CN117806423A - 服务器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及数据处理设备技术领域,提供一种服务器。服务器包括计算板、硬盘背板以及供控板;计算板包括第一电路板、中央处理器、供电电源和一对第一连接器,中央处理器设置于第一电路板,供电电源与中央处理器相邻设置,并与中央处理器电连接;硬盘背板包括第二电路板和第二连接器,第二连接器与相应的第一连接器插接配合;供控板包括第三电路板和第三连接器,第三连接器与相应的第一连接器插接配合。本申请能够适应原有的机箱布局,有效减小通流损耗和发热量,有利于后续服务器算力的提升。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理设备技术领域,尤其涉及一种服务器。
背景技术
随着人工智能、大数据等计算机应用的发展,服务器对算力的需求迅猛增长。为了满足这些需求,服务器供电架构和供电单元产品结构需要不断改进和优化。然而,当前的技术发展已经遇到了一些问题和挑战。
具体来说,随着算力需求的倍增,服务器供电所需的功率级呈阶段性数量级递增。这导致了服务器供电架构和供电单元产品结构在传输效率和整体散热方面的问题越来越突出。这些问题已经严重制约了后续服务器算力提升的目标。
以Intel CPU平台(基于Intel处理器的计算机平台)2U通用服务器机箱为例,当前很多功能单元卡已经模块化,形态具体化,主要包括外形尺寸、接口定义等。这种长期技术迭代发展和不同配件单元产业化生态发展导致整机服务器内部结构状态相对固化,难以进行有效的升级和优化。服务器内部典型负载CPU(Central Processing Unit,中央处理器)的各供电单元组件分布于CPU四周,多以功率MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属氧化物半导体)、电阻、电容、电感、控制芯片等分立器件组成。这种传统的供电方式存在一些问题,如通流路径长、电流密度大、温升降额难以达到设计要求等。同时,因为空间结构限制,很难保证与CPU负载很近的距离,多数情况电源和负载通流路径较长。较大的电流会导致通流路径上产生较大通流损耗,电流密度、温升降额等都很难达到设计要求。
发明内容
本申请的目的是提供一种服务器,用于解决传统供电方式受空间结构限制,难以缩短供电单元与CPU负载的距离,电源和负载通流路径较长,产生较大通流损耗,发热严重,进而制约了后续服务器算力提升的问题。
本申请提供一种服务器,包括:
计算板,包括第一电路板、中央处理器、供电电源和一对第一连接器,所述中央处理器设置于所述第一电路板的上侧,所述供电电源与所述中央处理器相邻设置,并与所述中央处理器电连接,所述一对第一连接器分置于所述第一电路板的两端;
硬盘背板,包括第二电路板和设置于所述第二电路板端部的第二连接器,所述第二电路板与所述第一电路板平行设置,且位于所述计算板的下侧,所述第二连接器与所述计算板相应端的所述第一连接器沿垂直于所述第一电路板的方向插接配合;
供控板,包括第三电路板和第三连接器,所述第三电路板与所述第一电路板平行设置,且位于所述第一电路板的下侧,所述第三连接器与所述计算板相应端的所述第一连接器沿垂直于所述第一电路板的方向插接配合。
根据本发明提供的一种服务器,所述供电电源包括第一供电模块,所述第一供电模块位于所述第一电路板的下侧;
所述第一供电模块包括多个第一两相子单元;
所述多个第一两相子单元与所述中央处理器的相应负载之间,沿垂直于所述第一电路板的方向排列并电连接。
根据本发明提供的一种服务器,所述供电电源包括第二供电模块,所述第二供电模块位于所述第一电路板的上侧;
所述第二供电模块包括多个第二两相子单元,所述多个第二两相子单元分置于所述中央处理器的周侧;
所述多个第二两相子单元与所述中央处理器的相应负载之间,沿平行于所述第一电路板的方向相邻设置并电连接。
根据本发明提供的一种服务器,所述第一连接器设置有多个第一插接结构,所述第二连接器和所述第三连接器均设置有与所述第一插接结构相对应的多个第二插接结构;
所述第一插接结构与所述第二插接结构之间,适于沿垂直于所述第一电路板的方向插接,且在所述第一插接结构与所述第二插接结构形成连接的任意配合位置,所述第一插接结构均与所述第二插接结构电连接。
根据本发明提供的一种服务器,所述第一插接结构和所述第二插接结构的其中一种为滑槽,另一种为滑块;
所述滑槽沿垂直于所述第一电路板的方向延伸,并平行于所述第一电路板方向上的一侧形成开口,所述滑槽的内壁设置有沿垂直于所述第一电路板的方向延伸的第一金属件;
所述滑块的侧壁设置有沿垂直于所述第一电路板的方向延伸的第二金属件,所述滑块与所述滑槽插接配合,所述第二金属件与所述第一金属件接触配合。
根据本发明提供的一种服务器,所述第一电路板的端部设置有第一凹槽,所述第一连接器设置于所述第一凹槽位置;
和/或,所述第二电路板的端部设置有第二凹槽,所述第二连接器设置于所述第二凹槽位置;
和/或,所述第三电路板的端部设置有第三凹槽,所述第三连接器设置于所述第三凹槽位置。
根据本发明提供的一种服务器,还包括机箱和导热结构,所述导热结构套设于所述第一供电模块外侧,所述导热结构与所述机箱的内壁接触配合。
根据本发明提供的一种服务器,所述导热结构包括包绕在第一供电模块外侧的导热壳,所述导热壳与所述机箱的内壁接触配合;
或,所述导热结构包括包绕在第一供电模块外侧的导热壳和柔性散热填充材料,所述柔性散热填充材料设置在所述导热壳和所述机箱之间。
根据本发明提供的一种服务器,还包括:
液冷装置,所述液冷装置与所述机箱的内腔连通,所述液冷装置用于为所述机箱内部提供浸没式液冷环境。
根据本发明提供的一种服务器,所述液冷装置包括:
循环箱;
散热器,与所述循环箱固定连接,所述散热器的底部位于所述循环箱内,并与所述循环箱内的冷却液接触;
第一进液管,所述第一进液管的一端连接所述循环箱的底部,另一端连接所述机箱的顶部;
第一循环泵,设置于所述第一进液管;
第一控制阀,设置于所述第一进液管;
第二进液管,所述第二进液管的一端连接所述循环箱的底部,另一端连接所述机箱的底部一侧;
第二循环泵,设置于所述第二进液管;
第二控制阀,设置于所述第二进液管;
回液管,所述回液管的一端连接所述机箱的底部另一侧,另一端连接所述循环箱的顶部;
回流泵,设置于所述回液管;
第三控制阀,设置于所述回液管;
排空管,所述排空管的一端连接所述循环箱的顶部,另一端连接所述机箱的顶部;
第四控制阀,设置于所述排空管;
第一温度传感器,设置于所述计算板,用于采集所述中央处理器的温度;
第二温度传感器,设置于所述导热壳,用于采集所述第一供电模块的温度;
控制器,分别与所述第一循环泵、所述第一控制阀、所述第二循环泵、所述第二控制阀、所述回流泵、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接,所述控制器配置为基于所述中央处理器的温度和所述第一供电模块的温度控制所述第一循环泵、所述第一控制阀、所述第二循环泵、所述第二控制阀、所述回流泵、所述第三控制阀和所述第四控制阀;
所述导热壳设置有多个冷却槽,所述冷却槽由所述导热壳靠近所述第二进液管的一侧延伸至所述导热壳靠近所述回液管的一侧,所述冷却槽的上侧延伸至所述导热壳与所述第一供电模块接触位置;
所述机箱的底部上侧设置有多个引流件,所述多个引流件位于所述导热壳靠近所述第二进液管的一侧,所述多个引流件与所述多个冷却槽一一对应,所述引流件的内侧形成引流槽,所述引流槽靠近所述冷却槽的一端宽度小于所述冷却槽的宽度,所述引流槽背离所述冷却槽的一端宽度大于所述冷却槽的宽度。
本申请提供的服务器,一方面通过将服务器的主板结构分为计算板、硬盘背板和供控板三部分的分区解耦设计,以及计算板与硬盘背板和供控板之间的连接器插接配合设计,可以在与其他服务器硬盘背板、供控板设计位置保持一致的前提下,抬高中央处理器安装部分(第一电路板)的高度,为供电电源与中央处理器相邻设置创造了条件;另一方面通过将供电电源与中央处理器相邻设置,减小供电电源与中央处理器之间的距离,缩短通流路径。因此,本申请能够适应原有的机箱布局,有效减小通流损耗和发热量,有利于后续服务器算力的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的服务器表现计算板、硬板背板和供控板位置关系的结构示意图;
图2是本申请提供的服务器表现计算板和供控板连接结构的示意图之一;
图3是本申请提供的服务器表现计算板和供控板连接结构的示意图之二;
图4是本申请提供的服务器表现供电电源结构的示意图之一;
图5是本申请提供的服务器表现供电电源结构的示意图之二;
图6是本申请提供的服务器表现导热壳结构的示意图;
图7是本申请提供的服务器表现液冷装置的示意图;
图8是本申请提供的服务器表现引流件结构的剖视图;
100、计算板;110、第一电路板;120、中央处理器;130、供电电源;131、第一供电模块;132、第二供电模块;133、导热壳;134、冷却槽;140、第一连接器;141、滑槽;142、第一金属件;
200、硬盘背板;210、第二电路板;
300、供控板;310、第三电路板;320、第三连接器;330、滑块;
400、机箱;410、引流件;411、引流槽;
501、循环箱;502、散热器;503、第一进液管;504、第一循环泵;505、第一控制阀;506、第二进液管;507、第二循环泵;508、第二控制阀;509、回液管;510、回流泵;511、第三控制阀;512、排空管;513、第四控制阀。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现有技术中,机箱由前窗硬盘、垂直硬盘背板、风扇模组、服务器主板、后RISER(Riser Card,直立式接口卡)、DCSCM(Data Center Site Card Manager,数据中心现场卡管理器)卡、OCPNIC(Open Compute Project Network Interface Card,开放计算项目网卡)等组成。经过长期技术迭代发展及不同配件单元产业化生态发展,当前很多功能单元卡已经模块化,形态具体化,主要包括外形尺寸,接口定义等,导致整机服务器内部结构状态相对固化。中央处理器为服务器内部典型负载,其外部各供电单元组件分布于中央处理器四周,多以功率MOS、电阻、电容、电感、控制芯片等分立器件组成,同时因为空间结构限制,很难保证与CPU负载很近的距离,多数情况电源和CPU负载通流路径较长。上千安的峰值电流下,CPU负载通流路径上会产生较大通流损耗,电流密度、温升降额等都很难达到设计要求。
现有技术的发展趋势可能导致供电走线布线长、板上压降大、损耗大、增加散热需求、热设计压力大等问题。这些问题不仅增加了设计和制造成本,而且难以满足绿色、节能的设计需求。例如,在0.8V电源PCB板100uΩ线上阻抗下,1000A供电电流会导致线上损耗高达100W。同时,为了处理这部分损耗,需要增加相应的散热组件,并且这些散热组件还需要额外的供电驱动后才能有效运转。这进一步加剧了数据中心及服务器整体的损耗。因此,需要开发一种新型的供电架构和供电单元产品结构来提高服务器的性能和能效,以满足不断增长的计算需求并符合绿色、节能的设计要求。本发明实施例提供的服务器旨在解决上述的问题。
下面结合附图,通过具体的实施例对本申请实施例提供的服务器进行详细地说明。
结合图1和图2,本申请实施例提供的服务器包括:计算板100、硬盘背板200、供控板300。
计算板100包括第一电路板110、中央处理器120、供电电源130和一对第一连接器140,中央处理器120设置于第一电路板110的上侧。供电电源130与中央处理器120相邻设置,并与中央处理器120电连接,能够为中央处理器120供电。一对第一连接器140分置于第一电路板110的两端。可选地,计算板100还包括内存连接器和内存等。
硬盘背板200包括第二电路板210和设置于第二电路板210端部的第二连接器,第二电路板210与第一电路板110平行设置,且位于计算板100的下侧,第二连接器与计算板100相应端的第一连接器140沿垂直于第一电路板110的方向插接配合。可选地,硬盘背板200还包括外围功能单元、硬盘连接器等,其中硬盘连接器用于连接硬盘,硬盘连接器设置不同连接器接口,兼容不同硬盘规格。
供控板300包括第三电路板310和第三连接器320,第三电路板310与第一电路板110平行设置,且位于第一电路板110的下侧,第三连接器320与计算板100相应端的第一连接器140沿垂直于第一电路板110的方向插接配合。可选地,供控板300还包括设置在第三电路板310上的PSU(power supply unit)供电及BMC(Baseboard Management Controller,基板管理控制器)等其他功能单元。
可以理解的是,本实施例中是依据中央处理器120所在的位置将服务器分开解耦,形成计算板100、硬盘背板200、供控板300三部分,并将硬盘、内存、供电及其他单元等进行区域化分离设计。计算板100、硬盘背板200、供控板300之间通过沿第一电路板110的垂直方向插接配合的连接器(第一连接器140、第二连接器和第三连接器320)进行组装,因此,计算板100、硬盘背板200、供控板300之间的相对高度可以调整。本实施例正是基于此种设计可以在不对机箱400的结构进行改动的前提下将供电电源130布置在中央处理器120的相近位置,以缩短通流路径,不受其他部件及机箱400的位置影响。
本实施例中,第一连接器140、第二连接器和第三连接器320均可以为供电连接器和信号连接器中的一种或两种的组合,其中,供电连接器可提供12V供电。
结合图3和图4,在本发明一些实施例中,供电电源130包括第一供电模块131,第一供电模块131位于第一电路板110的下侧。第一供电模块131包括多个第一两相子单元。多个第一两相子单元与中央处理器120的相应负载之间,沿垂直于第一电路板110的方向排列并电连接。
本实施例中的第一两相子单元为将相数中两相进行模块化设计,将其中两相的功率器件和电感模块化封装设计,形成的一个子单元小模块。根据所需总相数,多个第一两相子单元进行叠加,分别放置不同位置为CPU的不同负载供电,组合形成整体的第一供电模块131。第一供电模块131中的第一两相子单元与其相应的中央处理器120的相应负载之间均沿垂直于第一电路板110的方向排列并电连接,可以有效缩短通流路径,减小线上损耗和发热。
结合图5,在本发明一些实施例中,供电电源130包括第二供电模块132,第二供电模块132位于第一电路板110的上侧;第二供电模块132包括多个第二两相子单元,多个第二两相子单元分置于中央处理器120的周侧;多个第二两相子单元与中央处理器120的相应负载之间,沿平行于第一电路板110的方向相邻设置并电连接。
本实施例中的第二两相子单元为将相数中两相进行模块化设计,将其中两相的功率器件和电感模块化封装设计,形成的一个子单元小模块。多个第二两相子单元分置于中央处理器120的周侧,可以为中央处理器120最外侧的相应负载供电,可兼容水平供电路径。
值得说明的是,第一供电模块131与第二供电模块132可以同时设置,也可以仅设置第一供电模块131。本实施例中的第一供电模块131和第二供电模块132设计形式,在满足缩短通流路径的同时,不会对其他部件的安装产生影响。例如,在设置有第二供电模块132时,由于第二供电模块132分布在中央处理器120的周侧,CPU散热器502可以与中央处理器120接触,实现正常的散热功能。并且,还能利用CPU散热器502的散热功能对第二供电模块132起到散热作用。另外,由于计算板100与硬盘背板200之间通过其中一个第一连接器140与第二连接器的插接结构配合连接,计算板100与供控板300之间通过另一个连接器与第三连接器320的插接结构配合连接,可以对计算板100进行抬高处理,使其底部与服务器机箱400的底板之间间隔增大,以便于在第一供电模块131位置布置散热结构。
下面将示例性地对第一连接器140与第二连接器和第三连接器320之间的插接结构进行描述。
回见图2和图3,第一连接器140设置有多个第一插接结构,第二连接器和第三连接器320均设置有与第一插接结构相对应的多个第二插接结构;第一插接结构与第二插接结构之间,适于沿垂直于第一电路板110的方向插接,且在第一插接结构与第二插接结构形成连接的任意配合位置,第一插接结构均与第二插接结构电连接。
分置于第一电路板110两端的两个第一连接器140之间相背设置,两个第一连接器140的第一插接结构朝向相反。第二连接器上的第二插接结构与第三连接器320的插接结构相向设置。由此,采用相同结构的两个第一连接器140,以及将第二连接器和第三连接器320设置为相同结构,减小两个第一连接器140和第二连接器、第三连接器320的生产难度,并且,还有利于降低安装难度。
可选地,第一插接结构和第二插接结构的其中一种为滑槽141,另一种为滑块330。例如,第一插接结构为滑槽141,第二插接结构为滑块330,为便于描述以下均以此种设置形式进行介绍。
滑槽141沿垂直于第一电路板110的方向延伸并贯穿第一连接器140,滑槽141平行于第一电路板110方向上的一侧形成开口。滑槽141的内壁设置有沿垂直于第一电路板110的方向延伸的第一金属件142,第一金属件142可以为铜片结构,第一金属件142用于实现与其他的连接器电连接。
滑块330的侧壁设置有沿垂直于第一电路板110的方向延伸的第二金属件,滑块330与滑槽141插接配合,并且适于沿滑槽141做垂直于第一电路板110方向的滑动。第二金属件可以为铜片结构,第二金属件与第一金属件142接触配合,实现第一插接结构与第二插接结构之间的电连接。
可选地,第一插接结构和第二插接结构均沿平行于第一电路板110的方向间隔设置有多个,多个第一插接结构和多个第二插接结构之间一一对应。
本实施例中,通过滑块330与滑槽141的配合结构,可以便于实现第一连接器140与第二连接器和第三连接器320之间的插接,并且在垂直于第一电路板110的方向上方便进行相对滑动,以调整计算板100与硬盘背板200和供控板300之间的相对位置。
可选地,第一电路板110的端部设置有第一凹槽,第一连接器140设置于第一凹槽位置。第二电路板210的端部设置有第二凹槽,第二连接器设置于第二凹槽位置。第三电路板310的端部设置有第三凹槽。第三连接器320设置于第三凹槽位置。第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽可以为长方形凹槽。由于第一电路板110与第二电路板210和第三电路板310沿垂直于第一电路板110的方向相互错位,第一连接器140、第二连接器和第三连接器320中的至少一个设置在凹槽结构内时,第一电路板110、第二电路板210和第三电路板310不同影响第一连接器140与第二连接器、第三连接器320之间的连接。并且,利用第一电路板110位于第一凹槽两侧的部分、第二电路板210位于第二凹槽两侧的部分以及第三电路板310位于第三凹槽两侧的部分可以便于进行定位,安装更方便。另外,第二电路板210位于第二凹槽两侧的部分以及第三电路板310位于第三凹槽两侧的部分可以延伸到第一电路板110下方,第一电路板110位于第一凹槽两侧的部分可以延伸到第二电路板210、第三电路板310上方,具有更大的布置面积。
结合图6,在本发明一些实施例中,服务器还包括机箱400和导热结构,导热结构套设于第一供电模块131外侧,导热结构与机箱400的内壁接触配合。导热结构一方面实现第一供电模块131的导热,将第一供电模块131的热量传导至机箱400,利用机箱400进行散热,取消掉供电电源130的散热器502,减小背面所需空间高度,并实现利用服务器整体结构为供电电源130散热。
在第一种方案中,导热结构包括包绕在第一供电模块131外侧的导热壳133,导热壳133与机箱400的内壁接触配合。导热壳133可以采用相变材料,利用相变材料的特性,即在温度升高时吸收热量并以潜热的形式储存,温度降低时又会释放储存的热量,可以有效地将供电模块产生的热量吸收并储存,以保持供电模块的温度稳定。导热壳133与机箱400内壁的接触配合也有利于将热量传递到机箱400,实现散热的效果。
在第二种方案中,导热结构包括包绕在第一供电模块131外侧的导热壳133和柔性散热填充材料,柔性散热填充材料设置在相变材料和机箱400之间。通过柔性散热填充材料,可以进一步优化导热和散热的效果。柔性散热填充材料可以适应供电模块和机箱400之间的微小间隙,形成更为紧密的接触,从而有利于热量的传递和扩散。同时,柔性散热填充材料还可以起到缓冲作用,有效防止服务器机箱400直接与第一供电模块131碰撞,进一步提高了系统的稳定性和可靠性。柔性散热填充材料可以为导热垫片,使用寿命比较长,有利于设备的长期使用。
通过上述的两种方案可以提高供电模块的稳定性和寿命,有效地吸收和储存供电模块产生的热量,防止供电模块过热,从而提高其稳定性和寿命。
结合图7和图8,在本发明一些实施例中,服务器还包括液冷装置,液冷装置与机箱400的内腔连通,液冷装置用于为机箱400内部提供浸没式液冷环境。液冷装置与机箱400的内腔连通,意味着液冷装置可以与机箱400内部形成良好的热交换。通过浸没式液冷环境,液冷装置能够将机箱400内部的热量吸收并带走,从而有效地降低服务器的温度。这种液冷技术相较于传统的风冷技术,具有更高的冷却效率和更好的散热效果。液冷装置能够更直接地进行热交换,将热量迅速带走,同时减少因高温引起的设备故障和性能下降的风险。此外,液冷装置的使用还可以提高服务器的能源效率。在冷却过程中,液冷装置可以将吸收的热量转化为其他形式的能源,如电能或热能,从而实现能源的循环利用。这种能源效率的提高有助于减少能源消耗和运营成本,同时也有助于减少对环境的影响。
液冷装置包括循环箱501、散热器502、第一进液管503、第一循环泵504、第一控制阀505、第二进液管506、第二循环泵507、第二控制阀508、回液管509、回流泵510、第三控制阀511、排空管512、第四控制阀513、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器。
循环箱501采用长方形、正方形等任意形状的箱体结构,使其可以适应不同的服务器尺寸和布局需求。循环箱501内部的冷却液通过循环流动,将服务器产生的热量吸收并带走,起到了冷却服务器的作用。
散热器502与循环箱501的固定连接确保了两者之间的紧密接触,从而提高了热量传递的效率。散热器502的底部与循环箱501内的冷却液接触,使得散热器502能够吸收冷却液的热量。而散热器502的上部分位于循环箱501外,可以将吸收的热量散发到环境中。这种设计实现了热量的高效传递和散热,有效地降低了服务器的温度。
散热器502采用铜、铝等材质,这些材质具有良好的导热性能,可以迅速将热量从散热器502底部传递到上部分,并通过散热翅片散发出去。散热翅片的设置增加了散热器502的散热面积,提高了散热效率。
循环箱501和散热器502之间的连接位置形成密封,确保了冷却液不会泄漏,同时也防止了外部空气进入循环箱501,影响冷却效果。这种密封设计提高了系统的可靠性和稳定性,使得服务器能够在良好的冷却环境下持续运行。
循环箱501和散热器502的设计实现了高效的冷却和散热效果,有助于提高服务器的稳定性和寿命。同时,通过优化设计和材质选择,还可以进一步提高冷却系统的性能和效率。
第一进液管503的一端连接循环箱501的底部,另一端连接机箱400的顶部,实现循环箱501与机箱400的连通。第一循环泵504设置于第一进液管503,第一循环泵504运行时可以将循环箱501内的冷却液泵入机箱400内。第一控制阀505设置于第一进液管503,可以对第一进液管503的通断进行控制。通过第一进液管503流入的冷却液由计算板100、硬盘背板200和供控板300的下侧流入,并且主要由计算板100、硬盘背板200和供控板300流动,可以带走计算板100、硬盘背板200和供控板300下侧的热量。
第二进液管506的一端连接循环箱501的底部,另一端连接机箱400的底部一侧。第二循环泵507设置于第二进液管506,第一循环泵504运行时可以将循环箱501内的冷却液泵入机箱400内。第二控制阀508设置于第二进液管506,可以对第二进液管506的通断进行控制。通过第一进液管503流入的冷却液由计算板100、硬盘背板200和供控板300的下侧流入,并且主要由计算板100、硬盘背板200和供控板300流动,可以带走计算板100、硬盘背板200和供控板300上侧的热量。
第一进液管503和第二进液管506与循环箱501的连接位于循环箱501的同一侧。
回液管509的一端连接机箱400的底部另一侧,另一端连接循环箱501的顶部。回流泵510设置于回液管509,循环泵运行时可以使机箱400内的冷却液向循环箱501回流。第三控制阀511设置于回液管509,用于控制回液管509的通断。
排空管512的一端连接循环箱501的顶部,另一端连接机箱400的顶部。第四控制阀513设置于排空管512,用于控制排空管512的通断。排空管512在日常冷却过程中不起作用,第四控制阀513关闭。当需要排空机箱400内的冷却液时,第一循环泵504、第二循环泵507、第一控制阀505、第二控制阀508关闭,回流泵510、第三控制阀511和第四控制阀513打开,回流泵510将机箱400内的冷却液泵入循环箱501的过程中,无循环箱501内的冷却液补充至机箱400中,循环箱501内的空气进入机箱400,在机箱400内的冷却液排空后,回流泵510、第三控制阀511和第四控制阀513关闭。机箱400内的冷却液是否排空可以通过设置在机箱400底部的液位传感器确定。
第一温度传感器设置于计算板100,用于采集中央处理器120的温度。第二温度传感器设置于导热壳133,用于采集第一供电模块131的温度。控制器分别与第一循环泵504、第一控制阀505、第二循环泵507、第二控制阀508、回流泵510、第三控制阀511、第四控制阀513、第一温度传感器和第二温度传感器连接,控制器配置为基于中央处理器120的温度和第一供电模块131的温度控制第一循环泵504、第一控制阀505、第二循环泵507、第二控制阀508、回流泵510、第三控制阀511和第四控制阀513。例如,当中央处理器120的温度大于第一阈值和/或第一供电模块131的温度大于第二阈值时,控制器控制第一循环泵504、第二循环泵507、回流泵510增大运行功率,提高冷却液循环速度;当中央处理器120的温度小于第三阈值和/或第一供电模块131的温度小于第四阈值时,控制器控制第一循环泵504、第二循环泵507、回流泵510减小运行功率,降低冷却液循环速度。其中的第三阈值、第四阈值小于第一阈值和第二阈值。由此,可以将中央处理器120的温度控制在第三阈值至第一阈值之间,将第一供电模块131的温度控制在第四阈值和第二阈值之间。
可选地,控制器还配置为:与报警装置电连接,当控制第一循环泵504、第二循环泵507、回流泵510以最大功率运行持续时间大于预设时间后,中央处理器120的温度大于第一阈值或第一供电模块131的温度大于第二阈值,则控制报警装置发出报警信息。其中报警装置可以为蜂鸣器、报警灯等。由此,在冷却装置无法满足散热需求,或出现故障时,可以及时提醒使用人员进行排查,防止高温损坏。
导热壳133设置有多个冷却槽134,冷却槽134由导热壳133靠近第二进液管506的一侧延伸至导热壳133靠近回液管509的一侧,冷却槽134的上侧延伸至导热壳133与第一供电模块131接触位置。在冷却液由第二进液管506与机箱400的连接位置向回液管509与机箱400的连接位置流动时,可以穿过冷却槽134,增加对第一供电模块131的冷却效果。
机箱400的底部上侧设置有多个引流件410,多个引流件410位于导热壳133靠近第二进液管506的一侧,多个引流件410与多个冷却槽134一一对应,引流件410的内侧形成引流槽411,引流槽411靠近冷却槽134的一端宽度小于冷却槽134的宽度,引流槽411背离冷却槽134的一端宽度大于冷却槽134的宽度。本实施例中的引流件410可以起到引流作用,具体来说,当冷却液由引流件410背离冷却槽134的一端进入引流槽411后,随着引流槽411宽度的减小提高流速,从而在流出引流槽411并流入冷却槽134时流速高于其他位置的冷却液流速,使冷却液更易于通过冷却槽134,并且,能够是冷却槽134两侧位置的冷却液向冷却槽134内汇流,达到更好的冷却效果。
本申请提供的服务器,一方面通过将服务器的主板结构分为计算板100、硬盘背板200和供控板300三部分的分区解耦设计,以及计算板100与硬盘背板200和供控板300之间的连接器插接配合设计,可以在与其他服务器硬盘背板200、供控板300设计位置保持一致的前提下,抬高中央处理器120安装部分(第一电路板110)的高度,为供电电源130与中央处理器120相邻设置创造了条件;另一方面通过将供电电源130与中央处理器120相邻设置,减小供电电源130与中央处理器120之间的距离,缩短通流路径。因此,本申请能够适应原有的机箱400布局,有效减小通流损耗和发热量,有利于后续服务器算力的提升。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种服务器,其特征在于,包括:
计算板,包括第一电路板、中央处理器、供电电源和一对第一连接器,所述中央处理器设置于所述第一电路板的上侧,所述供电电源与所述中央处理器相邻设置,并与所述中央处理器电连接,所述一对第一连接器分置于所述第一电路板的两端;
硬盘背板,包括第二电路板和设置于所述第二电路板端部的第二连接器,所述第二电路板与所述第一电路板平行设置,且位于所述计算板的下侧,所述第二连接器与所述计算板相应端的所述第一连接器沿垂直于所述第一电路板的方向插接配合;
供控板,包括第三电路板和第三连接器,所述第三电路板与所述第一电路板平行设置,且位于所述第一电路板的下侧,所述第三连接器与所述计算板相应端的所述第一连接器沿垂直于所述第一电路板的方向插接配合。
2.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述供电电源包括第一供电模块,所述第一供电模块位于所述第一电路板的下侧;
所述第一供电模块包括多个第一两相子单元;
所述多个第一两相子单元与所述中央处理器的相应负载之间,沿垂直于所述第一电路板的方向排列并电连接。
3.根据权利要求2所述的服务器,其特征在于,所述供电电源包括第二供电模块,所述第二供电模块位于所述第一电路板的上侧;
所述第二供电模块包括多个第二两相子单元,所述多个第二两相子单元分置于所述中央处理器的周侧;
所述多个第二两相子单元与所述中央处理器的相应负载之间,沿平行于所述第一电路板的方向相邻设置并电连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的服务器,其特征在于,所述第一连接器设置有多个第一插接结构,所述第二连接器和所述第三连接器均设置有与所述第一插接结构相对应的多个第二插接结构;
所述第一插接结构与所述第二插接结构之间,适于沿垂直于所述第一电路板的方向插接,且在所述第一插接结构与所述第二插接结构形成连接的任意配合位置,所述第一插接结构均与所述第二插接结构电连接。
5.根据权利要求4所述的服务器,其特征在于,所述第一插接结构和所述第二插接结构的其中一种为滑槽,另一种为滑块;
所述滑槽沿垂直于所述第一电路板的方向延伸,并平行于所述第一电路板方向上的一侧形成开口,所述滑槽的内壁设置有沿垂直于所述第一电路板的方向延伸的第一金属件;
所述滑块的侧壁设置有沿垂直于所述第一电路板的方向延伸的第二金属件,所述滑块与所述滑槽插接配合,所述第二金属件与所述第一金属件接触配合。
6.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述第一电路板的端部设置有第一凹槽,所述第一连接器设置于所述第一凹槽位置;
和/或,所述第二电路板的端部设置有第二凹槽,所述第二连接器设置于所述第二凹槽位置;
和/或,所述第三电路板的端部设置有第三凹槽,所述第三连接器设置于所述第三凹槽位置。
7.根据权利要求2或3所述的服务器,其特征在于,还包括机箱和导热结构,所述导热结构套设于所述第一供电模块外侧,所述导热结构与所述机箱的内壁接触配合。
8.根据权利要求7所述的服务器,其特征在于,所述导热结构包括包绕在第一供电模块外侧的导热壳,所述导热壳与所述机箱的内壁接触配合;
或,所述导热结构包括包绕在第一供电模块外侧的导热壳和柔性散热填充材料,所述柔性散热填充材料设置在所述导热壳和所述机箱之间。
9.根据权利要求8所述的服务器,其特征在于,还包括:
液冷装置,所述液冷装置与所述机箱的内腔连通,所述液冷装置用于为所述机箱内部提供浸没式液冷环境。
10.根据权利要求9所述的服务器,其特征在于,所述液冷装置包括:
循环箱;
散热器,与所述循环箱固定连接,所述散热器的底部位于所述循环箱内,并与所述循环箱内的冷却液接触;
第一进液管,所述第一进液管的一端连接所述循环箱的底部,另一端连接所述机箱的顶部;
第一循环泵,设置于所述第一进液管;
第一控制阀,设置于所述第一进液管;
第二进液管,所述第二进液管的一端连接所述循环箱的底部,另一端连接所述机箱的底部一侧;
第二循环泵,设置于所述第二进液管;
第二控制阀,设置于所述第二进液管;
回液管,所述回液管的一端连接所述机箱的底部另一侧,另一端连接所述循环箱的顶部;
回流泵,设置于所述回液管;
第三控制阀,设置于所述回液管;
排空管,所述排空管的一端连接所述循环箱的顶部,另一端连接所述机箱的顶部;
第四控制阀,设置于所述排空管;
第一温度传感器,设置于所述计算板,用于采集所述中央处理器的温度;
第二温度传感器,设置于所述导热壳,用于采集所述第一供电模块的温度;
控制器,分别与所述第一循环泵、所述第一控制阀、所述第二循环泵、所述第二控制阀、所述回流泵、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接,所述控制器配置为基于所述中央处理器的温度和所述第一供电模块的温度控制所述第一循环泵、所述第一控制阀、所述第二循环泵、所述第二控制阀、所述回流泵、所述第三控制阀和所述第四控制阀;
所述导热壳设置有多个冷却槽,所述冷却槽由所述导热壳靠近所述第二进液管的一侧延伸至所述导热壳靠近所述回液管的一侧,所述冷却槽的上侧延伸至所述导热壳与所述第一供电模块接触位置;
所述机箱的底部上侧设置有多个引流件,所述多个引流件位于所述导热壳靠近所述第二进液管的一侧,所述多个引流件与所述多个冷却槽一一对应,所述引流件的内侧形成引流槽,所述引流槽靠近所述冷却槽的一端宽度小于所述冷却槽的宽度,所述引流槽背离所述冷却槽的一端宽度大于所述冷却槽的宽度。
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