CN115119470A - 用于外围装置的液体冷却单元 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将液体冷却输送到一个或更多个外围装置的冷却单元。冷却单元包括一个或更多个第一安装结构，一个或更多个第一安装结构安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向可移动。冷却单元包括安装到一个或更多个第一安装结构的一个或更多个冷却装置，其中一个或更多个冷却装置中的每一个联接到一个或更多个液体分配通道以接收冷却液体从而冷却服务器系统的一个或更多个外围装置。冷却单元包括一个或更多个液体分配通道，以在服务器系统内、服务器系统与其他服务器系统之间和/或在服务器系统与电子机架的液体分配系统之间分配冷却液体。

Description

用于外围装置的液体冷却单元

技术领域

本发明的实施例总体上涉及服务器和数据中心冷却。更具体地，本发明的实施例涉及一种用于外围装置的液体冷却单元。

背景技术

通常，计算主板包括各种接口，以与各种部件交换数据。此类接口包括外围部件互连(PCI)，其接收外围印刷电路板(PCB)。外围PCB(或外围装置)通常比主板小，并且可以包括电子装置，例如图形处理单元(GPU)、加密加速器、专用集成电路(ASIC)、基于高计算的IC芯片或小芯片等。各种标准可以用于外围部件互连，例如PCI、PCI-X、AGP、PCIe(PCIExpress)等。这些标准的共同点在于，它们都能够以不同的速度实现安装在主板上的部件与安装在外围PCB上的部件之间的互相通信。

随着现代计算需求的增加，越来越多的任务从主CPU转移到其他部件，包括安装在外围PCB上的部件。外围装置是用于异构计算的常用解决方案。外围装置可以包括不同类型的加速器芯片、专用集成电路等。因此，外围PCB的处理功率增加，这增加了对能量的需求，从而增加了散热，这导致了热管理方面更具挑战。

随着工作负载越来越多样化，计算架构变得越来越异构，需要一种与不同的服务器系统设计和外围PCB构造可互操作的液体冷却热管理方案。

发明内容

一种冷却单元包括：一个或更多个液体分配通道，以将热液体分配到电子机架的机架歧管，并且分配来自机架歧管的冷却液体；一个或更多个第一安装结构，其中一个或更多个第一安装结构被安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向移动可移动；以及一个或更多个冷却装置，其被安装至一个或更多个第一安装结构，其中一个或更多个冷却装置中的每一个包括连结到服务器系统的一个或更多个外围装置的液体冷却板，其中液体冷却板联接到一个或更多个液体分配通道，以接收冷却液体从而冷却一个或更多个外围装置，并且将热液体返回到一个或更多个液体分配通道。

根据一些实施例，一个或更多个液体分配通道中的每一个与一个或更多个第一安装结构中的一个重叠。

根据一些实施例，冷却单元还包括可安装到一个或更多个第一安装结构上的一个或更多个第二安装结构，其中一个或更多个第一安装结构位于第一平面，并且一个或更多个第二安装结构位于与第一平面不同的第二平面。

根据一些实施例，一个或更多个第二安装结构中的每一个沿一个或更多个第一安装结构的长度可移动，其中一个或更多个第二安装结构垂直或平行地安装到一个或更多个第一安装结构的长度上。

根据一些实施例，一个或更多个冷却装置中的每一个可安装到一个或更多个第一安装结构或一个或更多个第二安装结构上。

根据一些实施例，一个或更多个外围装置中的每一个被夹在一个或更多个冷却装置之间。

根据一些实施例，一个或更多个外围装置是热的可插拔的外围装置，并且当服务器系统运行时，联接到外围装置的冷却装置从服务器系统可移除。

根据一些实施例，冷却装置包括第一平坦部分和第二平坦部分，其中第二平坦部分可折叠到第一平坦部分上，其中冷却装置利用第一平坦部分和第二平坦部分折叠到第一安装结构或第二安装结构上，以将冷却装置固定至第一安装结构或第二安装结构。

根据一些实施例，第一安装结构或第二安装结构包括柔性延伸部，其中联接到第二安装结构的外围封装柔性地可延伸到外围插槽。

根据一些实施例，一个或更多个液体分配通道并联或串联地联接到另一个冷却单元的一个或更多个液体分配通道。

一种电子机架包括：服务器机箱；托盘，其固定至服务器机箱以容纳一个或更多个外围装置，其中服务器机箱以堆叠的方式可堆叠在电子机架上；以及根据上述实施例的冷却单元，其联接到服务器机箱。

一种用于数据中心的电子机架包括：机架歧管，其具有机架液体供应线路以接收来自冷却液体源的第一冷却液体，以及机架液体回流线路以将第一热液体返回到冷却液体源；多个服务器机箱，其以堆叠的方式布置；以及根据上述实施例的冷却单元，其联接到服务器机箱。

附图说明

本发明的实施例在附图中以示例性而非限制的方式说明，附图中相同的附图标记表示相同的元件。

图1是示出了根据一个实施例的服务器系统的示例的框图。

图2是根据一个实施例的冷却单元的前视图。

图3是根据一个实施例的冷却单元的侧视图。

图4是根据一个实施例以特定构造集成多个冷却装置的冷却单元的俯视图。

图5是根据一个实施例集成多个冷却装置的冷却单元的俯视图，示出了模块化设计。

图6是根据一个实施例以特定构造集成多个冷却装置的冷却单元的俯视图。

图7是根据一个实施例的冷却单元的侧视图，示出了折叠到安装结构上的冷却装置。

图8是根据一个实施例的冷却单元的侧视图，示出了具有柔性延伸部的安装结构。

图9是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以串联布置联接的一个或更多个冷却单元。

图10是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以并联布置联接的一个或更多个冷却单元。

图11是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以串联布置联接的一个或更多个冷却单元。

图12是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以特定布置联接的一个或更多个冷却单元。

图13是示出了根据一个实施例的电子机架的框图。

具体实施方式

将参考下文讨论的细节描述本发明的各种实施例和方面，附图将示出各种实施例。以下描述和附图是对本发明的说明，不应被解释为限制本发明。描述许多具体细节以提供对本发明的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况下，为了提供本发明实施例的简明讨论，不描述公知或常规细节。

说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中的不同位置出现的“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。

本公开的实施例提供了模块化冷却单元和包含一个或更多个模块化冷却单元的服务器机箱，以支持各种外围布置。每个模块化冷却单元可以包括两层可移动的安装结构，以安装到液体/流体冷却装置。两层安装结构的移动性适应不同类型的液体回路布置，以将冷却液体分配到模块化冷却单元。因此，服务器机箱使用一个或更多个模块化冷却单元可重构，以适应不同的服务器系统构造。

根据第一方面，冷却单元包括一个或更多个液体分配通道，以将热液体分配到电子机架的机架歧管，并且分配来自电子机架的机架歧管的冷却液体。冷却单元包括一个或更多个第一安装结构，一个或更多个第一安装结构安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向可移动。冷却单元包括安装至一个或更多个第一安装结构的一个或更多个冷却装置，其中一个或更多个冷却装置中的每一个包括连结到服务器系统的一个或更多个外围装置的液体冷却板，其中液体冷却板联接到一个或更多个液体分配通道，以接收冷却液体从而冷却一个或更多个外围装置，并且将热液体返回到一个或更多个液体分配通道。

在一个实施例中，一个或更多个液体分配通道中的每一个与一个或更多个第一安装结构中的一个重叠。在一个实施例中，冷却单元还包括：可安装到一个或更多个第一安装结构上的一个或更多个第二安装结构，其中一个或更多个第一安装结构位于第一平面，并且一个或更多个第二安装结构位于与第一平面不同的第二平面。

在一个实施例中，一个或更多个第二安装结构中的每一个沿着一个或更多个第一安装结构的长度可移动，其中一个或更多个第二安装结构垂直或平行地安装到一个或更多个第一安装结构的长度上。在一个实施例中，一个或更多个冷却装置中的每一个可安装到一个或更多个第一安装结构或一个或更多个第二安装结构上。

在一个实施例中，一个或更多个外围装置中的每一个被夹在一个或更多个冷却装置之间。外围装置可以是服务器系统的一部分，并且可以包括多个异构处理器或芯片。在一个实施例中，一个或更多个外围装置是热的可插拔的外围装置，并且当服务器系统在运行时，联接到外围装置的冷却装置从服务器系统可移除。

在一个实施例中，冷却装置包括第一平坦部分和第二平坦部分，其中第二平坦部分可折叠到第一平坦部分上，其中冷却装置利用第一和第二平坦部分折叠到第一安装结构或第二安装结构上，以将冷却装置固定到第一或第二安装结构上。

在一个实施例中，第一或第二安装结构包括柔性延伸部，其中联接到第二安装结构的外围封装柔性地可延伸到外围插槽。在一个实施例中，一个或更多个液体分配通道并联或串联地联接到另一个冷却单元的一个或更多个液体分配通道。

根据第二方面，服务器机箱包括固定到服务器机箱的托盘，以容纳一个或更多个外围装置，其中服务器机箱以堆叠的方式可堆叠在电子机架上。服务器机箱包括联接到服务器机箱的冷却单元。冷却单元包括一个或更多个液体分配通道，以将热液体分配到电子机架的机架歧管，并且分配来自机架歧管的冷却液体。冷却单元包括一个或更多个第一安装结构，一个或更多个第一安装结构安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向可移动。第一冷却单元包括安装到一个或更多个第一安装结构上的一个或更多个冷却装置，其中一个或更多个冷却装置中的每一个包括连结到一个或更多个外围装置的液体冷却板，其中液体冷却板联接到一个或更多个液体分配通道，以接收冷却液体从而冷却一个或更多个外围装置(例如，外围装置的PCB)并且将热液体返回到一个或更多个液体分配通道。

根据第三方面，电子机架包括机架歧管，该机架歧管具有机架液体供应线路，以接收来自冷却液体源的第一冷却液体，以及具有机架液体回流线路，以将第一热液体返回到冷却液体源。电子机架包括以堆叠方式布置的多个服务器机箱。每个服务器机箱包括固定到服务器机箱的托盘，以容纳一个或更多个外围装置，以及包括联接到服务器机箱的冷却单元。冷却单元包括一个或更多个液体分配通道，以将热液体分配到机架歧管，并分配来自机架歧管的冷却液体。冷却单元包括一个或更多个第一安装结构，一个或更多个第一安装结构安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向可移动。冷却单元包括安装到一个或更多个第一安装结构的一个或更多个冷却装置，其中一个或更多个冷却装置中的每一个包括连结到一个或更多个外围装置的液体冷却板，其中液体冷却板联接到一个或更多个液体分配通道，以接收冷却液体从而冷却一个或更多个外围装置，并且将热液体返回到一个或更多个液体分配通道。

图1是示出了根据一个实施例的服务器系统100的示例的框图。系统100可以表示放置在电子机架的架子上的主机服务器或计算服务器。在一个实施例中，系统100可以被放置在服务器机箱中，该服务器机箱被放置在电子机架的架子上。如图1所示，系统100可以包括液体冷却单元(或简单的冷却单元)101、冷却装置107、外围装置PCB109和具有一个或更多个外围连接器105的主PCB板103。主PCB板103可以表示服务器系统的主板。服务器系统可以是主机服务器或计算服务器。主机服务器(具有一个或更多个CPU以及一个或更多个外设卡)通常通过网络(例如，互联网)与客户端连结，以接收对特定服务的请求，诸如存储服务(例如，基于云的存储服务，例如备份和/或恢复)，从而执行应用程序来完成特定操作(例如，作为“软件即服务”或SaaS平台的一部分的图像处理、深度数据学习算法或建模等)。作为对请求的响应，主机服务器将任务分配到由主机服务器管理的一个或更多个计算服务器(具有一个或更多个外设卡)。计算服务器执行实际任务，这可能会在运行过程中产生热量。

服务器系统可以包括一个或更多个电子部件(例如，中央处理单元或CPU、外设卡、通用/图形处理单元(GPU)、存储器和/或存储装置等)。每个电子部件可以执行数据处理任务，其中电子部件可以包括软件，软件安装在存储装置中、加载到内存中并由一个或更多个处理器实施以执行数据处理任务。在一个实施例中，一个或更多个电子部件可以包括一个或更多个外围装置。在一个实施例中，一个或更多个外围装置是热的可插拔的外围装置，例如，在服务器系统运行时可以被移除或添加的外围装置。

参考图1，在一个实施例中，冷却单元101可以是主要为矩形的平坦的结构，一个或更多个冷却装置可以被组装到这个平坦的结构。冷却单元101可以用作容纳一个或更多个冷却装置的冷却液体分配器。冷却单元101可以包括液体(或流体)分配通道111，以将冷却液体分配到一个或更多个冷却装置107。冷却单元101可以包括安装结构113-115，以组装到冷却装置107。安装结构113-115可以定位外围封装(例如，外围装置PCB109和冷却装置107)以与外围连接器105连结。

冷却单元101可以固定到容纳服务器系统100的服务器机箱的面板(顶部面板或侧面板)。在一些实施例中，冷却单元101可以固定到电子机架或服务器系统100。

如图1所示，冷却单元101可以完整地包含液体分配系统(例如，一个或更多个分配通道111)，该液体分配系统可以将来自外源(例如，图13的机架歧管1225)的冷却液体分配到冷却装置107，并将来自冷却装置107的热液体返回到外源。

图2是根据一个实施例的冷却单元101A-B的前视图。图3是图2的冷却单元101A-B的侧视图。如图2-3所示，冷却单元101A-101B可以是模块化单元。例如，冷却单元101A可以与冷却单元101B联接，用于更大的形状系数。冷却单元101A和冷却单元101B之间的联接链路可以是公母联接机构或任何其他联接技术。例如，单元101A具有能够可滑动地与单元101B的公侧配合的母侧。尽管示出了两个冷却单元，但是可以将任意数量的冷却单元联接在一起以获得更大形状系数的冷却单元。

参考图2-3，冷却单元101A或101B可以包括两层安装结构113-115。在一个实施例中，安装结构113联接到冷却单元101A或101B，并且安装结构115垂直地联接到安装结构113。

在一些实施例中，安装结构113在方向305上具有移动性，并且安装结构115在方向307上具有移动性。在一个实施例中，安装结构113位于第一平面中并且在第一平面上具有移动性，并且安装结构115位于第二平面中并且在第二平面上具有移动性。由于安装结构113可以位于与安装结构115不同的平面上，因此安装结构113具有独立于安装结构115的移动性。这种设计使得安装结构115能够被直接安装到安装结构113上，并且冷却单元的安装结构113可以与其他冷却单元的安装结构113组装，以适应不同的使用情况，如图9-12进一步说明的。

在一些实施例中，冷却单元101A-B可以包括不同数量的安装结构113-115。安装结构113-115的移动性可以在冷却单元101A-B上提供不同的安装位置，用于组装冷却装置。在一些实施例中，冷却单元101A-B和/或安装结构113-115可以包括一个或更多个栏杆。在这种情况下，安装结构113-115可以沿着冷却单元101A-B和/或安装结构113-115的一个或更多个栏杆被移动到期望位置，并且锁定机构可以将安装结构113-115固定在期望位置。因此，安装结构113-115的移动性和包括任何数量的安装结构113-115的能力允许冷却单元101A-B在冷却单元101A-B的平面轴线上的任何位置与冷却装置连结。尽管只讨论了锁和栏杆，但是可以使用其他机构将安装结构113-115固定到冷却单元101A-B。

图4是根据一个实施例以特定构造集成多个冷却装置的冷却单元101的俯视图。如图4所示，冷却单元101包括安装结构113-115。安装结构113位于第一平面，并且安装结构115位于第二平面，其中安装结构115与安装结构113平行地组装。

在一个实施例中，四个冷却装置107通过安装结构115附接到冷却单元101。在一个实施例中，安装结构115可以与冷却装置107预组装或共同制造。在一个实施例中，冷却装置107可以包括两部分，该两部分在折叠到安装结构115上时，将冷却装置固定到安装结构115。图7中进一步示出了折叠机构。

图5是根据一个实施例集成多个冷却装置的冷却单元101的俯视图，示出了模块化设计。在一个实施例中，冷却单元101可以直接联接到安装结构115。如图5所示，冷却装置107在不需要安装结构113的情况下通过安装结构115附接到冷却单元101上。

在一个实施例中，冷却单元101可以包括液体分配通道111。液体分配通道111可以是可附接到冷却单元101的单独模块或可以集成到冷却单元101。在一个实施例中，液体分配通道111可以包括两个分配回路，第一回路用于分配冷却液体，第二回路用于分配热液体。液体分配通道111可以包括一个或更多个连接器端口507，以建立与冷却装置107的液体连接器的连接。

在一个实施例中，通道111可以包括具有公和母连接器构造的液体端口#A505和液体端口#B503，以支持模块化布置。例如，端口#A505可以包括热液体母连接器和冷却液体公连接器。端口#B503可以包括热液体公连接器和冷却液体母连接器。冷却单元101的端口#A505可以连接到另一个冷却单元的端口#B。冷却单元101还可以通过侧#a和侧#b识别。这样的识别以及公/母连接器构造允许冷却单元101串联或并联地联接到其他冷却单元。在一些实施例中，通道111可以以不同的形状实施，例如U形、L形等。在一些实施例中，侧#a可以被放置在冷却单元101的相邻侧上，而不是从侧#b直接跨过。通过端口位置的不同变型，冷却单元101可以串联或并联地连接到其他冷却单元，用于系统内连接(例如，在服务器机箱内)或系统间连接(在服务器机箱之间)，如图9-12进一步说明的。

图6是根据一个实施例以特定构造集成多个冷却装置的冷却单元的俯视图。如图6所示，冷却装置107P组装到安装结构115。冷却装置107P可以是图5中冷却装置107的变型，除了冷却装置107P沿着与冷却装置107P的液体连接器相邻的长度折叠。这种冷却装置的设计变型可以适应不同的服务器系统构造。在一个实施例中，液体分配通道沿着安装结构115的长度定位(例如，与安装结构115重叠)。在一些实施例中，冷却装置107P可以具有不同的形状系数，例如全高全长、全高半长等。

图7是根据一个实施例的冷却单元101的侧视图，示出了折叠到安装结构上的冷却装置。如图7所示，冷却单元101包括部分闭合的冷却装置107A和完全敞开的冷却装置107B。冷却装置107A可以包括平坦部分701-703。部分701和部分703可以是两个单独的部件，或者可以是集成的单元，其中部分701可以折叠到部分703上。在一个实施例中，部分701可以折叠到部分703上，安装结构(例如安装结构115)夹在折叠部之间。在一个实施例中，部分701包括冷板和液体分配通道，以通过冷板分配冷却液体，并且部分703包括空面板。

参考图7，在一个实施例中，冷却单元101包括一个或更多个液体分配通道111，其中一个或更多个液体分配通道111集成在冷却单元101的结构层内。通道111可以包括冷却和/或热液体回路/软管。通道111可以包括主连接器端口505，以与流体分配系统连结，例如由电子机架的机架歧管提供的流体分配系统，以将冷却流体分配到冷却装置107。在一个实施例中，通道111包括预设计的端口或液体连接器507，以与冷却装置107连结。如同所示的，液体分配通道111可以将液体分配和管理功能完全集成在冷却单元101的一个层内。

图8是根据一个实施例的冷却单元的侧视图，示出了具有柔性延伸部的安装结构。如图8所示，安装结构115可以包括柔性延伸部801。在一个实施例中，柔性延伸部801可以以360度自由度灵活延伸安装结构115，从而允许安装到安装结构115的冷却装置以预定距离被重新定位。柔性延伸部801可以向外围插槽105提供缓冲和应力抵消，其中在外围装置PCB109和主PCB板103之间构造外围连接。在一个实施例中，柔性延伸部801可以包括球窝枢转机构、柔性臂/弹簧机构，或任何其他柔性的延伸机构。

如图8所示，冷却装置107C通过安装结构115直接对准外围装置PCB109。通过安装结构115的柔性延伸部801，冷却装置107D向左延伸，冷却装置107E向右延伸。延伸部可以消除由于安装结构115的位置可能不会与外围插槽105完全对齐而可能加载到外围插槽105上的应力。

如前所述，冷却单元101是模块化单元，其可以以各种方式布置以支持不同的服务器机箱构造。图9-12说明了一些示例布置。图9和图10示出了冷却单元设计的能够适应不同的服务器机箱构造的变型。

图9是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以串联布置联接的一个或更多个冷却单元。图9示出了具有八个外围装置(或扩展卡)的服务器机箱1203，其中每个外围装置被组装到冷却装置107。然后四个冷却装置107被组装到冷却单元101A-B。

如图9所示，第一冷却单元101A用于组装第一排冷却装置107，并且第二冷却单元101B用于组装第二排冷却装置107。第一冷却单元101A具有与第二冷却单元101B的液体分配连接部(例如端口#B)串联地联接的液体分配连接部(例如端口#A)。第二冷却单元101B的液体分配连接部(例如端口#A)可以连接到服务器机箱1203外的液体分配系统。

图10是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以并联布置联接的一个或更多个冷却单元。图10示出了两个单独的冷却单元101A-B，其中每个冷却单元101A-B被组装到四个冷却装置107。如图所示，冷却单元101A-B都连接到服务器机箱1203外的液体分配系统，用于向冷却单元101A-B平行分配液体。

图11是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以串联布置联接的一个或更多个冷却单元。图11示出了冷却单元101A-B串联连接，然而冷却单元101A的端口#B位于与冷却单元101B的端口#A的一侧相邻的一侧。冷却单元101A端口#A连接到服务器机箱1203外的液体分配系统。

图12是根据一个实施例的服务器系统的俯视图，示出了以特定布置联接的一个或更多个冷却单元。在一个实施例中，两个冷却单元101A-B固定到服务器机箱1203。如图12所示，冷却单元101A-B可以实施在服务器机箱1203的侧面板上，例如，冷却单元101A-B的表面平行于服务器机箱1203的侧面板。

在这种情况下，每个冷却单元101A-B可以包括一个或更多个冷却装置107P，例如，如图6所示的冷却装置107P。在一些实施例中，冷却装置107P具有固定到冷却单元的液体连接器。可以看出，可以使用冷却单元101的模块化设计来实现不同的系统实施方式和构造方式，以支持在主PCB板上的不同位置处的不同类型的外设卡。

图13是示出了根据一个实施例的电子机架的框图。电子机架1200可以表示本申请中所述的任何电子机架。根据一个实施例，电子机架1200包括但不限于冷却剂分配单元(CDU)1201、机架管理单元(RMU)1202和一个或更多个服务器机箱1203A-1203E(统称为服务器机箱1203)。服务器机箱1203可以分别从电子机架1200的前端1204或后端1205插入服务器插槽阵列(例如，标准架)。应当注意，尽管此处示出了五个服务器机箱1203A-1203E，但是可以在电子机架1200内保持更多或更少的服务器机箱。还应当注意，仅出于说明的目的示出了CDU1201、RMU1202和/或服务器机箱1203的特定位置；还可以实施CDU1201、RMU1202和/或服务器机箱1203的其他布置或构造。在一个实施例中，电子机架1200可以向环境敞开，或可以被机架容器部分地容纳，只要冷却风扇可以产生从前端到后端的气流。

此外，对于至少一些服务器机箱1203，可选的风扇模块(未示出)与服务器机箱相关联。每个风扇模块包括一个或更多个冷却风扇。风扇模块可以安装在服务器机箱1203的后端或电子机架上，以产生气流，该气流从前端1204流出，流经服务器机箱1203的空气区域并存在于电子机架1200的后端1205。

在一个实施例中，CDU1201主要包括热交换器1211、液体泵1212、泵控制器(未示出)以及一些其他部件，例如储液器、电源、监控传感器等。热交换器1211可以是液-液热交换器。热交换器1211包括具有入口端口和出口端口的第一回路，该入口端口和出口端口具有第一对液体连接器，以联接到外部液体供应/回流线路1231-1232从而形成主回路。联接到外部液体供应/回流线路1231-1232的连接器可以设置或安装在电子机架1200的后端1205上。液体供应/回流线路1231-1232(也称为空间液体供应/回流线路)可以联接到外部冷却系统。

此外，热交换器1211还包括具有两个端口的第二回路，两个端口具有第二对液体连接器，以联接到液体歧管1225(也称为机架歧管)从而形成次回路，该液体歧管1225可以包括供应歧管(也称为机架液体供应线路或机架供应歧管)以向服务器机箱1203供应冷却液体以及回流歧管(也称为机架液体回流线路或机架回流歧管)以使较温暖的液体返回到CDU1201。应当注意，CDU1201可以是任何一种市售或定制的CDU。因此，本文将不描述CDU1201的细节。

每个服务器机箱1203都可以包括固定到服务器机箱1203的托盘，该托盘用于容纳一个或更多个电子部件(例如，中央处理单元或CPU、外设卡、通用/图形处理单元(GPU)、存储器和/或存储装置等)。每个电子部件可以执行数据处理任务，其中电子部件可以包括软件，软件安装在存储装置中、加载到存储器中并由一个或更多个处理器实施以执行数据处理任务。服务器机箱1203可以包括主机服务器(称为主机节点)和/或一个或更多个计算服务器(也称为计算节点，例如CPU服务器和GPU服务器)。主机服务器(具有一个或更多个CPU)通常通过网络(例如，互联网)与客户端连结，以接收对特定服务的请求，诸如存储服务(例如，基于云的存储服务，例如备份和/或恢复)，从而执行应用程序来完成特定操作(例如，作为“软件即服务”或SaaS平台的一部分的图像处理、深度数据学习算法或建模等)。作为对请求的响应，主机服务器将任务分配到由主机服务器管理的一个或更多个计算节点或计算服务器(具有一个或更多个GPU)。计算服务器执行实际任务，这可能会在运行过程中产生热量。

电子机架1200还包括可选的RMU1202和CDU1201，RMU1202构造为提供并管理供应给服务器1203的电力。RMU1202可以联接到电源单元(未示出)以管理电源单元的功耗。电源单元可以包括必要的电路(例如，交流(AC)到直流(DC)或DC到AC的电源转换器、电池、变压器或调节器等)，以向电子机架1200的其余部件供电。

在一个实施例中，RMU1202包括优化模块1221和机架管理控制器(RMC)1222。RMC1222可以包括监控器，以监控电子机架1200内各种部件(例如计算节点1203、CDU1201和风扇模块)的运行状态。具体地，监控器接收表示电子机架1200的运行环境的来自各种传感器的运行数据。例如，监控器可以接收表示处理器、冷却液体和气流的温度的运行数据，这些运行数据可以通过各种温度传感器捕获和收集。监控器还可以接收表示风扇模块和液体泵1212产生的风扇功率和泵功率的数据，其可与它们各自的速度成比例。这些运行数据称为实时运行数据。应当注意，监控器可以实现为RMU1202内的单独模块。

基于这些运行数据，优化模块1221使用预定的优化函数或优化模型执行优化，以导出风扇模块的一组最佳风扇速度和液体泵1212的最佳泵速度，使得在与液体泵1212和风扇模块的冷却风扇相关的运行数据在它们各自的设计规格内时，液体泵1212和风扇模块的总功耗达到最小。一旦确定了最佳泵速度和最佳风扇速度，RMC1222就基于最佳泵速度和风扇速度来配置液体泵1212和风扇模块的冷却风扇。

作为一个示例，基于最佳泵速度，RMC1222与CDU1201的泵控制器通信，以控制液体泵1212的速度，进而控制供应到液体歧管1225的冷却液体的液体流速，从而被分配到至少一些服务器机箱1203。类似地，基于最佳风扇速度，RMC1222与每个风扇模块通信，以控制风扇模块的每个冷却风扇的速度，进而控制风扇模块的气流速度。应当注意，每个风扇模块可以以其特定的最佳风扇速度单独地被控制，并且不同的风扇模块和/或同一风扇模块内的不同冷却风扇可以具有不同的最佳风扇速度。

应当注意，仅出于说明的目的描述了所示的机架构造；其他构造或布置也可以适用。例如，CDU1201可以是可选的单元。服务器机箱1203的冷板可以联接到机架歧管，机架歧管可以在无需使用CDU的情况下直接联接到空间歧管1231-1232。尽管未示出，但电源单元可以布置在电子机架1200内。电源单元可以实现为与服务器机箱相同或类似的标准机箱，其中电源机箱可以代替任意一个服务器机箱1203被插入任何标准架中。此外，电源机箱还可以包括电池备用单元(BBU)，以在主电源不可用时向服务器机箱1203提供电池电力。BBU可以包括一个或更多个电池包，每个电池包包括一个或更多个电池单元，以及用于对电池单元进行充电和放电的必要的充电和放电电路。

在前述说明书中，已经参考本发明的具体示例性实施例描述了本发明的实施例。显然，可以在不脱离如权利要求所阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下对其进行各种修改。因此，说明书和附图应当被视为说明性而非限制性的。

Claims (12)

1.一种冷却单元，包括：

一个或更多个液体分配通道，以将热液体分配到电子机架的机架歧管，并且分配来自机架歧管的冷却液体；

一个或更多个第一安装结构，其中一个或更多个第一安装结构被安装到冷却单元上，其中一个或更多个第一安装结构沿第一方向移动可移动；以及

一个或更多个冷却装置，其被安装至一个或更多个第一安装结构，其中一个或更多个冷却装置中的每一个包括连结到服务器系统的一个或更多个外围装置的液体冷却板，其中液体冷却板联接到一个或更多个液体分配通道，以接收冷却液体从而冷却一个或更多个外围装置，并且将热液体返回到一个或更多个液体分配通道。

2.根据权利要求1所述的冷却单元，其中一个或更多个液体分配通道中的每一个与一个或更多个第一安装结构中的一个重叠。

3.根据权利要求1所述的冷却单元，还包括可安装到一个或更多个第一安装结构上的一个或更多个第二安装结构，其中一个或更多个第一安装结构位于第一平面，并且一个或更多个第二安装结构位于与第一平面不同的第二平面。

4.根据权利要求3所述的冷却单元，其中一个或更多个第二安装结构中的每一个沿一个或更多个第一安装结构的长度可移动，其中一个或更多个第二安装结构垂直或平行地安装到一个或更多个第一安装结构的长度上。

5.根据权利要求3所述的冷却单元，其中一个或更多个冷却装置中的每一个可安装到一个或更多个第一安装结构或一个或更多个第二安装结构上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却单元，其中一个或更多个外围装置中的每一个被夹在一个或更多个冷却装置之间。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却单元，其中一个或更多个外围装置是热的可插拔的外围装置，并且当服务器系统运行时，联接到外围装置的冷却装置从服务器系统可移除。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却单元，其中冷却装置包括第一平坦部分和第二平坦部分，其中第二平坦部分可折叠到第一平坦部分上，其中冷却装置利用第一平坦部分和第二平坦部分折叠到第一安装结构或第二安装结构上，以将冷却装置固定至第一安装结构或第二安装结构。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却单元，其中第一安装结构或第二安装结构包括柔性延伸部，其中联接到第二安装结构的外围封装柔性地可延伸到外围插槽。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却单元，其中一个或更多个液体分配通道并联或串联地联接到另一个冷却单元的一个或更多个液体分配通道。

11.一种电子机架，包括：

服务器机箱；

托盘，其固定至服务器机箱以容纳一个或更多个外围装置，其中服务器机箱以堆叠的方式可堆叠在电子机架上；以及

根据权利要求1至10中任一项所述的冷却单元，其联接到服务器机箱。

12.一种用于数据中心的电子机架，包括：

机架歧管，其具有机架液体供应线路以接收来自冷却液体源的第一冷却液体，以及机架液体回流线路以将第一热液体返回到冷却液体源；

多个服务器机箱，其以堆叠的方式布置；以及

根据权利要求1至10中任一项所述的冷却单元，其联接至服务器机箱。

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