KR20140090075A

KR20140090075A - Cluster computer water cooling system

Info

Publication number: KR20140090075A
Application number: KR1020130154127A
Authority: KR
Inventors: 이재진; 조강원; 나정호
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-07-16
Also published as: KR101475376B1

Abstract

The present invention relates to a cluster computer cooling system using water. The cluster computer cooling system using water includes: a rack which is divided into multiple containing spaces by partition walls; a plurality of nodes accommodated in the containing spaces, respectively; and a cooling water circulation unit which moves cooling water in and out of the nodes to cool the heat from the nodes. Accordingly, the present invention can enhance cooling efficiency by circulating cooling water in the nodes.

Description

CLUSTER COMPUTER WATER COOLING SYSTEM [0002]

본 발명은 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 관한 것으로, 보다 자세히는 냉각수를 순환시켜 클러스터 컴퓨터 내부의 열을 냉각시키는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cluster computer cooling system, and more particularly to a water-cooled cluster computer cooling system for circulating cooling water to cool heat inside a cluster computer.

클러스터 컴퓨터는 복잡한 공학계산을 하기 위한 고성능 컴퓨터의 일안으로, 복수개의 컴퓨터를 결합시켜 사용하는 병렬기술에 의한 슈퍼컴퓨터이다. A cluster computer is a supercomputer based on parallel technology that uses a combination of multiple computers in the work of a high-performance computer to perform complex engineering calculations.

이와 관련하여 등록특허 제10-0707514호에 "범용 PC부품을 이용하여 구성되는 병렬 클러스터 컴퓨터를 위한 구조물"이 개시된 바 있다. In this connection, a structure for a parallel cluster computer constituted by using general-purpose PC parts is disclosed in Japanese Patent Registration No. 10-0707514.

개시된 바와 같은 종래 클러스터 컴퓨터는 복수개의 노드를 포함하고 있으며, 각 노드 내부에는 논리보드와, 가속기, 중앙처리장치와 같은 복수개의 부품들이 실장된다. 그런데, 각 노드에 구비된 가속기와 중앙처리장치들은 구동시에 열이 발생되고, 내부에서 발생된 열은 부품의 성능을 저하시키는 요인이다. A conventional cluster computer as disclosed includes a plurality of nodes, and a plurality of components such as a logic board, an accelerator, and a central processing unit are mounted in each node. However, the heat generated in the accelerators and the central processing units installed in each node generates heat, and the heat generated in the nodes degrades the performance of the components.

종래 클러스터 컴퓨터는 내부의 열의 냉각을 위해 팬을 이용해 왔으나, 클러스터 컴퓨터의 용량이 커지면서 냉각효율이 저하되는 한계가 있다.Conventionally, a cluster computer has used a fan for cooling the internal heat, but there is a limitation in that the cooling efficiency is lowered as the capacity of the cluster computer increases.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 수냉식으로 클러스터 컴퓨터 내부의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a water-cooled cluster computer cooling system capable of effectively cooling heat inside a cluster computer by water-cooling.

본 발명의 다른 목적은 노드 내부에서 열을 발생시키는 고발열부품은 병렬식으로 냉각수가 먼저 공급되고, 저발열부품은 후순위로 순차적으로 냉각수가 공급되여 1회의 냉각수의 순환으로 보다 효과적인 냉각이 가능한 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a cooling system for an internal combustion engine, in which a high-heat-generating component that generates heat in a node is supplied with cooling water first in a parallel manner and a cooler water is sequentially supplied to a low- To provide a computer cooling system.

본 발명의 또 다른 목적은 냉각수의 순환경로에 냉각기를 배치하여 각 부품들과의 열교환에 의해 온도가 올라간 냉각수를 냉각한 후 재공급하여 냉각효율을 일정하게 유지할 수 있는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a water-cooled cluster computer cooling system capable of maintaining the cooling efficiency constant by arranging the cooler in the circulation path of the cooling water, cooling the cooling water whose temperature has been raised by heat exchange with each component, .

본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 노드를 함께 수용하며, 사용여부에 따라 선택적으로 결합 및 결합해지 될 수 있는 랙을 구비하는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a water-cooled cluster computer cooling system having a rack that accommodates a plurality of nodes together and can be selectively combined and disassembled depending on whether or not they are used.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다. The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명의 목적은 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 의해 달성될 수 있다. The object of the present invention can be achieved by a water cooled cluster computer cooling system.

본 발명의 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은, 격벽에 의해 복수개의 독립된 수용공간으로 분할되는 랙과, 상기 수용공간에 각각 수용되는 복수개의 노드와, 상기 복수개의 노드 내부로 냉각수를 유입 및 유출시켜 상기 노드의 열을 냉각시키는 냉각수순환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention includes: a rack divided into a plurality of independent accommodation spaces by partition walls; a plurality of nodes each accommodated in the accommodation space; And a cooling water circulating unit for cooling the heat of the cooling water.

일 실시예에 따르면, 상기 노드는, 상기 수용공간 내부에 결합되며 제1냉각수공급구와 제1냉각수배출구가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 구비되는 메인보드와, 상기 메인보드 상에 배치되는 복수개의 고발열부품 및 저발열부품과, 상기 복수개의 고발열부품과 상기 저발열부품에 각각 접촉되게 배치되며 내부에 상기 냉각수가 유동되는 복수개의 제1수냉식방열부 및 제2수냉식방열부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the node includes a casing coupled to the inside of the accommodation space and having a first cooling water supply port and a first cooling water discharge port, a main board provided inside the casing, and a plurality of And a plurality of first water-cooling heat dissipating units and second water-cooling heat dissipating units disposed in contact with the plurality of high heat-generating components and the low heat-generating components, respectively, for flowing the cooling water therein .

일 실시예에 따르면, 상기 랙의 일측에 설치되며 상기 복수개의 노드로 냉각수를 공급하는 메인공급매니폴드와, 상기 메인공급매니폴드의 일측에 배치되며 상기 복수개의 노드로부터 배출된 냉각수가 집수되는 메인배출매니폴드와, 상기 메인공급매니폴드와 상기 메인배출매니폴드 사이에 배치되며, 상기 메인배출매니폴드로부터 배출된 냉각수를 상기 메인공급매니폴드로 재공급시키는 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment, a main supply manifold installed at one side of the rack and supplying cooling water to the plurality of nodes, a main supply manifold disposed at one side of the main supply manifold, And a circulation pump which is disposed between the main supply manifold and the main discharge manifold and supplies the cooling water discharged from the main discharge manifold to the main supply manifold .

일 실시예에 따르면, 상기 메인공급매니폴드와 상기 복수개의 노드는 일단부가 상기 케이싱의 제1냉각수공급구와 결합된 제2공급관에 의해 연결되고, 상기 메인배출매니폴드와 상기 복수개의 노드는 일단부가 상기 케이싱의 제1냉각수배출구와 결합된 제2배출관에 의해 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the main supply manifold and the plurality of nodes are connected by a second supply pipe, one end of which is coupled with a first cooling water supply port of the casing, and the main discharge manifold and the plurality of nodes have one end And a second outlet pipe coupled to the first cooling water outlet of the casing.

일 실시예에 따르면, 상기 냉각수는 상기 복수개의 제 1 수냉식방열부를 경유하여 상기 복수개의 제2수냉식방열부로 흐르는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the cooling water flows to the plurality of second water-cooled heat dissipating units via the plurality of first water-cooled heat dissipating units.

일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제1수냉식방열부는 상기 제1냉각수공급구와, 복수개의 병렬공급관에 의해 병렬식으로 연결되거나, 복수개의 직렬공급관에 의해 직렬식으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 수냉식방열부는 상기 제1수냉식방열부에 직렬식 또는 병렬식으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the plurality of first water-cooling heat dissipation units are connected in parallel by the first cooling water supply port, the plurality of parallel supply pipes, or connected in series by a plurality of serial supply pipes, And the water-cooled heat-radiating portion is connected to the first water-cooled heat-radiating portion in series or in parallel.

일 실시예에 따르면, 상기 제1냉각수공급구와 상기 제1수냉식방열부 사이에 배치되어 냉각수를 상기 제1수냉식방열부로 공급하는 보조공급매니폴드를 더 포함하는 것을 특징할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus further includes an auxiliary supply manifold disposed between the first cooling water supply port and the first water-cooled heat dissipation unit and supplying cooling water to the first water-cooled heat dissipation unit.

일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제1수냉식방열부와 상기 복수개의 제2수냉식방열부 사이에 배치되며, 상기 복수개의 제1수냉식방열부에서 열교환된 냉각수를 집수하여 상기 제2수냉식방열부로 공급하는 보조배출매니폴드를 더 포함하는 것을 특징할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling water, which is disposed between the plurality of first water-cooled heat dissipating units and the plurality of second water-cooled heat dissipating units and is heat-exchanged by the plurality of first water-cooling heat dissipating units, is collected and supplied to the second water- And an auxiliary discharge manifold for discharging the exhaust gas.

일 실시예에 따르면, 상기 제2공급관과 상기 제2배출관에는 각각 커플링이 구비되어 제1공급관과 제1배출관 각각과 결합되며, 상기 노드의 사용상태에 따라 상기 커플링을 결합 또는 결합해지하여 냉각수의 공급여부를 단속하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the second supply pipe and the second discharge pipe are each provided with a coupling and are coupled to the first supply pipe and the first discharge pipe, respectively, and the coupling is coupled or disconnected according to the use state of the node It is possible to intermittently check whether the cooling water is supplied or not.

일 실시예에 따르면, 상기 제2공급관과 상기 메인배출매니폴드 사이에 배치되어, 상기 메인배출매니폴드로부터 상기 각 노드로 공급되는 냉각수를 냉각하는 냉각기를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the apparatus may further include a cooler disposed between the second supply pipe and the main discharge manifold, for cooling the cooling water supplied from the main discharge manifold to each of the nodes.

일 실시예에 따르면, 상기 메인배출매니폴드와 상기 메인공급매니폴드 사이에 구비되며, 상기 메인배출매니폴드로부터 배출된 냉각수를 냉각시키는 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a cooler provided between the main discharge manifold and the main supply manifold to cool the cooling water discharged from the main discharge manifold.

일 실시예에 따르면, 상기 냉각기의 냉각용량은 상기 고발열부품 및 상기 저발열부품에서 발생되는 최대발생열량과 같거나 크도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling capacity of the cooler may be equal to or greater than a maximum heat generation amount generated in the high heat generating component and the low heat generating component.

본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면 냉각수가 직접 고발열부품 및 저발열부품과 접촉하여 연속적으로 냉각하게 되므로 냉각효율을 향상시킬 수 있다. According to the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, the cooling water is continuously cooled by directly contacting the high heat-generating component and the low heat-generating component, so that the cooling efficiency can be improved.

또한, 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면 냉각수의 온도를 조절함에 따라 냉각효율을 가변할 수 있다. According to the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, the cooling efficiency can be varied by adjusting the temperature of the cooling water.

또한, 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면 열발생이 많은 고발열부품은 병렬식으로 냉각수를 공급받고, 상대적으로 열발생이 적은 저발열부품은 직렬식으로 냉각수를 공급받아 냉각효율을 향상시킬 수 있다. In addition, according to the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, the high-heat-generating components, which generate a lot of heat, are supplied with cooling water in parallel, and the low-heat-generating components, which generate less heat, .

또한, 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면, 고발열부품에 대해 냉각수가 먼저 공급되고, 저발열부품은 후순위로 순차적으로 냉각수가 공급되어, 1회의 냉각수의 순환으로 보다 효과적인 냉각이 가능하다.Further, according to the water-cooled cluster computer cooling system of the present invention, cooling water is first supplied to a high-heat-generating component and cooling water is sequentially supplied to a low-heat-generating component at a rearranged position.

또한, 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면 노드의 개수와 사용여부에 따라 냉각용량을 간편하게 확장하거나 축소하여 사용할 수 있다. In addition, according to the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, the cooling capacity can be easily expanded or reduced according to the number of the nodes and the use of the cooling capacity.

또한 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템에 따르면 랙, 제2공급관 및 제2배출관 각각으로부터 복수개의 노드를 분리시키거나, 랙, 제2공급관 및 제2배출관 각각에 복수개의 노드를 추가결합할 수 있어, 확장성 있는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템을 제공할 수 있다.Further, according to the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, it is possible to separate a plurality of nodes from each of the rack, the second supply pipe, and the second discharge pipe, or to add a plurality of nodes to each of the rack, And can provide a scalable, water-cooled cluster computer cooling system.

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템의 냉각수 순환과정을 개략적으로 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템의 노드 내부의 냉각수 순환과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템의 노드 내부의 냉각수 순환과정을 도시한 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템의 복수개의 노드의 사용예를 도시한 예시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view schematically showing the construction of a water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention;
FIG. 2 is a view schematically showing a cooling water circulation process of the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention,
FIG. 3 is a schematic view schematically illustrating a cooling water circulation process inside a node of a water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention;
FIG. 4 is a diagram illustrating a cooling water circulation process in a node of a water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention,
5 is an exemplary view showing an example of use of a plurality of nodes of a water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템(1)의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템(1)의 냉각수 순환구조를 전체적으로 도시한 예시도이다. Fig. 1 is a schematic view schematically showing an overall configuration of a water-cooled cluster computer cooling system 1 according to the present invention, and Fig. 2 is an example of a cooling water circulation structure of a water-cooled cluster computer cooling system 1 as a whole.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템(1)은 격벽에 의해 복수개의 수용공간으로 구획된 랙(100)과, 랙(100)의 수용공간에 수용되는 복수개의 노드(200)와, 복수개의 노드(200) 내부로 냉각수를 순환시켜 노드(200)에서 발생된 열을 냉각시키는 냉각수순환부(300)를 포함한다. As shown in the figure, the water-cooled cluster computer cooling system 1 according to the present invention includes a rack 100 divided into a plurality of accommodation spaces by partition walls, a plurality of nodes 200 accommodated in the accommodation space of the rack 100, And a cooling water circulating unit 300 for circulating cooling water into the plurality of nodes 200 to cool the heat generated at the node 200. [

랙(100)은 복수개의 노드(200)를 함께 수용한다. 랙(100)은 랙하우징(110)과, 랙하우징(110) 내부에 격자형태로 결합되어 랙하우징(110)을 복수개의 독립된 수용공간으로 구획하는 수직격벽(130) 및 수평격벽(120)과, 노드(200)에 결합될 수 있는 결합브래킷(140)을 포함한다. The rack 100 accommodates a plurality of nodes 200 together. The rack 100 includes a rack housing 110 and a vertical partition 130 and a horizontal partition 120 which are coupled to each other in a grid form within the rack housing 110 to divide the rack housing 110 into a plurality of independent receiving spaces. And a coupling bracket 140 that can be coupled to the node 200. As shown in FIG.

랙하우징(110)은 전면이 개방된 직육면체 형상으로 형성될 수 있으나 상기와 같은 형상에 제한되지 아니한다. The rack housing 110 may have a rectangular parallelepiped shape with its front surface opened, but is not limited to the above-described shape.

수직격벽(130)과 수평격벽(120)은 랙하우징(110) 내부에 수용되는 노드(200)의 개수에 따라 랙하우징(110)에 결합되어 수용공간을 형성한다. The vertical partitions 130 and the horizontal partitions 120 are coupled to the rack housing 110 according to the number of the nodes 200 accommodated in the rack housing 110 to form a receiving space.

한편 결합브래킷(140)은 랙하우징(110)의 측면, 상부 및 하부 등에 결합되어 복수개의 노드(200)의 결합상태가 유지되도록 구속력을 제공한다. 또한, 결합브래킷(140)에는 전원공급부(미도시)와 각각의 노드(200)가 서로 전기적으로 연결될 수 있는 통신부(미도시) 등이 구비될 수 있다. 이때 통신부(미도시)는 결합브래킷(140)에 포함될 수 있고, 또는 결합브래킷(140)에 포함되지 않은 채, 통신라인으로서 랙(100)에 포함될 수 있다.Meanwhile, the coupling bracket 140 is coupled to the side, upper, and lower sides of the rack housing 110 to provide a binding force to maintain the coupled state of the plurality of nodes 200. The coupling bracket 140 may include a power supply unit (not shown) and a communication unit (not shown) in which each node 200 can be electrically connected to each other. At this time, a communication unit (not shown) may be included in the coupling bracket 140, or may be included in the rack 100 as a communication line without being included in the coupling bracket 140.

랙하우징(110)의 배면에는 냉각수순환부(300)의 메인공급매니폴드(310) 및 메인배출매니폴드(320)가 결합된다. 랙하우징(110)의 일측면에는 각 수용공간의 노드(200)로 냉각수를 유입 및 배출시키는 유출입공(미도시)이 형성된다.
The main supply manifold 310 and the main discharge manifold 320 of the cooling water circulation unit 300 are coupled to the rear surface of the rack housing 110. On one side of the rack housing 110, there is formed an inflow hole (not shown) for introducing and discharging cooling water into the node 200 of each accommodation space.

복수개의 노드(200)는 랙(100)에 형성된 복수개의 수용공간에 각각 수용된다. 노드(200)는 하나의 독립적인 컴퓨터의 기능을 수행할 수 있게 구비된다. 복수개의 수용공간에 각각 수용되는 복수개의 노드(200)는 동일한 구성을 갖게 구비되거나, 서로 다른 구성을 갖도록 구비된다. A plurality of nodes 200 are accommodated in a plurality of accommodating spaces formed in the rack 100, respectively. The node 200 is capable of performing the functions of one independent computer. The plurality of nodes 200 accommodated in the plurality of accommodating spaces may have the same configuration or may have different configurations.

도 3은 한 개의 노드(200)의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 노드(200)는 수용공간에 수용되는 케이싱(210)과, 케이싱(210)의 내부에 구비되는 메인보드(220)와, 메인보드(220)에 실장되는 고발열부품(230) 및 저발열부품(250)과, 고발열부품(230)과 저발열부품(250)에 각각 접촉되게 구비되는 제1수냉식방열부(240) 및 제2수냉식방열부(260)를 포함한다. 여기서 ‘발열부품(230)’ 및 ‘저발열부품(250)’ 모두 발열하는 부품으로서, 예를 들어, 후술되는 가속기와 같이 구동에 의해 열이 발생되는 부품을 고발열부품(230)이라 칭하고, 저발열부품(250)은 발열하지 않거나, 고발열부품(230)에 비해 발열정도가 낮은 부품을 칭한다.3 is a schematic view schematically showing the internal configuration of one node 200. As shown in FIG. As shown in the figure, the node 200 includes a casing 210 accommodated in a receiving space, a main board 220 provided inside the casing 210, a high heat generating component 230 mounted on the main board 220, And a first water-cooled heat dissipation unit 240 and a second water-cooled heat dissipation unit 260 provided in contact with the high heat dissipation part 230 and the low heat dissipation part 250, respectively. Here, as a component that generates heat in both of the heat generating component 230 and the low heat generating component 250, for example, a component that generates heat by driving, such as an accelerator described later, is referred to as a high heat generating component 230, The heat generating component 250 refers to a component that does not generate heat or has a lower degree of heat generation than the high heat generating component 230.

케이싱(210)은 수용공간의 크기에 대응되는 체적을 갖도록 형성된다. 케이싱(210)의 판면에는 제1냉각수공급구(210a)와 제1냉각수배출구(210b)가 각각 형성된다. 제1냉각수공급구(210a)에는 제2공급관(313)이 결합되어 메인공급매니폴드(310)로부터 냉각수를 공급받는다. 제1냉각수배출구(210b)에는 제2배출관(323)이 결합되어 노드(200) 내부를 순환한 냉각수를 메인배출매니폴드(320)로 배출시킨다. The casing 210 is formed to have a volume corresponding to the size of the accommodation space. A first cooling water supply port 210a and a first cooling water discharge port 210b are formed on the surface of the casing 210, respectively. A second supply pipe 313 is coupled to the first cooling water supply port 210a to receive cooling water from the main supply manifold 310. [ A second discharge pipe 323 is coupled to the first cooling water discharge port 210b to discharge the cooling water circulated inside the node 200 to the main discharge manifold 320. [

도면에 도시되지 않았으나 케이싱(210)에는 결합브래킷(140)과 전기적으로 결합되는 전원공급라인(미도시), 통신라인(미도시) 등이 구비된다. Although not shown in the drawing, the casing 210 is provided with a power supply line (not shown) and a communication line (not shown), which are electrically coupled to the coupling bracket 140.

메인보드(220)는 케이싱(210) 내부에 고정되어 복수개의 고발열부품(230)과 저발열부품(250)을 지지한다. 메인보드(220)는 케이싱(210) 내부에 수평방향 또는 수직방향으로 결합될 수 있다. The main board 220 is fixed inside the casing 210 to support the plurality of high heat generating components 230 and the low heat generating component 250. The main board 220 may be coupled to the inside of the casing 210 either horizontally or vertically.

메인보드(220)에는 메모리, 하드디스크, 파워서플라이, 가속기, 중앙처리장치 등이 고정결합된다. 예를 들어, 가속기는 구동에 의해 열이 발생되고, 가속기를 제외한 부품들은 상대적으로 가속기에 비해 적은 열이 발생될 수 있으며, 이에 가속기는 고발열부품으로, 가속기 이외의 부품은 저발열부품으로 분류될 수 있다.A memory, a hard disk, a power supply, an accelerator, a central processing unit, and the like are fixedly coupled to the main board 220. For example, an accelerator may generate heat by driving, and parts other than the accelerator may generate less heat than the accelerator, so that the accelerator is classified as a high heat component and the components other than the accelerator are classified as a low heat component .

고발열부품(230)과 저발열부품(250)은 메인보드(220) 상에 복수개가 배치된다. 복수개의 고발열부품(230)과 저발열부품(250)은 서로 이웃하게 배치되거나, 서로 혼합되어 배치될 수 있다. 고발열부품(230)과 저발열부품(250)의 레이아웃은 다양하게 형성될 수 있다. A plurality of the high heating parts 230 and the low heat generating parts 250 are arranged on the main board 220. The plurality of high heat-generating components 230 and the low heat-generating components 250 may be disposed adjacent to each other, or may be disposed to be mixed with each other. The layout of the high heat generating component 230 and the low heat generating component 250 may be variously formed.

제1수냉식방열부(240)와 제2수냉식방열부(260)는 고발열부품(230)과 저발열부품(250)과 접촉되게 배치되어 고발열부품(230)과 저발열부품(250)을 냉각수와 접촉시켜 열교환에 의해 열을 냉각시킨다. The first water-cooled heat dissipating unit 240 and the second water-cooled heat dissipating unit 260 are disposed in contact with the high heat generating component 230 and the low heat generating component 250 so that the high heat generating component 230 and the low heat generating component 250, And the heat is cooled by heat exchange.

제1수냉식방열부(240)는 내부에 냉각수가 유동될 수 있는 체적을 갖는 함체형태로 형성된다. 제1수냉식방열부(240)는 열전달율이 높은 알루미늄과 같은 금속재질로 형성된다. 제1수냉식방열부(240)의 외주면에는 병렬공급관(333)과 연결되는 제2냉각수공급구(241)와, 병렬배출관(341)과 연결되는 제2냉각수배출구(243)가 형성된다. The first water-cooled heat dissipation unit 240 is formed in the shape of an enclosure having a volume in which the cooling water can flow. The first water-cooled heat-dissipating unit 240 is formed of a metal material such as aluminum having a high thermal conductivity. A second cooling water supply port 241 connected to the parallel supply pipe 333 and a second cooling water discharge port 243 connected to the parallel discharge pipe 341 are formed on the outer circumferential surface of the first water-

제1수냉식방열부(240)는 결합되는 고발열부품(230)의 열발생량을 고려하여 다양한 크기로 형성될 수 있다. The first water-cooled heat dissipation unit 240 may be formed in various sizes in consideration of heat generation amount of the high heat dissipation part 230 to be coupled.

제2수냉식방열부(260)는 제1수냉식방열부(240)와 동일한 구성으로 구비된다. The second water-cooled heat-dissipating unit 260 has the same configuration as that of the first water-cooled heat-dissipating unit 240.

냉각수순환부(300)는 냉각수를 노드(200) 내부로 공급하여 제1수냉식방열부(240)와 제2수냉식방열부(260)를 순환하도록 한다. 냉각수가 순환하며 고발열부품(230) 및 저발열부품(250)과 접촉에 의해 열교환되어 노드(200) 내부의 열을 냉각하게 된다. The cooling water circulation unit 300 circulates the first water-cooled heat dissipation unit 240 and the second water-cooled heat dissipation unit 260 by supplying cooling water to the inside of the node 200. [ The cooling water circulates and is heat-exchanged by contact with the high-heat-generating component 230 and the low-heat-generating component 250 to cool the heat inside the node 200.

냉각수순환부(300)는 복수개의 노드(200)로 냉각수를 공급하는 메인공급매니폴드(310)와, 복수개의 노드(200)로부터 배출된 냉각수가 집수되는 메인배출매니폴드(320)와, 메인공급매니폴드(310)로부터 각 노드(200)의 제1수냉식방열부(240)와 제2수냉식방열부(260)로 냉각수를 공급하는 공급관부(330)와, 각 노드(200)의 제1수냉식방열부(240)와 제2수냉식방열부(260)로부터 냉각수를 배출시키는 배출관부(340)와, 복수개의 제1수냉식방열부(240)로 냉각수를 병렬식으로 공급하는 보조공급매니폴드(350)와, 복수개의 제1수냉식방열부(240)로부터 냉각수를 병렬식으로 배출받는 보조배출매니폴드(360)와, 메인배출매니폴드(320)로부터 배출된 냉각수를 냉각하는 냉각기(370)와, 냉각수가 메인공급매니폴드(310)와 메인배출매니폴드(320) 사이를 순환하도록 구동력을 제공하는 순환펌프(380)를 포함한다. 여기서 냉각기(370)는, 바람직하게는 증기압축식 냉각기일 수 있으며, 증기압축식 냉각기란 냉매를 압축해서 증기로 만든 다음 이를 팽창하여 액체로 되돌리는 과정에서 냉각수 온도를 내리는 방식이 적용된 냉각기이다.The cooling water circulation unit 300 includes a main supply manifold 310 for supplying cooling water to the plurality of nodes 200, a main discharge manifold 320 for collecting cooling water discharged from the plurality of nodes 200, A supply pipe portion 330 for supplying cooling water from the supply manifold 310 to the first water-cooled heat-dissipating portion 240 and the second water-cooled heat-dissipating portion 260 of each node 200, A discharge tube portion 340 for discharging the cooling water from the water-cooled heat-radiating portion 240 and the second water-cooled heat-radiating portion 260, and an auxiliary supply manifold 340 for supplying the cooling water in parallel to the plurality of first water- An auxiliary discharge manifold 360 for discharging cooling water in parallel from the plurality of first water-cooled heat dissipating units 240; a cooler 370 for cooling the cooling water discharged from the main discharge manifold 320; , A circulation cycle in which cooling water circulates between the main supply manifold (310) and the main discharge manifold (320) And a program (380). Here, the cooler 370 may be a vapor compression type cooler, and the vapor compression type cooler is a cooler that compresses a refrigerant to make it into steam, and then expands it to return it to a liquid.

메인공급매니폴드(310)는 복수개의 노드(200)로 냉각수를 동시에 공급한다. 이를 위해 메인공급매니폴드(310)는 복수개의 노드(200)로 공급된 냉각수가 함께 저장될 수 있는 용량으로 형성된다. 메인공급매니폴드(310)는 도면에 도시된 바와 같이 수직바의 형태로 형성되거나, 직육면체의 함체 형태로 형성되거나, 가로바의 형태로 형성될 수도 있다. The main supply manifold 310 simultaneously supplies the cooling water to the plurality of nodes 200. To this end, the main supply manifold 310 is formed with a capacity capable of storing the cooling water supplied to the plurality of nodes 200 together. The main supply manifold 310 may be formed in the form of a vertical bar, as shown in the figure, in the form of a rectangular parallelepiped, or in the form of a horizontal bar.

메인공급매니폴드(310)의 판면에는 노드(200)의 개수에 대응되는 냉각수유출공(310a)이 일정간격으로 형성된다. 냉각수유출공(310a)에는 제1공급관(311)과 제2공급관(313)이 결합된다. 제1공급관(311)과 제2공급관(313)은 제1커플링(315)에 의해 결합된다. 제1커플링(315)은 노드(200)의 사용여부에 따라 선택적으로 결합 및 결합해지되어 냉각수의 공급여부를 조절할 수 있다. On the surface of the main supply manifold 310, cooling water outflow holes 310a corresponding to the number of the nodes 200 are formed at regular intervals. The first supply pipe 311 and the second supply pipe 313 are coupled to the cooling water outlet hole 310a. The first supply pipe 311 and the second supply pipe 313 are coupled by the first coupling 315. The first coupling 315 may be selectively coupled and disengaged depending on whether the node 200 is used to control whether the cooling water is supplied or not.

메인배출매니폴드(320)는 복수개의 노드(200)로부터 배출된 냉각수를 한꺼번에 집수한다. 이를 위해 메인배출매니폴드(320)는 냉각수가 저장될 수 있는 체적으로 갖도록 형성된다. 메인배출매니폴드(320)는 메인공급매니폴드(310)와 동일한 형상과 구조로 형성될 수 있다. 메인배출매니폴드(320)에는 냉각수유입공(320a)가 형성되고, 제1배출관(321)과 제2배출관(323)이 결합된다. 제1배출관(321)과 제2배출관(323) 사이에는 제2커플링(325)가 구비된다. The main discharge manifold 320 collects the cooling water discharged from the plurality of nodes 200 at a time. To this end, the main discharge manifold 320 is formed to have a volume in which the cooling water can be stored. The main discharge manifold 320 may be formed in the same shape and structure as the main supply manifold 310. A cooling water inflow hole 320a is formed in the main discharge manifold 320 and a first discharge pipe 321 and a second discharge pipe 323 are coupled. A second coupling 325 is provided between the first discharge pipe 321 and the second discharge pipe 323.

공급관부(330)는 각 노드(200) 내부에 배치되어 메인공급매니폴드(310)로부터 공급된 냉각수를 복수개의 제1수냉식방열부(240) 및 제2수냉식방열부(260)로 공급한다. 여기서, 본 발명에 따른 냉각수순환부(300)는 복수개의 제1수냉식방열부(240)는 병렬식으로 동시에 냉각수를 공급하고, 복수개의 제2수냉식방열부(260)는 제1수냉식방열부(240)를 경유한 냉각수를 직렬식으로 공급한다. The supply pipe portion 330 is disposed inside each node 200 and supplies the cooling water supplied from the main supply manifold 310 to the plurality of first water cooling type heat dissipation units 240 and the second water cooling type heat dissipation units 260. Here, the cooling water circulation unit 300 according to the present invention is configured such that the plurality of first water-cooled heat dissipation units 240 simultaneously supply cooling water in parallel and the plurality of second water-cooled heat dissipation units 260 are connected to the first water- 240) is fed in series.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 노드(200) 내부에 네 개의 고발열부품(230a,230b,230c,230d)과 세 개의 저발열부품(250a,250b,250c)이 있는 경우, 네 개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)에는 동시에 냉각수가 공급되고, 세 개의 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)는 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)를 거치면서 1차 열교환이 이루어진 냉각수를 순차적으로 공급한다. That is, as shown in FIG. 4, when four high heat-generating components 230a, 230b, 230c and 230d and three low heat-generating components 250a, 250b and 250c are provided in the node 200, The cooling water is simultaneously supplied to the heat dissipating units 240a, 240b, 240c and 240d and the three second water cooling heat dissipating units 260a, 260b and 260c are connected to the first water cooling heat dissipating units 240a, 240b, 240c and 240d And sequentially supplies the cooling water subjected to the primary heat exchange.

이를 위해 공급관부(330)는 케이싱(210)의 제1냉각수공급구(210a)로부터 연결된 제3공급관(331)과, 제3공급관(331)에 연결되는 보조공급매니폴드(350)와, 보조공급매니폴드(350)와 각 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)를 연결하는 병렬공급관(333)과, 보조배출매니폴드(360)와 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)를 연결하는 직렬공급관(335)을 포함한다. To this end, the supply pipe portion 330 includes a third supply pipe 331 connected to the first cooling water supply port 210a of the casing 210, an auxiliary supply manifold 350 connected to the third supply pipe 331, A parallel supply pipe 333 connecting the supply manifold 350 and the first water-cooled heat-dissipating units 240a, 240b, 240c and 240d, the auxiliary discharge manifold 360 and the second water- And an in-line feed pipe 335 connecting the feed pipes 260a and 260b.

보조공급매니폴드(350)는 제3공급관(331)을 통해 공급된 냉각수가 복수개의 병렬공급관(333)으로 공급하는 역할을 한다. 보조공급매니폴드(350)의 개수는 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)의 개수와 레이아웃에 의해 결정될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 4개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)가 한꺼번에 배치된 경우 1개의 보조공급매니폴드(350)만 구비될 수 있고, 3개 이상의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)가 서로 다른 위치에 이격되어 배치되어 있는 경우 두 개 이상의 보조공급매니폴드(350)를 구비할 수 있다. The auxiliary supply manifold 350 serves to supply the cooling water supplied through the third supply pipe 331 to the plurality of parallel supply pipes 333. The number of the auxiliary supply manifolds 350 can be determined by the number and layout of the first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d. That is, as shown in the drawing, only one auxiliary supply manifold 350 may be provided when the four first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d are disposed at the same time, and three or more first water- (240a, 240b, 240c, and 240d) are disposed at different positions from each other, the at least two auxiliary supply manifolds 350 may be provided.

병렬공급관(333)은 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)의 개수만큼 구비되어 보조공급매니폴드(350)와 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)를 연결한다. 직렬공급관(335)은 보조배출매니폴드(360)와 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)를 연결한다. The parallel supply pipe 333 is provided corresponding to the number of the first water-cooled heat-dissipating units 240a, 240b, 240c and 240d to connect the auxiliary supply manifold 350 and the first water-cooled heat dissipating units 240a, 240b, 240c and 240d . The serial supply pipe 335 connects the auxiliary discharge manifold 360 and the second water-cooled heat dissipating units 260a, 260b, and 260c.

배출관부(340)는 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)에서 열교환이 완료된 냉각수를 배출시켜 복수개의 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)로 공급한다. 배출관부(340)는 복수개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)와 보조배출매니폴드(360)를 연결하는 병렬배출관(341)과, 복수개의 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)를 연결하는 직렬배출관(343)을 포함한다. The discharge tube portion 340 discharges the heat-exchanged cooling water from the first water-cooled heat-radiating portions 240a, 240b, 240c, and 240d to supply the cooling water to the plurality of second water-cooled heat dissipating portions 260a, 260b, and 260c. The discharge pipe portion 340 includes a parallel discharge pipe 341 connecting the plurality of first water-cooled heat-radiating portions 240a, 240b, 240c and 240d and the auxiliary discharge manifold 360, and a plurality of second water- 260b, and 260c, respectively.

보조배출매니폴드(360)는 복수개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)의 냉각수를 집수하여 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)로 공급하는 역할을 한다. 보조배출매니폴드(360)의 개수도 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)의 개수와 레이아웃에 따라 가감될 수 있다. The auxiliary discharge manifold 360 collects the cooling water of the plurality of first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d and supplies the collected water to the second water-cooled heat dissipation units 260a, 260b, and 260c. The number of the auxiliary discharge manifolds 360 may also be increased or decreased according to the number and layout of the first water-cooled heat radiation units 240a, 240b, 240c, and 240d.

병렬배출관(341)은 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)의 개수만큼 구비된다. 직렬배출관(343)은 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)를 서로 순차적으로 연결한다. The parallel discharge pipe 341 is provided by the number of the first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d. The serial discharge pipe 343 sequentially connects the second water-cooled heat dissipating units 260a, 260b, and 260c with each other.

즉 상술된 바와 같이, 도 4에서는, 노드(200) 내부에 네 개의 고발열부품(230a,230b,230c,230d)과 세 개의 저발열부품(250a,250b,250c)이 있는 경우, 상기 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)는 병렬적으로 연결되고 상기 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)는 직렬적으로 연결되어, 냉각수가 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)를 동시에 냉각시키면서 순차적으로 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)를 냉각시키는 모습을 도시한 것이다. 4, when four highly heat-generating components 230a, 230b, 230c, and 230d and three low heat-generating components 250a, 250b, and 250c are present in the node 200, The heat dissipation units 240a, 240b, 240c and 240d are connected in parallel and the second water heat dissipation units 260a, 260b and 260c are connected in series so that the cooling water passes through the first water cooling heat dissipation units 240a, And 240d are cooled simultaneously, the second water-cooled heat dissipation units 260a, 260b, and 260c are cooled in sequence.

관련하여, 상기 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d) 및 상기 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)가 연결되는 모습은 도 4의 도시된 예에 한정되지 않으며, 예를 들어, 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)가 직렬적으로, 제2수냉식방열부(260a,260b,260c)가 병렬적으로 연결될 수 있으며, 또는, 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d) 및 제2수냉식방열부(260a,260b,260c) 모두 직렬적으로 연결될 수 있고, 또는, 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d) 및 제2수냉식방열부(260a,260b,260c) 모두 병렬적으로 연결될 수 있다. 물론, 제 1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)는 직렬 및 병렬이 혼용된 상태로 연결될 수 있으며, 제2수냉식방열부(260a,260b,260c) 또한 직렬 및 병렬이 혼용된 상태로 연결될 수 있다.The connection of the first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d and the second water-dissipation heat dissipation units 260a, 260b, and 260c is not limited to the example shown in FIG. 4, The first and second water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c and 240d may be connected in series and the second water-dissipation heat dissipation units 260a, 260b and 260c may be connected in parallel. Alternatively, 240b, 240c, and 240d and the second water-cooled heat dissipation units 260a, 260b, and 260c may be connected in series, or the first and second water-cooling heat dissipation units 240a, (260a, 260b, 260c) may be connected in parallel. Of course, the first and second water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c and 240d may be connected in series and parallel, and the second water-dissipation heat dissipation units 260a, 260b and 260c may be connected in series and parallel Can be connected.

한편 냉각기(370)는 랙(100) 내부를 순환하며 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 냉각시킨다. 냉각기(370)는 메인배출매니폴드(320)로부터 배출된 냉각수가 메인공급매니폴드(310)로 공급되는 경로 상에 배출된다. 냉각기(370)에는 온도감지부(371)가 결합되어 냉각수의 온도를 감지한다. On the other hand, the cooler 370 circulates the inside of the rack 100 and cools the cooling water whose temperature has risen by heat exchange. The cooler 370 discharges the cooling water discharged from the main discharge manifold 320 onto a path through which the main supply manifold 310 is supplied. The cooler 370 is coupled to a temperature sensing unit 371 to sense the temperature of the coolant.

냉각기(370)는 랙(100) 내부에 구비된 전체 고발열부품(230) 및 저발열부품(250)에서 발생되는 최대 발생열량과 같거나 크도록 구비된다. 온도감지부(371)에서 감지된 냉각수의 온도를 기초로 제어부(390)는 냉각기(370)의 냉각용량을 가감하여 냉각수를 냉각한다. 이에 의해 냉각수의 공급온도를 일정하게 유지하여 냉각효율을 일정하게 유지할 수 있다. The cooler 370 is provided so as to be equal to or larger than the maximum heat generation amount generated in the entire high heat generating component 230 and the low heat generating component 250 provided in the rack 100. Based on the temperature of the cooling water sensed by the temperature sensing unit 371, the control unit 390 increases or decreases the cooling capacity of the cooler 370 to cool the cooling water. Thereby, the supply temperature of the cooling water can be kept constant and the cooling efficiency can be kept constant.

순환펌프(380)는 메인배출매니폴드(320)와 메인공급매니폴드(310) 사이에 구비되어 냉각수가 순환될 수 있는 구동력을 제공한다. 순환펌프(380)의 일측에는 냉각수가 저장되며 냉각수를 보충하는 냉각수탱크(381)가 구비될 수 있다. The circulation pump 380 is provided between the main discharge manifold 320 and the main supply manifold 310 to provide a driving force by which the cooling water can be circulated. The cooling water is stored in one side of the circulation pump 380 and a cooling water tank 381 for supplementing the cooling water may be provided.

여기서, 냉각수는 부식방지제와 증류수가 혼합된 액체로 형성될 수 있다. 또한, 냉각수는 누수가 발생되어 고발열부품(230) 및 저발열부품(250)과 접촉되더라도 성능에 영향을 주지 않는 절연액체로 구비될 수 있으며 절연액체는 광물성 오일, 실리콘 오일 등일 수 있다. Here, the cooling water may be formed of a liquid mixed with the corrosion inhibitor and distilled water. Further, the cooling water may be provided as an insulating liquid which does not affect the performance even if the leakage water is contacted with the high heat generating component 230 and the low heat generating component 250, and the insulating liquid may be mineral oil, silicone oil,

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 냉각시스템(1)의 냉각과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. The cooling process of the water-cooled cluster cooling system 1 according to the present invention having such a configuration will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig.

랙(100)의 각 수용공간에 복수개의 노드(200)를 결합시킨다. 복수개의 노드(200)는 서로 동일한 종류로 구비되거나, 서로 다른 종류로 구비될 수 있다. 복수개의 노드(200)는 랙(100) 내부에 전기적으로 결합된다. 또한, 노드(200)는 메인공급매니폴드(310) 및 메인배출매니폴드(320)와 제2공급관(313) 및 제2배출관(323)에 연결되어 냉각수순환부(300)와 결합된다. A plurality of nodes 200 are coupled to the respective accommodating spaces of the rack 100. The plurality of nodes 200 may be the same type or may be provided in different types. The plurality of nodes 200 are electrically coupled within the rack 100. The node 200 is connected to the main supply manifold 310 and the main discharge manifold 320 and to the second supply pipe 313 and the second discharge pipe 323 and is coupled to the cooling water circulation unit 300.

순환펌프(380)를 구동시키면 냉각수가 메인공급매니폴드(310)와 노드(200), 메인배출매니폴드(320) 순으로 순환하게 된다. When the circulation pump 380 is driven, the cooling water circulates in the order of the main supply manifold 310, the node 200, and the main discharge manifold 320.

냉각수는 냉각기(370)를 거쳐 일정 온도로 냉각된 후 메인공급매니폴드(310)로 공급된다. 메인공급매니폴드(310)에 집수된 냉각수는 복수개의 제1공급관(311)과 제2공급관(313)에 의해 각 노드(200)의 제1냉각수공급구(210a)로 유입된다. 제1냉각수공급구(210a)로 유입된 냉각수는 제3공급관(331)으로 이동되어 보조공급매니폴드(350)에 저장된다. The cooling water is cooled to a predetermined temperature through the cooler 370 and then supplied to the main supply manifold 310. The cooling water collected in the main supply manifold 310 flows into the first cooling water supply port 210a of each node 200 by the first supply pipe 311 and the second supply pipe 313. The cooling water flowing into the first cooling water supply port 210a is transferred to the third supply pipe 331 and stored in the auxiliary supply manifold 350. [

도 4에 도시된 바와 같이 보조공급매니폴드(350)에 저장된 냉각수는 복수개의 병렬공급관(333)에 의해 네 개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)로 동시에 공급된다. 각 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)로 공급된 냉각수는 고발열부품(230a,230b,230c,230d)과 접촉되며 열교환 한다. 이에 의해 고발열부품(230a,230b,230c,230d)의 열이 충분히 냉각되게 된다. 또한, 연속으로 냉각수가 공급되므로 고발열부품(230a,230b,230c,230d)의 온도가 상승되는 것이 차단된다. As shown in FIG. 4, the cooling water stored in the auxiliary supply manifold 350 is simultaneously supplied to the four first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d by a plurality of parallel supply pipes 333. The cooling water supplied to each of the first water-cooled heat dissipation units 240a, 240b, 240c, and 240d is in contact with the heat-exchanging parts 230a, 230b, 230c, and 230d and exchanges heat. As a result, the heat of the high heat-generating parts 230a, 230b, 230c, and 230d is sufficiently cooled. Further, since the cooling water is continuously supplied, the temperature of the high heat-generating parts 230a, 230b, 230c, and 230d is prevented from rising.

복수개의 제1수냉식방열부(240a,240b,240c,240d)를 유동한 냉각수는 병렬배출관(341)에 의해 배출되어 보조배출매니폴드(360)에 집수된다. 보조배출매니폴드(360)의 냉각수는 직렬공급관(335)에 의해 제2수냉식발열부(250a,250b,250c) 중 하나(250a)로 공급된다. 그리고, 나머지 제2수냉식발열부(250b)와 제3수냉식발열부(250c)는 직렬배출관(343)에 의해 순차적으로 냉각수가 이동된다. The cooling water having flowed through the plurality of first water-cooled heat dissipating units 240a, 240b, 240c, and 240d is discharged by the parallel discharge pipe 341 and collected in the auxiliary discharge manifold 360. [ The cooling water of the auxiliary discharge manifold 360 is supplied to one of the second water-cooled heat generating units 250a, 250b and 250c by the serial supply pipe 335. The cooling water is sequentially transferred to the remaining second and third water-cooling heat generating units 250b and 250c by the series discharge pipe 343.

상대적으로 열 발생이 많은 고발열부품(230a,230b,230c,230d)은 온도가 낮은 냉각수가 각각 병렬식으로 공급되어 열을 냉각하고, 상대적으로 열 발생이 적은 저발열부품(250a,250b,250c)은, 고발열부품(230a,230b,230c,230d)과 1차적으로 열교환이 이루어진 냉각수가 순차적으로 이동되어 열교환을 하게 된다. 이에 의해 전체적인 냉각효율이 균형을 이루게 될 수 있다. The high-heat-generating components 230a, 230b, 230c, and 230d, which generate a relatively large amount of heat, are provided with the low-heat-generating components 250a, 250b, and 250c, respectively, The cooling water whose primary heat exchange is performed with the high heat generating components 230a, 230b, 230c, and 230d is sequentially moved to perform heat exchange. Whereby the overall cooling efficiency can be balanced.

직렬배출관(343)은 제1냉각수배출구(210b)와 연결되고, 제1냉각수배출구(210b)는 제2배출관(323)과 연결된다. 제2배출관(323)은 제1배출관(321)으로 연결되고 냉각수는 메인배출매니폴드(320)로 집수된 후 순환펌프(380)를 거쳐 재순환하게 된다. The serial discharge pipe 343 is connected to the first cooling water discharge port 210b and the first cooling water discharge port 210b is connected to the second discharge pipe 323. [ The second discharge pipe 323 is connected to the first discharge pipe 321 and the cooling water is collected by the main discharge manifold 320 and then recirculated through the circulation pump 380.

이 때, 냉각수는 냉각기(370)로 유입되어 냉각된 후 다시 순환하게 된다. At this time, the cooling water is introduced into the cooler 370, cooled, and circulated again.

한편, 냉각기(370)는 도시된 바와 같이 순환펌프(380)의 일측에 한 개만 설치되거나, 각 노드(200)에 개별적으로 설치될 수도 있다. 즉, 메인공급매니폴드(310)로부터 노드(200)로 유입되기 직전에 냉각수를 냉각하여 공급할 수도 있다. On the other hand, the cooler 370 may be installed on only one side of the circulation pump 380 as shown, or separately on each node 200. That is, the cooling water may be cooled and supplied just before flowing into the node 200 from the main supply manifold 310.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은, 도 5에서 도시된 바를 참조하면, 냉각기(370)로부터 메인공급매니폴드(310)를 거쳐 복수개의 노드(200) 각각으로 냉각수를 공급하고, 메인배출매니폴드(320)는 상기 복수개의 노드(200) 각각으로부터 흘러나온 냉각수를 집수하여 펌프(380)를 거쳐 냉각기(370)로 흘려보낼 수 있다.5, the cooling water from the cooler 370 to the plurality of nodes 200 via the main supply manifold 310 is cooled by the cooling water supplied from the cooler 370 to the plurality of nodes 200 through the main supply manifold 310. In other words, And the main discharge manifold 320 collects the cooling water flowing from each of the plurality of nodes 200 and flows the cooling water to the cooler 370 through the pump 380.

여기서, 랙(100)에 결합되는 노드(200)의 개수가 많을 경우 복수개의 메인공급매니폴드(310)와 복수개의 메인배출매니폴드(320)가 사용될 수 있다. 이 때, 순환펌프(380)도 복수개가 결합될 수 있다. Here, when the number of the nodes 200 coupled to the rack 100 is large, a plurality of main supply manifolds 310 and a plurality of main discharge manifolds 320 may be used. At this time, a plurality of circulation pumps 380 may be combined.

메인공급매니폴드(310)와 메인배출매니폴드(320)는 유동로(318, 328)를 제2커플링(317,327)에 의해 순환펌프(380)와 연결시키고 사용여부에 따라 순환펌프(380)를 결합시키거나 결합해지시킬 수 있다. 또한, 각 노드(200)도 제1커플링(315) 및 제2커플링(352)의 결합상태에 따라 메인공급매니폴드(310)와 메인배출매니폴드(320)에 결합 및 결합해지될 수 있다. The main supply manifold 310 and the main discharge manifold 320 connect the flow paths 318 and 328 to the circulation pump 380 by the second couplings 317 and 327 and to the circulation pump 380, Can be combined or unbonded. Each node 200 can also be coupled and disengaged with the main supply manifold 310 and the main discharge manifold 320 according to the engaged state of the first coupling 315 and the second coupling 352 have.

이러한 방식에 의해 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은 노드(200)의 개수에 따라 용량을 간편하게 확장하거나 축소할 수 있다.In this way, the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention can easily expand or shrink the capacity according to the number of nodes 200.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은, 냉각기(370)로부터 메인공급매니폴드(310)를 거친 냉각수를, 복수개의 노드(200) 중 일부인 소정의 개수 노드 각각으로 공급하고, 상기 소정 개수의 노드 각각으로부터 냉각수를 집수한 메인배출매니폴드(320)는 펌프(380)를 거쳐 냉각수를 냉각기(370)로 흘려보낼 수 있으며, 이후, 상술된 바와 같은 단계는 복수개의 노드 중 나머지 일부 노드에 대해서도 동일하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 노드(200) 개수가 총 16개인 경우, 냉각기(370)로부터 메인공급매니폴드(310)을 거친 냉각수는 첫번째에서부터 네번째 노드에 대해 먼저 공급되고 메인배출매니폴드(320)로 집수되어 냉각기(370)로 이동하며, 이후, 다섯번째 노드에서부터 여덟번째 노드로, 아홉번째 노드에서부터 열두번째 노드로, 그리고 열세번째 노드에서부터 열여섯번째 노드 각각으로, 냉각기(370)로부터 메인공급매니폴드(310)을 거친 냉각수가 공급되고, 메인배출매니폴드(320)로 집수되어 냉각기(370)로 이동할 수 있다.Meanwhile, in the water-cooled cluster computer cooling system according to another embodiment of the present invention, the cooling water flowing from the cooler 370 through the main supply manifold 310 is supplied to each of the predetermined number of nodes which are a part of the plurality of nodes 200 And the main exhaust manifold 320 that collects the cooling water from each of the predetermined number of nodes may flow the cooling water to the cooler 370 through the pump 380. Then, The same processing can be performed for some remaining nodes. For example, when the number of the plurality of nodes 200 is sixteen, the cooling water flowing from the cooler 370 through the main supply manifold 310 is first supplied to the fourth node from the first to the main discharge manifold 320 From the fifth node to the eighth node, from the ninth node to the twelfth node, and from the thirteenth node to the sixteenth node, respectively, from the cooler 370 to the main supply manifold 370, Cooling water passing through the fold 310 may be supplied and collected by the main discharge manifold 320 and may be transferred to the cooler 370.

반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은, 냉각기(370)의 냉각수가, 메인공급매니폴드를 거치지 않고, 복수개(M; M은 2이상의 정수)의 노드(200) 중 N개(1≤N≤M; N은 정수)의 노드로 공급되고, 상기 N개의 노드로부터 집수된 냉각수는 메인배출매니폴드를 거치지 않고 바로 펌프(380)로 이동하여 냉각기(370)로 이동할 수 있다.On the other hand, in the water-cooled cluster computer cooling system according to another embodiment of the present invention, the cooling water of the cooler 370 flows through the N (N) of the nodes 200 (1? N? M; N is an integer), and the cooling water collected from the N nodes can be transferred to the pump 380 and moved to the cooler 370 without going through the main discharge manifold .

추가적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은, 각 노드(200)에 냉각기를 개별적으로 설치할 수 있다. 즉, 냉각기의 냉각수를 바로 노드로 흘려보낼 수 있으며, 노드로 흘러들어간 냉각수는 바로 펌프로 이동하여 냉각기에서 다시 냉각될 수 있다.Additionally, a water cooled cluster computer cooling system in accordance with another embodiment of the present invention can provide coolers to each node 200 separately. That is, the cooling water of the cooler can be flowed directly to the node, and the cooling water flowing into the node can be immediately transferred to the pump and cooled again in the cooler.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은 냉각수가 직접 고발열부품 및 저발열부품과 접촉하여 연속적으로 냉각하게 되므로 냉각효율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention, the cooling water is continuously cooled by directly contacting the high heat-generating component and the low heat-generating component, so that the cooling efficiency can be improved.

또한, 냉각수의 온도를 조절함에 따라 냉각효율을 가변할 수 있다. In addition, the cooling efficiency can be varied by adjusting the temperature of the cooling water.

또한, 열발생이 많은 고발열부품은 병렬식으로 냉각수를 공급받고, 상대적으로 열발생이 적은 저발열부품은 직렬식으로 냉각수를 공급받아 냉각효율을 향상시킬 수 있다. In addition, the high-heat-generating component, which generates a lot of heat, is supplied with the cooling water in a parallel manner, and the low-heat-generating component that generates relatively little heat can supply the cooling water in a tandem manner to improve the cooling efficiency.

또한, 본 발명에 따른 수냉식 클러스터 컴퓨터 냉각시스템은 노드의 개수와 사용여부에 따라 냉각용량을 간편하게 확장하거나 축소하여 사용할 수 있다.
Also, the water-cooled cluster computer cooling system according to the present invention can easily expand or reduce the cooling capacity according to the number of nodes and whether or not the cooling system is used.

이상에서 설명된 본 발명의 간판 어셈블리의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. There will be. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 클러스터 컴퓨터 냉각시스템 100 : 랙
110 : 랙하우징 120 : 수직격벽
130 : 수평격벽 140 : 결합브래킷
200 : 노드 210 : 케이싱
210a : 제1냉각수공급구 210b : 1냉각수배출구
220 : 메인보드 230 : 고발열부품
240 : 제1수냉식방열부 241 : 2냉각수공급구
243 : 제2냉각수배출구 250 : 저발열부품
260 : 제2수냉식방열부 300 : 냉각수순환부
310 : 메인공급매니폴드 311 : 제1공급관
313 : 제2공급관 315 : 제1커플링
320 : 메인배출매니폴드 321 : 제1배출관
323 : 제2배출관 325 : 제2커플링
330 : 공급관부 331 : 제3공급관
333 : 병렬공급관 335 : 직렬공급관
340 : 배출관부 341 : 병렬배출관
343 : 직렬배출관 350 : 보조공급매니폴드
360 : 보조배출매니폴드 370 : 냉각기
371 : 온도감지부 380 : 순환펌프
381 : 냉각수탱크 390 : 제어부1: Cluster computer cooling system 100: Rack
110: rack housing 120: vertical partition
130: horizontal partition wall 140: engaging bracket
200: node 210: casing
210a: first cooling water supply port 210b: 1 cooling water outlet
220: main board 230: high temperature heating parts
240: first water-cooled heat dissipating part 241: 2 cooling water supply port
243: Second cooling water outlet 250: Low heat generating component
260: second water-cooled heat dissipating unit 300: cooling water circulating unit
310: main supply manifold 311: first supply pipe
313: second supply pipe 315: first coupling
320: main exhaust manifold 321: first exhaust pipe
323: second discharge pipe 325: second coupling
330: supply tube 331: third supply tube
333: parallel supply pipe 335: serial supply pipe
340: discharge pipe portion 341: parallel discharge pipe
343: serial discharge pipe 350: auxiliary supply manifold
360: auxiliary discharge manifold 370: cooler
371: temperature sensing unit 380: circulation pump
381: Cooling water tank 390:

Claims

A rack divided by the partition into a plurality of independent accommodation spaces;
A plurality of nodes respectively accommodated in the accommodation space;
And a cooling water circulation unit for cooling and cooling the heat of the node by flowing and flowing cooling water into the plurality of nodes.

The method according to claim 1,
The node comprising:
A casing coupled to the inside of the accommodation space and having a first cooling water supply port and a first cooling water discharge port;
A main board provided inside the casing;
A plurality of high heat generating parts and low heat generating parts disposed on the main board;
And a plurality of first water-cooling heat dissipating units and second water-cooling heat dissipating units disposed in contact with the plurality of high heat-generating components and the low heat-generating components, respectively, and in which the cooling water flows.

3. The method of claim 2,
A main supply manifold installed at one side of the rack for supplying cooling water to the plurality of nodes;
A main exhaust manifold disposed at one side of the main supply manifold and collecting the cooling water discharged from the plurality of nodes;
Further comprising a circulation pump disposed between the main supply manifold and the main discharge manifold for supplying the cooling water discharged from the main discharge manifold to the main supply manifold. .

The method of claim 3,
The main supply manifold and the plurality of nodes are connected by a second supply pipe whose one end is coupled with the first cooling water supply port of the casing,
Wherein the main discharge manifold and the plurality of nodes are connected by a second discharge pipe whose one end is coupled with the first cooling water discharge port of the casing.

5. The method of claim 4,
Wherein the cooling water flows to the plurality of second water-cooled heat dissipating units via the plurality of first water-cooling heat dissipating units.

6. The method of claim 5,
The plurality of first water-cooling heat dissipation units may be connected in parallel by the first cooling water supply port, the plurality of parallel supply pipes, or in series by a plurality of serial supply pipes,
And the plurality of second water-cooled heat dissipating units are connected to the first water-cooled heat dissipating unit in series or in parallel.

The method according to claim 6,
And an auxiliary supply manifold disposed between the first cooling water supply port and the first water-cooled heat dissipation unit and supplying cooling water to the first water-cooled heat dissipation unit.

8. The method of claim 7,
An auxiliary discharge manifold disposed between the plurality of first water-cooled heat dissipating units and the plurality of second water-cooled heat dissipating units and collecting the cooling water heat-exchanged in the plurality of first water-cooled heat dissipating units to supply the cooling water to the second water- Further comprising a cooling system for cooling the cooling system.

5. The method of claim 4,
The second supply pipe and the second discharge pipe each have a coupling and are coupled to the first supply pipe and the first discharge pipe, respectively, and the coupling is engaged or disengaged according to the use state of the node, Cooled cluster computer cooling system.

10. The method of claim 9,
Further comprising a cooler disposed between the second supply line and the main discharge manifold for cooling the cooling water supplied to the respective nodes from the main discharge manifold.

The method of claim 3,
Further comprising a cooler provided between the main discharge manifold and the main supply manifold for cooling the cooling water discharged from the main discharge manifold.

12. The method of claim 11,
And the cooling capacity of the cooler is equal to or greater than a maximum heat generation amount generated from the high-heat-generating component and the low heat-generating component.