特許 6040813 電子機器冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040813

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】電子機器冷却システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20161128BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20161128BHJP

   F24F 11/04 20060101ALI20161128BHJP

   F24F 3/044 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 V

   G06F1/20 B

   G06F1/20 D

   F24F11/04 G

   F24F3/044

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-54562(P2013-54562)

(22)【出願日】2013年3月18日

(65)【公開番号】特開2014-183061(P2014-183061A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2015年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091672

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 啓三

(72)【発明者】

【氏名】梅宮 茂良

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 浩史

(72)【発明者】

【氏名】有岡 孝祐

(72)【発明者】

【氏名】福田 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】柄澤 一明

(72)【発明者】

【氏名】徳世 志野

(72)【発明者】

【氏名】小川 雅俊

【審査官】 久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２６７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１７５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−４０７１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｆ２４Ｆ ３／０４４

Ｆ２４Ｆ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラックと、
前記ラック内に収納された複数の電子計算機と、
前記ラックから離隔して配置され、前記ラック内に収納された前記複数の電子計算機にエアーを供給する複数の冷却ファンが設けられた冷却ファンユニットと、
前記ラック内に収納された前記複数の電子計算機に対して、それぞれの前記電子計算機の稼働状態に応じて前記冷却ファンユニットの前記複数の冷却ファンをそれぞれ個別に、又は、複数のグループに分割し前記グループ毎に制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記複数の電子計算機の稼働率を取得し、その結果に応じて前記複数の電子計算機の一部にジョブ又はタスクを集中し、前記冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンのうち前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にすることを特徴とする電子機器冷却システム。

【請求項2】

更に、前記複数の電子計算機にそれぞれ設けられて前記制御部により制御される補助冷却ファンを有し、
前記制御部は前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に設けられた前記補助冷却ファンを停止状態とし、それ以外の電子計算機の前記補助冷却ファンを稼働状態とすることを特徴とする請求項１に記載の電子機器冷却システム。

【請求項3】

更に、前記ラックと前記冷却ファンユニットとの間に前記制御部により制御されて上下方向に移動する仕切り板を有し、
前記制御部は前記仕切り板を前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機とそれ以外の電子計算機との境界に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。

【請求項4】

ラックと、
前記ラック内に収納された複数の電子計算機と、
前記ラックから離隔して配置され、前記ラック内に収納された前記電子計算機にエアーを供給する複数の冷却ファンが設けられた冷却ファンユニットと、
前記複数の電子計算機にそれぞれ設けられた補助冷却ファンと、
前記電子計算機の稼働状態に応じて前記冷却ファンユニットの冷却ファンを個別に又はグループ毎に制御するとともに、前記補助冷却ファンを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記複数の電子計算機の稼働率を取得し、その結果に応じて前記複数の電子計算機の一部にジョブ又はタスクを集中し、前記冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンのうち前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にするとともに、
前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に設けられた前記補助冷却ファンを停止状態とし、それ以外の電子計算機の前記補助冷却ファンを稼働状態とすることを特徴とする電子機器冷却システム。

【請求項5】

更に、前記ラックと前記冷却ファンユニットとの間に前記制御部により制御されて上下方向に移動する仕切り板を有し、
前記制御部は前記仕切り板を前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機とそれ以外の電子計算機との境界に配置することを特徴とする請求項４に記載の電子機器冷却システム。

【請求項6】

ラックと、
前記ラック内に収納された複数の電子計算機と、
前記ラックから離隔して配置され、前記ラック内に収納された前記電子計算機にエアーを供給する複数の冷却ファンが設けられた冷却ファンユニットと、
前記ラックと前記冷却ファンユニットとの間に設けられて上下方向に移動する仕切り板と、
前記電子計算機の稼働状態に応じて前記冷却ファンユニットの冷却ファンを個別に又はグループ毎に制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記複数の電子計算機の稼働率を取得し、その結果に応じて前記複数の電子計算機の一部にジョブ又はタスクを集中し、前記冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンのうち前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にするとともに、
前記仕切り板の上下方向の移動を制御し、前記仕切り板を前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機とそれ以外の電子計算機との境界に配置することを特徴とする電子機器冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高度情報化社会の到来にともなって計算機で多量のデータが取り扱われるようになり、多数の計算機を一括して管理するデータセンターの必要性がますます重要になってきている。

【0003】

データセンターでは、計算機の稼働にともなって多量の熱が発生する。計算機の温度が高くなると誤動作や故障又は処理能力の低下の原因となるため、冷却ファンや空調機等の冷却設備を使用して計算機を冷却している。

【0004】

一方、省エネルギーの観点から、データセンターで消費する電力の削減が要求されている。このため、外気を利用して計算機を冷却するなどの方法が採用されることもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２２６７３７号公報

【特許文献2】特開２０１２−０２１７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

少ない電力で電子機器を効率よく冷却できる電子機器冷却システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

開示の技術の一観点によれば、ラックと、前記ラック内に収納された複数の電子計算機と、前記ラックから離隔して配置され、前記ラック内に収納された前記複数の電子計算機にエアーを供給する複数の冷却ファンが設けられた冷却ファンユニットと、前記ラック内に収納された前記複数の電子計算機に対して、それぞれの前記電子計算機の稼働状態に応じて前記冷却ファンユニットの前記複数の冷却ファンをそれぞれ個別に、又は、複数のグループに分割し前記グループ毎に制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記複数の電子計算機の稼働率を取得し、その結果に応じて前記複数の電子計算機の一部にジョブ又はタスクを集中し、前記冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンのうち前記ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にすることを特徴とする電子機器冷却システムが提供される。

【発明の効果】

【0008】

上記一観点に係る電子機器冷却システムによれば、電子計算機の稼働状態に応じて冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンをそれぞれ個別に、又は、複数のグループに分割しグループ毎に制御するので、少ない電力で電子計算機を効率よく冷却できる。
さらに、複数の電子計算機の稼働率に応じて複数の電子計算機の一部にジョブ又はタスクを集中し、ジョブ又はタスクを集中した電子計算機に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にすることにより、電子計算機で消費する電力を削減するとともに、さらに効率よく冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの一例を示す模式的斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの模式的側面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る電子機器冷却システムの制御系を示すブロック図である。

【図4】図４は、第１の実施形態の冷却システムの動作を説明するフローチャート（その１）である。

【図5】図５は、第１の実施形態の冷却システムの動作を説明するフローチャート（その２）である。

【図6】図６は、ＣＰＵ使用率とサーバの消費電力（全サーバの消費電力の合計）との関係を示す図である。

【図7】図７は、冷却ファンユニットの出力設定値と消費電力との関係を示す図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの模式的側面図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る電子機器冷却システムの制御系を示すブロック図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る冷却システムの動作を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、ラックの最上段に補助記憶装置を収納した例を示す模式的側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。

【0011】

近年、設置に要する費用が比較的低く、設備の増減に迅速に対応できることから、モジュール型データセンターが広く使用されている。

【0012】

一般的なモジュール型データセンターでは、コンテナと呼ばれる構造物内に複数のラックを設置し、各ラック内に複数のサーバを収納している。そして、ラックの吸気面側に大型の冷却ファンを複数備えた冷却ファンユニットを設置し、その冷却ファンユニットによりラック内に外気を供給して、ラック内のサーバを一括して冷却している。

【0013】

上述のモジュール型データセンターでは、大型の冷却ファンユニットを使用して複数のサーバを一括して冷却するので、各サーバの発熱量がある程度以上高く、且つ発熱量のばらつきが小さいときには、各サーバを効率よく冷却することができる。

【0014】

なお、モジュール型データセンターにおいては必ずしもコンテナを用いる必要はなく、また冷気として外気を用いなくてもよい。すなわち、屋内にてコンテナのごとくパーティションでラックとファンユニットとを区画し、空調した冷気を用いても差し支えない。

【0015】

しかし、サーバの発熱量は投入されるジョブやタスクに応じて大きく変化する。各サーバの発熱量のばらつきが大きい場合、冷却ファンユニットの冷却ファンは最も発熱量が大きいサーバの発熱量に応じた回転数で回転するので、発熱量が小さいサーバでは過冷却となる。その結果、冷却ファンユニットで必要以上に多くの電力を消費することになり、ＰＵＥ（Power Usage Effectiveness：電力使用率）が高くなる。

【0016】

一方、各サーバにそれぞれ冷却ファンを搭載し、サーバ毎に冷却ファンの回転数を制御して、各サーバを個別に冷却することが考えられる。しかし、１Ｕサーバと呼ばれる一般的なサーバの場合、高さが１．７５インチ（約４４．５ｍｍ）であるので、小型の冷却ファンしか搭載できない。そのため、各サーバに搭載された小型の冷却ファンだけでは電子機器を十分に冷却できないことがあり、大型の冷却ファンユニットを併用することが必要になる。しかし、大型の冷却ファンユニットと各サーバに搭載された冷却ファンとを同時に稼働させると、電力消費量は多くなる。

【0017】

以下の実施形態では、少ない電力で電子機器を効率よく冷却できる電子機器冷却システムについて説明する。

【0018】

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの一例を示す模式的斜視図、図２は同じくその模式的側面図である。ここでは、モジュール型データセンターにおける電子機器冷却システムについて説明している。

【0019】

図１，図２に例示したモジュール型データセンターでは、直方体形状のコンテナ１０と、コンテナ１０内に配置された冷却ファンユニット１２と、複数のラック１３とを有する。コンテナ１０はモジュール化された構造物の一例である。

【0020】

コンテナ１０の相互に対向する２つの面のうちの一方にはコンテナ１０内に外気を取り入れるための吸気口１１ａが設けられており、他方にはコンテナ１０内のエアーを外部に排出するための排気口１１ｂが設けられている。また、冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間の上には仕切り板１５が配置されている。

【0021】

コンテナ１０内の空間は、冷却ファンユニット１２、ラック１３及び仕切り板１５により、外気導入部２１、コールドアイル２２、ホットアイル２３及び暖気循環路２４に分割されている。外気導入部２１は吸気口１１ａと冷却ファンユニット１２との間の空間であり、コールドアイル２２は冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間であり、ホットアイル２３はラック１３と排気口１１ｂとの間の空間である。

【0022】

暖気循環路２４はラック１３及び仕切り板１５の上方の空間であり、ホットアイル２３と外気導入部２１との間を連絡している。暖気循環路２４には、暖気の循環量を調整するためのダンパー１６が設けられている。

【0023】

各ラック１３内には複数のサーバ１３ａが収納されており、各サーバ１３ａにはそれぞれ小型の冷却ファン１３ｂが設けられている。また、冷却ファンユニット１２には、複数の大型の冷却ファン１２ａが設けられている。

【0024】

なお、ラック１３は筐体の一例であり、サーバ１３ａは電子機器の一例である。ラック１３内にＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Disk）等の記憶装置や電源など、他の電子機器が収納されていてもよい。また、冷却ファン１３ｂは補助冷却ファンの一例である。

【0025】

図３は、本実施形態に係る電子機器冷却システムの制御系を示すブロック図である。

【0026】

本実施形態では、各サーバ１３ａから制御部３０に、サーバ１３ａの稼働状態を示す情報が送信される。サーバ１３ａの稼働状態を示す情報とは、例えば演算処理ユニットの使用率を示す情報、演算処理ユニットの温度を示す情報、又はサーバ１３ａの消費電力を示す情報などである。

【0027】

なお、演算処理ユニットとは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の半導体チップをいう。本実施形態では、サーバ１３ａの稼働状態を示す情報として、サーバ１３ａから制御部３０にＣＰＵ使用率を示す情報が送信されるものとする。

【0028】

制御部３０は、例えば専用のコンピュータ又はその他の電子機器により構成されていてもよく、ラック１３内の特定のサーバ１３ａに専用プログラムを読み込ませて制御部３０としてもよい。

【0029】

各サーバ１３ａに設けられた小型の冷却ファン１３ｂは、制御部３０から出力される制御信号に応じて回転する。

【0030】

冷却ファンユニット１２に設けられた複数の冷却ファン１２ａは、高さ方向に沿って複数のグループに分割され、グループ毎に制御部３０から出力される信号により回転が制御される。制御部３０の記憶部３０ａには、予めどのグループの冷却ファン１２ａがどのサーバ１３ａに対応するのかを示す情報が記憶されている。

【0031】

なお、本実施形態では制御部３０により冷却ファンユニット１２に設けられた冷却ファン１２ａがグループ毎に制御されるものとしているが、各冷却ファン１２ａが制御部３０により個別に制御されるようにしてもよい。

【0032】

以下、本実施形態の冷却システムの動作について、図４，図５に示すフローチャートを参照して説明する。

【0033】

まず、ステップＳ１１において、制御部３０は稼働中の各サーバ１３ａからＣＰＵ使用率の情報を取得する。そして、ステップＳ１２に移行し、制御部３０は稼働中のサーバ１３ａのＣＰＵ使用率の平均値を算出する。ここで、稼働中のサーバ１３ａとはＣＰＵがクロックに同期して稼働している状態のサーバであり、アイドル状態のサーバも含まれる。

【0034】

次に、ステップＳ１３に移行し、制御部３０は片寄処理を実施する。片寄処理とは、ラック１３の上側に配置されたサーバ１３ａにジョブ又はタスクを優先的に投入し、ラック１３の下側に配置されたサーバ１３ａをシャットダウンする処理である。本実施形態においてショットダウンとは、サーバ１３ａの電源をオフする処理を指すが、ＣＰＵをスタンバイ状態又は休止状態にする処理に置き換えてもよい。

【0035】

以下、図５のフローチャートを参照して、片寄処理について説明する。

【0036】

まず、ステップＳ２１において、制御部３０は稼働中のサーバ１３ａのＣＰＵ使用率の平均値が６０％以上であるか否かを判定する。そして、ＣＰＵ使用率の平均値が６０％以上の場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２５に移行し、６０％未満の場合（ＮＯの場合）はステップＳ２２に移行する。

【0037】

ステップＳ２２に移行した場合、すなわちＣＰＵ使用率の平均値が６０％未満の場合、制御部３０は稼働中のサーバ１３ａのうち最下段に配置されたサーバ１３ａ（以下、当該サーバ１３ａという）への新規のジョブ又はタスクの投入を停止する。そして、ステップＳ２３に移行し、当該サーバ１３ａのジョブ又はタスクを、稼働中の他のサーバ１３ａに移動する。

【0038】

その後、ステップＳ２４に移行し、制御部３０は、当該サーバ１３ａがアイドル状態になるまで待ち、当該サーバ１３ａがアイドル状態になったらシャットダウンする。その後、片寄処理を終了してステップＳ１３に戻る。

【0039】

一方、ステップＳ２１からステップＳ２５に移行した場合、すなわちＣＰＵ使用率の平均値が６０％以上の場合、制御部３０はシャットダウンしているサーバ１３ａがあるか否かを判定する。シャットダウンしているサーバ１３ａがない場合（ＮＯの場合）は、片寄処理を終了してステップＳ１３に戻り、シャットダウンしているサーバがある場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２６に移行する。

【0040】

ステップＳ２６に移行した場合、制御部３０は稼働中の各サーバ１３ａのＣＰＵ使用率の平均値を演算し、その平均値が９０％以下か否かを判定する。ＣＰＵ使用率の平均値が９０％以下の場合（ＹＥＳの場合）は、片寄処理を終了してステップＳ１３に戻る。一方、ＣＰＵ使用率の平均値が９０％を超える場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行する。

【0041】

ステップＳ２７に移行した場合、すなわち稼働中のサーバ１３ａのＣＰＵ使用率の平均値が９０％を超えている場合、制御部３０は、シャットダウンしているサーバ１３ａのうち最も上に配置されたサーバ１３ａを起動する。そして、ステップＳ２８に移行し、起動したサーバ１３ａにジョブ又はタスクを投入する。その後、片寄処理を終了してステップＳ１３に戻る。

【0042】

このようにしてステップＳ１３で片寄処理が実行された後、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、制御部３０は、冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａのうち、稼働状態のサーバ１３ａに対応する冷却ファン１２ａを駆動し、その他の冷却ファン１２ａの駆動を停止する。

【0043】

次に、ステップＳ１５に移行し、制御部３０はシャットダウンしているサーバ１３ａの冷却ファン１３ｂを回転させる。

【0044】

ショットダウンしているサーバ１３ａの冷却ファン１３ｂを回転させるのは、ホットアイル２３側からショットダウンしているサーバ１３ａ内を通ってコールドアイル２２側に暖気が逆流することを防止するためである。従って、このときの冷却ファン１３ｂの回転数は、暖気の逆流を防止できる程度の速度でよく、例えば冷却ファン１３ｂが回転可能な最低速度でよい。

【0045】

その後、ステップＳ１１に戻って、上述の処理を繰り返し実行する。

【0046】

以下、本実施形態の効果について説明する。

【0047】

コンテナ１０内に３台のラック１３を設置し、各ラック１３にそれぞれ４０台の１Ｕサーバ１３ａを収納したとする。また、冷却ファンユニット１２には、１台のラック１３に対し１２基の冷却ファン１２ａが縦２列に配置されているものとする。すなわち、コンテナ１０内の３台のラック１３に収納したサーバ１３ａの総数は１２０台であり、冷却ファンユニット１２に設けられている冷却ファン１２ａの総数は３６基である。

【0048】

図６は、ＣＰＵ使用率とサーバの消費電力（全サーバの消費電力の合計）との関係を示す図である。この図６から、全てのサーバ１３ａのＣＰＵ使用率が０％のときでも約８ｋＷの電力を消費していることがわかる。また、図６から、全サーバ１３ａのＣＰＵ使用率が６％のときには、約９ｋＷの電力を消費することがわかる。

【0049】

一方、９台のサーバ１３ａを稼働状態とし、残りのサーバ１３ａをシャットダウン状態として、稼働状態のサーバ１３ａにＣＰＵ稼働率が８０％となるようにジョブ又はタスクを投入したとする。

【0050】

図６から、１２０台のサーバ１３ａのＣＰＵ稼働率がいずれも８０％のときの消費電力が約１７ｋＷであることがわかる。従って、９台のサーバ１３ａが８０％のＣＰＵ稼働率で動作しているときの消費電力は約１．３ｋＷ（＝１７ｋＷ÷１２０台×９台）となる。

【0051】

９台のサーバ１３ａのＣＰＵ稼働率が８０％であり、残りのサーバ１３ａのＣＰＵ稼働が０％の場合も、１２０台のサーバ１３ａのＣＰＵ稼働率の平均値は６％となる。しかし、上述したように１２０台のサーバ１３ａをＣＰＵ稼働率６％で動作させたときの消費電力は約９ｋＷであるので、９台のサーバ１３ａをＣＰＵ稼働率８０％で動作させたほうが消費電力が少なくてすむ。

【0052】

このように、一部のサーバ１３ａにジョブ又はタスクを集中し、残りのサーバ１３ａをシャットダウンさせることにより、サーバ１３ａで消費する電力を削減できる。

【0053】

ところで、冷却ファンユニット１２及び冷却ファン１３ｂで消費する電力は、以下のように計算できる。

【0054】

図７は、冷却ファンユニット１２の出力設定値と消費電力との関係を示す図である。この図７に示す例では、冷却ファンユニット１２の最低出力設定値は２５％である。なお、最低出力設定値は出力設定範囲の下限値であり、出力設定値をそれ以下に設定しても冷却ファン１２ａは回転しない。以下、最低出力設定値における冷却ファンの回転数を最小回転数という。また、最大出力設定値（１００％）における冷却ファンの回転数を最大回転数という。

【0055】

図７から、全ての冷却ファン１２ａが最小回転数で回転している場合、約８２０Ｗの電力が冷却ファンユニット１２で消費されることがわかる。

【0056】

例えば各ラック１３の上側６台のサーバ１３ａのみにジョブ又はタスクが投入されるものとする。そして、これらのサーバ１３ａに対応する６基の冷却ファン１２ａを最大回転数（出力設定値１００％）で駆動し、残りの冷却ファン１２ａを最小回転数（出力設定値２５％）で駆動するものとする。この場合、図７から、冷却ファンユニット１２の消費電力は約１．４２ｋＷ（＝４．４４ｋＷ÷３６基×６基＋０．８２ｋＷ÷３６基×３０基）となることがわかる。

【0057】

一方、各ラック１３の上側に配置された６台のサーバ１３ａは冷却ファンユニット１２の６基の冷却ファン１２ａにより冷却し、残りの冷却ファン１２ａは停止状態にするものとする。また、ラック１３の上側に配置された各６台のサーバ１３ａ以外のサーバ１３ａ、すなわちシャットダウン状態のサーバ１３ａでは、ホットアイル２３から暖気が逆流しない程度の速度で冷却ファン１３ｂを回転させるものとする。

【0058】

ここで、サーバ１３ａに設けられた冷却ファン１３ｂの１基当たりの消費電力を０．５Ｗとし、各サーバ１３ａにはそれぞれ６基の冷却ファン１３ｂが設けられているとする。この場合、シャットダウン状態のサーバ１３ａの１台当たりの冷却ファン１３ｂの消費電力は０．００３ｋＷとなる。

【0059】

従って、上記の条件で冷却ファンユニット１２及び冷却ファン１３ｂを駆動した場合、冷却ファンユニット１２及び冷却ファン１３ｂの合計の消費電力は、約１．０５ｋＷ（＝４．４４ｋＷ÷３６基×６基＋０．００３ｋＷ×（１２０基−１８基））となる。

【0060】

このことから、シャットダウン状態のサーバ１３ａに対応する冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａを駆動するよりも、それらの冷却ファン１２ａを停止状態としてサーバ１３ａの冷却ファン１３ｂを駆動するほうが、消費電力が小さいことがわかる。

【0061】

（第２の実施形態）
図８は第２の実施形態に係る電子機器冷却システムを適用するデータセンターの模式的側面図、図９は同じくその電子機器冷却システムの制御系を示すブロック図である。図８，図９において、図２，図３と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0062】

本実施形態では、図８に示すように、冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間に仕切り板２６を配置している。この仕切り板２６はワイヤ２７により吊り下げられており、ワイヤ２７は仕切り板１５の上に配置された仕切り板駆動装置２５に接続されている。そして、制御部３０により制御される仕切り板駆動装置２５がワイヤ２７を巻き取り又は巻き解くことにより、仕切り板２６は水平状態を保ったまま上下方向に移動する。

【0063】

なお、本実施形態では仕切り板駆動装置２５によりワイヤ２７を巻き取り又は巻き解くことにより仕切り板２６を上下方向に移動させているが、仕切り板２６の上下方向の移動機構はこれに限定されるものではない。

【0064】

図１０は、本実施形態に係る冷却システムの動作を示すフローチャートである。この図１０において、ステップＳ１１からステップＳ１５までの動作は第１の実施形態（図４参照）と同様であるので、ここではその説明を省略する。

【0065】

本実施形態においては、ステップＳ１５でシャットダウンしているサーバ１３ａに搭載された冷却ファン１３ｂの駆動を開始した後、ステップＳ１６に移行する。そして、制御部３０は、仕切り板駆動装置２５を駆動して仕切り板２６を上下方向に移動し、稼働状態のサーバ１３ａとシャットダウン状態のサーバ１３ａとの境界部分に仕切り板２６を配置する。その後、ステップＳ１１に戻って処理を継続する。

【0066】

以下、本実施形態の効果について説明する。

【0067】

本実施形態では、冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間に仕切り板２６が設けられており、この仕切り板２６を稼働状態のサーバ１３ａとシャットダウン状態のサーバ１３ａとの境界部分に配置する。これにより、冷却ファン１２ａから送られるエアーを稼働中のサーバ１３ａに効率よく供給することができる。

【0068】

一方、第１の実施形態では、冷却ファンユニット１２とラック１３との間の空間に仕切り板がないので、冷却ファン１２ａにより供給されるエアーの一部がシャットダウン状態のサーバ１３ａに流れてしまう。このため、シャットダウン状態のサーバ１３ａに流れる分のエアーを見込んで冷却ファン１２ａを駆動することになる。

【0069】

例えば、３台のラック１３に収納された１２０台のサーバ１３ａのうち、各ラック１３の上側に配置された合計３６台のサーバ１３ａをＣＰＵ使用率が７０％の状態で稼働させ、残りのサーバ１３ａをシャットダウンしたとする。そして、冷却ファンユニット１２に設けられた３６基の冷却ファン１２ａのうち稼働状態のサーバ１３ａに対応する１２基の冷却ファン１２ａを駆動し、他の冷却ファン１２ａを停止状態にしたとする。

【0070】

ここで、仕切り板２６がある場合は冷却ファン１２ａを７０％の出力設定値で駆動すればよいが、仕切り板２６がない場合は冷却ファン１２ａの出力設定値を８５％にしないと稼働状態のサーバ１３ａを十分に冷却できないとする。

【0071】

図７から、３６基の冷却ファン１２ａを出力設定値が７０％の条件で稼働させたときの消費電力は約１．７７ｋＷであることがわかる。従って、出力設定値を７０％として１２基の冷却ファン１２ａを駆動したときの消費電力は、約０．５９ｋＷ（＝１．７７ｋＷ÷３６基×１２基）となる。

【0072】

一方、図７から、３６基の冷却ファン１２ａを出力設定値が８５％の条件で稼働させたときの消費電力は約３．３ｋＷであることがわかる。従って、出力設定値を８５％として１２基の冷却ファン１２ａを駆動したときの消費電力は、約１．１ｋＷ（＝１．７７ｋＷ÷３６基×１２基）となる。

【0073】

つまり、本実施形態では、上記の条件の場合に、第１の実施形態に比べて約０．５ｋＷの電力を削減することができる。

【0074】

なお、本実施形態では３台のラック１３内に収納されたサーバ１３ａを１台の大型冷却ファンユニット１２で冷却する場合について説明している。しかし、ラック１３毎に冷却ファンユニット１２を設け、ラック１３と冷却ファンユニット１２との間の空間をラック１３毎に仕切り板等により分離して、ラック１３毎に冷却ファンユニット１２の冷却ファン１２ａを制御するようにしてもよい。

【0075】

（その他の実施形態）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、ＣＰＵ稼働率が小さいサーバをシャットダウンするので、サーバに内蔵されているＨＤＤ又はＳＳＤなどの記憶装置にアクセスできなくなる。そこで、図１１に示すように、ラック１３の最上段に補助記憶装置１７を収納し、他のサーバにより参照される可能性がある共有データ等を補助記憶装置１７に記憶するようにしてもよい。図１１中符号１７ａは補助記憶装置１７に設けられた冷却ファンである。

【0076】

なお、図１１に示す例では補助記憶装置１７をラック１３の上側に配置しているが、補助記憶装置１７の発熱量が少ない場合は、補助記憶装置１７をラック１３の下側に配置してもよい。

【0077】

また、上述した各実施形態では稼働状態のサーバ１３ａをラック１３の上側に配置しているが、稼働状態のサーバ１３ａをラック１３の下側に配置してもよい。

【0078】

更に、上述した各実施形態ではアイドル状態のサーバ１３ａをシャットダウンするものとしている。しかし、アイドル状態におけるサーバ１３ａの消費電力及び発熱量がいずれも少ない場合は、サーバ１３ａをシャットダウンしなくてもよい、
更にまた、上述した各実施形態では冷却ファンユニット１２がラック１３の吸気面側に配置されている場合について説明したが、冷却ファンユニット１２はラック１３の排気面側に配置されていてもよい。

【0079】

更にまた、上述した各実施形態ではモジュール型データセンターにおける電子機器の冷却について説明したが、開示の技術はモジュール型データセンターにおける電子機器の冷却に限定されるものではなく、種々の電子機器の冷却に適用することが可能である。

【0080】

以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

【0081】

（付記１）筐体と、
前記筐体内に収納された複数の電子機器と、
前記筐体から離隔して配置され、前記筐体内に収納された前記電子機器にエアーを供給する複数の冷却ファンが設けられた冷却ファンユニットと、
前記電子機器の稼働状態に応じて前記冷却ファンユニットの冷却ファンを個別に又はグループ毎に制御する制御部と
を有することを特徴とする電子機器冷却システム。

【0082】

（付記２）前記電子機器が電子計算機であり、前記筐体がラックであることを特徴とする付記１に記載の電子機器冷却システム。

【0083】

（付記３）前記制御部は、前記複数の電子機器の稼働率を取得し、その結果に応じて前記複数の電子機器の一部にジョブ又はタスクを集中し、前記冷却ファンユニットに設けられた複数の冷却ファンのうち前記ジョブ又はタスクを集中した電子機器に対応する冷却ファンを稼働させ、他の冷却ファンを停止状態にすることを特徴とする付記２に記載の電子機器冷却システム。

【0084】

（付記４）前記制御部は、前記複数の電子機器のうち前記筐体の上側に配置された電子機器に前記ジョブ又はタスクを優先的に投入することを特徴とする付記３に記載の電子機器冷却システム。

【0085】

（付記５）更に、前記複数の電子機器にそれぞれ設けられて前記制御部により制御される補助冷却ファンを有し、
前記制御部は前記ジョブ又はタスクを集中した電子機器に設けられた前記補助冷却ファンを停止状態とし、それ以外の電子機器の前記補助冷却ファンを稼働状態とすることを特徴とする付記３又は４に記載の電子機器冷却システム。

【0086】

（付記６）前記制御部は、前記ジョブ又はタスクを集中した電子機器以外の計算機をシャットダウンさせることを特徴とする付記５に記載の電子機器冷却システム。

【0087】

（付記７）更に、前記筐体と前記冷却ファンユニットとの間に前記制御部により制御されて上下方向に移動する仕切り板を有し、
前記制御部は前記仕切り板を前記ジョブ又はタスクを集中した電子機器とそれ以外の電子機器との境界に配置することを特徴とする付記３乃至６のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。

【0088】

（付記８）更に、前記筐体内に、前記複数の電子機器からアクセス可能な補助記憶装置が収納されていることを特徴とする付記３乃至７のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。

【0089】

（付記９）前記筐体及び前記冷却ファンユニットはモジュール化された構造物内に配置され、該構造物内には外気が導入されることを特徴とする付記３乃至８のいずれか１項に記載の電子機器冷却システム。

【符号の説明】

【0090】

１０…コンテナ、１１ａ…吸気口、１１ｂ…排気口、１２…冷却ファンユニット、１２ａ…冷却ファン、１３…ラック、１３ａ…サーバ、１３ｂ…冷却ファン、１５…仕切り板、１６…ダンパー、１７…補助記憶装置、１７ａ…冷却ファン、２１…外気導入部、２２…コールドアイル、２３…ホットアイル、２４…暖気循環路、２５…仕切り板駆動装置、２６…仕切り板、２７…ワイヤ、３０…制御部、３０ａ…記憶部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】