CN112369131A - 冷却数据中心中的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种服务器托盘封装，包括：包括多个数据中心电子设备的母板组件；和液体冷板组件。液体冷板组件包括：安装到母板组件的基部，该基部和母板组件限定至少部分地包围该多个数据中心电子设备的空间；和顶部，该顶部安装到基部，并且包括热量传递部件，该热量传递部件包括第一数目的入口端口和第二数目的出口端口，该第一数目的入口端口和该第二数目的出口端口与通过热量传递部件限定的冷却液体流动路径流体连通，入口端口的第一数目与出口端口的第二数目不同。

Description

冷却数据中心中的电子设备
技术领域
本文献涉及用冷板向电子设备诸如计算机服务器机架和计算机数据中心中的相关设备提供冷却的系统和方法。
背景技术
计算机用户经常关注计算机微处理器的速度(例如，兆赫兹和千兆赫兹)。很多人忘记了这种速度通常要付出代价-更高的功耗。这种功耗也会产生热量。这是因为，按照简单的物理定律，所有的能量都必须流向某个地方，而最终这个某个地方会转化为热量。安装在单个母板上的一对微处理器能够消耗数百瓦或更多的功率。将这个数字乘以几千(或几万)以考虑大型数据中心中的很多计算机，则人们能够容易地意识到能够产生的热量会有多少。当数据中心整合了支持关键负载所需的所有辅助设备时，由数据中心中的关键负载所消耗的功率影响经常是复合的。
很多技术可以用于冷却位于服务器或网络机架托盘上的电子设备(例如，处理器、存储器、网络设备和其它发热设备)。例如，可以通过提供流过装置的冷却气流来产生强制对流。位于设备附近的风扇、位于计算机服务器机房中的风扇和/或位于与电子设备周围的空气流体连通的管道系统中的风扇可以迫使冷却气流流过包含设备的托盘。在某些情况下，服务器托盘上的一个或多个构件或设备可能位于托盘的难以冷却的区域；例如，位于强制对流不是特别有效或强制对流不可用的区域。
冷却不充分和/或不足的后果可能是托盘上的一个或多个电子设备由于设备的温度超过最大额定温度所引起的故障。尽管某些冗余可以被内置于计算机数据中心、服务器机架和甚至单个托盘中，但是由于过热所导致的设备故障可能会在速度、效率和费用方面导致巨大的代价。
发明内容
本公开描述了例如用于数据中心中的机架安装式电子设备(例如，服务器、处理器、存储器、网络设备或其它)的冷却系统。在各种公开的实施方式中，冷却系统可以是或包括是服务器托盘封装的一部分或与其集成的液体冷板组件。在一些实施方式中，液体冷板组件包括基部和顶部，该基部和顶部相组合地形成冷却液体通过其循环的冷却液体流动路径，和在一个或多个发热设备和冷却液体之间的热界面。液体冷板组件的顶部可以包括多个入口和/或多个出口，以定制流动路径，液体冷却剂流过该流动路径以冷却与冷板组件传导热接触的电子设备。
在示例实施方式中，服务器托盘封装包括：包括多个数据中心电子设备的母板组件；和液体冷板组件。液体冷板组件包括：安装到母板组件的基部，该基部和母板组件限定至少部分地包围该多个数据中心电子设备的空间；和顶部，该顶部安装到基部，并且包括热量传递部件，该热量传递部件包括第一数目的入口端口和第二数目的出口端口，该第一数目的入口端口和该第二数目的出口端口与通过热量传递部件限定的冷却液体流动路径流体连通，入口端口的第一数目与出口端口的第二数目不同。
能够与该示例实施方式组合的一个方面进一步包括：第一热界面材料，该第一热界面材料位于基部的顶表面和该多个数据中心电子设备的至少一部分之间；和第二热界面材料，该第二热界面材料位于基部的顶表面和顶部的底表面之间。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，液体冷板组件进一步包括被包围在冷却液体流动路径内的多个热量传递表面。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，入口端口的第一数目大于出口端口的第二数目。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，第一数目的入口端口包括位于液体冷板组件的顶部的相对边缘上的至少两个入口端口。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，该至少两个入口端口包括位于液体冷板组件的顶部的相对边缘上的作为成对的入口端口的至少四个入口端口。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括由位于冷却液体流动路径中的热量传递表面限定的多个冷却液体流动回路。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，该多个冷却液体流动回路在该至少两个入口端口和第二数目的出口端口之间延伸。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括跨越该多个冷却液体流动回路中的一个或多个冷却液体流动回路定位的至少一个流转向器。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，热量传递表面包括针状翅片(pin fin)。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，该多个数据中心电子设备包括至少一个硬件处理设备和多个存储器设备。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，该多个存储器设备中的每一个存储器设备在该至少一个硬件处理设备和该至少两个入口端口中的至少一个入口端口之间安装到母板。
在另一个示例实施方式中，一种用于冷却数据中心中的发热设备的方法包括使冷却液体流循环到服务器托盘封装。该服务器托盘封装包括：包括多个数据中心电子设备的母板组件；和液体冷板组件，该液体冷板组件包括，安装到母板组件的基部，该基部和母板组件限定至少部分地包围该多个数据中心电子设备的空间，和安装到基部的顶部。该方法包括：使冷却液体流循环到热量传递部件的第一数目的入口端口中；使来自第一数目的入口端口的冷却液体流通过由热量传递部件限定的冷却液体流动路径循环，以将来自该多个数据中心电子设备的热量传递到冷却液体中；并且使被加热的冷却液体流从冷却液体流动路径循环到热量传递部件的第二数目的出口端口，入口端口的第一数目与出口端口的第二数目不同。
能够与该示例实施方式组合的一个方面进一步包括：将来自该多个数据中心电子设备的热量通过位于该多个数据中心电子设备之间的第一热界面材料传递到基部的顶表面。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括将来自基部的顶表面的热量通过位于液体冷板组件的顶部的底表面之间的第二热界面材料传递到冷却液体。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，使冷却液体流通过由热量传递部件限定的冷却液体流动路径循环包括使冷却液体通过由被包围在冷却液体流动路径内的多个热量传递表面限定的多个流动通道循环。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，入口端口的第一数目大于出口端口的第二数目。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括使冷却液体流循环到位于液体冷板组件的顶部的相对边缘上的至少两个入口端口中。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括使冷却液体流循环到位于液体冷板组件的顶部的相对边缘上的作为成对的入口端口的至少四个入口端口中。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括使冷却液体流通过多个冷却液体流动回路循环，所述多个冷却液体流动回路由位于在该至少两个入口端口和第二数目的出口端口之间延伸的冷却液体流动路径中的热量传递表面限定。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括使在该多个冷却液体流动回路中的一个或多个冷却液体流动回路内流动的冷却液体的至少一部分转向。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面，热量传递表面包括针状翅片。
在能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面中，该多个数据中心电子设备包括至少一个硬件处理设备和多个存储器设备。
能够与前述方面中的任一个组合的另一个方面进一步包括使来自第一数目的入口端口的冷却液体流循环流过冷却液体流动路径的位于该多个存储器设备中的至少一个存储器设备上方的一部分；使来自冷却液体流动路径的位于该多个存储器设备中的至少一个存储器设备上方的该一部分的冷却液体流循环到冷却液体流动路径的位于该至少一个硬件处理设备上方的另一个部分；并且使来自冷却液体流动路径的位于该至少一个硬件处理设备上方的该另一个部分的冷却液体流循环到第二数目的出口端口。
根据本公开的数据中心冷却系统的各种实施方式可以包括以下特征中的一个、一些或全部。例如，根据本公开的服务器托盘封装可以用流过液体冷板组件的冷却液体的一致的流量和一致的温度向数据中心中的高发热电子设备提供直接的液体冷却。作为另一个实例，根据本公开的服务器托盘封装可以提供多种功能，包括冷却、机械刚度和液体冷却剂密封。作为另一个实例，根据本公开的服务器托盘封装可以提供定制的冷却液体流动路径和流动几何形状，以冷却安装在单个基板上的高发热电子设备和低发热电子设备这两者。作为进一步的实例，根据本公开的服务器托盘封装可以允许与经由冷板的高性能液体冷却相组合的热点散布。作为另一个实例，根据本公开的服务器托盘封装可以允许通过与液体冷却的冷板直接传导接触来冷却更高功率的计算构件(例如，处理器)，以获得更好的性能。
一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书和附图并且根据权利要求书，其它特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1示意了服务器机架和服务器机架子组件的前视图，其中该服务器机架子组件被配置成安装在数据中心环境中使用的机架内。
图2A示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的概略截面侧视图。
图2B示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的示例的概略截面顶视图。
图2C示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图3示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图4A示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图4B示意了液体冷板组件的示例流转向器。
图5示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图6示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图7示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图8示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
图9示意了包括液体冷板组件的服务器托盘封装的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。
具体实施方式
在一些示例实施方式中，公开了一种例如用于数据中心中的机架安装式电子设备(例如，服务器、处理器、存储器、网络设备或其它)的冷却系统。在各种公开的实施方式中，冷却系统可以是或包括液体冷板组件，其中该液体冷板组件是服务器托盘封装的一部分或与该服务器托盘封装集成。在一些实施方式中，液体冷板组件包括基部和顶部，该基部和顶部相组合地形成冷却液体通过其循环的冷却液体流动路径，和在一个或多个发热设备和冷却液体之间的热界面。液体冷板组件的顶部可以包括多个入口和/或多个出口，以定制流动路径，液体冷却剂流过该流动路径以冷却与冷板组件传导热接触的电子设备。
图1示意了一种示例性系统100，其包括服务器机架105，例如13英寸或19英寸服务器机架，和安装在机架105内的多个服务器机架子组件110。尽管示意了单个服务器机架105，但是服务器机架105可以是系统100内的多个服务器机架中的一个服务器机架，系统100可以包括服务器场或包含各种机架安装的计算机系统的共置设施。而且，虽然多个服务器机架子组件110被示意为安装在机架105内，但是可能仅存在一个单独的服务器机架子组件。通常，服务器机架105限定在服务器机架105内以有序并且重复的方式布置的多个狭槽107，并且每个狭槽107是机架中的空间，对应的服务器机架子组件110能够被放置到其中和被移除。例如，服务器机架子组件能够被支撑在从机架105的相对侧凸出并且能够限定狭槽107的位置的导轨112上。
狭槽107和服务器机架子组件110能够以所示意的水平布置(相对于重力)定向。可替代地，狭槽107和服务器机架子组件110能够竖直地(相对于重力)定向。在狭槽被水平地定向的情况下，它们可以在机架105中竖直地堆叠，并且在狭槽被竖直地定向的情况下，它们可以在机架105中水平地堆叠。
服务器机架105，例如作为大型数据中心的一部分，可以提供数据处理和存储容量。在操作中，数据中心可以连接到网络，并且可以接收和响应于来自网络的各种请求以检索、处理和/或存储数据。例如，在操作中，服务器机架105通常促进通过网络与由用户的网络浏览器应用程序产生的用户界面的信息通信，这些用户请求由在数据中心中的计算机上运行的应用程序提供的服务。例如，服务器机架105可以提供或帮助提供正在使用网络浏览器来访问因特网或万维网上的网站的用户。
服务器机架子组件110可以是能够安装在服务器机架中的各种结构中的一种。例如，在一些实施方式中，服务器机架子组件110可以是能够可滑动地插入到服务器机架105中的“托盘”或托盘组件。术语“托盘”不限于任何特定的布置，而是相反，应用于母板或附属于母板的其它相对平坦的结构，以将母板支撑在机架结构中的适当位置中。在一些实施方式中，服务器机架子组件110可以是服务器托盘封装、服务器底架或服务器容器(例如，服务器箱)。在一些实施方式中，服务器机架子组件110可以是硬盘驱动器笼。
图2A示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的概略截面侧视图。在一些实施方式中，服务器托盘封装200可以用作图1中所示的服务器机架子组件110中的一个或多个服务器机架子组件。参考图2A，服务器托盘封装200包括印刷电路板202(例如，母板202)，该印刷电路板202支撑一个或多个发热数据中心电子设备；在该实例中，该一个或多个发热数据中心电子设备是两个或更多个存储器模块214和一个或多个处理设备216(例如，一个或多个专用集成电路(ASIC))。在某些方面，母板202可以安装在框架(未示出)上，该框架能够包括或只是能够由技术人员抓握以将母板202移动到位并且将其保持在机架105内的适当位置中的平坦结构。例如，服务器托盘封装200可以被水平地安装在服务器机架105中，诸如通过使框架向狭槽107中滑动并且在机架105中的在服务器托盘封装200的相对侧上的一对导轨上滑动-非常像将午餐托盘滑动到餐厅盘架中。框架能够在母板202下方延伸，或者能够具有其它形式(例如，通过将其实施为围绕母板202的周边框架)，或者可以被去除，使得母板本身位于机架105中，例如可滑动地接合机架105。框架可以是平板，或者包括从平板的边缘向上凸出的一个或多个侧壁，并且平板可以是顶部封闭或顶部敞开的箱子或笼子的地板。
在一些实例中，一个母板202安装在框架上；可替代地，取决于特定应用的需要可以将多个母板202安装在框架上。在一些实施方式中，可以将一个或多个风扇(未示出)放置在母板202或框架上，使得空气在服务器托盘封装200的前边缘处进入，当服务器托盘封装200被安设在机架105中时更靠近机架105的前部，并流过母板202，流过在母板202上的数据中心电子构件中的一些数据中心电子构件，并在后边缘处从服务器托盘封装200排出，当服务器托盘封装200被安设在机架105中时更靠近机架105的后部。该一个或多个风扇可以被托架固定到母板202或框架。
如所示意的，基板204和中介层212(例如，硅中介层)位于数据中心电子设备214和216与母板202之间。诸如通过提供电气和通信接口的插针，基板204例如提供在数据中心电子设备中的一个或多个数据中心电子设备(例如处理设备216)和母板202之间的接口。在该实例中，基板204还可以为液体冷板组件201的一个或多个构件提供安装位置。中介层212例如在数据中心电子设备之间，诸如在存储器模块214和处理设备216之间提供高带宽连接。
例如，如图2B中所示，在一些实例中，存在安装于中介层212上并且在中介层212的中心处或附近的单个处理设备216(例如，使得处理设备216和中介层212的中心对准)。在该实例中，存储器模块214(成对地)仅位于处理设备216的两个相对侧上。因此，相对于中介层212的周边区域(例如，其中安装了存储器模块214)，在中介层212的中心部分处或附近可能产生更多的热量(例如，通过处理设备216)。
作为另一个实例，如图2C中所示，在一些实例中，存在安装于中介层212上并且在中介层212的中心处或附近的单个处理设备216(例如，使得处理设备216和中介层212的中心对准)。在该实例中，存储器模块214(成对地)位于处理设备216的所有四个相对侧上。因此，相对于中介层212的周边区域(例如，其中安装了存储器模块214)，在中介层212的中心部分处或附近可能产生更多的热量(例如，通过处理设备216)。
如图2A中所示，液体冷板组件201包括顶部222，也称为顶帽222，和基部206。基部206包括限定基部206的顶表面的盖208，和将盖208联接到基板204的侧面210。相组合地，盖208和侧面210限定或包围空间203(volume 203)，在该空间203中，中介层212与数据中心电子设备214和216(安装在该中介层212上)位于服务器托盘封装200中。如该实例所示，热界面材料218(例如相变材料或以其它方式导热的材料)接触地位于盖208的底侧和数据中心电子设备214和216之间以在这些构件之间提供传导热量传递界面。
在该示例实施方式中，顶帽222通过另一种热界面材料220(例如，相变材料或以其它方式导热的材料)安装到盖208的顶表面，该另一种热界面材料220在顶帽222的底部228和基部206的盖208之间提供传导热量传递界面。如图所示，顶帽222包括帽224，该帽224通过侧面226连接到底部228。相组合地，帽224、侧面226和底部228限定空间234，冷却液体流可以通过该空间234循环。
如在该实例中所示，帽224包括至少两个冷却液体入口230，冷却液体的供应240可以通过该至少两个冷却液体入口230进入。帽224还包括(在该实例中)单个冷却液体出口232，冷却液体的回流242可以通过该单个冷却液体出口232离开。因此，在该实施方式中，入口230与出口232的比率为二比一。在某些方面，可以实施这样的比率，但是入口230和出口232的数量不同。例如，可以存在四个入口230和两个出口232。入口230与出口232的其它数量和比率也是可能的(例如，四个入口230与一个出口232)。
在图2A中，如在该实例中进一步示出的，每个入口230被放置在顶帽222的周缘处或周缘附近，而该单个出口232位于顶帽222的中心处或附近。本公开还考虑了入口230和出口232的其它位置，诸如，例如，两个入口230位于顶帽222的中心附近，而一个或多个出口232位于顶帽222的周缘处或周缘附近。
空间234在入口230和出口232之间限定或包括冷却液体流动路径。如在该实例中所示，一个或多个热量传递表面236(例如，翅片、起伏、脊或增加热量传递面积的其它延伸的表面)位于空间234中。热量传递表面236限定通道238，例如，冷却液体可以通过通道238循环，以增加从数据中心电子设备214和216传递到冷却液体的热量(例如，相对于在不包括热量传递表面236的服务器托盘封装200的实施方式中传递的量)。
简要地转向图3，图2A和图2C中所示的服务器托盘封装200的示例实施方式的该顶视图进一步示出了该两个冷却液体入口230和单个冷却液体出口232。在该实例中，每个入口230被成形为矩形开口，其长度通常与中介层212的尺寸相当，而宽度比该长度小得多。这里，该两个入口230中的每一个入口位于顶帽222的周边的特定边缘上(并且竖直地在中介层212的对应边缘上方)。从顶帽222的一个边缘到顶帽222的相对边缘定位的单个出口232也具有与入口230类似的开口形状。这里，热量传递区域250表示底部228的通过基部206的顶部208与发热设备(处理器216、存储器模块214等)传导热接触的部分。
在服务器托盘封装200冷却数据中心电子设备214和216的示例性操作中，服务器托盘封装200可以被部署在例如数据中心中的数据中心服务器机架105中。在服务器托盘封装200的操作期间，处理设备216和存储器模块214产生可能需要从服务器托盘封装200消散或消除的热量(例如，为了服务器托盘封装200的正常运行)。由处理设备216和存储器模块214产生的热量通过热界面材料218传递到液体冷板组件201的基部206的盖208。所传递的热量进一步从盖208通过热界面材料220传递到顶帽222的底部228。在一些实例中，液体冷板组件201的一个或多个构件可以由导热材料形成或制成，诸如铜、铝、铜和铝的组合或其它导热材料。
然后，传递到顶帽222的底部228的热量被传递到冷却液体的供应240，该冷却液体通过入口230循环到顶帽222的空间234中。在一些示例中，冷却液体可以是诸如来自流体联接到服务器托盘封装200的一个或多个冷却器的冷水或乙二醇。在可替代实例中，冷却液体可以是冷凝器水或其它蒸发冷却的液体(例如，无机械制冷)。在其它实例中，冷却液体可以是电介质单相或两相流体。在任何情况下，冷却液体供应240都可以处于适当的温度和流量以从数据中心电子设备214和216移除期望的热量。
在一些实例中，热量被直接从底部228传递到冷却液体240。热量也可以从底部228通过一个或多个热量传递表面236并且然后传递到流过通道238的冷却液体供应240。如图3中所示，冷却液体的供应240首先流过空间234的在存储器模块214竖直上方(在两侧上)的一部分。冷却液体的供应240中的一些在接收由存储器模块214产生的热量之后流过空间234的在处理设备216竖直上方的另一个部分，并且然后流动到出口232(现在已由存储器模块214和处理设备216加热)。假定存储器模块214通常在比处理设备216低的温度下运行，则在这里描述的液体冷板组件201导致冷却液体的更有效的使用，因为冷却液体能够首先从存储器模块接收一些热量，并且随后从处理设备接收进一步的热量。在接收由存储器模块214产生的热量之后，冷却液体的供应240中的一些流动到出口232并且作为冷却液体的回流242(现在已由存储器模块214加热)流过出口232。
被加热的冷却液体供应240循环到出口232，并作为冷却液体回流242(例如，处于比冷却液体供应240更高的温度)离开顶帽222。冷却液体回流242循环回到例如冷却液体源，以从回流242排出热量(例如在冷却器、冷却塔或其它热交换器中)。
图4A示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。在该示例中，一个或多个流转向器260安装在空间234内在顶帽222的底部228的顶表面上。如在该示例中所示，在空间234内安装了四个流转向器260，以当冷却液体的供应240从入口230朝向出口232流动时阻止该冷却液体的供应240。在该示例中，流转向器260被定位成阻止在入口230中的特定的一个入口到出口232之间仅仅流过在一个或多个存储器模块214的冷却液体的供应240的流动。在一些方面，流转向器260可以促进冷却液体的供应240在出口232处的温度一致性。
在一些示例实施方式中，流转向器260被成形为例如完全或部分地从顶帽222的底部228朝向帽224延伸的实心壁。图4B示意了在流转向器260中形成有一个或多个穿孔261的示例性流转向器260。在一些方面，穿孔261可以被设计成促进冷却液体的供应240在出口232处的流动和温度一致性。
图5示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。在该示例实施方式中，流动回路262在顶帽222的底部228的表面中形成。在该示例中，流动回路262由在底部228的表面中形成的脊264形成。可替代地，回路262可以被形成为在底部228的表面中嵌入的沟槽。在该示例中，流动回路262被定向成平行于或基本平行于从入口230到出口232的冷却液体的供应240的流动方向。在该示例中，流动回路262从正交于流动方向的底部228的一个边缘到底部228的相对边缘(在该绘图中，从热量传递区域250的顶边缘到热量传递区域250的底边缘)形成。在操作中，当冷却液体的供应240从入口230朝向出口循环时，流动回路262可以引导该冷却液体的供应240的流动，从而例如促进热量从底部228到冷却液体的供应240中的热量传递。
图6示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。在该示例实施方式中，流动回路272和282在顶帽222的底部228的表面中形成。在该示例中，流动回路272由在底部228的表面中形成的脊270形成，并且流动回路282由在底部228的表面中形成的脊280形成。可替代地，回路272和282可以被形成为在底部228的表面中嵌入的沟槽。如在该示例中所示，流动回路272相对于流动回路282更紧密地隔开(例如，较高的节距)。而且，如图所示，流动路径272在底部228的仅在中介层212上的存储器模块214竖直上方的部分上方的热量传递区域250中形成。流动回路282在底部228的仅在中介层212上的处理设备216竖直上方的部分上方的热量传递区域250中形成。
在该示例中，流动回路272和282被定向成平行于或基本平行于从入口230到出口232的冷却液体的供应240的流动方向。在该示例中，流动回路272和282从正交于流动方向的底部228的一个边缘到底部228的相对边缘(在该绘图中，从热量传递区域250的顶边缘到热量传递区域250的底边缘)形成。在操作中，当冷却液体的供应240从入口230朝向出口循环时，流动回路272和282可以引导该冷却液体的供应240的流动，从而例如促进热量从底部228到冷却液体的供应240中的热量传递。
转到图7，该图示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。如在该示例中所示，存在四个入口230，每一个入口230位于顶帽222的周缘处。存在位于顶帽222的热量传递区域250的中心中的单个出口232(在该示例中示为圆形截面出口)。因此，在图7中的液体冷板组件201的操作期间，供应240在空间234中在从入口230朝向出口232位于此处的顶帽222的中心的方向上流动。在该示例中，全部或很大部分的冷却液体的供应240首先在空间234的在一个或多个存储器模块214竖直上方的一部分内流动，然后在空间234的在处理设备216竖直上方的另一个部分内流动，从而通过底部228将来自设备的热量接收到冷却液体中。
转到图8，示出了液体冷板组件201的实施方式(例如，带有四个入口230和单个、中心出口232)，其中多个针状翅片286安装到空间234内的顶帽222的底部228上。如图所示，针状翅片286限定多个曲折的流动路径，用于冷却液体的供应240从入口230流动到出口232。在该示例中，针状翅片286可以覆盖全部或大部分的热量传递区域250并且例如从底部228延伸到帽224。在可替代实施方式中，热量传递区域250的某些部分可以不包括针状翅片286。在可替代实施方式中，针状翅片286可以仅从底部228部分地延伸到空间234中并朝向帽224延伸。
图9示意了包括液体冷板组件201的服务器托盘封装200的示例实施方式的一部分的另一个示例的概略截面顶视图。在该示例实施方式中，入口230与出口232的数目和比率与图7中所示的实施方式相比被反转。例如，图9示出了液体冷板组件201，并且特别地顶帽222的实施方式，在顶帽222中，单个冷却液体入口230位于热量传递区域250(和帽224)的中心处或中心附近，同时存在四个冷却液体出口232，每个冷却液体出口位于顶帽222的周缘处。因此，在图9中的液体冷板组件201的操作期间，供应240在空间234中在从入口230朝向出口232位于此处的顶帽222的周边的方向上流动。在该示例中，全部或很大部分的冷却液体的供应240首先在空间234的在处理设备216竖直上方的一部分内流动，并且然后在空间234的在存储器模块214竖直上方的另一个部分内流动，从而通过底部228将来自设备的热量接收到冷却液体中。
已经描述了多个实施例。然而，将会理解的是，在不脱离所描述内容的精神和范围的情况下，可以做出各种改型。例如，在这里描述的示例性方法和过程的示例性操作的步骤可以以其它顺序执行，可以移除一些步骤，并且可以添加其它步骤。因此，其它实施例落入所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种服务器托盘封装，包括：
母板组件，所述母板组件包括多个数据中心电子设备；和
液体冷板组件，所述液体冷板组件包括：
基部，所述基部被安装到所述母板组件，所述基部和母板组件限定至少部分地包围所述多个数据中心电子设备的空间；和
顶部，所述顶部被安装到所述基部并且包括热量传递部件，所述热量传递部件包括第一数目的入口端口和第二数目的出口端口，所述第一数目的入口端口和所述第二数目的出口端口与通过所述热量传递部件限定的冷却液体流动路径处于流体连通，所述入口端口的所述第一数目与所述出口端口的所述第二数目不同。
2.根据权利要求1所述的服务器托盘封装，进一步包括：
第一热界面材料，所述第一热界面材料位于所述基部的顶表面和所述多个数据中心电子设备的至少一部分之间；和
第二热界面材料，所述第二热界面材料位于所述基部的所述顶表面和所述顶部的底表面之间。
3.根据权利要求1所述的服务器托盘封装，其中，所述液体冷板组件进一步包括被包围在所述冷却液体流动路径内的多个热量传递表面。
4.根据权利要求1所述的服务器托盘封装，其中，所述入口端口的所述第一数目大于所述出口端口的所述第二数目。
5.根据权利要求4所述的服务器托盘封装，其中，所述第一数目的入口端口包括位于所述液体冷板组件的所述顶部的相对边缘上的至少两个入口端口。
6.根据权利要求5所述的服务器托盘封装，其中，所述至少两个入口端口包括至少四个入口端口，所述至少四个入口端口作为成对的入口端口位于所述液体冷板组件的所述顶部的相对边缘上。
7.根据权利要求5所述的服务器托盘封装，进一步包括由位于所述冷却液体流动路径中的热量传递表面所限定的多个冷却液体流动回路，所述多个冷却液体流动回路在所述至少两个入口端口和所述第二数目的出口端口之间延伸。
8.根据权利要求7所述的服务器托盘封装，进一步包括至少一个流转向器，所述至少一个流转向器被定位成跨越所述多个冷却液体流动回路中的一个或多个。
9.根据权利要求7所述的服务器托盘封装，其中，所述热量传递表面包括针状翅片。
10.根据权利要求5所述的服务器托盘封装，其中，所述多个数据中心电子设备包括至少一个硬件处理设备和多个存储器设备，并且所述多个存储器设备中的每一个存储器设备在所述至少一个硬件处理设备和所述至少两个入口端口中的至少一个入口端口之间被安装到所述母板。
11.一种用于冷却数据中心中的发热设备的方法，包括：
使冷却液体流循环到服务器托盘封装，所述服务器托盘封装包括：
母板组件，所述母板组件包括多个数据中心电子设备；和
液体冷板组件，所述液体冷板组件包括：基部，所述基部被安装到所述母板组件，所述基部和所述母板组件限定至少部分地包围所述多个数据中心电子设备的空间；和顶部，所述顶部被安装到所述基部；
使冷却液体流循环到所述热量传递部件的第一数目的入口端口中；
使来自所述第一数目的入口端口的所述冷却液体流通过由所述热量传递部件所限定的冷却液体流动路径进行循环，以将来自所述多个数据中心电子设备的热量传递到所述冷却液体中；并且
使被加热的所述冷却液体流从所述冷却液体流动路径循环到所述热量传递部件的第二数目的出口端口，所述入口端口的所述第一数目与所述出口端口的所述第二数目不同。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
将来自所述多个数据中心电子设备的热量通过位于所述多个数据中心电子设备之间的第一热界面材料传递到所述基部的顶表面；并且
将来自所述基部的所述顶表面的热量通过位于所述液体冷板组件的所述顶部的底表面之间的第二热界面材料传递到所述冷却液体。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述冷却液体流通过由所述热量传递部件所限定的所述冷却液体流动路径进行循环包括：使所述冷却液体通过由被包围在所述冷却液体流动路径内的多个热量传递表面所限定的多个流动通道循环。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述入口端口的所述第一数目大于所述出口端口的所述第二数目。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：使所述冷却液体流循环到位于所述液体冷板组件的所述顶部的相对边缘上的至少两个入口端口中。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：使所述冷却液体流循环到作为成对的入口端口的位于所述液体冷板组件的所述顶部的相对边缘上的至少四个入口端口中。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：使所述冷却液体流通过多个冷却液体流动回路进行循环，所述多个冷却液体流动回路由热量传递表面限定，所述热量传递表面位于在所述至少两个入口端口和所述第二数目的出口端口之间延伸的所述冷却液体流动路径中。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：使在所述多个冷却液体流动回路中的一个或多个冷却液体流动回路内流动的所述冷却液体的至少一部分转向。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述热量传递表面包括针状翅片。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个数据中心电子设备包括至少一个硬件处理设备和多个存储器设备，所述方法进一步包括：
使来自所述第一数目的入口端口的所述冷却液体流循环流过所述冷却液体流动路径的位于所述多个存储器设备中的至少一个存储器设备上方的部分；
使来自所述冷却液体流动路径的位于所述多个存储器设备中的至少一个存储器设备上方的所述部分的所述冷却液体流循环到所述冷却液体流动路径的位于所述至少一个硬件处理设备上方的另一部分；并且
使来自所述冷却液体流动路径的位于所述至少一个硬件处理设备上方的所述另一部分的所述冷却液体流循环到所述第二数目的出口端口。
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