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浸没服务器以及浸没液冷系统公开 发明

技术领域

[0001] 本公开涉及制冷技术领域,具体涉及浸没服务器以及浸没液冷系统。

相关背景技术

[0002] 目前,浸没液冷系统是将服务器主板浸没在充满制冷剂的密闭腔体中,服务器在运行时,腔体内的制冷剂与服务器的各个元器件进行热交换,热交换后的高温制冷剂被泵抽出并送入板式换热器中,经过和室外冷却塔供应的冷水换热降温后,再次回流至腔体中。但是,这种浸没液冷系统是利用制冷剂的自然对流换热,换热能力有限,从而导致浸没液冷系统在服务器热流密度超高时散热效果较差。

具体实施方式

[0025] 为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域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,都属于本公开保护的范围。
[0026] 随着数据中心能耗与日俱增和芯片功率密度不断升高,通用服务器的单机柜功率密度大幅提升。传统的风冷散热方式在应对高功率密度服务器时显得力不从心,且受限于数据中心当地气象条件的影响,难以实现全年自然冷却。
[0027] 而面对能源紧缺和能源成本上升的双重压力,数据中心不仅需要确保高性能运算,还需要将服务器的冷却散热能耗和评价数据中心能源效率的指标(Power Usage Effectiveness,简称PUE)降低,以节能降耗,减少能源用量以及碳排放。
[0028] 在此背景下,浸没式冷却被广泛应用于服务器散热中。浸没式冷却通过将服务器主板、中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、内存等发热量大的元器件完全浸没在制冷剂中,利用液体的温差或者相变实现热量的转移,以达到冷却服务器的目的。
[0029] 相比于风冷散热而言,浸没式冷却具有以下优势:其一,制冷剂与发热器件直接接触,无接触热阻,散热效果更佳。其二,液体的比热容比空气高,每单位体积所传输的热量高达上千倍,换热效率高,可实现高热流密度的散热。其三,浸没式冷却能够一次性解决服务器全部元器件的散热问题。其四,在浸没环境适宜的情况下,CPU等电子元器件不受外界温度、湿度、空气质量等影响,且温度恒定,能够有效提升电子元器件的可靠性以及使用寿命。其五,浸没式冷却能够使用室外冷却塔的冷水进行散热,节能高效,因此能够在任意区域实现全年自然冷却,PUE可达1.1左右。其六,浸没式冷却所采用的制冷剂为绝缘制冷剂,即使泄露也不会造成服务器短路。其七,浸没式冷却需要额外配置风扇、散热片等,能够大幅度降低数据中心机房的噪音,达到机房静音的效果。其八,浸没式液冷无需冷机、机房精密空调、地板下送风和冷热通道隔离等,简化了机房结构,降低了机房的建设难度和工程量。
[0030] 在相关技术中,如图1所示,采用浸没式冷却的浸没液冷系统是将服务器主板浸没在充满制冷剂的浸没式腔体(TANK)中,服务器在运行时,腔体内的制冷剂与服务器的各个元器件进行热交换,热交换后的高温制冷剂被泵抽出并送入板式换热器中,经过和室外冷却塔供应的冷水换热降温后,制冷剂的温度降低,冷却后的制冷剂经过过滤器过滤以后重新回流至浸没式腔体中。其中,泵、板式换热器、过滤器以及相关的管路传感器、阀门等附件被集成为冷量分配单元(Cooling Dispensing Unit,简称CDU)。
[0031] 如图2所示,在相关技术中,冷量分配单元与浸没式腔体集成在一起,冷量分配单元上预留有供电接口、弱电线路接口、用于供液和回液的供回水管。在需要对服务器进行维护时,需要打开浸没式腔体的上盖,垂直插拔服务器主板进行维护。因此,浸没式腔体通常采用卧式结构,平铺放置于地面。从而导致浸没式腔体的占地面积较采用风冷散热的机柜大,无法充分利用高度空间。在服务器功率密度较高的时候,单平方米的服务器功率密度超过风冷,但是在服务器功率密度较低的时候,采用相关技术中的浸没液冷系统的机房单平方米功率密度会和采用风冷散热的机房持平甚至更低,这与提升机房功率密度的初衷相违背。
[0032] 不仅如此,在相关技术的浸没液冷系统中,制冷剂是从底部分液器分液后流动到服务器主板的中央处理器上,采用的是自然对流换热的方式,换热能力有限,在服务器热流密度超高时散热效果较差。
[0033] 除此以外,在其他相关技术中,还提出了一种液冷和风冷结合的散热方式,但是,这种散热方式下的冷板服务器只有芯片和部分元器件采用了液冷,服务器的其他元器件需要用风冷,需要利用风冷和液冷两套散热系统,无法实现自然冷却。
[0034] 有鉴于此,根据本公开实施例,提供了一种浸没服务器实施例。如图3所示,浸没服务器1包括浸没腔室11、换热装置12、第一接头13和第二接头14。其中,浸没腔室内设有服务器主板15,服务器主板15上设有目标处理单元。换热装置12与目标处理单元接触,换热装置12用于与目标处理单元进行热交换。如图4所示,第一接头13用于连通浸没腔室11以及制冷系统2,制冷系统2用于为浸没腔室11提供冷却的第一流体。第二接头14用于连通换热装置
12以及制冷系统2,制冷系统2还用于为换热装置12提供冷却的第二流体。
[0035] 值得说明的是,服务器主板15上设有多个元器件,目标处理单元为服务器主板15上待冷却的元器件。例如,目标处理单元为服务器主板15上热量最高的元器件、热量超过预设热量阈值的元器件、功率密度最高的元器件或者功率密度超过预设功率阈值的元器件。
[0036] 可选地,目标处理单元为芯片。
[0037] 换热装置12设于目标处理单元的上方,或者将换热装置12设于目标处理单元的下方,可根据实际情况调整换热装置12位置,换热装置12的安装位置需要保证换热装置12能够与目标处理单元进行有效换热。若存在多个目标处理单元,则可以为每个目标处理单元设置对应的换热装置12,各个换热装置12之间可以采用串联的方式或者并联的方式进行连接。
[0038] 例如,第1个换热装置12的流体入口与第二接头14连接,第1个换热装置12的流体出口与第2个换热装置12的流体入口连接,以此类推,第n‑1个换热装置12的流体出口与第n个换热装置12的流体入口连接,第n个换热装置12的流体出口与第二接头14连接,从而与制冷系统2构成第二流体的回路。其中,n为换热装置12的总数。或者,各个换热装置12的流体入口以及流体出口与第二接头14连接,从而与制冷系统2构成第二流体的回路。除此以外,也可以根据实际情况对换热装置12之间的连接方式进行调整,在此不作限制。
[0039] 需要说明的是,第一流体与第二流体为绝缘液体。第一流体与第二流体可以采用相同的绝缘液体,也可以采用不同的绝缘液体。
[0040] 本实施例提供的浸没服务器,采用浸没腔室11对服务器主板15进行单独密封,并配置与服务器主板15上的目标处理单元接触的换热装置12。在浸没服务器1中,还设有第一接头13以及第二接头14。其中,第一接头13用于连通浸没腔室11以及制冷系统2,以利用制冷系统2为浸没腔室11提供冷却的第一流体。第二接头14用于连通换热装置12以及制冷系统2,以利用制冷系统2为换热装置12提供冷却的第二流体。因此,制冷系统2输出的冷却流体能够分为两路进入浸没服务器1,一路进入浸没腔室11内,为服务器主板15上的各个元器件提供冷量。另一路进入换热装置12为目标处理单元提供冷量。流经浸没腔室11的第一流体在吸收各个元器件的热量以后,能够通过第一接头13再次返回至制冷系统2中进行冷却,以进入下一轮的制冷。同时,流经换热装置12的第二流体在吸收目标元器件的热量以后,能够通过第二接头14或者采用开放式结构通过浸没腔室11再次返回至制冷系统2中进行冷却,以进入下一轮的制冷,从而完成散热循环。由此,目标处理单元既能够浸泡在第一流体中与冷却的第一流体进行换热,又能够与换热装置12进行换热,能够有效吸收目标处理单元所产生的热量。同时,换热装置12也浸泡在第一流体中,有助于提高换热装置12的换热效率,从而能够在浸没服务器1热流密度超高时,实现对浸没服务器1的有效降温,达到较好的散热效果。
[0041] 在一些可选的实施方式中,如图4所示,第一接头13包括第一供流接口和第一回流接口。其中,第一供流接口的一端与浸没腔室11的流体入口连接,第一供流接口的另一端用于与制冷系统2的流体出口相连通。第一回流接口的一端与浸没腔室11的流体出口连接,第一回流接口的另一端用于与制冷系统2的流体入口相连通。
[0042] 在一些可选的实施方式中,如图3和图4所示,在第一流体与第二流体的流体种类相同的情况下,换热装置12的流体入口与第二接头14相连通,换热装置12的流体出口与浸没腔室11相连通。
[0043] 进一步地,在换热装置12的流体出口与浸没腔室11相连通的情况下,第二接头14仅包括第二供流接口。其中,第二供流接口的一端与换热装置12的流体入口连接,第二供流接口的另一端用于与制冷系统2的流体出口相连通。
[0044] 示例性地,以第一流体与第二流体为相同类型的氟化液为例,由于第一流体与第二流体的流体种类相同,第一流体与第二流体之间可以混合,因此,可以将换热装置12的流体出口与浸没腔室11连通,仅通过第一接头13中的第一回流接口将浸没腔室11内的流体回流至制冷系统2中。
[0045] 可选地,换热装置12为开放式冷板,或者其他冷却通道暴露在外的换热装置。
[0046] 在另一些可选的实施方式中,如图5所示,第二接头14包括第二供流接口以及第二回流接口。其中,第二供流接口的一端与换热装置12的流体入口连接,第二供流接口的另一端用于与制冷系统2的流体出口相连通。第二回流接口的一端与换热装置12的流体出口连接,第二回流接口的另一端用于与制冷系统2的流体入口相连通。
[0047] 示例性地,如图6所示,换热装置12的流体入口与第二接头14的第二供液接口连通,换热装置12的流体出口与第二接头14的第二回流接口连通,从而与制冷系统2构成第二流体的回路。
[0048] 在一些可选的实施方式中,在第一流体与第二流体的流体种类相同的情况下,如图6所示,制冷系统2可以仅包括第一分配单元21,第一分配单元21分别与第一接头13以及第二接头14相连通。由第一分配单元21来为浸没腔室11和换热装置12分别提供冷却的第一流体与第二流体。
[0049] 在另一些可选的实施方式中,如图7所示,制冷系统2包括第一分配单元21以及第二分配单元22。第一接头13用于连通浸没腔室11以及第一分配单元21。第二接头14用于连通换热装置12以及第二分配单元22。
[0050] 需要说明的是,第一分配单元21以及第二分配单元22为冷量分配单元。第一分配单元21与第二分配单元22所提供的第一流体与第二流体可以采用种类相同的流体,也可以采用种类不同的流体。此外,第一分配单元21的供液温度与第二分配单元22的供液温度可以相同也可以不同。即,所提供的第一流体的温度与第二流体的温度可以相同也可以不同。其中,若目标处理单元的热流密度超高,则第二分配单元22所提供的第二流体的温度可低于第一分配单元21所提供的第一流体的温度,从而解决目标处理单元的散热问题。
[0051] 本实施例提供的浸没服务器,在制冷系统2包括第一分配单元21以及第二分配单元22的情况下,第一接头13用于连通浸没腔室11以及第一分配单元21,第二接头14用于连通换热装置12以及第二分配单元22。因此,能够根据需求情况和接触材质的区别,利用第一分配单元21以及第二分配单元22为换热装置12以及浸没腔室11提供不同种类的流体,以适用于更多的应用场景。
[0052] 进一步地,如图7所示,第一接头13的第一供流接口的一端与浸没腔室11的流体入口连接,第一供流接口的另一端用于与第一分配单元21的流体出口相连通。第一接头13的第一回流接口的一端与浸没腔室11的流体出口连接,第一回流接口的另一端用于与第一分配单元21的流体入口相连通。
[0053] 可以理解地,第一供流接口用于将第一分配单元21输出的第一流体提供给浸没腔室11,第一回流接口用于将浸没腔室11内吸收热量后的第一流体导出至第一分配单元21,以在第一分配单元21中对第一流体进行冷却。
[0054] 本实施例提供的浸没服务器,在第一接头13配置第一供流接口与第一回流接口,因此,能够将第一分配单元21提供的冷却的第一流体与浸没腔室11内吸收热量的第一流体分别进行控制,以精确调节输入至浸没腔室11内的第一流体的流量,以及输出至第一分配单元21的第一流体的流量,从而有效调控浸没腔室11内的温度,提高散热效果。
[0055] 进一步地,第二接头14的第二供流接口的一端与换热装置12的流体入口连接,第二供流接口的另一端用于与第二分配单元22的流体出口相连通。第二接头14的第二回流接口的一端与换热装置12的流体出口连接,第二回流接口的另一端用于与第二分配单元22的流体入口相连通。
[0056] 本实施例提供的浸没服务器,在第二接头14配置第二供流接口与第二回流接口,因此,能够将第二分配单元22提供的冷却的第二流体与换热装置12内吸收热量的第二流体分别进行控制,以精确调节输入至换热装置12内的第二流体的流量,以及输出至第二分配单元22的第二流体的流量,从而有效调控换热装置12内的温度,提高散热效果。
[0057] 在一些可选的实施方式中,第一接头13与第二接头14设于浸没腔室11的同一外表面上,以便于与制冷系统2连接。例如,将第一接头13与第二接头14设于浸没服务器1或者说浸没腔室11的后端。
[0058] 在一些可选的实施方式中,换热装置12为冷板。例如,开放式冷板或者封闭式冷板。其中,开放式冷板仅适用于第一流体与第二流体的流体种类相同的情况。封闭式冷板则不对第一流体与第二流体的流体种类进行限定。
[0059] 需要说明的是,除了可以采用冷板作为换热装置12以外,还可以根据实际需求采用翅片换热管等换热装置12,在此不对换热装置12进行限制。
[0060] 本实施例提供的浸没服务器,由于冷板结构紧凑,换热效率高,与其他换热装置相比,冷板的尺寸小、重量轻、传热面积大。因此,采用冷板作为换热装置12时,无论换热装置12安装至目标处理单元的上方还是其他位置,都不容易对目标处理单元等小体积的元器件造成损坏。同时,由于冷板采用间接冷却的方式,能够避免目标处理单元受到第二流体的腐蚀。
[0061] 在本实施例中还提供了一种浸没液冷系统,该浸没液冷系统包括服务器机架3(RACK)和制冷系统2。其中,如图8所示,服务器机架3上设有至少一个安装槽,安装槽用于安装上述浸没服务器1。制冷系统2与浸没服务器1的第一接头13以及第二接头14相连通,制冷系统2用于为浸没服务器1的浸没腔室11提供冷却的第一流体,以及为浸没服务器1的换热装置12提供冷却的第二流体。
[0062] 具体地,如图8所示,安装槽在服务器机架3的高度方向上逐层设置。
[0063] 本实施例提供的浸没液冷系统,由于浸没服务器1单体密封,因此,不需要设置额外的浸没式腔体。可以采用服务器机架3的形式放置多台浸没服务器1,以构成浸没机柜。从而通过立体机柜形态对浸没服务器1进行浸没,能够充分利用数据中心机房的高度空间,提升机房单位面积的功率密度,减小单个机柜的占地面积。
[0064] 在一些可选的实施方式中,制冷系统2包括第一分配单元21。其中,在第一流体与第二流体种类相同的情况下,第一分配单元21用于为浸没服务器1的浸没腔室11提供冷却的第一流体,以及用于为浸没服务器1的换热装置12提供冷却的第二流体。
[0065] 在另一些可选的实施方式中,制冷系统2包括第一分配单元21以及第二分配单元22。其中,第一分配单元21与浸没服务器1的第一接头13相连通,第一分配单元21用于为浸没服务器1的浸没腔室11提供冷却的第一流体。第二分配单元22与浸没服务器1的第二接头
14相连通,第二分配单元22用于为浸没服务器1的换热装置12提供冷却的第二流体。
[0066] 本实施例提供的浸没液冷系统,制冷系统2配置第一分配单元21和第二分配单元22,第一分配单元21与浸没服务器1的第一接头13相连通,第二分配单元22与浸没服务器1的第二接头14相连通。因此,能够根据需求情况和接触材质的区别,利用第一分配单元21以及第二分配单元22为浸没服务器1的换热装置12以及浸没腔室11提供不同种类的流体,以适用于更多的应用场景。
[0067] 具体地,第一分配单元21的流体入口与第一接头13的第一回流接口连接。第一分配单元21的流体出口与第一接头13的第一供液接口连接。
[0068] 具体地,第二分配单元22的流体入口与第二接头14的第二回流接口连接,以与换热装置12的流体出口连通。第二分配单元22的流体出口与第二接头14的第二供液接口连接,以与换热装置12的流体入口连通。
[0069] 具体地,第一分配单元21与第二分配单元22为冷量分配单元。
[0070] 需要说明的是,第一分配单元21与第二分配单元22的供液温度可以相同,也可以不同。
[0071] 在一些可选的实施方式中,第一分配单元21与第二分配单元22的供液温度不同。
[0072] 具体地,可以根据实际需求,利用第一分配单元21与第二分配单元22分别为浸没腔室11以及换热装置12提供不同温度的流体。例如,若目标处理单元的热流密度超高,可以为换热装置12提供远低于浸没腔室11内温度的流体,即第二流体的温度低于第一流体温度,从而解决目标处理单元的散热问题。同时,由于换热装置12浸没在第一流体中,即使第二流体的温度很低也无需担心换热装置12的结露问题。而且,在第一流体与第二流体为同一种绝缘液体的情况下,也不需要担心第二流体泄漏。
[0073] 本实施例提供的浸没液冷系统,第一分配单元21与第二分配单元22的供液温度不同,因此,能够根据不同的散热需求,灵活调整换热装置12以及浸没腔室11的温度,以进一步提高换热效率。
[0074] 进一步地,第一分配单元21的供液温度高于第二分配单元22的供液温度。第一分配单元21包括第一换热子单元211,第二分配单元22包括第二换热子单元221,第二换热子单元221设于冷端的流体出口与第一换热子单元211设于冷端的流体入口连接。
[0075] 需要说明的是,第一换热子单元211用于与流经第一分配单元21的第一流体进行热交换,第二换热子单元221用于与流经第二分配单元22的第二流体进行热交换。具体地,第一换热子单元211的热端与流经第一分配单元21的第一流体接触,第一换热子单元211的热端吸收第一流体的热量,并将吸收的热量传递至第一换热子单元211的冷端,与流经第一换热子单元211的冷端的冷却介质进行热交换,从而达到冷却第一流体的目的。第二换热子单元221的热端与流经第二分配单元22的第二流体接触,第二换热子单元221的热端吸收第二流体的热量,并将吸收的热量传递至第二换热子单元221的冷端,与流经第二换热子单元221的冷端的冷却介质进行热交换,从而达到冷却第二流体的目的。
[0076] 值得说明的是,若第二分配单元22的供液温度较低,则第二分配单元22进出流体的温度也较低。因此,可以利用第二分配单元22中第二换热子单元221换热结束后的冷却介质(即水),为第一分配单元21中第一换热子单元211进行散热,从而余热利用。也可以利用不同的热源匹配不同的用热需求,将第一、第二换热子单元换热后的冷却介质(即水)输送至数据中心或数据中心周围的用热场景。
[0077] 本实施例提供的浸没液冷系统,在第一分配单元21的供液温度高于第二分配单元22的供液温度的情况下,第二换热子单元221设于冷端的流体出口与第一换热子单元211设于冷端的流体入口连接。因此,能够利用第二换热子单元221换热结束的冷却介质为第一换热子单元211进行散热,从而余热利用。
[0078] 在另一些可选的实施方式中,第二分配单元22的供液温度高于第一分配单元21的供液温度,则第一换热子单元211设于冷端的流体出口与第二换热子单元221设于冷端的流体入口连接。
[0079] 具体可根据实际情况调整第一分配单元21与第二分配单元22的供液温度,在此不作限制。
[0080] 在一些可选的实施方式中,制冷系统2还包括制冷装置23,制冷装置23用于为第一分配单元21以及第二分配单元22提供冷却介质。可选地,制冷装置23为冷却塔,冷却介质为水。
[0081] 进一步地,如图6所示,第一分配单元21还包括第一循环子单元212以及第一过滤子单元213。其中,第一循环子单元212的流体入口经第一分配单元21的流体入口与第一接头13的第一回流接口连接,第一循环子单元212的流体出口与第一换热子单元211设于热端的流体入口连接。第一换热子单元211设于热端的流体出口与第一过滤子单元213的流体入口连接,第一换热子单元211设于冷端的流体入口与制冷装置23的流体出口连接,第一换热子单元211设于冷端的流体出口与制冷装置23的流体入口连接。第一过滤子单元213的流体出口经第一分配单元21的流体出口与第一接头13的第一供液接口连接。需要说明,若由第二换热子单元221换热后的冷却介质为第一换热子单元211提供冷量,则第一换热子单元211的冷端可以不与制冷装置23连接。
[0082] 进一步地,如图7所示,第二分配单元22还包括第二循环子单元222以及第二过滤子单元223。其中,第二循环子单元222的流体入口经第二分配单元22的流体入口与第二接头14的第二回流接口连接,第二循环子单元222的流体出口与第二换热子单元221设于热端的流体入口连接。第二换热子单元221设于热端的流体出口与第二过滤子单元223的流体入口连接,第二换热子单元221设于冷端的流体入口与制冷装置23的流体出口连接,第二换热子单元221设于冷端的流体出口与制冷装置23的流体入口连接。第二过滤子单元223的流体出口经第二分配单元22的流体出口与第二接头14的第二供液接口连接。需要说明,若由第一换热子单元211换热后的冷却介质为第二换热子单元221提供冷量,则第二换热子单元221的冷端可以不与制冷装置23连接。
[0083] 可选地,第一循环子单元212以及第二循环子单元222为循环泵。
[0084] 可选地,第一换热子单元211以及第二换热子单元221为板式换热器。
[0085] 可选地,第一过滤子单元213以及第二过滤子单元223为过滤器。
[0086] 在一些可选的实施方式中,第一分配单元21提供的第一流体与第二分配单元22提供的第二流体的流体种类相同。
[0087] 在另一些可选的实施方式中,第一分配单元21提供的第一流体与第二分配单元22提供的第二流体的流体种类不同。
[0088] 值得说明的是,当换热装置12以及浸没腔室11所使用的第一流体与第二流体不同时,可以根据实际需求,利用第一分配单元21与第二分配单元22为换热装置12以及浸没腔室11提供两种不同类型的流体,例如,不同类型的氟化液、氟化液和油组成的制冷剂、或者其他组合方式得到的制冷剂。此时,第一流体与第二流体的温度可以相同也可以不同,在此不作限制。
[0089] 本实施例提供的浸没液冷系统,第一分配单元21提供的第一流体与第二分配单元22提供的第二流体不同。因此,能够根据换热装置12和浸没腔室11的材质提供不同的流体,扩大了流体的选择范围,从而实现流体的灵活匹配,以适用更多的应用场景。
[0090] 在一些可选的实施方式中,第一流体和第二流体分别包括氟化液、氟化液和油组成的制冷剂、其他制冷剂中的至少一种。
[0091] 在一些可选的实施方式中,如图9所示,服务器机架3包括与安装槽对应的第三接头31和与安装槽对应的第四接头32。其中,第三接头31与第一接头13相适配,第三接头31用于连通对应的浸没服务器1的第一接头13与制冷系统2。第四接头32与第二接头14相适配,第四接头32用于连通对应的浸没服务器1的第二接头14与制冷系统2。
[0092] 需要说明,第一接头13与第三接头31,以及第二接头14与第四接头32可以为快接也可以为其他连接方式,在此不做限制。
[0093] 本实施例提供的浸没液冷系统,由于浸没服务器1上设有第一接头13、第二接头14以及对应的管路。因此,在服务器机架3分别设置于第一接头13、第二接头14适配的第三接头31与第四接头32,能够通过第三接头31与第四接头32实现浸没服务器1与制冷系统2的快速连接。
[0094] 在一些可选的实施方式中,如图9所示,服务器机架3还包括主分液器33。其中,主分液器33的流体入口与制冷系统2的流体出口连接,主分液器33的流体出口分别与第三接头31的供流接口以及第四接头32的供流接口连接,第三接头31的供流接口用于向第一接头13提供第一流体,第四接头32的供流接口用于向第二接头14提供第二流体。
[0095] 在一些可选的实施方式中,如图9所示,服务器机架3还包括主集液器34。其中,主集液器34的流体入口分别与第三接头31的回流接口以及第四接头32的回流接口连接,主集液器34的流体出口与制冷系统2的流体入口连接,第三接头31的回流接口用于回收第一接头13返回的第一流体,第四接头32的回流接口用于回收第二接头14返回的第二流体。
[0096] 需要说明的是,仅在第二接头14设有第二回流接口的情况下,第四接头32的回流接口才与第二接头14的第二回流接口连接,以回收第二接头14返回的第二流体。若第一流体与第二流体的流体种类相同,换热装置12的流体出口与浸没腔室11相连通,第二接头14未设有第二回流接口,则第四接头32的回流接口无需回收第二接头14返回的第二流体。
[0097] 具体地,如图9所示,第三接头31的供流接口以及第四接头32的供流接口设于主分液器33上,第三接头31的回流接口以及第四接头32的回流接口设于主集液器34上。第三接头31的供流接口与第四接头32的供流接口对应于安装槽的位置,在主分液器33上间隔设置。第三接头31的回路接口与第四接头32的回路接口对应于安装槽的位置,在主集液器34上间隔设置。此外,为了便于第一接头13与第三接头31连接,第二接头14与第四接头32连接,第三接头31与浸没服务器1安装至安装槽时第一接头13的安装位置相匹配,第四接头32与浸没服务器1安装至安装槽时第二接头14的安装位置相匹配。
[0098] 具体地,主分液器33和主集液器34相对设置于服务器机架3的一侧。例如,主分液器33与主集液器34分别位于服务器机架3背面的左右两侧。
[0099] 本实施例提供的浸没液冷系统,通过在服务器机架3上设置主分液器33以及主集液器34。因此,能够利用主分液器33对浸没服务器1进行冷量分配,以及利用主集液器34对浸没服务器1的热流体进行汇合,然后送入制冷系统2中,完成散热循环。
[0100] 在一些可选的实施方式中,如图10所示,若制冷系统2包括第一分配单元21以及第二分配单元22,第一分配单元21与浸没服务器1的第一接头13相连通,第二分配单元22与浸没服务器1的第二接头14相连通。则,主分液器33包括第一分液器331和第二分液器332。其中,第一分液器331的流体入口与第一分配单元21的流体出口连接,第一分液器331的流体出口与第三接头31的供流接口连接。第二分液器332的流体入口与第二分配单元22的流体出口连接,第二分液器332的流体出口与第四接头32的供流接口连接。
[0101] 本实施例提供的浸没液冷系统,针对第一分配单元21以及第二分配单元22,在服务器机架3上分别设置第一分液器331以及第二分液器332。因此,能够利用第一分液器331以及第二分液器332对第一分配单元21与第二分配单元22提供的冷量进行有效分配。
[0102] 在一些可选的实施方式中,如图10所示,若制冷系统2包括第一分配单元21以及第二分配单元22,第一分配单元21与浸没服务器1的第一接头13相连通,第二分配单元22与浸没服务器1的第二接头14相连通。则,主集液器34包括第一集液器341和第二集液器342。其中,第一集液器341的流体入口与第三接头31的回流接口连接,第一集液器341的流体出口与第一分配单元21的流体入口连接。第二集液器342的流体入口与第四接头32的回流接口连接,第二集液器342的流体出口与第二分配单元22的流体入口连接。
[0103] 本实施例提供的浸没液冷系统,针对第一分配单元21以及第二分配单元22,在服务器机架3上分别设置第一集液器341以及第二集液器342。因此,能够利用第一集液器341以及第二集液器342对浸没服务器1的浸没腔室11以及换热装置12回流的流体进行有效汇合,以输送至对应的分配单元。
[0104] 需要说明的是,为了便于区别以及连接,第一分液器331与第二分液器332并列设置于服务器机架3的一侧,第一集液器341与第二集液器342并列设置于服务器机架3的另一侧。例如图10所示,从左往右,分别为第一分液器331、第二分液器332、第二集液器342、第一集液器341。
[0105] 具体地,如图10所示,第三接头31的供流接口设于第一分液器331上,第四接头32的供流接口设于第二分液器332上,第三接头31的回流接口设于第一集液器341上,第四接头32的回流接口设于第二集液器342上。
[0106] 值得说明的是,在采用本公开的浸没服务器1以及浸没液冷系统以后,可以得到以下几种应用方式:
[0107] 第一种,浸没腔室11与换热装置12采用同一种流体,制冷系统2采用一个分配单元,如第一分配单元21,由第一分配单元21分别为浸没腔室11与换热装置12提供冷却的流体。此时,换热装置12(如开放式冷板)的流体出口与浸没腔室11相连通,制冷系统2与换热装置12之间所采用的第二接头14仅设有第二供流接口。或者,制冷系统2与换热装置12之间所采用的第二接头14设有第二供流接口以及第二回流接口,换热装置12(如封闭式冷板)的流体出口经第二接头14的第二回流接口与制冷系统2连接。
[0108] 第二种,浸没腔室11与换热装置12采用同一种流体,制冷系统采用两个分配单元,如第一分配单元21以及第二分配单元22,由第一分配单元21为浸没腔室11提供冷却的第一流体,由第二分配单元22为换热装置12提供冷却的第二流体。其中,换热装置12(如开放式冷板)的流体出口与浸没腔室11相连通,第二分配单元22与换热装置12之间所采用的第二接头14仅设有第二供流接口。
[0109] 第三种,浸没腔室11与换热装置12采用同一种流体,制冷系统采用两个分配单元,如第一分配单元21以及第二分配单元22,由第一分配单元21为浸没腔室11提供冷却的第一流体,由第二分配单元22为换热装置12提供冷却的第二流体。其中,第二分配单元22与换热装置12之间所采用的第二接头14设有第二供流接口以及第二回流接口,换热装置12(如封闭式冷板)的流体出口经第二接头14的第二回流接口与第二分配单元22连接。
[0110] 第四种,浸没腔室11与换热装置12采用不同种类的流体,且,浸没腔室11与换热装置12的流体温度不同。冷系统采用两个分配单元,如第一分配单元21以及第二分配单元22,由第一分配单元21为浸没腔室11提供冷却的第一流体,由第二分配单元22为换热装置12提供冷却的第二流体。
[0111] 第五种,浸没腔室11与换热装置12采用不同种类的流体,且,浸没腔室11与换热装置12的流体温度相同。冷系统采用两个分配单元,如第一分配单元21以及第二分配单元22,由第一分配单元21为浸没腔室11提供冷却的第一流体,由第二分配单元22为换热装置12提供冷却的第二流体。
[0112] 在上述给出的应用方式中,若浸没腔室11与换热装置12采用相同种类的流体,且第二接头14设有第二供流接口以及第二回流接口,则需要为第一接头13与第二接头14的供流接口与回流接口分别设置对应的快接接口(即第三接头31与第四接头32的供流接口与回流接口),此时供流和回流各需要两个快接接口,两个供流的快接接口可以共用一根与制冷系统2连接的歧管(Mainfold),两个回流的快接接口可以共用一根与制冷系统2连接的歧管,供流和回流至少需要两根歧管。
[0113] 若浸没腔室11与换热装置12采用相同种类的流体,则在第二种应用方式下,仅需要为第一接头13的第一回流接口提供一个快接接口(即第三接头31的回流接口),同时为第一接头13的第一供流接口与第二接头14的第二供流接口提供两个快接接口(即第三接头31与第四接头32的供流接口),此时供流需要两个快接接口,回流需要一个快接接口,供流用的两个快接接口之间可以共用一根与制冷系统2连接的歧管(Mainfold),供流和回流至少需要两根歧管。
[0114] 若浸没腔室11与换热装置12采用不同种类的流体,则需要为第一接头13与第二接头14的供流接口与回流接口分别设置对应的快接接口(即第三接头31与第四接头32的供流接口与回流接口),此时供流和回流各需要两个快接接口,两个供流的快接接口各需要一根与制冷系统2连接的歧管(Mainfold),两个回流的快接接口也各需要一根与制冷系统2连接的歧管,供流和回流至少需要四根歧管。
[0115] 值得说明的是,本公开的浸没服务器1以及浸没液冷系统相比于相关技术而言,具有以下优势:其一,本公开将浸没服务器1单独密封,因此,能够采用立体机柜形态进行浸没,相比于平躺式的TANK结构,能够充分利用机房的高度空间,提升机房单位面积的功率密度,减小单个机柜的占地面积。其二,浸没服务器1的目标处理单元(如芯片)上覆盖换热装置12(如冷板),能够解决原有的TANK浸没时自然对流导致的目标处理单元散热瓶颈,同时,目标处理单元浸泡在第一流体中又被换热装置12覆盖,散热效率高。其三,由于换热装置12浸泡在第一流体中,有助于换热装置12的降温。其四,无需辅助风冷系统,也能够解决服务器主板15上除目标处理单元以外其他元器件的散热,从而实现全年自然冷却。其五,换热装置12可使用绝缘液体,即使泄漏也不用担心对服务器有影响。其六,换热装置12内和浸没腔室11内可使用同一种流体,流体温度可以相同也可以不相同,即使泄漏也无需担心流体混合的问题。其七,可以根据需求情况以及流体接触材质的区别,换热装置12和浸没腔室11内可以使用不同种类的流体,实现流体的灵活组合,以适用于不同的应用场景和范围。其八,本公开对于单个服务主板增加密封的浸没腔室11,以及在服务器机架3设置分液器和集液器,分液器和集液器与冷板机柜的分液器和集液器形态类似,只需要增加浸没的接口即可,对于已有的浸没服务器1和服务器机柜改动较小。其九,能够采用绝缘液体作为第一流体和第二流体,对于换热装置12和截图的密封要求降低,甚至可以采用快接以外的其他连接方式。
[0116] 可以理解地,本公开的浸没服务器1以及浸没液冷系统综合了浸没式冷却和冷板冷却两种方案的优势,能够实现100%的液冷。也能够解决浸没芯片时局部位置热点的问题,从而实现超高功率密度的散热需求,提高单位面积的计算服务产出。
[0117] 作为一个具体应用示例,以浸没服务器1配置有第一接头13以及第二接头14,服务器机架3上配置有第三接头31以及第四接头32为例,在数据中心中使用本公开的浸没服务器1以及浸没液冷系统。每当在服务器机架3上接入一个新的浸没服务器1中,将浸没服务器1的第一接头13与服务器机架3上对应的第三接头31连接,将浸没服务器1的第二接头14与服务器机架3上对应的第四接头32连接,以将浸没服务器1与浸没液冷系统的制冷系统2连通,从而在浸没服务器1工作时,对浸没服务器1进行散热。
[0118] 虽然结合附图描述了本公开的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

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