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公開番号2025115619
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010175
出願日2024-01-26
発明の名称制御システム、および制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G06F 1/20 20060101AFI20250731BHJP(計算;計数)
要約【課題】サーバの冷却システムを含むデータセンタ全体の消費電力を最小化することができる制御システムを提供する。
【解決手段】第1水平方向に並べられた複数のサーバからなるサーバグループを、前記第1水平方向と直交する第2水平方向に間隔をあけて複数設置した施設において、前記サーバを冷却する冷却システムと、前記サーバおよび前記冷却システムを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記サーバで演算処理を行うジョブの予定情報および前記サーバの配置を含むサーバ情報に基づいて、前記流路の距離が短いサーバグループから順に前記ジョブを集中して割り当てる第1割当部を有し、冷却システムの2次側配管に設けられた開閉弁は、前記サーバの処理負荷に応じて開度が変更される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１水平方向に並べられた複数のサーバからなるサーバグループを、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に間隔をあけて複数設置した施設において、前記サーバを冷却する冷却システムと、前記サーバおよび前記冷却システムを制御する制御装置とを備え、
前記冷却システムは、
１次側冷媒を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒を送出する１次側ポンプが設けられた１次側配管と、
前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒と、前記サーバの冷却に用いられる２次側冷媒との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器で冷却された前記２次側冷媒を送出する２次側ポンプが設けられた２次側配管であって、母管と、前記母管から前記サーバグループそれぞれに対応する分岐位置で分岐する複数の第１分岐管と、前記第１分岐管から前記サーバそれぞれに分岐する複数の第２分岐管とからなるサーバグループ毎の流路を有する２次側配管と、
前記２次側配管の複数の第２分岐管それぞれに設けられた開閉弁と、
を有し、
前記制御装置は、前記サーバで演算処理を行うジョブの予定情報および前記サーバの配置を含むサーバ情報に基づいて、前記流路の距離が短いサーバグループから順に前記ジョブを集中して割り当てる第１割当部を有し、
前記開閉弁は、前記サーバの処理負荷に応じて開度が変更される、
制御システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記開閉弁は、前記第２分岐管の前記サーバの入口および出口における前記２次側冷媒の温度差に基づいて自動的に開度が変更される、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、ユーザの操作指示に基づいて、または、前記第２分岐管の前記サーバの入口および出口における前記２次側冷媒の温度差に基づいて開度を変更する制御を行う制御部をさらに備える、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記予定情報および前記サーバ情報に基づいて、処理負荷が均等となるように前記ジョブを全ての前記サーバグループの全ての前記サーバに割り当てる第２割当部と、
前記サーバの許容温度、発熱量、前記１次側冷媒および前記２次側冷媒の流量、および前記１次側冷媒および前記２次側冷媒を前記サーバに供給するための前記冷却システムの動力の合計との関係を示す情報に基づいて、前記第１割当部のジョブ割り当てに応じた前記冷却システムの動力の第１予測値と、前記第２割当部のジョブ割り当てに応じた前記冷却システムの動力の第２予測値とを算出する動力算出部と、
前記第１予測値および前記第２予測値に基づいて、前記第１割当部および前記第２割当部のいずれのジョブ割り当てを採用するか決定する決定部と、
をさらに有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項５】
前記施設は、前記サーバグループが設置された複数のフロアを有し、
前記第１割当部は、稼働するフロア数が最小となるように、一部のフロアの前記サーバグループに前記ジョブを集中して割り当てる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項６】
第１水平方向に並べられた複数のサーバからなるサーバグループを、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に間隔をあけて複数設置した施設において、前記サーバを冷却する冷却システムと、前記サーバとを制御する制御方法であって、
前記冷却システムは、
１次側冷媒を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒を送出する１次側ポンプが設けられた１次側配管と、
前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒と、前記サーバの冷却に用いられる２次側冷媒との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器で冷却された前記２次側冷媒を送出する２次側ポンプが設けられた２次側配管であって、母管と、前記母管から前記サーバグループそれぞれに対応する分岐位置で分岐する複数の第１分岐管と、前記第１分岐管から前記サーバそれぞれに分岐する複数の第２分岐管とからなるサーバグループ毎の流路を有する２次側配管と、
前記２次側配管の複数の第２分岐管それぞれに設けられた開閉弁と、
を有し、
前記制御方法は、前記サーバで演算処理を行うジョブの予定情報および前記サーバの配置を含むサーバ情報に基づいて、前記流路の距離が短いサーバグループから順に前記ジョブを集中して割り当てるステップと、
前記サーバの処理負荷に応じて前記開閉弁の開度を変更するステップと、
を有する制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御システム、および制御方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のサーバが設けられたデータセンタ等では、サーバの消費電力や、サーバの冷却設備の消費電力を抑制することが求められている。例えば特許文献１には、作業負荷の処理量が各情報処理装置の閾値範囲に収まるように、電力効率が高い情報処理装置を優先して、作業負荷を順に割り当てる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４７６８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
データセンタ等で複数のサーバを用いて演算処理を行う場合、予め定義した一部のサーバに演算処理を行わせる方法が一般的である。しかしながら、単に予め定義したサーバや、電力効率の高いサーバに演算処理を割り当てるのみでは、サーバの冷却に要する電力も含めてデータセンタ全体の消費電力を最小化することが困難な可能性がある。
【０００５】
本開示の目的は、サーバの冷却システムを含むデータセンタ全体の消費電力を最小化することができる制御システム、および制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によれば、制御システムは、第１水平方向に並べられた複数のサーバからなるサーバグループを、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に間隔をあけて複数設置した施設において、前記サーバを冷却する冷却システムと、前記サーバおよび前記冷却システムを制御する制御装置とを備え、前記冷却システムは、１次側冷媒を冷却する冷却装置と、前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒を送出する１次側ポンプが設けられた１次側配管と、前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒と、前記サーバの冷却に用いられる２次側冷媒との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器で冷却された前記２次側冷媒を送出する２次側ポンプが設けられた２次側配管であって、母管と、前記母管から前記サーバグループそれぞれに対応する分岐位置で分岐する複数の第１分岐管と、前記第１分岐管から前記サーバそれぞれに分岐する複数の第２分岐管とからなるサーバグループ毎の流路を有する２次側配管と、前記２次側配管の複数の第２分岐管それぞれに設けられた開閉弁と、を有し、前記制御装置は、前記サーバで演算処理を行うジョブの予定情報および前記サーバの配置を含むサーバ情報に基づいて、前記流路の距離が短いサーバグループから順に前記ジョブを集中して割り当てる第１割当部を有し、前記開閉弁は、前記サーバの処理負荷に応じて開度が変更される。
【０００７】
本開示の一態様によれば、制御方法は、第１水平方向に並べられた複数のサーバからなるサーバグループを、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に間隔をあけて複数設置した施設において、前記サーバを冷却する冷却システムと、前記サーバとを制御する制御方法であって、前記冷却システムは、１次側冷媒を冷却する冷却装置と、前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒を送出する１次側ポンプが設けられた１次側配管と、前記冷却装置で冷却された前記１次側冷媒と、前記サーバの冷却に用いられる２次側冷媒との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器で冷却された前記２次側冷媒を送出する２次側ポンプが設けられた２次側配管であって、母管と、前記母管から前記サーバグループそれぞれに対応する分岐位置で分岐する複数の第１分岐管と、前記第１分岐管から前記サーバそれぞれに分岐する複数の第２分岐管とからなるサーバグループ毎の流路を有する２次側配管と、前記２次側配管の複数の第２分岐管それぞれに設けられた開閉弁と、を有し、前記制御方法は、前記サーバで演算処理を行うジョブの予定情報および前記サーバの配置を含むサーバ情報に基づいて、前記流路の距離が短いサーバグループから順に前記ジョブを集中して割り当てるステップと、前記サーバの処理負荷に応じて前記開閉弁の開度を変更するステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、サーバの冷却システムを含むデータセンタ全体の消費電力を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係る制御システムの全体構成を示す概略図である。
第１の実施形態に係る２次側配管の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
第１の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
第１の実施形態に係るサーバ情報の一例を示す図である。
第１の実施形態に係る処理負荷の分布の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
第２の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
第２の実施形態に係る２次側冷媒流量と２次側ポンプ動力の関係性の一例を示すグラフである。
第２の実施形態に係る２次側冷媒流量と冷却装置の動力の関係性の一例を示すグラフである。
第２の実施形態に係る２次側冷媒流量と合計動力の関係性の一例を示すグラフである。
第２の実施形態に係る処理負荷の分布の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る第１予測値および第２予測値の一例を示す図である。
第３の実施形態に係る処理負荷の分布の一例を示す第１の図である。
第３の実施形態に係る処理負荷の分布の一例を示す第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
以下、図１～図６を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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