CN114258233A - 混合式油浸服务器和相关联的计算机架 - Google Patents

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Abstract

一种混合式油浸服务器和相关联的计算机架。一种计算系统包括液体冷却段和空气冷却段，所述液体冷却段和所述空气冷却段两者以相对于彼此固定的物理布置可移除地接收并固定在底盘内部。流体冷却段包括壳体，该壳体形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间。封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却高热量生成部件的冷却流体的出口管流体连通。壳体包括配置在壳体上的防漏连接器。空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件。减少热量生成部件通过防漏连接器电联接至高热量生成部件。

Description

混合式油浸服务器和相关联的计算机架
技术领域
本公开总体上涉及计算系统，并且更具体地，涉及用于混合式油浸服务器和相关联的计算机架的系统和方法。
背景技术
随着信息的价值和用途持续增长，个人和企业寻求用于处理和存储信息的另外的方式。一个选项是信息处理系统(IHS)。IHS通常处理、编译、存储和/或传达用于商业、个人或其他目的的信息或数据。由于技术和信息处理需要和需求可能在不同应用之间有所不同，因此IHS也可以关于以下方面有所不同：处理什么信息，如何处理信息，处理、存储或传达多少信息，以及可以多快速且高效地处理、存储或传达信息。IHS中的变化允许IHS是通用的或者针对特定用户或特定用途(诸如金融交易处理、航线预订、企业数据存储、全球通信等)进行配置。另外，IHS可以包括可以被配置为处理、存储和传达信息的多种硬件和软件部件，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和联网系统。
近年来，随着IHS部件诸如处理器、显卡、随机存取存储器(RAM)等的时钟速度和功耗增加，在正常操作期间由此类部件产生的热量也有所增加。通常，这些部件的温度需要保持在选择的范围内，以阻止导致部件的使用寿命缩短的过热、不稳定、故障和损坏。因此，通常在IHS中实施冷却系统以冷却某些高热量生成部件。
为了控制IHS的部件的温度，一种方法是实施“被动”冷却系统，该系统用于通过由一个或多个系统级空气增流器(例如风扇、鼓风机等)驱动的气流来排除部件的热量。一种不同的方法可以包括使用“主动”冷却系统，在该系统中，将热交换冷板热联接至IHS的一个或多个部分，同时使冷却的液体通过冷板内部的导管以从那些部件移除热量。
发明内容
根据一个实施例，一种计算系统包括液体冷却段和空气冷却段，所述液体冷却段和所述空气冷却段两者以相对于彼此固定的物理布置可移除地接收并固定在底盘内部。流体冷却段包括壳体，该壳体形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间。封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却高热量生成部件的冷却流体的出口管流体连通。壳体包括配置在壳体上的防漏连接器。空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件，其通过防漏连接器电联接至高热量生成部件。
根据另一实施例，一种计算机架包括被配置为安装一个或多个底盘的框架结构。每个底盘被配置为可移除地插入流体冷却段和空气冷却段。流体冷却段包括壳体，该壳体形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间。封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却高热量生成部件的冷却流体的出口管流体连通。防漏连接器设置在壳体上。空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件。减少热量生成部件通过防漏连接器电联接至高热量生成部件。
根据又一实施例，一种方法包括安装计算系统的底盘使得所述底盘的开口沿横向方向取向的步骤。安装后，将计算系统的流体冷却段和空气冷却段通过开口插入底盘。流体冷却段包括壳体，该壳体形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间。封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却高热量生成部件的冷却流体的出口管流体连通。防漏连接器设置在壳体上。空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件，其中所述减少热量生成部件通过防漏连接器电联接至高热量生成部件。
附图说明
本发明是借助于示例来示出并且不限于附图，在附图中相似的附图标记指示类似的元件。附图中的元件是为了简单和清楚起见而示出，并且不一定按比例绘制。
图1示出了可以根据本公开的一个实施例实现的示例性混合式油浸服务器。
图2A和图2B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。
图3A和图3B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。
图4A和图4B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。
图5是示出根据本公开的一个实施例的可用于安装一个或多个混合式油浸服务器的示例性计算机架的局部透视图。
图6是根据本公开的一个实施例的可以在图5的计算机架上实现的液体冷却段冷却系统的示意图。
图7示出了根据本公开的一个实施例的可被执行以安装混合式油浸服务器的混合式油浸服务器安装过程。
图8示出了根据本公开的一个实施例的可被执行以维修混合式油浸服务器的一个或多个部件的混合式油浸服务器维修过程。
具体实施方式
本公开的实施例提供了一种混合式油浸服务器和可用于容纳混合式油浸服务器的相关联的计算机架结构。本公开的发明人在冷却系统的开发过程中已经确定，诸如信息处理系统(IHS)的计算系统的部件的某个部分主要负责计算系统生成的总热量。这样，提供了一种混合式油浸服务器，其包括液体冷却段和空气冷却段。液体冷却段被配置为放置和冷却高热量生成部件，也就是说，在正常操作期间生成相对较高热量的那些部件，而空气冷却段被配置为放置和冷却生成相对较低热量的降低热量生成部件。还提供了一种可用于容纳和操作混合式油浸服务器中的一个或多个的计算机架。
在当前的服务器产品设计中，系统集成不断实现更高的部件密度，因此，传统上并不困难的散热问题现在变得越来越具有挑战性。因此，优化系统冷却已成为一项困难的工作。例如，在当前主流计算系统中实现的中央处理单元(CPU)(例如，Intel CascadeLake、AMD Rome等)的功耗现在通常超过200瓦。此外，据估计，在未来的产品迭代中功耗可能会更高。同样，各种快速外围组件互连(PCIe)装置的功耗正在迅速增长。例如，预计PCIe 4.0版装置将被指定消耗多于300瓦的总功率。鉴于这些数字，传统的风扇冷却解决方案可能不再能够满足诸如这些的装置的散热需求，因此使用液体冷却可能成为一种合适的解决方案。
常规地，已经开发了两种主要类型的液体冷却，即油浸和直接接触液体冷却(DCLC)。但是，当这两种解决方案中的两者用于以足够的冷却水平提供冷却时，都会对产品设计产生负面影响。
通常，沉浸冷却涉及一种技术，其中部件和其他电子器件(包括完整的服务器)被浸没在导热介电液体或冷却剂中。通过使与热量生成部件直接接触的介电液体循环，然后使用热交换器冷却加热的介电液体而将热量从系统移除。适用于沉浸冷却的液体应具有相对良好的绝缘性能，以确保它们可以安全地满足通电电子部件的运行要求。尽管这种冷却方法可以解决有效散热的问题，但它通常会导致高系统设计成本和困难的维护问题。
例如，可被容易损坏的某些计算系统(例如服务器)部件(例如硬盘等)通常需要在维护期间使整个计算系统断电并将其从液体中移除。由于通常需要在维修和/或更换任何有问题的部件之前将冷却液体从计算系统中完全移除(例如，排空)，这一问题进一步恶化。这通常导致计算系统无法使用的时间过多。这种常规的油浸技术的另一个问题是，由于液体被保持在敞开的桶或容器中，因此通常需要将计算系统竖直插入容器中，这种做法与常规的计算系统外壳不兼容，并且在特定计算机架中，计算系统被水平插入和移除。
DCLC方法利用液体的热导率为计算系统的特定表面区域提供密集的集中冷却。尽管此方法可以解决散热问题，但通常需要相对大量的整个系统空间。另外，由于将冷却效果应用于相对较小的区域，因此某些散热限制可以而且经常存在。
图1示出了可以根据本公开的一个实施例实现的示例性混合式油浸服务器100。混合式油浸服务器100可以包括任何计算系统，诸如机架安装服务器、刀片服务器、裸机计算装置或处理存储在存储器中的指令的任何其他装置。在一个实施例中，混合式油浸服务器100可包括信息处理系统(IHS)，其包括任何工具或工具集合，所述任何工具或工具集合可操作来计算、测算、确定、分类、处理、传输、接收、检索、发起、切换、存储、显示、传达、表明、检测、记录、再现、处置或利用用于商业、科学、控制或其他目的的任何形式的信息、情报或数据。例如，IHS可以是个人计算机(例如，台式计算机或膝上型计算机)、平板计算机、移动装置(例如，个人数字助理(PDA)或智能手机)、服务器(例如，刀片服务器、机架式服务器等)、网络存储装置或任何其他合适的装置，并且大小、形状、性能、功能和价格可能会有所不同。IHS可包括随机存取存储器(RAM)、一个或多个处理资源(诸如中央处理单元(CPU)或者硬件或软件控制逻辑)、只读存储器(ROM)和/或其他类型的非易失性存储器。IHS的附加部件可包括一个或多个磁盘驱动器、用于与外部装置通信的一个或多个网络端口，以及各种I/O装置(诸如键盘、鼠标、触摸屏和/或视频显示器)。IHS还可以包括一个或多个总线，所述一个或多个总线可操作以在各种硬件部件之间传输通信。
特别地，混合式油浸服务器100可以包括体现一个或多个系统和/或执行本文所述的一种或多种方法的装置、部件或模块。如图所示，混合式油浸服务器100包括一个或多个中央处理单元102、芯片组110、存储器120、基本输入和输出系统/可扩展固件接口(BIOS/EFI)模块140、磁盘控制器150、磁盘仿真器160、输入/输出(I/O)接口170和网络接口180。
存储器120经由存储器总线122连接到芯片组110。在特定实施例中，IHS 100可以包括经由单独的存储器接口专用于多个中央处理单元102中的每一个的单独的存储器。存储器120的示例包括随机存取存储器(RAM)(诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NV-RAM)等)、只读存储器(ROM)、另一种类型的存储器或其组合。混合式油浸服务器100还可以包括风扇132，该风扇可以与芯片组110联接并由其控制以冷却空气冷却段216。
BIOS/EFI模块140、磁盘控制器150和I/O接口170经由I/O通道112连接到芯片组110。I/O通道112的示例包括外围组件互连(PCI)接口、扩展的PCI(PCI-X)接口、高速PCI-Express(PCIe)接口、另一种工业标准或专有通信接口或其组合。芯片组110还可包括一个或多个其他I/O接口，包括工业标准体系结构(ISA)接口、小型计算机串行接口(SCSI)接口、集成电路间(I2C)接口、系统分组接口(SPI)、通用串行总线(USB)、另一种接口或其组合。BIOS/EFI模块140包括BIOS/EFI代码，该代码可操作以除其他外检测IHS 100内的资源，提供资源的驱动程序，初始化资源以及访问资源。
磁盘控制器150可以包括磁盘接口152，该磁盘接口152将磁盘控制器150连接到硬盘驱动器(HDD)154和磁盘仿真器160。磁盘接口152的示例包括集成驱动电子(IDE)接口、高级技术附件(ATA)诸如并行ATA(PATA)接口或串行ATA(SATA)接口、SCSI接口、USB接口、专有接口或其任何组合。磁盘仿真器160可以允许将固态驱动器164连接到IHS 100。外部接口162的示例包括USB接口、IEEE1194(火线)接口、专有接口或它们的组合。替代地，固态驱动器164可以设置在IHS 100内。
I/O接口170可以包括将I/O接口连接到附加资源174和网络接口180的外围接口172。外围接口172可以是与I/O通道112相同类型的接口，或者可以是不同类型的接口。因此，当外围接口172和I/O通道112为相同类型时，I/O接口170扩展了I/O通道112的能力，并且当它们为不同类型时，I/O接口170将信息从适合于I/O通道112的格式转换为适合于外围通道172的格式。附加资源174可以包括数据存储系统、附加图形接口、网络接口卡(NIC)、声音/视频处理卡、另一种附加资源或其组合。附加资源174可以位于主电路板上、位于设置在IHS 100内的单独电路板或附加卡上、信息处理系统外部的装置上或其组合。
网络接口180表示设置在IHS 100内的位于IHS 100的主电路板上的NIC，该NIC被集成到诸如芯片组110的另一部件上、处于另一合适的位置或其组合。网络接口装置180包括网络通道182和184，它们为IHS 100外部的装置提供接口。在特定实施例中，网络通道182和184与外围通道172为不同的类型，并且网络接口180将信息从适合于外围通道的格式转换成适合于外部装置的格式。网络通道182和184的示例包括InfiniBand通道、光纤信道通道、千兆位以太网通道、专有通道体系结构或其组合。网络通道182和184可以连接到外部网络资源(未示出)。该网络资源可以包括另一种IHS、数据存储系统、另一种网络、网格管理系统、另一种合适的资源或其组合。
根据本公开的教导，混合式油浸服务器100的某些高热量生成部件可以设置在液体冷却段114中，而其他减少热量生成部件设置在混合式油浸服务器100的空气冷却段116中。例如，上述计算系统100的某些部件(例如，CPU 102、图形处理单元(GPU)104、图形处理单元上的通用计算(GPGPU)106和RAID控制器108)与其减少热量生成部件对应物(例如，存储器120、磁盘仿真器160、硬盘驱动器154、磁盘控制器150、BIOS/EFI 140、I/O接口170、网络接口180和附加资源174)相比通常在操作期间生成相对更多的热量。实际上，在仅使用常规空气冷却技术冷却时，如上所述的某些高热量生成部件在某些情况下可能无法正常工作。这样，高热量生成部件设置在液体冷却段114中，而减少热量生成部件设置在空气冷却段116中。
混合式油浸服务器100还包括底盘118，该底盘118用于以相对于彼此大体上固定的物理布置可移除地接收和固定空气冷却段116和液体冷却段114。液体冷却段114包括防漏连接器124，该防漏连接器124可与配置在空气冷却段116上的互补连接器126配合，使得配置在液体冷却段114中的高热量生成部件可以电联接至配置在空气冷却段116中的减少热量生成部件。如将在下文中详细描述的，液体冷却段114提供用于将高热量生成部件浸入冷却液体中的封闭空间，而空气冷却段116提供对与其高热量生成部件对应物相比排出相对较少热量的其他减少热量生成部件的空气冷却。
高热量生成部件通常是指计算系统(例如IHS)的在其运行期间生成相对较高热量的那些部件，而减少热量生成部件通常是指在其运行期间生成相对较低热量的其他部件。在所示的特定示例实施例中，高热量生成部件可以包括CPU 102、GPU 104、GPGPU 106和RAID控制器108。然而，应当理解，其他高热量生成部件可以包括计算系统的任何部件，这些部件可能无法使用传统的气流冷却技术充分地冷却。
另一方面，减少热量生成部件通常是指生成相对较低热量并且因此可以使用传统的空气冷却技术充分冷却的那些部件。在所示的特定示例实施例中，减少热量生成部件可以包括芯片组110、存储器120、磁盘仿真器160、硬盘驱动器154、磁盘控制器150、BIOS/EFI140、I/O接口170、网络接口180和附加资源174。然而，应当理解，减少热量生成部件可以包括计算装置的可以使用空气冷却技术充分冷却的任何部件。
发明人已经在开发过程中发现，计算装置的部件的某些部分在该计算装置的操作期间主要负责热量的生成。为了解决这个问题，已经实现了传统的油浸技术，其中整个计算装置浸入液体(例如，冷却油)中。但是，这种传统技术带来了另一个问题，即相对更加维护密集型的某些其他部件(诸如硬盘驱动器)可能不易于进行定期维护。发明人已经发现了该问题的解决方案：形成其部件布置在两个段(即空气冷却段116和液体冷却段114)中的计算装置，使得设置在液体冷却段114中的高热量生成部件可以利用液体浸没的增强的冷却效果，而其他减少热量生成部件可以设置在空气冷却段116中，使得空气冷却段116可以被单独维护和/或独立于液体冷却段114被触及。
图2A和图2B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器200的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。而图2A是混合式油浸服务器200的正面透视图，图2B是沿图2A的线2B-2B截取的平面图。混合式油浸服务器200包括空气冷却段216和液体冷却段214。空气冷却段216包括与空气冷却段116中包括的部件相似的部件，而液体冷却段214包括与液体冷却段114中包括的部件类似的部件。空气冷却段216和液体冷却段214被可移除地接收并固定在底盘218中。图2A示出了从底盘物理移除的空气冷却段216和液体冷却段214，而图2B示出了可操作地接合在底盘218内部的空气冷却段216和液体冷却段214。
如图所示，底盘218包括顶板220、底板222、两个侧板224和后板226，形成用于可移除地接收空气冷却段216和液体冷却段214的腔。另外，因为底盘218没有任何前板，所以沿底盘218的前侧形成开口250，以用于插入和移除空气冷却段216和液体冷却段214。尽管示出示例性底盘218具有形成盒状形状的实心面板，但是应当理解，底盘218可以具有以通常相对于彼此固定的物理布置可移除地接收并固定空气冷却段216和液体冷却段214的任何形式。在一个实施例中，底盘218的尺寸被设定为适配在标准大小的计算机架内。下文中将详细描述如何可将底盘218安装在计算机架中的其他细节。然而，应当理解，如果不需要或不希望将其安装在计算机架中，则底盘218可以具有其他尺寸。
液体冷却段214包括壳体228，壳体228形成用于容纳混合式油浸服务器200的高热量生成部件的封闭空间。液体冷却段214还包括与壳体228的封闭空间流体连通的入口管230和出口管232。在操作中，冷却的液体通过入口管230引入到壳体228的封闭空间中，而已被加热以冷却高热量生成部件的加热液体则从出口管232回收。
可以通过配置在壳体218的一个侧板224上的防漏连接器234来提供对高热量生成部件的电节点的触及。防漏连接器234可以是提供与设置在壳体228内部的高热量生成部件的电连接同时提供封闭空间228与周围环境的液体密封的任何类型。在一个实施例中，防漏连接器234包括经鉴定可连续浸入液体中的一种连接器。这种装置的一个示例可以包括USBC型连接器，诸如可以在防水手机上实现的USB C型连接器。在另一个实施例中，防漏连接器234是符合PCIe总线标准并与PCIe总线标准兼容的类型。即，防漏连接器234可具有适于传送符合PCIe总线或其他类似高速计算机扩展总线标准的信号的结构。
空气冷却段216可以包括格栅结构240，或者以其他方式的孔的组合，用于通过其内部腔室接收或排出空气。空气冷却段216还可包括一个或多个插座242，用于通过一个或多个通信电缆诸如USB电缆、以太网电缆、IEEE 1394电缆等提供与合适的电源或其他计算装置的电连接。空气冷却段216还包括互补连接器244，其适于与配置在液体冷却段214上的防漏连接器234配合。互补连接器244通过包括配置有接头的细长电缆组件的索臂246联接至空气冷却段216，使得互补连接器244可以在空气冷却段216至少部分地或完全从底盘218移除时保持连接到防漏连接器234。以这种方式，空气冷却段216的壳体可被打开以在服务器200保持可操作(例如，仍然运行)时维修和/或更换包括在空气冷却段216中的某些部件(例如，HDD、SSD、OCP等)。
图3A和图3B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器300的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。图3A和3B均示出了混合式油浸服务器300的俯视图，其中底盘318的顶板被移除，以便示出底盘318中的空气冷却段316和液体冷却段314的位置和取向。在图3A中，从底盘318上部分地移除了空气冷却段316和液体冷却段314，而在图3B中，空气冷却段316和液体冷却段314均完全插入底盘318的内部。
底盘318、空气冷却段316和液体冷却段314在设计和构造上与图2A和图2B的底座218、空气冷却段216和液体冷却段214相似。然而，液体冷却段314的不同之处在于，提供了前向防漏连接器334来代替图2A和图2B的混合式油浸服务器200的防漏连接器234。另外，空气冷却段316的不同之处在于，提供了后向连接器344来代替图2A和图2B的混合式油浸服务器200的互补连接器244、索臂246组件。
从图3A可以看出，通过在连接器插入方向350上移动，配置在空气冷却段316上的后向连接器344可以与配置在液体冷却段314上的前向防漏连接器334接合或以其他方式连接。因为连接器插入方向350基本上平行于空气冷却段316的插入方向352，所以当空气冷却段316移动成可操作地接合在底盘318内部时，后向连接器344可以与前向防漏连接器334接合。因此，混合式油浸服务器300可提供的优点在于：在一些实施例中，可减少或消除在插入空气冷却段316之前在配置于液体冷却段314上的防漏连接器上手动接合互补连接器的步骤。
图4A和图4B示出了根据本公开的一个实施例的混合式油浸服务器400的另一实施例的各个元件的示例性物理布置。混合式油浸服务器400包括底盘418、空气冷却段416和液体冷却段414，其在设计和构造上与图2A和图2B的底座218、空气冷却段216和液体冷却段214相似。然而，底盘418的不同之处在于，底板420设置有两个前向连接器422、424，该底板420用于将空气冷却段416与液体冷却段414电互连。另外，空气冷却段416和液体冷却段414的不同之处在于，提供了后向防漏连接器434和444来分别代替图2A和图2B的混合式油浸服务器200的防漏连接器234和互补连接器244、索臂246组件。
图4A和4B均示出了混合式油浸服务器400的俯视图，其中底盘418的顶板被移除，以便示出底盘400中的空气冷却段416和液体冷却段414的位置和取向。在图4A中，从底盘418上部分地移除了空气冷却段416和液体冷却段414，而在图4B中，空气冷却段416和液体冷却段414均完全插入底盘418的内部。
从图4A可以看出，通过在连接器插入方向450上移动，配置在空气冷却段416上的后向连接器444可以与配置在底板420上的前向连接器424接合或以其他方式连接。另外，通过在连接器插入方向450上移动，配置在液体冷却段414上的后向连接器434可以与配置在底板420上的前向连接器422接合或以其他方式连接。因为空气冷却段416的连接器插入方向450基本上平行于空气冷却段416的插入方向452，所以当空气冷却段416移动成可操作地接合在底盘418内部时，后向连接器444可以与前向连接器424接合。另外，因为液体冷却段414的连接器插入方向450基本上平行于液体冷却段414的插入方向452，所以当空气冷却段416移动成可操作地接合在底盘418内部时，后向防漏连接器434可以与前向连接器422接合。
因此，混合式油浸服务器400的某些实施例可提供的优点在于：在一些实施例中，可减少或消除在插入空气冷却段416之前在配置于空气冷却段416或液体冷却段414上的防漏连接器上手动接合互补连接器的步骤。另外，空气冷却段416或液体冷却段414的某些实施例可以彼此独立地分别插入底盘418或从底盘418中移除。即，液体冷却段414被配置为独立于空气冷却段416可移除地插入的方式而可移除地插入，而空气冷却段416被配置为独立于液体冷却段414可移除地插入的方式而可移除地插入。
图5是示出根据本公开的一个实施例的可用于安装一个或多个混合式油浸服务器的示例性计算机架500的局部透视图。计算机架500包括用于安装多个混合式油浸服务器200、300、400的框架结构502。框架结构502还可用于安装液体再循环系统504，该系统将冷却的液体泵送通过液体冷却段214、314、414，并冷却从液体冷却段214、314、414返回的加热的液体。
每个混合式油浸服务器200、300、400的底盘218、318、418的尺寸可以设定成适配于任何合适类型和大小的计算机架。底盘218、318、418的尺寸可以被设定成用于的合适的计算机架的示例包括通常被称为19英寸机架或23英寸机架的那些。可以根据各种规格(诸如电子工业联盟310-D(EIA 310D)规格)构造19英寸机架。尽管电信行业经常使用23英寸机架，但19英寸机架在其他计算系统实现方式中可能相对更常见。通常，这些计算机架通常包括其中可以安装一个或多个底盘218、318、418和其他设备模块的结构。
计算机架500包括入口歧管506和出口歧管508。入口歧管506将液体再循环系统504的出口流体联接至每个液体冷却段214、314、414的入口管。另一方面，出口歧管508将液体再循环系统504的入口流体联接至每个液体冷却段214、314、414的出口管。因此，入口歧管506和出口歧管508使得能够通过单个冷却源(例如，液体再循环系统504)来提供对多个液体冷却段214、314、414的冷却。尽管示出了配置在计算机架500中的所有混合式油浸服务器均由单个液体再循环系统504提供，但是应当理解，在其他实施例中，每个液体冷却段214、314、414可以由对应数量的多个冷却源单独地提供，或者某些液体冷却段214、314、414可以由第一冷却源提供，而其他液体冷却段214、314、414由第二冷却源提供。
图6是根据本公开的一个实施例的可以在图5的计算机架500上实现的液体冷却段冷却系统600的示意图。系统600通常包括液体再循环系统504，其具有如图所示联接在一起的泵602和热交换器604。尽管如图所示液体再循环系统504具有泵602和热交换器604，但是应当理解，在不背离本公开的精神和范围的情况下，液体再循环系统504可以包括附加元件或更少的元件。例如，液体再循环系统504可包括监测从配置在每个混合式油浸服务器200、300、400上的液体冷却段返回的液体的温度的恒温器，并根据所监测的温度经由泵602修改液体的流速。
泵602将冷却液流606从热交换器604泵送到入口歧管506，该入口歧管506将冷却液流606分配到配置在每个混合式油浸服务器200、300、400上的多个液体冷却段中的每一个。然后将冷却液流606输送通过每个液体冷却段，以从它们各自的高热量生成部件中除去热量，从而形成加热液流608。然后将加热液流608收集在出口歧管508中，并送至热交换器604。加热液流608在热交换器604中冷却以形成冷却液流606，该冷却液流606再次经由泵602被引导通过液体冷却段。
热交换器604用于冷却从每个混合式油浸服务器200、300、400的液体冷却段接收的加热液流608。二次泵610提供对加热液流608的冷却，该二次泵610泵送第二液体(例如水)以形成第二冷却液流612，该第二冷却液流612被输送通过热交换器604以冷却主要的冷却液流606。热交换器604生成二次加热液流614，该二次加热液流614被二次泵610迫使在冷却塔618中冷却以形成冷却液流612，该冷却液流612再次被送至热交换器604以提供进一步的冷却。
图5的液体再循环系统504被提供作为可用于冷却多个液体冷却段214、314、414的示例性系统，并且应当理解，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，该系统可以包括比本文中示出和描述的更多、更少或不同的元件。例如，如果经由冷却塔618直接冷却一次冷却液，则可以省略热交换器604和二次泵610。另外，如果需要或期望液体冷却段的调节温度，则系统可以包括恒温器。作为又一个附加示例，可以为多个液体冷却段中的每一个提供多个恒温器，其中每个恒温器根据其相应的液体冷却段的测量温度来控制阀的致动，以控制主液流向其相应的液体冷却段的流速。
图7示出了根据本公开的一个实施例的可被执行以安装混合式油浸服务器的混合式油浸服务器安装过程700。
在步骤702处，安装混合式油浸服务器的底盘，使得底盘的开口沿水平或横向方向取向。当将多个底盘安装或以其他方式安装在标准计算机架中时，使其开口处于横向方向来安装底盘特别有用。然而，应当理解，混合式油浸服务器可被配置为其开口处于任何合适的方向，诸如竖直地或对角地。在步骤704处，将液体冷却段插入底盘中，然后在步骤706处，将入口管和出口管联接至冷却液体源。在一个实施例中，冷却液体源是使用第二冷却液体来冷却工作液体的热交换器、冷却塔组合。
在步骤708处，将空气冷却段插入底盘中。之后，在步骤710处，将空气冷却段电联接至液体冷却段。即，经由配置在空气冷却段和液体冷却段中的每一者上的连接器，将空气冷却段的减少热量生成部件电联接至液体冷却段的高热量生成部件。从这时开始，混合式油浸服务器可以正常方式运行。例如，除了任何其他所需的电气连接(诸如以太网电缆、USB电缆、IEEE 1394电缆等)之外，混合式油浸服务器还可以连接到电源，然后打开混合式油浸服务器，并根据需要或期望在混合式油浸服务器上执行操作。此后，在步骤712处，以正常方式操作计算系统。
因此，从前述过程可以看出，混合式油浸服务器可以利用通过使用液体冷却提供的增强的冷却，同时使用标准计算机架安装技术。另外，由于混合式油浸服务器是水平安装的，因此与其中每个服务器都需要竖直插入容器或桶中的传统油浸技术相比，获得了更高的空间节省率。
图8示出了根据本公开的一个实施例的可被执行以维修混合式油浸服务器的一个或多个部件的混合式油浸服务器维修过程800。在特定示例中，可以执行混合式油浸服务器维修过程，以向一个或多个维护密集型部件(诸如硬盘驱动器或需要定期维护的其他机械装置)提供服务或维护。
首先，混合式油浸服务器可以以诸如上面参考图7所述的水平或任何合适的取向安装或以其他方式安装。在步骤802处，可选地，停止混合式油浸服务器的操作。例如，混合式油浸服务器上运行的所有应用程序和操作系统均停止，并且电源开关已关闭。此外，可以移除联接至混合式油浸服务器的任何电气连接。然而，应当理解，在一些实施例中，服务器的运行无需停止。例如，服务器可包括诸如如上参考图2A和图2B所述的索臂，使得空气冷却段可在服务器保持可操作时部分地或完全移除。
在步骤804处，确定将维修空气冷却段还是液体冷却段。如果将维修空气冷却段，则处理在步骤806处继续。否则，如果将维修液体冷却段，则处理在步骤810处继续。
在步骤806处，将空气冷却段从其相关联的机架中移除。由于底盘以其开口处于横向取向安装，因此，空气冷却段可以是安装在标准计算机架上的对应多个底盘中的多个空气冷却段中的一个。在这一点上，必须注意，液体冷却段可以保留在底盘内部，并且其入口管和出口管连接到其相关联的液体冷却源。
在步骤808处，以正常方式维修空气冷却段。例如，可以根据需要修理或更换配置在空气冷却段上的一个或多个部件。进一步描述该示例，诸如具有增强性能的较新的部件(例如，具有更大存储容量的HDD)之类的部件被用来替换配置在空气冷却段上的较旧的部件。对于另一个示例，空气冷却段本身可以被另一空气冷却段替换。此后在步骤810处，在底盘内部可选地更换空气冷却段。另外，空气冷却段可以通过防漏连接器电联接至液体冷却段。此时，混合式油浸服务器可以以其正常方式开始运行。应当理解，在一些实施例中，无需更换空气冷却段。例如，可在服务器保持可操作(如果服务器包括诸如如上参考图2A和图2B所述的索臂)时维修和/或更换空气冷却段的某些部件(例如，HDD、SSD、OCD等)。在步骤812处，开始计算系统的运行。
如果将维修液体冷却段，执行步骤814至820。在步骤814处，入口管和出口管与液体再循环系统脱离联接。在步骤816处，壳体中存在的任何液体被排空，并且液体冷却段从底盘移除。液体可以任何合适的方式被排空。在一个示例中，可通过将压缩气体吹进入口管或出口管中的任一者并将离开另一个管的液体回收到瓶中或其他合适类型的容器中来排空所述液体。在另一个示例中，可将塞子插入入口管或出口管中的一者或两者中，使得液体可被固定在壳体中，并且液体随着液体冷却段从底盘移除而排空。
在步骤818处，以正常方式维修液体冷却段。例如，可根据需要修理或更换配置在液体冷却段上的一个或多个部件。作为另一个示例，整个液体冷却段可用另一个液体冷却段替换。在步骤820处，在底盘内部可选地更换液体冷却段；并且之后，在步骤812处计算系统的运行再次开始。
因此，从前面的描述可以看出，可以维修和/或维护某些减少热量生成部件，而无需从那些部件中清洁任何残留的冷却液。因此，相对于其传统的油浸系统对应物，可以更及时的方式执行维护或维修程序。另外，在某些实施例中，仅将最佳地受益于油浸的增强冷却效果的那些部件浸入冷却液中。
应当理解，本文所述的各种操作可以在由处理电路、硬件或其组合执行的软件中实施。可改变执行给定方法的每个操作的次序，并且可对各种操作进行添加、重新排序、组合、省略、修改等。本文所描述的一个或多个发明意图包含所有此类修改和变化，并且因此，以上描述应被认为是说明性而非限制性的。
如本文所使用的术语“有形的”和“非暂时性的”意图描述不包括传播电磁信号的计算机可读存储介质(或“存储器”)；但并非意图以其他方式限制短语计算机可读介质或存储器所涵盖的物理计算机可读存储装置的类型。例如，术语“非暂时性计算机可读介质”或“有形存储器”意图涵盖不一定永久地存储信息的存储装置的类型，包括例如RAM。以非暂时性形式存储在有形计算机可访问存储介质上的程序指令和数据随后可通过诸如电信号、电磁信号或数字信号的传输介质或信号来传输，所述传输介质或信号可经由诸如网络和/或无线链路的通信介质来递送。
尽管在此参考特定实施例描述了本发明，但是可以在不脱离本发明的范围的情况下做出各种修改和改变，如下面的权利要求中所阐述的。因此，本说明书和附图将视为说明性而非限制性的，并且所有此类修改意图包括在本发明的范围内。本文中关于特定实施例描述的任何益处、优点或问题的解决方案都不意图被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征或元素。
除非另有说明，否则诸如“第一”和“第二”的术语用于任意地区分此类术语所描述的元素。因此，这些术语不一定意图指示此类元素的时间或其他优先级。术语“联接"或“可操作地联接”被定义为连接，然而不一定是直接连接且不一定是机械连接。除非另有说明，否则术语“一”和“一个”被定义为一个或多个。术语“包括(comprise)”(以及包括(comprise)的任何形式，诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(以及具有(have)的任何形式，诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包括(include)”(以及包括(include)的任何形式，诸如“包括(includes)”和“包括(including)”)，或“含有(contain)”(以及含有(contain)的任何形式，诸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)为开放式的连系动词。因此，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个元件的系统、装置或设备拥有那些一个或多个元件，但不限于仅拥有那些一个或多个元件。类似地，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个操作的方法或过程拥有那些一个或多个操作，但不限于仅拥有那些一个或多个操作。

Claims (20)

1.一种计算系统，其包括：
流体冷却段，所述流体冷却段包括形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间的壳体，所述封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却所述高热量生成部件的所述冷却流体的出口管流体连通，其中防漏连接器设置在所述壳体上；
空气冷却段，所述空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件，其中所述减少热量生成部件通过所述防漏连接器电联接至所述高热量生成部件；和
底盘，所述底盘用于以相对于彼此固定的物理布置可移除地接收和固定所述流体冷却段和所述空气冷却段。
2.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述减少热量生成部件通过配置在所述空气冷却段上的索臂电联接至所述高热量生成部件。
3.根据权利要求2所述的计算系统，其中所述防漏连接器在所述壳体上取向成具有与所述空气冷却段的插入方向垂直的所述插入方向。
4.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述底盘包括底板，所述底板包括：
流体冷却段连接器，所述流体冷却段连接器用于在将所述流体冷却段插入所述底盘时与所述防漏连接器配合；和
空气冷却段连接器，所述空气冷却段连接器用于在将所述空气冷却段插入所述底盘时与配置在所述空气冷却段上的互补连接器配合。
5.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述防漏连接器在所述壳体上取向成具有与所述空气冷却段的插入方向平行的所述插入方向，并且其中所述空气冷却段包括互补连接器，所述互补连接器被配置为在将所述空气冷却段插入所述底盘时与所述防漏连接器配合。
6.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述液体包括导热且电绝缘的介电油。
7.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述防漏连接器被配置为连续浸入所述流体中。
8.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述流体冷却段被配置为独立于所述空气冷却段可移除地插入的方式而可移除地插入，并且其中所述空气冷却段被配置为独立于所述流体冷却段可移除地插入的方式而可移除地插入。
9.根据权利要求1所述的计算系统，其中所述底盘的尺寸被设定成放置在标准大小的计算机架中，并且其中所述底盘被配置为在水平方向上可移除地插入所述计算机架中。
10.根据权利要求1所述的计算系统，其还包括泵，所述泵被配置为生成从所述出口管到所述入口管的所述流体的流。
11.根据权利要求10所述的计算系统，其还包括与所述泵和所述出口管流体连通的热交换器，所述热交换器流体联接至第二流体，所述第二流体被配置为冷却由所述高热量生成部件加热的所述液体。
12.一种计算机架，其包括：
框架结构，所述框架结构被配置为安装一个或多个底盘，每个底盘被配置为可移除地插入：
流体冷却段，所述流体冷却段包括形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间的壳体，所述封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却所述高热量生成部件的所述冷却流体的出口管流体连通，其中防漏连接器设置在所述壳体上；
空气冷却段，所述空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件，其中所述减少热量生成部件通过所述防漏连接器电联接至所述高热量生成部件。
13.根据权利要求12所述的计算机架，其还包括入口歧管和出口歧管，所述入口歧管将泵的出口流体联接至每个流体冷却段的所述入口管中的每一个，所述出口歧管将所述泵的入口流体联接至每个流体冷却段的所述出口管中的每一个。
14.根据权利要求12所述的计算机架，其还包括与所述泵和所述出口管流体连通的热交换器，所述热交换器流体联接至第二流体，所述第二流体被配置为冷却由所述高热量生成部件加热的所述液体。
15.根据权利要求14所述的计算机架，其中所述冷却流体包括导热且电绝缘的介电油，并且其中所述第二流体包括水。
16.一种方法，其包括：
安装计算系统的底盘，使得所述底盘的开口沿横向方向取向；
通过所述开口将所述计算系统的流体冷却段插入所述底盘，所述流体冷却段包括形成用于放置一个或多个高热量生成部件的封闭空间的壳体，所述封闭空间与用于接收冷却流体的入口管和用于排出已经用于冷却所述高热量生成部件的所述冷却流体的出口管流体连通，其中防漏连接器设置在所述壳体上；
通过所述开口将所述计算系统的空气冷却段插入所述底盘，所述空气冷却段包括一个或多个减少热量生成部件，其中所述减少热量生成部件通过所述防漏连接器电联接至所述高热量生成部件。
17.根据权利要求16所述的方法，其还包括将所述底盘安装在计算机架中。
18.根据权利要求16所述的方法，其还包括将所述入口管流体联接至冷却流体源的出口，并且将所述出口管流体联接至所述冷却流体源的入口。
19.根据权利要求16所述的方法，其还包括在不移除所述流体冷却段的情况下移除所述空气冷却段。
20.根据权利要求16所述的方法，其还包括在不使所述入口管与所述冷却流体源的所述出口脱离联接或者不使所述出口管与所述冷却流体源的所述入口流体脱离联接的情况下移除所述空气冷却段。
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