コンピュータ制御ボード５等のボードが搭載され、またＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６が接続されている。
【０００６】
そして、バックプレーン１には、１つの電源コネクタ７が設けられ、電源コネクタ７に電源モジュール９から直流電力ｄが供給され、バックプレーン１に設けられた給電回路８を通してＣＰＵセグメント２の各ボードおよびＨＤＤ６に給電される。
【０００７】
そして、従来の工業用のコンピュータは、１枚のバックプレーン１にＣＰＵボード３は１枚の構成が通常であった。それは、複数のＣＰＵセグメント２を備えた場合、複数のＣＰＵボード３他、搭載ボードの電源容量、耐圧に対してバックプレーン１が耐えられる設計となっていなかったため、そのまま複数のＣＰＵボード３を搭載しても電圧降下等の問題で正常稼働を望める動作環境を構成できなかったことが理由の一つである。
【０００８】
また、一般工業用に設計されたＣＰＵボード３の場合、１枚のバックプレーン１に複数のＣＰＵボード３を搭載し運用する必要が無かったこともその理由である。
【０００９】
したがって、以上のような工業用のＣＰＵボード３を複数組み込んで並列計算機を構成する場合、従来は図３に示すような構成であった。
【００１０】
図３はＣＰＵボード３を４個搭載した例であり４つのＣＰＵセグメントが構成され、２１は第１ＣＰＵセグメント、２２は第２ＣＰＵセグメント、２３は第３ＣＰＵセグメント、２４は第４ＣＰＵセグメントである。
【００１１】
各ＣＰＵセグメント２１、２２、２３、２４は、それぞれ１つのＣＰＵセグメントを構成するＣＰＵボード３、信号ボード４、コンピュータ制御ボード５等のボードを備え、ＨＤＤ６が接続されている。
【００１２】
そして、バックプレーン１には１つの電源コネクタ７が設けられ、電源モジュール９から直流電力ｄが供給される。電源コネクタ７にはバックプレーン１に設けられた給電回路８が接続し、給電回路８には、第１ＣＰＵセグメント２１、第２ＣＰＵセグメント２２、第３ＣＰＵセグメント２３、第４ＣＰＵセグメント２４の順で、直列に（本明細書で「直列に」とは、直流の回路が正負直列接続している、ということではなく、複数のＣＰＵセグメントの給電回路８への接続の順序が「直列状」である、という意味で言う）接続されている。すなわち、図２のようなＣＰＵボード３が１枚の従来の工業用のコンピュータにおいて、ＣＰＵセグメントを増設する形で拡張した構成であった。
【００１３】
しかしながら、図３に示すような構成の並列計算機の場合、前述のように複数のＣＰＵボード３他、搭載ボードの電源容量、耐圧に対してバックプレーン１の限界が生じ、バックプレーン１を強化しても通常、ＣＰＵセグメントの数は図３の例のように４組程度までであり、バックプレーン１の積層数からくるコスト増大の問題も生じた。
【００１４】
また、その場合でも、各ＣＰＵセグメント２１、２２、２３、２４は給電回路８に直列に順次接続されているため、電源コネクタ７に対して遠くなるに従い、特に３番目の第３ＣＰＵセグメント２３から以降では、直流電力ｄの電圧降下が大きくなり、電圧の不安定化が生じて、並列計算機の運転、信頼性への支障が生じる恐れがあるという問題があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、１つのバックプレーンに複数のＣＰＵを備える並列計算機において、コンパクト化と電源の安定化がなされる並列計算機を提供することを課題とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その第１の手段として、１つのバックプレーンに、ＣＰＵボードを含むＣＰＵセグメントを３以上の複数備える並列計算機であって、同ＣＰＵセグメントをそれぞれ２つ以下含む複数の給電域に前記複数のＣＰＵセグメントを分け、各給電域内の前記ＣＰＵセグメントへ給電を行なう電源コネクタを、前記給電域毎に前記バックプレーンに設け、同各電源コネクタに電力を供給するように構成してなることを特徴とする並列計算機を提供する。
【００１７】
第１の手段によれば、搭載されたボードの電源容量、耐圧に対してバックプレーンの限界を生じることなく、またバックプレーンのコスト増大の問題も生じることなく、且つ、各ＣＰＵセグメントにおいて電圧降下と電圧の不安定化が防止される。
【００１８】
（２）第２の手段としては、第１の手段の並列計算機において、前記ＣＰＵセグメントの少なくとも１つは前記ＣＰＵボードを２つ有してなることを特徴とする並列計算機を提供する。
【００１９】
第２の手段によれば、第１の手段の作用に加え、多数のＣＰＵボードを搭載しても電源の安定化がなされ、且つ、より高密度化、コンパクト化が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に基づき本発明の実施の一形態に係る並列計算機を説明する。図１は、本実施の形態の並列計算機の構成概要図である。なお、図１において図３に示すものと同様の構成部分については、図３と同じ符号を付して説明を省略し、異なる点を主に以下説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の並列計算機は、バックプレーン１１に、４つのＣＰＵセグメント、第１ＣＰＵセグメント２１、第２ＣＰＵセグメント２２、第３ＣＰＵセグメント２３、第４ＣＰＵセグメント２４が備えられているが、４つのＣＰＵセグメントが複数の給電域（図１の場合は２つの給電域）、第１給電域１０ａ、第２給電域１０ｂに分けられ、各給電域１０ａ、１０ｂは２つのＣＰＵセグメントからなっている。
【００２２】
各給電域１０ａ、１０ｂ毎には、それぞれ別に第１電源コネクタ７ａ、第２電源コネクタ７ｂが設けられており、各電源コネクタ７ａ、７ｂに電源モジュール９からそれぞれ直流電力ｄが供給される。
【００２３】
第１電源コネクタ７ａにはバックプレーン１１に設けられた第１給電回路８ａが接続し、第１給電回路８ａには、第１ＣＰＵセグメント２１、第２ＣＰＵセグメント２２が接続している。第２電源コネクタ７ｂには別途バックプレーン１１に設けられた第２給電回路８ｂが接続し、第２給電回路８ｂには、第３ＣＰＵセグメント２３、第４ＣＰＵセグメント２４が接続している。
【００２４】
上記のように構成された本実施の形態の並列計算機においては、電源モジュール９からの各電源コネクタ７ａ、７ｂへの直流電力ｄの供給は適宜行なわれるが、外部の電力配線であり各電源コネクタ相互の電圧差の問題なく行なうことが可能である。
【００２５】
各給電域１０ａ、１０ｂ内の２つＣＰＵセグメント２１、２２、ならびに２３、２４は、それぞれ第１給電回路８ａ、第２給電回路８ｂに直列に接続されているが、ＣＰＵセグメントの数は２つであり、ＣＰＵセグメント間の電圧降下は問題ない範囲に収められ電圧は安定し、またバックプレーン１１のコスト増大も防止することができる。
【００２６】
したがって、各給電域内のＣＰＵセグメントの数を２以下に抑えて、バックプレーン１１を複数の給電域に分けることにより、搭載ボードの電源容量、耐圧に対するバックプレーン１１の限界を生じることなく、またバックプレーン１１のコスト増大の問題も生じることなく、１つのバックプレーン１１上に備えるＣＰＵセグメントの数を増加することができ、且つ、各ＣＰＵセグメントにおける電圧降下と電圧の不安定化が防止され、並列計算機のコンパクト化と電源の安定化がなされた並列計算機とすることができる。
【００２７】
なお、１つの給電域内のＣＰＵセグメントの数が１つになるように給電域を分ければ、各ＣＰＵセグメント毎に直流電力ｄが供給されるので、さらに電源の安定化がなされる。
【００２８】
また、１つのＣＰＵセグメント内のＣＰＵボード３を２つにしたデュアルＣＰＵにすれば、より高密度化、コンパクト化がなされた並列計算機とすることができ、ＨＤＤ６をその２つのＣＰＵボード３で共用するように構成すればさらに高密度化、コンパクト化の程度を向上できる。。
【００２９】
よって、本実施の形態の並列計算機では、図１に図示の４つのＣＰＵセグメントに限られることなく、２つを越える任意の複数のＣＰＵセグメントを備え、多数のＣＰＵボード３を搭載しても電源の安定化がなされるほか、電源コネクタの複数化によりホットスタンバイに関わる動作環境のバックアップ、安全に確実に動作する並列機システムが構成され、占有スペースについても、例えば、ＣＰＵセグメントを４組備えられる標準ボックス内に、８基のＣＰＵボード３を搭載し高密度化を図り、従来の１／３〜２／３のスペースとすることも可能となる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてもよいことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、並列計算機を、１つのバックプレーンに、ＣＰＵボードを含むＣＰＵセグメントを３以上の複数備える並列計算機であって、同ＣＰＵセグメントをそれぞれ２つ以下含む複数の給電域に前記複数のＣＰＵセグメントを分け、各給電域内の前記ＣＰＵセグメントへ給電を行なう電源コネクタを、前記給電域毎に前記バックプレーンに設け、同各電源コネクタに電力を供給するように構成してなるようにしたので、搭載されたボードの電源容量、耐圧に対してバックプレーンの限界を生じることなく、またバックプレーンのコスト増大の問題も生じることなく、１つのバックプレーン上に備えるＣＰＵセグメントの数を増加することができ、且つ、各ＣＰＵセグメントにおいて電圧降下と電圧の不安定化が防止され、並列計算機のコンパクト化と電源の安定化がなされる。
【００３２】
（２）請求項２の発明によれば、請求項１に記載の並列計算機において、前記ＣＰＵセグメントの少なくとも１つは前記ＣＰＵボードを２つ有してなるようにしたので、請求項１の発明の効果に加え、多数のＣＰＵボードを搭載しても電源の安定化がなされ、且つ、より高密度化、コンパクト化がなされた並列計算機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る並列計算機の構成概要図である。
【図２】従来の工業用のコンピュータの構成概要図である。
【図３】従来の並列計算機の構成概要図である。
【符号の説明】
３　　　　　　　　　ＣＰＵボード
４　　　　　　　　　信号ボード
５　　　　　　　　　コンピュータ制御ボード
６　　　　　　　　　ＨＤＤ
７ａ　　　　　　　　第１電源コネクタ
７ｂ　　　　　　　　第２電源コネクタ
８ａ　　　　　　　　第１給電回路
８ｂ　　　　　　　　第２給電回路
９　　　　　　　　　電源モジュール
１０ａ　　　　　　　第１給電域
１０ｂ　　　　　　　第２給電域
１１　　　　　　　　バックプレーン
２１　　　　　　　　第１ＣＰＵセグメント
２２　　　　　　　　第２ＣＰＵセグメント
２３　　　　　　　　第３ＣＰＵセグメント
２４　　　　　　　　第４ＣＰＵセグメント
【図１】
2004038655.tif 000003
【図２】
2004038655.tif 000004
【図３】
2004038655.tif 000005