CN114340339A - 用于加速硬件的混合冷却装置 - Google Patents

Abstract

本文描述了使用相变冷却和空气冷却的组合的混合冷却装置和冷却方法。混合冷却装置包括闭环两相***、一个或更多个风扇，以及装配夹。两相***还包括冷却板、集成通道、散热器和压力传感器。冷却板可以包括相变流体，用于从夹在冷却板和装配夹之间的印刷电路板上的电子器件中提取热量。一个或更多个风扇可用于产生气流以冷却冷却板和散热器。压力传感器可用于控制混合冷却装置的运行，该混合冷却装置可部署在不同的***环境和服务器配置中。

Description

用于加速硬件的混合冷却装置

技术领域

本公开的实施例大体上涉及冷却***。更具体地，本公开的实施例涉及同时使用相变冷却和空气冷却的混合冷却装置及混合冷却方法。

背景技术

高功率密度装置是封装有高性能处理器(如GPU、ASIC、基于异构计算的IC芯片或小芯片等)的计算装置。这类高功率密度装置由于存在持续的高计算需求而越来越受欢迎。高功率密度装置往往会产生大量热量，并且通常被集成到服务器机箱内。因此，要使高功率密度装置正常工作，必须提供适合于服务器、机架和数据中心设施的热环境。

尽管液体冷却对于高功率密度装置来说是一个前景很好的冷却解决方案，尤其当单个芯片的功率预算超出阈值(例如400W)时更是如此，但是，其所需要的配套设施却可能成为瓶颈，因为这种液体冷却解决方案对超过一般数据中心能力的供应入口温度、流速和压力具有一定要求。即使可以开发出符合要求的数据中心设施，费用也过于高昂。

使该问题更复杂的是，许多高性能硬件组件都是通过***组件高速互连标准(PCIe)扩展总线来连接的。与基于连接器的夹层卡相比，针对此类硬件组件和封装的液体冷却解决方案需要完全不同的架构。

以前，基于PCIe的电子器件冷却解决方案主要关注桌面产品，而非超大规模云数据中心。因此，这些冷却解决方案可能无法集成到云数据中心的服务器内。它们还可能无法扩展、不能通用、不够可靠或成本过高。另外，大多数解决方案都基于空气冷却，这一点可能无法满足不断增长的功率密度。

发明内容

一种混合冷却装置，包括：相变***，包括冷却板、散热器以及连接冷却板和散热器的集成通道；装配夹，用于将待冷却的电子硬件定位在装配夹和冷却板之间，其中散热器位于冷却板上方，并且其中当装配夹夹到冷却板上时，冷却板被竖直定位以附接至电子硬件；以及一个或更多个风扇，用于向散热器和电子硬件提供空气冷却，其中电子硬件包括印刷电路板和封装在其上的电子装置，电子装置包括一个或更多个芯片或电力电子器件，并且其中相变***、装配夹以及一个或更多个风扇连同封装在印刷电路板上的电子装置，能够***到***总线中作为集成的***装置。

根据一些实施例，混合冷却装置进一步包括：装置框架，其中散热器、集成通道和冷却板附接至装置框架。

根据一些实施例，混合冷却装置进一步包括：适配加强件，其位于冷却板和电子硬件之间；一个或更多个弹性通道；其中，适配加强件与一个或更多个弹性通道协同工作，以保持对电子硬件的适当压力。

根据一些实施例，混合冷却装置进一步包括：移动轴，其位于弹性通道之一中；其中，装配夹的一端通过移动轴***弹性通道中，使得装配夹的所述一端在弹性通道上可移动。

根据一些实施例，弹性通道沿水平方向在两侧对移动轴提供力，以将电子硬件适当地固定在混合冷却装置内。

根据一些实施例，集成通道包括蒸汽线路和液体线路，液体线路用于将液体从散热器传送到冷却板，而蒸汽线路用于将蒸汽从冷却板传送到散热器。

根据一些实施例，一个或更多个风扇中的每一个集成到混合冷却装置或者是单独的风扇。

根据一些实施例，由一个或更多个风扇产生的气流通过第一专用通道穿过冷却板，并且通过第二专用通道穿过散热器。

根据一些实施例，混合冷却装置进一步包括：温度传感器；压力传感器；其中，温度传感器和压力传感器用于控制混合冷却装置的运行。

一种服务器机箱包括根据上述实施例的混合冷却装置；以及机箱风扇，用于提供气流以冷却服务器机箱和混合冷却装置。

一种电子机架包括多个根据上述实施例的服务器机箱。

附图说明

本发明的实施例在附图中通过示例而非限制性的方式进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1A-1B示出了根据一个实施例的用于混合冷却装置的硬件。

图2A-2B示出了根据一个实施例的在混合冷却装置中带有风扇的硬件设计。

图3A-3C示出了根据一个实施例的与印刷电路板上的电子器件相结合的混合冷却装置。

图4A-4C示出了根据一个实施例的混合冷却装置内部的热管理。

图5A-5B示出了根据一个实施例，混合冷却装置在服务器中的整个***层面的使用情况。

图6示出了根据一个实施例，图2所示的混合冷却装置被部署在服务器机箱中。

图7A-7B示出了根据一个实施例的混合冷却装置的操作控制。

图8是说明用于根据一个实施例的混合冷却装置的控制流程800的流程图。

图9示出了根据一个实施例的用于冷却异构计算架构的方法900。

图10是根据一个实施例的电子机架框图。

具体实施方式

本发明的各种实施例和方面将参照下文讨论的细节进行描述，附图将说明各种实施例。下面的描述和附图是说明性的，不应被解释为是限制性的。许多有关具体细节的描述是为了提供对本发明的各种实施例的透彻理解。在某些情况下，为提供对本发明的实施例的简要论述，公知或常规的细节将不作描述。

本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中各处出现的“在一个实施例中”不一定全部指向同一实施例。

根据不同实施例，此处描述的是使用相变冷却和空气冷却的组合的混合冷却装置和冷却方法。混合冷却装置包括闭环两相***、一个或更多个风扇，以及装配夹。两相***进一步包括冷却板、集成通道和用作冷凝器的散热器。冷却板可以包括相变流体，用于从夹在冷却板和装配夹之间的印刷电路板(PCB)上的电子器件中提取热量。一个或更多个风扇可以用于产生气流，以冷却PCB上的电子器件以及散热器。压力传感器和温度传感器可用于控制混合冷却装置的运行，该混合冷却装置可以被集成到不同的***环境和服务器配置中。

在一个实施例中，混合冷却装置进一步包括装置框架，散热器、集成通道和冷却板被附接到该装置框架上。此外，该混合冷却装置还可以包括在冷却板和PCB上的电子器件之间的适配加强件，以及一个或更多个弹性通道。适配加强件与一个或更多个弹性通道协同工作，以保持对PCB上的电子器件的适当压力。

在一个实施例中，该混合冷却装置还包括在弹性通道之一中的移动轴，装配夹的一端通过移动轴***弹性通道，从而使装配夹的这一端在弹性通道上可移动。该弹性通道可以沿水平方向在两侧对移动轴提供力，以将PCB适当地固定在混合冷却装置内的特定位置。

在一个实施例中，PCB上的电子器件可以包括一个或更多个芯片或电力电子器件，其中安装有电子器件的PCB通过***组件高速互连标准(PCIe)总线连接到服务器主PCB。

在一个实施例中，集成通道包括蒸汽线路和液体线路，液体线路用于将液体从散热器传送到冷却板，而蒸汽线路则用于将蒸汽从冷却板传送到散热器。在一个实施例中，蒸汽线路和液体线路可以设计成不同的物理尺寸，以获得更好的性能。

在一个实施例中，一个或更多个风扇中的每一个可以是集成到混合冷却装置中的风扇，也可以是单独的风扇。由一个或更多个风扇产生的气流通过第一专用通道穿过PCB，并通过第二专用通道穿过散热器。

在一个实施例中，该混合冷却装置可以包括温度传感器和压力传感器，用于控制混合冷却装置的运行。在一个实施例中，混合冷却装置可以仅包括压力传感器，并且该压力传感器预先集成在混合冷却装置中的蒸汽线路上。

在一个实施例中，混合冷却方法可以应用于不同的机箱，例如刀片式服务器。此外，一个或更多个PCB上的多个电子器件可以被封装在混合冷却装置内。可以使用多种夹持方法来夹持PCB。

混合冷却装置可以部署在任何服务器或机箱环境中，与不同的异构硬件配置兼容，以应对复杂多样的异构计算工作量。因此，混合冷却装置对于不同的服务器***设计和配置(包括不同的异构硬件扩展)来说，是可扩展的且可互操作的。另外，由于流体能通过相变技术实现自我驱动，该解决方案非常高效。

针对云环境中的超大规模数据中心应用和相应服务器，以及边缘集群或边缘装置中的边缘计算***，多个实施例提供了解决方案。多个实施例中所描述的冷却解决方案可以用于冷却高功率密度电子器件。凭借混合冷却装置设计的完整封装方法，冷却解决方案可以配置为不同的混合设计，例如相变与空气并存、或仅有相变液体冷却等。

图1A-1B示出了根据一个实施例的混合冷却装置。图1A是混合冷却装置的前视图，图1B是混合冷却装置的侧视图。

如图所示，混合冷却装置包括散热器101、集成通道103、冷却板105、装配夹107和装置框架109。散热器101、集成通道103和冷却板105可以组成单个单元。这个单元构成了混合冷却装置的主要组成部分。

虽然是单个单元，但是根据不同用户的实际实施和具体要求，三个部件101、103和105的整体设计可以是不同的。

装置框架109可以是硬件框架，散热器101、集成通道103和冷却板105附接至该硬件框架。集成通道103可以包括液体线路和蒸汽线路，用于连接散热器和冷却板。下文将详细介绍装配夹107，其可以用于以适当压力保持印刷电路板(PCB)上的电子器件。

图2A-2B进一步示出了根据一个实施例的混合冷却装置。图2A是混合冷却装置的前视图，图2B是混合冷却装置的侧视图。

如图所示，混合冷却装置可以包括风扇201。风扇201连同上述的单个单元，为装于其上的、具有高功率密度电子器件的印刷电路板(PCB)203提供混合冷却环境。

在一个实施例中，PCB 203是加速PCB，它包括多个硬件组件以加快数据通信、存储检索、加密解密、数学运算、图形和网页浏览等。PCB 203可以附接到冷却板105上。散热器101和PCB 203都可以通过风扇201进行空气冷却。图2A所示的方案可以被理解成风扇集成为了一个单元。这意味着风扇设计在位置、风扇选择和气流控制方面得到了优化。

在一个实施例中，混合冷却装置的结构布局使风扇201能够将直接或间接的气流吹向散热器101以及PCB 203上的电子器件。这样一来，风扇201可以提供直接空气冷却和间接空气冷却。风扇201既可以是混合冷却装置的一个集成单元，也可以是附接到混合冷却装置的单独模块。

图3A-3C示出了根据一个实施例的与PCB结合的混合冷却装置。图3A说明了混合冷却装置的整体结构，图3B和图3C提供了额外的实施细节。

在图3A中，PCB 203上可以安装有不同类型的芯片或电力电子器件。在冷却板105和PCB 203上的芯片或电力电子器件之间，可以使用适配加强件305，用于确保混合冷却装置组装正确。在一个实施例中，适配加强件305可以具备弹性，它可以由弹性材料制成，以适应安装在PCB 203上的不同高度的电子器件。

混合冷却装置还包括连接总线301，用于连接PCB 203上不同的电子器件。连接总线301可以是***组件高速互连标准(PCIe)的总线，它是用于连接高速组件的一个接口标准。

在图3A中，混合冷却装置的冷部分可以覆盖PCB 203上的所有电子器件，从而使它们都可以被冷却板105冷却。

图3B详细示出了装配夹107。装配夹107包括四个部分：弹性通道307、移动轴309及两个装配轴311和313。在该图中，装配夹107未被锁定。如图所示，装配轴311的一端通过移动轴309***弹性通道307中，使得这一端在弹性通道307上可移动。弹性通道307可以沿水平方向在两侧对移动轴309提供力，用于确保混合冷却装置相对于PCB 203被正确固定，并且确保电子器件与加强件之间适当的热接触。

图3C示出了混合冷却装置被锁定时的视图。如图所示，除了弹性通道307之外，混合冷却装置还可以包括装配轴315上的另一弹性通道315。两个装配轴311和313连接在一起，以形成装配夹107。

装配夹107可以通过围绕移动轴309转动被锁定和解锁。当装配夹107被锁定时，PCB 203、PCB 203上的芯片303(也被称作电子器件)以及适配加强件305可以被夹在冷却板105和装配轴107之间。此外，当装配夹107被锁定时，两个弹性通道307和315可以确保对芯片303和PCB 203施加适当的压力以避免损坏，并防止它们发生故障。弹性通道307和315还可以确保冷却板105和芯片303之间有适当的热接触。

图4A-4C示出了根据一个实施例的混合冷却装置和混合环境内的热管理。图4A是混合冷却装置的前视图，图4B-4C是混合冷却装置的前视图。

如图4A所示，冷却板105和散热器101通过液体线路403和蒸汽线路404连接，每个线路均是蒸汽、空气或流体可以通过的管道。液体线路403和蒸汽线路404组成图2A所描述的集成通道103。

图4A中，由于从PCB 203的电子器件/芯片中提取了热量，冷却板105内可以发生相变405。来自散热器101的流体可以通过液体线路403到达冷却板105，在那里，流体在吸收了从PCB 203上的芯片提取的热量后，将其相变为蒸汽404。携带潜热的蒸汽不会因为相变而改变其温度。相变导致冷却板105中的压力增加，增加的压力使蒸汽通过蒸汽线路404抬升至散热器101。

散热器101可以用作冷凝单元，通过从蒸汽提取其潜热，将从冷却板105提升的蒸汽冷凝成液体。液体可以在重力的驱动下返回冷却板。

图4B示出了由风扇(例如图2A和图2B中所示的风扇201)产生的气流407和409。风扇可以通过吹气或吸气产生气流407和409。风扇可以位于混合冷却装置的任一侧。

在一个实施例中，气流407可以穿过散热器101，以协助散热器101将蒸汽冷凝成液体，并且气流409可以穿过PCB 203上的芯片或电子器件，以向PCB 203上的芯片或电子器件提供空气冷却。在图4B中，混合冷却装置使用专用通道来管理和优化气流407和409。

替代地，图4C还示出了用于热管理的另一种设计，其中，由于没有使用气流411的专用通道，气流411并行穿过散热器101和PCB 203以及PCB 203上的电子器件。

图4B和图4C示出了在具有不同风扇实施方式的混合冷却装置内不同的气流管理。可以将其理解成为了创建不同的混合冷却环境，全套混合冷却装置是如何使用和配置的。如图4B所示，进入气流的一部分用于冷却散热器，使蒸汽冷凝回液体，另一部分则用于直接冷却PCB上的其他气冷电子器件。加热的空气通过风扇驱动被汇聚到专用通道。然而，在图4C中，气流的两部分形成独立的路径。

图5A-5B示出了根据一个实施例的混合冷却装置在整个***层面的使用情况。如图所示，混合冷却装置501可以集成到服务器机箱507中，其中，混合冷却装置501可以适应服务器机箱507的环境，并且充分利用现有服务器机箱的环境和结构。

在图5A中，混合冷却装置501包括发生在冷却板507和专用风扇505中的相变冷却部分，用于冷却加速PCB 503及安装在其上的电子器件。专用风扇505可以是横流风扇，并且可以用于协助产生图4中所示的气流。

如该图进一步所示，服务器机箱507可以包括服务器PCB 505和安装在混合冷却装置501右侧的机箱风扇509。机箱风扇509作为现有服务器机箱结构的一部分可以用作主要的空气增流器。因此，混合冷却装置501可以充分利用现有的服务器机箱结构。

在图5B中，额外的风扇511被集成到混合冷却装置501中以增强气流。额外的风扇511可以作为冗余使用，因为服务器机箱507可能并不专用于加速PCB 503。额外的风扇511可以进一步提升***性能。

图6示出了根据一个实施例，图2所示的混合冷却装置被部署在服务器机箱中。

在该实施例中，与图5A-5B所示的实施例不同，混合冷却装置601在气流管理方面与服务器机箱507完全分离，这意味着不需要服务器风扇。

在上述的各种实施例中，图5A-5B和图6中的混合冷却装置可以通过添加额外的功能实现重新配置，以利用服务器机箱507中的环境。

图7A-7B示出了根据一个实施例如何控制混合冷却装置。

如图所示，混合冷却装置可以包括两个传感器。压力传感器701可以附接到蒸汽线路403，用于测量通过蒸汽线路404的蒸汽的压力。温度传感器703可以设置在冷却板中，用于测量冷却板的温度。这两个传感器701和703与PCB 503上的任何电子器件都是解耦的。解耦可以显著提高冷却解决方案的适应性和可靠性。在一个实施例中，温度传感器可以是芯片封装中的传感器，例如测量外壳温度的传感器。在这种情况下，为了控制混合冷却装置的运行，混合冷却装置上只需要有压力即可。

在一个实施例中，两个传感器701和703仅用于控制混合冷却装置的一个或更多个风扇，并且这种装置控制仅适用于装置的硬件，不适用于PCB 503和505及这两个PCB上的电子器件。这种设计可以增加混合冷却装置的可部署性、可调整性和互操作性。该设计旨在简化***集成和调试程序，也就是“即插即用”。

图8是说明用于根据一个实施例的混合冷却装置的控制流程800的流程图。

如图8所示，温度传感器和压力传感器用于控制混合冷却装置的运行，该混合冷却装置包括了主风扇和副风扇。流量控制过程400可以由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括软件、硬件或软硬件组合。

在操作801中，处理逻辑启动温度传感器以测量混合冷却装置中冷却板内部的温度，并启动压力传感器以测量通过蒸汽线路的蒸汽的压力。

在操作803中，处理逻辑确定所测量的温度是否低于预定阈值(即，T_案例设计)。

在操作805中，如果所测量的温度没有低于预定阈值，则处理逻辑可以发送命令，从而使混合冷却装置中的主风扇运行到其最大速度。

在操作806中，处理逻辑确定所测量的温度是否由于主风扇以其最大速度吹风而降到预定阈值以下。

在操作807中，所测量的温度已降到了阈值控制以下。处理逻辑继续监控温度，并且使用测得的压力来控制混合冷却装置的运行。

在操作808中，所测量的温度未降至阈值控制以下，处理逻辑将使副风扇运行到其最大速度。

在操作809中，处理逻辑确定所测量的压力是否已经增加。

在操作811中，处理逻辑确定所测量的压力没有增加，并且相应地降低主风扇的速度。

在操作813中，处理逻辑确定所测量的压力已经增加，并且如果主风扇没有以其最大速度运行，则相应地增加主风扇的速度。

在操作815中，处理逻辑确定所测量的温度是否超过预定阈值。如果超过，处理逻辑将监控所测量的温度以确定它是否降至预定阈值以下；否则，处理逻辑将检查所测量的压力是否增加。

图9示出了根据一个实施例的冷却异构计算架构的方法900。

如图9所示，在框901中，相变***包括冷却板、散热器以及用于连接冷却板和散热器的集成通道。在框903中，设置装配夹，以将待冷却的电子硬件定位在装配夹和冷却板之间。在框903中，设置一个或更多个风扇。风扇既可以与冷却板和散热器集成，也可以是单独的风扇。在框907中，相变***用于冷却电子硬件，并且由一个或更多个风扇产生的气流用于冷却散热器和电子硬件。

图10是根据一个实施例的电子机架的框图。电子机架1000可以代表数据中心的任何电子机架。参照图10，根据一个实施例，电子机架1000包括但不限于CDU 1001、机架管理单元(RMU)1002，以及一个或更多个服务器机箱1003A-1003E(统称为服务器机箱1003)。服务器机箱1003可以分别从电子机架1000的前端1004或后端1005***服务器插槽阵列(例如标准架)。请注意，尽管此处示出了五个服务器机箱1003A-1003E，但在电子机架1000内可以保有更多或更少的服务器机箱。还请注意，CDU 1001、RMU 1002和/或服务器机箱1003的特定位置仅用于说明目的；CDU 1001、RMU 1002和/或服务器机箱1003的其他布置或配置也是可以实施的。在一个实施例中，只要冷却风扇能产生从前端到后端的气流，电子机架1000既可以对环境开放，也可以部分地被机架容器所包含。

此外，至少对一些服务器机箱1003来说，可选的风扇模块(未示出)与服务器机箱相关联。每个风扇模块包括一个或更多个冷却风扇。风扇模块可以安装在服务器机箱1003的后端或电子机架上，以产生从前端1004流来、穿过服务器机箱1003的空气区域并存在于电子机架1000的后端1005的气流。

在一个实施例中，CDU 1001主要包括热交换器1011、液泵1012、泵控制器(未示出)以及一些其他部件，如液体贮存器、电源、监控传感器等。热交换器1011可以是液-液热交换器。热交换器1011包括第一回路，其入口端口和出口端口具有第一对流体连接器，以与外部流体供应/回流线路131-132联接以形成主回路。联接到外部流体供应/回流线路131-132的连接器可以被设置或安装在电子机架1000的后端1005上。该流体供应/回流线路131-132也被称作空间液体供应/回流线路，其可以联接到外部冷却***(例如，数据中心空间冷却***)。

此外，热交换器1011还包括具有两个端口的次回路，两个端口具有第二对流体连接器，以与液体歧管1025(也被称作机架歧管)联接以形成次回路，该液体歧管1025可以包括供应歧管(也被称作机架液体供应线路或机架供应歧管)和回流歧管(也被称作机架液体回流线路或机架回流歧管)，供应歧管用于向服务器机箱1003提供冷却液体，回流歧管则用于使较温暖的液体回流至CDU 1001。请注意，CDU 1001可以是任何一种市售或定制的CDU。因此，这里将不再描述CDU 1001的细节。

每一个服务器机箱1003都可以包括一个或更多个IT组件(例如，中央处理单元(即CPU)、通用/图形处理单元(即GPU)、存储器和/或存储装置等)。每个IT组件可以执行数据处理任务，其中IT组件可以包括软件，软件被安装在存储装置、加载至存储器，并且由一个或更多个处理器执行以执行数据处理任务。服务器机箱1003可以包括主机服务器(被称作主机节点)，其与一个或更多个计算服务器(也被称作计算节点，例如CPU服务器和GPU服务器)联接。主机服务器(具有一个或更多个CPU)通常通过网络(例如互联网)与客户端对接，以接收对特定服务(诸如存储服务(例如基于云的存储服务，如备份和/或恢复))的请求，从而执行应用程序来完成某些操作(例如，作为“软件即服务”(SaaS平台)一部分的图像处理、深度数据学习算法或建模等)。为响应请求，主机服务器将任务分配给由主机服务器管理的一个或更多个计算节点或计算服务器(其具有一个或更多个GPU)。计算服务器执行实际任务，这可能会在操作中产生热量。

电子机架1000还包括可选的RMU 1002，其被配置成提供并管理供应给服务器1003和CDU 1001的电力。RMU 1002可以被联接到电源单元(未示出)以管理电源单元的功耗。电源单元可以包括必要的电路(例如，交流电(AC)到直流电(DC)或DC到AC的电源转换器、电池、变压器或调节器等)，以向电子机架1000的其余部分提供电力。

在一个实施例中，RMU 1002包括优化模块1021和机架管理控制器(RMC)1022。RMC1022可以包括监控器，用于监控电子机架1000内的各种组件(诸如计算节点1003、CDU 1001和风扇模块)的运行状态。具体地，监控器从代表电子机架1000操作环境的各种传感器处接收运行数据。例如，监控器可以接收代表处理器、冷却液和气流的温度的运行数据，可以通过各种温度传感器来捕获和收集这些数据。监控器还可以接收代表由风扇模块和液泵1012产生的风扇功率和泵功率的数据，其可与各自的速度成比例。这些运行数据被称作实时运行数据。请注意，监控器可以实现为RMU 1002内的单独模块。

基于运行数据，优化模块1021使用预定的优化函数或优化模型进行优化，用于得出风扇模块的一组最佳风扇速度和液泵1012的最佳泵速度，从而使液泵1012和风扇模块的总功耗达到最小，同时保证与液泵1012和风扇模块的冷却风扇相关联的运行数据在其各自的设计规格以内。一旦确定了最佳泵速度和最佳风扇速度，RMC 1022就可以根据最佳泵速度和最佳风扇速度来配置液泵1012和风扇模块的冷却风扇。

举例而言，基于最佳泵速度，RMC 1022与CDU 1001的泵控制器通信以控制液泵1012的速度，进而控制供应到液体歧管1025的冷却液的液体流速，使得冷却液被分配到至少一些服务器机箱1003。类似地，基于最佳风扇速度，RMC 1022与每个风扇模块通信以控制风扇模块的每个冷却风扇的速度，进而控制风扇模块的气流速率。请注意，每个风扇模块可以以其特定的最佳风扇速度给予单独控制，并且不同的风扇模块和/或同一风扇模块内的不同冷却风扇可以具有不同的最佳风扇速度。

请注意，图10所示的机架配置仅用于说明目的而示出和描述；其他配置或布置也可以适用。例如，CDU 1001可以是可选单元。服务器机箱1003的冷却板可以联接到机架歧管，该机架歧管可以在不使用CDU的情况下直接联接到空间歧管131-132。尽管未示出，但是电源单元可以被布置在电子机架1000内。电源单元可以实现为与服务器机箱相同或相似的标准机箱，其中，电源机箱可以***到任何一个标准架中，来替代任意一个服务器机箱1003。此外，电源机箱可以进一步包括电池备用单元(BBU)，以便在主电源不可用时向服务器机箱1003提供电池电力。BBU可以包括一个或更多个电池包，每个电池包包括一个或更多个电池单元，以及电池单元充放电所需的充放电电路。

在一个实施例中，如图所示，设置在每个服务器机箱中的冷却装置可以代表本申请中所描述的任何冷却装置。

上述说明书已经参考具体的示例性实施例描述了本公开的实施例。显然，在不脱离权利要求书中所阐述的更广泛的精神和范围的情况下，可以对实施例作出各种修改。因此，本说明书及附图应当被视为说明性而非限制性的。

如前所述，本公开的实施例可以是(或包括)非暂时性机器可读介质(例如微电子存储器)，其上存储有指令，该指令对一个或更多个数据处理组件(在此一般称作“处理器”)进行编程以执行气流管理操作，例如控制电池模块(和/或BBU架)的一个或更多个风扇的风扇速度。在其他实施例中，这些操作中的一些可以由包含硬连线逻辑的特定硬件组件来执行。那些操作也可以由本文所述的任何电池模块的编程数据处理组件和固定的硬连线电路组件的任意组合来执行。

虽然在附图中已经描述和示出了某些方面，但应当理解，这些方面仅仅是说明性的，而不是对广泛的公开内容的限制，而且公开内容也不限于示出和描述的具体构造和布置，因为本领域的普通技术人员可以作出各种其他修改。因此，该描述应被视为说明性而非限制性的。

在某些方面，本公开可以包括例如“【元件A】和【元件B】中的至少一个”的表述。这种表述指的是一个或更多个元件。例如，“A和B中的至少一个”可以指“A”、“B”或“A和B”。具体地，“A和B中的至少一个”可以指“至少一个A和至少一个B”，或者“A或B中的至少一个”。在某些方面，本公开内容可以包括例如“【元件A】、【元件B】和/或【元件C】”的表述。这种表述可以指这些元件中的任意一个，或者这些元件的任意组合。例如，“A、B和/或C”可以指“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或者“A、B、C”。

Claims (11)

1.一种混合冷却装置，包括：

相变***，包括冷却板、散热器以及连接冷却板和散热器的集成通道；

装配夹，用于将待冷却的电子硬件定位在装配夹和冷却板之间，其中散热器位于冷却板上方，并且其中当装配夹夹到冷却板上时，冷却板被竖直定位以附接至电子硬件；以及

一个或更多个风扇，用于向散热器和电子硬件提供空气冷却，其中电子硬件包括印刷电路板和封装在其上的电子装置，电子装置包括一个或更多个芯片或电力电子器件，并且其中相变***、装配夹以及一个或更多个风扇连同封装在印刷电路板上的电子装置，能够***到***总线中作为集成的***装置。

2.根据权利要求1所述的混合冷却装置，进一步包括：装置框架，其中散热器、集成通道和冷却板附接至装置框架。

3.根据权利要求1所述的混合冷却装置，进一步包括：

适配加强件，其位于冷却板和电子硬件之间；

一个或更多个弹性通道；

其中，适配加强件与一个或更多个弹性通道协同工作，以保持对电子硬件的适当压力。

4.根据权利要求3所述的混合冷却装置，进一步包括：

移动轴，其位于弹性通道之一中；

其中，装配夹的一端通过移动轴***弹性通道中，使得装配夹的所述一端在弹性通道上可移动。

5.根据权利要求4所述的混合冷却装置，其中，弹性通道沿水平方向在两侧对移动轴提供力，以将电子硬件适当地固定在混合冷却装置内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合冷却装置，其中，集成通道包括蒸汽线路和液体线路，液体线路用于将液体从散热器传送到冷却板，而蒸汽线路用于将蒸汽从冷却板传送到散热器。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的混合冷却装置，其中，一个或更多个风扇中的每一个集成到混合冷却装置或者是单独的风扇。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的混合冷却装置，其中，由一个或更多个风扇产生的气流通过第一专用通道穿过冷却板，并且通过第二专用通道穿过散热器。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的混合冷却装置，进一步包括：

温度传感器；

压力传感器；

其中，温度传感器和压力传感器用于控制混合冷却装置的运行。

10.一种服务器机箱，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的混合冷却装置；以及

机箱风扇，用于提供气流以冷却服务器机箱和混合冷却装置。

11.一种电子机架，包括：多个根据权利要求10所述的服务器机箱。

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