(57)【要約】      （修正有）【課題】ラックシステム内のファン制御システムを最適化する。【解決手段】ファン制御システムを実施するラック１００は、それぞれ、少なくとも一つのノードを有する複数のシャーシを有するラックサーバを有する。各ノードは、少なくとも一つの調整可能な換気口を有し、ノードの気流要求にもとづいて、少なくとも一つの調整可能な換気口を調整する。また、制御信号に基づいて操作する複数のファンを有する。さらに、複数のシャーシ中の各ノードから、気流要求を受信するとともに、複数の気流要求に基づいて、制御信号を生成して、複数のファンに送信するファン制御ロジックボードを有する。【選択図】図１
2017199349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックシステムであって、 
それぞれ、少なくとも一つのノードを有し、前記各ノードは少なくとも一つの調整可能な換気口を有するとともに、前記ノードの気流要求に基づいて、前記少なくとも一つの調整可能な換気口を調整する複数のシャーシと、
制御信号に基づいて操作する複数のファンと、
前記複数のシャーシ中の各ノードから、前記気流要求を受信するとともに、前記複数の気流要求に基づいて、前記制御信号を前記複数のファンに生成、および、送信するファン制御ロジックボードと、
を有することを特徴とするラックシステム。 
【請求項２】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、前記換気口を閉鎖し、 
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、前記換気口を開放し、 
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度よりも少ないとき、前記換気口は、一比率にしたがって開くことを特徴とする請求項１に記載のラックシステム。
【請求項３】
前記各ノードの前記気流要求は、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１に記載のラックシステム。
【請求項４】
ラックシステム内のファンを制御する方法であって、前記方法は、
ファン制御ロジックボードで、前記ラックシステム中の複数のノードから気流要求を受信し、前記気流要求が、前記対応するノードを十分に冷却するのに必要な気流のレベルであることを示す工程と、 
前記各受信気流要求に用いる換気口制御信号を生成、および、前記複数のノードのそれぞれに送信する工程と、
前記受信気流要求に基づいて、ファン制御信号を生成して、前記ノードから前記ラックシステム内の前記ファンに送信する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、換気口制御信号は閉鎖信号であり、
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、換気口制御信号は開放信号であり、および、
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度よりも少ないとき、前記換気口制御信号は一比率であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記各ノードの前記気流要求は、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項４に記載の方法。 
【請求項７】
指令を含む持続性コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記指令は、ファン制御ロジックボードにより実行されるとき、前記ファン制御ロジックボードに、
前記ラックシステム中の複数のノードのそれぞれから、気流要求を受信し、前記気流要求が、十分に、前記対応するノードを冷却するのに必要な気流のレベルである工程と、
前記受信気流要求のそれぞれに用いる換気口制御信号を生成するとともに、前記複数のノードのそれぞれに送信する工程と、
前記受信気流要求に基づいて、ファン制御信号を生成するとともに、前記ノードを前記ラックシステム内の前記ファンに送信する工程と、
を実行させることを特徴とする持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項８】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、換気口制御信号は閉鎖信号であり、
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、換気口制御信号は開放信号であり、
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度より少ないとき、前記換気口制御信号は一比率であることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項９】
前記ファン制御信号は、前記受信気流要求を平均化することにより生成されることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。 
【請求項１０】
前記ファン制御信号は、前記受信気流要求の前記中間値を取ることにより生成されることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノードのファン冷却システムに関するものであって、とくに、ノードの処理負荷に基づいた、ファン冷却システムの最適化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーバラックは、複数のノード (たとえば、ラックサーバ)を有する。複数のノードがオーバーヒートや故障するのを防止するため、ノードは、共用のファン冷却システムにより冷却される。共用のファン冷却システムは、複数のノードを単一ユニットとして冷却することを試みる。つまり、サーバラック温度が選ばれて、共用のファン冷却システムは、サーバラック温度に基づいて操作する。しかし、各ノードは独立温度を有する。単一ノードの独立温度はノードの操作能力に影響される。ノードは異なる能力で操作する。能力はＣＰＵ使用率に基づく。たとえば、ノードは、アイドル状態 (すなわち、使用済みの処理容量は２％より少ない)、軽度(すなわち、使用済みの処理容量は２〜３０％)、中度(すなわち、使用済みの処理容量は３１〜６５％)、あるいは、重度(使用済みの処理容量は６６〜１００％)である。よって、各ノードを考慮する共用のファン冷却システムが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の追加特徴と長所が以下に記述されるとともに、一部は、記述中から明らかであり、あるいは、ここで開示される原理により実践されて知ることができる。本発明の追加特徴と長所は、装置の方法、および、請求項中に示される特別な組み合わせにより理解、獲得される。本発明のこれら、および、その他の特徴は、以下の記述と請求項によって十分に明らかになり、あるいは、本開示中で記述される原理の実践により知ることができる。
【０００４】
システム、方法、および、コンピュータ読み取り可能媒体を開示して、ラックシステムを有するファン制御システムを最適化する。少なくとも一つの実施態様において、システムは、それぞれが、少なくとも一つのノードを有する複数のシャーシを有するラックサーバを有し、各ノードは、少なくとも一つの調整可能な換気口を有し、ノードの気流要求にもとづいて、少なくとも一つの調整可能な換気口を調整する。システムは、さらに、複数のファンを有し、複数のファンは、制御信号に基づいて操作する。システムは、さらに、ファン制御ロジックボードを有し、ファン制御ロジックボードは、複数のシャーシ中の各ノードから、気流要求を受信するとともに、複数の気流要求に基づいて、制御信号を生成して、複数のファンに送信する。
【０００５】
少なくとも一つの実施態様において、システムは、ノードの気流要求がアイドルであるとき、換気口は閉じ、ノードの気流要求が重度であるとき、換気口は開き、および、ノードの気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度より少ないとき、換気口が、一比率に基づいて開く。少なくとも一つの実施態様において、各ノードの気流要求はパルス幅変調信号である。
【０００６】
少なくとも一つの実施態様において、制御信号は、受信された気流要求を平均化することにより生成される。別の実施態様において、制御信号は、受信された気流要求の中央値を取ることにより生成される。
【０００７】
ラックシステムを有するファン制御システムを最適化する方法とコンピュータ読み取り可能媒体は、上述のシステムの類似する実施態様を含む。
【０００８】
本発明の各種実施態様は図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ファン制御システムのブロック図である。
【図２】換気口を制御する方法のフローチャートである。
【図３】共用ファンシステムを制御する方法のフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の各種実施態様を実行するシステムの例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の各種実施態様を実行するシステムの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の追加特徴と長所が以下に記述されるとともに、一部は、記述中から明らかであり、あるいは、ここで開示される原理により実践されて知ることができる。本発明の追加特徴と長所は、装置の方法、および、請求項中に示される特別な組み合わせにより理解、獲得される。本発明のこれら、および、その他の特徴は、以下の記述と請求項によって十分に明らかになり、あるいは、本開示中で記述される原理の実践により知ることができる。
【００１１】
本開示で応用されるいくつかの定義が示される。「結合」という用語は接続として定義され、直接、あるいは、間接的に中間素子を通過し、且つ、物理的な接続に制限されない。「含む」という用語は、「有するが、必ずしも限定されない」ことを意味し、具体的に、制約のない含有、あるいは、記述される組み合わせ、群、系列等への加入を示す。
【００１２】
本発明による技術は、ファンを制御する必要性を解決するものであり、ファンは、所定の各ノードの冷却要求にもとづいて、ラック中の複数のノードを冷却するのに用いられる。ノードは、処理負荷、温度、および／または、換気口の状態に基づいて、冷却要求を決定する。ファン制御ロジックボードは、冷却要求を受信するとともに、受信した冷却要求にもとづいて、サーバラックのファンを知的に制御する。たとえば、複数のノードはアイドル (換気口は閉じている状態)で、残りの使用中のノードは、十分な冷却(重度の処理負荷が伴っている場合)に少しのファン出力が必要であり、気流がアイドルノードからアクティブノードに転向するので、電源の消耗を節約する。
【００１３】
図１は、本発明によるファン制御システムを実施するラック１００を示す図である。ラック１００は、複数のシャーシ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ・・・１０１Ｎ（「１０１」と総称する）を有する。シャーシ１０１は、それぞれ、複数の換気口１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ・・・１０４Ｄ（「１０４」と総称する）に結合されるノード１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ・・・１０２Ｎ（「１０２」と総称する）を有する。換気口１０４が用いられて、気流がファン１１２からノード１０２に流れるように規制する。ノード１０２は、制御信号１０６を、それぞれ、対応する換気口１０４に送信する。制御信号１０６は、換気口１０４を作動させることができる。たとえば、開放制御信号は、対応する換気口を開けることができる。閉鎖制御信号は、対応する換気口を閉じることができる。その他の実施例において、制御信号は、開閉間のその他の位置(たとえば、比率、百分率等)を示す。たとえば、比率制御信号が送信される。比率制御信号の受信時、対応する換気口は、比率に基づいて作動する。たとえば、比率が２／３であるとき、換気口は、三分の二開く。比率が１／２であるとき、換気口は半分開く。比率が１／３であるとき、換気口は三分の一開く。その他の実施例において、各シャーシ中に二個以上の換気口があり、且つ、各換気口は、単独で閉鎖(あるいは、開放)されて、気流を減少させる。
【００１４】
ノード１０２により生成される制御信号は、ノードの処理負荷に基づく。たとえば、ノード１０２Ａがアイドルである(つまり、処理負荷がほぼない)とき、制御信号は閉鎖信号１０６Ａである。閉鎖信号１０６Ａを受信するとき、換気口１０４Ａは閉鎖する。ノードがアイドルであり、冷却するための大量の気流は不要なので、換気口は閉鎖され、気流を、ファン１１２から、代わりに別のシャーシに導引される。別の例において、ノード１０２Ｂが重い処理負荷を有するとき、制御信号は開放信号１０６Ｂである。開放信号１０６Ｂを受信するとき、換気口１０４Ｂは完全に開く。ノードは重い処理負荷下にあるので、冷却のために大量の気流を必要とするため、換気口が開いて、最大気流を確実にシャーシに導く。別の例において、ノード１０２Ｃが軽い負荷を有するとき、制御信号は、低比率制御信号１０６Ｃ(たとえば、１／３比率)である。低比率制御信号１０６Ｃの受信時、換気口１０４Ｃは部分的に開く(たとえば、三分の一)。ノードが軽い負荷を有しており、冷却のために低い気流を必要とするため、換気口は、部分的に開いて、必要な気流の量に制限するとともに、気流を、その他のさらに多くの負荷を有するシャーシに導く。最後の例において、ノード１０２Ｎが中度の負荷を有するとき、制御信号は、中度の比率制御信号１０６Ｎ(たとえば、１／２比率)である。中度の比率制御信号１０６Ｎを受信するとき、換気口１０４Ｎは、部分的に開く (たとえば、半分開く)。ノードが中度の負荷を有しており、冷却のためにいくらかの気流が必要であるため、換気口は半分開く。
【００１５】
その他の実施例において、制御信号はファン制御ロジックボード１０８により決定される。たとえば、ファン制御ロジックボード１０８は、ノード１０２から対応する処理負荷を受信する。対応するために、ファン制御ロジックボード１０８は、制御信号を決定、ならびに送信して、対応する処理負荷に基づいて、各シャーシの換気口を調節する。さらに、集団の処理負荷にもとづいて、ファン制御ロジックボード１０８は、各ノードが独立して達成するよりもより有利な調整を、各種換気口に決定する。
【００１６】
上述のように、ラック１００は、さらに、ファン制御ロジックボード１０８を有する。ファン制御ロジックボード１０８が設置されて、ファン１１２を制御する。ファン制御ロジックボード１０８は、ノード１０２から指示を受信し、その指示は、ノード１０２をどのくらい冷却する必要があるのか(たとえば、現在の処理負荷、および、換気口１０６を経る現在の気流に基づく)である。たとえば、ノード１０２Ａは、アイドル信号（たとえば、最小幅パルス波信号）をファン制御ロジックボード１０８に送信し、アイドル信号は、 アイドル処理負荷、および、閉鎖した換気口１０４Ａに基づいて気流の制限が必要であることを示す。ノード１０２Ｂは重度の信号（たとえば、長い幅パルス波信号）を送信し、重度の信号は、重い処理負荷、および、開放換気口１０４Ｂに基づいて、大量の気流が必要であることを示す。ノード１０２Ｃは軽度の信号（たとえば、短い幅パルス波信号）を送信し、軽度の信号は、軽い処理負荷、および、部分的に開いた換気口１０４Ｃに基づいて、少量の気流が必要であることを示す。ノード１０２Ｎは中度信号(たとえば、中度幅パルス波信号)を送信し、中度信号は、中度の処理負荷、および、部分的に開いた換気口１０４Ｎに基づいて、中度の気流が必要であることを示す。パルス波信号は、ノードを十分に冷却する必要がある気流と比例関係をなす。ファン制御ロジックボード１０８は、受信した信号に基づいて、最終パルス波信号１１４を計算することができる。いくつかの実施態様において、最終パルス波は、最大負荷に関連する処理負荷信号に基づいて、パルス波を簡潔にする。その他の実施例において、最終パルス波信号は、受信した処理負荷信号の平均である。その他の実施例において、最終パルス波信号は、受信した処理負荷信号の中央値である。
【００１７】
別の例において、対応するノード１０２Ａ、１０２Ｃ、および、１０２Ｎの換気口１０４Ａ、１０４Ｃ、および、１０４Ｂが全て閉鎖される場合、ファン１１２からの気流が押されて、開いたノード１０２Ｂの換気口１０４Ｂを通過する。その結果、換気口１０４が全て開くとき、ノード１０２Ｂは、一般に期待される以上に冷却される。よって、ノード１０２Ｂへの十分な外部の気流は、ノード１０２Ｂの温度の冷却に必要な温度まで低下させる。よって、ノードが重い処理負荷を維持するとき、最終信号１１４は、ファン１１２に、ファン速度を低下させても、ノード１０２Ｂを十分に冷却することができることを示す。
【００１８】
一旦、適切なパルス波が決定されると、ファン制御ロジックボード１０８は、最終パルス波信号をファン１１２に送信する。最終パルス波信号を受信するとき、ファン１１２は、最終パルス波信号に基づいて操作する。たとえば、最終パルス波信号が長い幅であるとき、ファン１１２は、高い気流出力で操作する。別の例において、最終パルス波信号が短い幅であるとき、ファン１１２は、低い気流出力で操作する。別の例において、最終パルス波信号が一比率であるとき、ファン１１２は、その比率と関連する方式で、気流出力で操作する。
【００１９】
上述した換気口の制御とファン制御の統合結果は、ラック１００中のファン制御システムを提供し、ファン制御システムは、自動制御であるとともに、電源の消耗を減少させる。たとえば、シャーシの換気口が閉鎖するとき、より多くの気流がその他のシャーシに運ばれて、これらのその他のシャーシ中のノードの温度を低下させる。さらに多くの気流を受信するとき(つまり、更に多くの気流がその他のノードに導かれることに基づいて)、これらの残りのノードはより速く冷却され、よって、ファンからの気流は少しだけ要求される。したがって、残りのノードは制御ロジックに信号を送って、低速でファンが回転するように設定し、これにより、全体の電源消耗が減少するとき、これらの残りのシャーシ中のノードで、必要な温度と処理負荷を維持する。
【００２０】
図２は、本発明における換気口を制御する方法を示す図である。図２に示される方法は、各種方法により本方法を実施するため、例として提供される。このほか、例の方法は、特殊な順序の工程に伴って記述されているが、当業者なら理解できることは、図２、および、ここで示される工程は、任意の順序で実行されて、本発明が開示する技術長所を完成させ、および、記述よりも少ない、あるいは、多い工程を有する。
【００２１】
図２で示される各ステップは、一つ以上の工程、方法、あるいは、サブルーティンを示し、例の方法で実施される。図２に示される工程は、図１で説明されるシステムで実施される。図２に示されるフローチャートは、関連して記述されるとともに、少なくとも、図１のノード１０２、および、換気口１０４を参照する。
【００２２】
方法２００は工程２０５から開始する。工程２０５において、ノード(たとえば、１０２)は処理負荷を決定する。たとえば、ノードは、一つ以上の中央処理ユニット (ＣＰＵ)使用率、および／または、メモリ消費の百分率により、処理負荷を決定する。いくつかの例において、ノードの現在の温度が用いられて、処理負荷を決定する。高温は高い処理負荷を示し、低い温度は低い処理負荷を示す。いくつかの例において、現在の温度が用いられて、ＣＰＵ使用率、および／あるいは、メモリ消費の百分率を補う。たとえば、高温のＣＰＵ使用率の中度百分率、および、中度メモリ消費にしたがって、高い処理負荷と同じになる。処理負荷がすでに決定しているとき、方法２００は工程２１０を実行する。
【００２３】
工程２１０において、処理負荷がアイドルであるかどうかが判断される。たとえば、ノード（たとえば、１０２Ａ）が現在未使用であるとき（つまり、使用率が２％以下、あるいは、電源停止）、ノードはアイドルになる。ノードがアイドルであるとき、方法２００は、工程２１５を実施する。ノードがアイドルでないとき、方法２００は工程２２０を実施する。
【００２４】
工程２１５において、ノード（たとえば、１０２Ａ）は、閉鎖信号を対応する換気口（たとえば、１０４Ａ）に送信する。閉鎖信号を受信するとき、換気口は閉鎖する（つまり、気流をノードに制限する）。いくつかの例において、閉鎖信号は、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）から送信される。閉鎖信号がすでに送信されているとき、方法２００は、方法２００を繰り返すことを含む前の処理を再開する。
【００２５】
工程２２０において、処理負荷が重度であるかが判断される。たとえば、ノード（たとえば、１０２Ｂ）が高い百分率の使用率（たとえば、使用率とメモリ消費が６５％を超える）であるとき、ノードは重い処理負荷下にある。重い処理負荷は、ノードの温度によっても決定される。ノードが重い負荷を有さないとき、方法は、工程２２５を実行する。ノードが重い負荷を有するとき、方法は、工程２３０を実行する。
【００２６】
工程２２５において、ノード（たとえば、１０２Ｃ、あるいは、１０２Ｎ）は、比率制御信号を対応する換気口（たとえば、１０４Ｃ、あるいは、１０４Ｎ）に送信する。比率制御信号を受信するとき、換気口は、百分率の比率で開く(つまり、部分的に気流をノードに制限する)。比率制御信号は、ＣＰＵとメモリ使用率の百分率に基づいて決定される。たとえば、ノード（たとえば、１０２Ｃ）が軽い負荷を有するとき（たとえば、３３％の使用率）、比率は百分率（たとえば、１／３）で、換気口（たとえば、１０４Ｃ）は三分の一開く。別の例において、ノード（たとえば、１０２Ｎ）が中度の負荷を有するとき（たとえば、６６％の使用率）、比率は百分率（たとえば、２/３）で、換気口（たとえば、１０４Ｎ）は三分の二開く。いくつかの例において、比率制御信号は、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）から送信される。比率制御信号がすでに送信されているとき、方法２００は、方法２００を繰り返すことを含む前の処理を再開する。
【００２７】
工程２３０において、換気口（１０４Ｂ）が開くかが判断される。換気口が閉じる場合、方法２００は工程２３５を実行する。換気口が閉鎖しない場合、方法２００は、方法２００を繰り返すことを含む前の処理を再開する。
【００２８】
工程２３５において、ノード（たとえば、１０２Ｂ）は、開放信号を対応する換気口（たとえば、１０４Ｂ）に送信する。開放信号を受信するとき、換気口は開く（つまり、気流をノードに制限しない）。いくつかの例において、開放信号は、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）から送信される。閉鎖信号がすでに送信されたとき、方法２００は、方法２００を繰り返すことを含む前の処理を再開する。
【００２９】
図３は、本発明による共用ファンシステムの冷却方法を示す図である。図３で示される方法は、各種方法により本方法を実施するので、例として提供される。このほか、例の方法は、特殊な順序の工程に伴って記述されているが、当業者なら理解できることは、図３、および、ここで示される工程は、任意の順序で実行されて、本発明が開示する技術長所を完成させ、および、記述よりも少ない、あるいは、多い工程を有する。
【００３０】
図３で示される各工程は、一つ以上の工程、方法、あるいは、サブルーティンを示し、例の方法で実施される。図３で示される工程は、図１で示されるシステムで実施される。図３で示されるフローチャートは関連して記述されるとともに、少なくとも図１のノード１０２、ファン制御ロジックボード１０８、および、ファン１１２を参照する。
【００３１】
方法３００は、工程３１０から開始する。工程３１０において、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、一つ、あるいは、それ以上のノード１０２から、一つ、あるいは、それ以上の冷却要求の指示（たとえば、パルス幅変調信号）を受信する。指示は、現在の温度の読み取り、処理負荷（たとえば、アイドル、低、中、重度等）、および、換気口状態（たとえば、開、閉、部分的開放等）の少なくとも一つに基づいて、ノードにより決定される。たとえば、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、アイドル信号（たとえば、ノード１０２Ａからの１１０Ａ）、重度の信号（たとえば、ノード１０２Ｂからの１１０Ｂ）、軽度の信号（たとえば、ノード１０２Ｃからの１１０Ｃ）、および、中度信号（たとえば、ノード１０２Ｎからの１１０Ｎ）を受信する。任意のいくつかの実施態様において、ファン制御ロジックボード１０８は、さらに、換気口の閉鎖状態（たとえば、ノード１０２Ａからの１０６Ａ）、換気口の開放状態（たとえば、ノード１０２Ｂからの１０６Ｂ）、換気口の低状態（たとえば、ノード１０２Ｃからの１０６Ｃ）、および、換気口の中状態（たとえば、ノード１０２Ｎからの１０６Ｎ）を受信する。ファン制御ロジックボードがすでに一つ、あるいは、それ以上の冷却要求の指示を受信しているとき、方法３００は工程３２０を実行する。
【００３２】
工程３２０において、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、ファンの制御信号を生成する。制御信号は、受信した冷却要求の指示、任意には、換気口状態に基づく。ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、複数のノード（たとえば、１０２）の最適な冷却に用いるパルス幅変調制御信号を決定する。たとえば、最終パルス波は、最大負荷に関する処理負荷信号に基づいて、パルス波を簡潔にする。たとえば、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、受信したパルス幅変調信号（たとえば、処理負荷）の平均値を計算して、平均パルス幅変調制御信号を生成する。その他の例において、ファン制御ロジックボード（たとえば、１０８）は、受信したパルス幅変調信号（たとえば、処理負荷）の中間値を計算するとともに、中間パルス幅変調制御信号を生成する。最終パルス幅モジュール制御信号がすでに生成されたとき、方法３００は工程３３０を実行する。
【００３３】
工程３３０において、ファン制御ロジックボード（たとえば１０８）は、最終パルス幅変調制御信号を複数のファン（たとえば、１１２）に送信する。最終パルス幅変調制御信号を受信するとき、ファン（たとえば、１１２）は、一つ、あるいは、それ以上のファンの１分あたりの回転を増加、あるいは、減少させるとともに、一つ、あるいは、それ以上のファンに電源を供給、あるいは、停止する。いくつかの例において、複数のファン（たとえば、１１２）は一つ、あるいは、それ以上の列のファンである。一つ、あるいは、それ以上の列のファンは、最終パルス幅変調制御信号にしたがって、単独で操作される。最終パルス幅変調制御信号がすでに送信されたとき、方法３００は終了する。
【００３４】
前述の実施態様は、特定のタイプの組成により実施する方法を説明しているが、本開示が考慮することは、上述の方法は、その他のタイプの装置、たとえば、コンピューティングシステム等により実現することができることである。たとえば、図４Ａ、および、図４Ｂは、可能なシステムの実施態様を示す。さらに適当な実施態様は、開示される技術を実践するとき、当業者なら理解できる。当業者なら、さらに、その他のシステムの実施例も可能であることが理解できる。
【００３５】
図４Ａは、従来のシステムバスのコンピューティングシステム機構４００を示す図であり、システムのコンポーネンツは、バス４０５を用いて、互いに電気的に通信する。例のシステム４００は、処理ユニット(ＣＰＵ、あるいは、プロセッサ)４１０、および、システムメモリ４１５、たとえば、読み取り専用メモリ (ＲＯＭ)４２０、および、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)４２５を有する各種システムコンポーネンツを、プロセッサ４１０に結合するシステムバス４０５を有する。システム４００は、高速メモリのキャッシュを有し、 高速メモリのキャッシュは、プロセッサ４００に直接接続され、プロセッサ４００に近接する、あるいは、プロセッサ４１０の一部として整合される。システム４００は、メモリ４１５、および／または、ストレージデバイス４３０から、キャッシュ４１２にデータを複製して、プロセッサ４１０により快速にアクセスすることができる。このような方式で、キャッシュは、パフォーマンスブーストを提供し、データを待つ間に、プロセッサ４１０が遅延するのを防止する。これら、および、その他のモジュールは、プロセッサ４１０を制御する、あるいは、制御するように設定されて、各種動作を実行する。別のシステムメモリ４１５も、同様に使用することができる。メモリ４１５は、異なるパフォーマンス特性を有する複数の異なるタイプのメモリを有する。プロセッサ４１０は、任意の汎用のプロセッサ、および、ハードウェアモジュール、あるいは、ソフトウェアモジュール、たとえば、ストレージデバイス４３０中に保存されるモジュール一４３２、モジュール二４３４、および、モジュール三４３６を有し、プロセッサ４１０、および、特殊用途のプロセッサを制御し、ソフトウェア指令は、実際のプロセッサ設計に組み込まれる。プロセッサ４１０は、実質的に、完全に独立したコンピューティングシステムであり、複数のコア、あるいは、プロセッサ、バス、メモリコントローラー、キャッシュ等を含む。マルチコアプロセッサは、対称、あるいは、非対称である。
【００３６】
ユーザーがコンピューティング装置４００と相互作用できるようにするため、入力装置４４５は、任意の数量の入力メカニズム、たとえば、スピーチのマイクロフォン、ジェスチャーやグラフィカル入力のタッチスクリーン、キーボード、マウス、動き入力、スピーチ等を示す。出力装置４３５は、従来の技術で知られる一つ、あるいは、それ以上の数量の出力メカニズムである。ある状況下で、マルチモーダルシステムは、ユーザーが、コンピューティング装置４００と通信する複数のタイプの入力を提供できるようにする。通信インターフェース４４０は、通常、ユーザー入力とシステム出力を統治、および、管理することができる。任意の特定のハードウェア配置における制限がなく、よって、ここでの基本的特徴は、開発されるとき、改善されたハードウェア、あるいは、ファームウェア配置に容易に置換することができる。
【００３７】
ストレージデバイス４３０は不揮発性メモリであり、且つ、ハードディスク、あるいは、その他のタイプのコンピュータ読み取り可能媒体であり、コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ、たとえば、磁気カセット、フラッシュメモリカード、固体メモリ装置、デジタル多用途ディスク、カートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭｓ）４２５、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）４２０、および、それらの混合によりアクセス可能なデータを保存する。
【００３８】
ストレージデバイス４３０は、ソフトウェアモジュール４３２、４３４、４３６を有して、プロセッサ４１０を制御する。別のハードウェア、あるいは、ソフトウェアモジュールが検討される。ストレージデバイス４３０は、システムバス４０５に接続される。一態様において、特定の機能を実行するハードウェアモジュールは、必要なハードウェアコンポーネンツ、たとえば、プロセッサ４１０、バス４０５、ディスプレイ４３５等と接続するコンピュータ読み取り可能媒体中に保存されるソフトウェアコンポーネントを有して、機能を実行する。
【００３９】
図４Ｂは、上記方法を実行するとともに、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を生成、ならびに表示するのに用いられるチップセット機構を有するコンピュータシステム４５０を示す図である。コンピュータシステム４５０は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、および、ファームウェアの例であり、開示される技術を実行するのに用いられる。システム４５０はプロセッサ４５５を有し、ソフトウェア、ファームウェア、および、ハードウェアを実行し、識別された計算を実行することができる任意の数量の物理的、および／または、論理的に異なるリソースを表す。プロセッサ４５５は、プロセッサ４５５との入出力を制御することができるチップセット４６０と通信する。この例において、 チップセット４６０は情報を出力端４６５、たとえば、ディスプレイに出力し、ストレージデバイス４７０と情報を読み書きし、ストレージデバイス４７０は、たとえば、磁気媒体、および、固体媒体を有する。チップセット４６０は、さらに、ＲＡＭ４７５からデータを読み取り、ＲＡＭ４７５にデータを書き込むことができる。様々なユーザーインターフェースコンポーネンツ４８５とインターフェースを取るブリッジ４８０が提供されて、チップセット４６０とインターフェースを取る。このようなユーザーインターフェースコンポーネンツ４８５は、キーボード、マイクロフォン、タッチ検出、および、処理回路、ポインティングデバイス、たとえば、マウス等を有する。一般に、システム４５０への入力は、任意の様々なソースからであり、このソースは、機械生成、および／または、人による生成である。
【００４０】
チップセット４６０は、さらに、異なる物理インターフェースを有する一つ以上の通信インターフェース４９０とインターフェースを取る。このような通信インターフェースは、有線、および、無線ローカルエリアネットワークに用いるインターフェースを有し、ブロードバンドワイヤレスネットワーク、および、パーソナルエリアネットワークに用いる。ここで開示されるＧＵＩを生成、表示、および、用いる方法のいくつかの応用は、物理インターフェース上で指定されたデータセットを受信する、あるいは、機器自身により、ストレージ４７０、あるいは、４７５で保存されるデータを分析することにより生成されることを含む。さらに、機器は、ユーザーインターフェースコンポーネンツ４８５により、ユーザーからの入力を受信するとともに、プロセッサ４５５を用いて、これらの入力を解釈することにより、適切な機能、たとえば、ブラウズ機能を実行する。
【００４１】
理解できることは、例のシステム４００と４５０は、二個以上のプロセッサ４１０、あるいは、一群、あるいは、コンピューティング装置のクラスタの一部を有し、コンピューティング装置は、ネットワークと連結して、良い処理能力を提供する。
【００４２】
説明を明確にするため、いくつかの実施態様において、本発明の技術は、独立した機能ブロックを有するとして表示され、機能ブロックは、ソフトウェア、あるいは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで具体化される方法中で、装置、デバイスコンポーネンツ、工程、あるいは、ルーティンを有する。
【００４３】
いくつかの実施態様において、コンピュータ読み取り可能ストレージデバイス、媒体、および、メモリは、ビットストリーム等を含むケーブル、あるいは、無線信号を有する。しかし、言及されるとき、持続性コンピュータ読み取り可能ストレージ媒体は、明確に、たとえば、エネルギー、キャリア信号、電磁波、信号自身等の媒体を排除する。
【００４４】
上記の例による方法は、コンピュータ実行可能命令を用いて実施され、コンピュータ実行可能命令は、コンピュータ読み取り可能媒体から保存される、あるいは、利用可能である。このような指令は、たとえば、指令、および、データは、汎用のコンピュータ、特殊用途のコンピュータ、あるいは、特殊用途の処理装置を配置して、ある機能、あるいは、機能の群を実行する。用いられるコンピュータリソースの一部は、ネットワークによりアクセス可能である。コンピュータ実行可能命令は、たとえば、バイナリー、中間フォーマット指令、たとえば、アセンブリ言語、ファームウェア、あるいは、ソースコードである。コンピュータ読み取り可能媒体の例は、指令、使用した情報、および／または、方法の期間中に生成された情報の保存に用いられ、コンピュータ読み取り可能媒体は、記述される例に従って、磁気、あるいは、光学ディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢデバイスを有し、磁気、あるいは、光学ディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢデバイスは、不揮発性メモリ、ネットワークストレージデバイス等に提供される。
【００４５】
これらの開示による方法を実行する装置は、ハードウェア、ファームウェア、および／あるいは、ソフトウェアを有し、且つ、様々なフォームファクタを利用することができる。このようなフォームファクタの一般的な例は、ラップトップ、スマートフォン、小型化パソコン、ＰＤＡ等を有する。ここで記述される機能性は、さらに、周辺設備、あるいは、アドインカードで具体化される。このような機能性はさらに、回路基板上で実施される異なるチップ、あるいは、異なるプロセスで、更なる例により、単一装置中で実施される。
【００４６】
このような指令を伝送するのに用いられる指令、媒体は、それらを実行するリソースを計算するとともに、このようなコンピューティングリソースをサポートするその他の構造は、これらの開示で記述される機能を提供する手段である。
【００４７】
本発明の特許請求の範囲で指定される内容を好ましい実施例を用いて前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができる。前述する特徴及び実施例に、本発明の特許請求の範囲に記載の主題が必ずしも限定されないということは、言うまでもない。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図１】
2017199349.tif 000003
【図２】
2017199349.tif 000004
【図３】
2017199349.tif 000005
【図４Ａ】
2017199349.tif 000006
【図４Ｂ】
2017199349.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月13日(2017.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１は、本発明によるファン制御システムを実施するラック１００を示す図である。ラック１００は、複数のシャーシ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ・・・１０１Ｎ（「１０１」と総称する）を有する。シャーシ１０１は、それぞれ、複数の換気口１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ・・・１０４Ｎ（「１０４」と総称する）に結合されるノード１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ・・・１０２Ｎ（「１０２」と総称する）を有する。換気口１０４が用いられて、気流がファン１１２からノード１０２に流れるように規制する。ノード１０２は、制御信号１０６を、それぞれ、対応する換気口１０４に送信する。制御信号１０６は、換気口１０４を作動させることができる。たとえば、開放制御信号は、対応する換気口を開けることができる。閉鎖制御信号は、対応する換気口を閉じることができる。その他の実施例において、制御信号は、開閉間のその他の位置(たとえば、比率、百分率等)を示す。たとえば、比率制御信号が送信される。比率制御信号の受信時、対応する換気口は、比率に基づいて作動する。たとえば、比率が２／３であるとき、換気口は、三分の二開く。比率が１／２であるとき、換気口は半分開く。比率が１／３であるとき、換気口は三分の一開く。その他の実施例において、各シャーシ中に二個以上の換気口があり、且つ、各換気口は、単独で閉鎖(あるいは、開放)されて、気流を減少させる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上述のように、ラック１００は、さらに、ファン制御ロジックボード１０８を有する。ファン制御ロジックボード１０８が設置されて、ファン１１２を制御する。ファン制御ロジックボード１０８は、ノード１０２から指示を受信し、その指示は、ノード１０２をどのくらい冷却する必要があるのか(たとえば、現在の処理負荷、および、換気口１０４を経る現在の気流に基づく)である。たとえば、ノード１０２Ａは、アイドル信号（たとえば、最小幅パルス波信号）をファン制御ロジックボード１０８に送信し、アイドル信号は、 アイドル処理負荷、および、閉鎖した換気口１０４Ａに基づいて気流の制限が必要であることを示す。ノード１０２Ｂは重度の信号（たとえば、長い幅パルス波信号）を送信し、重度の信号は、重い処理負荷、および、開放換気口１０４Ｂに基づいて、大量の気流が必要であることを示す。ノード１０２Ｃは軽度の信号（たとえば、短い幅パルス波信号）を送信し、軽度の信号は、軽い処理負荷、および、部分的に開いた換気口１０４Ｃに基づいて、少量の気流が必要であることを示す。ノード１０２Ｎは中度信号(たとえば、中度幅パルス波信号)を送信し、中度信号は、中度の処理負荷、および、部分的に開いた換気口１０４Ｎに基づいて、中度の気流が必要であることを示す。パルス波信号は、ノードを十分に冷却する必要がある気流と比例関係をなす。ファン制御ロジックボード１０８は、受信した信号に基づいて、最終パルス波信号１１４を計算することができる。いくつかの実施態様において、最終パルス波は、最大負荷に関連する処理負荷信号に基づいて、パルス波を簡潔にする。その他の実施例において、最終パルス波信号は、受信した処理負荷信号の平均である。その他の実施例において、最終パルス波信号は、受信した処理負荷信号の中央値である。
【手続補正３】
【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】
ラックシステムであって、 
それぞれ、少なくとも一つのノードを有し、前記各ノードは少なくとも一つの調整可能な換気口を有するとともに、前記ノードの気流要求に基づいて、前記少なくとも一つの調整可能な換気口を調整する複数のシャーシと、
制御信号に基づいて操作する複数のファンと、
前記複数のシャーシ中の各ノードから、前記気流要求を受信するとともに、前記複数の気流要求に基づいて、前記制御信号を前記複数のファンに生成、および、送信するファン制御ロジックボードと、
を有することを特徴とするラックシステム。 
【請求項２】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、前記換気口を閉鎖し、 
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、前記換気口を開放し、 
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度よりも少ないとき、前記換気口は、一比率にしたがって開くことを特徴とする請求項１に記載のラックシステム。
【請求項３】
前記各ノードの前記気流要求は、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１に記載のラックシステム。
【請求項４】
ラックシステム内のファンを制御する方法であって、前記方法は、
ファン制御ロジックボードで、前記ラックシステム中の複数のノードから気流要求を受信し、前記気流要求が、対応する前記ノードを十分に冷却するのに必要な気流のレベルであることを示す工程と、 
前記各受信気流要求に用いる換気口制御信号を生成、および、前記複数のノードのそれぞれに送信する工程と、
前記受信気流要求に基づいて、ファン制御信号を生成して、前記ノードから前記ラックシステム内の前記ファンに送信する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、換気口制御信号は閉鎖信号であり、
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、換気口制御信号は開放信号であり、および、
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度よりも少ないとき、前記換気口制御信号は一比率であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記各ノードの前記気流要求は、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項４に記載の方法。 
【請求項７】
指令を含む持続性コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記指令は、ファン制御ロジックボードにより実行されるとき、前記ファン制御ロジックボードに、
ラックシステム中の複数のノードのそれぞれから、気流要求を受信し、前記気流要求が、十分に、対応する前記ノードを冷却するのに必要な気流のレベルである工程と、
前記受信気流要求のそれぞれに用いる換気口制御信号を生成するとともに、前記複数のノードのそれぞれに送信する工程と、
前記受信気流要求に基づいて、ファン制御信号を生成するとともに、前記ノードを前記ラックシステム内の前記ファンに送信する工程と、
を実行させることを特徴とする持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項８】
前記ノードの前記気流要求がアイドルであるとき、換気口制御信号は閉鎖信号であり、
前記ノードの前記気流要求が重度であるとき、換気口制御信号は開放信号であり、
前記ノードの前記気流要求がアイドルより大きく、且つ、重度より少ないとき、前記換気口制御信号は一比率であることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項９】
前記ファン制御信号は、前記受信気流要求を平均化することにより生成されることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。 
【請求項１０】
前記ファン制御信号は、前記受信気流要求の中間値を取ることにより生成されることを特徴とする請求項７に記載の持続性コンピュータ読み取り可能媒体。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017199349.tif 000008
【外国語明細書】
【発明の名称】Optimized and intelligent fan control mechanism inside Rack system
【技術分野】
【０００１】
The subject matter herein generally relates to a fan cooling system of nodes.  More specifically, the subject matter herein relates to optimizing a fan cooling system based on the processing loads of the nodes.
【背景技術】
【０００２】
A server rack can include a plurality of nodes (e.g., rackservers).  In order to prevent the plurality of nodes from overheating and failing, the nodes can be cooled by a shared fan cooling system.  Shared fan cooling system attempt to cool the plurality of nodes as a single unit.  That is, a server rack temperature is taken and the shared fan cooling system operates based on the server rack temperature. However, each node has an independent temperature.  The independent temperature of a single node can be affected by the node’s operating capacity.  Nodes can operate at different capacities. The capacities can be based on CPU utilization. For example, a node can be idle (i.e., less than 2 percent processing capacity used), light (i.e., between 2 and 30 percent processing capacity used), medium (i.e., between 31 and 65 percent processing capacity used), or heavy (i.e., between 66 and 100 percent capacity used).  Thus, a shared fan cooling system that takes each node into consideration is needed.
【発明の概要】
【０００３】
Additional features and advantages of the disclosure will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or can be learned by practice of the herein disclosed principles. The features and advantages of the disclosure can be realized and obtained by means of the instruments and combinations particularly pointed out in the appended claims. These and other features of the disclosure will become more fully apparent from the following description and appended claims, or can be learned by the practice of the principles set forth herein.
【０００４】
Disclosed are a system, method, and computer-readable medium for optimizing a fan control system inside a rack system.  In at least one example embodiment, the system can include a rack server with a plurality of chassis each having at least one node, each of the nodes including at least one adjustable air vent and configured for adjusting the at least one adjustable air vent based on an air flow requirement of the node. The system can further include a plurality of fans, wherein the plurality of fans are configured to operate based on a control signal. The system also can include a fan control logic board, wherein the fan control logic board is configured to receive from each node in the plurality of chassis the air flow requirements and based on the plurality of air flow requirements generate and transmit the control signal to the plurality of fans.
【０００５】
In at least one example embodiment, the system can include that when the air flow requirement of the node is idle the air vent is closed, that when the air flow requirement of the node is heavy the air vent is open, and that when the air flow requirement of the node is greater than idle and less than heavy the air vent is opened according to a ratio.  In at least one example embodiment, the airflow requirement of each node can be a pulse-width modulation signal.
【０００６】
In at least one example embodiment, the control signal can be generated by averaging the received airflow requirements. In another embodiment, the control signal can be generated by taking the median of the received airflow requirements.
【０００７】
The method and computer-readable medium for optimizing a fan control system inside a rack system can include similar embodiments to the system described above.
【０００８】
Various embodiments in accordance with the present disclosure will be described with reference to the drawings, in which:
【図面の簡単な説明】
【０００９】
FIG. 1 is a block diagram of an example fan control system;
FIG. 2 is a flow diagram illustrating an example method of controlling an air vent;
FIG. 3 is a flow diagram illustrating an example method of controlling a shared fan system;
FIG. 4A shows an example system embodiment for implementing various embodiments of the present technology; and
FIG. 4B shows an example system embodiment for implementing various embodiments of the present technology.
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Additional features and advantages of the disclosure will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or can be learned by practice of the herein disclosed principles. The features and advantages of the disclosure can be realized and obtained by means of the instruments and combinations particularly pointed out in the appended claims. These and other features of the disclosure will become more fully apparent from the following description and appended claims, or can be learned by the practice of the principles set forth herein.
【００１１】
Several definitions that apply throughout this disclosure will now be presented.  The term “coupled” is defined as connected, whether directly or indirectly through intervening components, and is not necessarily limited to physical connections.  The term “comprising” means “including, but not necessarily limited to”; it specifically indicates open-ended inclusion or membership in a so-described combination, group, series and the like.
【００１２】
The disclosed technology addresses the need in the art for controlling the fans used to cool a plurality of nodes in a rack based on the determined cooling requirements of each node.  A node can determine a cooling requirement based on a processing load, temperature, and/or air vent status.  A fan control logic board can receive the cooling requirements and based on the received cooling requirements intelligently control the fans of the server rack.  For example, where multiple nodes are idle (with air vents closed), the remaining active nodes will require less fan output for adequate cooling (even with heavy processing loads) since airflow will be diverted from the idle nodes to the active nodes, thus saving power consumption.
【００１３】
FIG.1 illustrates an example rack 100 implementing a fan control system in accordance with the present technology.  Rack 100 include a plurality of chassis 101A, 101B, 101C, . . . 101N (collectively “101”). The chassis 101 can each include nodes 102A, 102B, 102C, . . . 102N (collectively “102”) coupled to a plurality of air vents 104A, 104B, 104C, . . . 104D (collectively “104”), respectively. Air vents 104 can be used to regulate airflow from fans 112 to nodes 102. Nodes 102 can send control signals 106 to corresponding air vents 104, respectively.  The control signals 106 can actuate air vents 104.  For example, an open control signal can cause the corresponding air vent to open.  A close control signal can cause the corresponding air vent to close.  In other embodiments, the control signal can indicate other positions between open and close (e.g., a ratio, percentage, etc.).  For example, a ratio control signal can be sent.  In response to receiving the ratio control signal the corresponding air vent can actuate to the ratio.  For example, when a ratio is 2/3 the air vent can be two thirds open.  When a ratio is 1/2 the air vent can be half way opened.  When the ratio is 1/3 the air vent can be one third open.  In other embodiments, there can be more than one air vent in each chassis, and each air vent can be individually closed (or opened) to reduce airflow.
【００１４】
The control signal generated by nodes 102 can be based on the processing load of the node.  For example, when node 102A is idle (i.e., almost no processing load), the control signal can be close signal 106A.  In response to receiving close control signal 106A, air vent 104A can close. Since the node is idle, it does not require a large amount of airflow for cooling purposes, thus the air vent can be closed and allow airflow from fans 112 to be instead directed through the other chassis.  In another example, when node 102B has a heavy processing load, the control signal can be open control signal 106B. In response to receiving open control signal 106B, air vent 104B can be fully open.  Since the node is under a heavy processing load, the node requires a large amount of airflow for cooling purposes, thus the air vent can be opened to ensure that a maximum airflow is directed through the chassis.  In another example, when node 102C has a light load, the control signal can be low ratio control signal 106C (e.g., 1/3 ratio).  In response to receiving low ratio control signal 106C, air vent 104C can partially open (e.g., one-third open).  Since the node has a light load, the node requires a low airflow for cooling purposes, thus the air vent can be partially opened to limit the amount of airflow to that needed and allow airflow to be directed into other chassis with greater loads. In a final example, when node 102N has a middle load, the control signal can be middle ratio control signal 106N (e.g., 1/2 ratio).  In response to receiving middle ratio control signal 106N, air vent 104N can partial open (e.g., one-half open).  Since the node has a middle load, the node requires some airflow for cooling purposes, thus the air vent can be halfway opened.  
【００１５】
In other embodiments, the control signals can be determined by fan control logic board 108.  For example, fan control logic board 108 can receive from nodes 102 corresponding processing loads.  In response, fan control logic board 108 can determine and transmit a control signal for adjusting the air vents for each chassis based on the corresponding processing loads.  Moreover, based on the collective processing loads, the fan control logic board 108 may be able to determine a more beneficial adjustment for the various air vents than each node could accomplish separately.
【００１６】
As noted above, rack 100 can also include fan control logic board 108.  Fan control logic board 108 can be configured to control fans 112.  Fan control logic board 108 can receive from nodes 102 an indication of how much cooling nodes 102 require (e.g., based on the current processing loads and the current airflow through air vents 106).  For example, node 102A can send an idle signal (e.g., a minimal width pulse wave signal) to the fan control logic board 108 indicating limited airflow is required based on an idle processing load and a closed air vent 104A; node 102B can send a heavy signal (e.g., a long width pulse wave signal) indicating a heavy air flow is required based on a heavy processing load and open air vent 104B; node 102C can send a light signal (e.g., a short width pulse wave signal) indicating a light airflow is required based on a light processing load and a partial opened air vent 104C; and node 102N can send a medium signal (e.g., a medium width pulse wave signal) indicating a medium airflow is required based on a medium processing load and a partial opened air vent 104N.  The pulse wave signals can proportionally correlate to the corresponding airflow that is required to adequately cool the node. Fan control logic board 108 can calculate based on the received signals a final pulse wave signal 114.  In some embodiments, the final pulse wave can simply be the pulse wave based on the processing load signal associated with the largest load.   In other embodiments, the final pulse wave signal can be an average of the received processing load signals.  In other embodiments, the final pulse wave signal can be a median of the received processing load signals.
【００１７】
In another example, if air vents 104A, 104C, and 104B of corresponding nodes 102A, 102C and 102N are all closed, the airflow from fans 112 will be pushed through open air vent 104B of node 102B.  As a result, node 102B will be cooled more than typically expected when all air vents 104 are opened.  As a result, the extra airflow to node 102B lowers the temperature of node 102B to below what is required for adequate cooling.  Thus, the final signal 114 can indicate fans 112 can lower the fan speed and still adequately cool node 102B, while it maintains a heavy processing load.
【００１８】
Once the proper pulse wave is determined, the fan control logic board 108 can send the final pulse wave signal to fans 112.  In response to receiving the final pulse wave signal, fans 112 can operate based on the final pulse wave signal.  For example, when the final pulse wave signal is a long width, fans 112 can operate on a high airflow output.  In another example, when the final pulse wave signal is a short width, fans 112 can operate on a low airflow output.  In other examples, the final pulse wave signal can be a ratio, and in response fans 112 can operate on an airflow output in relation to the ratio.
【００１９】
The combined result of the control of the air vents and the control of the fans discussed above is that there is provided a fan control system in rack 100 that is self-regulating and reduces power consumption.  For example when an air vent of a chassis is closed, more airflow will be delivered to other chassis, decreasing the temperature of the nodes in these other chassis.  In response to receiving more airflow (i.e., based on more airflow being directed to the other nodes), these remaining nodes are cooled more quickly and thus require less airflow from the fans.  Accordingly, the remaining nodes can signal the control logic to set the fans to blow at a lower speed, thus maintain the required temperature and processing loads at the nodes in these remaining chassis while lowering overall power consumption.
【００２０】
Now turning to FIG. 2, there is shown a method for controlling air vents in accordance with the present technology.  The method illustrated in FIG. 2 is provided by way of example, as there are a variety of ways to carry out the method.  Additionally, while the example method is illustrated with a particular order of steps, those of ordinary skill in the art will appreciate that FIG. 2 and the steps illustrated therein can be executed in any order that accomplishes the technical advantages of the present disclosure and can include fewer or more steps than illustrated.  
【００２１】
Each step shown in FIG. 2 represents one or more processes, methods or subroutines, carried out in example method.  The steps illustrated in FIG. 2 can be implemented in a system illustrated in FIG. 1. The flow diagram illustrated in FIG. 2 will be described in relation to and make reference to at least nodes 102 and air vents 104 of FIG. 1.
【００２２】
Method 200 can begin at step 205.  At step 205, a node (e.g., 102) can determine a processing load.  For example, a node can determine the processing load by the percentage of one or more central processing unit (CPU) utilization and/or memory consumption.  In some examples, a current temperature of the node can be used to determine the processing load.  A high temperature can indicate a high processing load and a low temperature can indicate a low processing load.  In some examples, the current temperature can be used to supplement the percentage of CPU utilization and/or memory consumption.  For example, a medium percentage of CPU utilization and medium memory consumption, along with a high temperature can equate to a high processing load.  When the processing load has been determined, method 200 can proceed to step 210.
【００２３】
At step 210, a determination can be made if the processing load is idle.  For example, when the node (e.g., 102A) is not currently in use (i.e., below two percent of usage or powered down) the node can be idle.  When the node is idle, method 200 can proceed to step 215.  When the node is not idle, method 200 can proceed to step 220.
【００２４】
At step 215, the node (e.g., 102A) can transmit a close control signal to a corresponding air vent (e.g., 104A).  In response to receiving the close control signal, the air vent can close (i.e., restricting airflow to the node).  In some examples, the close control signal can be transmitted from the fan control logic board (e.g., 108).  When the close control signal has been transmitted, method 200 can resume previous processing, including repeating method 200.
【００２５】
At step 220, a determination can be made if the processing load is heavy.  For example, when the node (e.g., 102B) currently has high percentage of utilization (e.g., over 65 percent of usage and memory consumption) the node can be under heavy processing load.  The heavy processing load can also be determined by the temperature of the node. When the node does not have a heavy load, the method can proceed to step 225.  When the node does have a heavy load, the method can proceed to step 230.
【００２６】
At step 225, the node (e.g., 102C or 102N) can transmit a ratio control signal to a corresponding air vent (e.g., 104C or 104N).  In response to receiving the ratio control signal, the air vent can open a percentage of the ratio (i.e., partially restricting airflow to the node). The ratio control signal can be determined based on the percentage of CPU and memory utilization.  For example, when a node (e.g., 102C) has a light load (e.g., 33% utilization) the ratio can open relative to the percentage (e.g., 1/3) and the air vent (e.g., 104C) can be one-third opened. In another example, when a node (e.g., 102N) has a medium load (e.g., 66% utilization) the ratio can relative to the percentage (e.g., 2/3) and the air vent (e.g., 104N) can be two-third opened.  In some examples, the ratio control signal can be transmitted from the fan control logic board (e.g., 108).  When the ratio control signal has been transmitted, method 200 can resume previous processing, including repeating method 200.
【００２７】
At step 230, a determination can be made if the air vent (104B) is closed. If the air vent is closed, method 200 can proceed to step 235.  If the air vent is not closed, method 200 can resume previous processing, including repeating method 200.
【００２８】
At step 235, node (e.g., 102B) can transmit an open control signal to a corresponding air vent (e.g., 104B).  In response to receiving the open control signal, the air vent can open (i.e., unrestricting airflow to the node).  In some examples, the open control signal can be transmitted from the fan control logic board (e.g., 108).  When the close control signal has been transmitted, method 200 can resume previous processing, including repeating method 200.
【００２９】
Now turning to FIG. 3, there is shown a method for controlling a shared fan system in accordance with the present technology.  The method illustrated in FIG. 3 is provided by way of example, as there are a variety of ways to carry out the method.  Additionally, while the example method is illustrated with a particular order of steps, those of ordinary skill in the art will appreciate that FIG. 3 and the steps illustrated therein can be executed in any order that accomplishes the technical advantages of the present disclosure and can include fewer or more steps than illustrated.  
【００３０】
Each step shown in FIG. 3 represents one or more processes, methods or subroutines, carried out in example method.  The steps illustrated in FIG. 3 can be implemented in a system illustrated in FIG. 1. The flow diagram illustrated in FIG. 3 will be described in relation to and make reference to at least nodes 102, fan control logic board 108, and fans 112 of FIG. 1.
【００３１】
Method 300 can begin at step 310.  At step 310 a fan control logic board (e.g., 108) can receive a one or more indications of cooling required (e.g., pulse-width modulation signals) from one or more nodes 102. The indications can be determined by the nodes based on at least one of a current temperature reading, processing load (e.g., idle, low, medium, heavy, etc.) and air vent states (e.g., open, closed, partially opened, etc.).   For example, fan control logic board (e.g., 108) can receive an idle signal (e.g., 110A from node 102A), a heavy signal (e.g., 110B from node 102B), a light signal (e.g., 110C from node 102C), and a medium signal (e.g. 110N from node 102N). Optionally in some embodiments, fan control logic board 108 can also receive, an air vent closed state (e.g., 106A from node 102A), an air vent open state (e.g., 106B from node 102B), an air vent low state (e.g., 106C from node 102C), and an air vent middle state (e.g., 106N from node 102N).  When the fan control logic board has received a one or more indications of cooling required, method 300 can proceed to step 320.
【００３２】
At step 320, the fan control logic board (e.g., 108) can generate a control signal for the fans.  The control signal can be based on the received indications of cooling required and, optionally, the air vent states.  Fan control logic board (e.g., 108) can determine a pulse-width modulation control signal for optimal cooling of the plurality of nodes (e.g., 102). For example, the final pulse wave can simply be the pulse wave based on the processing load signal associated with the largest load. For example, fan control logic board (e.g., 108) can calculate the average of the pulse-width modulation signals (e.g., processing loads) received to generate an average pulse-width modulation control signal.  In other examples, fan control logic board (e.g., 108) can calculate the median of the pulse-width modulation signals (e.g., processing loads) received to generate a median pulse-width modulation control signal.  When the final pulse-width module control signal has been created, method 300 can proceed to step 330.
【００３３】
At step 330, fan control logic board (e.g., 108) can transmit the final pulse-width modulation control signal to a plurality of fans (e.g., 112).  In response to receiving the final pulse-width modulation control signal, the fans (e.g., 112) can increase or decrease the revolutions per minute of one or more fans, and power up or power down one or more fans.  In some examples, the plurality of fans (e.g., 112) can be one or more banks of fans.  The one or more banks of fans can be operated independently, in accordance with the final pulse-width modulation control signal.  When the final pulse-width modulation control signal has been transmitted, method 300 can end.
【００３４】
Although the foregoing exemplary embodiments illustrate methods performed by specific types of components, the present disclosure contemplates that the methods described above can be implements via other types of devices, such as a computing system or the like.  For example, FIG. 4A and FIG. 4B show example possible system embodiments.  The more appropriate embodiment will be apparent to those of ordinary skill in the art when practicing the present technology.  Persons of ordinary skill in the art will also readily appreciate that other system embodiments are possible.
【００３５】
FIG. 4A illustrates a conventional system bus computing system architecture 400 wherein the components of the system are in electrical communication with each other using a bus 405.  Example system 400 includes a processing unit (CPU or processor) 410 and a system bus 405 that couples various system components including the system memory 415, such as read only memory (ROM) 420 and random access memory (RAM) 425, to the processor 410.  The system 400 can include a cache of high-speed memory connected directly with, in close proximity to, or integrated as part of the processor 410.  The system 400 can copy data from the memory 415 and/or the storage device 430 to the cache 412 for quick access by the processor 410.  In this way, the cache can provide a performance boost that avoids processor 410 delays while waiting for data.  These and other modules can control or be configured to control the processor 410 to perform various actions.  Other system memory 415 can be available for use as well.  The memory 415 can include multiple different types of memory with different performance characteristics. The processor 410 can include any general purpose processor and a hardware module or software module, such as module 1 432, module 2 434, and module 3 436 stored in storage device 430, configured to control the processor 410 as well as a special-purpose processor where software instructions are incorporated into the actual processor design.  The processor 410 can essentially be a completely self-contained computing system, containing multiple cores or processors, a bus, memory controller, cache, etc.  A multi-core processor can be symmetric or asymmetric.
【００３６】
To enable user interaction with the computing device 400, an input device 445 can represent any number of input mechanisms, such as a microphone for speech, a touch-sensitive screen for gesture or graphical input, keyboard, mouse, motion input, speech and so forth.  An output device 435 can also be one or more of a number of output mechanisms known to those of skill in the art.  In some instances, multimodal systems can enable a user to provide multiple types of input to communicate with the computing device 400.  The communications interface 440 can generally govern and manage the user input and system output.  There is no restriction on operating on any particular hardware arrangement and therefore the basic features here can easily be substituted for improved hardware or firmware arrangements as they are developed.
【００３７】
Storage device 430 is a non-volatile memory and can be a hard disk or other types of computer readable media which can store data that are accessible by a computer, such as magnetic cassettes, flash memory cards, solid state memory devices, digital versatile disks, cartridges, random access memories (RAMs) 425, read only memory (ROM) 420, and hybrids thereof.  
【００３８】
The storage device 430 can include software modules 432, 434, 436 for controlling the processor 410.  Other hardware or software modules are contemplated.  The storage device 430 can be connected to the system bus 405. In one aspect, a hardware module that performs a particular function can include the software component stored in a computer-readable medium in connection with the necessary hardware components, such as the processor 410, bus 405, display 435, and so forth, to carry out the function.  
【００３９】
FIG. 4B illustrates a computer system 450 having a chipset architecture that can be used in executing the described method and generating and displaying a graphical user interface (GUI).  Computer system 450 is an example of computer hardware, software, and firmware that can be used to implement the disclosed technology.  System 450 can include a processor 455, representative of any number of physically and/or logically distinct resources capable of executing software, firmware, and hardware configured to perform identified computations.  Processor 455 can communicate with a chipset 460 that can control input to and output from processor 455.  In this example, chipset 460 outputs information to output 465, such as a display, and can read and write information to storage device 470, which can include magnetic media, and solid state media, for example.  Chipset 460 can also read data from and write data to RAM 475.  A bridge 480 for interfacing with a variety of user interface components 485 can be provided for interfacing with chipset 460.  Such user interface components 485 can include a keyboard, a microphone, touch detection and processing circuitry, a pointing device, such as a mouse, and so on.  In general, inputs to system 450 can come from any of a variety of sources, machine generated and/or human generated.  
【００４０】
Chipset 460 can also interface with one or more communication interfaces 490 that can have different physical interfaces.  Such communication interfaces can include interfaces for wired and wireless local area networks, for broadband wireless networks, as well as personal area networks.  Some applications of the methods for generating, displaying, and using the GUI disclosed herein can include receiving ordered datasets over the physical interface or be generated by the machine itself by processor 455 analyzing data stored in storage 470 or 475.  Further, the machine can receive inputs from a user via user interface components 485 and execute appropriate functions, such as browsing functions by interpreting these inputs using processor 455.   
【００４１】
It can be appreciated that example systems 400 and 450 can have more than one processor 410 or be part of a group or cluster of computing devices networked together to provide greater processing capability.
【００４２】
For clarity of explanation, in some instances the present technology can be presented as including individual functional blocks including functional blocks comprising devices, device components, steps or routines in a method embodied in software, or combinations of hardware and software. 
【００４３】
In some embodiments the computer-readable storage devices, mediums, and memories can include a cable or wireless signal containing a bit stream and the like.  However, when mentioned, non-transitory computer-readable storage media expressly exclude media such as energy, carrier signals, electromagnetic waves, and signals per se.
【００４４】
Methods according to the above-described examples can be implemented using computer-executable instructions that are stored or otherwise available from computer readable media.  Such instructions can comprise, for example, instructions and data which cause or otherwise configure a general purpose computer, special purpose computer, or special purpose processing device to perform a certain function or group of functions.  Portions of computer resources used can be accessible over a network.  The computer executable instructions can be, for example, binaries, intermediate format instructions such as assembly language, firmware, or source code.  Examples of computer-readable media that can be used to store instructions, information used, and/or information created during methods according to described examples include magnetic or optical disks, flash memory, USB devices provided with non-volatile memory, networked storage devices, and so on.
【００４５】
Devices implementing methods according to these disclosures can comprise hardware, firmware and/or software, and can take any of a variety of form factors.  Typical examples of such form factors include laptops, smart phones, small form factor personal computers, personal digital assistants, and so on.  Functionality described herein also can be embodied in peripherals or add-in cards.  Such functionality can also be implemented on a circuit board among different chips or different processes executing in a single device, by way of further example.
【００４６】
The instructions, media for conveying such instructions, computing resources for executing them, and other structures for supporting such computing resources are means for providing the functions described in these disclosures.
【００４７】
Although a variety of examples and other information was used to explain aspects within the scope of the appended claims, no limitation of the claims should be implied based on particular features or arrangements in such examples, as one of ordinary skill would be able to use these examples to derive a wide variety of implementations.  Further and although some subject matter may have been described in language specific to examples of structural features and/or method steps, it is to be understood that the subject matter defined in the appended claims is not necessarily limited to these described features or acts.  For example, such functionality can be distributed differently or performed in components other than those identified herein.  Rather, the described features and steps are disclosed as examples of components of systems and methods within the scope of the appended claims.
【請求項１】
A rack system comprising:
a plurality of chassis each having at least one node, each of the nodes comprising at least one adjustable air vent and configured for adjusting the at least one adjustable air vent based on an air flow requirement of the node;
a plurality of fans, wherein the plurality of fans are configured to operate based on a control signal; and
a fan control logic board, wherein the fan control logic board is configured to receive from each node in the plurality of chassis the air flow requirements and based on the plurality of air flow requirements generate and transmit the control signal to the plurality of fans.
【請求項２】
The rack system of claim 1, wherein when the air flow requirement of the node is idle the air vent is closed;
wherein when the air flow requirement of the node is heavy the air vent is open; and
wherein when the air flow requirement of the node is greater than idle and less than heavy the air vent is opened according to a ratio.
【請求項３】
The rack system of claim 1, wherein the air flow requirement of each node is a pulse-width modulation signal.
【請求項４】
A method of controlling fans inside a rack system, the method comprising:
receiving, at a fan control logic board, an air flow requirement from each of a plurality of nodes in the rack system, wherein the air flow requirement indicates a level of airflow needed to adequately cool the corresponding node;
generating and transmitting an air vent control signal for each of the received air flow requirement to each of the plurality of nodes; and
generating and transmitting a fan control signal based on the received air flow requirement from the nodes to the fans inside the rack system.
【請求項５】
The method of claim 4, wherein when the air flow requirement of the node is idle air vent control signal is a close signal;
wherein when the air flow requirement of the node is heavy air vent control signal is an open signal; and
wherein when the air flow requirement of the node is greater than idle and less than heavy the air vent control signal is a ratio.
【請求項６】
The method of claim 4, wherein the air flow requirement of each node is a pulse-width modulation signal.
【請求項７】
A non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by a fan control logic board, causes the fan control logic board to:
receive an air flow requirement from each of a plurality of nodes in the rack system, wherein the a level of airflow needed to adequately cool the corresponding node;
generate and transmit an air vent control signal for each of the received air flow requirement to each of the plurality of nodes; and
generate and transmit a fan control signal based on the received air flow requirement from the nodes to the fans inside the rack system.
【請求項８】
The non-transitory computer-readable medium of claim 7, wherein when the air flow requirement of the node is idle air vent control signal is a close signal;
wherein when the air flow requirement of the node is heavy air vent control signal is an open signal; and
wherein when the air flow requirement of the node is greater than idle and less than heavy the air vent control signal is a ratio.
【請求項９】
The non-transitory computer-readable medium of claim 7, wherein the fan control signal is generated by averaging the received air flow requirements.
【請求項１０】
The non-transitory computer-readable medium of claim 7, wherein the fan control signal is generated by taking the median of the received air flow requirements.
【要約】
Disclosed are a system, method, and computer-readable medium for optimizing a fan control system inside a rack system.  In at least one example embodiment, the system can include a rack server with a plurality of chassis each having at least one node, each of the nodes including at least one adjustable air vent and configured for adjusting the at least one adjustable air vent based on an air flow requirement of the node. The system can further include a plurality of fans, where the plurality of fans are configured to operate based on a control signal. The system also can comprise a fan control logic board, wherein the fan control logic board is configured to receive from each node in the plurality of chassis the air flow requirements and based on the plurality of air flow requirements generate and transmit the control signal to the plurality of fans.
【図１】
2017199349.tif 000009
【図２】
2017199349.tif 000010
【図３】
2017199349.tif 000011
【図４Ａ】
2017199349.tif 000012
【図４Ｂ】
2017199349.tif 000013