[go: up one dir, main page]

WO2023068960A1 - Compact supercomputer - Google Patents

Compact supercomputer Download PDF

Info

Publication number
WO2023068960A1
WO2023068960A1 PCT/RU2021/000451 RU2021000451W WO2023068960A1 WO 2023068960 A1 WO2023068960 A1 WO 2023068960A1 RU 2021000451 W RU2021000451 W RU 2021000451W WO 2023068960 A1 WO2023068960 A1 WO 2023068960A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air conditioning
power supply
computing equipment
supply system
emergency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2021/000451
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович АКУЛОВ
Александр Сергеевич КОВШИРИН
Дмитрий Анатольевич ВТУЛКИН
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "rossijskij Federalnyj Yadernyj Tsentr Vserossijskij Nauchno Issledovatelskij Institut Tekhnicheskoj Fiziki Imeni Akademika EI Zababakhina"
Original Assignee
Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "rossijskij Federalnyj Yadernyj Tsentr Vserossijskij Nauchno Issledovatelskij Institut Tekhnicheskoj Fiziki Imeni Akademika EI Zababakhina"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "rossijskij Federalnyj Yadernyj Tsentr Vserossijskij Nauchno Issledovatelskij Institut Tekhnicheskoj Fiziki Imeni Akademika EI Zababakhina" filed Critical Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "rossijskij Federalnyj Yadernyj Tsentr Vserossijskij Nauchno Issledovatelskij Institut Tekhnicheskoj Fiziki Imeni Akademika EI Zababakhina"
Priority to PCT/RU2021/000451 priority Critical patent/WO2023068960A1/en
Publication of WO2023068960A1 publication Critical patent/WO2023068960A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Definitions

  • the invention relates to computer technology, namely to medium-performance supercomputers designed to operate in unprepared premises (premises not equipped with uninterruptible power supply, air conditioning, ventilation, fire extinguishing systems) such as administrative buildings, offices, business centers, halls of various premises, etc. P.
  • the invention can be used in the design of new computing systems, to increase the power of existing computing systems and as an independent compact supercomputer.
  • the supercomputer contains a case that houses the air conditioning section with a controller, a server rack for computing (server) equipment, an uninterruptible power supply system, and an emergency fire extinguishing system.
  • the server rack of this supercomputer is equipped with computing equipment, which, due to the presence of an air conditioning section, an uninterruptible power supply system and an emergency fire extinguishing system, can function in a normal room that does not require special training.
  • the disadvantages of this supercomputer include the low security of computing equipment, which is due to the lack of protection of computing equipment from malfunctions of air conditioning systems.
  • the supercomputer contains a case in which an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, an emergency ventilation control system and emergency ventilation equipment are located, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with an external unit.
  • the well-known supercomputer includes a monitoring system, which, unlike the previous analogue, allows you to monitor the possible occurrence of malfunctions in air conditioning systems and uninterruptible power supply.
  • a monitoring system which, unlike the previous analogue, allows you to monitor the possible occurrence of malfunctions in air conditioning systems and uninterruptible power supply.
  • the disadvantages of the analogue include the insufficient security of computing equipment, due to the fact that the uninterruptible power supply system does not ensure the operability of the air conditioning system when the external power supply is turned off, and the backup ventilation system, when the external power supply is turned off, supplies uncleaned air from the volume of the data center room. This requires additional purification and cooling of the air in the data center room.
  • the supercomputer contains a case in which an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, an emergency ventilation control system and emergency ventilation equipment are located, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with an external unit.
  • a supercomputer contains a case that houses an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system and a computer equipment control system.
  • This analogue is the closest to the claimed supercomputer and is chosen as a prototype, as it has the largest number of common essential features.
  • the objective of this invention is to create a supercomputer of average performance that provides the necessary degree of protection of computing equipment.
  • the technical result of the claimed invention is to increase the degree of protection of the computing equipment included in the supercomputer, achieved through the presence of a line for connecting the air conditioning system to the uninterruptible power supply system, as well as the use of air conditioning sections without external blocks, which makes the supercomputer more reliable and compact. Also, the technical result is achieved due to the presence of a signal communication line that provides a signal to collapse the counting field of the computing (server) equipment in the presence of an emergency signal from the controller of the air conditioning section and / or the uninterruptible power supply system.
  • the supercomputer contains a case in which the air conditioning section is located with controller connected to an uninterruptible power supply system, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with a unit located inside the air conditioning section.
  • the controller of the air conditioning section and the uninterruptible power supply system are provided with their own alarm monitoring relays.
  • the accident control relay of the air conditioning section and the accident control relay of the uninterruptible power supply system are combined into a single signal line connected to the computer equipment control system, which is configured to send a signal for the correct shutdown of the computer equipment when the signal line is opened.
  • the claimed invention contains features that distinguish it from the closest analogues, which allows us to consider it as meeting the condition of patentability "novelty”.
  • FIG. 1 shows a structural diagram of a supercomputer front view.
  • FIG. 2 shows a structural diagram of a supercomputer top view.
  • FIG. 3 shows the signal circuit of the supercomputer.
  • the supercomputer (figure 1) contains a housing 1, which houses at least one air conditioning section 2 and at least one server rack 3.
  • the air conditioning section 2 forms a refrigeration circuit 4 with a condenser 5.
  • the air conditioning section 2 consists of a heat exchanger 6, fan 7, controller 8 with alarm control relay 9.
  • Air conditioning section 2 is made without external blocks, which makes the supercomputer more reliable and compact.
  • an uninterruptible power supply system 10 with an accident control relay 11, computing equipment 12, power distribution units 13, an emergency fire extinguishing system 14 are installed in the server rack 3, which is connected to the computer equipment control system 16 in such a way that when the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16, via the information line 17, gives a command to correctly shut down the computer equipment 12.
  • the supercomputer works as follows.
  • voltage is supplied to the uninterruptible power supply system 10. Further, from the uninterruptible power supply system 10 (figure 1), voltage is supplied to the conditioning section 2, the emergency fire extinguishing system 14, power distribution units 13, from which voltage is supplied to the computing equipment 12. After energizing the emergency fire extinguishing system 14, it constantly evaluates the circulating air for signs of smoke. When voltage is applied, the absence of alarms on the controller 8 of the air conditioning section 2 ensures the closed state of the alarm control relay 9. The absence of alarms in the uninterruptible power supply system 10 also ensures the closed state of the alarm control relay AND (Fig. 3).
  • the closed state of the two relays 9 and AND ensure the presence of a single signal line 15, which forms a closed circuit connected to the computer equipment control system 16.
  • the presence of a closed circuit in the normal operation mode of the supercomputer ensures that there is no command in the computer equipment control system 16 to properly shut down the computer equipment 12, ensuring the operable state of the supercomputer.
  • the heat transferred to the heat exchanger 6 as a result of the passage of heated air through it is removed to the environment through a conventional vapor-compression cooling cycle using a condenser 5 blown by external ambient air using a fan 14 and air channels for incoming air 20 and exhaust air 21.
  • the partition 24 serves to preventing the ingress of ambient air 20, blown by the fan 14 of the condenser 5, into the air channel for heated air 18.
  • a closed space is formed inside the rack 3, bounded by the hermetic case 1, the conditioning section 2 and the rack 3, preventing the flow of external ambient air 20 to the computing equipment 12.
  • the baffle 22 (figure 2) serves to exclude the flow of cooled air from the cooled air duct 19 into the heated air duct 18 bypassing the computing equipment 12, which increases the efficiency of the air conditioning system.
  • the technical result is achieved - the presence of a voltage supply line from the uninterruptible power supply system 10 to the conditioning section 2, as well as the use of conditioning sections 2 without external blocks, makes the supercomputer more reliable and compact, which increases the degree of protection of computing equipment.
  • the exclusion of the ingress of ambient air inside the rack 3 to the equipment 12 provides a solution to the problem - increasing the degree of protection of computing equipment.
  • the accident control relay 11 is activated, as a result of which the signal line 15 is opened (Fig. 3).
  • the computer equipment control system 16 When the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16 generates a signal on the information line 17 for the correct shutdown of the computing equipment 12.
  • the conditioning section 2 and the computing equipment 12 are switched to power supply from the uninterruptible power supply in the uninterruptible power supply system 10.
  • the conditioning section 2 cools the air for a period of time required to shut down the computing process and correctly shut down the computing equipment 12.
  • the case 1 of the supercomputer remains closed , external, uncleaned air does not enter housing 1.
  • a technical result is achieved - the presence of a signal communication line 15 provides a signal to fold the counting field of computing equipment in the presence of an emergency signal from the controller of the uninterruptible power supply system.
  • the alarm signal is transmitted to the controller 8 (Fig. 1), which opens the alarm control relay 9 (Fig. 3), as a result of which it opens signal line circuit 15.
  • the computer equipment control system 16 When the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16 generates a signal via the information line 17 for the correct shutdown of the computer equipment 12.
  • the conditioning section 2 and the computing equipment 12 are powered from the external power supply network 23.
  • the conditioning section 2 cools the air for a period of time required for the shutdown of the computing process and the correct shutdown of the computing equipment 12. At this time, the supercomputer case 1 remains closed, the external, uncleaned air is not falls into box 1.
  • the technical result is fulfilled - the presence of a signal communication line provides a signal to fold the counting field computing equipment in the presence of an alarm from the controller of the conditioning section.
  • the device embodying the claimed invention in its implementation refers to computer technology, namely, to medium-capacity supercomputers designed to work in unprepared premises (premises not equipped with uninterruptible power supply systems, air conditioning , ventilation, fire extinguishing);
  • the claimed invention meets the patentability criterion of "industrial applicability".

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

The invention relates to computer engineering, and more particularly to mid-range supercomputers designed for operating in non-specialized spaces (spaces that are not equipped with continuous power supply, air conditioning, ventilation and fire extinguishing systems), such as administrative buildings, offices, business centres, various hallways, and the like. The technical result of the claimed invention is an increase in the level of protection for computing equipment that is part of a supercomputer, which is achieved in that a common housing contains the computing equipment, a continuous power supply system, air conditioning systems, a fire extinguishing system, a computing equipment control system, and a signal line for transmitting a signal for the graceful shutdown of the computing equipment in the event of an emergency signal from a controller of the air conditioning section and/or the continuous power supply system. The present supercomputer comprises a housing, in which are arranged an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, a continuous power supply system, an emergency fire extinguishing system, a system for controlling emergency ventilation, and emergency ventilation equipment, wherein the air conditioning system forms a cooling circuit with an external unit, said circuit being sealed off from the surrounding space. The controller of the air conditioning section and the continuous power supply system are each equipped with their own emergency control relay, wherein the emergency control relay of the air conditioning section and the emergency control relay of the continuous power supply system are joined into a single signal line. Said signal line is connected to the computing equipment control system, which is configured to be capable of transmitting commands for the graceful shutdown of the computing equipment in the event of a break in the signal line.

Description

КОМПАКТНЫЙ СУПЕРКОМПЬЮТЕР COMPACT SUPERCOMPUTER

Область техники Technical field

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к суперкомпьютерам средней производительности, предназначенным для работы в неподготовленных помещениях (помещениях, не оборудованных системами бесперебойного питания, кондиционирования, вентиляции, пожаротушения) таких как административные здания, офисы, деловые центры, холлы различных помещений и т.п. Изобретение может быть использовано при проектировании новых вычислительных комплексов, для увеличения мощности существующих вычислительных комплексов и в качестве самостоятельного компактного суп еркомпьютера. The invention relates to computer technology, namely to medium-performance supercomputers designed to operate in unprepared premises (premises not equipped with uninterruptible power supply, air conditioning, ventilation, fire extinguishing systems) such as administrative buildings, offices, business centers, halls of various premises, etc. P. The invention can be used in the design of new computing systems, to increase the power of existing computing systems and as an independent compact supercomputer.

Предшествующий уровень техники Prior Art

В настоящее время существует множество различных суперкомпьютеров, которые имеют различную конфигурацию, как вычислительного оборудования, так и инженерных систем обеспечивающих его функционирование. В состав таких систем, как правило, входят системы бесперебойного питания, системы кондиционирования, системы пожаротушения, системы аварийной вентиляции и т.д. При эксплуатации таких суперкомпьютеров немаловажным становится взаимодействие его систем между собой, поскольку функционирование одной из систем может повлиять, как на функционирование другой системы, так и на целостность самого дорогостоящего вычислительного оборудования. В связи с этим разработчики современных суперкомпьютеров уделяют особое внимание взаимодействию инженерных систем, как между собой, так и с вычислительным оборудованием. В настоящее время еще одним из основных критериев суперкомпьютера становится его компактность, позволяющая разместить его в любом помещении без специальной подготовки. Currently, there are many different supercomputers that have different configurations of both computing equipment and engineering systems that ensure its operation. Such systems, as a rule, include uninterruptible power supply systems, air conditioning systems, fire extinguishing systems, emergency ventilation systems, etc. During the operation of such supercomputers, the interaction of its systems with each other becomes important, since the functioning of one of the systems can affect both the functioning of another system and the integrity of the most expensive computing equipment. In this regard, the developers of modern supercomputers pay special attention to the interaction of engineering systems, both among themselves and with computing equipment. At present, one of the main criteria for a supercomputer is its compactness, which allows it to be placed in any room without special preparation.

Известен аналог суперкомпьютера средней производительности из статьи «Суперкомпьютер ВНИИТФ «Зубр»: сочетание вычислительной мощности, компактности и надежности» [статья опубликована в сети Интернет, ссылка на статью: http://www.vniitf.ru/supercomputer/1335-zubr1. Суперкомпьютер содержит корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного (серверного) оборудования, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения. В серверную стойку данного суперкомпьютера установлено вычислительное оборудование, которое за счёт наличия секции кондиционирования, системы бесперебойного питания и системы аварийного пожаротушения может функционировать в обычном помещении, не требующем специальной подготовки. An analogue of a supercomputer of average performance is known from the article “VNIITF Zubr supercomputer: a combination of computing power, compactness and reliability” [the article is published on the Internet, link to the article: http://www.vniitf.ru/supercomputer/1335-zubr1. The supercomputer contains a case that houses the air conditioning section with a controller, a server rack for computing (server) equipment, an uninterruptible power supply system, and an emergency fire extinguishing system. The server rack of this supercomputer is equipped with computing equipment, which, due to the presence of an air conditioning section, an uninterruptible power supply system and an emergency fire extinguishing system, can function in a normal room that does not require special training.

Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются - корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения. Features coinciding with the essential features of the claimed invention are - a case in which the air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system are located.

К недостаткам данного суперкомпьютера можно отнести низкую защищенность вычислительного оборудования, которая обусловлена отсутствием защиты вычислительного оборудования от неисправностей систем кондиционирования . The disadvantages of this supercomputer include the low security of computing equipment, which is due to the lack of protection of computing equipment from malfunctions of air conditioning systems.

Известен аналог суперкомпьютера средней производительности из каталога «Liebert системы прецизионного кондиционирования воздуха» [каталог опубликован в сети Интернет, ссылка на каталог: htp://old.radiusgroup.ru/files/841/Liebert%202010.pdf, стр. 67-71]. An analogue of a supercomputer of average performance from the catalog "Liebert precision air conditioning systems" is known [the catalog is published on the Internet, link to the catalog: htp://old.radiusgroup.ru/files/841/Liebert%202010.pdf, pp. 67-71 ].

Суперкомпьютер содержит корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения, система управления аварийной вентиляцией и аварийное вентиляционное оборудование, при этом секция кондиционирования образует холодильный контур с внешним блоком. Также в состав известного суперкомпьютера входит система мониторинга, которая в отличие от предыдущего аналога позволяет осуществлять контроль, за возможным возникновением неисправностей систем кондиционирования и бесперебойного питания. Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются - корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения, система мониторинга. The supercomputer contains a case in which an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, an emergency ventilation control system and emergency ventilation equipment are located, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with an external unit. Also, the well-known supercomputer includes a monitoring system, which, unlike the previous analogue, allows you to monitor the possible occurrence of malfunctions in air conditioning systems and uninterruptible power supply. Features coinciding with the essential features of the claimed invention are a case that houses the air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, and a monitoring system.

Однако к недостаткам аналога можно отнести недостаточную защищенность вычислительного оборудования, обусловленную, тем, что система бесперебойного питания не обеспечивает работоспособность системы кондиционирования при отключении внешнего электроснабжения, а система резервной вентиляции при отключении внешнего электроснабжения подает неочищенный воздух из объема помещения центра обработки данных. Это требует дополнительно очистку и охлаждение воздуха в помещении центра обработки данных. However, the disadvantages of the analogue include the insufficient security of computing equipment, due to the fact that the uninterruptible power supply system does not ensure the operability of the air conditioning system when the external power supply is turned off, and the backup ventilation system, when the external power supply is turned off, supplies uncleaned air from the volume of the data center room. This requires additional purification and cooling of the air in the data center room.

В качестве прототипа был выбран суперкомпьютер средней производительности из каталога «Liebert XDFN охлаждение с замкнутым циклом стоек с высоким тепловыделением» [каталог опубликован в сети Интернет, ссылка на каталог: http://www.icsgroup.ru/upload/iblock/93a/XD FN%20Russo%20Stampa% 2024-01-06 Layout%20 l.pdf]. As a prototype, a medium-performance supercomputer was chosen from the catalog "Liebert XDFN cooling with a closed cycle of racks with high heat dissipation" [the catalog is published on the Internet, link to the catalog: http://www.icsgroup.ru/upload/iblock/93a/XD FN%20Russo%20Stampa% 2024-01-06 Layout%20 l.pdf].

Суперкомпьютер содержит корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения, система управления аварийной вентиляцией и аварийное вентиляционное оборудование, при этом секция кондиционирования образует холодильный контур с внешним блоком. The supercomputer contains a case in which an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, an emergency ventilation control system and emergency ventilation equipment are located, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with an external unit.

Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются - суперкомпьютер, содержит корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения и система управления вычислительным оборудованием. Данный аналог является наиболее близким заявляемому суперкомпьютеру и выбран в качестве прототипа, так как имеет наибольшее количество общих существенных признаков. Features coinciding with the essential features of the claimed invention are - a supercomputer, contains a case that houses an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system and a computer equipment control system. This analogue is the closest to the claimed supercomputer and is chosen as a prototype, as it has the largest number of common essential features.

Недостатком данного суперкомпьютера, как и у предыдущего аналога, является недостаточная защищенность вычислительного оборудования, обусловленная, тем, что система бесперебойного питания не обеспечивает работоспособность системы кондиционирования при отключении внешнего электроснабжения, а система резервной вентиляции при отключении внешнего электроснабжения подает неочищенный воздух из объема помещения центра обработки данных. Это требует дополнительных очистки и охлаждения воздуха в помещении центра обработки данных. The disadvantage of this supercomputer, like that of the previous analogue, is the insufficient security of computing equipment, due to the fact that the uninterruptible power supply system does not ensure the operability of the air conditioning system when the external power supply is turned off, and the backup ventilation system, when the external power supply is turned off, supplies uncleaned air from the volume of the processing center room data. This requires additional cleaning and cooling of the air in the data center room.

Анализ известных суперкомпьютеров позволяет сделать вывод, что известный уровень техники не обеспечивает создания суперкомпьютера обеспечивающего защиту вычислительного оборудования без принятия специальных мер при возможном возникновении неисправностей систем кондиционирования . An analysis of well-known supercomputers allows us to conclude that the prior art does not provide for the creation of a supercomputer that provides protection for computing equipment without taking special measures in case of possible malfunctions of air conditioning systems.

Раскрытие изобретения Disclosure of invention

Задачей данного изобретения является создание суперкомпьютера средней производительности обеспечивающего необходимую степень защиты вычислительного оборудования. The objective of this invention is to create a supercomputer of average performance that provides the necessary degree of protection of computing equipment.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение степени защиты вычислительного оборудования входящего в состав суперкомпьютера, достигаемое за счет наличия линии подключения системы кондиционирования к системе бесперебойного питания, а также применении секций кондиционирования без внешних блоков, что делает суперкомпьютер более надежным и компактным. Также технический результат достигается за счет наличия сигнальной линии связи обеспечивающей подачу сигнала на сворачивание счетного поля вычислительного (серверного) оборудования при наличии аварийного сигнала с контроллера секции кондиционирования и/или системы бесперебойного питания. The technical result of the claimed invention is to increase the degree of protection of the computing equipment included in the supercomputer, achieved through the presence of a line for connecting the air conditioning system to the uninterruptible power supply system, as well as the use of air conditioning sections without external blocks, which makes the supercomputer more reliable and compact. Also, the technical result is achieved due to the presence of a signal communication line that provides a signal to collapse the counting field of the computing (server) equipment in the presence of an emergency signal from the controller of the air conditioning section and / or the uninterruptible power supply system.

Указанный технический результат достигается тем, что суперкомпьютер содержит корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, подключенная к системе бесперебойного питания, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения, при этом секция кондиционирования образует холодильный контур с блоком, размещенным внутри секции кондиционирования. Согласно изобретению, контроллер секции кондиционирования и система бесперебойного питания снабжены собственными реле контроля аварии. Причем реле контроля аварии секции кондиционирования и реле контроля аварии системы бесперебойного питания объединены в единую сигнальную линию, связанную с системой управления вычислительного оборудования, которая выполнена с возможностью подачи сигнала на корректное отключение вычислительного оборудования при размыкании сигнальной линии. The specified technical result is achieved by the fact that the supercomputer contains a case in which the air conditioning section is located with controller connected to an uninterruptible power supply system, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system, while the air conditioning section forms a refrigeration circuit with a unit located inside the air conditioning section. According to the invention, the controller of the air conditioning section and the uninterruptible power supply system are provided with their own alarm monitoring relays. Moreover, the accident control relay of the air conditioning section and the accident control relay of the uninterruptible power supply system are combined into a single signal line connected to the computer equipment control system, which is configured to send a signal for the correct shutdown of the computer equipment when the signal line is opened.

Заявляемое изобретение содержит признаки, отличающие его от наиболее близких аналогов, что позволяет считать его соответствующим условию патентоспособности «новизна». The claimed invention contains features that distinguish it from the closest analogues, which allows us to consider it as meeting the condition of patentability "novelty".

Новые признаки, которые содержатся в отличительной части формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения, на основании чего можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень». New features contained in the distinctive part of the claims are not found in technical solutions of a similar purpose, on the basis of which it can be concluded that the claimed invention complies with the patentability condition "inventive step".

Краткое описание фигур чертежей Brief description of the figures of the drawings

На фиг. 1 показана конструктивная схема суперкомпьютера вид спереди. На фиг. 2 показана конструктивная схема суперкомпьютера вид сверху. На фиг. 3 показана сигнальная схема суперкомпьютера. In FIG. 1 shows a structural diagram of a supercomputer front view. In FIG. 2 shows a structural diagram of a supercomputer top view. In FIG. 3 shows the signal circuit of the supercomputer.

Варианты осуществления изобретения Embodiments of the invention

Суперкомпьютер (фиг.1) содержит корпус 1, в котором размещены, как минимум одна, секция кондиционирования 2 и, как минимум одна, серверная стойка 3. Секция кондиционирования 2 образует холодильный контур 4 с конденсатором 5. Секция кондиционирования 2 состоит из теплообменника 6, вентилятора 7, контроллера 8 с реле контроля аварии 9. Секция кондиционирования 2 выполнена без внешних блоков, что делает суперкомпьютер более надежным и компактным. В серверной стойке 3 установлены система бесперебойного питания 10 с реле контроля аварии 11, вычислительное оборудование 12, блоки распределения питания 13, система аварийного пожаротушения 14. При этом реле контроля аварии 9 и реле контроля аварии И объединены в единую сигнальную линию 15 (фиг.З), которая подключена к системе управления вычислительным оборудованием 16 таким образом, что при размыкании сигнальной линии 15 система управления вычислительным оборудованием 16 по информационной линии 17 дает команду на корректное сворачивание вычислительного оборудования 12. The supercomputer (figure 1) contains a housing 1, which houses at least one air conditioning section 2 and at least one server rack 3. The air conditioning section 2 forms a refrigeration circuit 4 with a condenser 5. The air conditioning section 2 consists of a heat exchanger 6, fan 7, controller 8 with alarm control relay 9. Air conditioning section 2 is made without external blocks, which makes the supercomputer more reliable and compact. In the server rack 3, an uninterruptible power supply system 10 with an accident control relay 11, computing equipment 12, power distribution units 13, an emergency fire extinguishing system 14 are installed. ), which is connected to the computer equipment control system 16 in such a way that when the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16, via the information line 17, gives a command to correctly shut down the computer equipment 12.

Суперкомпьютер работает следующим образом. The supercomputer works as follows.

От внешней электросети 23 напряжение подается на систему бесперебойного питания 10. Далее с системы бесперебойного питания 10 (фиг.1) напряжение подается на секцию кондиционирования 2, систему аварийного пожаротушения 14, блоки распределения питания 13, с которых напряжение подается на вычислительное оборудование 12. После подачи напряжения на систему аварийного пожаротушения 14, она постоянно оценивает циркулирующий воздух на предмет наличия признаков дыма. При подаче напряжения отсутствие аварийных сигналов на контроллере 8 секции кондиционирования 2 обеспечивает замкнутое состояние реле контроля аварии 9. Отсутствие аварийных сигналов в системе бесперебойного питания 10 также обеспечивает замкнутое состояние реле контроля аварии И (фиг. 3). Таким образом, замкнутое состояние двух реле 9 и И обеспечивают наличие единой сигнальной линии 15, образующей замкнутую цепь, подключенную к системе управления вычислительным оборудованием 16. Наличие замкнутой цепи в нормальном режиме работы суперкомпьютера гарантирует отсутствие в системе управления вычислительным оборудованием 16 команды на корректное отключение вычислительного оборудования 12, обеспечивая работоспособное состояние суперкомпьютера. From the external electrical network 23, voltage is supplied to the uninterruptible power supply system 10. Further, from the uninterruptible power supply system 10 (figure 1), voltage is supplied to the conditioning section 2, the emergency fire extinguishing system 14, power distribution units 13, from which voltage is supplied to the computing equipment 12. After energizing the emergency fire extinguishing system 14, it constantly evaluates the circulating air for signs of smoke. When voltage is applied, the absence of alarms on the controller 8 of the air conditioning section 2 ensures the closed state of the alarm control relay 9. The absence of alarms in the uninterruptible power supply system 10 also ensures the closed state of the alarm control relay AND (Fig. 3). Thus, the closed state of the two relays 9 and AND ensure the presence of a single signal line 15, which forms a closed circuit connected to the computer equipment control system 16. The presence of a closed circuit in the normal operation mode of the supercomputer ensures that there is no command in the computer equipment control system 16 to properly shut down the computer equipment 12, ensuring the operable state of the supercomputer.

В корпусе 1 за счет вентилятора 7 секции кондиционирования 2 создается циркуляция воздуха между секцией кондиционирования 2 и серверной стойкой 3. При циркуляции воздух, нагреваемый вычислительным оборудованием 12 и источниками бесперебойного питания 10, поступает от серверной стойки 3 через воздушный канал для нагретого воздуха 18 к теплообменнику 6, при прохождении через него воздух охлаждается и через воздушный канал охлажденного воздуха 19 возвращается обратно к серверной стойке 3. В результате поступления охлажденного воздуха к серверной стойке 3 происходит охлаждение вычислительного оборудования 12 и источников бесперебойного питания 10. Тепло переданное теплообменнику 6 в результате прохождения через него нагретого воздуха отводится в окружающую среду посредством обычного паро компрессионного цикла охлаждения при помощи конденсатора 5, обдуваемого внешним окружающим воздухом при помощи вентилятора 14 и воздушных каналов для поступающего воздуха 20 и выбрасываемого воздуха 21. Перегородка 24 служит для исключения попадания окружающего воздуха 20, продуваемого вентилятором 14 конденсатора 5, в воздушный канал для нагретого воздуха 18. Таким образом внутри стойки 3 образуется замкнутое пространство, ограниченное герметичным корпусом 1, секцией кондиционирования 2 и стойкой 3, предотвращающее поступление внешнего окружающего воздуха 20 к вычислительному оборудованию 12. Перегородка 22 (фиг.2) служит для исключения поступления охлажденного воздуха из воздушного канала охлажденного воздуха 19 в воздушный канал для нагретого воздуха 18 минуя вычислительное оборудование 12, чем увеличивается эффективность работы системы кондиционирования. In the case 1, due to the fan 7 of the air conditioning section 2, air is circulated between the air conditioning section 2 and the server rack 3. During circulation, the air heated by the computing equipment 12 and uninterruptible power supplies 10 comes from the server rack 3 through the air channel for heated air 18 to the heat exchanger 6, when passing through it, the air is cooled and through the air channel of the cooled air 19 returns back to the server rack 3. As a result of the supply of cooled air to the server rack 3, the computing equipment 12 and uninterruptible power supplies 10 are cooled. The heat transferred to the heat exchanger 6 as a result of the passage of heated air through it is removed to the environment through a conventional vapor-compression cooling cycle using a condenser 5 blown by external ambient air using a fan 14 and air channels for incoming air 20 and exhaust air 21. The partition 24 serves to preventing the ingress of ambient air 20, blown by the fan 14 of the condenser 5, into the air channel for heated air 18. Thus, a closed space is formed inside the rack 3, bounded by the hermetic case 1, the conditioning section 2 and the rack 3, preventing the flow of external ambient air 20 to the computing equipment 12. The baffle 22 (figure 2) serves to exclude the flow of cooled air from the cooled air duct 19 into the heated air duct 18 bypassing the computing equipment 12, which increases the efficiency of the air conditioning system.

Таким образом, достигается техническим результат - наличие линии подачи напряжения от системы бесперебойного питания 10 на секцию кондиционирования 2, а также применение секций кондиционирования 2 без внешних блоков делает суперкомпьютер более надежным и компактным, что повышает степень защиты вычислительного оборудования. Исключение попадания окружающего воздуха внутрь стойки 3 к оборудованию 12 даёт решение задачи - повышение степени защиты вычислительного оборудования. Thus, the technical result is achieved - the presence of a voltage supply line from the uninterruptible power supply system 10 to the conditioning section 2, as well as the use of conditioning sections 2 without external blocks, makes the supercomputer more reliable and compact, which increases the degree of protection of computing equipment. The exclusion of the ingress of ambient air inside the rack 3 to the equipment 12 provides a solution to the problem - increasing the degree of protection of computing equipment.

В случае возникновения аварийной ситуации, например снижение напряжения от внешней электросети 23, в системе бесперебойного питания 10 происходит срабатывание реле контроля аварии 11, в результате чего размыкается цепь сигнальной линии 15 (фиг.З). При размыкании сигнальной линии 15 система управления вычислительным оборудованием 16 формирует сигнал по информационной линии 17 на корректное отключение вычислительного оборудования 12. In the event of an emergency, for example, a decrease in voltage from the external power supply 23, in the uninterruptible power supply system 10, the accident control relay 11 is activated, as a result of which the signal line 15 is opened (Fig. 3). When the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16 generates a signal on the information line 17 for the correct shutdown of the computing equipment 12.

При этом секция кондиционирования 2 и вычислительное оборудование 12 переключаются на электроснабжение от источника бесперебойного питания в системе бесперебойного питания 10. Секция кондиционирования 2 охлаждает воздух период времени, требуемый на сворачивание вычислительного процесса и корректное отключение вычислительного оборудования 12. В это время корпус 1 суперкомпьютера остаётся закрытым, внешний, неочищенный воздух не попадает в корпус 1. At the same time, the conditioning section 2 and the computing equipment 12 are switched to power supply from the uninterruptible power supply in the uninterruptible power supply system 10. The conditioning section 2 cools the air for a period of time required to shut down the computing process and correctly shut down the computing equipment 12. At this time, the case 1 of the supercomputer remains closed , external, uncleaned air does not enter housing 1.

Это повышает надёжность суперкомпьютера. Достигается технический результат - наличие сигнальной линии связи 15 обеспечивает подачу сигнала на сворачивание счетного поля вычислительного оборудования при наличии аварийного сигнала с контроллера системы бесперебойного питания. This improves the reliability of the supercomputer. A technical result is achieved - the presence of a signal communication line 15 provides a signal to fold the counting field of computing equipment in the presence of an emergency signal from the controller of the uninterruptible power supply system.

Это позволяет решить задачу надежной защиты вычислительного оборудования 12 и его своевременное корректное отключение при возникновении аварийных ситуаций в системе бесперебойного питания 10. This makes it possible to solve the problem of reliable protection of computing equipment 12 and its timely and correct shutdown in the event of emergencies in the uninterruptible power supply system 10.

В случае возникновения аварийной ситуации, например, повышение температуры воздуха, выходящего из секции кондиционирования 2, от секции кондиционирования 2 аварийный сигнал передается на контроллер 8 (фиг.1), который размыкает реле контроля аварии 9 (фиг.З), в результате чего размыкается цепь сигнальной линии 15. При размыкании сигнальной линии 15 система управления вычислительным оборудованием 16 формирует сигнал по информационной линии 17 на корректное отключение вычислительного оборудования 12. In the event of an emergency, for example, an increase in the temperature of the air leaving the air conditioning section 2, from the air conditioning section 2, the alarm signal is transmitted to the controller 8 (Fig. 1), which opens the alarm control relay 9 (Fig. 3), as a result of which it opens signal line circuit 15. When the signal line 15 is opened, the computer equipment control system 16 generates a signal via the information line 17 for the correct shutdown of the computer equipment 12.

При этом секция кондиционирования 2 и вычислительное оборудование 12 получают питание от внешней электросети 23. Секция кондиционирования 2 охлаждает воздух период времени, требуемый на сворачивание вычислительного процесса и корректное отключение вычислительного оборудования 12. В это время корпус 1 суперкомпьютера остаётся закрытым, внешний, неочищенный воздух не попадает в корпус 1. In this case, the conditioning section 2 and the computing equipment 12 are powered from the external power supply network 23. The conditioning section 2 cools the air for a period of time required for the shutdown of the computing process and the correct shutdown of the computing equipment 12. At this time, the supercomputer case 1 remains closed, the external, uncleaned air is not falls into box 1.

Таким образом, выполняется технический результат - наличие сигнальной линии связи обеспечивает подачу сигнала на сворачивание счетного поля вычислительного оборудования при наличии аварийного сигнала с контроллера секции кондиционирования. Thus, the technical result is fulfilled - the presence of a signal communication line provides a signal to fold the counting field computing equipment in the presence of an alarm from the controller of the conditioning section.

Это позволяет решить задачу надежной защиты вычислительного оборудования 12 и его своевременное корректное отключение при возникновении аварийных ситуаций в секции кондиционирования. This makes it possible to solve the problem of reliable protection of computing equipment 12 and its timely and correct shutdown in case of emergencies in the air conditioning section.

В результате осуществляется надежная защита вычислительного оборудования 12 и его своевременное корректное отключение при возникновении аварийных ситуаций в системе внешнего электроснабжения, системе бесперебойного питания 10, секции кондиционирования 2, а также в случае повреждения сигнальной линии связи 15. As a result, computer equipment 12 is reliably protected and its timely and correct shutdown occurs in case of emergency situations in the external power supply system, uninterruptible power supply system 10, air conditioning section 2, and also in case of damage to the signal communication line 15.

Промышленная применимость Industrial Applicability

Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий: устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к вычислительной технике, а именно к суперкомпьютерам средней производительности, предназначенным для работы в неподготовленных помещениях (помещениях, не оборудованных системами бесперебойного питания, кондиционирования, вентиляции, пожаротушения); The information presented testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention: the device embodying the claimed invention in its implementation refers to computer technology, namely, to medium-capacity supercomputers designed to work in unprepared premises (premises not equipped with uninterruptible power supply systems, air conditioning , ventilation, fire extinguishing);

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно повысить степень защиты вычислительного оборудования входящего в состав суперкомпьютера; - a tool that embodies the claimed invention in its implementation, is able to increase the degree of protection of computing equipment included in the supercomputer;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов. - for the claimed device in the form in which it is characterized in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known before the priority date is confirmed.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость». Therefore, the claimed invention meets the patentability criterion of "industrial applicability".

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM 1. Компактный суперкомпьютер, содержащий корпус, в котором размещены секция кондиционирования с контроллером, серверная стойка для вычислительного оборудования, блоки распределения питания, система бесперебойного питания, система аварийного пожаротушения и система управления вычислительным оборудованием, отличающийся тем, что контроллер секции кондиционирования и система бесперебойного питания снабжены собственными реле контроля аварии, причем реле контроля аварии секции кондиционирования и реле контроля аварии системы бесперебойного питания объединены в единую сигнальную линию, связанную с системой управления вычислительным оборудованием, которая выполнена с возможностью подачи сигнала на корректное отключение вычислительного оборудования при размыкании сигнальной линии. 1. A compact supercomputer containing a case that houses an air conditioning section with a controller, a server rack for computing equipment, power distribution units, an uninterruptible power supply system, an emergency fire extinguishing system and a computer equipment control system, characterized in that the air conditioning section controller and the uninterruptible power supply system equipped with their own alarm control relays, moreover, the alarm control relay of the air conditioning section and the alarm control relay of the uninterruptible power supply system are combined into a single signal line connected to the computer equipment control system, which is configured to send a signal for the correct shutdown of the computer equipment when the signal line is opened. 2. Суперкомпьютер по п.1, отличающийся тем, что конструкция корпуса, системы кондиционирования и стойки образуют замкнутый объем, исключающий поступление наружного воздуха к вычислительному оборудованию. 2. The supercomputer according to claim 1, characterized in that the design of the case, the air conditioning system and the rack form a closed volume, excluding the flow of outside air to the computing equipment.
PCT/RU2021/000451 2021-10-20 2021-10-20 Compact supercomputer Ceased WO2023068960A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2021/000451 WO2023068960A1 (en) 2021-10-20 2021-10-20 Compact supercomputer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2021/000451 WO2023068960A1 (en) 2021-10-20 2021-10-20 Compact supercomputer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023068960A1 true WO2023068960A1 (en) 2023-04-27

Family

ID=86058414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000451 Ceased WO2023068960A1 (en) 2021-10-20 2021-10-20 Compact supercomputer

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023068960A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040153754A1 (en) * 2001-02-24 2004-08-05 Dong Chen Fault tolerance in a supercomputer through dynamic repartitioning
US20090259713A1 (en) * 2001-02-24 2009-10-15 International Business Machines Corporation Novel massively parallel supercomputer
RU2444868C1 (en) * 2010-07-13 2012-03-10 Эндал Инвестментс Лимитед Modular processing centre and functioning thereof
RU2598355C2 (en) * 2014-08-04 2016-09-20 Акционерное Общество "Энвижн Груп" (АО "Энвижн Груп") Modular data processing centre

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040153754A1 (en) * 2001-02-24 2004-08-05 Dong Chen Fault tolerance in a supercomputer through dynamic repartitioning
US20090259713A1 (en) * 2001-02-24 2009-10-15 International Business Machines Corporation Novel massively parallel supercomputer
RU2444868C1 (en) * 2010-07-13 2012-03-10 Эндал Инвестментс Лимитед Modular processing centre and functioning thereof
RU2598355C2 (en) * 2014-08-04 2016-09-20 Акционерное Общество "Энвижн Груп" (АО "Энвижн Груп") Modular data processing centre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6002340A (en) Smart switch
CN1920746B (en) Method and apparatus for enforcing of power control in a blade center chassis
KR102034552B1 (en) The emergency protection apparatus of the server rack
CN109857614A (en) A kind of disaster tolerance device and method of rack server
CN106871326B (en) Computer room, data center cooling control system
WO2018004598A1 (en) Apparatus for power distribution, environment monitoring and fire protection for rack-mounted equipment
CN101119771A (en) Evacuation system including escape lights
SG175694A1 (en) Air conditioning apparatus and air conditioning system
US20130159039A1 (en) Data center infrastructure management system for maintenance
US20140168887A1 (en) Baffle control device and server rack using same
KR101300743B1 (en) Building management control system which uses full redundancy type direct digital controller
CN107708373B (en) Cabinet type data center and control method thereof
WO2023068960A1 (en) Compact supercomputer
RU2817177C1 (en) Compact supercomputer
Șuvar et al. Optimal monitoring of server rooms with home assistant platform
JP3627380B2 (en) Disk housing management system
CN104540350A (en) Design method of micro data center
CN119847295A (en) Hard disk backboard, server, hard disk control method and device
US20130046410A1 (en) Method for creating virtual environmental sensor on a power distribution unit
CN107148198B (en) A data center rack-level optimized cooling system
EP1416346A2 (en) Method and apparatus for the control of building functional units
CN206835539U (en) A kind of data center's cabinet-level optimizes refrigeration system
JP2000334059A (en) Multifunctional server container
US11310319B1 (en) Computing architecture for hierarchical control of network addressable devices
CN210351992U (en) Air conditioner fan and air conditioner comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21961546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21961546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1