CN201562229U - 一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种优化三通道散热风道的刀片服务器，机箱由相互活动连接的前机箱和后机箱构成，所述中板设置在前机箱和后机箱之间，所述前机箱和后机箱内部均设有两层支撑机构，所述前机箱上层和后机箱上层形成第一散热通道，所述前机箱中层和后机箱中层形成第二散热通道，所述前机箱下层和后机箱下层形成第三散热通道。本实用新型提供支撑机构与机箱为一体的，不仅有机构固定和支撑的作用，同时也形成出三个散热通道。三层散热通道分别独立散热，空气流动方向彼此不会交叉影响，均衡主要发热组件和其他组件的散热面积，达到满足刀片服务器高密度的散热要求。

Description

一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器

技术领域

本实用新型涉及刀片服务器散热设计，具体涉及刀片服务器系统整体的散热风道的设计。

背景技术

刀片服务器系统的特点是在体积较小的机箱内安装大量的刀片服务器及其他设备，随着系统功耗的不断提高，在与刀片服务器系统的处理能力、能源利用率等关系密切的散热问题上，刀片服务器系统发展最大的瓶颈就是散热问题。目前刀片服务器的散热设计一般都是采用集中散热方式，依赖一个整体的散热模块，整个系统是一个风道，利用导风槽的增加与优化设计，或者改善机构风道方面的设计，或者选择更强能力的风扇等来满足系统散热要求。就整体的刀片服务器系统而言，不同发热元件的发热温度是不一样的，目前针对不同发热元件均采用相同的散热策略，此策略无法达到良好的系统散热效果，无法灵活更换散热设备。

为了提高布置的密度，通常希望刀片服务器系统的尺寸越小越好，尤其是在空间敏感的机群系统中和服务器托管的情况下。空间上的缩小给散热设计带来了障碍，现有技术中刀片服务器的散热，整个机箱系统都依赖一个散热部件，从而使得系统散热情况复杂，不利于散热的分析与风扇效率的利用，并发热组件占据了一定的空间，冷风的流动方向很难满足刀片服务器高密度的散热要求。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种三通道散热风道结构，在不改变现有机箱空间的前提下，合理的利用现有的机箱空间，改进散热风道的结构，针对每个刀片的散热需求设有挡风片避免刀片之间的热传递，平衡每个刀片的风阻，针对不同发热元件分别设置三种散热通道，且能灵活更换散热设备；机箱由相互活动连接的前机箱和后机箱构成，便于整个刀片服务器系统的设备配置；三个散热通道的风向有利于减小风阻，有效利用冷风的流动方向，均衡主要发热组件和其他组件的散热面积，达到满足刀片服务器高密度的散热要求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所提供的技术方案的基本构思如下：

一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，包括刀片、存储模块、电源模块、IOE模块、高速交换模块、低速交换模块、管理模块和中板，其特殊之处在于：机箱由相互活动连接的前机箱和后机箱构成，所述中板设置在前机箱和后机箱之间，所述前机箱和后机箱内部均设有两层支撑机构，所述前机箱上层设有刀片、中层设有存储模块、下层设有电源模块和电源风扇，所述后机箱上层设有系统风扇模块和IOE模块、中层设有高速交换模块、下层设有低速交换模块和管理模块，所述前机箱上层和后机箱上层形成第一散热通道，所述前机箱中层和后机箱中层形成第二散热通道，所述前机箱下层和后机箱下层形成第三散热通道。

本实用新型提供的优选技术方案是：所述支撑机构为金属板。

本实用新型提供的再一优选技术方案是：所述第一散热通道、第二散热通道和第三散热通道分别独立散热。

本实用新型提供的又一优选技术方案是：所述前机箱内相对于刀片前部位置设有可活动的挡风片。

本实用新型提供的另一优选技术方案是：所述前机箱内相对于刀片后部位置设有可活动的挡风片。

本实用新型提供的另一优选技术方案是：所述挡风片为电动伸缩型或者旋转型或者卷闸型。

本实用新型提供的另一优选技术方案是：所说前机箱和后机箱套入外壳内形成一体。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、支撑机构与机箱为一体的，不仅有机构固定和支撑的作用，同时也形成出三个散热通道。三层散热通道分别独立散热，空气流动方向彼此不会交叉影响，均衡主要发热组件和其他组件的散热面积，达到满足刀片服务器高密度的散热要求。

2、在机箱内相对于刀片前部位置设有可活动的挡风片或者在机箱内相对于刀片后部位置设有可活动的挡风片，每块刀片对应一个挡风片，有利于平衡所有刀片的风阻和防止刀片之间的热传递。

3、在现有的机箱空间不改变的前提下，合理的利用现有的机箱空间，针对不同发热元件分别设置三种散热通道，将主要发热组件之间以及主要发热组件和其他发热组件隔离进行独立散热，即第一散热通道和第二散热通道针对主要发热组件的散热工作，第三散热通道针对其他发热组件的散热工作。

4、三个独立的彼此隔离的散热通道，每个通道针对特定的发热组件，采用各自独立的散热风扇来满足发热组件的散热需求，风扇的利用比较有针对性，同时可以根据具体的模块散热需求，灵活选用更加合适的风扇，即对于不同配置的系统，可灵活选择、更换风扇种类。

5、第一散热通道由系统散热模块进行散热，一般为了操作方便，刀片是一定放置在机箱前方的，则针对前端的刀片系统散热模块放置在机箱后方，采用吸风的方式。

6、由于第二散热通道的空间比较小，其散热装置采用涡轮风扇，风扇固定在前端的存储模块上，即存储模块与高速交换模块之间，为后部的高速交换模块进行散热，满足高速交换模块的散热需求。

7、第三散热通道，风扇设在电源模块中，电源模块在前机箱的下部，每个电源模块为散热都配备了风扇，后机箱下部的管理模块和低速交换模块的散热需求比较高速交换模块和刀片要小，电源风扇在给电源模块散热后，风流经机箱后方，同样可以为管理模块和低速交换模块进行散热，此风扇设计保证可以满足需求。

附图说明

图1：是本实用新型通道设计结构示意图(前部)；

图2：是本实用新型通道设计结构示意图(后部)；

其中：1：前机箱；2、后机箱；3、中板；4、支撑机构；5、第一散热通道；6、第二散热通道；7、第三散热通道；8、机箱。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

参见图1：

一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，包括刀片、存储模块、电源模块、IOE模块、高速交换模块、低速交换模块、管理模块和中板，机箱8由相互活动连接的前机箱1和后机箱2构成，便于整个刀片服务器系统的设备配置，前机箱1和后机箱2套入外壳内形成一体；中板3设置在前机箱1和后机箱2之间，前机箱1和后机箱2内部均设有两层支撑机构4，支撑机构4为金属板，支撑机构4与机箱8为一体的，不仅有机构固定和支撑的作用，同时也形成出三个散热通道，在中板3上相对应与三个散热通道的位置设有开孔便于冷风流通；前机箱1上层设有刀片、中层设有存储模块、下层设有电源模块和电源风扇，后机箱2上层设有系统风扇模块和IOE模块、中层设有高速交换模块、下层设有低速交换模块和管理模块，前机箱1上层和后机箱1上层形成第一散热通道，前机箱1中层和后机箱2中层形成第二散热通道，所述前机箱1下层和后机箱2下层形成第三散热通道，第一散热通道5、第二散热通道6和第三散热通道7构成的三层散热通道分别独立散热，空气流动方向彼此不会交叉影响，第一散热通道5和第二散热通道6针对主要发热组件的散热工作，第三散热通道7针对其他发热组件的散热工作，均衡主要发热组件和其他组件的散热面积，达到满足刀片服务器高密度的散热要求。

在现有的机箱空间不改变的前提下，合理的利用现有的机箱空间，针对不同发热元件分别设置三种散热通道，将主要发热组件之间以及主要发热组件和其他发热组件隔离进行独立散热。第一散热通道5由系统散热模块进行散热(系统风扇模块共4个，每个模块有2个风扇)，一般为了操作方便，刀片是一定放置在机箱前方的，则针对前端的刀片系统散热模块放置在机箱后方，采用吸风的方式。由于第二散热通道6的空间比较小，其散热装置采用涡轮风扇或者轴流风扇(个数为2～6个)，风扇固定在前端的存储模块上，即存储模块与高速交换模块之间，为后部的高速交换模块进行散热，满足高速交换模块的散热需求。第三散热通道7风扇设在电源模块中(电源模块风扇为2个)，电源模块在前机箱的下部，每个电源模块为散热都配备了风扇，后机箱下部的管理模块和低速交换模块的散热需求比较高速交换模块和刀片要小，电源风扇在给电源模块散热后，风流经机箱后方，同样可以为管理模块和低速交换模块进行散热，此风扇设计保证可以满足需求。三个独立的彼此隔离的散热通道，每个通道针对特定的发热组件，采用各自独立的散热风扇来满足发热组件的散热需求，风扇的利用比较有针对性，同时可以根据具体的模块散热需求，灵活选用更加合适的风扇，即对于不同配置的系统，可灵活选择、更换风扇种类。

在前机箱内相对于刀片前部位置设有可活动的挡风片或者在前机箱内相对于刀片后部位置设有可活动的挡风片，每块刀片对应一个挡风片，有利于平衡所有刀片的风阻和防止刀片之间的热传递，挡风片可为电动伸缩型或者旋转型或者卷闸型，管理模块用于确定各个刀片的运行情况，以及根据运行情况控制各个刀片所对应的风道挡风片打开或关闭，刀片服务器系统中设有温度控制模块，用于采集各个刀的温度，将所采集到的温度信息发送给管理模块，由管理模块控制挡片的打开或关闭以及挡片打开的角度。具体的说：当某个刀片不运行时，或者某个刀片的槽位未插入刀片时；管理模块控制挡片打开挡住相对应的刀片位置，实现对刀片的隔热作用、防止刀片之间的热传递或者避免空出来的刀片槽位风阻过小，冷风大量从此处通过，其他刀片的过风量不够。当所有刀片运行时，所有刀片的温度大致相同时，管理模块控制挡片关闭。

挡风片也可以利用模块空壳来替换，例如：如果不需要满配的电源，可以设置电源模块壳体，电源模块里面只有风扇；其它高、低速交换模块、刀片、IOE模块都有对应的模块壳体，主要是将对应的机构槽位密封起来，避免风从空的地方过多流失。在刀片及高低速交换模块上，设有温度传感器，采集模块上主要芯片及主要位置的温度信息。刀片上采用温度等级方式，在CPU压力变化情况下，温度变化，对应的温度等级值会发送给系统的管理模块，管理模块根据预先设定的散热策略，对应此等级，会控制系统风扇调整转速为一个对应的值。管理模块中预先设定的散热策略，可以保证对应此温度等级，风扇转速设定值可以保证刀片的散热通过。高低速交换模块上，预先设定温度报警线，在温度传感器测量得到的温度值超过温度报警线时，会向系统的管理模块发送报警信号，管理模块会调高对应的第二风道的风扇，或者第三风道的风扇的转速，从而加大散热能力。当模块的应用压力降低后，温度降低到报警线以下，管理模块也可以知道，从而调整对应风扇转速降低，保证散热没问题的前提下，降低风扇的功耗，也降低噪声。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，包括刀片、存储模块、电源模块、IOE模块、高速交换模块、低速交换模块、管理模块和中板，其特征在于：机箱(8)由相互活动连接的前机箱(1)和后机箱(2)构成，所述中板(3)设置在前机箱(1)和后机箱(2)之间，所述前机箱(1)和后机箱(2)内部均设有两层支撑机构(4)，所述前机箱(1)上层设有刀片、中层设有存储模块、下层设有电源模块和电源风扇，所述后机箱(2)上层设有系统风扇模块和IOE模块、中层设有高速交换模块、下层设有低速交换模块和管理模块，所述前机箱(1)上层和后机箱(2)上层形成第一散热通道(5)，所述前机箱(1)中层和后机箱(2)中层形成第二散热通道(6)，所述前机箱(1)下层和后机箱(2)下层形成第三散热通道(7)。

2.根据权利要求1所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所述支撑机构(4)为金属板。

3.根据权利要求2所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所述第一散热通道(5)、第二散热通道(6)和第三散热通道(7)分别独立散热。

4.根据权利要求3所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所述前机箱(1)内相对于刀片前部位置设有可活动的挡风片。

5.根据权利要求3所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所述前机箱(1)内相对于刀片后部位置设有可活动的挡风片。

6.根据权利要求4或5所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所述挡风片为电动伸缩型或者旋转型或者卷闸型。

7.根据权利要求1所述的一种优化三通道散热风道结构的刀片服务器，其特征在于：所说前机箱(1)和后机箱(2)套入外壳内形成一体。

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