CN106714526A - 服务器液冷方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种服务器液冷方法和系统，该服务器液冷方法包括：在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置；通过所述压力调节装置对所述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得所述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。本申请可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

Description

服务器液冷方法和系统

技术领域

本申请涉及互联网技术领域，尤其涉及一种服务器液冷方法和系统。

背景技术

随着移动互联、云计算等技术向各行各业的渗透和深入发展，特别是智能制造和物联网的逐步兴起，对数据中心的需求量越来越大，在有限的土地资源、能源面前，绿色环保也越来越成为社会的共识和努力的方向。

因此，数据中心服务器的液冷技术逐步被认可和接受，并逐步开始普及性地应用。服务器液冷技术，可以有效提高单机柜的装机数量，提升土地资源利用率，同时，液冷水温可以高达40℃及以上，可以逐步实现无冷机的运行模式，进一步降低了能耗。

但当前的液冷技术存在着漏水的巨大风险，在冷却中央处理单元(CentralProcess Unit；以下简称：CPU)芯片这一侧的液体输配系统，为了保证流体的输送和分配，工作压力通常高于一个大气压，一旦发生泄漏，水或者其他冷却液将直接喷射出来，威胁服务器的安全，尽管使用了诸如无泄漏插拔的快速接头等技术，仍然避免不了长期运行后漏水的相关风险。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种服务器液冷方法。该方法可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

本申请的第二个目的在于提出一种服务器液冷系统。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例的服务器液冷方法包括：在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置；通过所述压力调节装置对所述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得所述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

本申请实施例的服务器液冷方法，通过在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置，并通过上述压力调节装置对上述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路的绝对压力小于大气压力，从而可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

为了实现上述目的，本申请第二方面实施例的服务器液冷系统包括：二次侧回路和压力调节装置；所述二次侧回路为所述服务器液冷系统中，冷却电子器件的液冷系统；所述压力调节装置设置在所述二次侧回路的定压点，用于对所述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得所述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

本申请实施例的服务器液冷系统，通过在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置，并通过上述压力调节装置对上述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路的绝对压力小于大气压力，从而可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请服务器液冷方法一个实施例的流程图；

图2为本申请服务器液冷方法的应用场景一个实施例的示意图；

图3为本申请服务器液冷方法的应用场景另一个实施例的示意图；

图4为本申请服务器液冷方法的应用场景再一个实施例的示意图；

图5为本申请服务器液冷方法的应用场景再一个实施例的示意图；

图6为本申请服务器液冷系统一个实施例的结构示意图；

图7为本申请压力调节装置一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1为本申请服务器液冷方法一个实施例的流程图，如图1所示，上述服务器液冷方法可以包括：

步骤101，在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置。

其中，二次侧回路是指服务器液冷系统中，冷却电子器件这一侧的液冷系统。

其中，上述电子器件可以为CPU或图形处理器(Graphics Processing Unit；以下简称：GPU)等发热芯片，也可以为内存等其他发热电子器件，本实施例对上述电子器件的具体形式不作限定。

步骤102，通过上述压力调节装置对上述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

具体地，上述压力调节装置可以包括气体泵、隔膜式稳压罐和排气阀；这样，通过上述压力调节装置对上述二次侧回路的绝对压力进行调节可以为：通过上述气体泵和上述排气阀调节上述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，以对上述二次侧回路的绝对压力进行调节。

进一步地，还可以通过上述气体泵和上述排气阀调节上述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，使得上述二次侧回路的绝对压力大于大气压，通过上述排气阀排除上述二次侧回路中的空气。

本申请图1所示实施例提供的服务器液冷方法可以应用于图2所示的场景中，图2为本申请服务器液冷方法的应用场景一个实施例的示意图。

本实施例中，在服务器液冷系统的二次侧回路的定压点，可以设置一个压力调节装置，这个压力调节装置由气体泵、隔膜式稳压罐和相应的排气阀等装置构成。当水泵工作在一定频率和转速时，可以通过上述气体泵和排气阀调节隔膜式稳压罐的气囊内的压力，以实现对二次侧回路的绝对压力进行调节。通常情况下，本实施例中，将二次侧回路的绝对压力调节为略低于大气压力，即低于1巴(1bar)，例如可以将二次侧回路的绝对压力调节为0.9bar。这样，即使二次侧回路的管路上出现泄漏点，水或者其他冷却液也不会喷射出来，确保了服务器的安全。同样的，还可以通过上述气体泵和上述排气阀调节上述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，使得上述二次侧回路的绝对压力大于大气压，通过上述排气阀排除上述二次侧回路中的空气。

在具体实现时，上述压力调节装置可以设置在二次侧回路中水泵的入口侧，也可以设置在水泵的出口侧，还可以设置在二次侧回路的任何一点，本实施例对上述压力调节装置的设置位置不作限定。

上述服务器液冷方法，通过在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置，并通过上述压力调节装置对上述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路的绝对压力小于大气压力，从而可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

本申请图1所示实施例提供的服务器液冷方法中，在服务器液冷系统的二次侧回路中，当单个服务器包括至少两个待冷却的电子器件时，可以采用并联式的流路连接每个电子器件，以保证每个电子器件的入口温度一致。

其中，上述电子器件可以为CPU或GPU等发热芯片，也可以为内存等其他发热电子器件，本实施例对上述电子器件的具体形式不作限定，下面以电子器件为CPU为例进行说明。

参见图3，图3为本申请服务器液冷方法的应用场景另一个实施例的示意图，如图3所示，在服务器部分的流路设计，通过采用并联式的流路设计，保证每一个CPU的入口温度都是一致的，能够得到同样的散热条件。即使极端情况下，CPU工作状态不一，也不会出现散热效果不一致的现象。服务器的整体寿命和可靠性，将得到显著提高。特别是在摩尔定律失效的当下，可以最大限度地挖掘信息技术(Information Technology；以下简称：IT)资源的能力，将大大降低企业的运行成本。

本申请图1所示实施例提供的服务器液冷方法中，对于机柜级冷量分配单元(ColdDistribution Unit；以下简称：CDU)，在楼宇冷却水侧，可以通过采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护。

参见图4，图4为本申请服务器液冷方法的应用场景再一个实施例的示意图，如图4所示，对于机柜级式CDU的方案，在楼宇冷却水侧可以采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护，而不影响服务器二次侧回路的工作。

本申请图1所示实施例提供的服务器液冷方法中，对于房间级冷量分配单元，在二次侧回路中，可以通过采用环路加隔离阀门的形式，实现二次侧回路的故障可在线维护。

参见图5，图5为本申请服务器液冷方法的应用场景再一个实施例的示意图，如图5所示，对于房间级CDU的方案，除楼宇侧采用同等设计外，在二次侧回路，同样可以采用环路加隔离阀门的方案，以实现二次侧回路的故障可在线维护，不影响任何一个服务器的液冷工作，亦可在正常工作状态下实现二次侧回路的同程式架构，实现每一台服务器，每一个芯片的水流自然均等分配，进一步确保了每个服务器每个芯片散热状态的一致性。

本申请提出的服务器液冷方法，给出了端到端的解决方案，解决了对服务器液冷大规模部署的风险，特别是漏水风险和芯片散热状态不均的问题，可以有效提高服务器在其计算能力生命周期内的可靠性，减少IT硬件运维的工作量，帮助企业最大限度的提高服务器的寿命，挖掘服务器的资源价值，这在摩尔定律失效的当下非常具有价值意义。

图6为本申请服务器液冷系统一个实施例的结构示意图，如图6所示，上述服务器液冷系统可以包括：二次侧回路61和压力调节装置62；

其中，二次侧回路61为上述服务器液冷系统中，冷却电子器件这一侧的液冷系统；其中，上述电子器件可以为CPU或GPU等发热芯片，也可以为内存等其他发热电子器件，本实施例对上述电子器件的具体形式不作限定。

压力调节装置62设置在上述二次侧回路的定压点，用于对上述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

具体地，参见图7，图7为本申请压力调节装置一个实施例的结构示意图，如图7所示，压力调节装置62可以包括气体泵621、隔膜式稳压罐622和排气阀623；

压力调节装置62，具体用于通过气体泵621和排气阀623调节隔膜式稳压罐622的气囊内的压力，以对二次侧回路61的绝对压力进行调节。

进一步地，压力调节装置62，还用于通过气体泵621和排气阀623调节隔膜式稳压罐622的气囊内的压力，使得二次侧回路61的绝对压力大于大气压，通过排气阀623排除二次侧回路61中的空气。

上述二次侧回路61和压力调节装置62的一个具体实例可以如图2所示，图2中，在服务器液冷系统的二次侧回路61的定压点，可以设置一个压力调节装置62，这个压力调节装置62由气体泵621、隔膜式稳压罐622和相应的排气阀623等装置构成。当水泵工作在一定频率和转速时，可以通过上述气体泵621和排气阀623调节隔膜式稳压罐622的气囊内的压力，以实现对二次侧回路61的绝对压力进行调节。通常情况下，本实施例中，将二次侧回路61的绝对压力调节为略低于大气压力，即低于1bar，例如可以将二次侧回路61的绝对压力调节为0.9bar。这样，即使二次侧回路61的管路上出现泄漏点，水或者其他冷却液也不会喷射出来，确保了服务器的安全。同样的，还可以通过上述气体泵621和上述排气阀623调节上述隔膜式稳压罐622的气囊内的压力，使得上述二次侧回路61的绝对压力大于大气压，通过上述排气阀排除上述二次侧回路61中的空气。

在具体实现时，上述压力调节装置62可以设置在二次侧回路61中水泵的入口侧，也可以设置在水泵的出口侧，还可以设置在二次侧回路61的任何一点，本实施例对上述压力调节装置62的设置位置不作限定。

上述服务器液冷系统，通过在二次侧回路61的定压点设置压力调节装置62，并通过上述压力调节装置62对上述二次侧回路61的绝对压力进行调节，使得上述二次侧回路61的绝对压力小于大气压力，从而可以实现在服务器液冷系统中，即使出现管路或阀门泄漏，水或者其他冷却液体也不会发生泄漏，确保了服务器的安全。

本申请图6提供的服务器液冷系统中，在二次侧回路61中，当单个服务器包括至少两个待冷却的电子器件时，可以采用并联式的流路连接每个电子器件，以保证每个电子器件的入口温度一致。

其中，上述电子器件可以为CPU或GPU等发热芯片，也可以为内存等其他发热电子器件，本实施例对上述电子器件的具体形式不作限定，下面以电子器件为CPU为例进行说明。

参见图3，在服务器部分的流路设计，通过采用并联式的流路设计，保证每一个CPU的入口温度都是一致的，能够得到同样的散热条件。即使极端情况下，CPU工作状态不一，也不会出现散热效果不一致的现象。服务器的整体寿命和可靠性，将得到显著提高。特别是在摩尔定律失效的当下，可以最大限度地挖掘IT资源的能力，将大大降低企业的运行成本。

本申请图6提供的服务器液冷系统中，对于机柜级CDU，在楼宇冷却水侧，可以通过采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护。

参见图4，对于机柜级式CDU的方案，在楼宇冷却水侧可以采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护，而不影响服务器二次侧回路的工作。

本申请图6提供的服务器液冷系统中，对于房间级CDU，在二次侧回路61中，通过采用环路加隔离阀门的形式，实现二次侧回路61的故障可在线维护。

参见图5，对于房间级CDU的方案，除楼宇侧采用同等设计外，在二次侧回路61，同样可以采用环路加隔离阀门的方案，以实现二次侧回路61的故障可在线维护，不影响任何一个服务器的液冷工作，亦可在正常工作状态下实现二次侧回路61的同程式架构，实现每一台服务器，每一个芯片的水流自然均等分配，进一步确保了每个服务器每个芯片散热状态的一致性。

本申请提出的服务器液冷系统，给出了端到端的解决方案，解决了对服务器液冷大规模部署的风险，特别是漏水风险和芯片散热状态不均的问题，可以有效提高服务器在其计算能力生命周期内的可靠性，减少IT硬件运维的工作量，帮助企业最大限度的提高服务器的寿命，挖掘服务器的资源价值，这在摩尔定律失效的当下非常具有价值意义。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(Programmable Gate Array；以下简称：PGA)，现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array；以下简称：FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种服务器液冷方法，其特征在于，包括：

在服务器液冷系统中，二次侧回路的定压点设置压力调节装置；

通过所述压力调节装置对所述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得所述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力调节装置包括气体泵、隔膜式稳压罐和排气阀；

所述通过所述压力调节装置对所述二次侧回路的绝对压力进行调节包括：

通过所述气体泵和所述排气阀调节所述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，以对所述二次侧回路的绝对压力进行调节。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

通过所述气体泵和所述排气阀调节所述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，使得所述二次侧回路的绝对压力大于大气压，通过所述排气阀排除所述二次侧回路中的空气。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在服务器液冷系统的二次侧回路中，当单个服务器包括至少两个待冷却的电子器件时，采用并联式的流路连接每个电子器件，以保证每个电子器件的入口温度一致。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

对于机柜级冷量分配单元，在楼宇冷却水侧，通过采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

对于房间级冷量分配单元，在二次侧回路中，通过采用环路加隔离阀门的形式，实现二次侧回路的故障可在线维护。

7.一种服务器液冷系统，其特征在于，包括：二次侧回路和压力调节装置；

所述二次侧回路为所述服务器液冷系统中，冷却电子器件的液冷系统；

所述压力调节装置设置在所述二次侧回路的定压点，用于对所述二次侧回路的绝对压力进行调节，使得所述二次侧回路的绝对压力小于大气压力。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述压力调节装置包括气体泵、隔膜式稳压罐和排气阀；

所述压力调节装置，具体用于通过所述气体泵和所述排气阀调节所述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，以对所述二次侧回路的绝对压力进行调节。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述压力调节装置，还用于通过所述气体泵和所述排气阀调节所述隔膜式稳压罐的气囊内的压力，使得所述二次侧回路的绝对压力大于大气压，通过所述排气阀排除所述二次侧回路中的空气。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的系统，其特征在于，

在所述二次侧回路中，当单个服务器包括至少两个待冷却的电子器件时，采用并联式的流路连接每个电子器件，以保证每个电子器件的入口温度一致。

11.根据权利要求7-9任意一项所述的系统，其特征在于，

对于机柜级冷量分配单元，在楼宇冷却水侧，通过采用环路加隔离阀门的形式，实现楼宇侧故障的可在线维护。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，

对于房间级冷量分配单元，在二次侧回路中，通过采用环路加隔离阀门的形式，实现二次侧回路的故障可在线维护。