CN113301770A - 通用可插拔数据中心冷却系统 - Google Patents
通用可插拔数据中心冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113301770A CN113301770A CN202110193559.0A CN202110193559A CN113301770A CN 113301770 A CN113301770 A CN 113301770A CN 202110193559 A CN202110193559 A CN 202110193559A CN 113301770 A CN113301770 A CN 113301770A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling
- coolant
- data center
- cooling circuit
- rack
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 291
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 127
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20145—Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
- H05K7/20781—Liquid cooling without phase change within cabinets for removing heat from server blades
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
- H05K7/1485—Servers; Data center rooms, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/1488—Cabinets therefor, e.g. chassis or racks or mechanical interfaces between blades and support structures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20254—Cold plates transferring heat from heat source to coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
- H05K7/20627—Liquid coolant without phase change
- H05K7/20636—Liquid coolant without phase change within sub-racks for removing heat from electronic boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
- H05K7/2079—Liquid cooling without phase change within rooms for removing heat from cabinets
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
- G06F2200/20—Indexing scheme relating to G06F1/20
- G06F2200/201—Cooling arrangements using cooling fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了通用可插拔数据中心冷却系统，具体公开了一种数据中心冷却系统，该系统包括第一冷却回路，其具有用于与第二冷却回路交换热量的热交换器。第二冷却回路包括冷却分配单元(CDU)，用于在第二冷却回路和主冷却回路之间交换热量。
Description
技术领域
根据本文描述的各种新颖技术，至少一个实施例涉及用于数据中心的冷却系统。在至少一个实施例中，冷却系统包括第一冷却回路，其具有用于与第二冷却回路交换热量的热交换器，并且第二冷却回路包括在第二冷却回路和主冷却回路之间交换热量的冷却分配单元(CDU)。
背景技术
数据中心冷却系统通常使用风扇使空气循环通过服务器组件。某些超级计算机或其他大容量计算机可能使用水或除空气冷却系统以外的其他冷却系统，以将热量从数据中心的服务器组件或机架中吸走到数据中心外部的区域。冷却系统可包括数据中心区域内的冷却器。数据中心外部的区域可以是冷却塔，该冷却塔从数据中心接收经加热的冷却剂，并在通过强制通风或其他方式将热量散布到环境(或外部冷却介质)中后，将经冷却的冷却剂再循环回到数据中心。在一个示例中，冷却器和冷却塔一起形成具有泵的冷却设施。空气冷却系统无法吸收足够的热量来支持数据中心的有效或高效冷却，而液体冷却系统由于电气短路、泛洪或其他问题会严重损坏服务器组件或机架。
附图说明
将参考附图描述根据本公开的各种实施例，其中：
图1是具有冷却系统的示例数据中心的框图，该冷却系统经受至少一个实施例中所述的改进；
图2是具有改进的冷却系统的另一示例数据中心的框图，该改进的冷却系统除了合并至少一个实施例中描述的主冷却回路和第二冷却回路之外，还合并第一冷却回路；
图3A、图3B是根据至少一个实施例的合并了图2中所引用的第一冷却回路的至少一部分的示例性机架的不同视图；
图3C、图3D是根据至少一个实施例的岐管以及岐管(manifolds)与托盘或板之间的耦合的详细视图，岐管与托盘或板之间的耦合可以形成图2中所引用的第一冷却回路的至少一部分；
图4是示出了根据至少一个实施例的示例服务器托盘或示例冷却板的内部机架部件的一部分以及用于使用示例冷却系统进行冷却的示例计算部件的特征图；
图5是根据至少一个实施例的可用于使用或制造图2-图4的冷却系统的方法的步骤的处理流程；和
图6示出了示例性数据中心，其中可以使用来自图2-图5的至少一个实施例。
具体实施方式
由于由当今的计算组件引起的高热量需求，高密度服务器的空气冷却效率是低下和无效的。这样，本公开寻求液体冷却剂(或工作冷却流体)和相关系统中的用于冷却诸如图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)或开关组件之类的计算组件的前景。这些计算组件在数据中心中的机架上的服务器托盘中组装的服务器中使用。随着技术进步使计算组件小型化，服务器托盘和机架容纳越来越多的计算组件，因此与现有系统相比，需要对每个组件所生成的更多的热量进行散发。本公开中解决的一个问题是缺乏通用性，该通用性可应用于液体冷却系统中的要求，例如，确定要使用的冷却流体或冷却剂，确定润湿的材料(例如阀、管道、歧管等)以实现液体冷却，并确定服务器、机架和数据中心内液体冷却系统所需的管道位置。这些要求使数据中心中的液冷计算组件和电气组件的设计、可维护性和可靠性变得复杂。
本公开解决了用于液冷数据中心的电气和计算组件的全内液体冷却系统中的上述和其他问题。在至少一个实施例中，本公开实现通用集成的可插拔夹层模块，其可牢固地构建到所需的机架或服务器托盘规格，并且可以是可包含通用冷却剂的单个模块。本公开提供了连接、歧管(manifolds)、管道和传热递示例，以实现通用集成的可插拔夹层模块，其在具有附加冷却回路的至少一个现有冷却回路之间运行，即使在服务器托盘或机架中计算或电气组件发生变化时也保持该附加冷却回路。在一个示例中，附加冷却回路是具有通用冷却剂的通用冷却回路，该通用冷却剂适于在不同温度散发要求(例如，组件制造商规定的要求)的组合下工作，该附加冷却回路合并了热交换器，以将热量传递至至少一个现有冷却回路，该现有冷却回路又利用冷却分配单元(CDU)将热量传递到退出数据中心至冷却塔的回路。单相或多相冷板可进一步与耦合器配合使用，或由模块上的耦合器实现的可插拔夹层模块使用或代替。耦合器使可插拔冷板头例如将冷却液体或冷却剂转移到附接到液冷电子组件的传热元件上。该附加冷却回路通过间接接触式热交换器连接到机架，或者可以位于机架或服务器托盘内。
在至少一个实施例中，本公开实现了其中没有可见的液体冷却管的冷却系统。取而代之的是，可以将柔性管集成到可插拔液体冷却单元中。通过机架冷却歧管提供卡入式(snap-in)连接，以与排或机房歧管耦合。此外，可以在服务器托盘上提供类似的卡入式连接，以耦合到机架冷却歧管，并向诸如GPU、CPU、开关或其他均热片(heat slug)之类的计算组件提供冷却剂。服务器托盘和/或机架冷却歧管可作为包含通用冷却剂的附加冷却回路(或通用冷却回路)的一部分而实现。服务器托盘可以形成为夹层模块，其上附接有各种液体冷却散热模块，以进一步散发来自计算组件和电子组件的热量。由于冷却剂位于可插拔模块(服务器托盘和机架冷却歧管中的一个或更多个)内部，并且可插拔模块是通用冷却回路(闭合回路)的一部分，因此，通过间接接触式换热器可以实现来自通用冷却回路的热量交换到第二冷却回路。这样的系统消除了对系统特定润湿材料的需求。
图1是在至少一个实施例中具有经受了描述的改进的冷却系统的示例数据中心100的框图。数据中心100可以是一个或更多个机房102，其具有机架110和辅助设备，以将一个或更多个服务器容纳在一个或更多个服务器托盘上。数据中心100由位于数据中心100外部的冷却塔104支撑。冷却塔104通过作用在主冷却回路106上从数据中心100内散发热量。此外，在主冷却回路106和第二冷却回路108之间使用冷却分配单元(CDU)112，以使能将热量从第二冷却回路108提取到主冷却回路106。在一方面，第二冷却回路108能够根据需要将各种管道一直接入服务器托盘。回路106、108被示出为线图，但是普通技术人员将认识到可以使用一个或更多个管道特征。在一种情况下，柔性聚氯乙烯(PVC)管可与相关的管道一起使用，以使流体在每个回路106、108中沿其移动。其他柔性软管材料可包括聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氟化乙烯丙烯(FEP)、氟弹性体(FKM)、聚氨酯和尼龙中的至少一个或更多个。例如，一个或更多个冷却剂泵可用于维持回路106、108内的压力差，以使冷却剂能够移动。
在至少一个实施例中，主冷却回路106和第二冷却回路108中的冷却剂可以是以下中的一种或更多种：单独的电介质流体(例如，出于本公开的目的不具有水)或水与包含至少一种电介质流体的添加剂结合，例如去离子水、乙二醇和丙二醇中的一种或更多种。在至少一个实施例中，在操作中，主冷却回路和第二冷却回路中的每一个都具有它们自己的冷却剂。在一个方面，第二冷却回路中的冷却剂可以是服务器托盘或机架110中的组件专有的。因此，当组件从机架110中切换出时，可能需要改变第二冷却回路108中的冷却剂。CDU112能够独立地或同时地在回路106、108中对冷却剂进行精密控制。例如，CDU可适于控制流速，从而适当地分配冷却剂，以提取在机架110内产生的热量。此外，从第二冷却回路108提供了更柔性的管114，以进入每个服务器托盘并将冷却剂提供给电气组件和/或计算组件。在本公开中，电气和/或计算组件可互换使用，以指代得益于本数据中心冷却系统的发热部件。形成第二冷却回路108的一部分的管118可以称为机房歧管。单独地，从管118延伸的管116也可以是第二冷却回路108的一部分，但是可以将其称为排岐管。管114作为第二冷却回路108的一部分进入机架，但是可以将其称为机架冷却歧管。此外，排岐管116沿数据中心100中的排延伸到所有机架。包括歧管118、116和114的第二冷却回路108的管道可以通过本公开的至少一个实施例进行改进。可以在数据中心102内的主冷却回路中提供可选的冷却器120，以支持冷却塔之前的冷却。就在主控制回路中存在附加回路的程度而言，本领域普通技术人员在阅读本公开内容时将认识到，附加回路在机架外部和第二冷却回路外部提供冷却；并且可以与本公开的主冷却回路一起使用。
在至少一个实施例中，在操作中，在机架110的服务器托盘内产生的热量可以通过第二冷却回路108的排岐管114的柔性管传递到离开机架110的冷却剂中。用于冷却机架110的来自CDU 112(在第二冷却回路108中)的第二冷却剂朝机架110移动。来自CDU 112的第二冷却剂经由排岐管116从具有管118的机房歧管的一侧流到机架110的一侧，并通过管114穿过服务器托盘的一侧。用过的第二冷却剂(或正在流出的携带来自计算组件的热量的第二冷却剂)从服务器托盘的另一侧流出(例如，进入机架左侧并在循环通过服务器托盘或服务器托盘上的组件后流出服务器托盘的机架的右侧)。离开服务器托盘或机架110的用过的第二冷却剂从管114的不同侧(例如，出口侧)出来，移至排岐管116的平行的但也是出口侧。来自排岐管116，用过的第二冷却剂在机房歧管118的平行部分中移动，进入与进来的第二冷却剂(也可以是更新的第二冷却剂)相反的方向，并朝着CDU 112移动。在CDU 112中，在至少一个实施例中，用过的第二冷却剂与主冷却回路106中的主冷却剂交换其热量。将用过的第二冷却剂更新(例如，与用过的第二冷却剂阶段的温度相比，将其相对冷却)，并准备好往回循环以通过第二冷却回路108到达计算组件。CDU 112中的各种流量和温度控制特征使得能够控制从用过的第二冷却剂交换的热量，也能够控制更新后的第二冷却剂流入和流出CDU112的流量。CDU 112还能够控制主冷却回路106中的主冷却剂的流量。这样，在将更新的第二冷却剂循环至机架110之前，可能将其完全冷却，也可能无法将其完全冷却到其默认的温度特性。
图2是示例数据中心200的框图，该数据中心200具有改进的冷却系统，除了主冷却回路206和第二冷却回路208以外，该冷却系统还合并了第一冷却回路216A；216B；216C，如在至少一个实施例中描述的。进一步，第一冷却回路216A；216B；216C可具有通用冷却剂，该通用冷却剂不同于在主冷却回路和第二冷却回路中使用的冷却剂。在一个示例中，第一冷却回路216A；216B；216C中的冷却剂可以是水或不同于主冷却回路和第二冷却回路的电介质流体的电介质流体。第一冷却回路216的不同附图标记A-C旨在提供可以以阅读本公开的普通技术人员理解的任何方式组合的不同实施例。例如，可以在第二冷却回路和主冷却回路上提供多个第一冷却回路。可替代地，在任何时间点都可以仅使用三个不同的第一冷却回路216A-C中的一个。
在至少一个实施例中，第一冷却回路216A；216B；216C包括热交换器218A；218B；218C。热交换器218A；218B；218C是无源热交换组件，其可能不适合于控制冷却剂的流量和温度。尽管热交换器可包括泵，但它没有智能控制特征。除非另有说明，否则在本公开中对热交换器的引用是对无源热交换器的引用。在不同的实施例中，热交换器可以装备有有限的智能控制，例如可变出口泵；在这种情况下，该替代热交换器不同于无源热交换器，并且可应用于需要有源热交换器的某些实施例中。
在至少一个实施例中，第一冷却回路216A-C包括用于高效和有效操作的热交换器，该热交换器支持本公开的通用性。如前所述，在至少一个不同的实施例中，除了热交换器(或无源热交换器)之外，第一冷却回路可包括用于不同操作的有源热交换器，而不仅仅是由无源热交换器提供的通用性。但是，应用要求和对通用性要求的理解可以实现两者之间的选择。与热交换器相比，无论是有源的还是无源的，CDU 212都能够控制和监控第二冷却回路208和主冷却回路206之间的冷却剂的流量和温度。例如，无论是有源的还是无源的，热交换器都可通过热交换器不能用于执行在除第一冷却回路之外的冷却回路中的CDU的所有功能来与CDU区分开来。此外，第一冷却回路可以位于机房级(例如，经由机房歧管216A)，位于排级(例如，排歧管216B)，或者经由管214或歧管216C位于机架或服务器级。
在至少一个实施例中，如在图1的数据中心100的情况下，数据中心200可以是具有机架210和辅助设备的一个或更多个机房202，以将一个或更多个服务器容纳在一个或更多个服务器托盘上。数据中心200由位于数据中心200外部的冷却塔204(或冷却设施)支撑。冷却塔204通过作用在主冷却回路206上来散发来自数据中心200内的热量。此外，冷却分配单元(CDU)212在主冷却回路206和第二冷却回路208之间使用，以使热量能够从第二冷却回路208提取到主冷却回路206。第二冷却回路208能够接入(access)各种管道以与第一冷却回路216A；216B；216C的至少一个热交换器218A；218B；218C接口。在一方面，第一冷却回路216A；216B；216C根据需要接入管道系统一直到服务器托盘。
在至少一个实施例中，在操作中，在机架210的服务器托盘内产生的热量可以通过柔性管214或歧管216C传递到离开机架210的冷却剂，到达第一冷却回路的排岐管216A。适当地，来自CDU 212的冷却剂向机架210移动。来自CDU 212的冷却剂经由热交换器218A从机房歧管208的一侧传递到第一冷却回路216A。在不同的方面，如果第一冷却回路在排级，则来自CDU 212的冷却剂经由热交换器218B从机房歧管208、216A的一侧传递到第一冷却回路216B。在另一方面，如果第一冷却回路处于机架级，则来自CDU 212的冷却剂经由热交换器218C从机房歧管208、216A、216B的一侧传递至第一冷却回路216C。在另一方面，处于机架级的热交换器218C可以作为夹层模块定位或位于机架内的其他位置。用于将热交换器218C安装在机架内的可能位置由图3A-D的讨论和图示来支持。
在至少一个实施例中，进一步在操作中，(第二冷却回路的)管208中的冷却剂在热交换器218A(机房级的第一冷却回路)处、在热交换器218B(排级的第一冷却回路)处或在热交换器218C(机架级的第一冷却回路)处交换热量。如前所述，第一冷却剂或通用冷却剂然后在机房、排或机架级的第一冷却环路中循环到服务器托盘。在一个示例中，第一冷却回路的通用冷却剂移动通过机房级的第一冷却回路的机房级的歧管216A。通用冷却剂经由排岐管216B继续通过到达机架210(仍然假定机房级的第一冷却回路)。此外，通用冷却剂从排岐管216B经由管214移动到服务器托盘的一侧。
在至少一个实施例中，用过的通用冷却剂(或携带来自计算组件的热量的出来的通用冷却剂)从服务器托盘的另一侧流出(例如，进入机架的左侧并在循环通过服务器托盘或通过服务器托盘上的组件后离开服务器托盘的机架的右侧。离开服务器托盘或机架210的用过的通用冷却剂从管214的不同侧(例如，出口侧)出来，并移动到排岐管216C的平行但还是离开侧。尽管参考了用过的通用冷却剂，但一个或普通技术人员将理解，用过的通用冷却剂在流经机架时仍可能能够从其他组件接收更多热量。主冷却回路和第二冷却回路的冷却剂也可能是这种情况。仍假设机房级的第一冷却回路应用，来自排岐管216C的用过的通用冷却剂在与进入的冷却剂相反的方向上在机房歧管216A的平行部分中移动，并朝着热交换器218A移动以与第二冷却回路208交换其热量。一旦来自用过的通用冷却剂的热量转移到第二冷却回路208的第二冷却剂，通用冷却剂就进行更新(至少相对于现有通用冷却剂温度进行冷却)，并在机房级的第一冷却回路中再循环到服务器托盘。
然而，在至少一个实施例中，第二冷却回路208的第二冷却剂被加热并在移动到CDU 112时被认为是用过的第二冷却剂。第二冷却回路208的该用过的第二冷却剂与主冷却回路206的主冷却剂交换其热量。因此，用过的第二冷却剂被更新(例如，相对于在用过的第二冷却剂阶段的温度被冷却)，并准备往回循环通过第二冷却回路208以到达热交换器218A(或排级的第一冷却回路方面的热交换器218B，或机架级的第一冷却回路方面的热交换器218C)。CDU 212中的各种流量和温度控制特征使得能够控制从用过的第二冷却剂交换的热量或交换热量的速率(例如，通过控制用过的第二冷却剂相对于用于冷却用过的第二冷却剂的主冷却剂流量的流量)。另外，CDU 212还可以控制更新的第二冷却剂进出CDU 212的运动，以使从第二冷却剂更慢或更快地散发热量。替代地或同时地，在至少一个实施例中，通过控制主冷却回路206的主冷却剂的流量来控制第二冷却剂的移动和温度是可能的。例如，主冷却剂的更快循环从第二冷却回路208的用过的第二冷却剂抽取更多的热量。这样，更新的第二冷却剂在被循环到机架210之前可以被完全冷却或可以不被完全冷却到其默认温度特性。
图3A、图3B是根据至少一个实施例的示例性机架300A、300B的不同视图，该示例性机架300A、300B结合了图2中所引用的第一冷却回路的至少一部分。在至少一个实施例中，在机房级、排级或机架级的第一冷却回路的情况下，第一冷却剂可以在作为用过的第一冷却剂存在之前一直流通到服务器托盘或机架。然而，由于第一冷却回路利用通用冷却剂，因此可能需要在宽泛的级别上确定每个机架的各种计算组件，以确定要应用的冷却系统的适当拓扑。例如，如果数据中心机房在所有机架中都具有相似的组件，则机房级的第一冷却系统可能是合适的。当数据中心机房通过一排机架具有相似的组件时，则机架级的第一冷却回路可能是合适的。当数据中心机房在至少机架中具有相似的组件时，则机架级的第一冷却回路可能是合适的。
在一个示例中，图3A的机架300A和图3B的机架300B可以分别是同一机架的前视图和后视图。然而，为了说明预期不同类型的机架可以与本公开一起工作，机架300A、300B在后视图和前视图中可能未示出所有相同的特征。例如，在后视图机架300B中未示出夹层模块302。夹层模块可以包括热交换器(例如，热交换器218C)。在图3A中示出了用于机架300A的前门306，但机架可能不需要门。替代地，为了保持恒定或适当的参考温度，本公开的方面可以在机架的前端和后端上都使用门以保持冷却效果。例如，机架300A、300B可以完全封闭，或者可以是足够稳定以支撑各种插入的托盘或板的框架结构。在一个示例中，提供轨道或引导件316以接收托盘或板。第一冷却回路可包括机架300A、300B内的回路。在一个示例中，第一主耦合器308设置在机架300A的后部第一机架冷却歧管304A上，以接收第一冷却剂；以及第二主耦合器310设置在第二机架冷却歧管304B上，以在第一冷却剂用过之后(例如，从机架300A、300B中的服务器托盘的计算组件吸收热量后)将第一冷却剂退回。
在至少一个实施例中，如图2所示，即使机架冷却歧管位于外部(例如，示出为具有用于更新的或冷却的冷却剂的入口和用于用过的冷却剂的出口的多个管214)，机架冷却歧管可以在机架内部。示例机架300A、300B示出了这种内部机架冷却歧管。本公开适用于柔性管214以及图3A、图3B中的机架冷却歧管。第一冷却剂行进通过机架冷却歧管304A(侧机架冷却歧管)，304D(下部机架冷却歧管)和304B(侧机架冷却歧管)。第一冷却剂可经由机架300A、300B的后部处的第二主耦合器310离开机架。此外，可以提供其他路径，包括上部机架冷却歧管304C。
在至少一个实施例中，可以提供夹层模块302以在机架300A、300B的最顶部或任何其他高度处的导轨或引导件316内滑动。夹层模块可以包括冷板，或者可以包括其他耦合器，以将第一冷却剂分布在机架300A、300B内。在至少一个实施例中，夹层模块是接收第一冷却剂的机架中的唯一模块。在这样的实施例中，夹层模块及其冷板可适于从整个机架中提取热量，并经由第一冷却剂将热量传递出机架。此外，沿侧机架冷却歧管304A示出的第一耦合器312用作用于耦接在其上的服务器托盘的冷却剂入口阀。沿侧机架冷却歧管304B示出的第二耦合器314一旦耦接到阀，就用作服务器托盘的出口阀。这样，在作为第一冷却回路的一部分的操作中，第一或通用冷却剂经由第一主耦合器308进入机架300A、300B，穿过连接的服务器托盘、底部机架冷却歧管304D和/或夹层模块302，并经由第二主耦合器310离开。
图3C、图3D是根据至少一个实施例的歧管300C和形成图2中所引用的第一冷却回路的至少一部分的歧管与托盘或板之间的耦接300D的细节图。歧管300C可以是在图3A、3B的示例性机架300A、300B中示出的侧机架、下机架或上机架冷却歧管。所示的歧管304A、304B中的每一个可包括分配(作为入口或出口)耦合器312、314。主耦合器308A、310A还参考图3A、图3B的示例性机架300A、300B的耦合器308、310被示出。主耦合器308A、310A被示出为螺接耦合器，但是可以是压配(press-fit)耦合器，类似于图3D中示出的耦合器。分配耦合器312、314可以与服务器托盘或板的配套(mating)耦合器压接配合。在至少一个实施例中，歧管304A、304B被固定到图3A、图3B的示例性机架300A、300B的后部。如图3A、图3B的示例性机架300A、300B示出的，当将托盘或板沿轨道或引导件插入时，歧管也适于保持在适当的位置。当托盘或板的配套耦合器压靠分配耦合器312、314时，获得防泄漏的压接配合。然后，第一冷却回路使能来自主耦合器入口308A的第一或通用冷却剂的通道到达分配耦合器入口312，穿过与分配耦合器入口312中的相应一个压接配合的服务器或托盘，从分配耦合器出口314出来，并从主耦合器出口310A出来。此外，主耦合器出口310A被示出为具有侧耦合器，该侧耦合器可用于提供到相邻机架的连接或经由上机架冷却歧管提供到主耦合器入口308A的连接。例如，附加的机架冷却歧管可用于防止在第一冷却回路内形成压力。
图3D示出了根据至少一个实施例的在歧管与托盘或板之间的耦接300D，该耦接可以形成图2中所引用的第一冷却回路的至少一部分。耦合器308A、310A、312、314、318可以包括内置的止回特征。这实现了流体的单向流动，从而例如在移除了耦接300D时不会发生泄漏。这也使耦接300D能够使第一或通用冷却剂立即从排岐管流入机架冷却歧管，并进一步流入服务器托盘、冷却板或夹层模块。替代地，耦合器包括截止阀，该截止阀可以在从机架内移除托盘或板之前被致动以截止流量。在至少一个实施例中，图3D示出了具有主入口耦合器308B和主出口耦合器310B的歧管304B、304B。然而，主耦合器308B、310B与主耦合器308A、308B的区别在于与压接配合略有不同的要求。例如，主耦合器308B、310B可能需要扭接配合，因为这些耦合器可以从现有管路系统接收冷却剂。这样，本公开内容能够修改现有机架以在现有数据中心架构内起作用。
图3D还示出了托盘、冷却板或夹层模块310的配套耦合器318。托盘、冷却板或夹层模块310可包括狭窄的封闭通道316，以在环路中输送来自入口歧管304A的流体，从入口配套耦合器318A输送到出口配套耦合器318B，最后经由出口歧管304B出来。封闭通道通过压接配合连接实现了本公开内容所公开的无滴落和快速连接功能。当服务器托盘310准备好与本公开的机架一起使用时，服务器托盘310在机架的先前参考的轨道或引导件中对准，并且被推入机架。配套耦合器318A、318B还与机架冷却歧管304A、304B的入口和出口分配耦合器312、314对准。内部橡胶或硅酮密封件以及肋(如配套耦合器318A、318B中的虚线所示)可锁定在压接配合入口和出口分配耦合器312、314上的凹口后面。打开与分配耦合器和配套耦合器中的每一个相关联的止回阀，冷却剂流入服务器托盘310。
图4是示出根据至少一个实施例的内部机架组件400的部分的特征图，该内部机架组件400包括示例服务器托盘或示例冷却板402、432以及示例计算组件412、416，用于使用示例冷却系统冷却计算组件412、416。在至少一个实施例中，计算组件可以是具有连接器426的电路板或组合件(assembly)412或单个计算组件416，例如GPU。电路板412可以包括用于诸如一个或更多个GPU或CPU 416之类的附加计算组件的区域428。此外，示例服务器托盘或示例冷却板包括底部402和顶部432中的一个或更多个。当选择电路部件是液体冷却的，入口和出口耦合器422、424可以存在于附加计算组件416上。入口和出口耦合器422、424使得能够经由服务器托盘或冷却板402的入口和出口配套耦合器408、406分配来自第一冷却回路的冷却剂。可以将附加计算组件插入并固定到提供的区域428中的电路板或组合件412。电路板或组合件412本身可包括入口耦合器420和出口耦合器418，用于接收冷却剂和从第一冷却回路返回冷却剂。这样，附加计算组件416可以耦合到配套耦合器408、406，或者可以耦合到电路板或组合件412的入口或出口耦合器420、418。
在至少一个实施例中，在底部部分402或顶部部分432处的服务器托盘或冷却板可包括可以循环通过托盘或板的封闭通道404、436(在图3D中还示出了通道316)。顶部部分432的封闭通道436经由服务器托盘耦合器(或配套耦合器)442、434耦合到机架冷却歧管。此外，封闭通道436可以是耦接到机架冷却歧管，经由服务器耦合器438、440耦接到计算组件耦合器422、424的服务器托盘内的管。封闭通道可以仅在顶部部分432上，并且可以由顶部部分而不是底部部分402上的风扇430支撑，但是也可以存在于两个部分上。经由顶部部分上的耦合器直接耦合到计算组件或附加计算组件上的耦合器，服务器托盘或冷却板中任一部分的封闭通道可以在无需进一步向计算组件或附加计算组件提供管道的情况下提供冷却。但是，封闭通道以及与计算和附加计算组件的进一步耦合两者可以同时存在。当托盘402是冷却板时，可以存在风扇430。风扇430可以为冷却剂提供附加的强制空气循环。托盘包括间隔410以容纳连接器426。
图5是根据至少一个实施例的可用于使用或制造图2-图4的冷却系统的方法的步骤的过程500。在过程500的至少一个实施例中，子过程502提供具有主冷却回路的冷却系统，该主冷却回路部分地延伸到数据中心外部。子过程504提供了包括CDU的第二冷却回路。CDU用于在第二冷却回路和主冷却回路之间交换热量。可以经由子过程506确定服务器托盘的机架需要使用主冷却回路和第二冷却回路的冷却系统进行冷却。例如，当确定计算组件已经改变，并且新的计算组件需要专用冷却剂时，本过程可以替代地经由子过程508提供具有热交换器的第一冷却回路。热交换器用于从数据中心的机架中抽取热量，并用于将热量传递到主冷却回路。经由至少确定子过程506中已经发生改变，过程500可以与具有专有计算组件的任何机架或服务器托盘一起使用，或者如果在组件中没有改变发生，则可以维持子过程504的现有冷却系统。可替代地，过程500可以应用于任何数据中心以使现有的冷却系统适应通用性。
数据中心
图6示出了示例性数据中心600，其中使用来自图2-图5的至少一个实施例。在至少一个实施例中，数据中心600包括数据中心基础设施层610、框架层620、软件层630和应用层640。在至少一个实施例中，诸如关于图2所描述的，组件204-218C中的特征可以在示例数据中心600内部执行或与示例数据中心600一起执行。在至少一个实施例中，基础设施层610、框架层620、软件层630和应用层640可以经由位于数据中心200的机架210中的服务器托盘上的计算组件部分地或完全提供。这使本公开的冷却系统能够以高效且有效的方式冷却计算组件，减少泄漏的机会，并由于在第一冷却回路216A；216B；216C中使用通用冷却剂，使得能够替换计算组件而无需停机时间。
在至少一个实施例中，如图6所示，数据中心基础设施层610可以包括资源协调器612、分组的计算资源614和节点计算资源(“节点C.R.”)616(1)-616(N)，其中“N”代表任何整体的正整数。在至少一个实施例中，节点C.R.616(1)-616(N)可以包括但不限于任何数量的中央处理单元(“CPU”)或其他处理器(包括加速器、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理器等)、内存设备(例如动态只读存储器)、存储设备(例如固态驱动器或磁盘驱动器)、网络输入/输出(“NW I/O”)设备、网络交换机、虚拟机(“VM”)、电源模块和冷却模块等。在至少一个实施例中，节点C.R.616(1)-616(N)中的一个或更多个节点C.R.可以是具有上面提到的计算资源中的一个或更多个的服务器。这样，这些组件616(1)-616(N)可以表示可以接收通用冷却剂作为第一冷却回路的一部分的附加计算组件。
在至少一个实施例中，分组的计算资源614可以包括容纳在一个或更多个机架(未示出)内的节点C.R.的单独分组，或容纳在数据中心中各个地理位置处的许多机架(也未示出)的单独分组。分组的计算资源614内的节点C.R.的单独分组可以包括可以被配置或分配为支持一个或更多个工作负载的分组的计算、网络、内存或存储资源。在至少一个实施例中，可以将包括CPU或处理器的几个节点C.R.分组在一个或更多个机架内，以提供计算资源来支持一个或更多个工作负载。在至少一个实施例中，一个或更多个机架还可以包括任意组合的任何数量的电源模块、冷却模块和网络交换机。
在至少一个实施例中，资源协调器612可以配置或以其他方式控制一个或更多个节点C.R.616(1)-616(N)和/或分组的计算资源614。在至少一个实施例中，资源协调器612可以包括用于数据中心600的软件设计基础设施(“SDI”)管理实体。在至少一个实施例中，资源协调器可以包括硬件、软件或其某种组合。
在至少一个实施例中，如图6所示，框架层620包括作业调度器622、配置管理器624、资源管理器626和分布式文件系统628。在至少一个实施例中，框架层620可以包括用于支持软件层630的软件632和/或应用层640的一个或更多个应用程序642的框架。在至少一个实施例中，软件632或应用程序642可分别包括例如由Amazon Web Services、GoogleCloud和Microsoft Azure提供的基于Web的服务软件或应用程序。在至少一个实施例中，框架层620可以是但不限于一种类型的自由和开源软件网络应用框架，例如可以利用分布式文件系统628来进行大规模数据处理(例如“大数据”)的Apache SparkTM(以下称为“Spark”)。在至少一个实施例中，作业调度器622可以包括Spark驱动器，用于促进对数据中心600的各个层所支持的工作负载的调度。在至少一个实施例中，配置管理器624可以能够配置不同的层，例如包括用于支持大规模数据处理的Spark和分布式文件系统628的软件层630和框架层620。在至少一个实施例中，资源管理器626能够管理映射到或分配用于支持分布式文件系统628和作业调度器622的集群或分组的计算资源。在至少一个实施例中，集群或分组的计算资源可以包括数据中心基础设施层610处的分组的计算资源614。在至少一个实施例中，资源管理器626可以与资源协调器612协调以管理这些映射或分配的计算资源。
在至少一个实施例中，包括在软件层630中的软件632可以包括由节点C.R.616(1)-616(N)、分组的计算资源614和/或框架层620的分布式文件系统628的至少部分使用的软件。一种或更多种类型的软件可以包括但不限于Internet网页搜索软件、电子邮件病毒扫描软件、数据库软件和流视频内容软件。
在至少一个实施例中，应用层640中包括的应用程序642可以包括由节点C.R.616(1)-616(N)的至少部分、分组的计算资源614、和/或框架层620的分布式文件系统628使用的一种或更多种类型的应用程序。一种或更多种类型的应用程序可以包括但不限于任何数量的基因组学应用程序、认知计算和机器学习应用程序，包括训练或推理软件、机器学习框架软件(例如PyTorch、TensorFlow、Caffe等)或与一个或更多个实施例结合使用的其他机器学习应用程序。
在至少一个实施例中，数据中心600可以使用CPU、专用集成电路(ASIC)、GPU、FPGA或其他硬件来使用上述资源来执行训练和/或推理。此外，上述的一个或更多个软件和/或硬件资源可以配置为允许用户训练或执行信息推理的服务，例如图像识别、语音识别或其他人工智能服务。
其他变型在本公开的精神内。因此，尽管公开的技术易于进行各种修改和替代构造，但是某些示出的其实施例在附图中示出并且已经在上面进行了详细描述。然而，应理解，无意将公开内容限制为所公开的一种或更多种特定形式，而是相反，其意图是涵盖落入如所附权利要求书所定义的本公开内容的精神和范围内的所有修改、替代构造和等同物。
除非另有说明或显然与上下文矛盾，否则在描述所公开的实施例的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)，术语“一”和“一个”和“该”以及类似指代的使用应被解释为涵盖单数和复数，而不是作为术语的定义。除非另有说明，否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应被解释为开放式术语(意味着“包括但不限于”)。术语“连接”(在未经修改时指的是物理连接)应解释为部分或全部包含在内、附接到或连接在一起，即使有某些介入。除非本文另外指出，否则本文中对数值范围的引用仅旨在用作分别指代落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值都被并入说明书中，就如同其在本文中被单独叙述一样。除非另外指出或与上下文矛盾，否则术语“集”(例如“项目集”)或“子集”的使用应解释为包括一个或更多个成员的非空集合。此外，除非另外指出或与上下文矛盾，否则术语相应集的“子集”不一定表示对应集的适当子集，而是子集和对应集可以相等。
除非以其他方式明确指出或与上下文明显矛盾，否则诸如“A，B和C中的至少一个”或“A，B与C中的至少一个”形式的短语之类的连接语在上下文中理解为通常用来表示项目、条款等，其可以是A或B或C，也可以是A和B和C集的任何非空子集。例如，在具有三个成员的集的说明性示例中，连接短语“A，B和C中的至少一个”和“A，B与C中的至少一个”是指以下任意集：{A}，{B}，{C}，{A，B}，{A，C}，{B，C}，{A，B，C}。因此，这种连接语言通常不旨在暗示某些实施例要求存在A中的至少一个，B中的至少一个和C中的至少一个。另外，除非另有说明或与上下文矛盾，否则多个表示复数的状态(例如，多个项目表示多个项目)。多个项目中项目的数量至少为两个，但如果明确指示或通过上下文指示，则可以更多。此外，除非另有说明或从上下文中可以清楚得知，否则基于是指至少部分基于而不是仅基于。
本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本公开的实施例，并且不对公开的范围构成限制，除非另有要求。说明书中的任何语言都不应被解释为表示任何未要求保护的要素对于实施公开都是必不可少的。
本文引用的所有参考文献，包括出版物，专利申请和专利，均以引用的方式并入本文，如同每个参考文献被单独且具体地指示以引用的方式并入本文一样。
在描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词。应当理解，这些术语可能不旨在作为彼此的同义词。相反，在特定示例中，“连接”或“耦合”可用于指示两个或更多个元件彼此直接或间接物理或电接触。“耦合”也可能意味着两个或多个元素彼此不直接接触，但仍彼此协作或交互。
除非另有明确说明，否则可以理解，在整个说明书中，对处理、计算(computing)、计算(calculating)、确定等的引用是指计算机或计算系统或类似的电子计算设备的动作和/或过程，将计算系统的寄存器和/或存储器中表示为物理量(例如电子)的数据处理和/或转换为类似表示为计算系统的存储器，寄存器或其他此类信息存储，传输或显示设备中的物理量的其他数据。
以类似的方式，处理器可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据并将该电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何设备或存储器的一部分。作为非限制性示例，“处理器”可以是CPU或GPU。“计算平台”可以包括一个或更多个处理器。如本文所使用的，“软件”过程可以包括例如随时间执行工作的软件和/或硬件实体，诸如任务，线程和智能代理。同样，每个过程可以指代多个过程，以连续地或间歇地顺序地或并行地执行指令。术语“系统”和“方法”在本文中可以互换使用，只要系统可以体现一种或更多种方法，并且方法可以被认为是系统。
尽管上面的讨论阐述了所描述的技术的示例实现，但是其他架构可以用于实现所描述的功能，并且旨在落入本公开的范围内。此外，尽管出于讨论的目的在上面定义了具体的职责分配，但是根据情况，可以以不同的方式分配和划分各种功能和职责。
此外，尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求书所要求保护的主题不必限于所描述的特定特征或动作。而是，公开了特定的特征和动作作为实现权利要求的示例性形式。
Claims (20)
1.一种数据中心冷却系统，包括：
第一冷却回路，其包括用于与第二冷却回路交换热量的热交换器，所述第二冷却回路包括用于在所述第二冷却回路和主冷却回路之间交换热量的冷却分配单元(CDU)。
2.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
在所述第一冷却回路中的第一冷却剂，所述第一冷却剂独立于所述第二冷却回路中的第二冷却剂和所述主冷却回路中的第三冷却剂。
3.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
模块，其包括用于装配在所述数据中心的机架中的所述第一冷却回路，并且包括用于与所述第二冷却回路耦合以及用于与所述机架的一个或更多个服务器托盘耦合的流体耦合器。
4.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
所述流体耦合器，其适配成通过卡入式连接接收来自所述一个或更多个服务器托盘或者所述第二冷却回路的至少一个配套耦合器。
5.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中所述第一冷却回路中的第一冷却剂为水，以及其中所述第二冷却回路中的第二冷却剂和所述主冷却回路中的主冷却剂均为仅电介质流体或具有水成分的电介质流体。
6.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
冷却板，用于插入到所述数据中心的机架中，以及用于与所述第一冷却回路耦合以接收冷却剂，并提供用于所述冷却剂离开回到所述第一冷却回路中的路径。
7.根据权利要求6所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
位于所述冷却板中的区域，用于包括所述数据中心的计算组件或者用于包括至少一个服务器托盘。
8.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，进一步包括：
位于所述数据中心的机架中的一个或更多个服务器托盘的或者冷却板的辅助耦合器，所述辅助耦合器用于接收来自所述第一冷却回路的冷却剂，用于将所述冷却剂传递通过一个或更多个计算组件，以及用于将所述冷却剂返回至所述第一冷却回路。
9.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中所述热交换器位于所述数据中心的机架的外部或内部，以及其中所述第一冷却回路适合于将热量从所述机架内吸取至所述机架外部的所述第二冷却回路。
10.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中所述主冷却回路离开所述数据中心至冷却塔，以散发从所述第一冷却回路传递至所述第二冷却回路的热量。
11.一种冷却数据中心的方法，包括：
提供部分延伸到所述数据中心外部的主冷却回路；
提供第二冷却回路，其包括冷却分配单元(CDU)，用于在所述第二冷却回路和主冷却回路之间交换热量；以及
提供第一冷却回路，其包括热交换器，用于从所述数据中心的机架提取热量并将所述热量传递至所述主冷却回路。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
提供所述第一冷却回路中的第一冷却剂，所述第一冷却剂独立于所述第二冷却回路中的第二冷却剂和所述主冷却回路中的第三冷却剂。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在所述数据中心的机架中装配包括所述第一冷却回路的模块；以及
耦合所述第一冷却回路中的流体耦合器，以与所述第二冷却回路耦合并且与所述机架的一个或更多个服务器托盘耦合。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
将所述流体耦合器适配成通过卡入式连接接收来自所述一个或更多个服务器托盘或者所述第二冷却回路的至少一个配套耦合器。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：其中所述第一冷却回路中的第一冷却剂为水，以及其中所述第二冷却回路中的第二冷却剂和所述主冷却回路中的主冷却剂均为仅电介质流体或具有水成分的电介质流体。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
将冷却板插入到所述数据中心的机架中；以及
将所述冷却板与所述第一冷却回路耦合，以接收冷却剂并提供用于所述冷却剂离开回到所述第一冷却回路的路径。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
提供所述冷却板中的区域，用于包括所述数据中心的计算组件或者用于包括至少一个服务器托盘。
18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
使得位于所述数据中心的机架内的一个或更多个服务器托盘的或者冷却板的辅助耦合器能够接收来自所述第一冷却回路的冷却剂；
使得所述冷却剂能够传递通过所述一个或更多个服务器托盘或所述冷却板的一个或更多个计算组件；以及
将所述冷却剂返回至所述第一冷却回路。
19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
将所述热交换器布置在所述数据中心的机架的外部或内部；以及
将所述第一冷却回路适配成将热量从所述机架内吸取至所述机架外部的所述第二冷却回路。
20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
使得所述主冷却回路能够从所述数据中心离开到冷却塔，所述主冷却回路用于散发从第一冷却回路传递到所述第二冷却回路的热量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/798,214 | 2020-02-21 | ||
| US16/798,214 US11212943B2 (en) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Universal pluggable datacenter cooling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113301770A true CN113301770A (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=75339106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110193559.0A Pending CN113301770A (zh) | 2020-02-21 | 2021-02-20 | 通用可插拔数据中心冷却系统 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11212943B2 (zh) |
| CN (1) | CN113301770A (zh) |
| DE (1) | DE102021103491A1 (zh) |
| GB (2) | GB2609095A (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11744040B2 (en) * | 2020-03-23 | 2023-08-29 | Baidu Usa Llc | Optimal control logic in liquid cooling solution for heterogeneous computing |
| JP2022064480A (ja) * | 2020-10-14 | 2022-04-26 | 富士通株式会社 | 電子装置及び電子装置の制御方法 |
| US11822398B2 (en) * | 2020-11-30 | 2023-11-21 | Nvidia Corporation | Intelligent and redundant air-cooled cooling loop for datacenter cooling systems |
| US11829215B2 (en) * | 2020-11-30 | 2023-11-28 | Nvidia Corporation | Intelligent and redundant liquid-cooled cooling loop for datacenter cooling systems |
| US20220338374A1 (en) * | 2021-04-20 | 2022-10-20 | Nvidia Corporation | Quick disconnect blind-mate manifold |
| US11765858B2 (en) * | 2021-06-24 | 2023-09-19 | Baidu Usa Llc | Multi-system cooling device for high powered integrated circuits |
| US11988401B2 (en) * | 2021-07-09 | 2024-05-21 | Nvidia Corporation | Thermal testing for hybrid datacenter cooling systems |
| US11729946B2 (en) * | 2021-08-31 | 2023-08-15 | Baidu Usa Llc | Electronics rack with leak segregation system |
| US11853134B2 (en) * | 2021-10-12 | 2023-12-26 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Fluid cooling assembly for a computing system |
| US11800682B2 (en) * | 2021-12-03 | 2023-10-24 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Cooling module and a method of assembling the cooling module to an electronic circuit module |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1976570A (zh) * | 2005-11-30 | 2007-06-06 | 国际商业机器公司 | 热交换组件和生产该组件的方法 |
| CN102422230A (zh) * | 2009-05-28 | 2012-04-18 | 美国能量变换公司 | 用于控制在抽吸冷却剂的冷却系统中的负载动态的系统和方法 |
| CN107743354A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-27 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心机房的制冷系统和数据中心 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7184269B2 (en) * | 2004-12-09 | 2007-02-27 | International Business Machines Company | Cooling apparatus and method for an electronics module employing an integrated heat exchange assembly |
| US20070227710A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Belady Christian L | Cooling system for electrical devices |
| US20070297136A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Sun Micosystems, Inc. | Modular liquid cooling of electronic components while preserving data center integrity |
| US9496200B2 (en) * | 2011-07-27 | 2016-11-15 | Coolit Systems, Inc. | Modular heat-transfer systems |
| US9025330B2 (en) * | 2007-09-30 | 2015-05-05 | Alcatel Lucent | Recirculating gas rack cooling architecture |
| US7961475B2 (en) * | 2008-10-23 | 2011-06-14 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for facilitating immersion-cooling of an electronic subsystem |
| US7944694B2 (en) * | 2008-10-23 | 2011-05-17 | International Business Machines Corporation | Liquid cooling apparatus and method for cooling blades of an electronic system chassis |
| US8472182B2 (en) * | 2010-07-28 | 2013-06-25 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for facilitating dissipation of heat from a liquid-cooled electronics rack |
| CN103168509B (zh) * | 2010-08-26 | 2016-03-23 | 阿塞泰克丹麦公司 | 用于服务器的液体冷却系统 |
| US8760863B2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-06-24 | International Business Machines Corporation | Multi-rack assembly with shared cooling apparatus |
| US9043035B2 (en) | 2011-11-29 | 2015-05-26 | International Business Machines Corporation | Dynamically limiting energy consumed by cooling apparatus |
| US8925333B2 (en) * | 2012-09-13 | 2015-01-06 | International Business Machines Corporation | Thermoelectric-enhanced air and liquid cooling of an electronic system |
| US9398731B1 (en) * | 2014-09-23 | 2016-07-19 | Google Inc. | Cooling electronic devices in a data center |
| US9861012B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-01-02 | International Business Machines Corporation | Multifunction coolant manifold structures |
| US10299413B2 (en) | 2017-02-21 | 2019-05-21 | Baidu Usa Llc | Modular self-aligning liquid heat removal coupling system for electronic racks |
| US10162396B2 (en) * | 2017-04-18 | 2018-12-25 | Baidu Usa Llc | Method and system for removing heat using heat removal liquid based on workload of server components of electronic racks |
| US10609840B2 (en) * | 2017-04-18 | 2020-03-31 | Baidu Usa Llc | Modular quick-release liquid heat removal coupling system for electronic racks |
| KR102126141B1 (ko) * | 2017-05-05 | 2020-06-23 | 바이두닷컴 타임즈 테크놀로지(베이징) 컴퍼니 리미티드 | 데이터 센터 내의 it 부품들의 전자 랙들을 위한 팬리스 칠러리스 액체-기체 냉각 |
| CN110447315B (zh) * | 2017-07-28 | 2020-11-06 | 百度时代网络技术（北京）有限公司 | 用于数据中心中的使it部件液体冷却的电子器件机架的液体冷却设计 |
| US10334763B2 (en) * | 2017-11-13 | 2019-06-25 | Baidu Usa Llc | Method for providing cooling to electronic racks using liquid cooling and air cooling |
| US10667437B2 (en) * | 2018-04-12 | 2020-05-26 | Baidu Usa Llc | Liquid distribution unit design for liquid cooling of electronic racks of a data center |
| US10225958B1 (en) | 2018-05-03 | 2019-03-05 | Baidu Usa Llc | Liquid cooling system for a data center |
| US10667427B2 (en) * | 2018-07-05 | 2020-05-26 | Baidu Usa Llc | Immersion cooling system for data centers |
| US10980154B1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-04-13 | Baidu Usa Llc | Cooling design for PCIE mounted server peripheral electronics |
-
2020
- 2020-02-21 US US16/798,214 patent/US11212943B2/en active Active
-
2021
- 2021-02-15 DE DE102021103491.4A patent/DE102021103491A1/de active Pending
- 2021-02-19 GB GB2211405.2A patent/GB2609095A/en active Pending
- 2021-02-19 GB GB2102337.9A patent/GB2593972B/en active Active
- 2021-02-20 CN CN202110193559.0A patent/CN113301770A/zh active Pending
- 2021-10-25 US US17/509,848 patent/US20220046826A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1976570A (zh) * | 2005-11-30 | 2007-06-06 | 国际商业机器公司 | 热交换组件和生产该组件的方法 |
| CN102422230A (zh) * | 2009-05-28 | 2012-04-18 | 美国能量变换公司 | 用于控制在抽吸冷却剂的冷却系统中的负载动态的系统和方法 |
| CN107743354A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-27 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心机房的制冷系统和数据中心 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB202102337D0 (en) | 2021-04-07 |
| US20220046826A1 (en) | 2022-02-10 |
| GB2593972A (en) | 2021-10-13 |
| GB202211405D0 (en) | 2022-09-21 |
| US20210267096A1 (en) | 2021-08-26 |
| GB2609095A (en) | 2023-01-25 |
| DE102021103491A1 (de) | 2021-08-26 |
| US11212943B2 (en) | 2021-12-28 |
| GB2593972B (en) | 2022-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113301770A (zh) | 通用可插拔数据中心冷却系统 | |
| CN110446396B (zh) | 用于数据中心的液体冷却系统 | |
| US8929080B2 (en) | Immersion-cooling of selected electronic component(s) mounted to printed circuit board | |
| US9009968B2 (en) | Coolant manifold with separately rotatable manifold section(s) | |
| US8208258B2 (en) | System and method for facilitating parallel cooling of liquid-cooled electronics racks | |
| US8514575B2 (en) | Multimodal cooling apparatus for an electronic system | |
| US9210830B2 (en) | Immersion-cooled and conduction-cooled method for electronic system | |
| US8713957B2 (en) | Thermoelectric-enhanced, vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s) | |
| US8964391B2 (en) | Sectioned manifolds facilitating pumped immersion-cooling of electronic components | |
| US20130105122A1 (en) | Wicking vapor-condenser facilitating immersion-cooling of electronic component(s) | |
| CN104054407A (zh) | 用于服务器的冷却系统 | |
| US20140078672A1 (en) | Electronic assembly with detachable coolant manifold and coolant-cooled electronic module | |
| US20220210953A1 (en) | Composite multiple channel liquid component for liquid cooled electronics | |
| US20210360821A1 (en) | highly integrated liquid cooling system design for data center IT room | |
| CN112584668A (zh) | 用于在空气冷却的数据中心室内部署液体冷却解决方案的方法 | |
| US11497145B2 (en) | Server rack and data center including a hybrid-cooled server | |
| CN114557149A (zh) | 数据中心冷却系统机架歧管的冗余隔离 | |
| US20230200025A1 (en) | Prefabricated module for heterogeneous data centers | |
| CN114126342A (zh) | 数据中心冷却系统的可配置冷板 | |
| US11304341B2 (en) | Liquid cooling system for IT racks | |
| US11792959B2 (en) | Bidirectional connector for server liquid cooling | |
| US20230209760A1 (en) | Containment system for electronics racks | |
| US20230354560A1 (en) | Side fluid cooling apparatus for server racks | |
| US11716830B2 (en) | Card level granularity operation based module design | |
| CN117062388A (zh) | 用于服务器机架的冷却系统和服务器机架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |