CN107111346A - 具有模块化可扩展冷却的可扩展模块化信息技术设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可扩展模块化信息技术(EMIT)设备(EMITF)，包括：EMIT基础设施(EMITBI)，所述EMITBI具有初始外壳，初始外壳包括：初始基座，提供可用空间的固定区域，一个或多个模块化IT部件放置其上；以及多个外壁，包括至少一个可拆卸的扩展壁(REW)，其能够实现EMITBI的可用空间的扩展；多个模块化IT部件，其放置在可用空间上的所述EMITBI内，且散热；以及至少一个空气操作单元(AHU)，其与所述外壳流体连通以支持一个或多个所述IT部件在所述外壳内的冷却。随着IHS扩展到包括更多的IT部件，将附加AHU添加到EMITF中，与所述EMITBI的相应区域流体连通，以向附加的IT部件提供冷却。

Description

具有模块化可扩展冷却的可扩展模块化信息技术设备

优先权

本申请要求2015.1.6提交的名称为“具有模块化可扩展冷却的可扩展的、模块化信息技术设备”的序列号为14/590,156，的美国专利申请的优先权，通过引用的方式将其全部并入本文。

技术领域

本申请公开内容大致上涉及大型信息操作系统的冷却，特别是涉及模块化构造和可扩展的基础设施的大型信息操作系统的冷却。更具体地，本申请公开涉及在可扩展的模块化信息技术设备(EMITF)内实现冷却和/或热交换缩放的模块化设备。

背景技术

随着信息的价值和使用率不断增加，个人和企业寻求更多的方式来处理和存储信息。对于用户而言，其中一个选择是信息操作系统。信息操作系统通常处理、编译、存储和/或传送用于商业、个人或其他目的的信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。由于技术和信息操作需求和要求在不同的用户或应用之间有所不同，所以信息操作系统也可以根据操作什么样的信息，如何操作信息，处理、存储或传送信息，信息的多少以及信息可以被处理、存储或传达的多快或有效性而改变。信息操作系统的变化允许信息操作系统用于普遍的用途或配置成用于特定用户或特定用途，例如金融交易处理、机票预订、企业数据存储或全球通信。此外，信息操作系统可以包括可以被配置为处理、存储和传送信息的各种硬件和软件部件，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和网络系统。

大型信息操作系统作为服务器集群存在，通常被安置在预先构建的物理结构中，而该物理结构被设计成可承载预定数量的机架和相关联的冷却和电力系统。例如，模块化数据中心通常包括(i)允许特定最大数量的服务器机架的已知物理尺寸和(ii)相关联的预构造和/或内置冷却机构，以及(iii)预配置的最大可用电源，以维持在数据中心内运行的IT装置的运行可行性。当客户需要或期望额外的处理能力时，通常会在另一位置构建新的数据中心，其中需要安置一套独立的服务器机架、IT设备和冷却和电力系统的新的建筑或结构。由于整个新的物理设备必须被构造或购买然后远程连接到先前的设备(例如，通过网络)，所以每个这样的数据中心需要以相当大的成本构建，而且不与最终客户期望的附加处理的量或存储容量相关联或直接相关。

附图说明

可以结合附图阅读说明性实施方式的描述。应当理解，为了简化和清楚的说明，图中所示的元件未必按比例绘制。例如，一些元件的尺寸相对于其他元件会被夸大。结合本公开的教导的实施方式将配合本文的附图示出和描述，其中：

图1A是根据一个实施方式提供用于容纳模块化信息技术(IT)部件的EMIT基础设施(EMITBI)示例性的可扩展模块化信息技术(EMIT)设备(EMITF)的框图表示；

图1B-1C提供根据一个或多个实施方式的示例性EMITF的两个不同方向的三维视图，示出不同模块化IT部件在EMITBI的位置和其空气操作单元(AHU)和电源部件的相应位置；

图2为根据一个实施方式的，EMITBI的基础布局内的初始可用空间的框图表示；

图3为根据一个或多个实施方式的示例性EMITBI的剖视图，示出用于封闭放置在/于可用空间内的模块化IT部件的侧壁、天花板和屋顶结构的布置；

图4示出根据一个或多个实施方式的不同类型的结构模块的相对物理放置的一个示例，其中结构模块为EMITBI的必要的模块化设施块；

图5示出根据一个或多个实施方式的EMITBI的冷通道模块的示例的5个不同的位置视图；

图6示出根据一个或多个实施方式的EMITBI的热通道包含模块的示例的4个不同位置视图，用于承载一个或多个机架安装和/或独立的IT装置，诸如信息操作系统；

图7和8示出根据一个或多个实施方式的用于EMITBI内的多用途模块的两个示例，其能够提供用于可拆卸外部/外壁的一部分的面板；

图9提供根据一个或多个实施方式的具有IT部件的模块化组装机架的基准EMITBI的示例，其中放置在位于可拆卸外壁(REW)内侧的初始可用空间内；

图10A和10B分别提供根据一个实施方式的框图和三维视图，描绘基准EMITBI的第一次扩展，以在EMITBI的剩余可用空间内提供附加的模块化IT部件，以及伴随附加AHU到EMITBI的可用空间以扩充容量；

图11A和11B分别提供根据一个或多个实施方式的框图和三维视图，描述涉及在REW的外部施加和/或安装附加的可用空间和结构部件的初始扩张阶段，并且直接邻近和/或邻接初始可用空间，而不需要移除REW并且不会中断EMITBI的运行；

图12描绘了根据一个实施方式的在扩展的可用空间侧面增加AHU的附加扩展阶段，同时REW保持原位，为扩展的可用空间中的IT模块提供冷却支持，而不会中断EMBRI的现有运行；

图13A和13B分别提供了根据一个实施方式的框图和三维视图，描绘了在扩展的可用空间的外壳内添加模块化IT部件的附加扩展阶段，而REW保持在适当位置，以防止中断在基准EMITBI内的初始可用空间上正在进行的大型IHS运行；

图14A和14B示出了根据一个或多个实施方式的去除REW以创建具有扩展的可用空间的连续扩展的EMITBI，其允许在连续空间内添加更多的模块化IT部件，而在扩展正在进行时不会中断基准EMITBI内的初始IT模块的运行；

图15(A和B)是示出根据一个或多个实施方式的用于在基准EMITBI中的现有IT模块的运行期间模块化扩展EMITBI的可用空间的方法的流程图；

图16是示出根据一个或多个实施方式的伴随在EMITBI和/或扩展的EMITBI内增加附加的的IT装置，在IT部件之前，添加AHU以支持EMITF的冷却系统的模块化增强/扩展的框图；

图17-18提供了两个EMITBI的可选实施方式的描述，根据可选实施方式的其中AHU位置在模块化部件之上，以允许EMITBI的直接缩放，而不需要为EMITBI增长所需的大量AHU的附加的地面空间；

图19是示出根据一个或多个实施方式的伴随在EMITBI和/或扩展EMITBI中添加附加的IT装置，EMITF的冷却系统被模块化地扩展以包括附加的AHU的方法的流程图。

图20A-20B分别提供了根据一个或多个实施方式的框图和三维视图，描述了添加发电机以增加EMITBI的电力子系统的容量，以支持扩展的EMITBI的总体系统电力需求的预期增加，从而进一步准备扩展的EMITBI在扩展的可用空间内的IT容量的扩展；

图21描绘了根据一个或多个实施方式的三维结构，其合并/为可用空间、IT装置、AHU和发电机的模块化扩展的结果，其具有扩展的屋顶结构和安装的以允许进一步可用的空间扩展的第二REW；

图22是示出了根据一个或多个实施方式的方法流程图，其中当IT装置和/或相应电力需要扩展到电力供应和分配(PSD)系统的基准电力容量之外的阈值时，EMITF的PSD模块化扩展至包括附加的发电机；以及

图23提供了根据一个实施方式的结构变化的说明性概要，其中从扩展的初始开始日期的基准EMITBI到在扩展过程完成日期的扩展的EMITBI。

具体实施方式

说明性实施方式提供的是支持大型、模块化组装的信息操作系统(LMIHS)的可扩展模块化信息技术(EMIT)建筑基础设施(EMITBI)，以及用于模块化地扩展EMIT设备(EMITF)的结构和其中托管的LMIHS的IT能力的方法。EMITBI包括：提供固定区域的可用空间的基座，其中可以放置LMIHS的一个或多个模块化子部件；以及从基座的外周边垂直延伸并连接到屋顶结构的多个外壁。多个外壁和屋顶结构共同构成EMITBI的初始外壳，其中可容纳具有IT装置的第一批最大数量的模块化部件。多个外壁包括至少一个被构造为可移动的扩展壁(REW)，其能够允许EMITBI的后续扩展。在一个实施方式中，REW具有多个结构连接机构，其允许随后解除组装和移除REW而不影响EMITBI的其余部分的结构完整性。在相邻扩展部分的构造期间，REW保持物理上的位置以屏蔽位于EMITBI的第一部分内的IT模块。EMITBI提供了一个保护位于其中的IT装置的外壳，而REW允许未来可以扩展EMITBI，其中扩展过程不会影响EMITBI初始封闭部分内存在的IT设备的持续运行。

根据一个方面，EMITF包括模块化冷却单元(MCU)，大型、模块化组装的信息操作系统(LMIHS)用MCU冷却，其可以模块化地扩展以适应LMIHS和/或EMITBI的扩展。特别地，EMITF包括至少一个空气处理单元(AHU)，每个空气处理单元(AHU)通过位于一个或多个固定外壁内的相应AHU隔室与EMITBI流体连通。AHU提供位于一个或多个模块化部件的IT装置的冷却，其中模块化部件放置在与AHU的位置相邻的EMITBI的一部分。每个AHU定位成与位于EMITBI的一个或多个侧壁内的AHU隔室相邻且连接。在一个实施方式中，至少一个AHU的第一组与扩展EMITBI的初始基础部分流体连通，并且向位于扩展EMITBI的初始基础部分内的初始IT装置提供冷却。然后提供至少一个AHU的第二组，其与扩展EMITBI的扩展部分流体连通，并其将提供给后续位于扩展EMITBI的扩展部分内的附加IT装置所需的冷却。根据一个方面，第一组和第二组AHU可以连接到系统级冷却控制器，其可以单独控制每个AHU提供的冷却量以冷却扩展EMITBI的相应部分，而由其他AHU提供的冷却来冷却扩展EMITBI的其他部分。根据另一方面，EMITF设计成具有模块化可扩展的电力供应和分配(PSD)系统，其在保持弹性的同时按需提供电力容量。基础PSD系统旨在提供阶梯式电力容量增加，同时在安装的机架IT装置的运行中保持弹性。基本PSD系统包括系统初始配置时所需的断路器和分配部件，当IT部件的电力需求增加时，以使PSD系统能够使用现有的配电设施快速扩大电力容量，以将插入PSD系统的附加电力分配。PSD系统配置为无缝集成按需发电以适应LMIHS的扩展。EMITBI的多个外壁中的至少一个被构造为可移动的扩展壁(REW)，其可以实现EMITBI的后续扩展，并且通过扩展，在EMITBI内提供的IT装置的数量的增加导致需要增加由PSD系统提供的支持扩展LMIHS的电力。当需要附加电力时，附加的发电机将直接连接到PSD系统的后端，并且PSD系统的预配置允许产生的附加电力被引导集成到现有配电系统中。在一个实施方式中，在控制器上运行的固件(以及下层电力使用监控设备)监视电力使用情况并产生通知，以指示整个系统何时需要更多电力，需要升级UPS。

在本公开的示例性实施方式的以下详细描述中，可以充分详细地描述其中可以实践本公开的具体示例性实施方式，以使本领域技术人员能够实践所公开的实施方式。例如，这里已经给出了特定的细节，例如具体的方法顺序、结构、元件和连接。然而，应当理解，所呈现的具体细节可以不需要用于实践本公开的实施方式。还应当理解，可以使用其他实施方式，并且可以在不脱离本公开的一般范围的情况下进行逻辑、架构、程序化、机械、电气和其它改变。因此，以下详细描述不被认为是限制性的，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。

说明书中对“一个实施方式”，“实施方式”或“一个或多个实施方式”的引用旨在表示结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性至少被包括在本公开的一个实施方式中。这样的短语在说明书中的各个地方的出现并不一定都是指相同的实施方式，单独的或可选实施方式与其他实施方式也不是相互排斥。此外，描述的各种特征可以由一些实施方式而不是由其他实施方式展现的。类似地，描述的各种要求可能是一些实施方式的要求但不是其他实施方式的。

本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数，步骤、操作、元件、部件和/或其组合。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元件与另一个元件。

应当理解，使用特定部件、设备和/或参数名称和/或其对应的首字母缩略词，例如本文所述的执行实用程序、逻辑和/或固件的那些，仅仅是示例性的，并不意味着暗示任何对所描述的实施方式的限制。因此，这些实施方式可以用不同的名称和/或术语来描述，用于描述本文中的部件、设备、参数、方法和/或功能，而不受限制。提供的描述实施方式的一个或多个元件、特征或概念的任何特定协议或专有名称仅仅作为一个实现的示例提供，并且这样的引用并不将所要求保护的实施方式的扩展限制到其中不同元件特征、协议或概念名称。因此，根据使用该术语的上下文，这里使用的每个术语将被给予其最广泛的解释。

在附图的不同视图的描述中，在不同附图中使用相同的附图标记和/或符号表示相似或相同的部件，并且在整个图中类似的元件可以提供类似的名称和附图标记。分配给元件的特定标识符/名称和附图标号仅用于辅助描述，而不意味着暗示对所述实施方式的任何限制(结构性或功能性或其他方面)。

本领域普通技术人员将理解，附图中所示的和本文中所描述的任何附图中描述的硬件部件和基本配置可以变化。例如，所描述的EMITF 100，EMITBI 110和LMIHS 150中的说明性部件并不旨在是穷尽性的，而是可由本公开的一个或多个方面提供的代表性和突出性部件。例如，除了描绘的硬件之外也可以使用其他设备/部件/模块或使用其他设备/部件/模块代替所描绘的硬件，。所描述的示例不表示或暗示关于当前描述的实施方式和/或一般公开的任何架构或其他限制。

为了描述说明性实施方式的简单性和统一性，一些图被一起描述以允许对EMITF100和EMITBI 110的功能组成的更完整的描述。图1-3包括在附图描述的初始分组中。在该组图中，图1A是示例性可扩展模块化信息技术(EMIT)设备(EMITF)的框图表示)，根据一个实施方式其提供用于容纳大型模块化构建的信息操作系统(LMIHS)的模块化信息技术(IT)部件的EMIT建筑基础设施(EMITBI)。图1B-1C提供了示例性EMITF 100的三维视图的两个不同取向，其示出了根据一个或多个实施方式的不同模块化IT部件在EMITBI 110内的定位以及空气操作单元(AHU)和电源部件的对应定位。在描绘EMITBI 110的不同实施方式的大多数附图的图示中，EMITBI结构的屋顶结构和天花板未示出(即，已被示意性地移除)，使得内部结构模块及其在EMITBI的基座或可用空间的放置可以直观地确定，特别是当EMITBI从初始的基座EMITBI扩展到扩展的EMITBI时。

如上所述，图1A提出了一种框图表示，图1B-1C示出了根据一个或多个实施方式的具有容纳LMIHS 105的EMITBI 110的示例性EMITF 100的两个三维表示。应当理解，LMIHS105是包含功能IT装置的模块化部件的集合，其可以包括堆叠有计算部件、存储设备、连接和网络布线诸如此类的一个(且可能多个)服务器机架。如本文进一步介绍和描述的，EMITF100包括一个或多个空气操作单元(AHU)120和一个电力供应和分配(PSD)系统130。PSD系统130包括一个或多个电力供应和分配线路，其为个体LMIHS 105的IT装置以及AHU120供电。图1A-1C示出了根据一个或多个实施方式的EMITBI 110中的不同结构模块(集体提供LMIHS 105)与相关联的空气操作单元(AHU)120和PSD系统130的供应单元和分配线路的相应定位的位置对准。

尽管本文具体描述为大型的信息操作系统，但是为了本公开的目的，诸如LMIHS105(图1)的信息操作系统可以包括用于计算、分类、处理、发送、接收、检索、生成、切换、存储、显示、表明、检测、记录、复制、操作或使用任何形式的信息、情报或数据进行业务、科学、控制或其他目的的任何工具或工具集合。在一般意义上，信息操作系统可以是手持设备、个人计算机、服务器、网络存储设备或任何其他合适的设备，并且可以在大小、形状、性能、功能和价格上变化。然而，应当理解，本公开的信息操作系统主要是基于机架的服务器系统，并且部署这些系统的规模导致了本文中参考的LMIHS。通常，信息操作系统可以包括随机存取存储器(RAM)，诸如中央处理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑、ROM和/或其他类型的非易失性存储器之类的一个或多个处理资源。信息操作系统的附加部件可以包括一个或多个磁盘驱动器、用于与外部设备通信的一个或多个网络端口以及诸如键盘、鼠标和视频显示器之类的各种输入和输出(I/O)设备。信息操作系统还可以包括一个或多个总线，其可用于在各种硬件部件之间传送通信。在一个或多个实施方式中，作为功能信息操作系统的IT装置容纳在EMITBI 110的冷通道模块内。

图2是根据一个实施方式的具有基准内的初始可用空间(即，EMITBI 110的原始配置)的EMITF 100的框图表示。图3是根据一个或多个实施方式的示例性EMITBI 110的横截面示意图，示出了侧壁、天花板和屋顶结构的垂直布置，其包围放置在可用空间上/内部的结构模块部件。

如图1、2和3中的一个或多个所示，EMITF 100包括具有多个结构模块(或模块化部件)以及一个或多个AHU 120和一个PSD系统130的示例性EMITBI 110的初始安装。如图2所示，基准EMITBI 110包括提供基座/表面/底板的模块化可用空间115的初始区域，在该区域上可以放置LMIHS的一个或多个模块化IT部件140。模块化IT部件140可以包括用于保持IHS的一个或多个信息技术(IT)机架和其他功能部件的模块。EMITBI 110具有从模块化可用空间115的基座/表面/底板的周边垂直延伸的多个外壁，并连接到屋顶结构180(图3)，以提供具有内部容积的EMITBI外壳的外周边，其中可以安装IT装置。如图所示，多个模块化部件(一些包含IT装置，如基于机架的服务器)容纳在EMITBI外壳(110)内。

多个外壁包括四个壁，其中三个壁可以是将EMITBI 110分别与AHU 120和PSD系统130分开的永久壁。如图所示，这里称为侧壁的两个外壁具有位于侧壁外部的一个或多个AHU 120，每个AHU 120与相应的AHU隔室122相邻并且与EMITBI 110位于侧壁的内侧的部分流体连通。由AHU 120服务的EMITBI 110的每个部分包括多个模块化部件，设计用于通过位于其中的IT装置进行空气循环。本文称为后壁的第三外壁具有位于壁的外侧上的PSD系统130内的电源部件。根据本公开的一个方面，EMITBI 110外壳包括多个外壁中的至少一个外壁，即第四外壁，其为可拆卸的扩展壁(以下称为REW 150)。在至少一个实施方式中，REW150可以模块化地附接和/或半永久地附接到EMITBI 110的相邻侧壁。具体地，在一个实施方式中，REW 150具有多个结构连接机构，其允许稍后解除和移除REW 150，而不影响EMITBI110的其余部分的结构完整性。

从上面的描述中，基础EMITBI 110包括：初始基座，其提供可用空间115的固定区域，LMIHS 105的一个或多个模块化子部件可以放置在该固定区域上；多个外壁从基座的外周边垂直延伸并连接到屋顶结构180，多个外壁和屋顶结构180共同提供EMITBI 110初始外壳的外围，其中可以容纳第一组最大数量的模块化部件，所述多个外壁包括构造为可拆卸扩展壁(REW)150的至少一个外壁，其能够扩展EMITBI的可用空间115以包括添加的可用空间(参见图11，例如，添加的可用空间1115，)；以及多个EMITBI 110内的模块化部件140，其放置在可用空间115上的并且作为LMIHS 105运行。基础EMITBI 110提供保护性外壳和/或受控环境，LMIHS 105可以在其中最少的暴露于在多个外墙之外的环境。

图4-8示出了EMITBI 110内的LMIHS 105的模块化部件组成，还描述了放置在EMITF 100内的每个模块化部件140，包括其电源和冷却部件。在该组图中，图4示出了根据一个或多个实施方式的完全组装和可运行的LMIHS 105和/或EMITBI 110的基本构建块的不同类型的结构模块的相对物理放置的一个示例。图4示出了EMITBI 110的代表性布局，包括在可用空间上的模块化部件的特定放置和/或布置，以提供热和冷通道，AHU在外部对准以向相邻的一组模块部件提供冷却。这些模块化部件中有冷通道模块410、热通道模块420和一个或多个多用途模块，其中提供网络模块430和存储模块440作为示例。在一个实施方式中，多用途模块还可以表示工作空间。如图4所示，这些不同类型的模块化部件是完全组装和可运行的LMIHS 105和/或EMITBI 110的基本构建块。对于LMIHS 105的运行特别重要的是冷通道模块410，其包含大部分需要冷却的生热IT部件。该冷却由AHU 120提供，AHU120与特定的冷通道模块410和成对的热通道模块420流体连通。

至少一个IT机架包括可以在EMITBI 110内运行的信息技术(IT)装置。至少一个IT机架可以容纳在冷通道模块410(图4和图5)中。EMITBI 110提供保护位于其中的IT装置的外壳，并支持在EMITF 100内包含和/或运行的LMIHS 105的扩展。根据本公开的一个重要方面，EMITBI 110和/或LMIHS105的扩展通过在REW 150之外的扩展的可用空间中添加用于承载附加IT装置的新模块，而不会影响EMITBI 110初始基地区内现有IT装置的运行。

图5和图6分别示出了冷通道模块410和热通道模块420的物理方面。图5示出了根据一个或多个实施方式的EMITBI 110的示例性冷通道容纳模块410的五个不同位置视图，其用于承载一个或多个机架安装和/或独立的IT装置，例如信息操作系统。图6示出了根据一个或多个实施实施方式的EMITBI 110的示例性热通道模块420的四个不同的位置视图，其被配置为将热排出空气引导或导引到EMITBI 110的外部并远离运行的IT装置。图7和8分别示出了多用途模块的不同实施方式，具体表示网络模块430和存储模块440。图7示出了根据一个或多个实施方式的EMITBI 110的示例性网络模块430，其提供可被用作外壁的一部分的后面板。另外，图8示出了根据一个或多个实施方式的EMITBI 110的示例性存储模块440，其提供可用作外壁的一部分的后面板。应当理解，这些多用途模块可以被设置成在EMITBI 110内提供其他功能，并且网络模块430和存储模块440的具体图示不旨在限制本公开多用途模块内的更广泛的应用。

(图5-8)的这些不同部件模块被设计、组装、布置在可用空间115内，并在LMIHS105中运行(用于容纳功能IT装置)时的一般方式不是本公开的重点，因此在本文中不进一步描述。本公开的重点是部件的模块化，当要实际增加LMIHS的计算模块的数量时，这使得可以根据需要将附加的模块化部件组装在可用空间内。在一个实施方式中，网络模块430和存储模块440沿着EMITBI 110的可移除的外壁侧定位，允许将这些部件的后面板用作REW150的一部分。

根据一个实施方式，REW 150包括和/或设计有多个结构连接机构，其允许随后解除组装和移除REW 150，而不影响EMITBI 110的其余部分的结构完整性。REW 150固定在相邻外壁的对接端的适当位置。REW 150可以包括一个或多个具有互锁和释放机构(LRM)155的结构上刚性的板，当REW 150物理地附接到相邻的外侧壁时，它们仅可从外壳的内侧接近。每个相邻的外壁和基座包括在物理连接点处的闭锁机构，在该物理连接点处，REW 150物理地连接到相邻的外壁和基座。在一个实施方式中，REW 150包括与相邻面板互锁以产生单个物理结构的多个面板。REW 150还可以包括结构外框架，其具有附接到每个邻接的相邻外壁的周边边缘并沿着其垂直延伸的凸缘。

在一个实施方式中，REW 150的至少一个可移除部分是非承载轴承，并且至少两个剩余的外壁是永久性壁，其向EMITBI外壳的屋顶结构180和任何天花板185(可选的)提供承载支撑。利用这种结构，移除REW 150的至少一个可拆卸部分并不会不利地影响EMITBI 110的结构完整性。另外，在一个实施方式中，REW 150的至少一个可拆卸部分围绕一个或多个支撑柱固定到EMITBI 110的地基或基座上，并且向上延伸以支撑天花板185(如果有的话)和屋顶结构180.此外，通过这种实现，解除和移除REW 150包括移除所述至少一个可移除部分，而不移除所述一个或多个支撑柱。

在另一个实施方式中，REW 150由一种或多种在从基座(105)垂直延伸到天花板185时呈现结构刚度的材料构成。REW 150的材料组成使得REW 150能够提供物理和环境屏障，以密封外壳，并防止物理进入外壳内的IT模块，同时防止IT装置暴露于周围的外部环境。此外，REW 150的至少主要结构材料是耐用且重量轻的。作为本公开的另一方面，REW150可重复使用。虽然提供了REW 150的示例性实施方式的具体方面，但是应当理解，只有REW 150的裸骨结构是实现可扩展EMITBI 110所必需的，并且可拆卸壁的特定功能如本文所述。

在一个实施方式中，基座105和一个或多个邻接的外壁在其相应的周边边缘处包含可扩展促进启示(EFA)(未具体示出)，其邻接和/或邻近REW150的外周(侧面和底部)。FFA使得能够延伸特定基座或壁的相应基座或壁的进一步构造和扩展，以使得能够构造EMITBI110的第二段或区域。新构建的第二段/区域直接邻接和从EMITBI 110的第一(基础)部分侧向延伸，以增加在具有延伸的外侧壁，延伸的或额外的屋顶结构以及扩展的可用空间115的单个连续结构内的外壳的内部区域(即，可用空间)。另外，EFA还可以通过用于增加分别在与现有侧壁和初始可用空间115相同的横向方向上延伸的可用空间的新建或新安装的邻接外侧壁和基座实现水平附接并提供初始结构支撑。根据本公开的一个重要方面，在相邻的扩展段/区域的构造期间，EMITBI的整个扩展发生而REW 150保持物理上的位置以屏蔽位于基座EMITBI 110内的IT装置。REW 150施工后可拆卸的功能，使得本公开的这一特征成为可能。

另外，在一个实施方式中，REW 150物理地位于可用空间115的基座的周边的外部边缘的内部的预定距离内，将基座(115)的扩展连接边缘暴露在外部侧。利用这种结构，一个或多个邻接的外壁和屋顶结构可以直接连接到初始结构并与其连接，并且沿着REW 150的后部横向延伸超过垂直平面以在基础EMITBI 110的稍后扩展期间支撑新的壁和基座(115)的结构集成/连通性。

现在顺序参照图9-15以及不间断参考图16-23。图9提供了具有基准EMITBI 110的示例性EMITF 100的俯视图，其具有在初始可用空间115上的各种模块化部件(包括包含功能性IT装置)的相对位置。如图所示，基准EMITBI 110包括原始可用空间115内的空行910，其可以用于通过引入具有功能性IT装置的附加冷通道模块410来进一步扩展LMIHS 105。值得注意的是，如图所示，空行910物理上位于EMITBI 110的内部，位于REW 150的后面。在所描述的实施方式中，REW 150模块化地附接和/或模块化构造并且可独立地拆卸，表明可以在各区域中完成REW的移除，而不会破坏墙壁或损坏EMITBI 110的其余部分。值得注意的是，在该基准图中，提供了LMCHS 105的八行模块化部件，其中每对IT装置支撑行包括热通道模块410和冷通道模块420，其具有分配给其的相关联的AHU 120(标记作为AHU 120A、AHU2120B和AHU 3 120C，但在此统称为AHU 120)。每个AHU 120位于EMITBI 110的侧壁的外部，并且与邻近部分流体连通，该相邻部分具有位于EMITBI外壳内侧的一对模块化IT部件。应当理解，尽管示出了每个AHU 120为一对已安装的模块化部件(具体为热通道模块420和冷通道模块410的配对)供应冷却空气循环，但在可选实施方式中，一个或多个AHU 120可以被配置为冷却诸如与两个冷通道模块配对的单个热通道模块的模块化部件的不同关联。所呈现的实施方式不旨在限制本公开。

还应当理解，在其最基本的配置中，可以仅使用模块化部件(热和冷通道)和相关联的单个AHU的单个配对来构造基准EMITBI。本文介绍了模块的多行配置和基准EMITF中的多个初始提供的AHU，旨在将EMITBI的扩展集中在从几乎满载的基准EMITBI转变为满载的EMITBI，然后当需要在单一连续的建筑物基础设施中添加更多IT装置时，触发使用REW 150提供的扩展能力。

图10A和10B分别提供了框图和三维视图，示出了基准EMITBI的第一次扩展，以在EMITBI内的可用剩余空间处提供附加的模块化部件，以便使EMITBI的可用空间115达到满容量。附图进一步示出了将AHU 120D添加到相邻的AHU隔室122D以为添加的IT部件提供所需的冷却。值得注意的是，在一个实施方式中，模块化部件的第一次扩展包括添加包含IT装置的一个或多个IT机架的冷通道模块410。冷通道模块410与现有(或同时安装的)热通道模块420配对，并填充基准EMITBI 110内的空行910(图9)。在可选实施方式中，冷通道模块410和热过道模块420彼此同时添加。这些模块的这种安装使得初始可用空间115成为满容量，由此基准EMITBI 110不能物理地支持额外的模块。在引入冷通道模块410之前或同时，将AHU 4 120D添加到相邻的外部空间以支持放置在新添加的冷通道模块410内的新添加的IT装置的冷却。因此，图10A-10B提供具有相应AHU 120的满容量基准EMITBI 110。

图11A和11B分别提供了框图和三维视图，其描绘了用于附加可用空间1115和各种结构部件(未示出)的基座的构造和/或安装的初始扩展阶段，以支持附加的模块化部件的添加。附加的可用空间1115从REW 150的位置(图11A中用虚线表示)和/或直接邻近REW 150的位置，于垂直延伸的REW 150下方的初始可用空间115的周边边缘延伸。如图所示，根据一个或多个实施方式扩展的可用空间的结构和/或安装不需要移除REW 150便能完成，以避免在初始EMITBI 110中关闭或以其他方式破坏IT装置的运行。可用空间115的这种扩展可以涉及建立直接邻接位于垂直延伸的REW 150下方的初始可用空间115(在基准EMITBI 110内)的周边边缘的基底座。除了附加的可用空间1115之外，扩展包括外侧壁、天花板和/或屋顶支撑结构以及新的外壁1150的构造或安装。因此，当需要一个全新的EMITBI 110时扩展涉及仅构造三个壁而不是四个壁。另外，通过在不拆卸REW 150的情况下构建直接与现有EMITBI 110相邻的扩展空间和REW 150外部，扩展可以在不中断基准EMITBI 110内的IT部件运行和/或不引入暴露于外部天气条件和可能的污染物的情况下进行，同时基准EMITBI110中的IT装置运行。

除了外壁之外，初始扩展空间(可用空间)1115被构造成包括支持添加模块化部件的内部结构，特别是冷通道模块和热通道模块。内部结构提供用于组装模块的左手侧部分和右手侧部分。每个部分还包括沿着延伸侧壁定位的AHU连接隔室1122。这些AHU隔室1122使得能够通过位于外部的AHU 120进行连接，以提供与要添加到扩展的EMITBI 110的特定部分的模块化部件的流体连通。值得注意的是，在一个实施方式中，设备的外部门在新的外部后壁能够连通附加的可用空间1115。应当理解，在至少一个实施方式中，新的外壁仅可以在安装热通道模块之后就位，并且仅可以在安装冷通道模块之后。各种安装假设屋顶结构也在物理上延伸到扩展的可用空间1115上。在至少一个实施方式中，新的外壁1150也是可移除的外壁，当前的附加空间扩充容量，或者在未来当希望进一步扩展一次扩展的EMITBI1110时,其将支持一次扩张的EMITBI 1110的再进一步的扩张，。如图10和11所示，可用空间可以没有任何电源、电缆盘、VESDA，网络或机架。整个扩展的可用空间1115可以保持空闲，直到需要增加的IHS能力。

图12示出了附加的扩展阶段，其包括将AHU 120E添加到在扩展的可用空间1215侧的一个AHU隔室1122(图11)中，以与该扩展的可用空间1215相邻的模块化部件(见图13)流体连通。值得注意的是，根据一个实施方式，在原始REW 150保持就位的同时发生这种添加，以便不会中断基准EMITBI 110的现有运行。根据一个实施方式在REW 150就位的情况下进一步添加AHU 120E，支持在扩展的可用空间1215内添加更多的模块化部件(例如，机架)，而不会中断基准EMITBI 110内容纳的IT装置的现有运行。附加的AHU120E需要为在扩展的可用空间1215内提供的附加IT装置提供冷却。

图13A和13B分别提供了框图和三维视图，描绘了将模块化部件1340添加到扩展的可用空间1315的附加扩展阶段。再次，模块化部件1340，即热通道模块和冷通道模块，根据一个实施方式，当REW150保持就位时，防止位于基准EMITBI 110内的初始可用空间115上的LMIHS 105的不间断的运行的中断。图13A具体示出了在扩展的可用空间1315内添加新的冷通道模块，其将包含将由所附加的AHU 120E冷却的IT装置。

图14A和14B分别提供了框图和三维视图，描绘了扩展EMITBI的IT容量的进一步扩展和REW的移除，以创建具有初始可用空间和扩展的可用空间作为连续可用的连续扩展EMITBI空间，允许在现在扩展的EMITBI中增加更多的模块化部件。重要的是，后来的REW移除完成，而不需要在扩展空间建立期间中断在基准EMITBI内运行的初始IT装置的运行。适当地，随着扩展的可用空间准备好安装IT装置，REW 150被拆卸并从EMITBI中移除。拆卸REW提供了扩展的连续EMITBI，其包含附加的可用空间，从而允许在连续空间内添加更多的IT装置。值得注意的是，由于扩展EMITBI的入口是新增的外壁，所以加入的冷通道模块和其他IT装置可以通过新外壁上的门进入扩展的EMITBI。

应当理解，可用空间的进一步扩展被支持，其中(i)新的外壁被构造为REW以及(ii)邻近新REW的扩展的EMITBI的外部存在附加的区域，以支持(a)进一步扩大由结构壁围成的可用空间，以创建EMITBI外壳，(b)任何所需的AHU单元来冷却添加的IT模块。通过上述扩展处理，扩展的EMITBI 1400包括与初始基座的扩展连接边缘相邻放置的第二基座。第二基座与扩展连接边缘相邻，以提供扩展的可用空间用于放置附加的IT模块。初始基座和第二基座被构造成允许第二基座与基座水平齐平并且在直接邻近初始基座的地方构造而不影响REW。以这种方式，在第二基座的施工过程中，REW保持在适当的位置，使得EMITBI扩展成扩展的EMTBI，而不会影响原始EMITBI初始封闭部分内存在的IT装置运行。因此，扩展的可用空间增加了EMITBI容纳其他IT模块的容量并增加了LMIHS的计算量。

图15(A-B)示出根据一个或多个实施方式的用于在基准EMITBI中的存在的IT模块的运行期间模块化扩展EMITBI的可用空间的方法1500的流程图。另外，图15提供了一种用于构建和物理扩展EMITBI的方法1500，以提供附加的可用空间来容纳附加的IT模块，而不会中断位于基准EMITBI的原始外壳内的存在LMIHS的功能运行。方法1500涉及如图9-14(也在下面的图16-23中)所示的EMITBI的扩展所涉及的各种过程，并且由图23总结，如下所述。方法1500一般参照图23进行描述，并按需要具体参考图9-14，图23提供了根据本文给出的说明性实施方式，从在扩展过程的初始开始日期的基准EMITBI到在扩展过程的完成日期的扩展EMITBI之间实现的结构变化的说明性概要。

参考图15所示，方法1500开始于框1502，方法1500包括构造具有第一基座的EMITBI的初始区段，连接在邻近端部的多个外壁，以围绕第一基座创建初始外壳，以及初始外壳顶部的屋顶结构。所述多个外壁中的至少一个是可拆卸的扩展壁(REW)，其具有多个结构连接机构，所述多个结构连接机构允许稍后解除和移除REW，而不影响EMITBI的其余部分的结构完整性。作为基准EMITBI的这种结构的一部分，方法1500可以包括附接一个或多个AHU以支持稍后插入的IT装置的冷却(方框1504)。方法1500还包括提供被配置为为IT装置(以及可选地在一个实施方式中的AHU)提供全部电力的PSD系统130(框1506)。方法1500进一步包括在EMITBI内提供多个模块化部件，其容纳可以与LMIHS共同运行的IT装置的一个或多个机架(框1508)。方法1500随后包括当需要扩展EMITBI计算能力/容量/大小时，确定(在判定框1510)基准EMITBI是否处于满容量，以及当空间存在时，将IT装置的附加模块添加到EMITBI内在EMITI内进行进一步的扩展(框1512)。

然而，当基准EMITBI内没有附加的空间来支持所需/期望的扩展时，方法1500移动到块1514-1530(图15A-15B)，其提供了使EMITBI扩展以适应需要所涉及的过程附加的容量可以容纳附加的模块化部件，超出最初可容纳在初始外壳内的模块化部件数量。具体地，方法1500包括：构造邻接所述第一基座的连接端的第二基座，其中REW连接到第一基座的连接端到EMITBI的第一区段(框1514)；在基座上构造或安装地板作为新模块的可用空间(框1516)；构造和固定侧壁以邻接、连接以及沿着第二基座的侧面从初始侧外壁延伸(框1517)；构造与REW相对的端壁(框1518)，其中端壁、两个侧壁和REW提供第二外壳；构造屋顶结构的延伸部或在第二外壳上的第二屋顶结构(框1519)。根据该方法的一个方面，初始基座具有容纳最大数量的第一组模块化IT部件的第一区域，并且第二基座具有支持第二数量的模块化IT部件的容纳的第二区域，使得扩展的EMITBI的容量大于模块化IT部件的最大数量。此外，在一个实施方式中，方法1500包括将第二区段的端壁构造为REW以允许EMITBI的进一步扩展。

如图16-22更详细地描述的，具体的如图16所示，方法1500还包括：将AHU附接到与扩展的可用空间的选定部分流体连通(块1520)。方法1500还包括在附加可用空间的特定部分安装具有IT装置的新的模块化部件(框1522)。方法1500接下来包括添加或扩展配电线路以为新增的IT装置提供电力(框1524)。

当EMITBI的第二区段的构造完成并且所有的安装都完成时，使IT装置就位并准备上电(如方框1526所确定的)，方法1500包括解除和移除REW以允许第二区段和第一区段被组合成具有更大连续可用内部空间的扩展EMITBI(框1528)。然后可以将新的IT装置通电并配置为LMIHS中的附加IT部件(框1530)。因此，在构建第二区段期间，REW保持在适当位置，以持续保护位于其中的IT部件，使得EMITBI的扩展在不影响基准EMITBI的初始外壳内存在的LMIHS的运行的情况下发生。

因此，EMITBI提供了一种扩展的方法来添加设备和冗余，同时使用用于冷却、供电的预制模块实现物理扩展数据中心占用空间和用于放置功能性IT模块的可用空间。EMITBI包括放置在可用空间上的专用热通道和冷通道模块，并且在一个实施方式中，REW位于冷通道模块处，并且新的外壁也设置在相对的冷通道模块处以允许后续扩张。

因此，本公开提供在建筑结构内提供用于IT机架的内部可用空间的大型计算基座。作为本公开的另外的方面，基座为IT机架提供内部可用空间，并且建筑结构包括一个或多个外壁，其被专门设计和/或构造成能够通过延伸构建基座来模块化地扩展建筑结构，构建第二外壁，将附加的IT装置安装在扩展的可用空间中，然后移除以前的外壁，以在单个连续(和邻近)可进入的空间中创建更大的整体计算系统，而不会中断原有的IT装置在扩张过程中运行。根据一个方面，外壁(REW)在初始空间的冷通道处构成。此外，根据一个实施方式，REW可以由轻质复合纤维、具有玻璃纤维绝缘体的金属板、结构泡沫板或一些其它轻质结构耐用的材料制成。用于制造REW的材料可以根据实施和设计而变化。而且，在一个实施方式中，REW设计有隔音考虑，以及为传感器提供安装表面的考虑。在REW之后的初始基准EMITBI的外部施工活动发生时，减少隔音进入EMITBI的噪音量。

如上面引用并在前面的图中所示，EMITF 100包括多个AHU 120和相关的冷却器单元。根据本公开的一个方面，EMITBI 110的侧壁的设计包括AHU隔室122，其支撑和/或使得能够为每个成对添加的热通道和冷通道模块添加AHU。EMITBI 110的这种设计允许根据需要缩放冷却，以支持将IT装置随后添加到现有的热通道模块，而不需要为EMITF 100部署另一个AHU。当整个新的热通道模块IT装置添加到EMITBI 110，缩放发生。

EMITBI 110包括与AHU隔室122相邻的多个部分/行，每个部分具有特定数量的需要冷却的模块化部件。相应的AHU隔室122限定在与相应部分的外壁相邻的内部空间内，使得至少一个AHU接口中的每一个与对应的AHU隔室与位于相应部分内的模块化部件流体连通。因此，AHU向位于EMITBI 110的相应部分内的模块化部件承载的IT装置提供冷却。

在大多数图中，根据一个实施方式示例AHU 120被设计成用于放置在EMITBI 110之外的地面上，并且与放置在组装的EMITBI 110的一个(相邻)部分或部分中的模块流体连通。在可选实施方式中，AHU 120可以位于EMITBI110的天花板或屋顶结构上或上方。当在有限的不动产上构建EMITF 100时，该可选实施方式是特别有用的。该可选实施方式还可以允许EMITBI 110在EMITBI 110的侧面(其中至少一个侧壁配置为可拆卸的扩展壁)可能利用前面的图中的目前示出的AHU 120的位置作为扩展的可用空间来扩展EMITBI 110。如前面各图所示，每个AHU 120为功能性的和/或运行的IT装置提供冷却空气流，该装置位于与EMITBI 110内部的AHU相邻的模块化部件内。具体地说，如说明性实施方式所示，每个AHU120被分配到冷通道模块410和热通道模块420的成对组合中。如后图所示，每当新的冷通道模块410包含发热IT部件需要引入冷却或即将引入到EMITBI中,将提供新的AHU 120，。

根据本公开的更具体的方面，EMITBI110包括至少一个与外壳流体连通的空气操作单元(AHU)120，以支持容纳在EMITBI外壳内的一个或多个模块中的IT装置的冷却。在一个实施方式中，其中EMITBI 110是扩展的EMITBI(即，通过移除REW从基准EMITBI扩展)，至少一个AHU 120包括与第一部分流体连通的第一(组)AHU 120以向位于扩展的EMITBI 110的第一区段内的IT装置提供冷却。然后提供第二AHU 120(或一组AHU)以冷却位于扩展的EMITBI 110的第二区段内的附加IT装置。根据一个方面，第一和第二(组)AHU 120可以连接到单独的主要温度控制，其可以分开地控制每个AHU以冷却扩展的EMITBI外壳内的特定区域，而不依赖于扩展的EMITBI外壳内的其他区域。

作为本公开的一个方面，EMITBI 110的冷却系统的模块化扩展与EMITBI和/或LMIHS 105的IT容量的扩展同时发生。EMITF 100包括：具有可用空间的EMITBI 110，其具有一个或更多的被配置有沿着可用空间的周边定位的多个AHU隔室122的外壁。外壁可以是外侧壁。EMITF 100还包括：放置在可用空间115上的EMITBI 110内并作为LMIHS运行的多个模块化部件。多个模块化部件中的至少一个包括散热并需要冷却的IT装置。此外，EMITF 100包括至少一个空气操作单元(AHU)120，其经由相应的AHU隔室122与EMITBI 110外壳流体连通，以支持冷却外壳内的一个或多个IT部件。EMITBI 110提供了一种保护性外壳(具有受控环境)，LMIHS 105可以在该保护外壳内以最少的直接暴露于多个外壁外的环境中进行运行。

再次参见图13的示例，当EMITBI是扩展的EMITBI 1310时，AHU 120包括多个AHU，包括与基准EMITBI 110的初始组装流体连通的初始AHU和与扩展的EMITBI的扩展部分(1305)流体连通的添加的AHU。因此，第一组AHU 120与扩展的EMITBI 1310的第一基准部分(105)流体连通，并且至少一个第二AHU与扩展的EMITBI 1310的第二后添加部分流体连通。第二AHU 120为放置在扩展EMITBI 1310的添加部分内的模块化部件中的附加IT装置提供冷却。

根据一个实施方式，第一组AHU 120和第二组AHU 120可以连接到系统级冷却控制器，该系统级冷却控制器可分别控制由每个AHU提供的冷却量以冷却扩展的EMITBI 1310的对应部分。该冷却可独立于由其他AHU 120提供的冷却量来冷却扩展的EMITBI 1310的其它部分。控制器可以从EMITBI内的不同部分/区域接收温度读数，并利用不同的AHU 120来提供EMITBI内的设备水平的温度平衡。

根据一个可选实施方式，AHU位于EMITBI的顶部，以减少EMITF 100相对于可用地面空间的占地面积。在该可选实施方式中，AHU 120的添加可以在新构造的物理支撑侧壁之外或屋顶结构顶部进行，使得可用空间的进一步扩展不限于基于AHU的物理位置在地面上、在EMITBI 110的现有侧壁之外的单方向展开。因此，可以在全行尺寸的IT模块(或机架)中发生扩展，由单个AHU 120支撑，其被设计为位于EMITBI 110的屋顶结构的顶部。因此，这些模块化IT部件可以作为完整单元运送给最终客户，并用于构建和/或扩展现有的LMIHS105。AHU 120本身作为单元运送，然后组装在EMITBI 110的顶部。

使用该可选实施方式的扩展的示例由图17-18示出。如图所示，AHU 120位于EMITBI 110的顶部，以减小EMITBI相对于可用地面空间的占地面积。这使得能够在EMITBI的一侧或两侧的未来扩展，而不需要在这种扩展期间重新定位AHU 120。与基准EMITBI 110的扩展相关的基本概念适用于无论AHU 120相对于EMITBI 110的内部模块化部件的位置如何。也就是说，不管AHU 120相对于EMITBI 110的位置如何，通过简单地添加新的AHU可以模块化地扩展系统冷却，以支持EMITBI和/或具有附加IT装置的模块化部件的扩展。通过说明性实施方式，需要将附加的AHU 120分配给每个新添加的包含功能性的IT装置的冷通道模块410，以便在新添加的IT装置变成运行时支持所需的冷却。

在说明性实施方式中，AHU 120被放置在外部侧壁的外侧，该外侧壁与包含用于冷却AHU的IT装置的模块化部件相邻。此外，AHU 120被放置外壳内的在功能性地运行的IT部件之前，与内部部分流体连通。当发生EMITBI 110的扩展时，根据需要添加AHU 120。

图19是通常提供用于冷却位于扩展EMITBI内部的IT装置的方法1900的流程图。该方法包括：通过初始的一组AHU来冷却EMITBI的初始配置中的第一组IT部件，每组AHU与基准EMITBI的不同内部部分流体连通(框1902)；当在EMITBI内添加附加的IT部件(如在判定框1904确定的那样)时，安装至少一个附加的AHU以为附加的IT部件提供冷却(框1906)。根据一个实施方式，在EMITBI内的附加IT部件的运行之前，附加的AHU单元被安装并放置成与EMITBI流体连通。方法1900还包括：当通过扩展可用空间和周围的外壁(如在判定框1908处确定)来扩展EMITBI时，将至少一个附加的AHU安装到扩展的EMITBI的扩展部分以实现冷却放置在扩展的可用空间内的任何其他IT部件(框1910)。附加的AHU单元在EMITBI扩展部分(1910)中增加和运行附加IT部件之前，已安装并与EMITBI扩展部分流体连通。应当理解，安装AHU 120之后安装冷通道模块1310的时机是用于确保将电子部件放置在正确的冷却环境中而不损坏部件的策略。AHU与必要的传感器一起打开，并包围后添加的IT装置的位置，以确保IT装置的存储和/或运行保持适当的温度。

作为本公开的一个方面，在扩展期间在移除将可初始使用空间与扩展的可用空间分开的可拆卸外壁(REW)之前，安装附加的AHU(方框1912)。一旦将AHU和IT部件安装在扩展的可用空间内，则移除REW以创建与LMIHS的IT部件相邻的扩展可用空间(框1914)。

图20A-20B和图21描述了EMITF的发电能力的模块化扩展。具体地，图20A和20B分别提供了框图和三维图，描绘了添加第二发电机以增加EMITF 2000的电力子系统2030的容量以支持扩大的EMITBI 2010的增加的整体系统电力需求，并且根据一个或多个实施方式，准备进一步扩展在扩展的可用空间内扩展EMITBI的IT容量。图20A-20B还示出部件构成，在添加另一个AHU 120F之后然后在扩展的可用空间内安装了一对冷通道模块和热通道模块。通过增加模块化部件2040，扩展的EMITBI 2010是满负荷的。然而，作为进一步扩展的一个重要方面，在扩展的EMITBI 2010中运行的大量IT装置的电力需求也增加并达到或接近单个发电机实现的能力。该状况由基准电力子系统130内的控制器检测，并且触发向IT或设备人员输出需要增加可用电量的通知。此外，基于电力子系统130的预配置，可以通过添加第二发电机或外部电源来有效地实现该附加电力。作为EMITF的设计方面，基准电力子系统130被配置为能够不停地支持附加的发电设备的添加，然后可以连接到现有的电源和/或配电结构。因此，如图所示，扩展的EMITF 2000包括被连接到EMITF 2000的电力分配系统中的第二发电机2036。简单地附接第二发电机2036以支持扩展EMITBI的增加的电力需求的能力在下面一段或多段进行更详细的描述。随着扩展，PSD系统2030现在包括第一发电机136，第二发电机2036和相关联的重新配置的电力单元2032和2034，它们现在分别连接到两个发电机之一。值得注意的是，添加整个发电机还可以支持扩展的EMITBI的IT容量的进一步扩展，以及任何剩余的扩展的可用空间或追加的可用空间。这种进一步的扩展源于以下事实：添加发电机以增加EMITBI的电力子系统的容量，支持扩展的EMITBI的整体系统电力需求增加，超出了单个冷通道模块的增加，导致电力的使用接近单个(原始)发电机136的阈值电力。

值得注意的是，如图20A所示，添加发电机还使得能够使用电力模块132、134的备用配置来向AHU 120提供冗余电源。因此，每个AHU 120接收A和B馈送，并且每个馈送配置有集成自动转接开关(ATS)，在发生电源故障的情况下，在附加的电源模块和/或发电机发生。利用这种配置，当第一发电机的电力损失不会关闭AHU和/或整个系统，因为第二发电机根据需要继续向单个发电机提供的可用电源盖内的IT装置和AHU提供电力。如图所示，电力模块可以通过可选的降压变压器(用虚线示出)连接到IT模块和/或AHU，其在某些实施方式中可选地提供，以进一步修改施加到IT模块的电压和/供给电流。

图21描绘了根据一个或多个实施方式的三维结构，其合并/为可用空间、IT装置、AHU和发电机的模块化扩展的结果，其具有扩展的屋顶结构和安装的以允许进一步可用的空间扩展的第二REW。因此，由于本公开的一个方面提供了一种包括第一基准部分和第二扩展部分的可扩展模块化信息技术(IT)建筑基础设施(EMITBI)。第一基准部分包括：第一安装基座，其提供用于放置第一最大数量的模块化IT部件的第一可用空间区域；多个外部垂直壁，其从所述第一安装基座向上延伸，具有沿横向方向定向的至少两个壁，并且支撑第一初始构造的延伸屋顶结构的区段；以及共同提供LMIHS的第一次安装的多个模块化IT部件。第一安装完全容纳在第一个基准部分内。第二扩展部分包括：第二安装基座，其提供用于放置附加模块化IT部件的第二可用空间区域，第二可用空间区域和第一可用空间区域共同提供模块化扩展的可用空间区域；多个外部垂直壁，包括邻接至少两个壁的相应端部的一对外壁，并且分别沿着第二安装基座的相应周边边缘横向远离所述至少两个壁延伸，所述一对外壁进一步支撑延伸屋顶结构2180的延伸部分；以及邻接所述一对外壁的端部的端壁，所述端壁与所述至少两个壁的相应端部相对，并且与所述剩余的壁和延伸的屋顶结构一起将所述IT部件包围在受控环境中，在所述受控环境中，所述LMIHS可以以最少的暴露于多个外壁外的环境中进行运行。

根据一个实施方式，端壁是可拆卸的外壁(REW)，其包括一个或多个结构上刚性的模块/面板，其具有只有当REW物理地附接在相邻的外壁上时可在墙壁内侧进入的互锁和释放机构(LRM)。REW可以容许扩展的EMITBI的进一步扩展。此外，每个相邻的外壁和基座包括在REW物理连接到相邻的外壁和基座的连接点处的闭锁机构。

此外，根据一个实施方式，EMITBI还包括提供LMIHS的模块的第二安装的至少一个附加的模块化IT部件。第二安装位于可用空间的延伸部分内。此外，利用EMITBI：至少两个壁沿着第二基座的边缘沿基本上平行的方向延伸；初始安装的REW延伸穿过两个壁的周边端部和初始可用空间以形成第一外壳，并且移除外壳以提供用于在扩展的屋顶结构下延伸的LMIHS的模块化扩展的连续的内部可用空间。因此，第二区段从第一区段延伸而没有任何中间的壁结构，其已经在第二区段构造之后被移除。而且，后面安装的底座、外壁和扩展的屋顶外壳直接抵靠初始的底座，外壁和屋顶结构，以创建连续的物理外部结构。如前所述，并且根据一个方面，REW由一种或多种材料构成，当从基座垂直延伸到天花板时提供结构刚度。主要结构材料全部耐用，重量轻。在进一步扩展EMITBI期间，REW的模块化部件也可以在另一个EMITBI中或在未来安装的端壁中重新使用。

图20A-20B示出了对EMITBI的电力的使用和分配的附加细节，包括PSD子系统130的设计，以使得能够将现有电力子系统中的另一个发电部件稍后添加。当EMITBI的扩展期间，来自总体EMITBI的电力的需求增加到高于建立的阈值时，发生发电机2036的这种添加。值得注意的是，附加的发电机只需插入电源，从而能够利用现有的配电机构为IT模块和AHU提供所需的附加电力。

该模块化电源扩展功能提供了支持LMIHS的EMITF，其包括：放置在可用空间内的EMITBI中的多个模块化IT部件，并作为LMIHS运行，其中EMITBI提供保护外壳(具有受控环境)，其中LMIHS可以以最少的暴露于多个外壁外的环境中来运行，并且其中多个模块化IT部件中的至少一个散热；至少一个空气操作单元(AHU)与外壳流体连通以支持外壳内的一个或多个IT部件的冷却；以及电力子系统，其经由电力分配配置电耦合到EMITBI，该电力分配配置包括经由配电方案耦合到EMITBI的能耗IT部件的第一发电部件，其中电力子系统被预配置，以支持用于在需求结构上的通过发电容量发电的附加要求，包括发电部件的模块化可扩展性，同时保持弹性。

根据一个实施方式，基础PSD系统130被设计成提供增加的电力容量，同时在安装的机架IT装置的运行上保持弹性。此外，基础PSD系统130在PSD系统130的初始配置中包括所需的断路器和分配部件，以通过利用所需的附加电源部件的一部分来扩展PSD系统。在该实施方式中，发电部件是发电机136，并且当需要附加电力时，附加的发电机2036可以连接到现有的电力系统。因此，PSD系统130的配置允许扩展IT装置以包括比由初始配置的发电机所提供的更多电力(即，超过现有容量)的IT装置。根据一个方面，PSD子系统130还包括在EMITBI内的控制器和固件和电力使用传感器，其监视EMITBI的整体系统电力使用。然后电力控制器产生通知以指示整个系统需要更多电力时，在检测到或预期的特定过阈值条件时触发UPS的升级。作为电力需求的考虑之一，扩展的EMITBI包括多个AHU，包括在EMITBI初始组装时流体流通中的初始AHU以及放置在EMITBI的流体流通后端的附加AHU。在一些实施例中，这些额外的AHU增加了整个EMITF的电力需求。

在一个实施方式中，参照图18描述，可以以每一行IT模块和相关联的AHU的间隔尺寸提供电源的模块化。因此，较小容量的发电机馈送较小容量的电源模块，该电源模块用于向EMITBI(初始或基础EMITBI布局)内的第一行IT模块提供电力。随后的IT模块行随后配备了自己的AHU，放置在EMITBI结构及其各自的发电机和电源模块上。因此，如图18所示，五个(5)行IT模块中的每一个可以由发电机和电源模块的分开配对来供电，这些模块被缩放以支持配对分配的IT模块行的大小。为每个附加的IT部件提供所需电力和所需冷却能力的方法包括更新UPS(通用电源)、电池、提供附加的电源模块、发电机、变压器等，无论是在行级别或更大的系统级别。

根据一方面，使用双电源供应单元(PSU)支持LMIHS的模块化扩展。PSU被配置为允许将其脱机，而其他PSU保持运行以为IT部件和AHU供电。在离线的情况下，LMIHS的电力容量可以通过(i)添加新的发电机，添加一个或多个变压器，将额外的电源模块附接到现有的或扩展的系统，或者用附加的电力容量来增强PSU本身(例如，增加UPS、电池等)。在电力子系统的初始配置中提供一个或多个断路器，以允许PSU的暂时或永久分离，以及根据需要添加发电机和/或变压器。然后可以将附加断路器添加到增强型电源配置中，以支持未来电力的扩展和/或使用附加的电源，以在主电源出现故障的情况下提供冗余的电力供应。

如图20A所示，每个AHU被提供来自单独的发电机-PSU配对的主电源和备用电源，当主电源故障或脱机时，自动转换开关用于切换AHU以使用备用电源。这进一步支持将发电机和变压器等添加到电力子系统，而无需关闭整个LMIHS，特别是IT部件。应当理解，可选实施方式支持同时使用发电机以在EMITBI内提供不同IT部件是电源的模块化的预期使用。这些备用配置可能要求在扩展期间增强系统的电源供应之前使部件的子集脱机。

图22是示出用于向EMITBI内部的IT部件提供可扩展电力容量的方法2200的流程图方面。如图所示，该方法包括配置具有第一电源配置的基准PSD子系统，该第一电源配置支持能够容纳在基准EMITBI内的最大数目的IT部件的运行所需的第一初始供电和分配设置(框2202)。方法2200还包括提供电力分配方案，其使得容纳在基准EMITBI内的每个IT部件能够使用第一电源配置来提供足够量的电力(方框2204)。然后，当执行EMITBI的扩展时，方法2200还包括：检测或接收与EMITBI的预定扩展和需要电力和冷却的IT部件的数量相关的电力使用信息(框2206)；并确定扩展系统的电力需求(框2208)。当电力需求达到或超过单个发电机容量阈值以触发添加另一发电部件(如在判定框2210处确定的)时，方法2200包括向电力子系统添加所需的附加发电部件以支持扩展的EMITBI的电力需求，而不必重新配置电力子系统(框2212)。第一供电配置包括考虑稍后添加的第二发电部件，并且包括所需的分配方案以适应第二发电部件的后续添加，而不必重新连接主电力子系统。这样可以从电力的角度无缝地增加IT部件的数量，而无需重新设计和/或重新设计整个电力子系统。返回到判定块2210，当电力需求低于单个发电机容量阈值或者在添加附加发电部件之后，方法2200包括在可用空间的特定部分安装新的IT部件(框2214)。然后，在更新了电力系统并安装了新的IT部件的情况下，方法2200包括移除REW以提供IT部件的连续可用空间(框2216)。

根据本公开的一个方面，添加其它发电机包括打开与基准电源供应存在的某些互连，包括打开或移除两个PSU 132和134之间的有线连接，打开或移除第一发电机136和第二PSU 134之间的有线连接，以及以提供发电机PSU-IT部件之间的单一路径连接的其它改变和/或修改。此外，当所描绘的电力量小于单个发电机所需的电力时，引入某些有线连接并引入切换机制以使第二发电机-PSU配对作为具有第一发电机-PSU配对的冗余电源。电力子系统中提供的断路器，电线尺寸等都是基于在大型全行大小的IT模块中模块化扩展的能力进行选择和安装的。

以上介绍的图23提供了从初始基准EMITF 100到扩展EMITF 2000的扩展过程的开始和结束时间的视图，其中包括扩展电源供应和扩展插入扩展的EMITBI内的附加IT模块所需的冷却部件。如图23所示，在扩展处理的初始开始日期，EMITF 100包括由单个发电机136供电的PSD子系统130。在EMITBI的扩展处理完成之前或之后，将附加的发电机2036加到电力子系统130/1530。根据本公开的一个方面，EMITBI设计有模块化可扩展的PSD系统，其在保持弹性的同时提供按需的电力容量。基础PSD系统旨在提供阶梯式的电力容量增加，同时在安装的机架IT装置的运行中保持弹性。基本PSD系统包括在基本PSD系统的初始配置期间提供的所需的断路器和分配部件，以使PSD系统随后可以根据需要利用附加电力部件的一部分进行扩展。当需要附加的电力时，例如当扩展的IT装置消耗更多电力(即，比现有容量超过单个发电机的先前配置支持的现有容量)时，IT人员将附加/第二发电机连接到电力系统。在一个实施方式中，固件监视电力使用并产生通知以指示整个系统何时需要更多电力，触发UPS的升级。

在上述流程图中，可以在包含计算机可读程序代码的计算机可读设备中实现方法过程中的一个或多个，使得当在计算设备上执行计算机可读程序代码时执行一系列步骤。在一些实现中，方法的某些步骤在不脱离本公开的范围的情况下组合，同时执行或以不同的顺序或可能省略的方式进行组合。因此，虽然以特定顺序描述和说明了方法步骤，但是使用特定的步骤顺序并不意味着对本公开的任何限制。在不脱离本公开的构思或范围的情况下，可以对步骤顺序进行改变。因此，使用特定序列不应被认为是限制性的，并且本公开的范围仅由所附权利要求限定。

以上参考根据描述了本公开的方面，根据本公开的实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。用于对本发明的方面进行操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言，但不限于此。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机，诸如GPU的专用计算机或产生机器的其他可编程数据处理装置的处理器，使得经由计算机的处理器执行的指令或其他可编程数据处理装置，执行用于实现流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的方法。

将进一步理解，本公开的实施方式中的过程可以使用软件、固件或硬件的任何组合来实现。因此，本公开的各方面可以采取整体硬件实施方式或将软件(包括固件、常驻软件、微代码等)和硬件方面的组合的形式的实施方式，这些硬件在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开的方面可以采取体现在具有在其上实现的计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读存储设备中的计算机程序产品的形式。可以使用一个或多个计算机可读存储设备的任何组合。计算机可读存储设备可以是例如电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、仪器或设备，或前述的任何合适的组合。计算机可读存储装置的更具体的示例(非详尽列表)包括：便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或上述的任何合适的组合。在本文的上下文中，计算机可读存储设备可以是存储由指令执行系统、仪器或设备使用或与指令执行系统、仪器或设备结合使用的程序的任何有形介质。

虽然已经参考示例性实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离其本质范围的情况下，在本公开的教导下可以进行许多修改以适应特定的系统、装置或其部件。因此，本公开的目的不在于公开的用于实施本公开的特定实施方式，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

本公开的描述是为了说明和描述的目的而呈现的，但并不旨在于所公开的形式穷尽或限制公开内容。在不脱离本公开的范围的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。描述的实施方式被选择和描述以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解适用于预期的特定用途的具有各种修改的各种实施例的公开内容。

Claims (9)

1.一种可扩展模块化信息技术(IT)设备(EMITF)，其支持大型模块化构造和可扩展的信息操作系统(LMIHS)，包括：

可扩展的模块化信息技术(IT)基础设施(EMITBI)，所述EMITBI具有初始外壳，包括：初始基座，所述初始基座提供可用空间的固定区域，所述IHS的一个或多个模块化子部件放置其上；多个外壁，所述多个外壁从所述基座的外周边垂直延伸并连接到屋顶结构，所述多个外壁和所述屋顶结构共同提供所述EMITBI的所述初始外壳的外周边，在其中可容纳第一最大数量的模块化IT部件，所述多个外壁包括至少一个外壁，其被构造为可拆卸的扩展壁(REW)，其可实现所述EMITBI的所述可用空间的扩展，其中，所述EMITBI保护位于其内的IT装置且通过所述REW可扩展而不影响在所述EMITBI初始封闭区段内的现有LMIHS的运行；

多个模块化IT部件，其放置在所述可用空间上的所述EMITBI内且随所述LMIHS运行，其中，所述EMITBI提供具有受控环境的屏蔽外壳，所述LMIHS在其内以最少地暴露于所述多个外壁外面的环境中运行，且其中，所述多个模块化IT部件中的至少一个散热；以及

至少一个空气操作单元(AHU)，其与所述外壳流体连通以支持一个或多个所述IT部件在所述外壳内的冷却。

2.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述EMITBI包括多个区段，每个所述区段具有特定数量的需要冷却的IT部件和限定在所述区段的外壁部分内的AHU隔室，使得至少一个AHU接口中的每一个与相应AHU隔室在所述EMITBI的相应区段内流体连通，以向位于所述EMITBI的相应区段内的所述IT部件提供冷却。

3.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述EMITBI为可扩展的EMITBI，且所述至少一个AHU包括多个AHU，其包括与初始组件的所述EMITBI流体连通的初始AHU和与扩展后的所述EMITBI流体连通的添加AUH。

4.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述至少一个AHU包括与扩展的EMITBI的第一区段流体连通的第一组AHU和至少一个与所述扩展的EMITBI的第二区段流体连通的第二组AHU，其中，所述第二组AHU为放置在所述扩展的EMITBI的所述第二区段内的附加的IT部件提供冷却。

5.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述第一AHU和所述第二AHU连接至单独的主要温度控制，其从所述EMITBI的不同区段接收温度读数，且在所述EMITBI内利用所述第一AHU和所述第二AHU提供设备水平的温度平衡，且其中所述第一AHU和所述第二AHU可冷却与所述扩展的EMITBI的其它区域独立的所述扩展的EMITBI的特定区段/区域。

6.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述AHU位于所述EMITBI的顶部上以减少所述EMITF相对于可用地面空间的占用空间，其中，AHU的添加与新的物理支撑壁或屋顶结构顶部一起出现，使得所述可用空间的进一步扩展不受所述AHU的物理位置的干扰。

7.根据权利要求1所述的EMITF，其中，所述AHU放置在与所述IT部件相邻的所述外壁的外部，使得利用所述AHU冷却，以及在功能性地运行所述外壳内的所述IT部件之前，所述AHU放置在与所述内部区段流体连通，其中，当所述EMITBI的扩展发生时，AHU按需添加。

8.一种用于冷却IT部件的方法，所述IT部件位于可扩展的模块化信息技术(IT)基础设施(EMITBI)的内部内，所述方法包括：

通过初始空气操作单元(AHU)组冷却所述EMITBI的初始配置内的第一组IT部件，所述空气操作单元(AHU)的每一个与所述EMITBI的初始配置的不同的内部部分流体连通；

当将要在所述EMITBI内提供所述IT部件的扩展时，安装至少一个附加AHU以为附加的IT部件提供冷却，其中，所述附加AHU单元在运行所述EMITBI内的所述附加IT部件之前安装及放置成与所述EMITBI流体连通。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

当所述EMITBI的扩展通过所述可用空间的相邻扩展及包围外壁进行时，安装至少一个附加AHU到所述扩展的EMITBI的扩展部分以实现冷却任何放置在所述扩展的可用空间内的附加的IT部件，其中，所述附加AHU单元在所述附加IT部件在所述扩展的EMITBI内添加和运行之前安装和放置成与所述EMITBI的所述扩展的部分流体连通，且其中，所述附加AHU单元在可拆卸的外壁(TEW)移除之前安装，所述外壁在扩展期间隔离所述初始可用空间和所述扩展的可用空间。