CN104883857A - 一种刀片服务器的散热方法及散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刀片服务器的散热方法及散热装置，该装置包括：液冷散热器，液冷散热器利用水管两两相连接的水箱、水泵和一个或一个以上的水冷块，以及与水箱与一个或一个以上的水冷块之间水管相接触的换热器；其中，水箱，用于存储循环液；水泵，用于驱动水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动，一个或一个以上的水冷块，分别与刀片服务器中每一个第一散热器件相接触，用于吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至水箱与一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给换热器；换热器，用于散发该传导的热量。本发明能够有效实现降低为刀片服务器散热过程中的噪音。

Description

一种刀片服务器的散热方法及散热装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种刀片服务器的散热方法及散热装置。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，服务器的散热要求越来越高，尤其是刀片服务器对散热的要求。其中，刀片服务器可以在标准高度的机架式机箱内插装多个卡式的服务器单元，可以应用于特殊的行业和高密度的计算环境中，是一种高密度、高性能的计算机，因此，刀片服务器对散热的要求较高。

现有技术主要是采用风冷散热方式对刀片服务器进行散热，该散热方式可以包括：将用于风冷散热的设备，例如，风扇，安装在刀片服务器中，当刀片服务器在工作过程中产生热量时，开启风扇使其进行转动，以将刀片服务器产生的热量以热空气的方式散发到刀片服务器的外面，从而实现刀片服务器的散热。

然而，传统的风冷散热设备在风扇转动过程中，会产生较大的噪音。

发明内容

发明的主要目是提供一种刀片服务器的散热方法及散热装置，以降低刀片服务器散热时的噪音。

本发明提供了一种刀片服务器的散热装置，利用水管两两相连接的水箱、水泵和一个或一个以上的水冷块，以及与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间水管相接触的换热器；其中，

所述水箱，用于存储循环液；

所述水泵，用于驱动所述水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动，所述设定方向包括：所述水箱至所述水泵，再至所述一个或一个以上的水冷块的方向；

所述一个或一个以上的水冷块，分别与所述刀片服务器中每一个第一散热器件相接触，用于吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给所述换热器；

所述换热器，用于散发该传导的热量。

优选地，所述一个或一个以上的水冷块包括内部留有管道的金属块。

优选地，所述换热器，包括：外部风扇，用于利用所述外部风扇的转动散发该传导的热量。

优选地，每一个所述第一散热器件所散发的热量不大于设定热量；

与所述一个或一个以上的水冷块保持第一设定距离，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离，用于对水冷块，和/或，所述第二散热器进行散热，其中，所述第二散热器件所散发的热量小于所述设定热量。

优选地，进一步包括，基板控制器，所述基板控制器用于获取所述第一散热器件当前的第一热量，并根据所述第一热量调整所述循环液的流动速度；以及用于获取所述第二散热器当前的第二热量，并根据所述第二热量调整所述风冷散热器的转动速度。

本发明还提供了一种刀片服务器的散热方法，包括：

将循环液存储至水箱内；

利用与所述水箱通过水管相连的水泵，驱动所述水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动，所述设定方向包括：所述水箱至所述水泵，再至与所述水泵通过水管相连的一个或一个以上的水冷块的方向；

利用与所述刀片服务器中每一个第一散热器件相接触的所述一个或一个以上的水冷块，吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给换热器；

利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器散发传导的热量。

优选地，所述利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器散发传导的热量，包括：

利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器，驱动所述换热器中所包括外部风扇的转动，散发传导的热量。

优选地，利用与所述一个或一个以上的水冷块保持第一设定距离，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离的风冷散热器，对水冷块，和/或，所述第二散热器进行散热，其中，每一个所述第一散热器件所散发的热量不大于所述设定热量；所述每一个第二散热器件所散发的热量小于所述设定热量。

优选地，利用基板控制器获取所述第一散热器件当前的第一热量，并根据所述第一热量调整所述循环液的流动速度；并获取所述第二散热器当前的第二热量，并根据所述第二热量调整所述风冷散热器的转动速度。

本发明实施例提供了一种刀片服务器的散热方法及散热装置，散热装置包括利用水管两两相连接的水箱、水泵和一个或一个以上的水冷块，以及与水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间水管相接触的换热器，利用该散热装置对刀片服务器进行液冷散热，即利用水泵驱动水箱中的循环液以设定方向进行流动，在循环液进行流动过程中，可以将水冷块所吸收的散热器件上的热量带走，并通过换热器将循环液所带走的热量散发到刀片服务器的外面，从而完成了对刀片服务器的散热，由于对刀片服务器使用液冷散热，水泵在工作时发出的声音远远小于风冷散热器中风扇转动的噪音，从而为刀片服务器的散热减小了噪音。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种刀片服务器的散热装置结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供一种刀片服务器的散热装置结构示意图；

图3为本发明实施例提供一种刀片服务器的散热方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种刀片服务器的散热装置10，如图1所示，散热装置包括利用水管101两两相连接的水箱102、水泵103和一个或一个以上的水冷块104，以及与水箱102与一个或一个以上的水冷块104之间水管101相接触的换热器105；其中，

水箱102，用于存储循环液；

水泵103，用于驱动水箱102中所存储的循环液以设定方向进行流动，设定方向包括：水箱102至水泵103，再至一个或一个以上的水冷块104的方向；

一个或一个以上的水冷块104，分别与刀片服务器中每一个第一散热器件相接触，用于吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至水箱102与一个或一个以上的水冷块104之间的水管101时传导给换热器105；

换热器105，用于散发该传导的热量。

根据上述刀片服务器的散热装置，散热装置包括利用水管101两两相连接的水箱102、水泵103和一个或一个以上的水冷块104，以及与水箱102与一个或一个以上的水冷块104之间水管101相接触的换热器105，利用该散热装置对刀片服务器进行液冷散热，即利用水泵103驱动水箱102中的循环液以设定方向进行流动，在循环液进行流动过程中，可以将水冷块104所吸收的散热器件上的热量带走，并通过换热器105将循环液所带走的热量散发到刀片服务器的外面，从而完成了对刀片服务器的散热，由于对刀片服务器使用液冷散热，水泵103在工作时发出的声音远远小于风冷散热器中风扇转动的噪音，从而为刀片服务器的散热减小了噪音。

为了循环液能够尽可能多的带走水冷块104所吸收的热量，水冷块104可以包括内部留有管道的金属块，使得循环液与水冷块104的接触面积更大，这样循环液在水冷块104的内部管道中流过时，就能够带走更多的水冷块104所吸收的热量，从而使得刀片服务器快速降温。

换热器105通过外部风扇实现对换热器的散热，由于换热器105的散热效率较高，因此可以采用低转速的外部风扇实现对其散热，从而降低散热装置的噪音。

本实施例可以通过上述液冷散热方式对刀片服务器中散发热量较多的散热器件进行散热，那么针对刀片服务器中散发热量较少的散热器件就可以利用风冷散热器进行散热，因此，本实施例的散热装置可以进一步包括风冷散热器，其中，风冷散热器与一个或一个以上的水冷块104保持第一设定距离，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离，用于对水冷块104，和/或，第二散热器进行散热，其中，第二散热器件所散发的热量小于设定热量。由于本实施例使用风冷散热器对散发热量较少的散热器件进行散热，因此，风冷散热器所包括的风扇的转动速度较低，发生的噪音也不会太大。

进一步的，风冷散热器可以对散发的热量小于设定热量的第二散热器件散热，并且风冷散热器在散热时也能到带走一部分第一散热器件的热量，因此提高了刀片服务器的散热效率。

由于刀片服务器中的散热器件根据刀片服务器的工作进程的不同，所散发的热量多少也不同，因此，循环液的流动速度和风冷散热器的转动速度也可以不同，因此该散热装置还可以包括基板控制器，基板控制器用于获取第一散热器件当前的第一热量，并根据第一热量调整循环液的流动速度；以及用于获取第二散热器件当前的第二热量，并根据第二热量调整风冷散热器的转动速度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

如图2所示，本发明实施例提供了一种刀片服务器的散热装置20，该散热装置20可以包括以下元器件：利用水管201两两相连接的水箱202、水泵203和一个或一个以上的水冷块204，以及与水箱202与一个或一个以上的水冷块204之间水管201相接触的换热器205；其中，

水箱202，用于存储循环液；

水泵203，用于驱动水箱202中所存储的循环液以设定方向进行流动，设定方向包括：水箱202至水泵203，再至一个或一个以上的水冷块204的方向；如图2中的循环液流动方向；

一个或一个以上的水冷块204，分别与刀片服务器中每一个散热器件相接触，用于吸收每一个散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至水箱202与一个或一个以上的水冷块204之间的水管201时传导给换热器205；

换热器206，用于散发该传导的热量。

在本发明一个优选实施例中，水冷块204可以是任意形状的一个金属块，其中，每一个水冷块204需要与刀片服务器中每一个散热器件相接触，以吸收相应散热器件所产生的热量。该水冷块204与散热器件相接触可以是水冷块204包裹住散热器件，也可以是水冷块204的一个面与散热器件的一个面相接触，例如，如图2所示水冷块204的一个面与散热器件的一个面相接触。

在本发明一个优选实施例中，水冷块204可以与水泵203与水箱202之间的水管201相接触，以使水管201中的循环液在流动过程中带走水冷块204所吸收的热量。另外，在本发明一个优选实施例中，水冷块204可以是内部留有管道的金属块，水管201在水冷块204的内部管道中穿过，这样，水管201中的循环液在流动过程中，与水冷块204的接触面积较大，从而所带走的热量就会更大，从而提高了刀片服务器的散热效率。

在本发明一个优选实施例中，换热器205的一个面可以与水冷块204与水箱202之间的水管201相接触，也可以是包裹住水管201，从而对水管201中的循环液的热量进行散发。

在本发明一个优选实施例中，为了加快换热器205对循环液中热量的散发速度，换热器205可以包括外部风扇206，通过驱动外部风扇206的转动来加快循环液中热量的散发。其中，换热器205中所包括的外部风扇206的个数可以是一个或多个，外部风扇206的转速可以是150r/min。

在本发明一个优选实施例中，该散热装置20还可以包括风冷散热器207。其中，该风冷散热器207可以包括一个或一个以上的内部风扇。

为了进一步提高对水冷块204的散热效率，在本发明一个优选实施例中，可以设定风冷散热器207所包括的一个或一个以上的内部风扇分别与一个或一个以上的水冷块204保持第一设定距离，比如，散热装置20中包括20个水冷块204，那么风冷散热器207可以包括与水冷块204个数相同的内部风扇，并设定每一个内部风扇分别与每一个水冷块204保持一个第一设定距离。其中，该设定距离可以是10-15cm，比如12cm。利用风冷散热器207进一步实现对水冷块204的散热。

由于有一些散热器件所散发的热量较小，如果使用水冷块对其进行水冷散热，成本较高，因此，可以对这些散发热量小于一个设定热量的器件使用风冷散热方式，其中，该设定热量可以是1000J，在本实施例中，小于该设定热量的器件称之为第二散热器件，比如，内存、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等，将大于等于该设定热量的器件称之为第一散热器件，比如，CPU、PCH(Platform Controller Hub，集成南桥)。因此，在本发明一个优选实施例中，可以设定风冷散热器207所包括的一个或一个以上的内部风扇分别与每一个第二散热器件保持第二设定距离，此距离可以是5-10cm，比如8cm。利用风冷散热器207对第二散热器件进行散热，降低了散热装置的成本。并且，由于风冷散热器207是针对散发热量较小的器件进行散热，因此，风冷散热器207可以使用较小功率进行工作，从而降低散热装置的噪音。

为了进一步的降低散热装置的成本，在本发明一个优选实施例中，还可以使用一组风冷散热器207，设定该风冷散热器207与水冷块204保持一个距离，同时与第二散热器件保持一个距离，使得风冷散热器207所包括的一个或一个以上的内部风扇在转动时，同时为水冷块204与第二散热器件进行散热，不仅提高了刀片服务器的散热效率，还降低了散热装置的成本。

由于在不同的工作时期，刀片服务器中的各个散热器件所散发的热量不同，可以通过调整水泵驱动循环液的流动速度，以及调整风冷散热器207所包括的内部风扇的转速，来对当前刀片服务器中各个散热器件所散发的热量进行适应，在本发明一个优选实施例中，该散热装置20可以进一步包括基板控制器208，其中，可以将该基板控制器208分别与水泵203、风冷散热器207和换热器205上的外部风扇206相连接，并使用传感器获取刀片服务器中各个散热器件所散发的热量，通过将基本控制器208与传感器相连接，以获取传感器所获取的各个散热器件所散发的热量，从而根据第一散热器件所散发的热量对水泵203驱动循环液的流动速度进行调整，以及根据第二散热器件所散发的热量对风冷散热器207所包括的内部风扇的转动速度进行调整，以及根据第一散热器件所散发热量的总和对换热器205上的外部风扇206的转动速度进行调整，从而实现了刀片服务器的不同工作时期的散热的控制。例如，当第一散热器件总散热量达到2000J时，基板控制器208控制循环液以0.5m/s的速度流动为第一散热器件散热；当第二散热器件总散热量达到1000J时，基板控制器208控制风冷散热器207内部风扇以200r/min的转速为第二散热器件散热。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种刀片服务器的散热方法，该散热方法可以利用上述实施例的散热装置对刀片服务器进行散热，该方法可以包括：

步骤301：将循环液存储至水箱内。

步骤302：利用与水箱通过水管相连的水泵，驱动水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动。

本步骤中，设定方向包括：水箱至水泵，再至与水泵通过水管相连的一个或一个以上的水冷块的方向。

步骤303：利用与刀片服务器中每一个第一散热器件相接触的一个或一个以上的水冷块，吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至水箱与一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给换热器。

步骤304：换热器散发传导的热量。

本实施例中，换热器的一个面可以与水冷块与水箱之间的水管相接触，也可以是包裹住水管，从而对水管中的循环液的热量进行散发，由于换热器散热效率教高，因此可以通过低转速的外部风扇实现散热，优选的外部风扇转速为150r/min，从而降低了散热时的噪音。

在本发明一个优选实施例中，为了实现对第二散热器件散热，利用与一个或一个以上的水冷块保持第一设定距离，此距离可以是10-15cm，比如12cm，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离，5-10cm，比如8cm的风冷散热器，对水冷块，和/或，第二散热器进行散热。

在本发明一个优选实施例中，每一个第一散热器件所散发的热量不大于设定热量，此热量可以是100-150J，如120J；每一个第二散热器件所散发的热量小于设定热量，此热量可以是50-100J，如80J。

在本发明一个优选实施例中，利用基板控制器对刀片服务器的散热进行控制，利用基板控制器上的传感器获取第一散热器件当前的第一热量，并根据第一热量调整循环液的流动速度；传感器获取第二散热器件当前的第二热量，并根据第二热量调整风冷散热器的转动速度，具体的，当第一散热器件总散热量达到2000J时，基板控制器控制水泵驱动循环液以0.5m/s的速度流动为第一散热器件散热；当第二散热器件总散热量达到1000J时，基板控制器控制风冷散热器内部风扇以200r/min的转速为第一散热器件散热。

综上，本发明的实施例至少具有如下的有益效果：

1、通过利用水管两两相连接的水箱、水泵和一个或一个以上的水冷块，以及与水箱与一个或一个以上的水冷块之间水管相接触的换热器对散发热量不小于设定热量的散热元器件散热，液冷散热的效率高，其中，对换热器的散热采用了低转速风扇，因此在提高了刀片服务器散热效率的同时降低了散热噪音。

2、通过液冷散热方式为散发热量小于设定热量的散热元件散热，通过风冷散热器为散发热量小于设定热量的散热元器件散热，由于风冷散热器是对散发热量较小的散热器件进行散热，因此风冷散热器的内部风扇转速可以较低，从而降低了对刀片服务器进行散热时的噪音。

3、通过基板控制器根据散发热量不小于设定热量的散热器件所散发的热量调整水泵驱动循环液的流动速度，以及根据散发热量小于设定热量的散热器件所散发的热量调整风冷散热器内部风扇的转动速度，从而实现了利用基板控制器对刀片服务器散热的智能控制，能够有效降低散热能耗，提高刀片服务器的散热效率。

上述设备内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种刀片服务器的散热装置，其特征在于，利用水管两两相连接的水箱、水泵和一个或一个以上的水冷块，以及与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间水管相接触的换热器；其中，

所述水箱，用于存储循环液；

所述水泵，用于驱动所述水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动，所述设定方向包括：所述水箱至所述水泵，再至所述一个或一个以上的水冷块的方向；

所述一个或一个以上的水冷块，分别与所述刀片服务器中每一个第一散热器件相接触，用于吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给所述换热器；

所述换热器，用于散发该传导的热量。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述一个或一个以上的水冷块包括内部留有管道的金属块。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述换热器，包括：外部风扇，用于利用所述外部风扇的转动散发该传导的热量。

4.根据权利要求1-3中任一所述的散热装置，其特征在于，

每一个所述第一散热器件所散发的热量不大于设定热量；

进一步包括：风冷散热器，与所述一个或一个以上的水冷块保持第一设定距离，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离，用于对水冷块，和/或，所述第二散热器进行散热，其中，所述第二散热器件所散发的热量小于所述设定热量。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，进一步包括：

基板控制器，用于获取所述第一散热器件当前的第一热量，并根据所述第一热量调整所述循环液的流动速度；以及用于获取所述第二散热器当前的第二热量，并根据所述第二热量调整所述风冷散热器的转动速度。

6.一种刀片服务器的散热方法，其特征在于，包括：

将循环液存储至水箱内；

利用与所述水箱通过水管相连的水泵，驱动所述水箱中所存储的循环液以设定方向进行流动，所述设定方向包括：所述水箱至所述水泵，再至与所述水泵通过水管相连的一个或一个以上的水冷块的方向；

利用与所述刀片服务器中每一个第一散热器件相接触的所述一个或一个以上的水冷块，吸收每一个第一散热器件所产生的热量，并将吸收的热量通过循环液在流动至所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管时传导给换热器；

利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器散发传导的热量。

7.根据权利要求6所述的散热方法，其特征在于，所述利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器散发传导的热量，包括：

利用与所述水箱与所述一个或一个以上的水冷块之间的水管相接触的所述换热器，驱动所述换热器中所包括外部风扇的转动，散发传导的热量。

8.根据权利要求6所述的散热方法，其特征在于，进一步包括：

利用与所述一个或一个以上的水冷块保持第一设定距离，和/或，与第二散热器件保持第二设定距离的风冷散热器，对水冷块，和/或，所述第二散热器进行散热，其中，每一个所述第一散热器件所散发的热量不大于所述设定热量；每一个所述第二散热器件所散发的热量小于所述设定热量。

9.根据权利要求7所述的散热方法，其特征在于，进一步包括：

利用基板控制器获取所述第一散热器件当前的第一热量，并根据所述第一热量调整所述循环液的流动速度；并获取所述第二散热器当前的第二热量，并根据所述第二热量调整所述风冷散热器的转动速度。