CN117766487A - 可变流动液冷式冷却模块 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及可变流动液冷式冷却模块。具体公开了一种冷却模块以及一种冷却电子电路模块的方法。冷却模块包括彼此流体连接的第一冷却部件和第二冷却部件。第一冷却部件包括:第一流体通道,该第一流体通道具有供应段、回流段和主体段;以及第二流体通道。第二冷却部件包括中间流体通道。主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且第一主体段和第二主体段进一步合并成第三主体段。供应段连接到第一主体段和第二主体段。回流段经由建立在第一冷却部件与第二冷却部件之间的入口流体流动路径连接到第三主体段和中间流体通道。第二流体通道经由建立在第一冷却部件与第二冷却部件之间的出口流体流动路径连接到中间流体通道。
Description
背景技术
如计算机、网络设备等电子设备可以包括电路模块,该电路模块诸如是具有基板的多芯片模块,其中一个或多个芯片(例如,中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、电源芯片、存储器芯片等)安装在基板上。芯片和/或基板在其运行期间可能产生废热。为了使这种废热对电路模块的不利影响最小化,电子设备可以包括热管理系统,以将废热从电路模块的芯片带走。
附图说明
下面将参考以下附图描述各种示例。
图1图示了根据本公开的示例实施方式的冷却模块的框图。
图2A图示了根据本公开的示例实施方式的冷却模块和电路模块到电子设备的框架的装配后的透视图。
图2B图示了根据本公开的示例实施方式的图2A的框架的分解透视图。
图2C图示了根据本公开的示例实施方式的图2A的电路模块的透视图。
图2D图示了根据本公开的示例实施方式的图2A的冷却模块的分解透视俯视图。
图2E图示了根据本公开的示例实施方式的图2A的冷却模块的分解透视仰视图。
图2F图示了根据本公开的示例实施方式的图2A的冷却模块的旁路螺纹件的透视图。
图3图示了根据本公开的示例实施方式的沿图2A中的线1-1’截取的冷却模块的截面俯视图。
图4图示了根据本公开的示例实施方式的沿图2A中的线2-2’截取的冷却模块和电路模块的截面侧视图。
图5描绘了根据本公开的示例实施方式的具有冷却剂分配单元和电子设备的数据中心环境的一部分的框图,该电子设备具有第一电路组件、第二电路组件、多个电路模块和多个冷却模块。
图6描绘了根据本公开的示例实施方式的平衡冷却剂在第一电路组件和第二冷却组件中的多个冷却模块之间的流动的方法。
具体实施方式
以下详细描述参考附图。出于解释的目的,参考图1至图6中所图示的部件描述某些示例。然而,所图示的部件的功能可以重叠并且可以存在于较少或较大数量的元件和部件中。此外,所公开的示例可以在各种环境中实施并且不限于所图示的示例。进一步地,结合图6描述的操作顺序是示例,而不旨在进行限制。只要有可能,在附图和以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。然而,应该明确理解的是,这些附图仅用于图示和描述的目的。虽然本文档中描述了几个示例,但是修改、改编和其他实施方式是可能的。因此,以下详细描述不限制所公开的示例。相反,所公开的示例的适当范围可以由所附权利要求限定。
如本文所使用的,“热耦接”两个物体意指在这些物体之间提供允许热量在这些物体之间传导的导热路径。如果以下项中的任何一项为真,则可以认为两个物体是热耦接的:(1)两个物体彼此接触(或者直接接触,或者经由TIM接触),(2)两个物体都热耦接到导热中介物(例如,热管、热散布器等)(或者热耦接在一起的导热中介物链),或者(3)两个物体之间的传热系数为5W·m-2·K-1或更大。如本文所使用的,“电子设备”是指具有电路组件、一个或多个电路模块以及一个或多个冷却模块的如计算机、网络设备、功率转换设备等设备。如本文所使用的,“电路组件”是指具有印刷电路板和如电容器、电阻器等一个或多个电子部件的电子电路。如本文所使用的,“电路模块”是指具有基板和安装在基板上的多个芯片组的电子模块。在本领域中使用的术语“冷板”有时具有不同的含义,其中一些含义更通用而另一些含义更特定。如本文所使用的,“冷板”具体地是指被构造成经由传导从至少一个部件(例如,芯片组)接收热量并将该热量消散到液体冷却剂(例如,水)的流动中的热设备的子组,与如本文所使用的“散热器”不同,散热器具体地是指被构造成经由传导从至少一个部件接收热量并将该热量消散到气体(例如,空气)中的热设备的子组。如本文所使用的,“冷却剂”是指一种类型的流体,其用于从如电路模块等热源或从热耦接到电路模块的冷却部件吸收废热。
如计算机(例如,服务器、存储设备等)、网络设备(例如,无线接入点、路由器、交换机等)等电子设备可以包括电路组件和耦接到电路组件的至少一个电路模块。电路组件可以包括电路板(例如,主板)和多个电子部件(例如,电容器、电阻器等)。例如,电路模块可以经由焊球耦接到电路板。电路模块可以包括基板和设置在基板上的多个芯片组。该多个芯片组中的每个芯片组可以包括第一芯片和可选地部分围绕第一芯片设置的多个第二芯片。本文可以注意到,在不偏离本公开的范围的情况下,术语“第一芯片”和“第二芯片”可以可互换地使用。第一芯片可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。该多个第二芯片中的每个芯片可以包括但不限于电源芯片、存储器芯片等。在电路组件的运行期间,电路模块中的一个或多个芯片可能产生废热。这样的废热是不期望的,因为它可能对电路组件的运行产生负面影响。例如,废热可能导致一个或多个芯片的物理损坏,降低电路模块的性能、可靠性或预期寿命,并且在一些情况下,废热甚至可能导致电路组件的故障。为了克服具有一个或多个芯片的电路模块中的这样的废热问题,电子设备可以包括从一个或多个芯片移除废热的热管理系统。例如,热管理系统可以包括冷板和用于从芯片组移除废热的冷却剂分配单元(CDU)。冷板可以热耦接到一个或多个芯片,并且CDU可以流体连接到冷板。在电子设备的运行期间,冷板传导来自一个或多个芯片的废热,并且CDU可以将冷却剂(例如,水)的流动引导到冷板,以将来自冷板的废热消散到冷却剂的流动中。
然而,一些电子设备可以包括多个电路组件(例如,第一电路组件和第二电路组件)和多个电路模块(例如,第一组电路模块和第二组电路模块)。在一些示例中,第一组电路模块(例如,四个电路模块)可以耦接到第一电路组件,并且第二组电路模块(例如,八个电路模块)可以耦接到第二电路组件。在这样的示例中,电子设备可以进一步包括多个冷板,该多个冷板包括热耦接到第一组电路模块的第一组冷板(例如,四个冷板)和热耦接到第二组电路模块的第二组冷板(例如,八个冷板)。CDU可以具有入口歧管以使冷却剂循环到第一组冷板和第二组冷板中的每个冷板。例如,入口歧管可以具有第一组平行流动路径(例如,四个平行流动路径)和第二组平行流动路径(例如,八个平行流动路径),第一组平行流动路径用于使冷却剂中的第一部分循环到第一组冷板,第二组平行流动路径用于使冷却剂的第二部分循环到第二组冷板。CDU可以被构造成将相等部分的冷却剂(例如,每分钟一加仑冷却剂)循环到第一组冷板和第二组冷板中的每组冷板,以有效地从第一组电路模块和第二组电路模块中的每组电路模块移除废热。由于第一组平行流动路径中的平行流动路径的数量较少并且第一组冷板中的冷板的数量较少,因此冷却剂的第一部分可能经历较大的流动限制。另一方面,由于第二组平行流动路径中的平行流动路径的数量较多并且第二组冷板中的冷板的数量较多,因此冷却剂的第二部分可能经历较小的流动限制。因此,与第一组冷板相比,来自CDU的冷却剂的流动可能倾向于更多地流向具有较小流动限制的第二组冷板。例如,第一组冷板可以每分钟接收约0.5加仑的冷却剂,并且第二组冷板可以每分钟从CDU接收约1.5加仑的冷却剂。因此,在第一组冷板与第二组冷板之间可能发生流动不平衡。因此,第一组冷板中的每个冷板可能变得不能有效地从第一组电路模块中的每个电路模块的一个或多个芯片移除废热。因此,这样的废热可能导致第一组电路模块中的每个电路模块的一个或多个芯片的物理损坏,降低第一组电路模块中的每个电路模块的性能、可靠性或预期寿命,并且在一些情况下,废热甚至可能导致第一电路组件的故障。
前述问题的技术解决方案可以包括提供具有旁路螺纹件的冷却模块,该旁路螺纹件被构造成调节(例如,通过打开或关闭旁路螺纹件)冷却剂的一部分以绕过冷却模块中的一个或多个流动限制段。在一些示例中,一组冷却模块(例如,第一组冷却模块)中的每个冷却模块的旁路螺纹件可以被打开,以允许冷却剂的一部分绕过冷却模块中的一个或多个流动限制段。然而,另一组冷却模块(例如,第二组冷却模块)的每个冷却模块的旁路螺纹件可以被关闭,以阻止冷却剂绕过冷却模块中的一个或多个流动限制段。因此,第一组冷却模块和第二组冷却模块中的每个冷却模块的旁路螺纹件可以平衡来自CDU的冷却剂在第一组冷却模块与第二组冷却模块之间的流动。由于第一组冷却模块中的每个冷却模块的旁路螺纹件产生另外的平行流动路径并且允许冷却剂的每个部分流过相应冷却模块中的一个或多个流动限制段,因此旁路螺纹件被构造成减少由于与第二组冷却模块相比第一组冷却模块中较少数量的冷却模块以及较少数量的平行流动路径而导致的流动限制。因此,第一组冷却模块和第二组冷却模块的旁路螺纹件被构造成维持第一组冷却模块与第二组冷却模块之间的流动平衡。
因此,在本公开的一个或多个示例中,公开了一种用于电路模块的冷却模块、以及一种具有多组电路模块和多组冷却模块的电子设备。每个冷却模块包括冷却部件和旁路螺纹件。冷却部件包括流体通道,该流体通道具有供应段、主体段和回流段。主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且第一主体段和第二主体段进一步合并成第三主体段。供应段连接到第一主体段和第二主体段,并且回流段连接到第三主体段。旁路螺纹件可移动地连接到冷却部件,以调节冷却剂的一部分从供应段直接流到第三主体段并绕过第一主体段和第二主体段。
图1描绘了冷却模块106的框图。冷却模块106包括冷却部件136(例如,第一冷却部件)和旁路螺纹件180。应当理解,图1不旨在精确地或按比例示出特定形状、尺寸或其他结构细节,并且冷却模块106的实施方式可以具有不同数量和布置的图示部件并且还可以包括未图示的其他部分。
冷却部件136由如铜、铝或合金等导热材料制成。冷却部件136包括流体通道192(例如,第一流体通道),该流体通道具有供应段192A、主体段192B和回流段192C。主体段192B分叉为第一主体段192B1和第二主体段192B2。此外,第一主体段192B1和第二主体段192B2合并成第三主体段192B3。供应段192A在分叉区域192B4处连接到主体段192B,在该分叉区域处,主体段192B分叉为第一主体段192B1和第二主体段192B2。供应段192A进一步流体连接到冷却模块106的冷却剂入口166。回流段192C流体连接到第三主体段192B3并且流体连接到冷却模块106的冷却剂出口168。在一个或多个示例中,冷却部件136可以安装在电路模块(未示出)的具有第一芯片组(未示出)的一部分上。在这样的示例中,主体段192B进一步包括多个第一微通道197A,该多个第一微通道可以热耦接到第一芯片组中的第一芯片(例如,图形处理单元(GPU))和多个第二芯片(例如,存储器芯片)。在一些示例中,冷却部件136进一步包括第一孔口182和第二孔口184。在一些示例中,第一孔口182在第三主体段192B3与分叉区域192B4之间延伸。第二孔口184从冷却部件136的一个外围侧(未标记)在冷却部件136的内部延伸并且与第一孔口182相交。旁路螺纹件180经由第二孔口184可移动地连接到冷却部件136。
在一些示例中,冷却模块106可以进一步包括由如铜、铝或合金等导热材料制成的第二冷却部件138。在一个或多个示例中,第一冷却部件136和第二冷却部件138中的每个冷却部件可以用作冷板。冷却部件138具有中间流体通道194。在一个或多个示例中,第二冷却部件138可以流体连接到冷却部件136。例如,中间流体通道194流体连接到冷却部件136的回流段192C和第二流体通道196。在一个或多个示例中,第二冷却部件138可以安装在电路模块的具有第二芯片组(未示出)的另一部分上。在这样的示例中,中间流体通道194进一步包括多个第二微通道197B,该多个第二微通道可以热耦接到第二芯片组中的第二芯片(例如,中央处理单元(CPU))。
在电子设备(图1中未示出)的运行期间,电路模块的第一芯片组和第二芯片组可能产生废热。分别热耦接到第一芯片组和第二芯片组的主体段192B和中间流体通道194可以吸收来自第一芯片组和第二芯片组的废热。在这样的示例中,冷却模块106可以从中央分配单元(CDU)接收冷却剂198A,以消散来自冷却部件136的废热。例如,冷却剂198A可以从冷却剂入口166穿过i)冷却部件136的供应段192A、第一主体段192B1和第二主体段192B2、第三主体段192B3、回流段192C和第二流体通道196,流到冷却剂出口168。在这样的示例中,冷却剂可以经由第二主体段192B2吸收来自第一芯片组的废热,并且成为部分加热的冷却剂198B。在一些示例中,部分加热的冷却剂198B可以另外从冷却部件136经由回流段192C流到第二冷却部件138。例如,部分加热的冷却剂198B可以从回流段192C流到中间流体通道194,并且从中间流体通道194流到冷却部件136的第二流体通道196。在这样的示例中,部分加热的冷却剂198B可以进一步经由中间流体通道194吸收来自第二芯片组的废热,并且成为加热的冷却剂198C。此外,加热的冷却剂198C可以经由冷却剂出口168从冷却模块106排放到CDU。在一些示例中,经由第二孔口184可移动地连接到冷却部件136的旁路螺纹件180可以调节冷却剂198A的一部分198A1以从供应段192A直接流到第三主体段192B3并绕过第一主体段192B1和第二主体段192B2。例如,旁路螺纹件180可以移动到第二孔口184的外部(例如,部分移动到第二孔口的外部),以露出第一孔口182并允许冷却剂198A的部分198A1从供应段192A直接流到第三主体段198B3。本文可以注意到,旁路螺纹件180的头部部分180A背离冷却部件136的外围侧部分199移动距离“D”表示旁路螺纹件180到第二孔口184外部的部分移动。在一些其他示例中,旁路螺纹件180可以移动到第二孔口184的内部(例如,完全移动到第二孔口的内部),以覆盖第一孔口182并且防止冷却剂198A的部分198A1从供应段192A直接流到第三主体段192B3。例如,当旁路螺纹件180完全移动到第二孔口184的内部时,旁路螺纹件180的头部部分180A接触冷却部件136的外围侧部分199。
图2A描绘了电路模块204和冷却模块206到电子设备的框架202的装配后的透视图。图2B描绘了图2A的框架202的分解透视图。图2C描绘了图2A的电路模块204的透视图。图2D描绘了图2A的冷却模块206的分解透视俯视图。图2E描绘了图2A的冷却模块206的分解透视仰视图。图2F描绘了冷却模块206的旁路螺纹件280的透视图。在下文的描述中,为了便于说明,同时描述图2A至图2F。
参考图2A,电路模块204耦接到电子设备(未示出)的框架202。特别地,电路模块204夹在框架202的基部部分202A与盖部分202B之间。冷却模块206装配在电路模块204上并且连接到框架202。特别地,冷却模块206安装在框架202的盖部分202B上,使得冷却模块206热耦接到电路模块204。下面更详细地讨论将电路模块204耦接到框架202、将冷却模块206安装到框架202以及将冷却模块206热耦接到电路模块204的过程。
参考图2B,框架202可以用作电子设备的加强件和传热板。在一些示例中,框架202包括基部部分202A和盖部分202B。基部部分202A是开口盒状元件。在这样的示例中,基部部分202A具有:底板段212A,该底板段用于支撑电路模块204的基板228的一部分;以及开口210A,该开口用于允许电路模块204的基板228(如图2C所示)中的电接触件突出到框架202的外部。在一些示例中,电接触件可以允许基板228耦接到电路组件(未示出)的电路板。基部部分202A的底板段212A包括多个第一夹持孔214A。此外,基部部分202A可以包括形成在底板段212A中的多个保持孔(未示出)。在这样的示例中,多个保持孔可以用于将框架202夹持到电路组件的电路板。在一些示例中,盖部分202B是另一个开口盒状元件。在这样的示例中,盖部分202B具有开口210B,该开口形成在盖部分202B的盖段212B中,用于允许电路模块204的第一芯片组224和第二芯片组226(如图2C所示)突出到盖部分202B的外部。在一些示例中,突出到盖部分202B的外部的第一芯片组224和第二芯片组226可以允许电路模块204热耦接到冷却模块206。例如,开口210B可以基本上形成在盖段212B的中心部分处。另外,盖段212B包括多个第一孔218A、多个第二孔218B和多个第二夹持孔214B。在一些示例中,多个第二夹持孔214B中的每个孔与基部部分202A中的多个第一夹持孔214A中的相应孔对齐。在一个或多个示例中,盖部分202B可以安装在基部部分202A上并且耦接到基部部分以形成框架202。
参考图2C,电路模块204可以用作电子设备的多芯片模块。在一些示例中,电路模块204包括第一芯片组224、第二芯片组226和基板228。在一些示例中,基板228是半导体晶圆,其具有一层或多层并且可以用作底板,用于在半导体晶圆的一侧上制造第一电子芯片组224和第二电子芯片组226并且将第一芯片组224和第二芯片组226连接到半导体晶圆的另一侧上的电接触件。在一些示例中,第一芯片组224和第二芯片组226彼此相邻地定位,并且设置在基板228上且耦接到基板。例如,第一芯片组224和第二芯片组226可以通过焊料凸块耦接到基板228。在一些示例中,第一芯片组224包括多个第一芯片224A和第二芯片224B。类似地,第二芯片组226包括第三芯片226A。本文可以注意到,多个第一芯片224A、第二芯片224B和第三芯片226A可以统称为电子芯片。电子芯片的示例可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、电源芯片、存储器芯片等。在所图示的示例中,多个第一芯片224A中的每个芯片是存储器芯片,第二芯片224B是GPU,并且第三芯片226A是CPU。多个第一芯片224A沿着位于第二芯片224B周围的第一行和第二行布置。在一个或多个示例中,第一芯片组224的顶表面用作电路模块204的第一热界面234A,并且第二芯片组226的顶表面用作电路模块204的第二热界面230A。应当注意,在不限制本公开的范围的情况下,电路模块204可以包括不同类型的电子芯片的各种组合。此外,虽然电路模块204被示出为包括以特定方式布置的三种类型的电子芯片,但是本公开的范围不限制电子芯片的数量或类型以及电子芯片在基板228上布局的方式。基板228另外包括多个第三夹持孔214C,该多个第三夹持孔各自与框架202的多个第一夹持孔214A和第二夹持孔214B中的相应孔对齐。
参考图2D至图2E,冷却模块206通过使冷却剂298A循环(如图2E和图3所示)以吸收来自电子芯片的废热并成为加热的冷却剂298C(如图3所示),从而起到流体冷却模块的作用。冷却剂298A可以包括约25%的丙二醇和75%的水。在一些示例中,冷却剂298A的温度可以是约36摄氏度,加热的冷却剂298C的温度可以是约60摄氏度,并且设施流体(未示出)的温度可以是约32摄氏度。本文可以注意到,设施流体可以是指用于间接冷却加热的冷却剂298C的外部流体。在一个或多个示例中,CDU可以包括至少一个热交换器系统,以使得废热能够从加热的冷却剂298C传递到设施流体,从而使加热的冷却剂298C冷却以成为冷却剂298A(即,使加热的冷却剂298C冷却以返回到冷却状态)。冷却模块206包括冷却部件236(例如,冷却部件)、第二冷却部件238和旁路螺纹件280。
冷却部件236包括一对第一凸缘部分252、位于该对第一凸缘部分252之间的凹部254、以及一对第一流体连接部264。在一些示例中,冷却部件236具有顶表面256和底表面258。冷却部件236进一步包括第一冷却部分260和第三冷却部分262。在一些示例中,第一冷却部分260形成底表面258处、与一对第一凸缘部分252中的第一凸缘252A的一部分相对应。在这样的示例中,第一冷却部分260从冷却部件236的底表面258向外突出。在一个或多个示例中,第一冷却部分260的底表面用作冷却模块206的第一热界面260A。第三冷却部分262形成在冷却部件236的顶表面256上。例如,第三冷却部分262从顶表面256向外突出并且在一对第一凸缘部分252与凹部254之间延伸。冷却部件236进一步包括彼此间隔开并形成在第三冷却部分262的第一外围壁262A中的冷却剂入口266和冷却剂出口268。
在一个或多个示例中,一对第一流体连接部264形成在底表面258处。例如,一对第一流体连接部264位于凹部254处,其中一对第一流体连接部264中的每个连接部从凹部254向内朝向第三冷却部分262突出。在一些示例中,一对第一流体连接部264包括第一连接部264A和第二连接部264B。在一个或多个示例中,第一连接部264A可以经由形成在冷却部件236的第一冷却部分260和第三冷却部分262内的第一流体通道292(如图3所示)流体连接到流体入口266。类似地,第二连接部264B可以经由形成在冷却部件236的第三冷却部分262内的第二流体通道296(如图3所示)流体连接到流体出口268。在图2D至图2E的示例中,一对第一流体连接部264中的每个连接部是流体孔。
冷却部件236进一步包括形成在一对第一凸缘部分252中的第一凸缘252A中的多个第四孔218D。在一个或多个示例中,多个第四孔218D中的每个第四孔与形成在框架202的盖部分202B中的多个第二孔218B中的相应第二孔对齐。在一些示例中,冷却部件236进一步包括形成在凹部254中的多个第五孔218E。另外,冷却部件236包括多个第四夹持孔214D。多个第四夹持孔214D中的每个孔与形成在框架202的盖部分202B中的多个第二夹持孔214B中的相应孔对齐。
冷却部件236另外包括彼此间隔开并形成在冷却部件236的第三冷却部分262上的多个保持孔270。例如,多个保持孔270中的每个保持孔位于凹部254中并且沿着第三冷却部分262延伸。多个保持孔270中的每个保持孔与形成在第二冷却部件238中的多个保持凸片250中的相应保持凸片对齐。
冷却部件236进一步包括形成在第三冷却部分262的外围壁中的多个紧固件孔272。例如,一对紧固件孔272A形成在第三冷却部分262的第一外围壁262A中,并且另一对紧固件孔(未示出)形成在第三冷却部分262的第二外围壁262B中。在一些示例中,多个紧固件孔272中的每个孔可以延伸至多个保持孔270中的相应保持孔。
在一个或多个示例中,第二冷却部件238包括一对第二凸缘部分240、位于该对第二凸缘部分240之间的第二冷却部分242、以及一对第二流体连接部248。在一些示例中,第二冷却部件238具有顶表面244和底表面246。在这样的示例中,第二冷却部分242形成在底表面246处。例如,第二冷却部分242从第二冷却部件238的底表面246向外突出。在一个或多个示例中,第二冷却部分242的底表面用作冷却模块206的第二热界面242A。
在一些示例中,一对第二流体连接部248形成在第二冷却部件238的顶表面244处。例如,一对第二流体连接部248从顶表面244向外突出。该对第二流体连接部248包括该对第二流体连接部248中的另一第一连接部248A和该对第二流体连接部248中的另一第二连接部248B。在一个或多个示例中,第二冷却部件238的另一第一连接部248A与冷却部件236的第一连接部264A对齐。类似地,第二冷却部件238的另一第二连接部248B与冷却部件236的第二连接部264B对齐。在一个或多个示例中,该对第二流体连接部248可以流体连接到形成在第二冷却部件238的第二冷却部分242内的中间流体通道294。例如,另一第一连接部248A可以连接到中间流体通道294的一个端部(未示出),并且另一第二连接部248B可以连接到中间流体通道294的另一端部(未示出)。在图2D至图2E的示例中,一对第二流体连接部248中的每个连接部是流体活塞。
第二冷却部件238进一步包括多个第三孔218C。例如,一对第二凸缘部分240的每个凸缘可以包括多个第三孔218C中的一对第三孔。在一个或多个示例中,多个第三孔218C中的每个第三孔与形成在框架202的盖部分202B中的多个第一孔218A中的相应第一孔对齐。此外,一对第三孔218C中的每个第三孔与形成在冷却部件236中的多个第五孔218E中的相应第五孔对齐。第二冷却部件238进一步包括彼此间隔开并形成在第二冷却部件238的顶表面244上的多个保持凸片250。例如,多个保持凸片250中的每个保持凸片从第二冷却部件238的顶表面244向外延伸。
返回参考图2A,冷却模块206进一步包括多个第一弹簧加载紧固件274和多个第二弹簧加载紧固件276。在一个或多个示例中,多个第一弹簧加载紧固件274中的每个紧固件可以插入穿过多个第四孔218D和多个第二孔218B中的相应孔,以将冷却部件236连接到框架202。类似地,多个第二弹簧加载紧固件276中的每个紧固件可以插入穿过多个第三孔218C和多个第一孔218A中的相应孔,以将第二冷却部件238连接到框架202。
返回参考图2D至图2E,冷却模块206进一步包括多个紧固件278。在一些示例中,每个紧固件278可以插入形成在冷却部件236中的对应紧固件孔272的内部,以使每个紧固件278与第二冷却部件238的保持凸片250接合,以便将冷却部件236和第二冷却部件238彼此耦接。
冷却部件236可以进一步包括第一孔口282和第二孔口284(如图3至图5所示)。在一些示例中,第一孔口282可以是平面孔口(例如,无螺纹的),并且第二孔口284可以具有螺纹。在这样的示例中,旁路螺纹件280可移动地连接到冷却部件236。在图3至图5中更详细地讨论了形成在冷却部件236中的第一孔口282和第二孔口284。参考图2F,旁路螺纹件280可以是具有主体部分280A和从主体部分280A延伸的头部部分280B的圆柱形部件。在一些示例中,主体部分280A可以具有螺纹,以使得旁路螺纹件280能够可移动地耦接(例如,螺纹耦接)到第二孔口284。此外,旁路螺纹件280可以包括一个或多个O形环密封件286,以防止冷却剂278的一部分从第二孔口284泄漏。
参考图2A至图2F,在冷却模块206的装配期间,电路模块204设置在框架202的基部部分202A上,使得基板228的外围部分位于底板段212A上,并且基板228的具有电接触件的中间部分可从开口210A接近。此外,多个第三夹持孔214C中的每个孔与多个第一夹持孔214A中的相应孔对齐。此外,框架202的盖部分202B安装在基部部分202A中,使得第一电子芯片组224和第二电子芯片组226可从开口210B接近。此外,多个第二夹持孔214B中的每个第二孔与多个第三夹持孔214C中的相应孔对齐。随后,将多个夹持紧固件(未示出)中的夹持紧固件插入到盖部分中的第二夹持孔214B、基板中的第三夹持孔214C和基部部分中的第一夹持孔214A中,以将盖部分202B耦接到基部部分202A并形成框架202,其中电路模块204夹在盖部分与基部部分之间。
第二冷却部件238安装在框架202上,使得第二冷却部件238的第二冷却部分242面对基板228的第二电子芯片组226。在一些示例中,在将第二冷却部件238安装在框架202上时,第二冷却部件238的第二热界面242A可以与第二电子芯片组226的第二热界面230A(如图2C所示)对齐。此外,多个第二弹簧加载紧固件276中的紧固件被插入到第二冷却部件238中的第三孔218C和盖部分202B中的第一孔218A中,以将第二冷却部件238连接到框架202。在一些示例中,多个第二弹簧加载紧固件276的每个弹簧可以使第二冷却部件238偏置以朝向第二电子芯片组226移动,并且将第二冷却部件238的第二热界面242A与第二电子芯片组226的第二热界面230A热耦接。
此外,冷却部件236定位在第二冷却部件238上方,使得冷却部件236中的多个保持孔270与第二冷却部件238的多个保持凸片250对齐。随后,冷却部件236安装在框架202上,其中冷却部件236的第一冷却部分260面对基板228的第一电子芯片组224。在这样的示例中,当冷却部件236被安装在框架202上时,第二冷却部件238定位在冷却部件236的凹部254内,并且多个保持凸片250的每个保持凸片沿着多个保持孔270中的相应孔突出。
此外,在将冷却部件236安装在框架202上时,如本文所讨论的,冷却部件236中的一对第一流体连接部264的每个连接部可移动地连接到第二冷却部件238中的一对第二流体连接部248中的相应连接部,以在第一冷却部件236与第二冷却部件238之间建立流体流动路径390(见图3)。例如,一对第一流体连接部264中的第一连接部264A可移动地连接到一对第二流体连接部248中的另一第一连接部248A,以在第一冷却部件236与第二冷却部件238之间建立入口流体流动路径390A(见图3)。类似地,一对第一流体连接部264的第二连接部264B可移动地连接到一对第二流体连接部248的另一第二连接部248B,以在第一冷却部件236与第二冷却部件238之间建立出口流体流动路径390B(见图3)。此外,在将冷却部件236安装在框架202上时,冷却部件136的第一热界面260A可以与第一电子芯片组224的第一热界面234A对齐。此外,多个第一弹簧加载紧固件274中的紧固件被插入到冷却部件236中的第四孔218D以及盖部分202B中的第二孔218A中,以将冷却部件236连接到框架202。在一些示例中,多个第一弹簧加载紧固件274中的每个弹簧使冷却部件236偏置以朝向第一电子芯片组224移动,并且将冷却部件236的第一热界面260A与第一电子芯片组224的第一热界面234A热耦接。旁路螺纹件280可以可移动地连接到冷却部件236。
图3描绘了沿图2A中的线1-1’截取的冷却模块206的截面俯视图。特别地,图3描绘了冷却模块206中的冷却部件236(例如,第一冷却部件)和第二冷却部件238的截面俯视图。
冷却部件236包括流体通道292(例如,第一流体通道),该流体通道具有供应段292A、主体段292B和回流段292C。供应段292A和回流段292C形成在第三冷却部分262(如图2D所示)内,并且主体段292B形成在第一冷却部分260内。主体段分叉为第一主体段292B1和第二主体段292B2。第一主体段292B1和第二主体段292B2进一步合并成第三主体段292B3。供应段292A在分叉区域292B4处连接到主体段292B,在该分叉区域处,主体段292B分叉为第一主体段292B1和第二主体段292B2。供应段292A进一步流体连接到冷却模块206的冷却剂入口266。回流段292C流体连接到第三主体段292B3。在一个或多个示例中,冷却部件236可以安装在电路模块204的具有第一芯片组224的一部分上(如图2C所示)。在这样的示例中,主体段292B进一步包括多个第一微通道(未示出),该多个第一微通道可以热耦接到第一芯片组224中的多个第一芯片224A(例如,如图2C所示的存储器芯片)和第二芯片224B(例如,如图2C所示的图形处理单元(GPU))。在一些示例中,冷却部件236进一步包括第一孔口282和第二孔口284。在一些示例中,第一孔口282在第三主体段292B3与分叉区域292B4之间延伸。第二孔口284从冷却部件236的外围侧部分(例如,外围侧部分299)在冷却部件236的内部延伸并与第一孔口282相交。旁路螺纹件280经由第二孔口284可移动地连接到冷却部件236。
第二冷却部件238具有中间流体通道294。中间流体通道294形成在第二冷却部件238的第二冷却部分242内。在一个或多个示例中,第二冷却部件238可以流体连接到冷却部件236。例如,中间流体通道294流体连接到冷却部件236的回流段292C和第二流体通道296。在一个或多个示例中,第二冷却部件238可以安装在电路模块的具有第二芯片组的另一部分上(如图2C所示)。在这样的示例中,中间流体通道294进一步包括多个第二微通道(未示出),该多个第二微通道可以热耦接到第二芯片组226的第二芯片(例如,中央处理单元(CPU),226A)。
在电子设备(未示出)的运行期间,电路模块204的第一芯片组224和第二芯片组226可能产生废热。分别热耦接到第一芯片组224和第二芯片组226的主体段292B和中间流体通道294可以吸收来自第一芯片组224和第二芯片组226的废热。在这样的示例中,冷却模块206可以从中央分配单元(CDU)接收冷却剂298A,以消散来自冷却部件236和第二冷却部件238的废热。例如,冷却剂298A可以从入口266穿过i)冷却部件236的供应段292A、第一主体段292B1和第二主体段292B2、第三主体段292B3、回流段292C、第二冷却部件238的中间流体通道294以及冷却部件236的第二流体通道296,流到出口268。在这样的示例中,冷却剂可以经由第二主体段292B2吸收来自第一芯片组的废热,并且成为部分加热的冷却剂298B。部分加热的冷却剂298B可以进一步经由中间流体通道294吸收来自第二芯片组的废热,并且成为加热的冷却剂298C。此外,加热的冷却剂298C可以经由冷却剂出口268从冷却模块206排放到CDU。
在一些示例中,经由第二孔口282可移动地连接到冷却部件236的旁路螺纹件280可以调节冷却剂298A的一部分298A1以从供应段292A直接流到第三主体段292B3并绕过第一主体段292B1和第二主体段298B2。例如,旁路螺纹件280可以移动到第二孔口282的外部(例如,部分移动到第二孔口的外部),以露出第一孔口282并允许冷却剂298A的一部分298A1从供应段292A直接流到第三主体段298B3。如图1所示,旁路螺纹件280的头部部分280A可以背离冷却部件236的外围侧部分299移动距离“D”,以表示旁路螺纹件280到第二孔口284外部的部分移动。在一些其他示例中,旁路螺纹件280可以移动到第二孔口的内部(例如,完全移动到第二孔口的内部),以覆盖第一孔口282并且防止冷却剂298A的一部分298A1从供应段292A直接流到第三主体段292B3。例如,当旁路螺纹件280完全移动到第二孔口284的内部时,旁路螺纹件280的头部部分280A接触冷却部件236的外围侧部分299。
图4描绘了沿图2A中的线2-2’截取的冷却模块206和电路模块204的截面侧视图。
在图4的示例中,第一孔口282从分叉区域292B4延伸到第三主体段292B3中。例如,第一孔口282的一部分282A从分叉区域292B4沿着竖直方向10突出,并且第一孔口282的另一部分282B从第三主体段292B3沿着水平方向20突出,并且第一孔口282的这样的部分282A和另一部分282B彼此连接以限定第一孔口282。第二孔口284从冷却部件236的外围侧部分299延伸并且与第一孔口282的一部分282A相交。在图4的示例中,旁路螺纹件280经由第二孔口284可移动地耦接到冷却部件236。在这样的示例中,旁路螺纹件280完全移动到第二孔口284的内部,以覆盖第一孔口282的部分并且防止冷却剂298A的部分298A1从供应段292A直接流到第三主体段292B3。在一些其他示例中,旁路螺纹件280至少部分地移动到第二孔口284的外部,以露出第一孔口282的部分并且允许冷却剂298A的部分298A1从供应段292A直接流到第三主体段292B3。在一些示例中,旁路螺纹件280可以用于平衡来自冷却剂分配单元(CDU)的冷却剂298在多个冷却模块206之间的流动(例如,提供相等体积的冷却剂298)。如本文所讨论的,冷却剂298A从第一主体段292B1和第二主体段292B2沿着第三主体段292B3流动,吸收来自第二芯片224B(例如,第一芯片组224的GPU)的废热,并且成为部分加热的冷却剂298B。部分加热的冷却剂298B从第三主体段292B3经由回流段292C流到中间流体通道294。部分加热的冷却剂292B3吸收来自第二芯片组226的第三芯片226A(例如,CPU)的废热,并且成为加热的冷却剂298C。加热的冷却剂298C流入到CDU中并且经由热交换器(未示出)将废热传递到设施流体,并且因此,加热的冷却剂298C冷却成为冷却剂298A(即,加热的冷却剂298C返回到冷却状态)。
图5描绘了具有冷却剂分配单元(CDU)501和电子设备503的数据中心环境500的一部分的框图,该电子设备具有第一电路组件507、第二电路组件509、多个电路模块504和多个冷却模块506。多个电路模块504中的每个电路模块和多个冷却模块506中的每个冷却模块分别类似于如图2至图4的示例中所讨论的电路模块204和冷却模块206。因此,为了简洁地描述,在图5的示例中不详细讨论多个电路模块504中的每个电路模块和多个冷却模块506中的每个冷却模块,并且这种不描述多个电路模块504中的每个冷却模块和多个冷却模块506中的每个冷却模块不应被解释为对本公开的限制。在一些示例中,多个电路模块504中的每个电路模块包括第一芯片组524和第二芯片组526,并且多个冷却模块506中的每个冷却模块包括冷却部件536和旁路螺纹件580。在一些示例中,多个冷却模块506中的每个冷却模块进一步包括流体耦接到冷却部件536的第二冷却部件538。
尽管图5的示例中未示出,但为了便于说明,数据中心环境500可以具有四个机柜,这四个机柜中的每个机柜可以具有两个机架,这两个机架中的每个机架可以具有四个机箱(例如,四个电子设备),这四个机箱中的每个机箱可以具有八个托盘,这八个托盘中的每个托盘可以具有两个节点(例如,两个电路组件),并且这两个节点中的每个节点可以具有八个模块(例如,电路模块)。此外,数据中心环境500的CDU 501可以被构造成以每分钟约1加仑冷却剂598的速率向八个托盘中的每个托盘供应冷却剂598,以到达数据中心环境500中的四个机柜。
在图5的所图示的示例中,数据中心环境500包括一个机柜(未标记)、一个机架(未标记)和一个电子设备503(例如,机箱)。此外,图5所图示的示例中的电子设备503具有一个托盘505,并且托盘505包括两个电路组件,例如,第一电路组件507和第二电路组件509。在一个或多个示例中,电子设备503进一步包括多个电路模块504。在一些示例中,多个电路模块504被称为第一组电路模块504A和第二组电路模块506B。在图5所图示的实施例中,第一组电路模块504A具有两个电路模块,并且第二组电路模块504B具有四个电路模块。第一组电路模块504A中的每个电路模块包括第一芯片组524A和第二芯片组526A。类似地,第二组电路模块504B中的每个电路模块包括第一芯片组524B和第二芯片组526B。
在一个或多个示例中,电子设备503进一步包括热耦接到多个电路模块504的多个冷却模块506。在一些示例中,多个冷却模块506被称为第一组冷却模块506A和第二组冷却模块506B。在图5所图示的实施例中,第一组冷却模块506A具有两个冷却模块,并且第二组冷却模块506B具有四个冷却模块。第一组冷却模块506A中的每个冷却模块包括冷却部件536A、旁路螺纹件580A和第二冷却部件538A。类似地,第二组冷却模块506B中的每个冷却模块包括冷却部件536B、旁路螺纹件580B和第二冷却部件538B。第一组冷却模块506A热耦接到第一组电路模块504A,并且第二组冷却模块506B热耦接到第二组电路模块504B。
在一个或多个示例中,第一电路组件507和第二电路组件509可以安装在电子设备503的机箱的托盘505上并且耦接到托盘。第一组电路模块506A可以安装在第一电路组件507上并且耦接到第一电路组件。类似地,第二组电路模块504B可以安装在第二电路组件509上并且耦接到第二电路组件。此外,第一组冷却模块506A热耦接到第一组电路模块504A,并且第二组冷却模块506B热耦接到第二组电路模块504B。此外,CDU 501经由入口歧管511流体连接到托盘505。例如,入口歧管511分叉为第一组平行入口歧管511A和第二组平行入口歧管511B。在图5所图示的实施例中,第一组平行入口歧管511A具有两个平行入口歧管,并且第二组平行入口歧管511B具有四个平行入口歧管。第一组平行入口歧管511A的每个入口歧管连接到第一组冷却模块506A的对应冷却模块的冷却剂入口566A。类似地,第二组平行入口歧管511B的每个入口歧管连接到第二组冷却模块506B的对应冷却模块的冷却剂入口566B。此外,第一组冷却模块506A的每个冷却模块的冷却剂出口568A和第二组冷却模块506B的每个冷却模块的冷却剂出口568B可以连接到CDU 501的出口歧管(未示出)。
在数据中心环境500的运行期间,第一电路组件507中的第一组电路模块504A和第二电路组件509中的第二组电路模块506B的每个电路模块504产生废热。这样的废热是不希望的,因为它可能对第一电路组件507和第二电路组件509的运行产生负面影响。例如,废热可能导致一个或多个芯片的物理损坏,降低第一组电路模块504A和第二组电路模块504B的对应电路模块的性能、可靠性或预期寿命,并且在一些情况下,废热甚至可能导致第一电路组件507和/或第二电路组件509的故障。为了克服第一组电路模块504A和第二组电路模块504B中的这样的废热问题,CDU 501可以经由入口歧管511将冷却剂598供应到第一组冷却模块506A和第二组冷却模块506B的每个冷却模块,用于从对应电路模块移除废热。例如,CDU 501的第一组平行流动路径511A可以使冷却剂598的第一部分597A循环到第一组冷却模块506A,并且第二组平行流动路径511B可以使冷却剂598的第二部分599A循环到第二组冷却模块506A。CDU 501可以被构造成将相等部分的冷却剂598(例如,每分钟一加仑冷却剂)循环到第一组冷却模块506A和第二组冷却模块506B中的每组冷却模块,以有效地从第一组电路模块504A和第二组电路模块506B中的每组电路模块移除废热。由于第一组平行流动路径511A中的平行流动路径的数量较少并且第一组冷却模块506A中的冷却模块的数量较少,因此冷却剂598的第一部分597A可能经历较大的流动限制。另一方面,由于第二组平行流动路径511B中的平行流动路径的数量较多并且第二组冷却模块506B中的冷却模块的数量较多,因此冷却剂598的第二部分599A可能经历较小的流动限制。因此,与第一组冷却模块506A相比,来自CDU 501的冷却剂598的流动可能倾向于更多地流向具有较小流动限制的第二组冷却模块506B。例如,第一组冷却模块506A可以每分钟接收约0.5加仑的冷却剂(而不是每分钟1加仑),并且第二组冷却模块506B可以每分钟从CDU 501接收约1.5加仑的冷却剂(而不是每分钟1加仑)。因此,在第一组冷却模块506A与第二组冷却模块506B之间可能出现流动不平衡。因此,第一组冷却模块506A的每个冷却模块可能变得不能有效地从第一组电路模块504A的每个电路模块移除废热。因此,这样的废热可能导致第一组电路模块504A中的每个电路模块的一个或多个芯片的物理损坏,降低第一组电路模块504A中的每个电路模块的性能、可靠性或预期寿命,并且在一些情况下,废热甚至可能导致第一电路组件507的故障。
为了解决与第一组冷却模块506A与第二组冷却模块506B之间的冷却剂598的流动不平衡有关的这样的问题,旁路螺纹件580被构造成调节(例如,通过至少部分打开或完全关闭旁路螺纹件)冷却剂598的第一部分597A或第二部分599A的一部分,以绕过第一组冷却模块506A或第二组冷却模块506B的冷却模块中的一个或多个流动限制段(例如,第一主体段和第二主体段)。例如,第一组冷却模块506A的每个冷却模块的旁路螺纹件580A可以移动到第二孔口584A的外部(例如,部分移动到第二孔口的外部),以露出第一孔口582A并且允许冷却剂598的第一部分597A的部分597A1从供应段591A直接流到第三主体段591B3并绕过第一主体段591B1和第二主体段592B2。此外,第二组冷却模块506B的每个冷却模块的旁路螺纹件580B可以移动到第二孔口584B的内部(例如,完全移动到第二孔口的内部),以覆盖第一孔口582B并且防止冷却剂598的第二部分599A的一部分从供应段593A直接流到第三主体段592B3。
因此,第一组冷却模块506A的每个冷却模块的旁路螺纹件580A产生另外的平行流动路径,并且允许冷却剂598的第一部分597A的部分597A1流到第三主体段591B3。因此,与第二组冷却模块506B相比,第一组冷却模块506A的每个冷却模块的旁路螺纹件580A减少由于第一组冷却模块506A中较少数量的冷却模块和较少数量的平行流动路径而引起的流动限制。因此,第一组冷却模块506A和第二组冷却模块506B中的每个冷却模块的旁路螺纹件580A和580B可以平衡来自CDU 501的冷却剂598在第一组冷却模块506A与第二组冷却模块506B之间的流动。
在一些示例中,冷却剂598的部分597A1和冷却剂598的第一部分597A的部分597A1吸收来自第一组电路模块504A中的第一芯片组524A的废热,并且成为部分加热的冷却剂597B。部分加热的冷却剂597B经由回流段591C被引导至第二冷却部件538A。部分加热的冷却剂597B吸收来自第二组电路模块504A的第二芯片组526A的废热,并且成为加热的冷却剂597C。来自第一组冷却模块506A的每个冷却模块的加热的冷却剂597C被引导至CDU 501。在一些示例中,冷却剂598的第二部分599A1吸收来自第二组电路模块504B中的第一芯片组524B的废热,并且成为部分加热的冷却剂599B。部分加热的冷却剂599B经由回流段593C被引导至第二冷却部件538B。部分加热的冷却剂599B吸收来自第二组电路模块504B的第二芯片组526B的废热,并且成为加热的冷却剂599C。来自第二组冷却模块506B的每个冷却模块的加热的冷却剂599C被引导至CDU 501。CDU 501分别从第一组冷却模块506A和第二组冷却模块506B接收加热的冷却剂597C和599C。如本文所讨论的,加热的冷却剂597C和599C可以流入CDU 501并且经由热交换器(未示出)将废热传递到设施流体,并且因此,加热的冷却剂597C和599C冷却成为冷却剂598(即,加热的冷却剂597C和599C返回到冷却状态)。
图6是描绘平衡电子设备的第一电路组件和第二电路组件中的多个冷却模块之间的冷却剂的流动的方法600的流程图。本文应注意的是,例如结合图2A至图2F和图3至图5描述方法600。方法600从框602开始并继续到框604。
在框604处,方法600包括将来自冷却剂分配单元(CDU)的冷却剂的第一部分的流动引导至热耦接到第一电路组件的多个电路模块的多个冷却模块。在一些示例中,多个电路模块包括耦接到第一电路组件的第一组电路模块。在这样的示例中,多个冷却模块包括热耦接到第一组电路模块的第一组冷却模块。在一些示例中,第一电路组件包括多达四个电路模块和四个冷却模块。例如,第一电路模块可以包括四个电路模块,并且第一冷却模块包括四个冷却模块。在一些示例中,CDU经由CDU的第一组平行入口歧管将冷却剂的第一部分引导至第一组冷却模块中的每个冷却模块。方法600继续到框606。
在框606处,方法600包括将来自CDU的冷却剂的第二部分的流动引导至热耦接到第二电路组件的多个电路模块的多个冷却模块。在一些示例中,多个电路模块进一步包括耦接到第二电路组件的第二组电路模块。在这样的示例中,多个冷却模块包括热耦接到第二组电路模块的第二组冷却模块。在一些示例中,第二电路组件包括多达八个电路模块和八个冷却模块。例如,第二电路模块可以包括八个电路模块,并且第二冷却模块包括八个冷却模块。
在一些示例中,多个冷却模块中的每个冷却模块包括冷却部件,该冷却部件包括流体通道,该流体通道具有供应段、主体段和回流段,其中主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且第一主体段和第二主体段进一步合并成第三主体段,并且其中供应段连接到第一主体段和第二主体段,并且回流段连接到第三主体段。多个冷却模块中的每个冷却模块进一步包括连接到冷却部件的旁路螺纹件。每个冷却模块的冷却部件进一步包括:i)第一孔口,该第一孔口在第三主体段与分叉区域之间延伸,在该分叉区域处,主体段分叉为第一主体段和第二主体段,以及ii)第二孔口,该第二孔口在冷却部件的内部延伸并与第一孔口相交。每个冷却模块的旁路螺纹件经由第二孔口可移动地连接到冷却部件。方法600继续到框608。
在框608处,方法600包括:打开第一电路组件中的至少一个冷却模块中的每个冷却模块的旁路螺纹件,以允许冷却剂的第一部分的子部分从供应段直接流到第三主体段并绕过第一主体段和第二主体段。在一些示例中,打开第一电路组件中的每个冷却模块的旁路螺纹件包括:使旁路螺纹件移动到第二孔口的外部(例如,部分移动到第二孔口的外部),以露出第一孔口并且允许冷却剂的第一部分的子部分从供应段直接流到第三主体段。方法600继续到框610。
在框610处,方法600包括:关闭第二电路组件中的每个冷却模块的旁路螺纹件,以防止冷却剂的第二部分的子部分从供应段直接流到第三主体段,以平衡冷却剂的第一部分和第二部分在第一电路组件和第二电路组件中的多个冷却模块之间的流动。在一些示例中,关闭第二电路组件中的每个冷却模块的旁路螺纹件包括:使旁路螺纹件移动到第二孔口的内部(例如,完全移动到第二孔口内部),以覆盖第一孔口并且防止冷却剂的第二部分的子部分从供应段直接流到第三主体段。因此,第一组冷却模块和第二组冷却模块中的每个冷却模块中的旁路螺纹件可以调节进入第一组冷却模块和第二组冷却模块中的对应冷却模块的冷却剂的第一部分和第二部分的流动,从而平衡冷却剂的第一部分和第二部分在第一电路组件和第二电路组件中的多个冷却模块之间的流动。
在一些示例中,每个冷却模块进一步包括第二冷却部件,第二冷却部件包括中间流体通道,其中中间流体通道流体耦接到冷却部件的回流段和第二流体通道,并且其中冷却剂从冷却模块的入口穿过i)冷却部件的供应段、第一主体段和第二主体段、第三主体段和回流段、ii)第二冷却部件的中间流体通道以及iii)冷却部件的第二流体通道,流到冷却模块的出口。方法600在框616结束。
如本文所讨论的,多个冷却模块中的每个冷却模块中的旁路螺纹件调节来自CDU的冷却剂的流动,并由此管理冷却剂在第一电路组件和第二电路组件的冷却模块之间的流动的平衡。由于第一组冷却模块中的每个冷却模块的旁路螺纹件产生另外的平行流动路径并且允许冷却剂的每个部分流过相应冷却模块中的一个或多个流动限制段,因此旁路螺纹件被构造成减少由于与第二组冷却模块相比第一组冷却模块中较少数量的冷却模块以及较少数量的平行流动路径而导致的流动限制。因此,第一组冷却模块和第二组冷却模块的旁路螺纹件被构造成维持第一组冷却模块与第二组冷却模块之间的流动平衡。
在前述描述中,阐述了许多细节以提供对本文中公开的主题的理解。然而,可以在没有这些细节中的一些或全部细节的情况下实践实施方式。其他实施方式可以包括上文所讨论的细节的修改、组合和变化。所附权利要求旨在覆盖这样的修改和变化。
Claims (20)
1.一种冷却模块,包括:
冷却部件,所述冷却部件包括流体通道,所述流体通道具有供应段、主体段和回流段,
其中所述主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且所述第一主体段和所述第二主体段进一步合并成第三主体段,并且其中所述供应段连接到所述第一主体段和所述第二主体段,并且所述回流段连接到所述第三主体段;以及
旁路螺纹件,所述旁路螺纹件可移动地连接到所述冷却部件,以调节冷却剂的一部分从所述供应段直接流到所述第三主体段并绕过所述第一主体段和所述第二主体段。
2.根据权利要求1所述的冷却模块,其中所述冷却部件进一步包括:i)第一孔口,所述第一孔口在所述第三主体段与分叉区域之间延伸,在所述分叉区域处,所述主体段分叉为所述第一主体段和所述第二主体段,以及ii)第二孔口,所述第二孔口在所述冷却部件的内部延伸并与所述第一孔口相交。
3.根据权利要求2所述的冷却模块,其中所述旁路螺纹件经由所述第二孔口可移动地连接到所述冷却部件,并且其中所述旁路螺纹件:i)移动到所述第二孔口的外部,以露出所述第一孔口并且允许所述冷却剂的一部分从所述供应段直接流到所述第三主体段,或者ii)移动到所述第二孔口的内部,以覆盖所述第一孔口并且防止所述冷却剂从所述供应段直接流到所述第三主体段。
4.根据权利要求2所述的冷却模块,其中所述旁路螺纹件进一步包括一个或多个O形环密封件,以防止所述冷却剂的一部分从所述冷却部件的所述第二孔口泄漏。
5.根据权利要求1所述的冷却模块,进一步包括第二冷却部件,所述第二冷却部件包括中间流体通道,其中所述中间流体通道流体耦接到所述冷却部件的所述回流段和第二流体通道,并且其中所述冷却剂从所述冷却模块的入口穿过i)所述冷却部件的所述供应段、所述第一主体段和所述第二主体段、所述第三主体段和所述回流段、ii)所述第二冷却部件的所述中间流体通道以及iii)所述冷却部件的所述第二流体通道,流到所述冷却模块的出口。
6.根据权利要求5所述的冷却模块,其中所述第二冷却部件定位在所述冷却部件的凹部内以将所述第二冷却部件流体连接到所述冷却部件,并且其中所述回流段流体连接到所述中间流体通道以建立从所述冷却部件到所述第二冷却部件的入口流体流动路径,并且所述中间流体通道进一步流体连接到所述第二流体通道以建立从所述第二冷却部件到所述冷却部件的出口流体流动路径。
7.根据权利要求5所述的冷却模块,其中所述主体段包括多个第一微通道,所述多个第一微通道热耦接到电路模块的第一芯片组,并且其中所述中间流体通道包括多个第二微通道,所述多个第二微通道热耦接到所述电路模块的第二芯片组。
8.一种电子设备,包括:
根据权利要求1所述的冷却模块;
电路组件;以及
多个电路模块,所述多个电路模块耦接到所述电路组件,其中所述冷却模块热耦接到所述电路组件。
9.一种电子设备,包括:
第一电路组件和第二电路组件;
多个电路模块,所述多个电路模块耦接到所述第一电路组件和所述第二电路组件;以及
多个冷却模块,所述多个冷却模块热耦接到所述多个电路模块,其中所述多个冷却模块中的每个冷却模块包括:
冷却部件,所述冷却部件包括流体通道,所述流体通道具有供应段、主体段和回流段,其中所述主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且所述第一主体段和所述第二主体段进一步合并成第三主体段,并且其中所述供应段连接到所述第一主体段和所述第二主体段,并且所述回流段连接到所述第三主体段;以及
旁路螺纹件,所述旁路螺纹件可移动地连接到所述冷却部件,
其中耦接到所述第一电路组件的每个冷却模块的所述旁路螺纹件打开,以允许冷却剂的第一部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段并绕过所述第一主体段和所述第二主体段,并且耦接到所述第二电路组件的每个冷却模块的所述旁路螺纹件关闭,以防止所述冷却剂的第二部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段,以平衡所述冷却剂的所述第一部分和所述第二部分在所述第一电路组件和所述第二电路组件中的所述多个冷却模块之间的流动。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其中所述第一电路组件包括多达四个电路模块和四个冷却模块,并且其中所述第二电路组件包括多达八个电路模块和八个冷却模块。
11.根据权利要求9所述的电子设备,其中每个冷却模块的所述冷却部件进一步包括:i)第一孔口,所述第一孔口在所述第三主体段与分叉区域之间延伸,在所述分叉区域处,所述主体段分叉为所述第一主体段和所述第二主体段,以及ii)第二孔口,所述第二孔口在所述冷却部件的内部延伸并与所述第一孔口相交。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其中每个冷却模块的所述旁路螺纹件经由所述第二孔口可移动地连接到所述冷却部件,
其中耦接到所述第一电路组件的每个冷却模块的所述旁路螺纹件移动到所述第二孔口的外部,以露出所述第一孔口并且允许所述冷却剂的所述第一部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段,并且
其中耦接到所述第二电路组件的每个冷却模块的所述旁路螺纹件移动到所述第二孔口的内部,以覆盖所述第一孔口并且防止所述冷却剂的所述第二部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段。
13.根据权利要求11所述的电子设备,其中每个冷却模块的所述旁路螺纹件进一步包括一个或多个O形环密封件,以防止所述冷却剂的第一部分或所述冷却剂的第二部分从所述冷却部件的第二孔口泄漏。
14.根据权利要求9所述的电子设备,其中每个冷却模块进一步包括第二冷却部件,所述第二冷却部件包括中间流体通道,其中所述中间流体通道流体耦接到所述冷却部件的所述回流段和第二流体通道,并且其中所述冷却剂从所述冷却模块的入口穿过i)所述冷却部件的所述供应段、所述第一主体段和所述第二主体段、所述第三主体段和所述回流段、ii)所述第二冷却部件的所述中间流体通道以及iii)所述冷却部件的所述第二流体通道,流到所述冷却模块的出口。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其中所述第二冷却部件定位在所述冷却部件的凹部内以将所述第二冷却部件流体连接到所述冷却部件,并且其中所述回流段流体连接到所述中间流体通道以建立从所述冷却部件到所述第二冷却部件的入口流体流动路径,并且所述中间流体通道进一步流体连接到所述第二流体通道以建立从所述第二冷却部件到所述冷却部件的出口流体流动路径。
16.根据权利要求14所述的电子设备,其中所述冷却部件的主体段包括多个第一微通道,所述多个第一微通道热耦接到对应电路模块的第一芯片组,并且其中所述第二冷却部件的中间流体通道包括多个第二微通道,所述多个第二微通道热耦接到对应电路模块的第二芯片组。
17.一种方法,包括:
将来自冷却剂分配单元(CDU)的冷却剂的第一部分的流动引导至热耦接到第一电路组件的多个电路模块的多个冷却模块;
将来自所述CDU的所述冷却剂的第二部分的流动引导至热耦接到第二电路组件的所述多个电路模块的多个冷却模块,其中所述多个冷却模块中的每个冷却模块包括:
冷却部件,所述冷却部件包括流体通道,所述流体通道具有供应段、主体段和回流段,其中所述主体段分叉为第一主体段和第二主体段,并且所述第一主体段和所述第二主体段进一步合并成第三主体段,并且其中所述供应段连接到所述第一主体段和所述第二主体段,并且所述回流段连接到所述第三主体段;以及
旁路螺纹件,所述旁路螺纹件连接到所述冷却部件;
打开所述第一电路组件中的至少一个冷却模块中的每个冷却模块的所述旁路螺纹件,以允许所述冷却剂的所述第一部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段并绕过所述第一主体段和所述第二主体段;并且
关闭所述第二电路组件中的每个冷却模块的所述旁路螺纹件,以防止所述冷却剂的所述第二部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段,以平衡所述冷却剂的第一部分和第二部分在所述第一电路组件和所述第二电路组件中的所述多个冷却模块之间的流动。
18.根据权利要求17所述的方法,其中每个冷却模块的所述冷却部件进一步包括:i)第一孔口,所述第一孔口在所述第三主体段与分叉区域之间延伸,在所述分叉区域处,所述主体段分叉为所述第一主体段和所述第二主体段,以及ii)第二孔口,所述第二孔口在所述冷却部件的内部延伸并与所述第一孔口相交,并且其中每个冷却模块的所述旁路螺纹件经由所述第二孔口可移动地连接到所述冷却部件。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第一电路组件中的每个冷却模块的所述旁路螺纹件移动到所述第二孔口的外部,以露出所述第一孔口并且允许所述冷却剂的所述第一部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段,并且所述第二电路组件中的每个冷却模块的所述旁路螺纹件移动到所述第二孔口的内部,以覆盖所述第一孔口并且防止所述冷却剂的所述第二部分的子部分从所述供应段直接流到所述第三主体段。
20.根据权利要求17所述的方法,其中每个冷却模块进一步包括第二冷却部件,所述第二冷却部件包括中间流体通道,其中所述中间流体通道流体耦接到所述冷却部件的所述回流段和第二流体通道,并且其中所述冷却剂从所述冷却模块的入口穿过i)所述冷却部件的所述供应段、所述第一主体段和所述第二主体段、所述第三主体段和所述回流段、ii)所述第二冷却部件的所述中间流体通道以及iii)所述冷却部件的所述第二流体通道,流到所述冷却模块的出口。
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