CN116347844A - 遏制系统、电子设备机架的群集和数据中心 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及遏制系统、电子设备机架的群集和数据中心。用于电子设备机架的遏制系统包括:顶部结构,所述顶部结构可移动地联接在所述电子设备机架的顶部上;第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的第一侧;以及第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的与所述第一侧相反的第二侧,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动且至少部分地移动超过所述电子设备机架的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
Description
技术领域
本公开的实施例总体上涉及一种用于一个或多个电子设备机架的遏制系统,该遏制系统产生用于对一个或多个电子设备机架进行空气冷却的遏制区。
背景技术
最近,数据中心一直在部署高功率密度电子设备机架的更多群集,其中,更多的高密度芯片被更紧密地封装在一起以提供更强的处理能力。由于人工智能(AI)和基于云的服务的发展,情况尤其如此,这需要如控制处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)等高性能和高功率密度的处理器。
对包括多个活动电子设备机架的数据中心进行热管理对于确保服务器以及正在机架中运行的(例如,执行信息技术(IT)数据处理服务的)其他IT设备的适当性能是关键的。然而,在不进行适当热管理的情况下,机架内的热环境(例如,温度)可能会超过热操作阈值,这可能导致不良后果(例如,服务器出故障等)。一种管理热环境的方式是对IT设备进行液体冷却。例如,设备可以包括冷板,处理器被安装在该设备内且在该冷板上。使冷却液体通过冷板以便将热量从活动的处理器转移走。
另一种管理数据中心内的热环境的方式是使用冷却空气来对IT设备的群集进行冷却。冷却空气使用具有数据中心空气调节器的传统通道遏制系统在数据中心内再循环。这些系统包括定位在冷通道与热通道之间的IT设备的群集。冷通道包括冷空气,该冷空气被IT设备吸入以提取由活动的IT设备生成的热量。该热空气被排放到与冷通道分开的热通道中。空气调节器吸入来自热通道的热空气,对热空气进行冷却,并将经冷却的空气供应回到冷通道中。
然而,传统通道遏制系统具有缺点。例如,这些系统被集成到数据中心中,从而限定了哪些通道是冷的和哪些通道是热的。这意味着可用于数据中心内的IT设备的冷却能力是预定义的,尽管这对于一些电子设备机架可能是足够的,然而,对于高功率密度电子设备机架却不能提供充足冷却。这是由于这些高功率机架产生的热量比较低密度的机架产生的热量多的事实。因此,需要一种可重新配置以基于数据中心内容纳的IT设备的空气冷却需求提供不同的冷却遏制解决方案的遏制系统。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供了一种用于电子设备机架的遏制系统。所述遏制系统包括:顶部结构,所述顶部结构可移动地联接在所述电子设备机架的顶部上;第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的第一侧;以及第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的与所述第一侧相反的第二侧,其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
根据本公开的另一个方面,提供了一种被布置成行的电子设备机架的群集。所述电子设备机架的群集包括:顶部结构,所述顶部结构设置在所述电子设备机架的群集的顶部上并且可移动地联接在所述电子设备机架中的至少一个电子设备机架上;第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到定位在所述行的一端处的第一电子设备机架的一侧;以及第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到定位在所述行的与所述一端相反的另一端处的第二电子设备机架的一侧,其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的群集的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
根据本公开的又一个方面,提供了一种数据中心。所述数据中心包括:数据中心信息技术房;电子设备机架的群集,所述电子设备机架设置在所述数据中心信息技术房内并且被布置成行;以及遏制系统,所述遏制系统包括:顶部结构,所述顶部结构设置在所述电子设备机架的群集的顶部上并且可移动地联接在所述电子设备机架中的至少一个电子设备机架上;第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到定位在所述行的一端处的第一电子设备机架的一侧;第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到定位在所述行的与所述一端相反的另一端处的第二电子设备机架的一侧,其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的群集的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
附图说明
在附图的各个图中以示例方式而非限制性地图示实施例,在附图中,相似的附图标记指示相似的元素。应注意,对本公开的“一”或“一个”实施例的引用不一定是对同一实施例的引用,并且它们意味着至少一个。而且,为了简洁并减少图的总数,可以使用给定图来图示多于一个实施例的特征,并且给定实施例可能并不需要图中的所有元素。
图1示出了根据一个实施例的具有遏制系统的电子设备机架的主视图。
图2示出了根据一个实施例的具有遏制系统的电子设备机架的侧视图的多个阶段,其中,使结构朝向电子设备机架的后端移动。
图3示出了根据一个实施例的被布置成行、具有遏制系统的电子设备机架的群集的主视图。
图4示出了根据一个实施例的被布置成相邻行、具有遏制系统的两个电子设备机架的群集的主视图。
图5a至图5c示出了根据一个实施例的包括具有遏制系统的多个电子设备机架的群集的数据中心的立体图,该密封系统用于产生遏制区。
图6是根据一个实施例的数据中心的截面俯视图,其示出了在电子设备机架的群集之间的遏制区。
图7是根据一个实施例的两个电子设备机架的群集和它们相应的具有风扇的顶部结构的截面通道端视图。
图8示出了根据一个实施例的截面视图的多个阶段,该截面视图示出了顶部结构的风扇正旋转。
图9示出了根据一个实施例的两个电子设备机架的群集和它们相应的顶部结构的另一截面视图。
图10示出了根据一个实施例的包括电子设备机架的群集和数据中心冷却剂分配系统的数据中心的立体图。
图11是根据一个实施例的电子设备机架的示例。
具体实施方式
现在参照附图来解释本公开的多个实施例。每当给定实施例中描述的部件的形状、相对位置和其他实施例未明确定义时,本公开的范围在这里不仅限于所示出的部件,该部件仅仅打算用于图示目的。而且,虽然阐述了许多细节,但应理解,一些实施例可以在没有这些细节的情况下来实践。在其他实例中,尚未详细示出众所周知的电路、结构和技术以免模糊对本描述的理解。此外,除非含义明显相反,否则本文阐述的所有范围都被认为是包括每个范围的端点。
在本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。在本说明书中各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定全部都是指同一实施例。
本公开解决了提供可缩放的高效且有效的空气冷却遏制解决方案的问题。具体来说,本公开描述了一种可以与现有电子设备机架的群集集成的遏制系统,该遏制系统能够基于变化的空气遏制需求来重新配置空气冷却遏制布局。例如,被部署成彼此相邻的电子设备机架的一些群集可能需要不同的热环境,这些不同的热环境可以根据安装在机架内的电子设备。因此,本公开允许机架的群集之间的空气遏制区被重新配置以便调整哪些相邻机架的群集共享同一热环境。为此,本公开描述了一种用于一个或多个电子设备机架的遏制系统、如用于被布置成行的电子设备机架的群集的遏制系统,该遏制系统包括:可移动地联接在电子机架的群集的顶部上的顶部结构、可移动地联接到电子设备机架的群集的一侧(例如,与在该群集的一端处的电子设备机架的一侧联接)的第一侧结构、以及可移动地联接到电子设备机架的群集的另一侧(例如,与机架行的相反侧处的电子设备机架的一侧联接)的第二侧结构。因此,顶部结构设置在群集的顶部上,而两个侧结构设置在机架的群集的横向侧上。这个配置允许朝向电子设备机架的群集的前端或后端产生遏制区。具体地,顶部结构、第一侧结构、和第二侧结构中的每一个被布置成沿着轴线移动(例如,沿着机架的群集的横向轴线延伸)且至少部分地移动超过机架的前端或后端,从而当结构与相邻电子设备机架行或者联接到相邻行的相邻结构接触时在机架的群集前面或后面产生遏制区。
根据一个实施例,一种用于电子设备机架的遏制系统,该遏制系统包括:顶部结构,该顶部结构可移动地联接在电子设备机架的顶部上;第一侧结构,该第一侧结构可移动地联接到电子设备机架的第一侧;以及第二侧结构,该第二侧结构可移动地联接到电子设备机架的与第一侧相反的第二侧,顶部结构、第一侧结构、和第二侧结构中的每一个被布置成沿着轴线移动且至少部分地移动超过电子设备机架的前端或后端,从而产生至少部分地由顶部结构、第一侧结构和第二侧结构包围的遏制区。
在一个实施例中,遏制系统还包括:第一轨道组,该第一轨道组联接到电子设备机架的顶部且可移动地联接到顶部结构;第二轨道组,该第二轨道组联接到电子设备机架的第一侧且可移动地联接到第一侧结构;以及第三轨道组,该第三轨道组联接到电子设备机架的第二侧且可移动地联接到第二侧结构,其中,顶部结构、第一侧结构、和第二侧结构中的每一个被布置成通过沿着其相应的轨道组线性地滑动来移动。在另一实施例中,顶部结构包括至少沿着电子设备机架的宽度延伸的板件,并且第一侧结构和第二侧结构中的每一个包括沿着电子设备机架的高度延伸的板件。
在一个实施例中,顶部结构包括被布置成将空气推入遏制区中或从遏制区推出的至少一个风扇。在另一实施例中,轴线是第一轴线,其中,至少一个风扇被布置成围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转以改变至少一个风扇推动空气所朝向的方向。在一些实施例中,顶部结构还包括至少一个冷却单元,该至少一个冷却单元被布置成从由至少一个风扇从遏制区的外部抽吸的周围空气产生经冷却的空气,其中,由至少一个风扇将经冷却的空气推入遏制区中。
根据另一实施例,一种被布置成行的电子设备机架的群集,该电子设备机架的群集包括:顶部结构,该顶部结构设置在电子设备机架的群集的顶部上且可移动地联接在电子设备机架中的至少一个上;第一侧结构,该第一侧结构可移动地联接到定位在行的一端处的第一电子设备机架的一侧;以及第二侧结构,该第二侧结构可移动地联接到定位在行的与该一端相反的另一端处的第二电子设备机架的一侧,其中,顶部结构、第一侧结构、和第二侧结构中的每一个被布置成沿着轴线移动且至少部分地移动超过电子设备机架的群集的前端或后端,从而产生至少部分地被顶部结构、第一侧结构和第二侧结构包围的遏制区。
在一个实施例中,电子设备机架的群集还包括:第一轨道组,该第一轨道组联接到电子设备机架中的至少一个的顶部且可移动地联接到顶部结构;第二轨道组,该第二轨道组联接到第一电子设备机架的一侧且可移动地联接到第一侧结构;以及第三轨道组,该第三轨道组联接到第二电子设备机架的一侧且可移动地联接到第二侧结构,其中,顶部结构、第一侧结构、和第二侧结构中的每一个被布置成通过沿着其相应的轨道组线性地滑动来移动。在另一实施例中,顶部结构包括至少沿着行的宽度延伸的板件,其中,第一侧结构和第二侧结构中的每一个包括板件,该板件沿着其可移动地联接到的相应电子设备机架的高度延伸。
在一个实施例中,顶部结构包括被布置成将空气推入遏制区中或从遏制区推出的至少一个风扇。在另一实施例中,轴线是第一轴线,其中,至少一个风扇被布置成围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转以改变至少一个风扇推动空气所朝向的方向。在一些实施例中,顶部结构还包括至少一个冷却单元,该至少一个冷却单元被布置成从由至少一个风扇从遏制区的外部抽吸的周围空气产生经冷却的空气,其中,由至少一个风扇将经冷却的空气推入遏制区中。
根据另一实施例,一种数据中心包括:数据中心信息技术(IT)房;电子设备机架的群集,该电子设备机架设置在数据中心IT房内且被布置成行;以及遏制系统,该遏制系统类似于如先前描述的遏制系统。
在一个实施例中,电子设备机架的群集是电子设备机架的第一群集,其中,数据中心还包括设置在数据中心IT房内且被布置成与电子设备机架的第一群集平行且相邻地延伸的第二行的电子设备机架的第二群集,顶部结构、第一侧结构和第二侧结构中的每一个被布置成沿着轴线且朝向电子设备机架的第二群集移动,使得遏制区至少部分地被电子设备机架的第一群集和电子设备机架的第二群集以及顶部结构、第一侧结构和第二侧结构中的每一个包围。
在另一实施例中,顶部结构是第一顶部结构,遏制系统是第一遏制系统,数据中心还包括第二遏制系统,该第二遏制系统包括:第二顶部结构,该第二顶部结构设置在电子设备机架的第二群集的顶部上且可移动地联接在第二群集的电子设备机架中的至少一个上;第三侧结构,该第三侧结构可移动地联接到定位在第二行的一端处的第三电子设备机架的一侧;以及第四侧结构,该第四侧结构可移动地联接到定位在第二行的与该一端相反的另一端处的第四电子设备机架的一侧,其中,1)第一顶部结构、第一侧结构和第二侧结构被布置成沿着轴线朝向电子设备机架的第二群集移动,并且2)第二顶部结构、第三侧结构和第四侧结构被布置成沿着轴线朝向电子设备机架的第一群集移动,使得第一顶部结构、第一侧结构和第二侧结构分别与第二顶部结构、第三侧结构和第四侧结构接触,从而产生被电子设备机架的第一群集和电子设备机架的第二群集以及第一顶部结构、第一侧结构、第二侧结构、第二顶部结构、第三侧结构、和第四侧结构中的所有结构包围的遏制区。
在一个实施例中,如本文所使用的,将一个部件(或元件)“联接”到另一部件可以是指将两个部件“流体地”联接,使得如冷却液体或液体冷却剂等流体(或液体)可以在两个部件之间流动。例如,将第一管联接到第二管可以将两个管联接在一起,使得液体冷却剂可以从第一管流动到第二管中(和/或反之亦然)。
图1示出了根据一个实施例的具有遏制系统的电子设备机架的主视图。具体来说,这个图示出了包括电子设备部件10和遏制系统1(在下文可以被称为“系统”)的电子设备机架2的前端(例如,图2的前端12)。在一个实施例中,电子设备部件10可以装纳(或容纳)在电子设备机架(例如,电子设备机架的壳体或框架)内。例如,电子设备部件可以安装在机架内(例如,联接到一个或多个机架轨道(或支架))。例如,电子机架可以包括各自被设计成容纳(或装纳)一个或多个电子设备部件的一个或多个(服务器)槽。另外地,如所示出的,电子设备部件包括信息技术(IT)部件11(例如,如中央处理单元(CPU)和/或图形处理单元(GPU)的一个或多个处理器、存储器和/或存储装置)。在一个实施例中,电子设备部件可以包括(例如,安装在其中的)一个或多个IT部件。在一些实施例中,IT部件可以执行数据处理任务,其中,IT部件可以包括安装在存储装置中、加载到存储器中且由一个或多个处理器执行以执行数据处理任务的软件。在一个实施例中,电子设备部件可以是任何类型的电子设备,该任何类型的电子设备可以包括一个或多个IT部件(且可以具有用于对电子设备部件进行冷却的一个或多个液体冷却部件)。例如,电子设备部件可以包括一个或多个IT部件所安装到的电子设备板(例如,服务器印刷电路板(PCB))。在另一实施例中,电子设备部件可以包括被配置成执行基于云的数据处理的云服务器。在另一方面,电子设备部件可以包括联接到一个或多个计算服务器(也被称为如CPU服务器和GPU服务器等计算节点)的主机服务器(被称为主机节点)。主机服务器(具有一个或多个CPU)通常通过网络(例如,因特网)与客户端连接以接收对如存储服务(例如,如备份和/或恢复等基于云的存储服务)的特定服务的请求,从而执行应用程序以执行某些操作(例如,图像处理、深度数据学习算法或建模等,作为软件即服务或SaaS平台的一部分)。响应于请求,主机服务器将任务分发给由主机服务器管理的性能计算节点或计算服务器(具有一个或多个GPU或不同类型的加速器)中的一个或多个。在另一实施例中,当电子设备机架包括两个或更多个电子设备部件时,每个部件可以执行与容纳在电子设备机架中的其他部件类似(或不同)的操作。在一个实施例中,当IT部件(例如,处理器)执行计算任务时,部件可能生成热量。在一些实施例中,可以对电子设备部件进行空气冷却以将所生成的热量从IT部件转移走并转移到经过IT部件(例如,该IT部件的电子设备部件)传递的周围空气中。在另一实施例中,电子设备部件(例如,该电子设备部件的IT部件)可以包括液体冷却部件(例如,具有联接到IT部件的冷板,如图11中示出的板99),用于提供液体冷却。
还示出了电子设备机架2(例如,构成该电子设备机架的框架)的多个(例如,外部)尺寸。例如,电子设备机架具有(沿着Y轴的)宽度W1和(沿着Z轴)的高度H1。在一个实施例中,这些尺寸可以类似于任何类型的电子设备机架、如42U机架的尺寸。在机架2是42U机架的情况下,H1可以是大约80英寸,W1可以是大约19或21英寸,并且电子设备机架可以具有大约40英寸的深度(例如,图2中示出的D1)。在另一实施例中,电子设备机架可以具有不同的尺寸(例如,以便适应任何大小和/或数量的电子设备部件,如刀片服务器,和/或以便适应其中可以装纳机架的数据中心的大小要求)。
遏制系统1被配置成产生围绕电子设备机架的遏制区(例如,在环境内的区域),以便管理穿过(例如,装纳电子设备机架的数据中心和)电子设备机架的空气流(和/或空气循环)。系统包括三个结构:顶部结构3、第一(右)侧结构4和第二(左)侧结构5,其中,这些结构中的每一个设置在机架(的壳体)的外侧和周围(例如,在机架(的壳体)上)。具体地,这些结构中的每一个(例如,可移动地)联接到电子设备机架。具体来说,顶部结构3联接到机架的顶部(侧)96,第一侧结构4联接到机架的第一侧94,且第二侧结构5联接到机架的第二侧95。在一个实施例中,第一侧和第二侧可以是关于机架的相反侧,如第一侧是机架的右侧且第二侧是机架的左侧。如本文描述的,当使结构(中的至少一些结构)移动超过电子设备机架(的前端或后端)时产生遏制区,从而产生包围与机架相邻的空间的一部分的可移动壳体(或外壳)。因此,遏制系统(至少部分地)将来自区内部的空气与环境的其余部分密封隔开(或分隔开),从而允许系统管理进入和/或离开电子设备机架的空气流。本文描述关于这些结构如何联接到电子设备机架和关于遏制区的更多信息。
遏制系统1的这些结构中的每一个包括(顶部)板件(或层)6和密封层7。如所示出的,密封层设置在板件6下面且联接到该板件的底部(表面)。在一个实施例中,这些元件中的两个元件可以可移除地彼此联接。在另一实施例中,顶部板件和密封层可以是一个一体式单元。在另一实施例中,密封层可以(例如,可移除地)联接到电子设备机架(例如,电子设备机架的顶部表面)。在一些实施例中,密封层可以固定到机架顶部表面(例如,与机架顶部表面集成在一起)。板件可以包括如铝、不锈钢和/或一种或多种聚合物(例如,塑料等)的任何类型的材料。密封层可以包括如刚性纤维或纤维板等绝缘材料。在另一实施例中,密封层可以包括任何材料,如本文关于板件所描述的材料中的任一种。
在一个实施例中,密封层7被布置成防止空气流动到由遏制系统产生的遏制区中(和/或从遏制区流出),如本文描述的。为此,密封层设置在板件与电子设备机架的一侧(例如,相应侧的外表面)之间。例如,第一侧结构4的密封层7设置在结构4的板件6与电子设备机架的第一侧94(例如,这个侧的外部表面)之间。因此,密封层与这个侧的外部表面相邻。在一个实施例中,密封层可以至少部分地与该表面接触以便产生对遏制区的(例如,更好的)密封。本文描述关于遏制区的更多信息。在另一实施例中,密封层可以减少遏制区与周围环境(例如,该区外部的环境,因而图5a中示出的数据中心IT房31的在遏制区34a和遏制区34b外部的其余部分)之间的空气流,但可能未将该区与周围环境彻底地(或完全地)密封隔开。例如,密封层可以被布置成使得(例如,在相应结构与机架之间)存在至少一些开放空间,使得(至少一些)空气可以在遏制区与周围环境之间流动。在一个实施例中,所产生的遏制区可以仅被部分地密封隔开以便防止由于空气流动到遏制区中和从遏制区流出而导致来自该区内部的压力超过预定义阈值(或降到预定义阈值以下)。因此,该区可以被密封成使得该区的内部压力保持低于(或高于)阈值。
在一个实施例中,结构可以具有与它们所联接的机架的它们的相应侧类似的至少一些尺寸。例如,第一侧结构4和/或第二侧结构5的高度可以是(大约)H1,且顶部结构3的宽度可以是(大约)W1。因此,结构可以具有与它们所联接的各侧类似(或相同)的尺寸。在另一实施例中,这些尺寸中的一个或多个可以不同,如顶部结构3的宽度大于W1,如图2中所示出的。本文描述关于结构的尺寸的更多信息。
系统1包括被布置成将一个或多个结构联接到电子设备机架2的一个或多个轨道。轨道(至少部分地)设置在机架外部并联接到机架。具体来说,系统包括三组一个或多个轨道。例如,系统包括联接到顶部96(的外部表面)的第一组两个顶部轨道9a和9b、联接到第一侧94的第二组两个侧轨道8a和8b、以及联接到第二侧95的第三组两个侧轨道8c和8d。每一轨道组定位在它们相应的侧的两端处。例如,顶部轨道9a在顶部96的与第一侧94相邻的一端处,并且顶部轨道9b在顶部96的与第二侧95相邻的相反端处。侧轨道相对于它们所联接的它们的相应侧类似地定位。具体地,侧轨道8b在第一侧94的与顶部96相邻的一端处,并且侧轨道8a在第一侧的与机架的底部相邻的相反端处。侧轨道8c和侧轨道8d围绕第二侧95类似地定位,如所示出的。在一个实施例中,各侧和/或顶部中的任一个可以具有以任何配置的任何数量的轨道。作为一个示例,顶部可以包括多于两个轨道,或可以根本不包括任何轨道。在另一实施例中,轨道可以以不同方式来定位,如沿着其相应结构的中心联接的轨道(例如,轨道8a可以在沿着H1的中途点处联接到第一侧)。
在一个实施例中,可以使用任何类型的五金件(例如,如螺栓等紧固件)来将轨道可移除地联接到电子设备机架(例如,电子设备机架的框架)。在一些实施例中,轨道可以被设计成联接到容纳在数据中心内的现有(标准)电子设备机架。因此,遏制系统可以被添加到现有数据中心内的(例如,标准)电子设备机架(或者被移除)。在另一实施例中,轨道可以是它们相应的侧的一部分(或与该侧集成)。
结构3至结构5中的每一个经由其相应的一个或多个轨道可移动地联接到电子设备机架。如所示出的,结构中的每一个的板件联接到结构的相关联轨道。例如,第一侧结构4的板件6联接到侧轨道8a和侧轨道8b,该侧轨道联接到第一侧94。在一个实施例中,密封层的(沿着Y轴的)厚度可以大约等于轨道的厚度。因此,由于轨道的厚度,密封层可以减少(或消除)机架的各侧的顶部表面与板件的底部表面之间的空的空间。在另一实施例中,轨道可以设置在它们相应的结构与轨道将结构联接到的侧之间。在这种情况下,轨道可以联接到它们相应的结构的密封层。如本文描述的,结构中的每一个可以被布置成经由其相应轨道沿着轴线(例如,X轴)移动。本文描述关于结构沿着它们相应的轨道移动的更多信息。
系统还包括多个移动机构90至92,该移动机构被配置成使它们相应的结构(例如,沿着结构的轨道)自动(例如,没有用户干预)移动。例如,机构中的每一个可以包括被配置成使结构沿着其相应轨道移动的一个或多个电机(或致动器)。具体地,顶部移动机构90可以被配置成使顶部结构3沿着顶部轨道9a和顶部轨道9b移动,第一侧移动机构91可以被配置成使第一侧结构4沿着侧轨道8a和侧轨道8b移动,并且第二侧移动机构92可以被配置成使第二侧结构5沿着侧轨道8c和侧轨道8d移动。在另一实施例中,机构中的每一个可以包括被配置成将结构沿着它们相应的轨道拉动的一个或多个滑轮机构。在另一实施例中,机构可以是被设计成将结构沿着它们相应的轨道拉动或推动的任何类型的装置。如所示出的,机构中的每一个在电子设备机架内。在另一实施例中,机构可以以不同方式来容纳,如作为轨道中的一个或多个的一部分(和/或容纳在轨道中的一个或多个内)。作为另一示例,一个或多个机构可以是一个或多个结构的一部分(联接到一个或多个结构)(例如,顶部机构90联接到顶部结构3)。
在一个实施例中,移动机构中的每一个可以通信地联接(例如,经由有线和/或无线连接联接)到一个或多个控制器,该一个或多个控制器被配置成执行遏制操作以利用遏制系统1产生遏制区。例如,控制器可以将一个或多个控制信号发射到移动机构中的一个或多个,作为响应,这些移动机构可以致动(例如,一个或多个电机或致动器)以使它们相应的结构沿着一个或多个轨道移动(或滑动)。在一个实施例中,控制器可以响应于(例如,经由通信地联接到控制器的用户输入装置)接收到用户输入而发射控制信号。在一个实施例中,控制器可以(例如,作为电子设备部件10)被容纳在电子设备机架2内。在另一实施例中,控制器可以被配置成控制多个电子设备机架(例如,多个电子设备机架的群集)的一个或多个结构以产生一个或多个区。
图2示出了根据一个实施例的具有遏制系统1的(例如,图1的)电子设备机架2的侧视图的多个阶段80和81,其中,使结构朝向电子设备机架的后端13移动。具体来说,这个图将示出(可移动地)联接到电子设备机架2的第一侧结构4和顶部结构3的侧视图。这个视图还示出了电子设备机架的从机架的前端12延伸到后端13的深度D1。如本文描述的,结构可以具有与机架类似的尺寸。具体地,这个图示出了第一侧结构4和顶部结构3的深度(例如,在X方向上的长度)是(例如,大约)D1。在一个实施例中,尽管未示出,但第二结构5可以具有类似的尺寸。因此,三个结构3至5可以覆盖(或至少部分地覆盖)它们所附接的相应侧。在另一实施例中,结构中的一个或多个的深度可以不同于(例如,小于)D1。本文描述关于结构的深度的更多信息。
还示出了将第一侧结构4(可移动地)联接到电子设备机架(的第一侧94)的侧轨道8a和侧轨道8b、以及将顶部结构3(可移动地)联接到机架(的顶部96)的顶部轨道9a。这些轨道中的每一个沿着电子设备机架的D1延伸。在一个实施例中,轨道(或轨道中的至少一些轨道)在X方向上的长度可以小于D1。
在一个实施例中,轨道中的每一个可以包括一个或多个部件。例如,侧轨道中的每一个包括固定部分97和移动部分98。在一个实施例中,固定部分可以是可移除地联接到电子机架(例如,电子机架的相应侧)的轨道或滑轨,而移动部分可移动地联接到固定部分以便允许安装在移动部分上的结构相对于固定部分(例如,和机架)(例如,沿着X轴)移动。例如,侧轨道8a的固定部分97可以固定到第一侧94(例如,并邻接该第一侧的外部表面),而轨道8a的移动部分98可以可移动地联接到固定部分并(例如,可移除地)联接到第一侧结构4(例如,该第一侧结构的背侧)。
在一个实施例中,轨道可以是至少允许被联接的结构在至少一个方向上相对于电子设备机架移动的任何类型的轨道。例如,遏制系统1的结构可以被布置成通过(联接到结构的移动部分)沿着其固定部分线性地滑动来移动。例如,轨道中的一个或多个可以是线性轴承轨道,其中,移动部分包括沿着固定部分(例如,固定部分的轨道)滑动(或滚动)以在X方向上(例如,朝向机架的后端13和/或朝向机架的前端12)移动的一个或多个滚珠轴承。在另一实施例中,轨道可以是滚动轨道,其中,固定部分包括一个或多个轮,移动部分沿着该轮移动。除了(或代替)包括一个或多个轨道的固定部分,移动部分还可以包括被布置成沿着固定部分滚动的一个或多个轮。在另一实施例中,轨道可以是能够使结构在至少一个方向上(相对于电子设备机架)移动的任何类型的轨道。
第一阶段80示出了遏制系统(例如,密封系统的结构3和结构4)处于“储存”位置中,在该“储存”位置中,系统的结构的任何部分都未(或结构的小于阈值的至少一小部分)延伸超过电子设备机架(例如,前端12和/或后端13)。如所示出的,结构3和结构4(以及未示出的结构5)的边缘与机架的对应边缘对齐。例如,顶部结构3的边缘(例如,沿着Y轴延伸的边缘)与顶部96的对应边缘对齐。在另一实施例中,当结构的深度小于D1时,在结构(例如,完全地)设置在其相应侧上面时结构处于储存位置中。在另一实施例中,在处于这个储存位置中时,结构将不被用于产生至少部分地被该结构(和/或其他结构和/或电子设备机架)包围的遏制区。
第二阶段81示出了遏制系统的结构处于它们的“延伸”位置中,在该“延伸”位置中,系统的结构(中的至少一些结构)将产生遏制区。具体来说,第一侧结构4和顶部结构3已移动得延伸超过了电子设备机架的后端13,以产生至少部分地被顶部结构3和第一侧结构4包围的遏制区。在一个实施例中,第二侧结构5也可以已向外延伸以便使所有三个结构产生被这些结构中的每一个(和电子设备机架的后端13)包围的区。因此,结构中的每一个被布置成通过沿着它们相应的轨道滑动来沿着X轴移动以产生围绕机架的遏制区。在一些实施例中,结构可以被布置成延伸超过电子设备机架的边缘的长度等于或小于结构的D1。
在一个实施例中,结构中的至少一些结构可以被布置成沿着X轴的任何方向上移动。具体地,结构可以移动超过机架的后端13和/或移动超过机架的前端12。这允许遏制系统产生在机架的前端12处或在电子设备机架的后端13处的遏制区,如这个图中所示出的。
如目前为止所描述的,电子设备机架2的每个侧94至96包括遏制系统1的一个结构。在另一实施例中,电子设备机架的一个或多个侧可以包括一个或多个结构。例如,第一侧94可以包括联接到侧轨道8a和侧轨道8b并被布置成在一个或多个方向上移动的两个结构。具体地,第一侧94可以具有被布置成朝向机架的前端12移动的一个侧结构,并且具有被布置成朝向机架的后端13移动的另一侧结构。在一些实施例中,联接到该侧的每个结构可以共享轨道(或联接到共享的轨道),和/或可以经由单独轨道可移动地联接到该侧。
如目前为止所描述的,遏制系统1可以被布置成产生围绕系统的结构所联接的单个电子设备机架的遏制区。在另一实施例中,遏制系统可以产生用于一个或多个电子设备机架、如被布置成行的(一个或多个)电子设备机架的群集的遏制区。图3示出了这样的示例,其中,遏制系统1联接到(一个或多个)机架的群集。具体来说,这个图示出了根据一个实施例的具有遏制系统1的被布置成行的遏制电子设备机架的群集20的主视图。如所示出的,机架的群集20包括被布置成行的六个电子设备机架2,其中,每个机架的至少一侧与一个或多个其他机架的相反侧相邻。
遏制系统1的结构3至5被布置成产生遏制区,该遏制区被结构和电子设备机架行(例如,机架中的每一个的前端12或机架中的每一个的后端13)包围。例如,第一侧结构4可移动地联接到定位在机架行的一端处的电子设备机架的一侧(例如,第一侧或右侧),而第二侧结构5可移动地联接到的定位在机架的行的与一端相反的另一端处的电子设备机架的一侧(例如,第二侧或左侧)。具体来说,第一侧结构联接到一个电子设备机架的右侧,而第二侧结构联接到另一电子设备机架的左侧。
顶部结构3设置在电子设备机架的群集20的顶部上。在一个实施例中,顶部结构可以可移动地联接在六个电子设备机架中的至少一个上。例如,顶部结构可以经由一个或多个顶部轨道(例如,9a和/或9b)可移动地联接到电子设备机架中的每一个的顶部。在另一实施例中,顶部结构可以联接到电子设备机架中的仅一些电子设备机架。例如,顶部结构3可以仅联接到在该行的该端处的两个电子设备机架(例如,联接到第一侧结构4的机架和联接到第二侧结构5的机架)。因此,顶部结构可以设置在位于两端上的机架之间的四个电子设备机架上面而不(直接)联接到这些中间机架。在另一实施例中,顶部结构可以漂浮在这些中间机架上面(例如,不与这些中间机架接触)。
如所示出的,顶部结构3可以延伸超过电子设备机架行的宽度。例如,机架行可以具有W2的宽度,W2可以等于或大于6×W1。另一方面,顶部结构3具有W3的宽度,W3延伸超过W2。具体地,W3在第一侧结构4的顶部表面与第二侧结构5的顶部表面之间延伸。通过沿机架行的宽度悬挂的顶部结构和两个侧结构,遏制系统可以在顶部结构与两个侧结构4和5之间产生更好的密封。在另一实施例中,W3可以等于W2。
图4示出了根据一个实施例的具有遏制系统的两个电子设备机架的群集的主视图。具体来说,这个图示出了电子设备机架的两个群集21和22,电子设备机架的每个群集包括三个电子设备机架,其中,两个群集被布置成一行六个电子设备机架(例如,彼此紧挨或相邻的两行三个机架)。遏制系统包括多个结构以便产生围绕机架的群集的多个(例如,单独)遏制区。具体地,遏制系统可以通过在机架的群集(例如,图3中示出的群集20)的两个相邻电子设备机架之间添加至少一个或多个附加侧结构来产生多个遏制区。例如,群集21包括联接到群集中设置在一端处的一个机架的第一侧结构4a、联接到群集中设置在相反端处的另一机架的第二侧结构5a、以及设置在群集21中的三个机架的顶部上的顶部结构3a。群集22包括联接到群集中设置在一端处的一个电子设备机架的第一侧结构4b、联接到群集中设置在相反端处的另一电子设备机架的第二侧结构5b、以及设置在群集22中的三个机架的顶部上的顶部结构3b。因此,可以为群集21的第一三个机架产生一个遏制区,并且可以为群集22的第二三个机架产生单独的遏制区。在一个实施例中,可以对结构进行独立地控制,使得可以沿着机架的同一侧产生遏制区(例如,朝向前端的两个区),或可以在相反端处产生遏制区(例如,在这些相反端处,围绕群集21的机架的前端产生一个区,并且围绕群集22的机架的后端产生另一区)。
在一个实施例中,邻接群集21和22可以共享一个或多个结构。例如,两个群集可以共享顶部结构(例如,图2中示出的顶部结构)。因此,一个顶部结构可以设置在两个群集的所有六个电子设备机架的顶部上。
图5a至图5c示出了根据一个实施例的数据中心30的立体图,该数据中心包括具有用于产生围绕机架的群集的遏制区的遏制系统的电子设备机架的多个群集20a至20d。具体来说,这些图将示出作为包括电子设备机架的多个群集20a至20d的数据中心30(例如,建筑物)的一部分(例如,容纳在该数据中心30内)的数据中心IT房31,其中,群集中的每一个包括被布置成行的六个电子设备机架2。在一个实施例中,群集内的机架可以彼此对齐和/或可以与其他群集的机架对齐。例如,如所示出的,机架的群集中的每一个群集(例如,沿着Y轴)彼此对齐。例如,每个群集中的每个电子设备机架与来自群集的其余部分的每个其他对应机架(例如,沿着至少Y轴)对齐。因此,电子设备机架的群集产生沿着X轴布置的六个电子设备机架列。另外地,每个群集中的每个机架沿着Y轴和/或Z轴彼此对齐,如所示出的。在一个实施例中,电子设备机架的一个或多个群集可以不与机架的其他群集(例如,沿着Y轴)对齐。
机架的每一对相邻的群集由至少一个通道分开。例如,群集20a和群集20b由通道33a分开,群集20b和群集20c由通道33b分开,并且群集20c和群集20d由通道33c分开。在一个实施例中,电子设备机架的一个或多个群集可以彼此邻接(例如,未由通道分开)。如所示出的,通道33a和通道33b具有D2的深度(例如,群集20a与群集20b之间的距离),而通道33c具有D3的深度。在一个实施例中,D3可以大于D2(如是D2的深度的两倍)。在另一实施例中,所有通道可以具有相同的深度(例如,D2)。
机架的群集定位在高架(或抬高)地板32上,从而提供用于使冷空气在整个数据中心IT房31中分配(循环)的网络。例如,高架地板可以(经由一个或多个空气管道)联接到一个或多个空气调节单元(如计算机房空气调节(CRAC)单元(未示出)),这些空气调节单元通过高架地板内的一个或多个开口(未示出)将冷空气推入房31中。例如,地板可以包括一个或多个板件,每个板件包括一个或多个穿孔。在一个实施例中,这些穿孔板件可以遍布通道33a至33c中的一个或多个而定位。在一个实施例中,数据中心IT房31可以包括联接到空气调节单元的一个或多个返回管道(未示出),该空气调节单元可以被配置成通过一个或多个返回管道吸入(由一个或多个电子设备机架产生的)热排放空气。空气调节单元可以被配置成对热排放空气进行冷却以产生冷空气,冷空气然后(例如,经由高架地板)重新分配到数据中心30中。
在传统数据中心中,通过数据中心冷通道遏制(CAC)系统或热通道遏制(HAC)系统对电子设备机架进行空气冷却。为了实现上述任一系统,通道和机架行的布局被重新配置成提供适当通道遏制。例如,关于CAC系统,某些通道是预定义的且与数据中心的其余部分隔离,以便将(例如,通过高架地板32分配的)冷空气供应到相邻机架行,其中,当冷空气从冷通道穿过机架且进入数据中心的其余部分中时冷空气是与数据中心IT房31的包括由机架产生的热排放空气的其余部分隔离的。因此,部署在这些传统数据中心内的群集布置根据中心的空气冷却布局,该空气冷却布局在建立数据中心时被定义。
然而,本公开提供了具有联接到各群集的多个结构的遏制系统(例如,每个群集具有独立系统),从而可以定制数据中心IT房31内的空气冷却遏制布局以通过使用CAC系统部署和/或HAC系统部署来对机架进行空气冷却。如所示出的,每个群集20a至20d包括(具有以下项的遏制系统):顶部结构43(其可以与顶部结构3类似或相同),该顶部结构设置在相应群集的顶部上;以及第一侧结构44(其可以与第一侧结构4类似或相同),该第一侧结构设置在被布置在每个机架行的(例如,沿着Y轴的)一端处的电子设备机架的一侧(例如,右侧)上。例如,顶部结构43a设置在群集20a的机架的顶部上,并且第一侧结构44a联接到设置在行的(在正Y方向上的)一端处的电子设备机架的右侧。在一个实施例中,机架的每个群集还可以包括第二侧结构(未示出),该第二侧结构可以设置在被布置在每个机架行的相反端处的另一电子设备机架的相反侧(例如,左侧)上。在图6中描述关于第二侧结构的更多信息。
在一个实施例中,结构中的一个或多个可以具有与通道中的一个或多个类似的深度。例如,如所示出的,结构中的每一个具有D1的深度,D1可以等于D2。在另一实施例中,结构的深度可以大于或小于与结构所联接的机架的群集相邻的通道的深度。例如,D1可以稍微大于D2(例如,高于阈值距离)。这个深度差可以允许结构从机架群集延伸且与相邻的机架群集(和/或与联接到相邻群集的结构)接触。另外地,结构中的每一个可以包括类似的尺寸,如本文描述的。例如,顶部结构的宽度(例如,W2)可以沿着顶部结构的群集中的机架行的总宽度延伸。在另一实施例中,顶部结构的宽度可以向外延伸更多,如具有W3的宽度以便悬挂在联接到相关联群集的两端的侧结构的(稍微)上方,如本文描述的。
在一个实施例中,群集中的至少一些群集的结构可以彼此对齐。例如,群集20a和群集20b的顶部结构43a和顶部结构43b分别可以沿着一个或多个轴线(例如,沿着Z轴和Y轴)彼此对齐。该结构可以对齐成使得当使结构中的一个或两个移动(例如,朝向彼此)时,它们(至少部分地)彼此接触,而在两个邻接结构之间不具有(或具有最少量的)空间。在本文描述关于使结构移动的更多信息。
在这个图中,结构处于它们的储存位置中。具体地,第一侧结构44a至44d和顶部结构43a至43d(以及未示出的第二侧结构)将不被用于产生围绕它们相应的群集的遏制区。
图5b和图5c图示了由机架的群集20a至20d中机架的至少一些群集的结构产生多个遏制区。具体地,图5b示出了群集(中的至少一些群集)的多个顶部结构43已沿着X轴朝向相邻群集移动,从而产生遏制区。如所示出的,该群集20a的顶部结构43a已朝向群集20b移动成设置在通道33a上方(或上面)以产生被这个顶部结构以及两个群集20a和20b包围的遏制区34a。另外地,群集20c和群集20d的两个顶部结构43c和43d分别已朝向彼此移动以产生遏制区34b。具体来说,顶部结构43c已朝向群集20d移动,而顶部结构43d已朝向群集20c移动。因此,遏制区34b由这些顶部结构和它们的相关联群集产生。在一个实施例中,被移动的顶部结构可以与相邻顶部结构接触(或邻接)。例如,顶部结构43a可以与结构43b接触,并且结构43c和结构43d可以彼此接触。在另一实施例中,被移动的结构可以至少部分地与群集已朝向其移动的相邻机架行接触。例如,顶部结构43a可以与群集20b(例如,群集20b的顶部96)接触。与其他结构(和/或机架)接触可以防止或减少从由结构产生的遏制区向外(或向内)泄漏的空气的量。如所图示的,所产生的遏制区(经由沿着该数据中心IT房的通道的开口)部分地暴露于数据中心IT房31,这是因为群集的(至少)第一侧结构44已经保持在它们的储存位置中。因此,遏制系统仅处于部分地延伸的位置中。
图5c示出了第一侧结构44中的一些第一侧结构已沿着X轴朝向相邻群集移动,从而封闭图5b中示出的开口。具体地,这个图将示出遏制系统的结构中的至少一些结构处于它们的延伸位置中以产生(例如,完全的)遏制区。如所示出的,第一侧结构44a已朝向结构44b移动(并正与结构44b接触),从而封闭通道33a,并且第一侧结构44c和第一侧结构44d已朝向彼此移动(并彼此接触)以封闭通道33c。因此,可以将遏制区34a和遏制区34b与数据中心IT房31的其余部分封闭(或至少部分地封闭)开(分隔或分割开)。
图6是根据一个实施例的数据中心30的截面俯视图,示出了群集20a至20d之间的遏制区34a和遏制区34b。具体来说,这个图将示出图5c中示出的数据中心30的截面视图。这个图示出了每个群集(的遏制系统)还包括第二侧结构55(可以与第二侧结构5类似或相同),其中,这些第二侧结构中的至少一些第二侧结构已在与第一侧结构44相同的方向上移动,从而产生遏制区。具体地,群集20a的第二侧结构55a已朝向群集20b移动(并与结构55b接触),并且群集20c和群集20d的第二侧结构55c和第二侧结构55d分别已朝向彼此移动(并彼此接触)。因此,遏制区34a由第一侧结构44a、第二侧结构55a、顶部结构43a以及群集20a和群集20b(例如,群集20a和群集20b的前端或后端)产生并包围,并且遏制区34b由群集20c和群集20d以及它们的所有相应结构产生并包围。
在一个实施例中,由结构产生的遏制区可以是冷通道、热通道或两者的组合。例如,遏制区34a可以是冷通道,在该冷通道中,冷空气被推入该区中(例如,从高架地板的构成通道33a的部分分配),并且然后将由群集20a和群集20b产生的热空气排入到房31中。作为另一示例,遏制区34a可以是热通道,在该热通道中,来自IT房31的冷空气被吸入到遏制区中,并且然后将从机架的群集进入该区的热排放空气推动(例如,经由联接到该区的一个或多个管道)到数据中心空气调节单元(例如,CRAC单元)。
如所图示的,遏制区34b(例如,遏制区34b的面积)大于遏制区34a。这是由于通道33c的D3大于通道33a的D2(例如,是D2的长度的两倍)。在一个实施例中,遏制区34b可以提供比遏制区34a多的空气流(例如,当该区是冷通道时)。例如,当两个区都是冷通道时,通道33c(例如,由于在高架地板32中具有更多的开口(或穿孔板件))可以比通道33a允许更多冷空气进入该区(例如,流动到遏制区34b中的冷空气的空气流率可以大于流动到遏制区34a中的冷空气的空气流率)。该增加的空气流可以允许群集20c和群集20d容纳比其他电子设备需要更多冷却的电子设备(例如,高功率密度电子设备)。具体来说,这些高功率密度电子设备可能比标准电子设备产生更多的热量。因此,可能需要更多空气流以便提供高效且有效的空气冷却。因此,本公开提供了一种能够适应不同的空气流管理要求以及容纳在数据中心的群集内的不同功率密度的电子设备的遏制系统。
如目前为止所描述的,遏制区34a可以由朝向群集20b移动(并与群集20b接触)的第一侧结构44a、顶部结构43a和第二侧结构55a产生。在另一实施例中,群集20b的结构可以用于产生该区。在该情况下,可以使结构43b、结构44b和结构55b朝向群集20a延伸。在另一实施例中,冷却遏制布局可以是不同的(例如,围绕通道33b产生的遏制区)。
图7是根据一个实施例的电子设备机架的两个群集和它们相应的具有风扇的顶部结构的截面通道端视图。具体来说,这个图将示出具有遏制系统的两个群集54和56的截面视图,该遏制系统将在两个群集之间产生遏制区。具体地,群集54的顶部结构53a已朝向群集56延伸,并且群集56的顶部结构53b已朝向群集54延伸,从而产生(至少)被两个顶部结构和它们相应的电子设备机架的群集包围的遏制区52。在一个实施例中,这些群集和结构可以与图5a至图5c中图示的群集和结构类似(或相同)。
顶部结构53a和顶部结构53b两者各自包括被布置成将空气推入遏制区52中或从遏制区52推出的两个风扇50(这两个风扇是并排的)。在一个实施例中,顶部结构可以具有一个或多个风扇。在另一实施例中,顶部结构可以各自具有不同数量的风扇,如顶部结构53a具有一个风扇,而顶部结构53b具有两个风扇。风扇50被图示为从遏制区52主动地吸入空气(例如,通过自旋,这是通过将风扇图示为虚线椭圆来示出的),从而产生空气流51,其中,空气将从区52流动穿过顶部结构(例如,该顶部结构的底部处的一个或多个开口),且从顶部结构(例如,该顶部结构的顶部处的一个或多个开口)排出(例如,排入到数据中心IT房31中)。在一个实施例中,由风扇产生的空气流51可以将空气抽吸穿过群集54和群集56。例如,空气流可以使来自遏制区52外部的(例如,冷)空气穿过机架的群集(例如,机架的群集中的开口)被吸入到区52中且通过顶部结构吸出。
在一个实施例中,群集54和群集56可以与图5a的群集20c和群集20d类似,其中,在该群集之间产生遏制区52。还示出了顶部结构,该顶部结构设置在两个群集的顶部上(且联接到两个群集),且两个顶部结构都处于它们的延伸位置中。具体地,顶部结构53a可移动地联接到群集54,并且顶部结构53b可移动地联接到群集56,其中,两个群集已朝向彼此移动(并彼此接触)。
图8示出了根据一个实施例的截面视图的多个阶段60至62,该截面视图示出了顶部结构的风扇正旋转。阶段中的每一个示出了图7的群集54和群集56和它们相应的顶部结构53a和顶部结构53b的截面视图,这些顶部结构中的每一个包括两个并排的风扇50。在一个实施例中,风扇被布置成围绕轴线旋转以改变风扇推动空气所朝向的方向。
第一阶段60示出了两个顶部结构53a和53b的风扇50产生空气流51,其中,空气正被吸出遏制区52且从顶部结构的顶部(例如,顶部结构的一个或多个开口)排出。第二阶段61示出了每一对风扇正在(例如,逆时针)旋转。具体来说,两个顶部结构的风扇被布置成围绕轴线63旋转,该轴线是关于两对风扇的中心轴线。具体地,轴线63是Y轴,同时垂直于X轴,结构被布置成沿着该X轴移动。在另一实施例中,风扇可以围绕任何轴线旋转。为使风扇旋转,风扇已被关闭,这被图示为风扇是具有实线边框的椭圆。在另一实施例中,风扇可以在它们继续自旋的同时旋转。
第三阶段62示出了两个顶部结构53a和53b的风扇50已旋转180°,且现在正将空气推入遏制区52中。具体地,空气流51的方向已从指向该区外面切换为现在指向该区52里面。在一个实施例中,正被吸入到该区中的空气可以来自数据中心IT房31内部。
如本文描述的,风扇50可以被配置成将空气抽吸出遏制区或将空气推入遏制区中。在一个实施例中,风扇可以基于遏制区正被用作冷通道还是热通道来抽吸/推动空气。例如,当遏制区是热通道时,风扇可以将空气抽吸出遏制区52。具体地,空气流51可以将来自外部的空气吸入数据中心IT房且穿过电子设备机架的群集54和电子设备机架的群集56。该被吸入的空气可以是数据中心IT房31内(例如,正由数据中心的CRAC单元提供的)的冷空气。相反地,当遏制区52是冷通道时,风扇可以将空气推入遏制区52中。例如,顶部结构可以(例如,经由一个或多个管道)联接到一个或多个CRAC单元,且可以将正由CRAC单元提供的冷空气吸入到遏制区中。在这种情况下,冷空气将被推动穿过电子设备机架的群集,该电子设备机架的群集将热量转移到冷空气中,从而产生热空气。该热空气被排入数据中心IT房31中。
在另一实施例中,风扇可以被适配以便适应不同的数据中心空气流供应和返回设计。例如,可以基于数据中心内的当前空气流率来调整风扇中的一个或多个的风扇速度,例如,可以增加风扇速度以便增加整个数据中心IT房中的空气流率。
图9示出了根据一个实施例的电子设备机架的两个群集54和56以及它们相应的顶部结构53a和顶部结构53b的另一截面视图。具体来说,这个图示出了每个顶部结构包括被布置成产生经冷却的空气的冷却单元70。在一个实施例中,冷却单元可以是被配置成提供冷却空气的任何类型的空气冷却单元,如是间接蒸发冷却(IDEC或IEC)单元、空气处理器单元(AHU)。在该示例中,遏制区52可以是冷通道。例如,冷却单元可以从由风扇从遏制区外部被抽吸穿过冷却单元70的周围空气(例如,数据中心IT房31内的空气)产生经冷却的空气。该经冷却的空气然后可以由风扇50推入遏制区中且穿过群集54和群集56,以便对遏制在该遏制区中的部件进行冷却。在一个实施例中,当遏制区未从数据中心空气调节单元接收冷空气(例如,构成区的通道未被布置成从CRAC单元接收冷空气)时,冷却单元可以允许由结构产生的冷通道接收冷空气。因此,遏制系统可以用于产生具有遏制区52和一个或多个冷却单元70的冷通道(例如,而不必须从数据中心空气调节源吸入冷空气)。在另一实施例中,冷却单元70可以被配置成对来自遏制区的热空气进行冷却(例如,当风扇正将空气流51引导出该区时),以便产生热通道。
如目前为止所描述的,顶部结构53a和顶部结构53b中的每一个包括被布置成抽吸/推动空气的两个风扇。在一个实施例中,这些风扇可以同时操作。在另一实施例中,一对风扇可能是冗余的,使得可以在操作期间使用一对风扇,而可以仅在某些状况(例如,另一对风扇出故障)下使用另一对风扇。
图10示出了根据一个实施例的包括电子设备机架的群集和数据中心冷却剂分配系统的数据中心的立体图。具体地,这个图示出了群集54和群集56的顶部结构53a和顶部结构53b(例如,顶部结构53a和顶部结构53b的冷却单元70)各自联接到数据中心冷却剂分配系统85。在一个实施例中,系统85可以是任何数据中心冷却液体系统,该数据中心冷却液体系统可以集成到数据中心30中。在该示例中,顶部结构的冷却单元70可以是空气-液体热交换器,该空气-液体热交换器(流体地)联接到数据中心系统85的供应歧管86和返回歧管87,从而产生初级热交换回路。例如,当风扇将热空气从数据中心IT房吸入到顶部结构的冷却单元中时,空气中的热量被转移到冷却单元的从供应歧管接收的冷却剂中。该热量转移产生变热的冷却剂,冷却单元然后将该变热的冷却剂提供到返回歧管。在一个实施例中,系统85可以包括热交换源,该热交换源被布置成接收变热的冷却剂且使经冷却的冷却剂循环穿过供应歧管。
如本文描述的,遏制系统1可以包括用于为一个或多个电子设备机架的群集产生一个或多个遏制区的各种部件(例如,结构)。系统还可以包括用于控制穿过所产生的遏制区的空气流的部件,如风扇。在一个实施例中,结构中的一些结构可以包括一个或多个部件,如顶部结构53包括一个或多个风扇。在另一实施例中,本文描述的其他结构可以包括这些相同部件中的一个或多个。例如,顶部结构3可以包括一个或多个风扇。在又一实施例中,一个或多个侧结构可以包括如风扇等部件。
在一个实施例中,系统可以包括被布置成控制一个或多个风扇的风扇速度的一个或多个传感器。例如,传感器可以是温度传感器,该温度传感器与风扇(例如,风扇的如处理器、存储器等控制电子设备)通信地联接,且被配置成基于检测到的温度来控制风扇的速度。在一个实施例中,传感器可以被布置成检测一个或多个机架的一个或多个电子设备部件的温度,且被配置成基于部件的温度来控制速度。在另一实施例中,传感器可以被布置成检测遏制区内的温度。
如这个图中所示出的,顶部结构联接到数据中心冷却剂分配系统。在一个实施例中,结构可以经由连接器来联接,该连接器被布置成将结构可移除地联接到系统85。在一些实施例中,这些连接器可以是无滴漏快速断开连接器,从而允许结构被添加到数据中心冷却剂分配系统或者从数据中心冷却剂分配系统被移除。
图11是根据一个实施例的电子设备机架500的示例。在一个实施例中,电子设备机架500可以包括与机架2相同的部件中的一个或多个,如本文描述的。电子设备机架500可以包括一个或多个服务器槽(例如,在机架的壳体内以堆叠的方式布置),各自用于容纳如电子设备部件(或服务器)等一个或多个电子设备板。在一个实施例中,每个服务器包括可以用于提供数据处理服务的一个或多个IT部件(例如,处理器、存储器、存储装置、网络接口),如本文描述的。根据一个实施例,电子设备机架500包括但不限于CDU 530、机架管理单元(RMU)502(可选地)、电力供应单元(PSU)550以及一个或多个电子设备部件(或电子设备板)507a至507c,该一个或多个电子设备部件可以是如(例如,安装在机架内的)刀片服务器等任何类型的IT设备。如所示出的,每个部件包括相应的IT部件11。在一个实施例中,每个电子设备部件可以包括一个或多个IT部件。部件507a至507c可以分别从电子设备机架500的前端503或后端504被插入到服务器槽阵列中。在一个实施例中,电子设备部件可以以堆叠的方式布置(例如,其中,部件507a定位在部件507b上面),如本文所示出的。
在一个实施例中,电子设备机架500可以是机架的群集(例如,图3的群集20)的一部分。在该情况下,机架500可以被布置成具有遏制系统1(或者,该遏制系统的一部分)。例如,系统的一个或多个结构可以联接到机架500的一个或多个侧。
应注意,尽管仅存在这里示出的四个电子设备部件507a至507c,但在电子设备机架500内可以维持更多或更少的电子设备部件。而且应注意,仅为了图示目的而示出CDU530、RMU 502、PSU 550和部件507a至507c的特定位置;还可以实施这些部件的其他布置或配置。应注意,电子设备机架500可以对环境开放或部分地由机架容器遏制,只要冷却风扇可以生成从前端到后端的空气流(或生成从后端到前端的空气流)即可。
另外地,风扇模块可以与电子设备部件507a至507c和PSU模块中的每一者相关联。在该实施例中,风扇模块531a至531e统称为风扇模块531,且分别与电子设备部件507a至507c和PSU相关联。风扇模块531中的每一个包括一个或多个冷却风扇。风扇模块531可以安装在部件507a至507c的后端上以生成从前端503开始流动、行进穿过机架500且存在于电子设备机架500的后端504处的空气流。例如,参考图5a,当机架是的群集20b的一部分且该机架的后端与通道33b相邻时,风扇可以生成空气流,其中,空气从通道33a(或遏制区34a)吸入,并且由机架的电子设备所生成的热量被转移到被吸入的冷空气所产生的热排放空气被排出到通道33b中。在另一实施例中,风扇模块中的一个或多个可以定位在机架500的前端503上。这样的前端风扇可以被配置成将空气推入所安装的设备中。
在一个实施例中,CDU 530主要包括热交换器513、液体泵514和泵控制器(未示出)以及一些其他部件,如液体储器、电力供应器、监测传感器等。热交换器513可以是液体-液体热交换器。热交换器513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具有联接到外部液体供应/返回管线532至533以形成初级回路的第一对液体连接器。联接到外部液体供应/返回管线532至533的连接器可以设置或安装在电子机架500的后端504上。液体供应/返回管线532至533联接到一组房间歧管,该一组房间歧管联接到外部热移除系统或外部冷却回路。另外地,热交换器513还包括具有两个端口的第二回路,该两个端口具有联接到液体歧管525以形成次级回路的第二对液体连接器,该次级回路可以包括用于将冷却液体供应到一个或多个电子设备部件的供应歧管以及用于使更热的液体返回到CDU530的返回歧管。例如,电子设备部件507b可以被布置成使用正循环穿过歧管525的液体来进行液体冷却。具体地,部件的冷板99联接到IT部件11b,且被布置成提供液体冷却,例如,通过将IT部件11b所生成的热量转移到循环穿过该板的液体中。应注意,CDU 530可以是可商业购得的任何种类的CDU或定制的CDU。因此,本文将不描述CDU 530的细节。在另一方面,可以对电子设备部件中的至少一些电子设备部件进行液体冷却,同时可以(例如,使用经由一个或多个风扇吸入机架中或从机架抽吸出的空气)对一个或多个其他部件进行空气冷却。
电子设备机架500还包括可选的RMU 502,该可选的RMU被配置成提供且管理供应到服务器、风扇模块531和CDU 530的电力。在一些应用中,优化模块521和RMC505可以与控制器通信。RMU 502可以联接到PSU 550以管理该PSU的功耗。PSU 550可以包括必要的电路(例如,交流(AC)/直流(DC)或DC/DC功率变流器、备用电池、变压器或调节器等)以将电力提供到电子设备机架500的部件的其余部分。
在一个实施例中,电子设备机架500(例如,电子设备机架500的PSU 550)可以从AC电源获取电力以给安装在该电子设备机架中的电子设备供电。在另一实施例中,机架可以从如光伏(PV)发电系统等一个或多个可再生电源获取电力。在这种情况下,电子设备机架可以从一个或多个可再生能源(例如,PV系统)获取电力,并且给电子设备部件507a至507c和/或电子设备机架的其他部件供应冷却能力和/或执行泄漏检测操作,如本文描述的。在一个实施例中,PSU可以电联接到任何类型的电源。
在一个实施例中,RMU 502包括优化模块521和机架管理控制器(RMC)505。RMC 505可以包括监测器,用于监测电子设备机架500内的各种部件(例如,如部件507a至507c、CDU530和风扇模块531)的操作状态。具体来说,监测器从各种传感器接收表示电子设备机架500的操作环境的操作数据。例如,监测器可以接收表示处理器、冷却液体和空气流的温度的操作数据,该操作数据可以经由各种温度传感器来捕获和收集。监测器还可以接收表示由风扇模块531和液体泵514生成的风扇功率和泵功率的数据,该风扇功率和泵功率可以与该风扇模块和液体泵的相应速度成比例。这些操作数据被称为实时操作数据。应注意,监测器可以被实施为RMU 502内的单独模块。
基于操作数据,优化模块521使用预定优化函数或优化模型来执行优化以得出风扇模块531的一组最优风扇速度和液体泵514的最优泵速度,使得液体泵514和风扇模块531的总功耗达到最小值,而与液体泵514和风扇模块531的冷却风扇相关联的操作数据在它们相应的设计规范内。一旦最优泵速度和最优风扇速度已被确定,RMC 505便基于最优泵速度和风扇速度来配置液体泵514和风扇模块531的冷却风扇。
作为示例,基于最优泵速度,RMC 505与CDU 530的泵控制器通信以控制液体泵514的速度,继而控制供应到机架液体歧管以被分配到部件507a至507c中的至少一些部件的冷却液体的液体流率。因此,调整操作条件和对应的冷却装置性能。类似地,基于最优风扇速度,RMC 505与风扇模块531中的每一个进行通信以控制风扇模块531的每个冷却风扇的速度,继而控制风扇模块531的空气流率。应注意,可以以其具体的最优风扇速度来逐个地控制风扇模块531中的每一个,并且不同的风扇模块和/或在同一风扇模块内不同的冷却风扇可以具有不同的最优风扇速度。
应注意,部件507a至507c中的一些或全部可以利用不同的冷却方法。例如,一个服务器可以利用空气冷却,而另一服务器可以利用液体冷却。替代性地,服务器的一个IT部件可以利用空气冷却,而同一服务器的另一IT部件可以利用液体冷却(例如,经由流体地联接到机架液体歧管的一个或多个冷板,如本文描述的)。
如先前所解释的,本公开的实施例可以是(或包括)上面存储有指令的非暂态机器可读介质(如微电子存储器),该指令将一个或多个数据处理部件(通常在这里被称为“处理器”)编程为执行遏制操作,如本文描述的。在其他实施例中,这些操作中的一些操作可以由包含硬接线逻辑的具体硬件部件来执行。那些操作可以替代性地由经编程的数据处理部件和固定的硬接线电路部件的任何组合来执行。
在前述说明书中,已经参照本公开的特定示例性实施例描述了本公开的实施例。显而易见的是,可以对本公开进行各种修改,而不脱离所附权利要求中阐述的本公开的更广泛的精神和范围。因此,说明书和附图应被视为具有说明性意义而非具有限制性意义。
虽然已描述并在附图中示出某些实施例,但应理解,这样的实施例仅仅图示而不限制广泛公开内容,并且本公开不限于所示出且描述的具体构造和布置,这是因为本领域普通技术人员可以想到各种其他修改。因此,说明书应被视为说明性的而非限制性的。
在一些实施例中,本公开可以包括例如语言“[元素A]和[元素B]中的至少一个”。这种语言可以是指元素中的一个或多个。例如,“A和B中的至少一个”可以是指“A”、“B”或“A和B”。具体来说,“A和B中的至少一个”可以是指“A中的至少一个和B中的至少一个”或“至少A或B”。在一些实施例中,例如,本公开可以包括语言“[元素A]、[元素B]和/或[元素C]”。这种语言可以是指元素之一或其任何组合。例如,“A、B和/或C”可以是指“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或“A、B和C”。
Claims (20)
1.一种用于电子设备机架的遏制系统,所述遏制系统包括:
顶部结构,所述顶部结构可移动地联接在所述电子设备机架的顶部上;
第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的第一侧;以及
第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到所述电子设备机架的与所述第一侧相反的第二侧,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
2.根据权利要求1所述的遏制系统,还包括:
第一轨道组,所述第一轨道组联接到所述电子设备机架的顶部并且联接到所述顶部结构;
第二轨道组,所述第二轨道组联接到所述电子设备机架的第一侧并且联接到所述第一侧结构;以及
第三轨道组,所述第三轨道组联接到所述电子设备机架的第二侧并且联接到所述第二侧结构,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成通过沿着其相应的轨道组线性地滑动来移动。
3.根据权利要求1所述的遏制系统,
其中,所述顶部结构包括至少沿着所述电子设备机架的宽度延伸的板件,
其中,所述第一侧结构和所述第二侧结构中的每一个侧结构包括沿着所述电子设备机架的高度延伸的板件。
4.根据权利要求1所述的遏制系统,其中,所述顶部结构包括被布置成将空气推入所述遏制区中或从所述遏制区推出的至少一个风扇。
5.根据权利要求4所述的遏制系统,其中,所述轴线是第一轴线,其中,所述至少一个风扇被布置成围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转,以改变所述至少一个风扇推动空气所朝向的方向。
6.根据权利要求4所述的遏制系统,其中,所述顶部结构还包括冷却单元,所述冷却单元被布置成从由所述至少一个风扇从所述遏制区的外部抽吸的周围空气产生经冷却的空气,其中,所述经冷却的空气由所述至少一个风扇推入所述遏制区中。
7.一种被布置成行的电子设备机架的群集,所述电子设备机架的群集包括:
顶部结构,所述顶部结构设置在所述电子设备机架的群集的顶部上并且可移动地联接在所述电子设备机架中的至少一个电子设备机架上;
第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到定位在所述行的一端处的第一电子设备机架的一侧;以及
第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到定位在所述行的与所述一端相反的另一端处的第二电子设备机架的一侧,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的群集的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
8.根据权利要求7所述的电子设备机架的群集,还包括:
第一轨道组,所述第一轨道组联接到所述电子设备机架中的所述至少一个电子设备机架的顶部并且联接到所述顶部结构;
第二轨道组,所述第二轨道组联接到所述第一电子设备机架的所述侧并且联接到所述第一侧结构;以及
第三轨道组,所述第三轨道组联接到所述第二电子设备机架的所述侧并且联接到所述第二侧结构,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成通过沿着其相应的轨道组线性地滑动来移动。
9.根据权利要求7所述的电子设备机架的群集,
其中,所述顶部结构包括至少沿着所述行的宽度延伸的板件,
其中,所述第一侧结构和所述第二侧结构中的每一个侧结构包括沿着其可移动地联接到的其相应的电子设备机架的高度延伸的板件。
10.根据权利要求7所述的电子设备机架的群集,其中,所述顶部结构包括被布置成将空气推入所述遏制区中或从所述遏制区推出的至少一个风扇。
11.根据权利要求10所述的电子设备机架的群集,其中,所述轴线是第一轴线,其中,所述至少一个风扇被布置成围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转,以改变所述至少一个风扇推动空气所朝向的方向。
12.根据权利要求10所述的电子设备机架的群集,其中,所述顶部结构还包括至少一个冷却单元,所述至少一个冷却单元被布置成从由所述至少一个风扇从所述遏制区的外部抽吸的周围空气产生经冷却的空气,其中,所述经冷却的空气由所述至少一个风扇推入所述遏制区中。
13.一种数据中心,包括:
数据中心信息技术房;
电子设备机架的群集,所述电子设备机架设置在所述数据中心信息技术房内并且被布置成行;以及
遏制系统,所述遏制系统包括:
顶部结构,所述顶部结构设置在所述电子设备机架的群集的顶部上并且可移动地联接在所述电子设备机架中的至少一个电子设备机架上;
第一侧结构,所述第一侧结构可移动地联接到定位在所述行的一端处的第一电子设备机架的一侧;
第二侧结构,所述第二侧结构可移动地联接到定位在所述行的与所述一端相反的另一端处的第二电子设备机架的一侧,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着轴线移动并且至少部分地移动超过所述电子设备机架的群集的前端或后端,从而产生至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构包围的遏制区。
14.根据权利要求13所述的数据中心,其中,所述遏制系统还包括:
第一轨道组,所述第一轨道组联接到所述电子设备机架中的所述至少一个电子设备机架的顶部并且联接到所述顶部结构;
第二轨道组,所述第二轨道组联接到所述第一电子设备机架的所述侧并且联接到所述第一侧结构;以及
第三轨道组,所述第三轨道组联接到所述第二电子设备机架的所述侧并且联接到所述第二侧结构,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成通过沿着其相应的轨道组线性地滑动来移动。
15.根据权利要求13所述的数据中心,
其中,所述顶部结构包括至少沿着所述行的宽度延伸的板件,
其中,所述第一侧结构和所述第二侧结构中的每一个侧结构包括沿着其可移动地联接到的其相应的电子设备机架的高度延伸的板件。
16.根据权利要求13所述的数据中心,其中,所述顶部结构包括被布置成将空气推入所述遏制区中或从所述遏制区推出的至少一个风扇。
17.根据权利要求16所述的数据中心,其中,所述轴线是第一轴线,其中,所述至少一个风扇被布置成围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转,以改变所述至少一个风扇推动空气所朝向的方向。
18.根据权利要求16所述的数据中心,其中,所述顶部结构还包括至少一个冷却单元,所述至少一个冷却单元被布置成从由所述至少一个风扇从所述遏制区的外部抽吸的周围空气产生经冷却的空气,其中,所述经冷却的空气由所述至少一个风扇推入所述遏制区中。
19.根据权利要求13所述的数据中心,
其中,所述电子设备机架的群集是电子设备机架的第一群集,其中,所述数据中心还包括电子设备机架的第二群集,所述第二群集的电子设备机架设置在所述数据中心信息技术房内并且被布置成与所述电子设备机架的第一群集平行并且相邻地延伸的第二行,
其中,所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构被布置成沿着所述轴线并且朝向所述电子设备机架的第二群集移动,使得所述遏制区至少部分地由所述顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构中的每一个结构以及所述电子设备机架的第一群集和所述电子设备机架的第二群集包围。
20.根据权利要求19所述的数据中心,其中,所述顶部结构是第一顶部结构,其中,所述遏制系统是第一遏制系统,其中,所述数据中心还包括第二遏制系统,所述第二遏制系统包括:
第二顶部结构,所述第二顶部结构设置在所述电子设备机架的第二群集的顶部上并且可移动地联接在所述第二群集的电子设备机架中的至少一个电子设备机架上;
第三侧结构,所述第三侧结构可移动地联接到定位在所述第二行的所述一端处的第三电子设备机架的一侧;以及
第四侧结构,所述第四侧结构可移动地联接到定位在所述第二行的与所述一端相反的另一端处的第四电子设备机架的一侧,
其中,1)所述第一顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构被布置成沿着所述轴线朝向所述电子设备机架的第二群集移动,并且2)所述第二顶部结构、所述第三侧结构、和所述第四侧结构被布置成沿着所述轴线朝向所述电子设备机架的第一群集移动,使得所述第一顶部结构、所述第一侧结构、和所述第二侧结构分别与所述第二顶部结构、所述第三侧结构、和所述第四侧结构接触,从而产生由所述电子设备机架的第一群集和所述电子设备机架的第二群集以及所述第一顶部结构、所述第一侧结构、所述第二侧结构、所述第二顶部结构、所述第三侧结构、和所述第四侧结构中的所有结构包围的所述遏制区。
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