TWI836938B - 可調式熱源模擬組件、機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種可調式熱源模擬組件，包含至少一第一模擬發熱體、一第二模擬發熱體以及一電源輸出模組。所述至少一第一模擬發熱體用以設置於一伺服器機箱。第二模擬發熱體用以設置於伺服器機箱。電源輸出模組電性連接所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體，以控制所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體的發熱功率。
Description
本發明係關於一種可調式熱源模擬組件、機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置，特別是一種適用於機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置的可調式熱源模擬組件。
隨著伺服器內諸如處理器之電子元件的效能逐漸提升，伴隨而來的是產生更多的熱量以及更高的溫度，因此在開發伺服器的階段需要先確認內部的配置是否能夠滿足散熱需求。
然而，伺服器內的元件眾多，若要等待各元件皆開發完畢後才進行散熱測試，則會拉長整體的開發時間。並且，每一個伺服器內部元件皆相當昂貴，若是為了散熱測試來使用各個伺服器元件恐不符合成本。因此，如何快速且以低廉成本來完成伺服器的內部散熱測試，已成為本領域人員亟欲達成的目標。
本發明在於提供一種可調式熱源模擬組件、機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置，藉以快速且以低廉成本來完成伺服器的內部散熱測試。
本發明之一實施例所揭露之可調式熱源模擬組件，包含至少一第一模擬發熱體、一第二模擬發熱體以及一電源輸出模組。所述至少一第一模擬發熱體用以設置於一伺服器機箱。第二模擬發熱體用以設置於伺服器機箱。電源輸出模組電性連接所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體，以控制所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體的發熱功率。
本發明之另一實施例所揭露之機箱散熱檢測裝置，包含一伺服器機箱、一主機板、一可調式熱源模擬組件、一氣冷模組以及一液冷模組。主機板設置於伺服器機箱。可調式熱源模擬組件包含至少一第一模擬發熱體、一第二模擬發熱體以及一電源輸出模組。所述至少一第一模擬發熱體設置於主機板上。第二模擬發熱體設置於主機板上。電源輸出模組電性連接所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體，以控制所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體的發熱功率。氣冷模組設置於所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體之一側，並朝向所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體。液冷模組熱接觸所述至少一第一模擬發熱體。
本發明之又一實施例所揭露之機櫃散熱檢測裝置，包含一伺服器機櫃、多個上述之機箱散熱檢測裝置以及一熱交換器。這些機箱散熱檢測裝置設置於伺服器機櫃。熱交換器設置於所述至少一第一模擬發熱體與第二模擬發熱體遠離氣冷模組之一側。
根據上述實施例所揭露的可調式熱源模擬組件、機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置，可利用第一模擬發熱體與第二模擬發熱體來模擬伺服器之CPU、儲存媒體與介面卡，藉以模擬伺服器實際運作時的內部發熱情形。此外，可利用氣冷模組、液冷模組與熱交換器來模擬伺服器實際運作時的散熱效果。藉此，能不必等待伺服器的各元件皆開發完成即可檢測發熱情形是否過高以及散熱效果是否足夠，而能夠省下開發的金錢與時間成本。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
以下將說明本發明之一實施例。請參照圖1，係根據本發明之一實施例所繪示之機櫃散熱檢測裝置的側視示意圖。本實施例提供一種機櫃散熱檢測裝置1，包含一伺服器機櫃11、多個機箱散熱檢測裝置12以及一熱交換器13。伺服器機櫃11例如為伺服器的機櫃。機箱散熱檢測裝置12的數量例如為十八個，這十八個機箱散熱檢測裝置12例如在Z方向上依序堆疊地設置於伺服器機櫃11，並用以產生熱量。熱交換器13例如在X方向上設置於機箱散熱檢測裝置12的一側。熱交換器13例如為伺服器的背門，可包含多個風扇13a以及至少一水冷管13b。水冷管13b進一步包含多個水冷歧管(圖未標示)，以分別對應機箱散熱檢測裝置12。風扇13a可提供沿X方向流動的風流，以將機箱散熱檢測裝置12內的熱量沿X方向吹向熱交換器13，並由循環流動的水冷管13b帶走熱量。
每一個機箱散熱檢測裝置12的配置皆實質上相同，因此以下僅針對單個機箱散熱檢測裝置12進說說明。請參照圖2至圖5，其中圖2係根據圖1之機櫃散熱檢測裝置的機箱散熱檢測裝置的立體示意圖，圖3係圖2之機箱散熱檢測裝置的分解示意圖，圖4係圖2之機箱散熱檢測裝置的上視示意圖，且圖5係圖2之機箱散熱檢測裝置的局部放大示意圖。機箱散熱檢測裝置12可包含一伺服器機箱110、一主機板120、多個記憶體130、一可調式熱源模擬組件140、一氣冷模組150以及一液冷模組160。
伺服器機箱110可包含一底板111以及兩個側板112。底板111的法線方向與Z方向相同。底板111可包含一前端區域111a、一中間區域111b以及一後端區域111c。中間區域111b在X方向上位於前端區域111a與後端區域111c之間。側板112在Y方向上彼此相對地設立於底板111，且皆沿X方向延伸。主機板120可設置於伺服器機箱110的底板111上。記憶體130可設置於主機板120上。
可調式熱源模擬組件140可包含一托架141、兩個第一模擬發熱體142、一第二模擬發熱體143以及一電源輸出模組144。托架141可設置於主機板120上，並在靠近主機板120的一側可包含一開口141a，如圖5所示。
第一模擬發熱體142可設置於主機板120上，並可位於底板111的中間區域111b內且托架141的開口141a處，以對應到伺服器內中央處理器(CPU)的設置位置。第一模擬發熱體142可為發熱銅板。每一個第一模擬發熱體142可提供約400瓦的發熱功率，以用來作為伺服器之CPU的模擬發熱件。
第二模擬發熱體143可設置於托架141以間接地設置於主機板120上，並可位於底板111的中間區域111b內，以對應到伺服器內熱量最容易積累的位置。第二模擬發熱體143在底板111的投影可重疊於第一模擬發熱體142在底板111的投影，且可受到托架141的支撐而與第一模擬發熱體142在Z方向上隔開。第二模擬發熱體143可為包含多個發熱鰭片的發熱管。第二模擬發熱體143可提供約1100瓦至1200瓦的發熱功率，以用來作為伺服器之儲存媒體與介面卡的模擬發熱件，如硬碟、顯示卡與網路卡的模擬發熱件。此外，第二模擬發熱體143發出的熱量可比儲存媒體與介面卡實際運轉時所發出的熱量還多出5%至10%，藉以提供較嚴苛的發熱環境來供散熱模擬。
電源輸出模組144可位於前端區域111a，以對應到伺服器內硬碟的設置位置，並可模擬風流從外部流入機箱散熱檢測裝置12的情形。電源輸出模組144電性連接第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143。電源輸出模組144可包含一旋鈕144a。電源輸出模組144可根據旋鈕144a的旋轉角度來調整對第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143輸出的電力，控制第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143的發熱功率，藉以模擬伺服器實際運作時機箱內部的發熱情況。舉例而言，於一情況下，可依據測試需求，調整第一模擬發熱體與第二模擬發熱體的發熱功率，進而驗證機箱的伺服器解熱能力。藉此，於伺服器開發初期階段，不需等待所有元件都開發完成即可達成散熱需求測試，大幅縮短開發測試的時程。
氣冷模組150例如為風扇組。氣冷模組150可設置於第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143遠離熱交換器13（標示於圖1）之一側。或者也可以說，氣冷模組150可較第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143靠近前端區域111a。氣冷模組150朝向第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143，以對第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143提供風流，將第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143所產生的熱量沿X方向吹向熱交換器13，藉以模擬伺服器實際運作時的內部空氣流動情形。此外，氣冷模組150所提供的風流在托架141處會被分割成兩道較小的風流，藉此可進一步模擬伺服器內部實際上佈滿元件後的內部空氣流動情形。
液冷模組160例如為液冷管，可穿過托架141的開口141a並熱接觸第一模擬發熱體142，並可連通至伺服器機箱110的外部的水冷歧管（圖未標示），以將第一模擬發熱體142的熱量帶離伺服器機箱110，藉以模擬實際上以吸熱效率較高的液體來帶走發熱功率較高的CPU的作法。進一步的，連接各伺服器機箱110的水冷歧管匯流於水冷管13b，可以開放迴路的方式將熱快速帶離伺服器機箱110。
根據上述實施例的機櫃散熱檢測裝置1，可利用第一模擬發熱體142與第二模擬發熱體143來模擬伺服器之CPU、儲存媒體與介面卡，藉以模擬伺服器實際運作時的內部發熱情形，並可利用氣冷模組150、液冷模組160與熱交換器13來模擬伺服器實際運作時的散熱效果。具體來說，是以液冷模組160、水冷歧管與水冷管13b帶走第一模擬發熱體142的熱量來模擬CPU的解熱；而以氣冷模組150、風扇13a與水冷管13b帶走第二模擬發熱體143的熱量來模擬儲存媒體與介面卡的解熱。藉此，能不必等待伺服器的各元件皆開發完成即可檢測發熱情形是否過高以及散熱效果是否足夠，而能夠省下開發的金錢與時間成本。
請參照圖6，係根據本發明之一實施例所繪示之機箱散熱檢測裝置的局部放大示意圖。本實施例提供一種機箱散熱檢測裝置22，其類似於上述實施例之機箱散熱檢測裝置12。因此，以下僅針對機箱散熱檢測裝置22與機箱散熱檢測裝置12的相異之處進行說明。
在機箱散熱檢測裝置22中，可調式熱源模擬組件240更可包含三片導風板245。導風板245可連接托架241。導風板245可位於第二模擬發熱體243與主機板220之間。並且，單個第一模擬發熱體242可位於相鄰兩個導風板245之間。在部分情況下，於伺服器開發初期階段，可能在檢測散熱時仍未能取得較新穎的記憶體工程樣品。此時，可藉由導風板245來模擬風流吹拂至記憶體的情形，而能接近伺服器實際運作時的內部空氣流動情形。並且，亦可加大第二模擬發熱體243的發熱功率，以將第二模擬發熱體243一併作為記憶體的模擬發熱件。
根據上述實施例之可調式熱源模擬組件、機箱散熱檢測裝置與機櫃散熱檢測裝置，可利用第一模擬發熱體與第二模擬發熱體來模擬伺服器之CPU、儲存媒體與介面卡，藉以模擬伺服器實際運作時的內部發熱情形，並可利用氣冷模組、液冷模組與熱交換器來模擬伺服器實際運作時的散熱效果。藉此，能不必等待伺服器的各元件皆開發完成即可檢測發熱情形是否過高以及散熱效果是否足夠，而能夠省下開發的金錢與時間成本。
在本發明的一實施例中，本發明之伺服器係可用於人工智慧(Artificial Intelligence，AI)運算、邊緣運算(Edge Computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1:機櫃散熱檢測裝置
11:伺服器機櫃
12、22:機箱散熱檢測裝置
110、210:伺服器機箱
111:底板
111a:前端區域
111b:中間區域
111c:後端區域
112:側板
120、220:主機板
130:記憶體
140、240:可調式熱源模擬組件
141、241:托架
141a:開口
142、242:第一模擬發熱體
143、243:第二模擬發熱體
144:電源輸出模組
144a:旋鈕
245:導風板
150:氣冷模組
160:液冷模組
13:熱交換器
13a:風扇
13b:水冷管
X、Y、Z:方向
圖1係根據本發明之一實施例所繪示之機櫃散熱檢測裝置的側視示意圖。
圖2係根據圖1之機櫃散熱檢測裝置的機箱散熱檢測裝置的立體示意圖。
圖3係圖2之機箱散熱檢測裝置的分解示意圖。
圖4係圖2之機箱散熱檢測裝置的上視示意圖。
圖5係圖2之機箱散熱檢測裝置的局部放大示意圖。
圖6係根據本發明之一實施例所繪示之機箱散熱檢測裝置的局部放大示意圖。
12:機箱散熱檢測裝置
110:伺服器機箱
111:底板
111a:前端區域
111b:中間區域
111c:後端區域
112:側板
120:主機板
130:記憶體
141:托架
143:第二模擬發熱體
144:電源輸出模組
144a:旋鈕
150:氣冷模組
160:液冷模組
X、Y、Z:方向
Claims (8)
- 一種可調式熱源模擬組件，包含：至少一第一模擬發熱體，用以設置於一伺服器機箱，並用以接受一氣冷模組所提供的風流；一第二模擬發熱體，用以設置於該伺服器機箱，並用以接受該氣冷模組所提供的風流；一電源輸出模組，電性連接該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體，以控制該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體的發熱功率；以及一托架，支撐該第二模擬發熱體以在該伺服器機箱之一底板的一法線方向上隔開該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體，且該第二模擬發熱體在該底板的投影重疊於該至少一第一模擬發熱體在該底板的投影。
- 如請求項1所述之可調式熱源模擬組件，更包含至少一導風板，其中該至少一導風板連接該托架，該至少一導風板位於該第二模擬發熱體與該伺服器機箱的該底板之間，且該至少一導風板位於該至少一第一模擬發熱體之一側。
- 如請求項1所述之可調式熱源模擬組件，其中該電源輸出模組包含一旋鈕，且該電源輸出模組根據該旋鈕的旋轉角度來調整對該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體輸出的電力。
- 如請求項1所述之可調式熱源模擬組件，其中該至少一第一模擬發熱體為發熱銅板，且該第二模擬發熱體為發熱管。
- 一種機箱散熱檢測裝置，包含：一伺服器機箱；一主機板，設置於該伺服器機箱；一可調式熱源模擬組件，包含：至少一第一模擬發熱體，設置於該主機板上；一第二模擬發熱體，設置於該主機板上；一電源輸出模組，電性連接該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體，以控制該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體的發熱功率；以及一托架，支撐該第二模擬發熱體以在該伺服器機箱之一底板的一法線方向上隔開該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體，且該第二模擬發熱體在該底板的投影重疊於該至少一第一模擬發熱體在該底板的投影；一氣冷模組，設置於該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體之一側，並朝向該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體；以及一液冷模組，熱接觸該至少一第一模擬發熱體。
- 如請求項5所述之機箱散熱檢測裝置，其中該伺服器機箱包含一底板以及至少一側板，該至少一側板立於該底 板，該底板包含一前端區域、一中間區域以及一後端區域，該中間區域在該至少一側板的延伸方向上位於該前端區域與該後端區域之間，該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體位於該中間區域，該電源輸出模組位於該前端區域，且該氣冷模組較該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體靠近該前端區域。
- 如請求項5所述之機箱散熱檢測裝置，其中該可調式熱源模擬組件更包含至少一導風板，該至少一導風板連接該托架，該至少一導風板位於該第二模擬發熱體與該伺服器機箱的該底板之間，且該至少一導風板在該氣冷模組的朝向方向上與該至少一第一模擬發熱體不重疊。
- 一種機櫃散熱檢測裝置，包含：一伺服器機櫃；多個如請求項6所述之機箱散熱檢測裝置，設置於該伺服器機櫃；以及一熱交換器，設置於該至少一第一模擬發熱體與該第二模擬發熱體遠離該氣冷模組之一側。
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