成果報告書詳細
管理番号20110000001694
タイトル*平成22年度中間年報 グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト(グリーンITプロジェクト)/エネルギー利用最適化データセンタ基盤技術の研究開発/サーバの最適構成とクラウド・コンピューティング環境における進化するアーキテクチャーの開発/将来の進化を想定した低消費電力アーキテクチャーの開発
公開日2012/2/17
報告書年度2010 - 2010
委託先名日本電気株式会社
プロジェクト番号P08017
部署名省エネルギー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等 (1)筐体内高密度・大容量接続を適用した省電力筐体のアーキテクチャーの検討 筐体の冷却に関わる消費電力を従来の筐体に比べて30%削減できる筐体のアーキテクチャーを見いだすため、ブレード型筐体をモデルに、廃熱用スペースの配置、大きさ、吸気口の配置、大きさ、冷却ファンの配置、能力、LSI 等熱源の配置をパラメータとして、複数の筐体モデルを構築し、筐体内の熱流体解析(数値シミュレーション)を行った。その結果、従来の電気接続を用いた筐体モデルに比較して、光接続を用いて筐体背面の熱排気スペースを拡大した筐体では、LSI 近傍の流速が約40~50%向上し、最終目標である冷却に関わる冷却ファン消費電力30%削減が可能なことを確認した。
(2)筐体内高密度・大容量接続技術の開発 (2)~1 ボード上高密度配線の検討
ボード上光配線の設計指針を見いだすため、様々な材料、製造プロセスで作られるポリマ導波路について、サンプル試作および評価を行った。具体的には、特性の異なる複数の材料(エポキシ、ノルボルネン等)を用い、それぞれの材料においてコア/クラッド部の屈折率差の異なる複数のポリマ導波路の試作と評価を行い、ミラー部を除くボード上光配線において、配線長10cm 以下、曲げ半径5mm 以上の条件で中間目標である損失1dB を実現できることを確認した。また、本試作において、ミラー部での設計値以上の損失悪化、急峻に曲げた配線部でも低損失化を可能とするポリマ導波路の高屈折率化で逆に直線配線部の損失が増大するという問題も明かとなった。
英文要約Title: Research and Development Projects for Green Network Systems/Research and Development for Data Center Platform Technologies to Optimize Power Consumptions/Development for Optimizations of Server Constructions and Evolving Architectures on Cloud Computing/Development for Low Power Consumption on Evolving Architectures (FY2009-FY2012) FY2010 Annual Report
1. Investigation for Architectures on Low Power Consumption Shelves Applying High Density and High Capacity Connection: For investigating architectures which lowered the power consumption for cooling shelves, we constructed various types of shelf models on the thermo-fluid analysis software. Using those models, we analyzed power consumption of cooling fans in those models and confirmed that shelf models using optical wiring can reduce power consumption by approximate 30% as compared to conventional shelf models using electrical wiring. 2. Development for High Density and High Capacity Connection in a Shelf: 2-1. Investigation for On-board high density interconnection: We prepared the samples of waveguides, made of three different epoxy and norbornen-based materials owing different refractive indexes. By evaluating those samples, we confirmed that insertion loss is less than 1dB under these conditions that wiring length is 10cm and bending radius is 5mm. 2-2 Development for Connection Technology between Boards and Shelves: With focus on beam angle of laser and miss alignment between optical polymer waveguide and optical fiber, we performed numerical analysis and evaluation of connection loss. As a result, we confirmed that connection loss is less than 3dB under these conditions that beam angle is 15 degree and alignment accuracy is 15um. 2-3 Development for High Efficient Connection Technology between Boards and Transceivers: With focus miss alignment between optical polymer waveguide and laser, we performed evaluation of connection loss. As a result, we confirmed that connection loss is less than 3.5dB under these conditions that the distance between optical polymer waveguide and laser is 80 um and alignment accuracy is 9um.
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