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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von auf einer Platine angeordneten Prozessoren und insbesondere eine solche Platine mit in einer solchen integrierten Kühlvorrichtung.
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IT Systeme weisen Microprozessoren und andere digitale Logikschaltkreise auf, bei denen logische Verknüpfungen und Programmabläufe mit Halbleiterstrukturen realisiert werden, in welchen definierte Spannungspotentiale entsprechend der logischen Zustände, in der Regel „0“ und „1“ erzeugt werden. Dazu gehören insbesondere CPUs und GPUs. Da die halbleitenden Strukturen immer reale Widerstände aufweisen, kommt es zu einer elektrischen Leistungsaufnahme der Halbleiterstruktur in Abhängigkeit von der Anzahl von logischen Verknüpfungen / Operationen pro Zeit. Die dabei erzeugte Wärme muss von den Halbleiterstrukturen abgeführt werden, um einen Wärmestau und somit die Zerstörung dieser Strukturen zu verhindern. Die Wärme geht von der Halbleiterstruktur auf ein Gehäuse bzw. einen speziellen Teil des Gehäuses über und wird von dort abgeführt. Bei kleinen Leistungen reicht die natürliche Abstrahlung vom Gehäuse oder die sich von alleine einstellende Luftkonvektion. Größere Leistungen erfordern mit dem Gehäuse thermisch leitend verbundene Kühlrippen, die die Konvektion fördern, wobei dazu auch zusätzliche Lüfter eingesetzt werden. Des weiteren kommen Heatpipes zum Einsatz. Heute wird die Mehrzahl von Rechenzentren, Server Blades und Server-Platinen mit der genannten Luftkühlung der Microprozessoren betrieben, welche in der Regel eine Temperatursteuerung aufweisen.
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Mit zunehmender Leistung bzw. Leistungsdichte von Microprozessoren müssen jedoch flüssigkeitsgekühlte Systeme eingesetzt werden, um die punktuell entstehende Wärmemenge abführen zu können: Beispielsweise gibt es einfache Kühlkreislaufkonzepte ohne aktive Regelung, welche lastunabhängig den gleichen Flüssigkeitsstrom durch den Kühlkreislauf fördern. Dies ist unwirtschaftlich, da der Förderstrom auf den maximal denkbaren Lastfall ausgelegt ist. Ferner existiert keine einfache Schnittstelle zum schnellen, quasi Echtzeit-Datenaustausch zwischen der abwärmeerzeugenden Vorrichtung, beispielsweise eines Motherboards oder einer Serverplatine, und der Kühltechnik.
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Direkt wasser- oder flüssigkeitsgekühlte Serverplatinen, die im Parallelbetrieb (z.B. 19" Rackeinbau) eingesetzt sind, sehen eine aktive Temperaturregelung der einzelnen Platinen oder gar Prozessoren nicht vor und dies wäre bauartbedingt auch unmöglich. Diese Serverplatinen verfügen über einfache Flüssigkeitskreisläufe in Parallel- und Reihenschaltung ohne Regelelemente und häufig sogar ohne Steuerelemente. Auch werden die Vorlauftemperatur und der Volumenstrom des Kühlmediums entsprechend des maximalen Lastfalles berechnet und konstant vorgehalten. Die Rücklauftemperatur schwankt somit proportional der tatsächlichen Auslastung der einzelnen Prozessoren oder Serverplatinen. Dieses Verfahren ist sehr einfach und robust, kann aber erweiterten Anforderungen an das Kühlsystem nicht genügen. Ein isothermer Betrieb der Platine bei ca. 60°C, beispielsweise mit einer Vorlauftemperatur von 45°C und Rücklauftemperatur von 55°C, wäre erstrebenswert, ebenso wie einheitliche Vor- und Rücklauftemperaturen aller in einem Rechenzentrum aktiven Serverplatinen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kühlvorrichtung zum Kühlen von auf einer Platine angeordneten Prozessoren bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfüllt durch eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von auf einer Platine angeordneten Prozessoren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zum Kühlen von auf einer Platine angeordneten Prozessoren ist Bestandteil eines Computers oder Servers und dient in erster Linie dem effektiven Abführen der Prozessorwärme vom Prozessor. Erfindungsgemäß werden darunter auch alle anderen auf der Platine oder mit dieser verbundenen digitalen Schaltkreise, beispielsweise Speicher, GPUs, Wandler, etc. verstanden. Die Kühlvorrichtung umfasst dabei für jeden einzelnen Prozessor die folgenden Elemente:
- - Einen flüssigkeitsgekühlten Wärmetauscher, welcher thermisch leitend mit dem Prozessor verbunden ist zum Ableiten der Wärme vom Prozessor zum Wärmetauscher. Derartige Wärmetauscher sind bekannt, weisen Kanäle zum Durchströmen eines flüssigen Kühlmittels auf und werden in engen thermischen Kontakt mit dem wärmeerzeugenden Prozessor gebracht. Ziel ist ein hoher Wärmeübergang von Prozessor über den Wärmetauscher auf das Kühlmittel.
- - Ferner ist eine Kühlmittelzuleitung zum Wärmetauscher und eine Kühlmittelableitung vom Wärmetauscher vorgesehen. Diese sind derart mit dem Wärmetauscher verbunden, dass der Wärmetauscher von dem Kühlmittel durchströmt werden kann zur Wärmeabfuhr vom Wärmetauscher durch das Kühlmittel. Damit jeder Prozessor individuell mit dem leistungsabhängig notwendigen Kühlmittelstrom versorgt werden kann, ist die Kühlmittelzuleitung unmittelbar mit einer gemeinsamen Versorgungszuleitung für mehrere Wärmetauscher von mehreren Prozessoren verbunden. Ebenso ist die Kühlmittelableitung unmittelbar mit einer gemeinsamen Versorgungsableitung für die mehreren Wärmetauscher der mehreren Prozessoren verbunden. Alle Prozessoren und deren Wärmetauscher hängen somit parallel zwischen Versorgungszuleitung und Versorgungsableitung. Dies erlaubt grundsätzlich, dass allen Prozessoren Kühlmittel mit der gleichen und konstanten Temperatur zugeführt wird. Dies vereinfacht die Regelung, so dass jeder einzelne Prozessor oder der abgeführte Kühlmittelstrom auf der gewünschten Temperatur gehalten wird.
- - Ferner ist mindestens ein Temperatur-Sensor vorgesehen, zumindest zum Messen einer der folgenden Temperaturen: Der Prozessorgehäuse-Temperatur, der Prozessorkern-Temperatur und/oder der Kühlmittelableitung-Temperatur:
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So kann beispielsweise ein Prozessorgehäuse-Temperatur-Sensor vorgesehen sein, welcher thermisch leitend mit der Oberfläche des Prozessorgehäuses verbunden ist zum Messen der Temperatur des Prozessorgehäuses. Die Messung der sogenannten „Case Temperatur“, also der Oberflächentemperatur des Chipgehäuses, wird vom Hersteller zur Qualitätssicherung in der Produktion normiert bei TDC gemessen. TDC steht für „Thermal Design Power“ bei einer Leistungsaufnahme bei 100% Auslastung ohne Overclocking. Dieser Wert stellt zugleich in den Einbauspezifikationen die spezifizierte Obergrenze der Gehäusetemperatur dar. Ein solcher Sensor kann nachgerüstet werden und erlaubt die Implementierung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung als eigenständige Nachrüstung auf einer vorhandenen Serverplatine, welche keine Datenschnittstellen zur Serverplatine benötigt.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Prozessorkern-Temperatur-Sensor vorgesehen sein, welcher im Inneren des Prozessorgehäuses verbaut ist zum Messen der Temperatur des Kernes des Prozessorgehäuses. Dies ist die sogenannte „Core-Temperatur“, deren Messung in jedem Mikroprozessor standardmäßig implementiert ist. Der Sensor selber ist also bereits Bestandteil des Mikroprozessors. Zu beachten ist hier, dass die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung diese Core-Temperatur von dem Prozessor und damit der Serverplatine abrufen muss und daher Schnittstellen zum Auslesen der Daten geschaffen werden müssen.
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Die beiden zuvor genannten Sensoren werden vorzugsweise verwendet, wenn die Prozessortemperatur konstant oder nach oben begrenzt werden soll.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Kühlmittelableitung-Temperatur-Sensor vorgesehen sein, welcher thermisch leitend mit der Kühlmittelableitung verbunden ist zum Messen der Temperatur des Kühlmittels in der Kühlmittelableitung. Auch dieser Sensor kann nachgerüstet werden und erlaubt die Implementierung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung als eigenständige Nachrüstung auf einer vorhandenen Serverplatine, welche keine Datenschnittstellen zur Serverplatine benötigt.
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Je nach beabsichtigter Führungsgröße (siehe unten) und Bauart (integriert in der Fertigung der Platine oder Nachrüstung) wählt der Fachmann die zweckmäßigerweise verwendeten Sensoren aus.
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- Eine Volumenstrombeeinflussung ist in der Kühlmittelzuleitung und/oder der Kühlmittelableitung vorgesehen zur Beeinflussung des Kühlmittelstroms individuell für jeden einzelnen mit Wärmetauscher versehenden wesentlichen Wärmeemittenten. Diese verändert leistungsabhängig den notwendigen Kühlmittelstrom. Eine Volumenstrombeeinflussung kann technisch realisiert sein durch beispielsweise Pumpen, Ventile, etc. Der Fachmann kann bedarfsorientiert eine Auswahl treffen. Die individuelle Volumenstrombeeinflussung für jeden einzelnen Wärmetauscher bzw. Prozessor erlaubt, dass z. B. der Versorgungsableitung nur erwärmtes Kühlmittel mit einer definierten Temperatur zugeführt wird. Wenn die Temperatur des abgeführten Kühlmittels hoch ist, kann diese Abwärme entweder effektiver über Wärmetauscher an die Umgebung abgegeben werden, oder einer sinnvollen Anwendung, z.B. Raumheizung, Heißwasserzubereitung, zugeführt werden.
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- Schließlich ist eine Regelung für die Volumenstrombeeinflussung vorgesehen, welche mit dem Temperatur-Sensor und ggfls. dem unten erläuterten Sensor zum Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors verbunden ist. Dabei wird die Volumenstrombeeinflussung so angesteuert, dass der Kühlmittelstrom individuell für jeden einzelnen Wärmetauscher geregelt wird, so dass die Temperatur des Kühlmittelstroms in der Kühlmittelableitung einen für alle Wärmetauscher gemeinsam geltenden vorbestimmten Temperaturbereich einhält.
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Der Begriff Regelung ist ebenso wie die Begriffe Temperatursensor und Leistungssensor funktionell auszulegen, d.h. es muss nicht zu jedem einzelnen Prozessor/Wärmetauscher ein körperlich vorhandenes Bauteil „Regelung“ vorgesehen sein. Wesentlich ist lediglich, dass die beschriebenen Funktionen der Regelung für die einzelnen Prozessoren/Wärmetauscher bereitgestellt werden. So bietet es sich an, dass eine Serverplatine mit bspw. sechs Prozessoren über die entsprechende Anzahl an zugeordneten Wärmetauschern, Temperatur- und Leistungs-Sensoren, Kühlmittelzu- und -ableitungen sowie Volumenstrombeeinflussungen verfügt, die aber alle gemeinsam von einer einzigen Regelung angesteuert werden.
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Erfindungsgemäß werden unterschiedliche Regelungsstrategien beansprucht, die sich an der priorisierten Führungsgröße orientieren:
- a) An einer konstanten hohe Rücklauftemperatur für eine optimierte Energieeffizienz, sei es durch Rekuperation oder Konvektionskühlung: Dabei steuert die Regelung die Volumenstrombeeinflussung in Abhängigkeit von der von dem mindestens einen Temperatur-Sensor gemessenen Temperatur so an, dass die Temperatur des Kühlmittels in der Kühlmittelableitung in einen vorbestimmten Temperaturbereich bleibt oder eine vorbestimmte Temperatur überschreitet.
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Hier ist bevorzugt der Kühlmittelableitung-Temperatur-Sensor verbaut, während zusätzlich der Prozessorgehäuse-Temperatur-Sensor und/oder der Prozessorkern-Temperatur-Sensor und/oder der Sensor zum Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors zweckmäßig sein kann.
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Im Ergebnis ist erfindungsgemäß dafür gesorgt, dass der Versorgungsableitung von allen Wärmetauschern aller Prozessoren stets ein Kühlmittelstrom mit einheitlicher bestimmter Temperatur zugeführt wird. Die Erfindung ermöglicht daher folgende energetische Vorteile, insbesondere in Bezug auf Server bzw. Serverplatinen in Rechenzentren:
- - Eine Reduktion des tatsächlich benötigten Kühlmittelstromes, so dass die Pumpenergie für den Kühlkreislauf minimiert ist.
- - Eine Vermeidung von Wärmestaus bzw. hohen Temperaturschwankungen einzelner Baugruppen bei Lastwechseln (Lebensdauererhöhung).
- - Eine Maximierung der Rücklauftemperaturen, da bei einem möglichst hohen Temperaturunterschied gegenüber der Umgebungstemperatur der Kühlaufwand sinkt. Die Wärme kann ggf. über Konvektoren und/oder Abstrahlelemente ohne elektrische Zwangsbelüftung an die Umgebung abgegeben werden. Diese Bauteile sind günstiger, wartungsarm und es fallen keine Energiekosten zum Kühlen des erwärmten Kühlmittels an.
- - Eine Maximierung der Rücklauftemperaturen erlaubt bei hohen verfügbaren Rücklauftemperaturen gegenüber der Umgebungstemperatur eine Weiterverwertung der Energie, z. B. zur Raumheizung, Wasseraufheizung, Vorwärmung bei industriellen Prozessen, etc.
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b) An einer konstante Microprozessor Temperatur, damit ein optimierter thermischer Betriebspunkt des Microprozessors eingehalten werden kann: Dazu arbeitet die Regelung so, dass die Volumenstrombeeinflussung in Abhängigkeit von der von dem mindestens einen Temperatur-Sensor gemessenen Temperatur so ansteuert, dass das Mikroprozessorgehäuse oder der Prozessorkern in einen vorbestimmten Temperaturbereich bleibt oder eine vorbestimmte Temperatur nicht überschreitet.
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Hier ist bevorzugt der Prozessorgehäuse-Temperatur-Sensor verbaut, während zusätzlich oder alternativ der Kühlmittelableitung-Temperatur-Sensor und/oder der Prozessorkern-Temperatur-Sensor und/oder der Sensor zum Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors zweckmäßig sein kann.
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In Bezug auf Serverplatinen mit zahlreichen Prozessoren sowie bei Parallelrechnern, erlaubt die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, insbesondere in der Ausführung mit „Feed Forward“ Regelungsbeeinflussung über die Leistungserfassung, eine exakte und hoch-dynamische und daher im Ergebnis stabile Temperaturregelung der internen Prozessor- / Chiptemperaturen (T(junction)) der einzelnen Prozessoren und Speicherbausteine zur Homogenisierung der Systemtemperatur. Insbesondere bei parallelen Data Processing Strukturen können unerwünschte „Jitter” Effekte vermieden werden.
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c) Vorzugsweise ist auch eine Hybridregelung mit Gewichtungen aus a) und b) möglich, so dass z.B. die der priorisierten Führungsgröße a) „konstanten hohe Rücklauftemperatur“ eingehalten werden muss, und dabei gewisse Schwankungen bei der nachgeordneten Größe b) „konstante Microprozessor Temperatur“ erlaubt werden. Oder umgekehrt.
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Es handelt sich um eine zweidimensionale Optimierungsaufgabe, die beide bei entsprechender Parametrierung zu deutlichen Verbesserungen gegenüber einer ungeregelten Variante mit fest eingeprägten Mengen und Temperaturen führt. Es gibt allerdings jeweils eine Führungsgröße, die andere Größe läuft dann mit einer akzeptierbaren gewissen Ungenauigkeit mit.
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In Bezug auf den Betrieb, Einbau und Wartung der Kühlung ergeben sich erfindungsgemäß folgende Vorteile:
- Jede Serverplatine regelt selbst ohne weitere externe Bauteile und Elemente nahezu verzögerungsfrei den Kühlmittelstrom für jeden Prozessor. Es müssen keine externen Bauteile eingesetzt, konnektiert und abgestimmt werden. Es muss lediglich ein ausreichend dimensionierter Kühlmittelversorgungszu- und -abfluss bereitgestellt werden, an welche die Serverplatine angeschlossen wird. Es sind daher nur zwei Kühlmittelleitungen anzuschließen.
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Vorzugsweise ist zusätzlich ein Sensor zum Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors vorgesehen, welcher mit der Regelung verbunden ist, welche die Volumenstrombeeinflussung auch in Abhängigkeit von der von dem Sensor zum permanenten Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors regelt. Da der Prozessor und der Wärmetauscher über eine bestimmte Wärmekapazität verfügen, führen Leistungsänderungen im Prozessor nicht verzugslos zu einer messbaren Erwärmung. Durch das permanente Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors kann die zu erwartende abzuführende Wärmemenge antizipiert werden im Sinne einer „Feed-Forward-Regelung“ bzw. Störgrößenaufschaltung, so dass beispielsweise der Kühlmittelstrom angepasst werden kann, bevor eine Temperaturerhöhung gemessen wird. Dadurch, dass unmittelbar für jeden einzelnen Prozessor die elektrische Leistungsaufnahme direkt ohne nennenswerten Zeitverzug ermittelt wird, kann z.B. jeder einzelne Prozessor oder der abgeführte Kühlmittelstrom zeitnäher auf der gewünschten Temperatur gehalten werden. Je nach System kann die Leistungsinformation an der zu kühlendenden Komponente ggf. direkt vorliegen und kann elektronisch abgerufen werden, oder aber über eine separate Messung ermittelt werden. Beispielsweise kann die elektrische Leistungsaufnahme P = U x I bei konstanter Spannung in der Regel bereits durch das Messen des dem Prozessor zugeführten Stroms I ermittelt werden.
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Ein Temperatur Sensor eilt der aktuellen Leistungsaufnahme des Prozessors etwas hinterher, was aber für zahlreiche Anwendungen ausreichend sein kann, so dass kein Sensor zum Erfassen der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme nötig ist. Dynamischere Anwendungen profitieren dagegen von dem zusätzlichen Sensor zum permanenten Ermitteln der momentanen elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors
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Wenn nur der Kühlmittelableitung-Temperatur-Sensor und/oder der Prozessorgehäuse-Temperatur-Sensor als Sensoren mit der Regelung verbunden sind und genutzt werden, können vorhandene Platinen nachgerüstet werden ohne in deren Datenfluss einzugreifen. Die Nachrüstung kann serienartig in einer Fertigungsstätte erfolgen, so dass die Platinen mit der darauf montierten anschlussfertigen Kühlvorrichtung vertrieben werden können.
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Vorzugsweise wird eine Serverplatine mit darauf angeordneten Prozessoren mit erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungen zum Kühlen von auf der Platine angeordneten Prozessoren vorgeschlagen, wobei die Regelung als eine gemeinsame Regelung für die Volumenstrombeeinflussungen der zugeordneten Wärmetauscher ausgebildet ist. Eine gemeinsame Regelung benötigt weniger Platz und ermöglicht ggf. eine effektivere Regelung, da der Zustand aller Prozessoren berücksichtigt werden kann.
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Vorzugsweise sind dabei alle Kühlvorrichtungen einschließlich der zugeordneten Regelungen oder der gemeinsamen Regelung auf der Serverplatine integriert. Ein fehlerträchtiges nachträgliches Verkabeln und Anschließen der Kühlvorrichtung entfällt. Wenn die Platine mit der darin integrierten Kühlvorrichtung geplant und gefertigt wird, wird weniger Bauraum beansprucht und die Elemente können technisch geschickter verbaut und angeordnet werden. Ferner können die zur Kühlung benötigten Sensor-Daten schneller erfasst und verarbeitet werden, da die Regelung ohne Rückgriffe auf platineninterne Daten, die über Abfragen ermittelt werden müssen, erfolgen kann. Die serienmäßige integrierte Fertigung spart Ressourcen im Vergleich zur manuellen Nachrüstung.
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Vorzugsweise münden die Versorgungszuleitung und die Versorgungsableitung in einem Anschlusselement. Die aufwendige, kleinteilige vor-Ort Verlegung von Kühlmittelleitungen zu den Wärmetauschern entfällt und kann in der Serienfertigung effektiver und automatisiert erfolgen. An das Anschlusselement kann bequem ein externer Kühlmittelkreislauf zum Abführen der Wärme an die Umgebung oder zur Nutzung der Wärme angeschlossen werden. Dies kann einfach und schnell durch den IT-Techniker vor Ort erfolgen, insbesondere wenn das Anschlusselement die eine Seite einer standardisierten Kupplung, einer werkzeuglos steck- und lösbaren Kupplung oder einer Steckverbindung für Schläuche ist. Ein sicheres Verbinden und Lösen ist damit gewährleistet. Es kann auch ein Doppel-Anschlusselement eingesetzt werden, welches die beiden Leitungen gleichzeitig koppeln kann.
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Vorzugsweise umfasst das Anschlusselement zwei räumlich getrennte Elemente für die Versorgungszuleitung und die Versorgungsableitung. Dies erleichtert den Anschluss der beiden Versorgungsleitungen an einen externen Kühlmittelkreislauf zum Abführen der Wärme an die Umgebung oder zur Nutzung der Wärme, dessen Leitungen häufig räumlich getrennt verlegt sind, z.B. links und rechts eines Serverschrankes.
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Wenn das Anschlusselement starr mit der Serverplatine oder mit dem Servergehäuse derselben verbunden ist, ist es für den Techniker leichter einen Anschluss an den externen Kühlmittelkreislauf zum Abführen der Wärme an die Umgebung oder zur Nutzung der Wärme durchzuführen. Es werden beim Montieren und im Betrieb unerwünschte mechanische Einwirkungen, z.B. Zug oder Drehmomente von den Leitungen auf der Platine ferngehalten. Das Konnektieren großer Mengen von Platinen ist wegen der festen Position besonders schnell durchführbar.
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Das Prinzip ist auch auf einen Server mit einem Servergehäuse übertragbar. Dabei ist das Anschlusselement für die eine Serverplatine oder für mehrere Serverplatinen am Servergehäuse angeordnet. Daran kann ein externer Kühlmittelkreislauf zum Abführen der Wärme an die Umgebung oder zur Nutzung der Wärme angeschlossen werden. Da das Anschlusselement außen am geschlossenen Servergehäuse angeordnet und zugänglich ist, ist eine schnelle Montage / Ausbau / Austausch durch den Techniker möglich. Im Servergehäuse können auch mehreren erfindungsgemäße Serverplatinen untergebracht sein, deren Kühlmittelleitungen alle im von außen zugänglichem Anschlusselement münden. Die Wärmetauscher aller Prozessoren aller Platinen liegen daher parallel zum externen Kühlmittelkreislauf zum Abführen der Wärme an die Umgebung oder zur Nutzung der Wärme und können daher durch einen einzigen Konnektiervorgang am gemeinsamen Anschlusselement am Gehäuse mit dem externen Kühlmittelkreislauf verbunden werden.
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1 zeigt einer beispielartige Ausführungsform der Erfindung. Der Prozessor 1 wird über eine elektrische Zuleitung 11, z.B. auf der nicht dargestellten Platine mit Strom versorgt. Ein Sensor 6 zum Messen der elektrischen Leistungsaufnahme des Prozessors 1 misst dort beispielsweise den Strom und übermittelt diesen Wert an die Regelung 12, welche daraus die Leistung ermittelt. Im Prozessor 1 ist ferner ein Prozessor-Kern-Temperatur Sensor 7 verbaut, welcher die im Inneren des Prozessors 1 entstehende Temperatur misst und an die Regelung 12 meldet.
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Am Gehäuse des Prozessors 1 ist ferner ein Prozessor-Gehäuse-Temperatur Sensor 8 verbaut, welcher an geeigneter Stelle, idealerweise an der Grenzschicht zum Wärmetauscher, die Gehäuse Temperatur misst, die mit der Temperatur im Inneren des Prozessors 1 mit kleiner zeitlicher Verzögerung korreliert, und diese an die Regelung 12 meldet.
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Der Prozessor 1 ist über eine als Grenzschicht wirkende Wärmeleitpaste 3 mit dem flüssigkeitsgekühlten Wärmetauscher 2 thermisch leitend verbunden. Dieser wird von einem Kühlkreislauf 5 gekühlt mit Kühlmittelzuleitung 5a und Kühlmittelableitung 5b, welcher den Wärmetauscher 2 durchströmt. Die Rücklauftemperatur des Kühlkreislaufs 5 in der Kühlmittelableitung 5b wird durch einen Rücklauftemperatursensor 9 und der Kühlmittelvolumenstrom durch einen Kühlmittelvolumenstromsensor 10 gemessen und an die nicht dargestellte Regelung gemeldet. Die Regelung steuert schließlich die Volumenstrombeeinflussung 4 in Abhängigkeit der genannten Sensoren 6, 7 ,8 , 9, 10 so an, dass der Kühlmittelstrom individuell für den abgebildeten Wärmetauscher 2 geregelt wird, damit die Temperatur des Kühlmittelstroms in der Kühlmittelableitung einen für alle Wärmetauscher gemeinsam geltenden vorbestimmten Temperaturbereich einhält. Der Sensor 9 ist in der Kühlmittelableitung 5b verbaut, der Sensor 10 sowie die Volumenstrombeeinflussung können alternativ in der Zu- oder Ableitung 5a bzw. 5b verbaut werden. Erläutert ist hier nur ein Prozessor 1 mit Wärmetauscher und erfindungsgemäß sind mehrere davon auf einer Platine verbaut, wie rechts davon angedeutet. Deren Kühlmittelzuleitungen 5a und Kühlmittelableitungen 5b liegen parallel an einen gemeinsamen externen Kühlmittelkreislauf 15 mit Zufluss 15a und Abfluss 15b. In dem Kühlmittelkreislauf 15 liegt eine gemeinsame Kühleinheit 13 und eine Umwälzpumpe 14.
