CN117897671A - 液体浸入式冷却平台及其部件 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种浸没式冷却系统和操作该系统的方法。该系统可以包括容器,其被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;压力控制器,其用于降低或增加所述容器的内部压力;计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;以及流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述容器的浴槽区域。
Description
相关应用的交叉引用
本申请涉及由TMGCore,LLC于2019年11月11日提交的PCT公开WO2020/102090,其名称为“液体浸入式冷却平台(Liquid Immersion Cooling Platform)”,该申请通过引用并入本文。本申请还涉及美国临时申请序列号63/209,258,63/278,223,63/278,175,63/278,178,63/278,167,63/278,312,63/278,358,63/278,365,和63/278,330。
技术领域
本公开涉及适于容纳计算设备的液体浸入式冷却系统,例如包括用于优化系统和其中的计算设备的温度的控制系统的液体浸入式冷却系统。
背景技术
传统计算系统和/或服务器系统利用空气以冷却这些系统的各个部件。传统液冷或水冷计算机利用流动液体从计算机部件中吸取热量,但避免计算机部件和液体本身之间的直接接触。非导电和/或介电流体的开发使得能够使用浸入式冷却,其中计算机部件和其他电子设备可以浸没在介电液体或非导电液体中,以便将热量从部件直接吸取至液体中。浸入式冷却可以用于减少冷却计算机部件所需的总能量,还可以减少充分冷却所需的空间和设备的数量。
发明内容
液体浸入式冷却系统正用于各种计算需求。因此,描述一种浸入式冷却系统是有益的,该浸入式冷却系统可以容易地适用于每一种功率、信号、数据以及流体输入和输出硬件规格。
有利地,本申请涉及示例性浸入式冷却系统和操作该系统的方法。在一个示例性实施例中,系统可以包括:容器,其被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体;压力控制器,其用于降低或增加容器的内部压力;计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在介电流体中;以及流体循环系统,其被配置成从容器的集液区域抽取介电流体,使介电流体穿过过滤器并将该介电流体输送到容器的浴槽区域。
在一个示例性实施例中,系统可以包括用于从容器的外部的源接收介电流体的入口。在一个示例性实施例中,系统可以包括用于将流体循环系统连接到入口或从入口断开的阀系统。在一个示例性实施例中,流体循环系统可以包括泵。在一个示例性实施例中,系统可以包括管理系统,该管理系统被配置成:指示阀系统以第一操作模式操作,在该第一操作模式中,泵连接到入口;以及指示泵从源中抽取介电流体。在一个示例性实施例中,系统可以包括可伸缩软管,该可伸缩软管包括用于检测可伸缩软管是否连接到源的传感器。
在一个示例性实施例中,管理系统被配置成仅在可伸缩软管连接到源时指示泵从源中抽取介电流体。在一个示例性实施例中,系统可以包括管理系统,该管理系统被配置成:指示阀系统以第二操作模式操作,在该第二操作模式中,泵连接到集液区域;以及指示泵从源中抽取流体。
在一个示例性实施例中,系统可以包括压力控制器,该压力控制器包括热交换器,该热交换器包括多个管道和至少一个箱体。在一个示例性实施例中,压力控制器可以包括热交换器,该热交换器包括多个管道和至少一个箱体。在一个示例性实施例中,多个管道或至少一个箱体中的至少一者可以包括减振器。在一个示例性实施例中,减振器可以是金属重物。
在一个示例性实施例中,系统可以包括多个传感器和管理系统,该管理系统被配置成:接收与计算机部件的温度相关的传感器数据;并且基于计算机部件的温度来确定过滤器的故障。在一个示例性实施例中,传感器数据可以包括:计算机部件的温度、容器的功耗、外部温度、介电流体温度、流入的冷却介质的温度、流出的冷却介质的温度、冷却介质的流动速率、浴槽区域上方区域的温度、存在于容器中的计算机部件的数量、或者容器内每个计算机部件的位置。
在一个示例性实施例中,管理系统可以被配置成使用机器学习模型来确定计算机部件是否过热。
在一个示例性实施例中,机器学习模型可以使用从容器接收的传感器数据来训练。在一个示例性实施例中,压力控制器包括被配置成接收介电蒸汽的波纹管。在一个示例性实施例中,波纹管可以包括用于确定波纹管的体积的传感器,并且管理系统可以被配置成从传感器接收数据。在一个示例性实施例中,管理系统可以被配置成接收温度数据。在一个示例性实施例中,管理系统可以进一步被配置成确定容器的操作状态。在一个示例性实施例中,操作状态可以是:1)热交换器的激活或停用;2)介电流体燃烧;以及3)介电流体泄漏。在一个示例性实施例中,管理系统可以进一步被配置成基于从传感器接收的数据和温度数据使用机器学习模型来确定容器的操作状态。
在一个示例性实施例中,计算机部件可以包括两相热沉。在一个示例性实施例中,两相热沉可以包括具有液体介质和两个细长金属表面的中空箱体。在一个示例性实施例中,容器可以由第二层保护。在一个示例性实施例中,第二层可以与内层平行。在一个示例性实施例中,流体传感器可以设置在第二层和内层之间。
在一个示例性实施例中,系统可以包括:容器,其被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体;计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在介电流体中;机箱,其被配置成保持计算机部件和介电流体;以及流体循环系统,其被配置成从容器的集液区域抽取介电流体,使该介电流体穿过过滤器并将该介电流体输送到机箱。
在一个示例中,机箱可以包括用于从流体循环系统接收介电流体的流体连接器。在一个示例中,流体连接器可以被配置成在机箱被放置在容器中时打开。在一个示例中,流体连接器可以被配置成在机箱被设置为从容器移除时关闭。
在一个示例中,机箱可以包括热交换器。在一个示例中,热交换器可以被配置成从冷却介质连接器接收冷却介质。在一个示例中,热交换器可以是电热交换器。在一个示例中,机箱可以是打开的,使得该机箱被配置成保持介电流体的液位;并且介电流体的蒸汽可以离开机箱进入容器。
在一个示例中,该系统可以包括用于确定介电流体的液位的流体液位传感器。在一个示例中,流体液位传感器可以位于机箱中。在一个示例中,系统可以包括用于从容器的外部的源接收介电流体的入口。
在一个示例中,系统可以包括用于将流体循环系统连接到入口或从入口断开的阀系统。在一个示例中,流体循环系统可以包括泵。在一个示例中,系统可以包括管理系统,该管理系统被配置成当介电流体的液位下降到阈值量以下时:指示阀系统以第一操作模式操作;以及指示泵从源中抽取介电流体。
在一个示例中,源可以包括源流体液位传感器。在一个示例中,管理系统可以被配置成如果源流体液位下降到阈值量以下则向中央服务器发送信号。在一个示例中,阈值量是介电流体的高度液位。在一个示例中,阈值量是由人工智能确定的在预定时间段内操作系统所需的流体量。
在一个示例性实施例中,系统可以包括用于从容器的外部的源接收介电流体的入口。在一个示例性实施例中,系统可以包括用于将流体循环系统连接到入口或从入口断开的阀系统。在一个示例性实施例中,流体循环系统可以包括泵。在一个示例性实施例中,系统可以包括管理系统,该管理系统被配置成:指示阀系统以第一操作模式操作,在该第一操作模式中,泵连接到入口;以及指示泵从源中抽取介电流体。在一个示例性实施例中,系统可以包括可伸缩软管,该可伸缩软管包括用于检测可伸缩软管是否连接到源的传感器。
在一个示例性实施例中,管理系统被配置成仅在可伸缩软管连接到源时指示泵从源中抽取介电流体。在一个示例性实施例中,系统可以包括管理系统,该管理系统被配置成:指示阀系统以第二操作模式操作,在该第二操作模式中,泵连接到集液区域;以及指示泵从源中抽取流体。
在一个示例性实施例中,计算机部件可以连接到一个或更多个适配器,这些适配器可以包括可释放的导轨。在一个示例中,计算机部件可以使用导轨滑入机架。
在一个示例中,系统可以包括:罐,其容纳导热的、可冷凝的介电流体;压力控制器,其用于降低或增加罐的内部压力;计算机部件,其至少部分地浸没在介电流体中;冷凝器,其用于冷凝介电流体的气相;机器人,其可以拾取计算机部件;以及拉曼光谱仪,其可操作地连接到控制器。在一个示例中,控制器可以从拉曼光谱仪接收测试结果并基于测试结果触发补救措施。
在一个示例中,系统可以包括:罐,其被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中,所述罐可以可操作地连接到波纹管;机架,其被配置成保持至少部分地浸没在介电流体中的一个或更多个计算机部件;冷凝器,其用于冷凝介电流体的气相;金属保持板,其被配置成附接到罐的底部;以及多个填充板,其被配置成可释放地附接到金属保持板并且被配置成位于机架中的一个或更多个计算机部件下方。
在一个示例中,系统可以包括:罐,其被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中,所述罐可操作地连接到波纹管;机架,其被配置成保持至少部分地浸没在介电流体中的一个或更多个计算机部件;冷凝器,其用于冷凝介电流体的气相;平台,其被配置成使用减振器附接到罐的底部;以及运载工具,其被配置成向罐提供电力和数据连接。
示例性系统可以进一步包括用于提供电力的电池和用于向罐提供数据连接的天线。在示例性系统中,减振器可以是弹簧。在示例性系统中,运载工具可以包括用于将热量从冷凝器转移到罐外部的散热口。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍下文在详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
为了描述可获得上述和其他优点和特征的方式,将通过参考在附图中示出的特定实施例来呈现上文简要描述的上述主题的更具体的描述。应当理解,这些附图仅描绘了典型的实施例,因此不应被认为是对范围的限制,将通过使用附图以额外的具体性和细节描述和解释实施例,在附图中:
图1示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统。
图2示出了根据本公开的示例性实施例的另一液体浸入式冷却系统。
图3示出了根据本公开的示例性实施例的另一液体浸入式冷却系统。
图4示出了根据本公开的示例性实施例的另一液体浸入式冷却系统。
图5示出了根据示例性实施例的示例性两相热沉。
图6示出了包括内层和第二层的示例性液体浸入式冷却系统。
图7示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统。
图8示出了根据本公开的示例性实施例的示例性机箱。
图9示出了根据本公开的示例性实施例的另一液体浸入式冷却系统。
图10A示出了根据示例性实施例的储存区域中的机箱的示例性俯视图布置。
图10B示出了根据示例性实施例的储存区域中的机箱的另一示例性俯视图布置。
图11示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统。
图12示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统。
图13示出了根据示例性实施例的加热元件的示例性实施例。
图14A示出了计算机部件的相对侧的处于未附接位置的示例性适配器。
图14B示出了计算机部件的相对侧的处于附接位置的示例性适配器。
图15示出了计算机部件的相对侧的示例性适配器,所述示例性适配器在计算机部件的右侧上处于附接位置并且在计算机部件的左侧上处于未附接位置。
图16示出了用于本申请的示例性适配器的导轨组件。
图17示出了示例性的承载支架组件。
图18示出了示例性计算机部件,其中本文描述的适配器滑入浸入式冷却机架中。
图19示出了包括拉曼光谱仪的示例性浸入式冷却系统。
图20示出了附接到浸入式冷却流体罐的底部或底板的示例性底部保持板。
图21示出了安装在卡车上的示例性浸入式冷却系统。
具体实施方式
现在将描述本发明的示例性实施例,以便说明本发明的各种特征。本文描述的实施例并不旨在限制本发明的范围,而是旨在提供本发明的部件、使用和操作的示例。
浸入式冷却系统
在一个示例性实施例中,浸入式冷却系统或容器可以包括浴槽区域、集液区域、计算设备、机器人、压力控制系统和管理系统。该容器可以是保持在大气压(或其范围内)的压力控制罐,该压力控制罐可以使用热交换器进行冷却。计算设备可以浸入容器的浴槽区域中的介电流体中。计算设备可以连接到网络,并在浸入介电流体时执行各种处理和计算任务。容器可以包括用于进入浴槽区域、计算设备和集液区域的盖子。该容器可以流体地联接到压力控制系统。当盖子打开时,机器人可以将计算设备从容器的浴槽区域提升。机器人可以将提升的计算设备放置在为储存计算设备而提供的机匣中或运载工具上。机器人还可以从机匣(或运载工具)中提升计算设备,并将其放置在从浴槽区域提升的计算设备的位置。机器人可以固定在容器、运载工具或其他位置。
在一个示例中,管理系统可以配置有软件或不配置软件,并且可以被配置成接收由包括在液体浸入式冷却系统中的任何传感器产生的任何数据。在一个示例中,管理系统可以例如基于传感器读数进行调整、提供警报和/或采取另一适当的动作。例如,管理系统可以调节或控制加热元件、调节流体流量或温度、调节压力、调节流体液位、流体纯度和/或任何数量的其他系统参数。此类调节通常基于液体浸入式冷却系统的一个或更多个感测的参数。
图1示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统100。在该示例性实施例中,液体浸入式冷却系统100可以包括容器105和运载工具130。容器105可以包括罐110,该罐包括浴槽区域111、集液区域112、流体113、计算机部件114、泵115、过滤器118、门116、管理系统117、热交换器119和贯通板120。计算机部件114可以浸没在流体113中。运载工具130可以包括机器人131。当门116打开时,机器人131可以提升计算机部件114,并将计算机部件114放置在运载工具130上。
流体转移系统
在一个示例性实施例中,容器可以包括流体转移系统,该流体转移系统用于从罐外部的源接收介电流体和/或从罐移除流体以将其布置在罐外部。介电流体通常用大型器皿运输。将流体从这些器皿转移到浸入式冷却系统的罐中可能是麻烦且耗时的。有些使用外部泵和软管将流体从器皿转移到罐。然而,因为这些部件可能没有正确密封,介电流体可能溢出或蒸发,从而被浪费。此外,因为泵和软管在罐系统的外部,所以这些部件会收集灰尘和碎屑,这对介电流体以及由介电流体冷却的计算部件是有害的。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括入口、泵和将入口连接到泵和罐(例如,浴槽区域或集液区域)的各种管道。在该示例性实施例中,入口可以使用软管可拆卸地连接到器皿。泵可以使用软管并通过入口从器皿中抽取介电流体。然后,泵可以使用将泵连接到罐的管道将流体转移到罐(例如,浴槽区域或集液区域)。在一个示例性实施例中,泵可以被配置成从罐中抽取流体并通过入口将流体转移到罐外部。在一个示例中,泵可以是双向泵,例如,在一种操作模式中,泵可以从器皿中抽取流体,而在第二种操作模式中,泵可以从罐中抽取流体。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括多个入口和/或出口,每个入口和/或出口联接到泵。例如,入口可以专用于从器皿中抽取流体。在该示例中,泵可以抽取流体并将该流体转移到罐中。作为另一示例,入口(或出口)可以专用于使用泵将流体转移出罐。在一个示例中,转移系统可以包括多个入口,并且多于一个的入口可以连接到泵。在该示例中,泵可以通过被配置成将一个或更多个入口连接到泵的阀系统流体地联接到多于一个的入口。泵可以被配置成从器皿中抽取流体或将流体转移到罐外。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括过滤器。在该示例性实施例中,流体转移系统可以在将流体输送到罐之前使介电流体穿过过滤器。作为另一示例,流体转移系统可以在该系统将流体转移到罐外部时使介电流体穿过过滤器。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括多种操作模式。在第一操作模式中,流体转移系统可以从位于罐外部的器皿中抽取流体。在将流体输送到罐之前,流体转移系统可以可选地使流体穿过过滤器。在该示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。在第二操作模式中,流体转移系统可以从罐中抽取流体并将该流体转移到罐外部。在将流体输送到罐外部之前,流体转移系统可以可选地使流体穿过过滤器。在该示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。在第三种操作模式中,流体转移系统可以使流体在罐内循环。例如,泵可以从集液区域抽取流体并将该流体转移到浴槽区域。作为另一示例,泵可以从浴槽区域抽取流体并将该流体转移到集液区域。流体转移系统可以可选地使流体穿过过滤器。在该示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括多个泵、阀系统和一个或更多个入口和/或出口。在一个示例中,阀系统可以使用管道将任何入口和/或出口连接到任何泵。在一个示例中,阀系统可以将任何泵连接到浴槽区域和/或集液区域。在该示例性实施例中,管理系统可以包括用户界面。用户界面可以位于容器上或者可以远离容器(例如,通过比如互联网的网络连接)。用户可以使用用户界面来指示流体转移系统启动或停止任何泵,并指示阀系统将泵连接到任何特定区域和/或入口/出口。
图2示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统200。在该示例性实施例中,液体浸入式冷却系统200可以包括入口230、阀系统240、泵215和过滤器218。泵215和/或阀系统240可以与管理系统117通信,使得泵215和/或阀系统240可以接收来自管理系统117的信号和命令。入口230可以使用管道与阀系统240流体地连通。阀系统240可以使用管道连接到集液区域112和泵215。阀系统240可以是3通阀,该3通阀可以将泵215流体地连接到入口230或集液区域112。入口230可以使用例如软管250连接到罐110外部的器皿260。
在一种操作模式中,管理系统117可以命令阀系统240将入口230连接到泵215。在这种操作模式中,泵215可以通过入口230从器皿抽取流体并将该流体转移到浴槽区域111。在另一操作模式中,管理系统117可以命令阀系统240将集液区域112连接到泵215。在这种操作模式中,泵215可以从集液区域112抽取流体并将该流体转移到浴槽区域111。
在该示例性实施例中,过滤器218位于泵215上游。过滤器218可以在泵215从入口230或集液区域112抽取流体时过滤流入的流体。其他布置也是可能的。例如,滤波器218可以在某些操作模式中被旁路但是在其他操作模式期间被使用。作为另一示例,过滤器218可以放置在泵215的下游。
在一个示例性实施例中,软管250可以是可以储存在容器105中的可伸缩软管。在该示例性实施例中,当需要从器皿260中抽取介电流体时,用户可以将软管250从容器105中拉出并将软管250连接到器皿260。在一个示例性实施例中,软管260可以包括传感器255,该传感器可以在例如将软管250从容器105中拉出或者将软管250连接到器皿260时被激活。在该示例性实施例中,传感器可以与管理系统117通信。
在一个示例性实施例中,在允许泵215从器皿260中抽取流体之前,管理系统117可以要求将软管250拉出或将软管250连接到器皿260。在该示例性实施例中,如果阀系统240处于入口230连接到泵215的模式,则管理系统可以要求将软管250拉出或将软管250连接到器皿260。在一个示例性实施例中,当阀系统240处于集液区域112连接到泵215的模式时,管理系统117可以不干扰泵215的操作,即泵215可以从集液区域112抽取流体。
在一个示例性实施例中,管理系统117可以在满足触发条件时命令阀系统240将泵215连接到入口230。示例性触发条件可以是介电流体113的酸度变化。在该示例性实施例中,容器105可以包括可以确定介电流体113的酸度的传感器。如果检测到酸度的变化,则存在计算机部件114可能被损坏的风险。这样,管理系统117可以立即处理流体113,例如将流体113从浴槽区域111泵送到罐110外部。
在一个示例性实施例中,触发条件可以是罐110中的流体液位的变化。在该示例性实施例中,容器105可以包括流体液位传感器。在罐110或浴槽区域111中的流体液位下降到阈值量以下的情况下,管理系统117可以抽取流体。例如,例如,如果集液区域112中有流体,管理系统117可以命令阀系统240将集液区域112连接到泵215。作为另一示例,例如,如果软管250连接到器皿260,管理系统117可以将入口230连接到泵215。管理系统117还可以命令泵215抽取流体,使得罐中的流体的液位升高。
振动控制系统
在一个示例性实施例中,浸入式冷却系统中的热交换器可以包括多个管道,这些管道可以从容器的外部的源接收冷却介质。冷却介质可以流过管道并在容器中(例如在浴槽区域上方)冷凝蒸汽。在一个示例性实施例中,管道可以在管道的每一侧上连接到箱体。每个箱体可以流体地连接到冷却介质的源。在一些操作模式中,冷却介质可能以高流动速率流过管道和箱体,这可能在箱体和/或管道上产生应力和振动。箱体和/或管道通常经由焊接彼此连接并与其他结构连接。应力和振动可能导致系统中的机械故障(例如连接管道和箱体中的任何一个的焊接可能断裂),因此冷却介质可能泄漏到容器的浴槽区域。当冷却介质与介电流体混合时,介电流体的质量劣化并可能导致电气故障。
因此,在一个示例性实施例中,在一个或更多个箱体或管道处设置减振器,以消除应力和振动对管道或箱体的有害影响。在一个示例性实施例中,减振器可以是块或重物,例如金属块。在一个示例中,管道可以包括振动传感器以测量管道的振动,并且如果振动超过阈值,则振动传感器可以向管理系统发送信号。一旦接收到信号,管理系统可以向液体浸入式冷却系统的操作者显示警告,或者该管理系统可以通知中央服务器(例如指示系统需要维修)。
图3示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸入式冷却系统300。在该示例性实施例中,液体浸入式冷却系统300可以包括容器305。容器305可以包括计算机部件314、机器人331和热交换器319。热交换器319可以包括多个管道(或盘管)361、箱体362和减振器363。在该示例性实施例中,减振器363可以是金属重物。减振器363还可以由其他物质制成,例如塑料、聚碳酸酯或与介电流体兼容的任何材料。在一个示例性实施例中,减振器364可以附接到管道。在一个示例性实施例中,减振器可以在管道或箱体的内部或外部。
流体质量检测器
在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以包括浴槽区域中的介电流体。浴槽区域还可以包括浸泡在浴槽区域内的一个或更多个计算机部件和其他部件,诸如电线、电路、连接器等。这些部件可能包括污垢、碎片、油脂和其他污染物,它们可以被介电流体冲走,并且因此污染介电流体。当计算机部件的发热部件(例如,CPU、GPU或RAM)汽化受污染的流体时,这些污染物可以作为残留物积累在这些发热部件上。然而,残留物可以减少发热部件的热转移,即热量从发热部件转移到介电流体的速率可以被降低。相应地,发热部件可能会过热。
过滤可以被用于管理罐中的污染。然而,随着时间的推移,过滤器可能会失去功效。目前,没有传感器可以准确地确定过滤器的功效是否受到损害并且提供实时数据。压力传感器可以被用于检查过滤器内的压降,但是这些变化不足以检测过滤质量的轻微恶化。尽管定期地对流体进行分析测试可以指示流体是否被污染(并且因此,过滤器未能按照预期运行),但是这些测试不能提供实时数据。
根据一个示例实施例,发热部件的温度可以被用作介电流体是否包含污染物以及过滤器是否无法清洁流体的指示器。在一个示例实施例中,每个计算机部件可以确定部件的温度(例如,使用温度计、传感器、功耗信息或者其他装置、技术或信息)。计算机部件可以将该信息发送到管理系统。管理系统可以从多个计算机部件接收温度信息。
此外,管理系统可以接收额外的信息,例如,容器中的功耗、外部温度、外部压力、介电流体温度、流入的冷却介质的温度、流出的冷却介质的温度、冷却介质的流速、浴槽区域的上方区域的温度、容器中存在的计算机部件的数量、容器中每个计算机部件的位置等。这些信息(和/或其他信息)中的一些或者全部可以被提供给模型以对每个(或者一些)计算机部件的温度进行预测。如果计算机部件的温度超过预测温度超出阈值以上,那么管理系统可以指示计算机部件过热。
依据计算机部件过热的数量,管理系统可以推断出不同的结论。例如,如果只有一个计算机部件过热,那么管理系统可以推断出过热的计算机部件需要人工检查。另一方面,如果大多数的(例如50%或者更多)计算机部件过热,那么管理系统可以推断出介电流体已经被污染和/或过滤器需要被更换。本领域普通技术人员认识到管理系统可以基于不同数量的计算机部件过热做出类似的结论。在一个示例中,如果过热的计算机部件的数量低于第一阈值,那么管理系统可以指示过热的计算机部件需要人工检查。在另一个示例中,如果过热的计算机部件的数量高于第二阈值,那么管理系统可以推断出介电流体的质量已经恶化和/或过滤器需要被更换。
在一个示例实施例中,模型可以是机器学习模型。可以使用从容器或者其他容器接收的过去数据来训练模型。数据可以包括例如每个计算机部件的温度、容器中的功耗、外部温度、介电流体温度、流入的冷却介质的温度、流出的冷却介质的温度、冷却介质的流速、浴槽区域的上方区域的温度、容器中存在的计算机部件的数量、容器中每个计算机部件的位置等。该数据(和/或其他数据)可以被用于训练机器学习模型来为计算机部件预测温度。
在一个示例实施例中,传感器可以被用于确定流体是否受到污染。例如,传感器可以包括加热器、表面和温度计。加热器可以生成预定数量的热量。在一个示例中,温度计可以向模型提供关于表面的温度的数据。基于给定数量的热量的表面温度的波动,该模型可以预测传感器是否过热和/或流体中是否有污染物。
热交换器控制器和检测系统
在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以包括压力控制系统。压力控制系统可以包括热交换器、波纹管和蒸汽-空气分离器。在一个示例中,当计算机部件生成热量时,介电流体汽化并且罐的压力增加。管理系统可以实施一个或更多个程序来响应汽化和压力增加。例如,管理系统可以引导热交换器以更快的速率循环冷却介质使得蒸汽可以冷凝并且压力可以降低。作为另一个示例,管理系统可以打开到蒸汽-空气分离器的阀使得罐中的一些空气被释放,并且因此,压力可以再次下降。作为又一个示例,管理系统可以打开阀,使得过量的蒸汽可以被引导到波纹管并且罐的压力可以降低。
在一个示例中,浸没冷却系统可以在大气压力下运行。对计算机部件的处理需求(并且因此,计算机部件消耗的电力)可能是不可预测的。随着对计算机部件的处理需求波动,计算机部件可能会生成介电蒸汽或者介电蒸汽可能会冷凝(例如变成液体)。由于罐具有固定的体积,波纹管可以在体积上膨胀或者收缩以将罐的内部压力维持在大气压力。像这样,波纹管可以被制备成既接受介电蒸汽又将蒸汽返回到罐中。例如,当处理需求出现猛增时,波纹管可以接收介电蒸汽,并且当处理需求下降时,波纹管可以将蒸汽返回到罐中。为了使波纹管具有最佳性能,即有效地接收来自罐的蒸汽并且在需要时将蒸汽释放到罐中,波纹管可以处于正偏压状态,例如,在正常运行期间波纹管可以被填充大约50%。其他偏压状态也是可能的。例如,如果处理需求中的猛增预期上多于需求的下降,那么波纹管可以被填充约30%,例如低于一半。
在一个示例实施例中,管理系统可以利用理想气体定律,即PV=nRT,对浸没冷却系统的至少一种情况进行预测和/或实施响应程序。例如,浸没冷却系统可以包括多个传感器,其包括位于罐中的温度传感器和用于确定波纹管的体积变化的传感器(例如,用于确定波纹管高度的变化的传感器)。管理系统可以从每个传感器接收数据。
在温度传感器指示罐的温度增加,并且体积传感器指示波纹管的体积增加的情况下,管理系统可以确定罐中正在生成蒸汽,并且热交换器可以被致动(或者冷却介质的流速可以被增加)。在该示例实施例中,可以通过调节在热交换器中循环的冷却介质的数量来控制波纹管的体积。例如,冷却介质的流速的增加可以冷凝蒸汽并且减小波纹管的体积。类似地,在温度传感器指示罐的温度降低,并且体积传感器指示波纹管的体积降低的情况下,那么管理系统可以确定罐中正在冷凝蒸汽并且热交换器可以被停用(或者冷却介质的流速可以被降低)。在该示例实施例中,波纹管体积可以通过调节在热交换器中循环的冷却介质的数量来控制。例如,冷却介质流速的降低可以允许生成更多的蒸汽并且增加波纹管的体积。
在一个示例中,冷却介质的流速可以基于波纹管的体积和/或波纹管体积的变化的速率来调节。在一个示例中,冷却介质的流速可以基于罐的温度和/或罐的温度变化的速率来调节。罐的温度可以是介电流体的温度或者蒸汽的温度,并且温度传感器可以位于罐中的任何地方。
在一个示例实施例中,基于罐的温度的变化(或无变化)和/或波纹管的体积的变化(或无变化),管理系统可以确定系统中的泄漏或者介电流体正在燃烧。在一个示例中,当介电流体或蒸汽从罐中泄漏时,对于罐的任何给定运行状态(例如,温度、功耗等),罐的压力都可以降低。在一个示例中,当介电流体燃烧时,对于罐的任何给定运行状态,罐的压力都可以增加。
在一个示例中,如果罐的温度没有变化,但是波纹管的体积在增加,那么管理系统可以推断出介电流体正在燃烧。在一个示例中,如果罐的温度没有变化,但是波纹管的体积正在减小,那么管理系统可以推断出介电流体正在从罐中泄漏。
在一个示例中,如果罐的温度正在增加,但是波纹管的体积以快于预定速度的速度增加,那么管理系统可以推断出介电流体正在燃烧。在一个示例中,如果罐的温度正在增加,但是波纹管的体积以低于预定速度的速度增加,那么管理系统可以推断出介电流体正在泄漏。在一个示例中,如果罐的温度正在增加,并且波纹管的体积正在以预定速度增加,那么管理系统可以推断出热交换器需要被致动(或者冷却介质的流速必须被增加)。
在一个示例中,如果罐的温度正在降低,但是波纹管的体积正在以低于预定速度的速度降低,那么管理系统可以推断出介电流体正在燃烧。在一个示例中,如果罐的温度正在降低,但是波纹管的体积正在以高于预定速度的速度降低,那么管理系统可以推断出介电流体正在泄漏。在一个示例中,如果罐的温度正在降低,并且波纹管的体积正在以预定速度降低,那么管理系统可以推断出热交换器需要被停用(或者冷却介质的流速必须被降低)。
在一个示例实施例中,预定速度可以由机器学习模型确定。机器学习模型可以在运行的先前周期中从管理系统和浸没冷却罐中的各种传感器接收数据,并且基于为先前的运行条件记录的参数来确定预定速度。预定速度可以是基于由模型接收的当前运行条件的,例如温度或者体积的预测变化率。
在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以例如使用蒸汽-空气分离器排放气体,该系统可以收集介电蒸汽并且释放空气。在一个示例中,浸没冷却系统可以在罐不排放任何气体时实施上述程序。在一个示例中,浸没冷却系统可以在罐已经达到稳定状态时,例如在罐已经排出空气之后或者在罐已经达到稳定温度一段预定时间之后实施上述程序。
在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以确定从罐中排出的空气的体积。在该示例实施例中,在空气从浸没冷却系统中排出之后,可以确定波纹管中的体积变化。管理系统可以使用体积变化作为基准来确定有多少空气已经被从系统中释放。尤其,管理系统可以接收指示罐中的蒸汽的浓度的传感器数据。使用浓度和体积变化,管理系统可以将体积变化的一部分归因于已经从罐释放的空气,并且将体积变化的另一部分归因于蒸汽。
图4示出了根据本发明示例实施例的液体浸没冷却系统400。在该示例实施例中,液体浸没冷却系统400可以包括容器405,该容器可以包括罐410。罐410可以包括浴槽区域411、集液区域412、流体413、计算机部件414、泵415、过滤器418、门416、管理系统417、热交换器419和贯通板420。计算机部件414可以被浸泡在流体413中。
罐410可以被联接到排气口440,其可以通过压力控制阀450被联接到波纹管430和蒸汽-空气分离器460。在该示例实施例中,蒸汽-空气分离器460可以被联接到蒸汽冷凝器470,其可以被联接到干燥剂480。干燥剂480可以被联接到空气入口-出口490。同样示例性的罐410可以包括一个或更多个上述部件。
在该示例实施例中,罐410可以包括波纹管430中的体积传感器431和罐410中的温度传感器432。体积传感器431和温度传感器432可以向管理系统417提供数据。例如,数据可以包括波纹管430的当前体积和罐410的温度。使用该数据,管理系统417可以计算波纹管430的体积的变化速率和罐410的温度的变化速率。如果体积的变化速率偏离或者符合预期的体积的变化速率(例如,预定速率),那么管理系统可以确定,例如热交换器必须被激活或者停用、罐正在泄漏或者介电流体正在燃烧。在罐正在泄漏或者介电流体正在燃烧的情况下,管理系统可以发送警报信号。作为一个示例,警报信号可以被发送到容器405的用户界面。作为另一个示例,警报信号可以被发送到远程监控站。
两相热沉
在一个示例实施例中,浸没冷却系统的计算机部件可以被附接到热沉。热沉可以促进热量从计算机部件传递到浸没冷却系统的罐中的介电流体。在一个示例实施例中,热沉可以是可以附接到计算机部件的实心铜片。在一个示例实施例中,热沉可以是两相热沉。
在一个示例中,两相热沉可以是内部包含液体介质的中空箱体。在一个示例中,中空箱体可以包括两个细长侧,每个侧可以由具有高导热性的金属制成,例如铜或者银。在一个示例中,两相热沉可以在细长侧中的一个上接收来自计算机装置的热量。热量可以汽化热沉内部的液体介质。蒸汽可以到达另一个细长侧并且转移其热量。相应地,蒸汽可以冷却和/或冷凝。两相热沉可以在热沉的所有表面上允许更有效的导热性。示例液体介质可以包括水、酒精、氨水或者甚至介电流体。
图5示出了根据示例实施例的示例两相热沉。在该示例实施例中,计算机部件520可以被附接到热沉510。热沉510可以包括热沉510的细长侧上的金属板512和金属板513。热沉510还可以包括液体介质511。在一侧,热沉510(经过金属板513)可以与计算机部件520热接触,并且在另一侧,热沉510(经过金属板512)可以与浸没冷却系统的罐中提供的介电流体530热接触。
计算机部件520生成的热量可以被转移到金属板513,并且然后转移到液体介质511。一旦液体介质511触碰另一个金属板512,液体介质511就可以将其热量转移到金属板512。金属板512又可以将其热量转移到介电流体530。在一个示例中,计算机部件520生成的热量可以被不一致地分配。热沉510可以接收一个金属板上的不一致分配的热量并且将其有效地转移到另一个金属板上。热量在另一个金属板上的均匀分配可以导致热沉具有更高的导热性。
二级密封系统
浸没冷却系统的问题是,由于缺陷或事故,液体可能从罐中泄漏。在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以包括容器和/或罐上的二级层。二级层可以为容器和/或罐提供额外的保护层。
在一个示例实施例中,二级层可以是容器和/或罐的壁。容器和/或罐的二级层和内层之间可以有间隔。在一个示例实施例中,流体检测传感器可以被提供在二级层和内层之间的间隔中。流体检测传感器可以与管理系统通信,并且在内层和二级层之间存在任何流体泄漏的情况下,管理层可以向例如用户界面或者远程监测站发送警报信号。在一个示例中,二级层可以是罐的下方的盆或者托盘。在该示例中,如果来自罐的流体泄漏,那么流体会积聚在盆或者托盘中。
图6示出了包括内层和二级层的示例液体浸没冷却系统。在该示例实施例中,液体浸没冷却系统600可以包括容器605,其可以包括罐610。容器605可以包括用于检测流体泄漏的传感器625。
容器605可以包括内层623、二级层621和间隔630。二级层可以包围容器605和内层623。在一个示例中,二级层621可以仅覆盖容器605的一侧(或者多个侧)和内层623。在一个示例中,罐610可以包括内层624、二级层622和间隔。在该示例中,二级层622可以仅覆盖罐610的一侧(或者多个侧)和内层624。在一个示例中,可以在二级层622和内层624之间的间隔中提供传感器。
在一个示例实施例中,每个二级层可以平行于内层。在一个示例中,在内层和第二层之间可以有一个或更多个列。
基于机箱的冷却系统
在一个示例实施例中,浸没冷却系统可以通过,例如在每个计算机部件的机箱中提供介电流体来利用较少的介电流体。示例性浸没冷却系统或容器可以包括存储区域、集液区域、计算机部件、机器人、(可选的)压力控制系统和管理系统。容器可以(任选地)是维持在大气压力(或在其范围内)的压力控制罐,其可以使用热交换器被冷却。计算机部件可以被放置在机箱中,该机箱可以经过流体连接器接收介电流体。当介电流体在机箱中时,计算机部件可以被连接到网络并且执行各种处理和计算任务。容器可以包括用于进入存储区域、计算机部件和集液区域的盖子。容器可以(可选地)被流体联接到压力控制系统。当盖子打开时,机器人可以从容器的存储区域提起计算机部件。机器人可以将提起的计算机部件放置在为存储计算机部件提供的机匣中或者运载工具上。机器人还可以从机匣(或者运载工具)提起计算机部件,并且将其放置在从存储区域提起的计算机部件的位置。机器人可以被附贴到容器、运载工具或者其他的位置。在一个示例中,介电流体可以被提供在容器的浴槽区域中。
图7示出了根据本发明示例实施例的液体浸没冷却系统700。在该示例实施例中,液体浸没冷却系统700可以包括容器705和运载工具130。容器705可以包括罐710,其包括存储区域711、集液区域112、流体113、计算机部件114、泵115、过滤器118、门116、管理系统117、热交换器719、贯通板120、流体连接器721、机箱722和蒸汽723。机箱722可以被放置在存储区域711中。机箱722可以从流体连接器721接收介电流体,并且计算机部件114可以被浸泡在机箱722中的流体113中。运载工具130可以包括机器人131。当门116打开时,机器人131可以提升计算机部件114并且将计算机部件114放置在运载工具130上。在一个示例中,集液区域112可以与罐710或者容器105的其他区域密封。
带有流体连接器的机箱
在一个示例实施例中,机箱722可以包括机箱热交换器。在该示例实施例中,机箱722不释放蒸汽723,并且相反地,机箱722冷却蒸汽723以冷凝。在该示例实施例中,机箱热交换器可以是经过例如流体连接器接收冷却介质并且从机箱722移除热量的交换器。冷却介质可以例如是水。冷却介质可以在罐中被冷却,例如使用热交换器719,或者可以被转移到罐外的冷却设备。在该示例实施例中,机箱722可以是自持(self-contained)装置,其从一个或更多个流体连接器721接收介电流体和冷却介质并且冷却计算机部件114。机箱722还可以经过各种连接器接收动力和数据。
图8示出了根据本发明示例实施例的示例性机箱722。在该示例实施例中,机箱722可以包括计算机部件114、机箱热交换器810、冷却介质连接器821、冷却介质转移管道822、流体连接器721和一个或更多个其他连接器823。流体113(例如介电流体)可以经过流体连接器721进入机箱722。当机箱具有足够数量的介电流体时,计算机部件114可以被浸泡在流体113中。在一个示例中,冷却介质可以经过冷却介质连接器821进入机箱722,并且经过冷却介质转移管道822被转移到机箱热交换器810。当计算机部件114生成热量时,流体113可以蒸发并且在机箱722中上升。蒸汽723可以到达热交换器810并且损失其热量。这可以导致蒸汽723冷凝并且将热量从蒸汽723转移到机箱热交换器810中的冷却介质。冷却介质可以将热量从机箱722转移出去。在一个示例实施例中,冷却介质可被转移到容器705中的热交换器719以降温。
在一个示例中,热交换器可以是释放罐710中的热量(从机箱中移除)的电动冷却器。在该示例实施例中,电动冷却器可以不需要冷却介质转移管道。在一个示例中,热交换器可以是热沉。对于一些应用,热沉可以将足够数量的热量从机箱722转移出去。在该示例实施例中,来自每个机箱722的热量可以在罐中被释放,并且热交换器719可以冷却罐710中的空气。
在一个示例实施例中,介电流体可以将热量转移出机箱722。例如,机箱722可以经过连接器接收介电流体的流入。介电流体可以从计算机部件移除热量。经过另一个连接器(或者相同的连接器),介电流体可以离开机箱722。这样,介电流体可以充当冷却介质。在该示例实施例中,机箱722可以不需要机箱热交换器(尽管可以可选地提供机箱热交换器)。在该示例实施例中,罐710可以具有用于冷却温暖的介电流体的热交换器719。
在一个示例实施例中,流体连接器721(和/或冷却介质连接器821)可以是阀(例如,机械地或者电气地驱动的阀)。例如,当机箱722被放置在存储区域711中时,流体连接器721可以打开。作为另一个示例,流体连接器721可以允许机箱722中的流体的液位仅上升到某一水平。在该示例实施例中,机箱722可以包括用于确定机箱722中的流体的液位的传感器。一旦机箱722中的流体达到阈值高度,流体连接器721可以关闭。
在一个示例中,机箱可以包括控制器830。控制器830可以向流体连接器721和/或冷却介质连接器821提供一组指令。例如,当通过机器人131将机箱722放置在存储区域711中时,控制器830可以提供指令。在该示例中,当机箱722被放置在存储区域711中时,机箱722中可能没有流体113。控制器830可以指示流体连接器721打开以允许流体113进入机箱722。当机箱722内的流体达到阈值液位,例如机箱高度的95%时,控制器830可以关闭流体连接器721。控制器830的指令可以基于确定机箱722中的流体的液位的传感器读数。在该示例中,机箱722可以可选地包括第二流体连接器,其可以允许流体113离开机箱722。当机箱722被放置在存储区域711中时(例如,通过机器人131),控制器830可以指示第二流体连接器关闭,使得当流体流入到机箱722中时(例如,经过流体连接器721),流体113不会离开机箱722。
作为另一个示例,当机箱722被设置为由机器人131提升时,控制器830可以向流体连接器721提供指令。在该示例中,控制器830可以指示流体连接器721(和/或第二流体连接器)清空机箱722,使得没有(或者很少)流体113留在机箱中。
在一个示例中,控制器830可以向冷却介质连接器821提供类似的指令。例如,当机架722被放置在存储区域711中时,控制器830可以指示冷却介质连接器821打开(或者允许冷却介质循环)。作为另一个示例,当机箱722被设置为由机器人131提升时,控制器830可以指示冷却介质连接器821关闭(或者清空冷却介质)。作为又一个示例,控制器830可以依据机箱722中流体113的温度来指示冷却介质连接器821打开或者关闭。如果温度低于阈值温度,那么控制器830可以关闭冷却介质连接器821(以防止冷却介质的循环)。如果温度高于阈值温度,那么控制器830可以打开冷却介质连接器821(以允许冷却介质循环)。在该示例中,机箱722可以包括温度传感器。
在一个示例实施例中,机箱722可以包括用于将蒸汽723转移出机箱722的连接器。在该示例中,蒸汽723的冷却可以在机箱722外部进行。例如,蒸汽723可以被转移到热交换器719用于将热量转移到容器705的外部。在该实例中,转移蒸汽723可以经过一个或更多个管道或导管进行。
在一个示例实施例中,机箱722可以被密封。在该示例中,机箱722可以仅经过连接器(例如,流体连接器721)交换流体。在另一个示例中,机箱722可以具有孔口(例如,以与罐交换流体或者蒸汽)。在该示例实施例中,当计算机部件114加热流体113时,流体113可以汽化并且离开机箱722。蒸汽723可以例如通过热交换器119被冷却。机箱722可以包括流体液位传感器。随着流体113汽化,控制器可以例如经过流体连接器721添加流体113来维持机箱722中流体113的液位。图9示出了根据本公开的示例实施例的液体浸没冷却系统900。在该示例实施例中,机箱922可以具有孔口930并且蒸汽723可以经过孔口930离开机箱。蒸汽可以在罐910中扩散。热交换器919可以冷却蒸汽并且作为流体113返回到例如集液区域112或者存储区域911。如果流体113被返回到存储区域111,那么泵可以将流体返回到集液区域112。在一个示例实施例中,液体浸没冷却系统可以包括许多开放机箱922和许多密封机箱722。
机箱布置配置
在一个示例性实施例中,一个或更多个机箱722能够以特定布置方式放置在储存区域711(或浴槽区域)中以节省空间。图10A示出了根据示例性实施例的储存区域711中的机箱722的示例性顶部视图的布置。在该示例性实施例中,一个或更多个机箱722中的每一个能够以基本上平行于储存区域711的壁的方式放置。图10B示出了根据示例性实施例的储存区域711中的机箱722的另一个示例性顶部视图的布置。在该示例性实施例中,一个或更多个机箱722可以以基本上不平行于储存区域711的壁的方式放置。在该示例中,一个或更多个机箱722可以具有与储存区域711的壁相比的相对角度。例如,一个或更多个机箱722可以相对于储存区域711的壁倾斜5°、10°、15°、20°、25°或甚至更高的量。在该示例性实施例中,更多数量的机箱722可以储存在储存区域711中。
流体转移系统
在一个示例性实施例中,容器可以包括流体转移系统,以用于从罐外部的源接收介电流体和/或从罐中移除流体以将其置于罐外部。介电流体的液位经常会下放到安全水平以下,这可能会使计算机部件面临不希望的过热风险。在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括入口、泵和将入口连接到泵和罐的各种管道(例如,浴槽或集液区域)。在该示例性实施例中,入口可以使用管道连接到器皿。泵可以使用管道从器皿中抽取介电流体并通过入口。然后,泵可以使用将泵连接到罐的另一个管道将流体转移到罐(例如,浴槽或集液区域)。在一个示例性实施例中,泵可以被配置成从罐中抽取流体并通过入口将流体转移到罐的外部。在一个示例中,泵可以是双向泵,例如,在一种操作模式中,泵可以从器皿中抽取流体,而在第二种操作模式中,泵可以从罐中抽取流体。
在一个示例性实施例中,流体转移系统可以包括多种操作模式。在第一操作模式中,流体转移系统可以从位于罐外部的器皿中抽取流体。在将流体递送到罐之前,流体转移系统能够可选地使流体通过过滤器。在这个示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。在第二操作模式中,流体转移系统可以从罐中抽取流体并将流体转移到罐的外部。在将流体递送到罐的外部之前,流体转移系统能够可选地使流体经过过滤器。在这个示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。在第三种操作模式中,流体转移系统可以使流体在罐内循环。例如,泵可以从集液区域抽取流体并将其转移到浴槽区域。作为另一个示例,泵可以从浴槽区域抽取流体并将其转移到集液区域。流体转移系统能够可选地使流体经过过滤器。在这个示例中,过滤器可以位于泵之前或之后。
图11示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸没式冷却系统1100。在该示例性实施例中,液体浸没式冷却系统1100可以包括入口1130、阀系统1140、泵1115和过滤器1118。泵1115和/或阀系统1140可以与管理系统117通信,使得泵1115和/或阀系统1140可以接收来自管理系统117的信号和命令。入口1130可以使用管道与阀系统1140进行流体连通。阀系统1140可以使用管道连接到集液区域112和泵1115。阀系统1140可以是三通阀,其可以将泵1115流体地连接到入口1130或集液区域112。入口1130可以使用例如管道1150连接到罐110外部的器皿1160。
在一种操作模式下,管理系统117可以控制阀系统1140以将入口1130连接到泵1115。在这种操作模式下,泵1115可以通过入口1130从器皿中抽取流体,并将流体转移到浴槽区域111。在另一种操作模式中,管理系统117可以命令阀系统1140以将集液区域112连接到泵1115。在这种操作模式下,泵1115可以从集液区域112抽取流体,并将其转移到浴槽区域111。
在一个示例性实施例中,当满足触发条件时,管理系统117可以命令阀系统1140以将泵1115连接到入口1130。在一个示例性实施例中,触发条件可以是罐110中流体液位的变化。在该示例性实施例中,容器105可以包括流体液位传感器。在罐110或浴槽区域1111中的流体液位下放到阈值量以下的情况下,管理系统117可以抽取流体。例如,管理系统117可以命令阀系统1140以将集液区域112连接到泵1115,例如,如果集液区域112中具有流体。管理系统117还可以命令泵1115抽取流体,使得罐中的流体的液位增加。
在一个示例性实施例中,器皿1160可以包括流体液位传感器1155。流体液位传感器1155(和/或管理系统117)可以确定器皿1160中是否有足够量的流体,例如,是否有超过阈值量的流体或者是否有足够的流体用于比阈值时间段更长的时间段。如果传感器1155确定器皿1160中的流体量不足,则传感器1155可以向管理系统117发送信号。管理系统117可以向中央单元(或服务器)发送信号以通知用户器皿1160中的流体不足。
在一个示例性实施例中,管理系统可以使用人工智能或机器学习程序来确定器皿内是否有足够量的介电流体。例如,人工智能程序可以使用液冷浸没式冷却系统的先前使用的数据,并确定或预测系统运行阈值时间量所需的液体量。如果由传感器检测到的液位低于预测量,则管理系统可以向中央单元(或中央服务器)发送信号。
在一个示例性实施例中,管理系统可以确定是否发生了需要排空罐中的流体的事故或其他事件。例如,如果罐中的流体液位下放到阈值水平以下,则管理系统可以检测到事故。作为另一个示例,如果罐中的流体液位下放速度快于阈值速度,则管理系统可以检测到事故。作为另一个示例,如果第二层中具有流体,则管理系统可以检测到事故。在发生事故时,管理系统可以命令泵以从罐中抽取流体并将其转移到器皿中,从而不会浪费流体。管理系统还可以向中央单元(或服务器)发送信号,以通知用户事故已经发生。在一个示例中,管理系统可以在发生事故时关闭浸没式冷却系统。
热交换器系统
图12示出了根据本公开的示例性实施例的液体浸没式冷却系统1200。在该示例性实施例中,容器105可以包括热交换器119,该热交换器可以将热量从罐110内部传递到容器105外部。热交换器119可以包括例如一个或更多个盘管1222、散热器1223和风扇1221。在一个示例中,盘管1222可以流体地联接到散热器1223(例如,使用一个或更多个管道1224)。盘管1222和散热器1223可以包括穿过盘管1222和散热器1223的冷却介质。
在一个示例性实施例中,盘管1222可以位于罐110内,但散热器1223和风扇1221可以位于罐的外部。在一个示例性实施例中,风扇1221、散热器1223和盘管1222位于容器105内。在一个示例性实施例中,热交换器119可以是容器105内的自持单元。在该示例性实施例中,容器105不需要连接到冷却塔或其他冷却设施来维持罐110内的介电流体的温度,因为热交换器119可以是容器105内的自持单元。
在一个示例中,风扇1221可以迫使环境空气通过散热器1223。例如,当计算机部件114产生热量时,流体113可以蒸发。蒸汽可以与盘管1222交换热量并冷凝。热交换可以将热量从蒸汽传递到盘管1222内的冷却介质。可选地使用泵,冷却介质可以例如通过各种管道1224转移到散热器1223。在散热器1223中,冷却介质可以与环境空气交换热量。为了促进环境空气和散热器1223内的冷却介质之间的热交换,在一个示例中,风扇1221可以迫使空气通过散热器1221。在一个示例中,冷却介质可以是水或其他流体。
在一个示例性实施例中,盘管1222可以连接至基于冷凝器的冷却系统。冷却系统可以冷却盘管中的工作介质,从而冷却罐。在一个示例中,管理系统可以包括温度预测器。管理系统可以基于对罐中的流体温度或外部温度的预测来调节冷却系统的运行。在一个示例中,冷却系统可以是干式冷却系统。在一个示例中,除了位于远离罐的热交换之外,冷却系统还可以冷却罐。
加热元件
在一个示例性实施例中,容器可以包括加热元件。加热元件可以包括多个加热棒,其中一些加热棒至少部分地浸没在介电流体中。加热棒可以根据需要向容器供热。例如,当计算机部件从罐中移除时,加热元件可以代替计算机部件,例如产生与计算机部件一样多的热量或复制计算机部件的发热模式。在一个示例性实施例中,加热元件可以放置在机箱或壳体内。机箱或壳体可以代替放置计算机部件的机箱或壳体,例如,可以使用机器人移除加热单元。
在一个示例性实施例中,加热元件可以独立于管理系统117运行。在该示例性实施例中,加热元件可以包括功率输入、处理器和存储器。存储器可以存储加热模式,并且基于该加热模式,处理器可以命令加热棒以产生热量。在一个示例中,加热元件可以复制计算机部件的加热模式。在一个示例性实施例中,加热模式可以包括在一段时间内待产生的热量的时间函数,例如1分钟10瓦和2分钟20瓦。在一个示例性实施例中,加热元件可以包括发送器,以用于从容器外部的无线单元接收命令,例如控制加热元件或存储加热程序(或模式)。
图13示出了根据示例性实施例的示例性加热元件1300。在该示例性实施例中,加热元件1300可以包括加热棒1310(其可以包括铜线)、处理器1320、存储器1330、电源输入1340和机箱1350。该示例性加热棒可以代替计算机部件。例如,机器人可以提升加热元件并更换计算机部件。在该示例性实施例中,加热元件可以包括用于与机器人联接的接口以及可选的数据输入接口。
计算机适配器
在一个示例性实施例中,通过使用一个或更多个适配器,可以在非水平方向(比如基本上竖直或竖直方向)上使用可能已经被构建用于在水平方向上运行的计算机部件。在一些实施例中,适配器可以适用于所有形状和尺寸的计算机部件。适配器通常可以包括可释放的导轨,该导轨被配置成附接到计算机部件的一侧,使得计算机部件滑入机架中,其中该机架可以被设计用于浸没式冷却罐内的竖直配置。在一个示例中,使用导轨,适配器可以允许计算机部件被放置在机架上和/或从该机架移除。适配器可以将几乎任何尺寸的计算机部件联接到机架。
图14A示出了处于未附接位置的计算机部件相对侧的示例性适配器。在这个示例中,每个适配器1405可以包括导轨1410。图14B示出了处于附接位置的计算机部件的相对侧的示例性适配器。
图15示出了位于计算机部件的右侧上的附接位置和位于计算机部件的左侧的未附接位置的计算机部件的相对侧的示例性适配器。在该示例中,适配器1405可以包括导轨1410和安装座1515。安装座1515可以将计算机部件1414连接到导轨1410。
图16示出了本申请的示例性适配器的导轨组件。
图17示出了示例性的托架支架组件。在这个示例中,托架支架组件可以设置在机架中。导轨1410可以联接到托架支架组件上,并使导轨1410能够相对于托架支架组件以及机架滑动。
图18示出了本文所述的适配器滑入浸没式冷却机架的示例性计算机部件。在该示例中,每个计算机部件的导轨都联接到托架支架组件并使计算机部件能够滑入机架中。
介电流体监测
卤化碳(比如全氟化碳液体介电流体,比如NOVECTM)常用于计算机部件(比如服务器)的浸没冷却。不幸的是,在所采用的条件下,卤化碳可能降解成其他物质,比如酸、碱等。这些可能对计算机部件和/或液体浸没式冷却系统的其他方面有害的变化和退化难以在流体中检测到。因此,希望确定液体浸没式冷却系统中的流体成分是否已经改变。在示例实施例中,拉曼光谱仪可以在液体浸没式冷却系统中实施,以检测介电流体的成分和/或成分的变化。
图19示出了包括拉曼光谱仪1931的示例性浸没式冷却系统1900。在该示例性实施例中,拉曼光谱仪1931能够可操作地连接到液体浸没式冷却系统1900的罐区域110或集液区域112。拉曼光谱仪1931可以将流体113激发到上激发态,并且在弛豫时显示出对应于化学键的频率的发射,因此可以测试流体的杂质。在一个示例中,光纤电缆1932可以将拉曼光谱仪1931连接到罐区域110或集液区域112。也可以采用其他连接来激发分子并分析结果。在一个示例中,可以使用一个连接来激发分子,并且可以使用单独的连接来分析任何结果。此外,光谱仪的位置不是特别关键,并且可以位于液体浸没式冷却系统1900中、液体浸没式冷却系统1900上或任何方便的地方。在一个示例中,拉曼光谱仪或另一光谱仪或分析方法的使用有助于理解流体113中的任何污染物成分及其相对浓度。以这种方式,补救措施可以经由控制器或以另一种方式手动地或自动地启动,如下所述。
在一些实施例中,拉曼光谱仪能够可操作地连接到管理系统117(或控制器)。管理系统117可以从拉曼光谱仪1931接收测试结果,并基于测试结果触发补救措施。当然,测试结果也可以指示不需要采取补救措施,并且控制器也可以识别和/或实施这一点。
降液隔离液
两相浸没式冷却可以采用昂贵的介电流体。此外,介电流体蒸汽可以占据波纹管,以允许浸没式冷却罐内的压力调节。波纹管可能非常大,并且因此系统需要较大的占用空间。因此,可能希望减少液体浸没式冷却系统中使用的流体量。此外,如果系统的蒸汽负荷降低,使得波纹管的尺寸可以减小,则这将是有益的。如果这种解决方案不是特别昂贵,而是相对容易地实施,并且不影响流体的性能,则这将是进一步期望的。
在一个示例性实施例中,液体浸没式冷却系统可以包括金属保持板,该金属保持板被配置成附接到浸没式冷却罐的底部。多个填充板能够可释放地附接到金属保持板,并被配置成位于罐内的一个或更多个计算机部件下方。
在另一实施例中,本申请涉及将计算机部件至少部分地浸没在导热的、可冷凝的介电流体中的方法。计算机部件可以安装在包括用于从机架接收电力的底板的机箱中。当计算机部件运行时,计算机部件可以在介电流体中散热。冷凝器可以用于将介电流体的气相冷凝成介电流体的液相。机架位于可操作地连接到波纹管的罐内。金属保持板被配置成附接到罐的底部。多个填充板被配置成可释放地附接到金属保持板,并且被配置成位于机架中的一个或更多个计算机部件下方。填充板的作用是减少所需的流体量,并且还可以减少波纹管的尺寸要求。
在一个示例中,金属保持板被配置成附接到浸没式冷却罐的底部,并且多个填充板被配置成可释放地附接到金属保持板并且被配置成位于罐内的一个或更多个计算机部件下方。通过这种方式,填充板减少了所需的浸没流体量。
填充板可以由不干扰所公开的浸没式冷却系统的运行的任何材料制成。例如,板可以由包括但不限于金属、橡胶、硅树脂和/或聚合物的材料制成。优选的材料基本上不溶于介电流体。在一些实施例中,一个或更多个直至全部填充板包括密度低于介电流体的材料。这种材料包括热塑性塑料,比如可从DuPont获得的聚甲醛(如)。
在一些实施例中,填充板可以被配置成在不使用工具的情况下选择性地附接到金属保持板和从该金属保持板释放。选择性附接机构不是特别关键的,只要它能防止操作期间的位移即可。例如,互锁部段可以由凹进部分制成和/或可以采用导轨和滑动机构。
如果需要,除计算机部件下方的填充板外,还可以采用其他填充板。例如,第二填充板被配置成可释放地附接到金属保持板和/或被配置成横向地邻近罐内的一个或更多个计算机部件。例如,第二填充板可以在一组竖直地放置的服务器的两侧上横向地相邻,以占据服务器和罐的侧壁之间的空间。当然,根据需要,填充板也可以位于服务器的前面或后面。在这种情况下,第二填充板可以附加地或替代地附接到罐的侧壁和/或附接到金属保持板。
图20示出了一个代表性系统,尽管可以采用许多不同的变型。如图20所示,底部固定板10可以附接到浸没式冷却流体罐的底部或底板。介电流体20可以包围计算机部件,例如服务器30,以便在使用时将其冷却。如图20所示,虽然在任何配置中可以使用任何数量的服务器,但是在竖直的并排配置中可以具有14个服务器。此外,如图20所示,服务器30在尺寸上可以不同。因此,较长的填充板50可以与较短的填充板60穿插,其中任一类型的填充板通常地附接到底部固定板10。如果需要,侧面填充板40可以用在罐的任一侧和/或前侧或后侧。在这种情况下,填充板40可以附接到底部固定板10和/或邻近填充板40的罐壁。有利的是,选择性附接和移除机构被配置成使得当服务器配置在罐内改变时,填充板容易地附接和移除而不需要使用工具。本文描述的系统和方法的使用可以减少流体使用和/或允许减小波纹管的尺寸。
移动的浸没式冷却系统
在一个示例性实施例中,浸没式冷却系统可以安装在移动本体上。移动本体可以为车辆、汽车、船只、飞机、火车、集装箱或任何其他可运输本体。在该示例性实施例中,浸没式冷却系统的操作原理可以与本公开的其他浸没式冷却系统相同或相似。在其他示例性实施例中,浸没式冷却系统的操作原理可以不同于本文公开的浸没式冷却系统。
在一个示例中,浸没式冷却系统可以包括罐、冷却系统、多个计算机部件和介电介质。在一个示例中,浸没式冷却系统可以从车辆接收电力。在其他示例中,电力可以来自例如发电机(例如汽油)、电池、太阳能电池板、风力涡轮机、波浪能发电机或其任意组合。
在一个示例中,对于安装在车辆上的浸没式冷却系统,浴槽区域和集液区域之间的壁可以更高。在这个示例中,较高的壁确保了即使当浸没式冷却系统中的流体经历湍流或应力时仍有更多的流体保留在浴槽区域中。在一个示例中,浴槽区域仅通过浴槽区域和集液区域之间的壁上的小孔连接到集液区域。在一个示例中,泵可以从浴槽区域抽取流体并将其转移到集液区域。在这些示例中,由车辆的运动引起的湍流不会导致浴槽区域的流体液位不足。
在一个示例中,浸没式冷却系统可以是无线的。例如,浸没式冷却系统可以无线地发送和/或接收数据信号。在这个示例中,浸没式冷却系统可以具有使用Wi-Fi、卫星、蜂窝、其他无线连接或其任意组合的无线连接。在一个示例性实施例中,浸没式冷却系统或车辆可以包括用于传输或接收数据信号的天线。在一个示例中,浸没式冷却系统或车辆可以包括进行无线数据通信所需的其他设备。在一个示例中,浸没式冷却系统或车辆可以包括用于接收数据信号的接口。该接口可以提供例如以太网连接或其他类型的连接。
在一个示例中,当车辆移动时,浸没式冷却系统及其部件可能受到冲击和振动。为了最小化浸没式冷却系统上的这种应力,浸没式冷却系统可以经由阻尼工具安装在平台上。阻尼工具可以是弹簧或其他类似装置,其可以吸收从车辆传递到浸没式冷却系统和/或其部件的部分或全部的应力。平台和阻尼工具可以将浸没式冷却系统联接到浸没式冷却系统所在的车辆、箱体或集装箱。
图21示出了安装在卡车2105上的示例性浸没式冷却系统2100。在该示例中,卡车2105可以包括用于向浸没式冷却系统2100供电的电源2114。卡车2105还可以包括天线2113,以用于接收数据通信并将浸没式冷却系统2100连接到网络。卡车2105可以进一步包括用于将热量传递到卡车2105外部的热通风口2110(例如,如果浸没式冷却系统在系统上包括冷凝器)。浸没式冷却系统2100可以联接到位于平台2111和浸没式冷却系统2100之间的各种弹簧2112。弹簧2112可以吸收一些从卡车2105传递到浸没式冷却系统2100的冲击。
在一个示例中,浸没式冷却系统可以组装在集装箱中,该集装箱可以装载到运输车辆上,例如卡车或船。浸没式冷却系统可以安装在平台上。当装载到平台上时,集装箱可以包括浸没式冷却系统。
在一些实施例中,系统可以包括一个或更多个机构来最小化流体运动或其他部件的不期望的运动,使得系统或系统部件的运动不会显著不利地影响计算或冷却性能。这种机构包括例如陀螺仪。
示例性系统
1.一种系统,其包括:
容器,所述容器被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述容器的内部压力;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述容器的浴槽区域。
2.根据段落1所述的系统,其进一步包括用于从所述容器的外部的源接收所述介电流体的入口。
3.根据段落2所述的系统,其进一步包括用于将所述流体循环系统与所述入口连接或断开的阀系统。
4.根据段落3所述的系统,其中所述流体循环系统包括泵。
5.根据段落4所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成:
引导所述阀系统以第一操作模式进行操作,在所述第一操作模式中,所述泵连接到所述入口;并且
引导泵以从源中抽取介电流体。
6.根据段落5所述的系统,其进一步包括可伸缩软管。
7.根据段落6所述的系统,其中,所述可伸缩软管包括用于检测所述可伸缩软管是否连接至所述源的传感器。
8.根据段落6所述的系统,其中,所述管理系统被配置成仅当所述可伸缩软管连接到所述源时,引导所述泵以从所述源抽取所述介电流体。
9.根据段落4所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成:
引导所述阀系统在第二操作模式下进行操作,在所述第二操作模式下,所述泵连接到所述集液区域;并且
引导所述泵以从所述源抽取流体。
10.根据段落1所述的系统,其中所述压力控制器包括热交换器,所述热交换器包括多个管道和至少一个箱体。
11.根据段落1所述的系统,其中所述压力控制器包括热交换器,所述热交换器包括多个管道和至少一个箱体。
12.根据段落11所述的系统,其中,所述多个管道或至少一个箱体中的至少一个包括减震器。
13.根据段落12所述的系统,其中,所述减震器为金属配重。
14.根据段落1所述的系统,其进一步包括多个传感器和一个管理系统,所述管理系统被配置成:
接收与所述计算机部件的温度相关的传感器数据;并且
基于所述计算机部件的温度来确定过滤器的故障。
15.根据段落14所述的系统,其中,所述传感器数据包括:所述计算机部件的温度、所述容器的功耗、外部温度、介电流体温度、流入的冷却介质的温度、流出的冷却介质的温度、冷却介质的流动速率、浴槽区域上方的区域的温度、所述容器中存在的计算机部件的数量或所述容器中的每个计算机部件的位置。
16.根据段落14所述的系统,其中所述管理系统被配置成使用机器学习模型来确定所述计算机部件是否过热。
17.根据段落16所述的系统,其中,所述机器学习模型使用从所述容器接收的传感器数据进行训练。
18.根据段落1所述的系统,其中,所述压力控制器包括被配置成接收介电蒸汽的波纹管。
19.根据段落18所述的系统,其中,所述波纹管包括用于确定所述波纹管的体积的传感器,并且管理系统被配置成接收来自所述传感器的数据。
20.根据段落19所述的系统,其中所述管理系统进一步被配置成接收温度数据。
21.根据段落20所述的系统,其中,所述管理系统进一步被配置成确定容器的运行状态。
22.根据段落21所述的系统,其中,所述操作状态为:1)热交换器的激活或停用;2)介电流体燃烧;以及3)介电流体泄漏。
23.根据段落21所述的系统,其中,所述管理系统进一步被配置成基于从所述传感器接收的数据和所述温度数据,使用机器学习模型来确定容器的操作状态。
24.根据段落1所述的系统,其中所述计算机部件包括两相散热件。
25.根据段落24所述的系统,其中所述两相散热件包括具有液体介质和两个细长金属表面的中空箱体。
26.根据段落1所述的系统,其中,所述容器由第二层保护。
27.根据段落26所述的系统,其中所述第二层平行于内层。
28.根据段落27所述的系统,其中,流体传感器设置在所述第二层和内层之间。
29.一种系统,其包括:
容器,所述容器被配置成保持导热的可冷凝的介电流体;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;
机箱,其被配置成保持所述计算机部件和介电流体;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取所述介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述机箱。
30.根据段落29所述的系统,其中,所述机箱包括用于从所述流体循环系统接收介电流体的流体连接器。
31.根据段落30所述的系统,其中,所述流体连接器被配置成当所述机箱放置在所述容器中时打开。
32.根据段落30所述的系统,其中,所述流体连接器被配置成当所述机箱被设置成从所述容器移除时关闭。
33.根据段落29所述的系统,其中所述机箱包括热交换器。
34.根据段落33所述的系统,其中所述热交换器被配置成从冷却介质连接器接收冷却介质。
35.根据段落33所述的系统,其中,所述热交换器是电热交换器。
36.根据段落29所述的系统,其中所述机箱开放,使得:
所述机箱被配置成保持介电流体的液位;并且
所述介电流体的蒸汽能够离开所述机箱而进入容器中。
37.根据段落29所述的系统,其进一步包括用于确定所述介电流体的液位的流体液位传感器。
38.根据段落37所述的系统,其中所述流体液位传感器位于所述机箱中。
39.根据段落37所述的系统,其进一步包括用于从所述容器的外部的源接收所述介电流体的入口。
40.根据段落39所述的系统,其进一步包括用于将所述流体循环系统与所述入口连接或断开的阀系统。
41.根据段落40所述的系统,其中所述流体循环系统包括泵。
42.根据段落41所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成当所述介电流体的液位低于阈值量时:
引导所述阀系统以第一操作模式进行操作;并且
引导所述泵从源中抽取介电流体。
43.根据段落39所述的系统,其中所述源包括源流体液位传感器。
44.根据段落43所述的系统,其进一步包括管理系统,其中所述管理系统被配置成如果源流体液位下放至阈值量以下,则向中央服务器发送信号。
45.根据段落44所述的系统,其中所述阈值量是所述介电流体的液位高度。
46.根据段落44所述的系统,其中,所述阈值量是由人工智能确定的在预定时间段内运行所述系统所需的流体量。
47.一种系统,其包括:
容器,其被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述容器的内部压力;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述容器的浴槽区域。
48.根据段落47所述的系统,其中所述压力控制器是自持的热交换器。
49.根据段落48所述的系统,其中所述自持的热交换器包括盘管、散热器和风扇。
50.根据段落49所述的系统,其中,所述风扇被配置成通过所述散热器输送强制空气。
51.根据段落47所述的系统,其进一步包括加热元件。
52.根据段落51所述的系统,其中所述加热元件包括处理器和存储器。
53.根据段落52所述的系统,其中所述处理器被配置成使用存储在所述存储器中的程序命令加热元件的加热棒以加热所述容器。
54.根据段落53所述的系统,其进一步包括用于接收无线命令的发送器。
55.一种服务器适配器,其包括一个或更多个可释放的导轨,所述导轨被配置成附接到服务器的一侧,使得所述可释放的导轨允许服务器滑入服务器机架中,其中所述服务器机架被设计用于浸没式冷却罐内的竖直配置。
56.一种方法,其包括:
将计算机部件至少部分地浸没在容器的浴槽区域中的导热的可冷凝的介电流体中,其中:
所述计算机部件安装在包括用于从机架接收电力的底板的机箱中;并且
所述计算机部件被配置成当所述计算机部件运行时在所述介电流体中散热;
使用冷凝器将所述介电流体的气相冷凝成所述介电流体的液相;以及使用拉曼光谱仪测试所述介电流体。
57.根据段落56所述的方法,其进一步包括基于所述测试向控制器发送信号。
58.根据段落57所述的方法,其中所述控制器基于所述测试触发补救措施。
59.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述罐的内部压力;
计算机部件,其至少部分地浸没在所述介电流体内;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
机器人,其被配置成拾取所述计算机部件;
拉曼光谱仪,其能操作地连接到控制器,其中所述控制器被配置成接收来自所述拉曼光谱仪的测试结果并基于所述测试结果触发补救措施。
60.一种用于减少在具有底部的浸没式冷却罐中使用的介电流体的量的系统,并且其中所述罐被配置成冷却一个或更多个计算机部件,其中所述系统包括:
金属保持板,其被配置成附接到所述浸没式冷却罐的底部;以及
多个填充板,其被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述罐内的一个或更多个计算机部件下方。
61.根据段落60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括密度低于所述介电流体的材料。
62.根据段落60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括热塑性塑料。
63.根据段落60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括聚甲醛。
64.根据段落60所述的系统,其进一步包括第二填充板,所述第二填充板被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成与所述罐内的一个或更多个计算机部件横向地邻接。
65.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中所述罐能操作地连接到波纹管;
机架,其被配置成保持至少部分地浸没在所述介电流体中的一个或更多个计算机部件;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
金属保持板,其被配置成附接到所述罐的底部;以及
多个填充板,其被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述机架中的一个或更多个计算机部件下方。
66.一种方法,其包括:
将计算机部件至少部分地浸没在导热的可冷凝的介电流体中,其中:
所述计算机部件安装在包括用于从机接收电力的底板的机箱中;并且
所述计算机部件被配置成当所述计算机部件运行时在所述介电流体中散热;
使用冷凝器将所述介电流体的气相冷凝成所述介电流体的液相;
其中所述机架位于能操作地连接到波纹管的罐内,并且其中金属保持板被配置成附接到所述罐的底部,并且其中多个填充板被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述机架中的一个或更多个计算机部件下方。67.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中所述罐能操作地连接到波纹管;
机架,其被配置成保持至少部分地浸没在所述介电流体中的一个或更多个计算机部件;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
平台,其被配置成使用减震器附接到所述罐的底部;以及
车辆,其被配置成向所述罐提供电力和数据连接。
68.根据段落67所述的系统,其进一步包括用于提供电力的电池和用于向所述罐提供数据连接的天线。
69.根据段落67所述的系统,其中所述减震器是弹簧。
70.根据段落67所述的系统,其中,所述车辆包括用于将所述冷凝器中的热量转移到所述罐外部的热通风口。
在上述说明书中,已参考附图描述了各种实施例。然而,清楚的是,可以对其进行各种修改和更改,并且可以实施附加实施例,而不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的更广泛范围。因此,说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。
Claims (70)
1.一种系统,其包括:
容器,所述容器被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述容器的内部压力;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述容器的浴槽区域。
2.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括用于从所述容器的外部的源接收所述介电流体的入口。
3.根据权利要求2所述的系统,其进一步包括用于将所述流体循环系统与所述入口连接或断开的阀系统。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述流体循环系统包括泵。
5.根据权利要求4所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成:
引导所述阀系统以第一操作模式进行操作,在所述第一操作模式中,所述泵连接到所述入口;并且
引导泵以从源中抽取介电流体。
6.根据权利要求5所述的系统,其进一步包括可伸缩软管。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述可伸缩软管包括用于检测所述可伸缩软管是否连接至所述源的传感器。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述管理系统被配置成仅当所述可伸缩软管连接到所述源时,引导所述泵以从所述源抽取所述介电流体。
9.根据权利要求4所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成:
引导所述阀系统在第二操作模式下进行操作,在所述第二操作模式下,所述泵连接到所述集液区域;并且
引导所述泵以从所述源抽取流体。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述压力控制器包括热交换器,所述热交换器包括多个管道和至少一个箱体。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述压力控制器包括热交换器,所述热交换器包括多个管道和至少一个箱体。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述多个管道或至少一个箱体中的至少一个包括减震器。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述减震器为金属配重。
14.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括多个传感器以及管理系统,所述管理系统被配置成:
接收与所述计算机部件的温度相关的传感器数据;并且
基于所述计算机部件的温度来确定过滤器的故障。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述传感器数据包括:所述计算机部件的温度、所述容器的功耗、外部温度、介电流体温度、流入的冷却介质的温度、流出的冷却介质的温度、冷却介质的流动速率、浴槽区域上方的区域的温度、所述容器中存在的计算机部件的数量或所述容器中的每个计算机部件的位置。
16.根据权利要求14所述的系统,其中所述管理系统被配置成使用机器学习模型来确定所述计算机部件是否过热。
17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述机器学习模型使用从所述容器接收的传感器数据进行训练。
18.根据权利要求1所述的系统,其中,所述压力控制器包括被配置成接收介电蒸汽的波纹管。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,所述波纹管包括用于确定所述波纹管的体积的传感器,并且管理系统被配置成接收来自所述传感器的数据。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述管理系统进一步被配置成接收温度数据。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,所述管理系统进一步被配置成确定容器的运行状态。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述操作状态为:1)热交换器的激活或停用;2)介电流体燃烧;以及3)介电流体泄漏。
23.根据权利要求21所述的系统,其中,所述管理系统进一步被配置成基于从所述传感器接收的数据和所述温度数据,使用机器学习模型来确定容器的操作状态。
24.根据权利要求1所述的系统,其中所述计算机部件包括两相散热件。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述两相散热件包括具有液体介质和两个细长金属表面的中空箱体。
26.根据权利要求1所述的系统,其中,所述容器由第二层保护。
27.根据权利要求26所述的系统,其中所述第二层平行于内层。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,流体传感器设置在所述第二层和内层之间。
29.一种系统,其包括:
容器,所述容器被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;
机箱,其被配置成保持所述计算机部件和介电流体;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取所述介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述机箱。
30.根据权利要求29所述的系统,其中,所述机箱包括用于从所述流体循环系统接收介电流体的流体连接器。
31.根据权利要求30所述的系统,其中,所述流体连接器被配置成当所述机箱放置在所述容器中时打开。
32.根据权利要求30所述的系统,其中,所述流体连接器被配置成当所述机箱被设置成从所述容器移除时关闭。
33.根据权利要求29所述的系统,其中所述机箱包括热交换器。
34.根据权利要求33所述的系统,其中所述热交换器被配置成从冷却介质连接器接收冷却介质。
35.根据权利要求33所述的系统,其中,所述热交换器是电热交换器。
36.根据权利要求29所述的系统,其中所述机箱开放,使得:
所述机箱被配置成保持介电流体的液位;并且
所述介电流体的蒸汽能够离开所述机箱而进入容器中。
37.根据权利要求29所述的系统,其进一步包括用于确定所述介电流体的液位的流体液位传感器。
38.根据权利要求37所述的系统,其中所述流体液位传感器位于所述机箱中。
39.根据权利要求37所述的系统,其进一步包括用于从所述容器的外部的源接收所述介电流体的入口。
40.根据权利要求39所述的系统,其进一步包括用于将所述流体循环系统与所述入口连接或断开的阀系统。
41.根据权利要求40所述的系统,其中所述流体循环系统包括泵。
42.根据权利要求41所述的系统,其进一步包括管理系统,所述管理系统被配置成当所述介电流体的液位低于阈值量时:
引导所述阀系统以第一操作模式进行操作;并且
引导所述泵从源中抽取介电流体。
43.根据权利要求39所述的系统,其中所述源包括源流体液位传感器。
44.根据权利要求43所述的系统,其进一步包括管理系统,其中所述管理系统被配置成如果源流体液位下放至阈值量以下,则向中央服务器发送信号。
45.根据权利要求44所述的系统,其中所述阈值量是所述介电流体的液位高度。
46.根据权利要求44所述的系统,其中,所述阈值量是由人工智能确定的在预定时间段内运行所述系统所需的流体量。
47.一种系统,其包括:
容器,所述容器被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述容器的内部压力;
计算机部件,其被配置成至少部分地浸没在所述介电流体中;以及
流体循环系统,其被配置成从所述容器的集液区域抽取介电流体,使所述介电流体经过过滤器并将所述介电流体递送到所述容器的浴槽区域。
48.根据权利要求47所述的系统,其中所述压力控制器是自持的热交换器。
49.根据权利要求48所述的系统,其中所述自持的热交换器包括盘管、散热器和风扇。
50.根据权利要求49所述的系统,其中,所述风扇被配置成通过所述散热器输送强制空气。
51.根据权利要求47所述的系统,其进一步包括加热元件。
52.根据权利要求51所述的系统,其中所述加热元件包括处理器和存储器。
53.根据权利要求52所述的系统,其中所述处理器被配置成使用存储在所述存储器中的程序命令加热元件的加热棒加热所述容器。
54.根据权利要求53所述的系统,其进一步包括用于接收无线命令的发送器。
55.一种服务器适配器,其包括一个或更多个可释放的导轨,所述导轨被配置成附接到服务器的一侧,使得所述可释放的导轨允许服务器滑入服务器机架中,其中所述服务器机架被设计用于浸没式冷却罐内的竖直配置。
56.一种方法,其包括:
将计算机部件至少部分地浸没在容器的浴槽区域中的导热的可冷凝的介电流体中,其中:
所述计算机部件安装在包括用于从机架接收电力的底板的机箱中;并且
所述计算机部件被配置成当所述计算机部件运行时在所述介电流体中散热;
使用冷凝器将所述介电流体的气相冷凝成所述介电流体的液相;
以及使用拉曼光谱仪测试所述介电流体。
57.根据权利要求56所述的方法,其进一步包括基于所述测试向控制器发送信号。
58.根据权利要求57所述的方法,其中所述控制器基于所述测试触发补救措施。
59.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的可冷凝的介电流体;
压力控制器,其用于降低或增加所述罐的内部压力;
计算机部件,其至少部分地浸没在所述介电流体内;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
机器人,其被配置成拾取所述计算机部件;
拉曼光谱仪,其能操作地连接到控制器,其中所述控制器被配置成接收来自所述拉曼光谱仪的测试结果并基于所述测试结果触发补救措施。
60.一种用于减少在具有底部的浸没式冷却罐中使用的介电流体的量的系统,并且其中所述罐被配置成冷却一个或更多个计算机部件,其中所述系统包括:
金属保持板,其被配置成附接到所述浸没式冷却罐的底部;以及
多个填充板,其被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述罐内的一个或更多个计算机部件下方。
61.根据权利要求60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括密度低于所述介电流体的材料。
62.根据权利要求60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括热塑性塑料。
63.根据权利要求60所述的系统,其中所述填充板中的一个或更多个直至全部包括聚甲醛。
64.根据权利要求60所述的系统,其进一步包括第二填充板,所述第二填充板被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成与所述罐内的一个或更多个计算机部件横向地邻接。
65.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中所述罐能操作地连接到波纹管;
机架,其被配置成保持至少部分地浸没在所述介电流体中的一个或更多个计算机部件;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
金属保持板,其被配置成附接到所述罐的底部;以及
多个填充板,其被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述机架中的一个或更多个计算机部件下方。
66.一种方法,其包括:
将计算机部件至少部分地浸没在导热的可冷凝的介电流体中,其中:
所述计算机部件安装在包括用于从机接收电力的底板的机箱中;并且
所述计算机部件被配置成当所述计算机部件运行时在所述介电流体中散热;
使用冷凝器将所述介电流体的气相冷凝成所述介电流体的液相;
其中所述机架位于能操作地连接到波纹管的罐内,并且其中金属保持板被配置成附接到所述罐的底部,并且其中多个填充板被配置成能释放地附接到所述金属保持板并且被配置成位于所述机架中的一个或更多个计算机部件下方。
67.一种系统,其包括:
罐,所述罐被配置成容纳导热的、可冷凝的介电流体,其中所述罐能操作地连接到波纹管;
机架,其被配置成保持至少部分地浸没在所述介电流体中的一个或更多个计算机部件;
冷凝器,其用于冷凝所述介电流体的气相;
平台,其被配置成使用减震器附接到所述罐的底部;以及
车辆,其被配置成向所述罐提供电力和数据连接。
68.根据权利要求67所述的系统,其进一步包括用于提供电力的电池和用于向所述罐提供数据连接的天线。
69.根据权利要求67所述的系统,其中所述减震器是弹簧。
70.根据权利要求67所述的系统,其中,所述车辆包括用于将所述冷凝器中的热量转移到所述罐外部的热通风口。
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