CN113545177A - 冷却模块和冷却模块机架 - Google Patents
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Abstract
提供了一种冷却模块和/或包括冷却模块的计算***。计算***可以包括:服务器机架,用于将计算单元保持在不同高度;至少两个冷却模块,用于安装在服务器机架中,上述至少两个冷却模块包括包围第一计算单元的第一壳体。这两个冷却模块可以容纳不同类型的信息技术设备,但具有相同的高度。冷却模块可以包含电子装置和液体冷却剂。冷却模块可以具有以下中的一者或更多者:侧壁,其具有加强配件;下壁和/或上壁,其具有接近相对的壁并且内表面比在内部体积的其他部分中更远离其外表面的中央部分;可分开的盖,其具有交叠的脊;以及穿过侧壁的导热部件。
Description
技术领域
本公开涉及用于将生热电子装置容纳在内部体积(internal volume)内的冷却模块、和/或包括安装在服务器机架中的多个冷却模块的计算***。
背景技术
很多类型的电气部件在操作期间会生热。特别地,诸如主板、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、存储器模块、硬盘和电力供应单元(PSU)的电气计算机部件在使用时可能散发大量的热。将电气部件加热至高的温度会导致损坏,影响性能或造成安全隐患。因此,为了找到用于有效且安全地冷却电气部件的高效、高性能***,已经进行了大量努力。
一种类型的冷却***使用液体冷却。尽管已经展示了不同的液体冷却组件,但是通常将电气部件浸入冷却剂液体中以为生热电气部件与冷却剂之间的热交换提供大的表面积。
国际专利公开号WO-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190(与本发明共同地属于相同申请人并且其内容通过引用并入本文)描述了一种冷却装置,该冷却装置使用用于容纳一个或更多个生热电子部件的可密封模块以及电子部件浸入其中的(初级)液体冷却剂。将电子部件浸入将热从电子部件带走的冷却剂中在热力学上会是高效的。热从可密封模块内部的初级液体冷却剂传递至可密封模块外部的次级液体冷却剂。这使用具有突出部的传导表面(冷板)来减小传导表面与被冷却的装置之间的距离。在该设计中,初级液体冷却剂通过对流流动,并且冷却剂的膨胀会导致压力增加,因此需要大量的冷却剂。可密封模块的壳体典型地由金属材料制成,但是讨论了使用合成塑料材料作为替选的可能性。多个模块可以安装在机架中。
国际专利公开号WO-2018/096362公开了该设计的后续变型,其中在可密封模块(外壳)内泵送初级液体冷却剂,其中在外壳内设置热交换器以用于将热从初级液体冷却剂传递至次级液体冷却剂。在该后续变型中所需的冷却剂的量显著少于早期的设计。为了避免由于压力增加而引起的显著膨胀,外壳内未被初级液体冷却剂或硬件占据(换言之,被空气占据)的体积保持为最小。
这些现有设计可以提供高的冷却效率。然而,每个冷却模块典型地被设计用于冷却一种类型的电子部件或装置。期望提供一种冷却模块和用于安装多个冷却模块的机架,其中可以以更直接的方式高效地使用不同类型的电子部件或装置。
发明内容
针对该背景,提供了根据权利要求1或权利要求41的计算***以及根据权利要求18的用于将生热电子装置容纳在内部体积内的冷却模块。
根据一方面,总体上提供了一种计算***,包括:服务器机架,用于将多个计算单元保持在高度维度上的不同水平;第一冷却模块和第二冷却模块,用于安装在服务器机架中,第一冷却模块和第二冷却模块中的每一个包括包围相应的计算单元并且在高度维度上具有相同尺寸的相应的壳体。这两个计算单元具有不同类型的信息技术设备(ITE)。ITE的类型可以包括:至少一个计算机处理单元(CPU);至少一个图形处理单元(GPU);至少一个电力供应单元(PSU);一个或更多个网络交换机;以及一个或更多个磁盘驱动器。可选地,两个冷却模块的所有维度相同。
在一些实施方式中,服务器机架中的所有冷却模块在高度维度上可以具有相同的尺寸,即使它们在至少两个不同的冷却模块中容纳至少两种不同类型的ITE。替选地,当容纳至少两种不同类型的ITE(在至少两个不同的冷却模块中)并且更优选地容纳至少三种不同类型的ITE(在至少三个不同的冷却模块中)时,服务器机架中的所有冷却模块在高度维度上可以具有两种不同的尺寸中之一。
计算单元中的每一个可选地由相同信息技术设备类型的多个装置组成。计算单元中之一可以包括一个或更多个电力供应单元(PSU),而其他计算单元包括其他东西(例如,CPU或GPU)。第三冷却模块可以设置在第一冷却模块的与第二冷却模块不同的另一侧上(并且可选地与第一冷却模块和第二冷却模块具有至少相同的高度和/或相同的其他维度)。有利地,可以在服务器机架中设置各自具有一个或更多个PSU的两个冷却模块,但是不相邻。然而,可以相邻地设置各自具有CPU或GPU的两个冷却模块。
在一个或更多个PSU设置在冷却模块中的情况下,其可以是以下中的一者或更多者:足以提供至少2个、3个、4个、5个、6个或所有其他冷却模块的电气需求(例如,至少25kW的电力);每个PSU足以提供单个其他冷却模块的电气需求;以及包括多个PSU,足以提供冗余(N+1)。每个计算单元可以被定级为消耗多至4kW的电力。
服务器机架中的冷却模块的数目可以是至少4个、6个或8个,并且可选地更多个。所有冷却模块优选地具有相同的高度或更优选地,所有冷却模块具有相同的所有维度。
每个冷却模块可以容纳在相应的内部体积中与相应的计算单元密封的相应的冷却液体。每个冷却模块还可以包括相应的热交换器(其可以在相应的内部体积内),该热交换器被配置成从相应的内部体积接收相应的冷却液体并且将热从相应的液体冷却剂传递至相应的散热器冷却剂。散热器冷却剂可以都是相同的次级冷却剂液体(例如水),其通过服务器机架中的管道提供给冷却模块。每个冷却模块内的相应的泵可以促进内部体积内的相应的冷却液体的流动(流入和流出热交换器)。
在可以与本文所公开的任何其他方面组合的又一方面中,可以考虑冷却模块,用于将生热电子装置与液体冷却剂一起容纳在内部体积内并且典型地呈计算机服务器(刀片(blade))的形式。冷却模块具有限定上壁、与上壁相对的下壁以及连接下壁与上壁的至少一个侧壁(并且优选地限定大致长方体形状的四个侧壁)的壳体。上壁、下壁和至少一个侧壁限定内部体积。冷却模块具有许多适配情形中的一种或更多种以改善壳体。壳体的一部分、大部分或基本上全部可以由塑料和/或金属(例如,铸造金属或金属片,包括钢和/或铝)制成。
适配情形可以包括以下中的一种或更多种:(a)侧壁由改善对来自内部体积的压力的回复性(resilience)和/或其绝热能力的某种类型的加强配件和材料(例如塑料)层形成;(b)下壁和/或上壁中的斜度或阶梯变化,使得相对的壁的中央部分比***更接近,或者使得上壁结构或下壁结构的厚度在***中比在中央部分中更小,或在***的一部分中比在***的其他部分中更大;(c)壳体分成能够放在一起以限定内部体积的基座和盖,盖具有位于基座内部体积内的悬伸部(overhang)(脊);(d)导热部件(例如板,典型地为金属),其将热从内部体积的外部传导至内部体积内(液体冷却剂)。
加强配件可以是以下中的一者或更多者:(i)第二层材料,其与第一层间隔开以形成双壁壳体;(ii)支承结构,其附接至加强层(例如肋、销片(pin)、翅片或脊)或与加强层一体地形成;以及(iii)面板,其附接至第一层材料。支承结构可以形成为具有包括以下中的一者或更多者的图案:细长肋;十字形;以及棋盘格形状。面板可以具有反射性内表面。
内部体积的***中的一些或全部可以由沿与至少一个侧壁相邻的至少一个边缘形成的沟槽(gutter)限定。相比于中央部分,沟槽可以与相对的壁间隔得更远。
来自盖的突出部可以与基座上的密封部件(在一个示例中密封部件可以是可变形的或可压缩的,或者在其他示例中密封部件可以由凹部(recess)形成)适配以形成密封。盖上的悬伸部或脊优选地比突出部长(或至少从盖的主要部分延伸出更远)。
热交换器(其可以在内部体积内)将热从液体冷却剂传递至散热器冷却剂。散热器冷却剂可以是次级液体冷却剂,其可以从冷却模块的外部接收。泵可以引起液体冷却剂在内部体积内的流动。泵可以位于其中内部体积的高度维度较大的伸长的端部或外部。
电子装置可以包括平面电路板,其可以水平(平行于下壁和/或上壁)安装或竖直(平行于侧壁)安装。电子装置可以是以下中的一个或更多个:计算机处理单元;图形处理单元;网络交换机;计算机存储装置;一个或更多个磁盘驱动器;以及电力供应单元。液体冷却剂的量优选地不足以覆盖生热电子装置。
在另一方面,可以考虑一种计算***,包括:服务器机架,用于保持多个计算单元;以及具有相同高度的两个冷却模块,用于安装在服务器机架中。可选地,冷却模块的所有维度均相同。每个冷却模块包括相应的电子装置作为计算单元。两个计算单元优选地是不同类型的信息技术设备。
附图说明
可以以多种方式将本发明付诸实践,并且现在将仅通过示例的方式并且参考附图来描述优选实施方式,在附图中:
图1示出根据本公开的冷却模块壳体的实施方式的前视透视图;
图2示出图1的实施方式的后视透视图;
图3描绘了根据第一设计的图1的实施方式的分解的后视透视图;
图4描绘了根据第二设计的图1的实施方式的前视透视图;
图5描绘了根据第三设计的图1的实施方式的前视透视图;
图6示出了图1的实施方式的截面图;
图7更详细地示出了图6的一部分;
图8示出盖部件与基部分开的图1的实施方式的前视透视图;
图9示出根据本公开的冷却模块壳体的第二实施方式的前视透视图;
图10示出图9的实施方式的后视透视图;
图11描绘了图9的实施方式的分解的后视透视图;
图12示出根据本公开的另外的实施方式的截面图;
图13描绘了根据本公开的实施方式的装载有冷却模块的服务器机架的前面视图;以及
图14描绘了图13的实施方式的前视透视图。
在不同附图中示出相同特征的情况下,采用相同的附图标记。
具体实施方式
本公开涉及冷却模块(即,用于容纳和冷却电子部件或装置的模块)和用于安装多个冷却模块的机架的改善。尽管这两个方面是互联的并且在实践中可以一起使用,但是下面将分别描述这两个方面。应当认识到,可以在一个方面中使用来自另一方面的特征。
首先参照图1,示出了冷却模块壳体的实施方式的前视透视图。冷却模块壳体10包括:基部20;以及盖30。基部20是大致长方体形状的并且限定内部体积(在后面的附图中示出),该内部体积可以容纳用于进行冷却的电子装置和液体冷却剂。从现在开始,该液体冷却剂将被称为初级液体冷却剂。这是为了将其与如下面将讨论的由冷却模块使用的其他冷却剂区分开。电子装置可以是信息技术设备(ITE)的项,其示例将在下面讨论。
如图1所示,基部20包括:机架移除手柄21;搬运手柄(carry handle)22;夹子29;以及通信和用户接口面板55。基部20典型地由塑料材料制成并且可以模制。这样的塑料材料有利地是绝热的,使得基部在冷却模块10内的电子部件或装置的操作期间不会变得太热而不能触摸。盖30的尺寸和形状被设计成与基部20适配,使得当夹子29适配在盖30的对应的配合部分之上时,形成密封以封闭内部体积。
通信和用户接口面板55包括至少一个通信连接器并且典型地多个通信连接器,例如通用串行总线(USB)型连接器(插座(socket)),该通信连接器用于与容纳在冷却模块10内的电子装置(如下面将讨论的)对接。此外,面板55包括用于供容纳在冷却模块10内部的电子装置与用户对接的任何视觉指示器和/或按钮(例如电源按钮)。
接下来参照图2,示出了图1的实施方式的后视透视图。在与先前附图中示出相同特征的情况下,采用相同的附图标记。在该附图中,可以看到基部20的另外的特征。具体地,基部包括:流体连接器23;以及电力连接器24。流体连接器23被设计成接收冷却模块10外部的通常呈次级冷却剂液体(例如,水)的形式的次级冷却流体并将其提供给冷却模块10内的热交换器(未示出)。热交换器将热从内部体积内的初级液体冷却剂传递至次级冷却剂液体。次级冷却剂液体因此从热交换器接收热,并且然后经由相应的流体连接器23离开冷却模块10。当冷却模块10位于机架中时,流体连接器23可以被配置成与机架中的合适的连接器盲配,以用于提供次级冷却剂液体并且相应地将次级冷却剂液体带走。
基部20和/或盖30被设计成提供强度(特别是在对来自内部体积的压力的回复性方面)和隔热性两者。来自内部体积的压力可以由电子装置加热初级液体冷却剂并由此引起初级液体冷却剂和/或也容纳在内部体积中的空气的膨胀而产生。特别地,预期内部体积中的初级液体冷却剂的液位相对低,特别地,使得容纳在内部体积中的电子装置不被浸没。一般地,这可能使得初级液体冷却剂占据不超过电子装置未占据的内部体积的20%、15%、10%或甚至5%。因此,在操作期间大量空气将存在于内部体积中,并且典型地,空气的热膨胀系数与初级液体冷却剂的热膨胀系数相比较高。这将引起内部体积内的高压。尽管基部20由塑料材料制成,但是这并不一定意味着基部20的绝热性会高。由于内部体积内的初级液体冷却剂(和任何空气)的温度在操作期间将显著升高,因此期望壳体的绝热性。在强度和隔热品质方面的相同考虑适用于盖30。下面将参照至少图3至图5讨论基部20和盖30两者中的改善壳体的回复性和/或绝热品质的许多加强适配情形。
参照图3,描绘了根据第一设计的图1的实施方式的分解的后视透视图。在与先前附图中示出相同特征的情况下,使用相同的附图标记。在该第一设计中,基部20和盖30使用双壁结构形成。具体地,内层塑料26形成有附接至第一层塑料26或与第一层塑料26一体地形成的支承结构,支承结构垂直于第一层塑料形成。在该情况下,支承结构采用排列成棋盘格状六边形(蜂窝)形状的肋的形式。支承结构耦接至基部20的下壁。支承结构可以允许第一层塑料26比其他情况下需要的更薄。第二层塑料25适配在支承结构和第一层塑料26(与其平行)之上以形成双壁。在冷却模块10的后壁上,使用另一第二层塑料27提供类似的结构。该另一第二层塑料27由与第二层塑料25相同的材料制成(并且典型地具有相同的厚度),但是具有流体连接器23和空气连接器24可以适配穿过的孔。
盖30形成有与基部20的结构类似的结构,特别是参考盖30的形成冷却模块10的上壁的部分。第一层塑料36形成有附接至其或与其一体地形成的支承结构。同样,使用棋盘格状六边形(蜂窝)支承结构。第二层塑料35适配在第一层塑料36之上。
盖30的侧边与形成上壁的部分略有不同地形成,盖30的侧边没有使用支承结构。设置双层塑料34。双层塑料34之间的间隙允许夹子29与盖30适配。下面会更详细地示出这些。
图3中示出的第一设计的替选方案是可能的。接下来参照图4,描绘了根据第二设计的图1的实施方式的前视透视图。这使用单壁结构。在描绘与先前附图中示出的特征相同的特征的情况下,采用相同的附图标记。该第二设计类似于(图3中示出的)第一设计,但是至少在基部20中不使用第二层塑料(平行于第一层塑料)。然而,在第一层塑料26上仍然设置支承结构,以改善强度(压力回复性)和隔热性。
现在参照图5,描绘了根据第三设计的图1的实施方式的前视透视图。在先前附图中示出的特征再次示出的情况下,使用相同的附图标记。在该结构中,用于基部120的壳体使用第一层塑料126和面板125形成。面板有利地是刚性的并且也可以由塑料制成,但是可以由木材或其他材料制成。面板显著比第一层塑料126厚,并且因此提供回复性和隔热特性两者。面板126通过粘合剂固定至第一层塑料126。面板126的内表面(相对于冷却模块10)可以以诸如金属箔的反射材料和/或分开的支承结构板覆盖。反射材料可以反射辐射的热量而防止其逸出(类似于房屋空心墙和屋顶结构中那样)。
现在将描述冷却模块10的其他特征,而不管其壳体的结构。现在参照图6,其示出图1的实施方式的截面图。在示出先前附图的特征的情况下,使用相同的附图标记。特别地,对于基部的侧壁和基部20的下壁41,可以看到第一层塑料26。还可以看见背移除手柄21、流体连接件23和电力连接器24。另外,示出了内部体积50。在内部体积50内,设置有热交换器60和初级冷却剂歧管70。还示出了压力释放阀45。
内部体积50限定用于针对容纳在冷却模块10内的电子部件或装置的多种信息技术设备(ITE)类型和配置的标准化封壳(standardised envelope)。这可以通过内部体积50的尺寸和形状看出。一个或更多个电子装置通常可以是平面的(特别是当安装在电路板上或以其他方式伸长时),并且在该情况下,上述一个或更多个电子装置可以水平安装(装置的平面平行于下壁和/或上壁)或竖直安装(装置的平面垂直于下壁和/或上壁)。装置可以在内部体积50内在任一维度或两个维度上堆叠。
示出了许多进一步的适配情形,这些适配情形单独地和共同地改善了冷却模块10的性能。盖30被适配成使得盖30的上壁40的内表面倾斜。因此,上壁40在内部体积50的中央部分更接近下壁41并且在内部体积50的***部分处更远离下壁41。这允许改善的压力管理并且还提供冷凝的返回路径。尽管这针对盖30的特定(双壁)结构示出,但是这可以应用于具有替选结构的冷却模块10的上壁。
基部20被配置成当盖30耦接至基部20时提供密封。可变形(优选地橡胶)密封件28被设置在基部中。突出部36从盖30延伸并且适配到密封件28中,以通过深入密封件并防止初级液体冷却剂通过密封件排出来改善基部20与盖30之间的密封的质量。还示出了作为盖30的一部分的悬伸部37。该悬伸部37具有许多有利性质。首先,悬伸部37改善了将盖30正确定位在由基部20提供的开口内的能力。其次,当盖30放置在基部20上时,悬伸部37为初级液体冷却剂引导冷凝返回路径,并且防止该路径直接流向密封件28。第三,当盖30放置在离开基部20的平坦表面(例如桌子)上时,悬伸部37使盖30与其他情况相比从平坦表面延伸得更远。这允许盖30以安全且受控的方式位于平坦表面上。在这点上,悬伸部37有利地比突出部36长。
示出了初级冷却剂52的典型液位以供参考。可以对下壁41进行调整,这可以改善初级液体冷却剂的流动。例如,下壁41可以以与上壁40类似的方式成形,并且具有相似的优点(即使上壁40不是这样成形,其也可以有利地实现)。另外地和替选地,可以沿下壁41的边缘设置冷却剂井(未示出)以允许改善的冷却剂收集和朝向热交换器60的重新定向(如稍后将讨论的)。
压力释放阀45并非旨在或配置用于正常压力管理,特别是因为这可能导致蒸发的初级冷却剂的损失。而是,压力释放阀45被配置成仅在例如失控事件(runaway event)的极端压力的事件中打开。
图6中还示出了输入/输出(I/O)接口板80,该I/O接口板80允许内部体积50内的电子部件或装置(未示出)与连接器和用户接口面板55之间的连接。该I/O接口板80可以根据于2017年11月27日提交的题为“I/OCircuit Board for Emersion-Cooled Electronics”并且公开为WO2018/096360的共同未决的国际专利申请第PCT/GB2017/053553号(其内容通过引用整体并入本文)中描述的I/O接口板。替选方案(例如,共同未决的国际专利申请中描述的板的设计的变型)也是可能的。
接下来参照图7,更详细地示出了图6的一部分。除了上面讨论的特征之外,图7还示出了金属板90。金属板90允许来自形成冷却模块10的一部分但不位于内部体积50内的电子部件的热的传递。这些电子部件可以包括例如通过I/O接口板80耦接的形成连接器和用户接口面板55的一部分的电路板。热通过金属板90有效地从冷却模块的“干燥”区域(被配置成使得初级液体冷却剂不能流到该区域或以其他方式不能被初级液体冷却剂接近)传递至初级液体冷却剂。因此,金属板90有利地定位成朝向下壁41或与下壁41相邻并且优选地在初级液体冷却剂的液位52下方。在大多数情况下,这允许热传递至初级液体冷却剂。
接下来参照图8,示出了盖部件30与基部20分开的图1的实施方式的前视透视图。示出的许多特征已经在先前的附图中描绘并且使用相同的附图标记。特别地,盖30上的用于接纳夹子29的协作部件(cooperating part)39是可见的。夹子29和协作部件39允许盖30快速打开(迅速接近)并且不需要工具。此外,该附图中示出了DC电力连接器24的内部部分。
热交换器60和初级冷却剂歧管70在该附图中也更清楚。热交换器60是板式热交换器并且典型地针对5kW而设计尺寸。冷却剂的路径例如根据于2017年11月27日提交的题为“Fluid Cooling System”并且公开为WO 2018/096362的共同未决的国际专利申请第PCT/GB2017/053556号(其内容通过引用整体并入本文)中描述的冷却剂的路径。在该方法中,在热交换器60处接收初级液体冷却剂,在热交换器60处热从初级液体冷却剂传递至次级液体冷却剂。初级液体冷却剂然后被提供至歧管70,初级冷却剂基于内部体积50中设置的一个或更多个电子装置从该歧管70传递至内部体积50的特定部分。散热器(未示出)可以被设置在一个或更多个电子装置上或周围,特别是以于2018年9月6日提交的题为“Heat Sink,Heat Sink Arrangement and Module for Liquid Emersion Cooling”且公开为WO 2019/048864的共同未决的国际专利申请第PCT/GB2018/052526号(其内容通过引用整体并入本文)中描述的形式。这样的散热器可以帮助热从一个或更多个电子装置到初级液体冷却剂的高效传递。泵65引起初级液体冷却剂的流动。初级液体冷却剂从内部体积50被泵送至热交换器60,并且然后沿着如上所述的路径行进。在这点上,冷却剂井(如上所述)可以有效地通过限定用于泵送的初级液体冷却剂的储存件(reservoir)来允许初级液体冷却剂的高效流动。也可以在内部体积中设置第二泵(未示出),特别是用于冗余。换言之,即使在设置的泵中之一发生故障时,第二泵也将允许初级液体冷却剂的流动继续,甚至达到允许高效冷却所需的程度(故障跨越功能)。在一些实施方式或情况下,第二泵也可以被配置成与第一泵65并行操作。
塑料壳体是优选的(在上面讨论的实施方式中),并且如上所述,在一些实施方式中,壳体可以仅部分地由塑料制成。在其他实施方式中,壳体不需要包括塑料。可以与塑料一起使用或作为塑料的替选而使用的材料的选择可以包括金属,例如铸钢、金属片或铝。在使用金属或其他通常导热的材料的情况下,可以在壳体周围且在壳体的外部设置隔热件(例如,使用泡沫材料)以防止热损失。作为例如使用塑料作为构造材料的材料选择的结果,可以使用本文中描述的一些特征,例如用于结构的肋和双壁布置,在由金属形成或包括金属的具有外部隔热面板的壳体中可以不需要这些特征。
现在将参照图9讨论另外的实施方式,图9中示出了冷却模块100的第二实施方式的前视透视图。还参照图10,其中示出了图9的实施方式的后视透视图。冷却模块100具有:顶部外表面105;第一侧外表面106;第二侧外表面107;以及背部外表面108,其中的每一个均为托板(fascia plate)。托板可以模制、由塑料制成或由金属片(例如,钢或铝)制成。
值得注意(并且与先前讨论的实施方式不同),冷却模块100的主要部件使用金属片制造,例如钢或铝。这将参照图11进行讨论,图11中描绘了图9和图10的实施方式的分解的后视透视图。在该附图中,可以看到冷却模块100的另外的内部特征。具体地,冷却模块100包括:顶部隔热件110;第一侧隔热件111;第二侧隔热件112;背部隔热件113;内部箱结构120;和肋状部(ribbing)130。
内部箱结构120保持IT被冷却,并且使用金属片构造来制造,如上面讨论的那样。内部箱结构120具有外部肋状部130(其在变型中可以省略)。该肋状部130不仅提供额外的结构完整性和刚性,而且还将包围整个内部箱120的隔热件110、111、112、113保持在适当位置。隔热件110、111、112、113的目的是将尽可能多的热保留在内部箱120内,而不是将热传递至周围空气中。这类似于前述实施方式中采用的方法。外表面托板105、106、107、108将隔热件110、111、112、113夹在适当位置,保护隔热件110、111、112、113免受任何损坏(例如,当底盘经常被拉入和拉出机架时),并且提供美观的“盖”。隔热件110、111、112、113可以仅通过肋状部130、通过夹在内部箱120与外表面托板105、106、107、108之间和/或通过诸如粘合剂或固定件的其他方法保持在适当位置。
冷却模块100的第二实施方式的其他细节可以与如上面讨论的冷却模块1的第一实施方式相同。替选地,这些细节可以变化。
现在将详细描述根据本公开的冷却模块的另一方面(关于本文中所讨论的任何实施方式)。为此,现在参照图12,示出了根据本公开的另外的实施方式的示意性截面图。冷却模块150包括:内壁160(例如,具有如上面讨论的内部箱结构);外壁170;内壁160与外壁170之间的隔热件165;限定贮槽(sump)182的倾斜基座结构180;以及泵190。内壁160、外壁170和隔热件165的细节可以与本文中描述的任何其他实施方式类似(或相同)(包括金属片、模制塑料或压铸形式的冷却模块)。
冷却模块的内壁160限定倾斜基座180,该倾斜基座180在冷却模块150的背部(或前部,换言之,冷却模块150的伸长的端部)创建贮槽182(例如,以沟槽的形式)。泵190(或多个泵)安装在贮槽182中。这允许一个或更多个泵190在其周围具有高的冷却剂液位185。这可以帮助一个或更多个泵190的灌注,而不需要在整个冷却模块150中具有高的冷却剂液位。换言之,离开贮槽182的冷却剂187的液位可以是低的。与使用非倾斜基座相比,这减少了需要使用的冷却剂的量。
一般而言,可以考虑用于将生热电子装置与液体冷却剂一起容纳在内部体积内的冷却模块。冷却模块包括壳体,该壳体限定上壁、与上壁相对的下壁以及连接下壁与上壁的至少一个侧壁。上壁、下壁和至少一个侧壁限定内部体积。实质上,这可以限定用于电子装置(或多个电子装置)的容器,并且该容器可密封以包括液体冷却剂。在优选实施方式中,至少一个侧壁包括四个侧壁,例如使得壳体具有大致长方体形状。在实施方式中,壳体包括:基部,其限定下壁和上述至少一个侧壁的第一部分;以及盖,其能够与基部分开并且限定上壁和上述至少一个侧壁的第二部分。有益地,基部和盖被布置成协作(例如通过配合或关联)以形成内部体积。换言之,容器可以具有与基座分开的盖,但当基座和盖放在一起时,可以密封内部体积。在实施方式中,生热电子装置包括ITE,例如以下中的一个或更多个:计算机处理单元;图形处理单元;网络交换机;计算机存储装置;一个或更多个磁盘驱动器;以及电力供应单元。
在一些实施方式中,壳体(基本上)由塑料制成。塑料可以有益地提供制造的简易性,同时允许隔热性质。另外地或替选地,壳体可以由金属制成,例如金属片或铸造金属。合适的金属可以包括钢和/或铝。
可选地,冷却模块可以包括内部体积内的生热电子装置和/或液体冷却剂。根据本公开的一些方面,盖可选地包括突出部,并且基部包括密封部件,该密封部件被配置成当基座部件与盖协作时接纳盖的突出部,以在形成内部体积时形成密封。在这样的情况下,密封部件优选地能够由盖的突出部压缩。替选地,密封部件包括凹部,该凹部被布置成当基座部件与盖协作时接纳盖的突出部。
本公开提供了结合壳体考虑的多个有利特征(方法)。根据本公开,可以提供这些特征(方法)中的任何一个或更多个(以任何组合,一些组合还提供协同优点)。这些有利特征可以改善回复性、鲁棒性、灵活性(在允许更大范围的电子装置被容纳在内部体积中的方面)和/或热效率。
在第一方法(a)中,至少一个侧壁包括:第一层塑料;以及加强配件(其可以由塑料制成),其改善第一层塑料对来自内部体积的压力的回复性和/或第一层塑料的绝热能力(与单独的第一层塑料相比)。特别地,这可以改善回复性、灵活性和热效率。例如,加强配件可以包括以下中的一者或更多者:(i)第二层塑料,其与第一层塑料间隔开以形成双壁壳体;(ii)支承结构,其附接至第一层塑料或与第一层塑料一体地形成,垂直于第一层塑料形成并且耦接至壳体的下壁、上壁和至少一个侧壁中的一者或更多者,以提供加强(例如,形成肋、销片和/或翅片),其中支承结构可选地形成为具有包括伸长的肋、十字形和棋盘格形状中的一个或更多个的图案;以及(iii)面板,其附接至第一层塑料(并且其可以比第一层厚)并且耦接至壳体的下壁和/或上壁,以提供加强。面板可以具有反射性内表面。
在第二方法(b)中,下壁和/或上壁具有中央部分,该中央部分比至少一个***部分更接近相对的壁,或者该中央部分限定内部体积的表面,该表面在内部体积的外部或边缘部分(即,***)中比在内部体积的其他部分(例如,内部或中央部分或另外的边缘部分)中更接近下壁的外表面。在一个方面,特别地,这可以改善灵活性和热效率。在其他方面,这可以允许不同高度的液体冷却剂位于内部体积内,例如限定贮槽或沟槽。在实施方式中,上壁和/或下壁在中央部分与和上述至少一个侧壁相邻的至少一个边缘之间倾斜。另外地或替选地,***部分可以由沿与上述至少一个侧壁相邻的至少一个边缘形成的沟槽限定。在这样的情况下,与中央部分相比,沟槽可以与相对的壁间隔得更远。例如,内部体积可以具有伸长的形状,并且上壁和/或下壁可以在内部体积的伸长的端部处倾斜。一个或更多个泵可以位于内部体积的更接近下壁的外表面的表面上(例如,在下壁的贮槽、沟槽或较薄部分中)。特别地,这可以帮助一个或更多个泵的灌注,而不需要在整个内部体积中具有高的冷却剂液位。下壁可以不是单个部件并且可以包括限定内表面的第一壁以及限定外表面的第二壁(与第一壁分开)。
在第三方法(c)中,盖的至少一个侧壁的第二部分包括脊,该脊被布置成在基部与盖的协作期间邻近内部体积与基部的至少一个侧壁的第一部分交叠。这可以改善鲁棒性、回复性、灵活性和热效率。在这样的情况下,盖的脊有利地比盖的突出部长。这可以允许盖的脊从表面突出盖。
在第四方法(d)中,冷却模块还包括导热部件,该导热部件被布置成具有位于内部体积内的第一部分并且穿过至少一个侧壁,以具有在内部体积的外部的第二部分,并且由此允许热从内部体积的外部传导至内部体积内。特别地,这可以改善回复性、灵活性和热效率。优选地,导热部件由金属(例如铝)制成。在一些实施方式中,导热部件的尺寸被设计成承载至少10W的热功率。
现在将根据本文中提供的任何方面或方法来讨论多个可选特征和/或实现细节。例如,冷却模块有利地还包括热交换器,该热交换器被配置成从内部体积接收液体冷却剂(其可以被认为是初级冷却剂)并且将热从液体冷却剂传递至散热器冷却剂(其可以被认为是次级冷却剂)。优选地,热交换器在内部体积内。这可以允许更高效的冷却。有利地,热交换器被配置成避免内部体积内的液体冷却剂的显著相变(尽管即使在没有显著相变的情况下,一些蒸发也是可能的)。在一些实施方式中,散热器冷却剂是从冷却模块外部接收的第二液体冷却剂,例如水(其可以从建筑物主供水***提供)。然后,冷却模块有益地还包括:冷却剂入口,用于接收(或被配置成接收)第二液体冷却剂并且将接收到的第二液体冷却剂提供给热交换器;以及冷却剂出口,用于(或被配置成)在热传递之后从热交换器接收第二液体冷却剂。优选地,冷却模块还包括泵,该泵被配置成使液体冷却剂在热交换器与内部体积(的剩余部分)之间流动。有利地,泵位于或设置在内部体积中。
生热电子装置可以包括平面电路板(例如在CPU、GPU或网络交换机的情况下)。在一些实施方式中,平面电路板安装在内部体积中,使得电路板的平面基本上平行于至少一个侧壁延伸。例如,电路板的平面可以基本上垂直于上壁或下壁延伸。替选地,平面电路板安装在内部体积中,使得电路板的平面基本上平行于上壁或下壁(例如,基本上垂直于至少一个侧壁)延伸。当冷却模块包括多个平面电路板时,两种选择均是可能的,其中至少一个平面电路板可以以一种方式定向,并且其中至少另一平面电路板可以以另一方式定向。
优选地,内部体积内的液体冷却剂的量不足以覆盖生热电子装置(使得生热电子装置未被完全浸没)。在实施方式中,生热电子装置的表面积的至少20%、25%、50%或75%未被液体冷却剂覆盖。冷却模块中的液体冷却剂的液位(当水平定向时)可以不超过冷却模块的高度的20%、15%、10%或5%。
前述描述的聚焦点在于冷却模块10。这样的冷却模块有益地允许在其中容纳多种ITE。在冷却模块中放置不同类型的ITE可能有利于典型地安装在机架中的服务器配置。现在将讨论与在服务器机架内设置冷却模块有关的本公开的方面。参照图13,其描绘了装载有冷却模块的服务器机架的前面视图。服务器机架200装载有8个冷却模块:第一冷却模块210;第二模块220;第三冷却模块230;第四冷却模块240;第五冷却模块250;第六冷却模块260;第七冷却模块270;以及第八冷却模块280。
每个(每一)冷却模块在服务器机架200的高度维度(H)上的尺寸是相同的(尽管存在其中每个或每一冷却模块在高度维度上的尺寸可以从两个选项中的仅一个中选择的替选方案)。所有冷却模块的其他外部维度也相同。事实上,冷却模块中的每一个均根据图1至图8的实施方式,但是这不是严格必要的。然而,并非所有冷却模块均容纳有相同类型的ITE。在本实施方式中,第一冷却模块210包括网络交换机,第二冷却模块220包括图形处理单元(GPU),第三冷却模块230包括电力供应单元(PSU),第四冷却模块240包括磁盘驱动器(未配置成充当独立磁盘驱动器的冗余阵列的磁盘驱动器的集合,也被称为JBOD),第五冷却模块250包括被称为中央处理单元(CPU)的主板,第六冷却模块260包括PSU,第七冷却模块270包括CPU以及第八冷却模块280包括CPU。
这只是示例并且其他配置也是可能的。尽管如此,还是可以理解一些原则。首先,在相邻的冷却模块(CPU、GPU、网络交换机、磁盘驱动器)中设置两个计算单元,并且然后设置一个电力单元(PSU)。此外,每个计算单元的电力需求优选地相同(在该情况下约为4kW)。提供电力的冷却模块(在该情况下,第三冷却模块230和第六冷却模块260)被配置成提供相同量的电力,在该情况下为25kW。这些冷却模块中的每一个均包括冗余电力供应(N+1)。具体地,每个冷却模块中设置六个PSU装置,每个PSU提供5kW的电力。然而,冷却模块仅意在提供25kW的电力。此外,要注意,计算模块(第一冷却模块210、第二冷却模块220、第四冷却模块240、第五冷却模块250、第七冷却模块270和第八冷却模块280)中的每一个的总电力需求为24kW。因此,应当需要仅一个电力冷却模块来提供所有计算冷却模块所需的所有电力。然而,同样是出于冗余目的,设置两个电力冷却模块。
参照图14,其描绘了图13的实施方式的前视透视图。在该附图中,示出了高度维度(H)、宽度维度(W)和深度维度(D)。在该形式下,服务器机架200能够为液体冷却模块提供标准化平台。可以向每个模块提供标准化电力和次级冷却剂连接器,特别地,用以匹配冷却剂连接器23和电力连接器24(如图1至图8所示)。
服务器机架200结构在模块化的基础上而不是在机架的基础上缩放。这允许改善机架效率并降低成本。
本公开的方面的益处可以包括:改善的热效率(其可以允许次级液体冷却剂的温度高于其他情况下可能的温度);改善的质量和可靠性;降低的成本;在没有初级冷却剂的情况下使冷却模块10更易于运输,在操作之前仍然可以添加该初级冷却剂;减少对环境的热损失;改善服务和/或维修的能力;更好的规模制造的能力。
一般而言并且根据本公开的另一方面,可以提供一种计算***,该计算***包括:服务器机架,该服务器机架用于将多个计算单元保持在高度维度上的不同水平;第一冷却模块,该第一冷却模块用于安装在服务器机架中,该第一冷却模块包括围绕第一计算单元的第一壳体,该第一壳体在高度维度上具有第一尺寸;以及第二冷却模块,该第二冷却模块用于安装在服务器机架中,该第二冷却模块包括围绕第二计算单元的第二壳体,该第二计算单元是与第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备,该第二壳体在高度维度上具有第二尺寸。有利地,第一尺寸与第二尺寸相同。在服务器机架内的相同前视轮廓(frontprofile)的不同冷却模块中容纳不同类型的ITE标志与用于冷却模块的现有服务器机架的显著偏离。这样的方法允许改善灵活性、可扩展性和热效率。
在另一种意义上,可以考虑一种计算***,该计算***包括:服务器机架,该服务器机架用于保持多个计算单元;如本文所公开的第一冷却模块,该第一冷却模块用于安装在服务器机架中,该第一冷却模块包括第一生热电子装置作为第一计算单元;以及如本文所公开的第二冷却模块,该第二冷却模块用于安装在服务器机架中,该第二冷却模块包括第二生热电子装置作为第二计算单元。有益地,第一冷却模块的壳体的高度与第二冷却模块的壳体的高度相同。有利地,第一计算单元和第二计算单元是不同类型的信息技术设备。冷却模块根据本公开中描述的这些冷却模块中的任一冷却模块可能是特别有益的(但是这并不意味着它们必须具有冷却模块的任何特定实施方式的所有特征)。
在又一种意义上,可以考虑一种计算***,该计算***包括:服务器机架,该服务器机架用于将多个计算单元保持在高度维度上的不同水平;以及多个冷却模块,每个冷却模块容纳计算单元中的相应的一个计算单元。所有冷却模块在高度维度上具有相同的尺寸或者在高度维度上具有两种不同的尺寸中之一。计算单元包括至少两种不同类型的ITE(如果使用两种不同的尺寸,则优选地至少三种不同类型的ITE)。换言之,不同类型的ITE可以容纳在相同高度或仅具有两种不同高度的冷却模块中(扩展实施方式可以考虑将不同类型的ITE容纳在仅具有三种不同高度的冷却模块中,但这是较不优选的)。在特定实施方式中,冷却模块的其他(至少外部)维度对于所有冷却模块都是相同的。
优选地存在多于两个的冷却模块。在该情况下,可以考虑将保持在服务器机架中的计算单元中的每一个容纳在相应的冷却模块中。于是,冷却模块中的每一个在高度维度上有利地具有相同的尺寸。换言之,服务器机架将不同类型的ITE保持在均具有相同高度的模块中。在优选实施方式中,第一壳体和第二壳体在所有(外部和/或内部)维度上的尺寸相同。这可能适用于保持在服务器机架中的所有冷却模块。服务器机架可以被配置成保持至少4个、6个或8个计算单元。第一计算单元和第二计算单元中的至少之一(优选地这两者并且更优选地服务器机架中的所有冷却模块)可以被配置成消耗(即,被定级用于)4kW的电力。
有利地,第一计算单元和第二计算单元中的每一个(并且优选地所有多个计算单元中的每一个)包括:至少一个计算机处理单元(CPU);至少一个图形处理单元(GPU);至少一个电力供应单元(PSU);一个或更多个网络交换机;以及一个或更多个磁盘驱动器。在一些实施方式中,第一计算单元由相同的信息技术设备类型的多个装置组成和/或第二计算单元由相同的信息技术设备类型的多个装置组成。可选地,保持在服务器机架中的冷却模块中的任一个可以由相同的信息技术设备类型的多个装置组成。
在一些实施方式中,第一冷却模块和第二冷却模块相邻地安装在服务器机架中。于是,第一计算单元可以包括一个或更多个电力供应单元并且第二计算单元包括与第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备(或反之亦然)。在该情况下,计算***还可以包括:第三冷却模块,第三冷却模块在与第二冷却模块相对的侧上与第一冷却模块相邻地安装在服务器机架中。第三冷却模块有益地包括包围第三计算单元的第三壳体,该第三计算单元是与第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备。优选地,第三壳体在高度维度上具有与第一尺寸和第二尺寸相同的第三尺寸。
在一些实施方式中,第一计算单元包括至少一个电力供应单元(PSU)。于是,可以提供许多可选特征中的一个或更多个。例如,第一计算单元的至少一个PSU可以被配置成提供足够的电力来为容纳在至少6个其他冷却模块中的每一个中的相应的计算单元供电。在另一情况下,第一计算单元的至少一个PSU被配置成提供至少25kW的电力。另外地或替选地,第一计算单元的至少一个PSU包括多个PSU。可选地,在该情况下,每个PSU优选地被配置成提供足够的电力来为单个其他冷却模块中的所有计算单元供电。在第一计算单元的至少一个PSU包括多个PSU的另一选项中,多个PSU中的许多PSU可以被配置成提供冗余。优选地,所有这样的选项均适用。在实施方式中,(在服务器机架中保持至少3或4个冷却模块的情况下)至少两个冷却模块中的每一个包括相应的电力供应单元(PSU)。
冷却模块可以根据本公开的任何方面。例如,第一冷却模块还可以容纳与第一计算单元密封在第一内部体积中的第一冷却液体和/或第二冷却模块还容纳与第二计算单元密封在第二内部体积中的第二冷却液体。可选地,第一冷却模块还包括第一热交换器(其可以在第一壳体内),该第一热交换器被配置成从第一内部体积接收第一冷却液体并且将热从第一液体冷却剂传递至第一散热器冷却剂,和/或第二冷却模块还包括第二热交换器(其可以在第二壳体内),该第二热交换器被配置成从第二内部体积接收第二冷却液体并且将热从第二液体冷却剂传递至第二散热器冷却剂。
在优选实施方式中,第一散热器冷却剂和第二散热器冷却剂两者均是通过相应的冷却剂入口从第一冷却模块和第二冷却模块外部接收的次级冷却剂液体。于是,服务器机架优选地还包括用于将次级冷却剂液体提供给第一冷却模块和第二冷却模块中的每一个的相应的冷却剂入口的管道。
可选地,第一冷却模块还包括第一泵,该第一泵被配置成使第一液体冷却剂在第一内部体积与第一热交换器之间流动,和/或第二冷却模块还包括第二泵,该第二泵被配置成使第二液体冷却剂在第二内部体积与第二热交换器热交换器之间流动。
尽管现在已经描述了具体实施方式,但是技术人员将认识到,各种修改和变更是可能的。关于冷却模块10,各种不同的结构是可能的。例如,壳体可以包括单层塑料,其具有任何配件以向冷却模块提供加强和/或隔热性。在设置支承结构的情况下(如图3和图4所示),肋的替选方案是可能的,例如基于销片或基于翅片的结构。此外,支承结构的形状不需要基于棋盘格状六边形。例如,可以提供竖直线、水平线、十字交叉线或其他形状。不同形状的组合也可以是可能的。
已经描述了两个阶段的液体冷却(初级液体冷却剂和次级液体冷却剂)。然而,可以设置其他冷却阶段,其可以涉及液体冷却(即,一种或更多种另外的液体冷却剂)。在任何阶段,在热交换器、冷却剂歧管或管道方面,可以提供冗余。
尽管相信在本公开中已经提及了所有类型的ITE,但是技术人员将认识到,即使没有明确地标识,本公开也覆盖其他类型的ITE。
可以以任何组合来组合本文中公开的所有特征,除了这样的特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合之外。特别地,本公开的每个方面的优选特征通常适用于本公开的所有方面,并且所有方面的特征可以以任何组合使用。同样,以非必要组合中描述的特征可以单独使用(不组合使用)。
还提供了制造和/或操作本文中公开的任何装置的方法。方法可以包括以下步骤:提供所公开的特征中的每一个和/或针对其陈述的功能配置相应的特征。
Claims (42)
1.一种计算***,包括:
服务器机架,所述服务器机架用于将多个计算单元保持在高度维度上的不同水平;
第一冷却模块,所述第一冷却模块用于安装在所述服务器机架中,所述第一冷却模块包括包围第一计算单元的第一壳体,所述第一壳体在所述高度维度上具有第一尺寸;以及
第二冷却模块,所述第二冷却模块用于安装在所述服务器机架中,所述第二冷却模块包括包围第二计算单元的第二壳体,所述第二计算单元是与所述第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备,所述第二壳体在所述高度维度上具有第二尺寸;以及
其中,所述第一尺寸与所述第二尺寸相同。
2.根据权利要求1所述的计算***,其中,所述第一壳体和所述第二壳体在所有维度上的尺寸均相同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的计算***,其中,保持在所述服务器机架中的所述计算单元中的每一个容纳在相应的冷却模块中,所述冷却模块中的每一个在所述高度维度上具有相同的尺寸或者在高度维度上具有两种不同的尺寸中之一。
4.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述第一计算单元和所述第二计算单元中的每一个包括:至少一个计算机处理单元(CPU);至少一个图形处理单元(GPU);至少一个电力供应单元(PSU);一个或更多个网络交换机;以及一个或更多个磁盘驱动器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述第一计算单元由相同的信息技术设备类型的多个装置组成和/或所述第二计算单元由相同的信息技术设备类型的多个装置组成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述第一冷却模块和所述第二冷却模块相邻地安装在所述服务器机架中,所述第一计算单元包括一个或更多个电力供应单元并且所述第二计算单元包括与所述第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备。
7.根据权利要求6所述的计算***,还包括:
第三冷却模块,所述第三冷却模块在与所述第二冷却模块相对的侧上与所述第一冷却模块相邻地安装在所述服务器机架中,所述第三冷却模块包括包围第三计算单元的第三壳体,所述第三计算单元是与所述第一计算单元的类型不同的类型的信息技术设备。
8.根据权利要求7所述的计算***,其中,所述第三壳体在所述高度维度上具有与所述第一尺寸和所述第二尺寸相同的第三尺寸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述服务器机架被配置成保持至少4个计算单元,每个计算单元容纳在相应的冷却模块中,所述冷却模块中的每一个在所述高度维度上具有相同的尺寸。
10.根据权利要求9所述的计算***,其中,所述第一计算单元包括至少一个电力供应单元(PSU),以及其中,以下中的至少一者:
所述第一计算单元的所述至少一个PSU被配置成提供足够的电力来为容纳在至少6个其他冷却模块中的每一个中的相应的计算单元供电;
所述第一计算单元的所述至少一个PSU被配置成提供至少25kW的电力;
所述第一计算单元的所述至少一个PSU包括多个PSU,每个PSU被配置成提供足够的电力来为单个其他冷却模块中的所有计算单元供电;以及
所述第一计算单元的所述至少一个PSU包括多个PSU,所述多个PSU中的PSU的数目被配置成提供冗余。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的计算***,其中,所述冷却模块中的至少两个冷却模块各自包括相应的电力供应单元PSU。
12.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述第一冷却模块还容纳与所述第一计算单元密封在第一内部体积中的第一冷却液体,并且所述第二冷却模块还容纳与所述第二计算单元密封在第二内部体积中的第二冷却液体。
13.根据权利要求12所述的计算***,其中,所述第一冷却模块还包括第一热交换器,所述第一热交换器被配置成从所述第一内部体积接收所述第一冷却液体并且将热从所述第一液体冷却剂传递至第一散热器冷却剂,并且其中,所述第二冷却模块还包括第二热交换器,所述第二热交换器被配置成从所述第二内部体积接收所述第二冷却液体并且将热从所述第二液体冷却剂传递至第二散热器冷却剂。
14.根据权利要求13所述的计算模块,其中,所述第一热交换器在所述第一壳体内,并且所述第二热交换器在所述第二壳体内。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的计算模块,其中,所述第一散热器冷却剂和所述第二散热器冷却剂两者均是通过相应的冷却剂入口从所述第一冷却模块和所述第二冷却模块外部接收的次级冷却剂液体,所述服务器机架还包括用于将所述次级冷却剂液体提供给所述第一冷却模块和所述第二冷却模块中的每一个的相应的冷却剂入口的管道。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的冷却模块,其中,所述第一冷却模块还包括第一泵,所述第一泵被配置成使所述第一液体冷却剂在所述第一内部体积与所述第一热交换器之间流动,并且其中,所述第二冷却模块还包括第二泵,所述第二泵被配置成使所述第二液体冷却剂在所述第二内部体积与所述第二热交换器热交换器之间流动。
17.根据前述权利要求中任一项所述的计算***,其中,所述第一计算单元和所述第二计算单元中的至少之一被配置成消耗4kW的电力。
18.一种冷却模块,用于将生热电子装置与液体冷却剂一起容纳在内部体积内,所述冷却模块包括限定上壁、与所述上壁相对的下壁以及连接所述下壁与所述上壁的至少一个侧壁的壳体,所述上壁、所述下壁和所述至少一个侧壁限定所述内部体积;以及
其中,以下中的一者或更多者:
(a)所述至少一个侧壁包括第一层材料和加强配件,所述加强配件改善所述第一层材料对来自所述内部体积的压力的回复性和/或所述第一层材料的绝热能力;
(b)所述下壁和/或所述上壁具有比至少一个***部分更接近相对的壁的中央部分,或者所述下壁限定所述内部体积的如下表面,所述表面在所述内部体积的边缘部分中比在所述内部体积的其他部分中更接近所述下壁的外表面;
(c)所述壳体包括:基部,所述基部限定所述下壁和所述至少一个侧壁的第一部分;以及盖,所述盖能够与所述基部分开并且限定所述上壁和所述至少一个侧壁的第二部分,所述基部和所述盖被布置成协作以形成所述内部体积,并且所述盖的所述至少一个侧壁的第二部分包括脊,所述脊被布置成在所述协作期间邻近所述内部体积与所述基部的所述至少一个侧壁的第一部分交叠;
(d)所述冷却模块还包括导热部件,所述导热部件被布置成具有位于所述内部体积内的第一部分,并且穿过所述至少一个侧壁,以便具有在所述内部体积的外部的第二部分,并且由此允许热从所述内部体积的外部传导至所述内部体积内。
19.根据权利要求18所述的冷却模块,其中,(a)适用并且所述第一层材料是塑料或金属,或者(b)、(c)或(d)适用并且所述壳体由塑料、金属片或铸造金属制成。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的冷却模块,其中,所述至少一个侧壁包括四个侧壁,使得所述壳体具有大致长方体形状。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的冷却模块,其中,(a)适用并且所述加强配件包括以下中的一者或更多者:
(i)第二层材料,所述第二层材料与所述第一层材料间隔开以形成双壁壳体;
(ii)支承结构,所述支承结构附接至所述第一层材料或与所述第一层材料一体地形成、垂直于所述第一层材料形成并且耦接至所述壳体的所述下壁、所述上壁和所述至少一个侧壁中的一者或更多者,以便提供加强;以及
(iii)面板,所述面板附接至所述第一层材料并且耦接至所述壳体的所述下壁和/或所述上壁,以便提供加强。
22.根据权利要求21所述的冷却模块,其中,所述第二层材料是塑料或金属,或者其中,所述加强配件包括(ii)支承结构,所述支承结构被形成为具有包括以下中的一者或更多者的图案:细长肋;十字形;和棋盘格形状。
23.根据权利要求21或权利要求22所述的冷却模块,其中,所述加强配件包括(iii)面板,其中,所述面板具有反射性内表面。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的冷却模块,其中,(b)适用并且其中,所述上壁和/或所述下壁在所述中央部分与和所述至少一个侧壁相邻的至少一个边缘之间倾斜。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的冷却模块,其中,(b)适用并且其中,所述***部分由沿与所述至少一个侧壁相邻的至少一个边缘形成的沟槽限定,与所述中央部分相比,所述沟槽与所述相对的壁间隔得更远。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的冷却模块,其中,所述内部体积具有伸长的形状并且所述下壁在所述内部体积的伸长的端部处倾斜。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的冷却模块,其中,(b)适用并且其中,所述冷却模块还包括位于所述内部体积的更接近所述下壁的外表面的表面上的泵。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的冷却模块,其中,所述壳体包括:基部,所述基部限定所述下壁和所述至少一个侧壁的第一部分;以及盖,所述盖能够与所述基座部件分开并且限定所述上壁和所述至少一个侧壁的第二部分,所述基座部件和所述盖被布置成协作以形成所述内部体积;并且
其中,所述盖包括突出部,并且所述基部包括密封部件,所述密封部件被配置成在所述基座部件与所述盖协作时接纳所述盖的突出部,以便在形成所述内部体积时形成密封。
29.根据权利要求28所述的冷却模块,其中,所述密封部件能够被所述盖的突出部压缩,或者其中,所述密封部件包括凹部,所述凹部被布置成在所述基座部件与所述盖协作时接纳所述盖的突出部。
30.根据权利要求28或权利要求29所述的冷却模块,其中,(c)适用并且其中,所述脊比所述突出部长。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的冷却模块,其中,(d)适用并且其中,所述导热部件由金属制成。
32.根据权利要求18至31中任一项所述的冷却模块,其中,(d)适用并且其中,所述导热部件的尺寸被设计成承载至少10W的热功率。
33.根据权利要求18至32中任一项所述的冷却模块,还包括:
热交换器,所述热交换器被配置成从所述内部体积接收液体冷却剂并且将热从所述液体冷却剂传递至散热器冷却剂。
34.根据权利要求33所述的冷却模块,其中,所述热交换器在所述内部体积内。
35.根据权利要求33或权利要求34所述的冷却模块,其中,所述散热器冷却剂是从所述冷却模块的外部接收的第二液体冷却剂,所述冷却模块还包括:
冷却剂入口,所述冷却剂入口用于接收所述第二液体冷却剂并且将所接收到的第二液体冷却剂提供给所述热交换器;以及
冷却剂出口,所述冷却剂出口用于在热传递之后从所述热交换器接收所述第二液体冷却剂。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的冷却模块,还包括:
泵,所述泵被配置成使液体冷却剂在所述热交换器与所述内部体积之间流动。
37.根据权利要求18至36中任一项所述的冷却模块,还包括:在所述内部体积内的所述液体冷却剂和/或所述生热电子装置。
38.根据权利要求37所述的冷却模块,其中,所述生热电子装置包括平面电路板,所述平面电路板安装在所述内部体积中,以使得所述电路板的平面基本上平行于所述至少一个侧壁延伸。
39.根据权利要求37或权利要求38所述的冷却模块,其中,所述内部体积内的液体冷却剂的量不足以覆盖所述生热电子装置。
40.根据权利要求18至39中任一项所述的冷却模块,其中,所述生热电子装置包括以下中的一者或更多者:计算机处理单元;图形处理单元;网络交换机;计算机存储装置;一个或更多个磁盘驱动器;以及电力供应单元。
41.一种计算***,包括:
服务器机架,所述服务器机架用于保持多个计算单元;
第一冷却模块,所述第一冷却模块用于安装在所述服务器机架中,所述第一冷却模块包括第一生热电子装置作为第一计算单元,所述第一冷却模块根据权利要求18至40中任一项所述;以及
第二冷却模块,所述第二冷却模块用于安装在所述服务器机架中,所述第二冷却模块包括第二生热电子装置作为第二计算单元,所述第二冷却模块根据权利要求18至40中任一项所述;以及
其中,所述第一冷却模块的壳体的高度与所述第二冷却模块的壳体的高度相同。
42.根据权利要求41所述的计算***,还根据权利要求1至17中任一项所述。
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