TW200539792A - Modular, scalable thermal solution - Google Patents

Description

200539792 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種電腦硬體及更特定地係有關於一 種用於電腦硬體之可擴充的溫控解決系統。 【先前技術】 第1圖為一用來冷卻電子裝置（如，一處理器）之習用 技術之冷卻系統1 〇 〇的立體圖。如圖所示，冷卻系統1 〇 〇 的特徵為包括一散熱器組件 1 04，其進一步包括一風扇 106，壁109及底板111。典型地，冷卻系統100被熱傳導 地耦合至一電子裝置，例如，使用具有熱特性之熱黏劑其 可幫助將該電子裝置所產生的熱傳遞至該散熱器組件104 的底板111上。冷卻系統1 〇 〇亦可包括一散熱器蓋（未示 出），其可防止微粒及其它污染物進入到風扇1 0 6中及防止 從該風扇106中吹出的空氣由冷卻系統100逸出。散熱器 蓋102與散熱器組件104的壁109及底板111 一起界定複 數個空氣通道108。 風扇106被建構成可讓空氣流經該等空氣通道108, 使得該電子裝置所產生的熱可被傳遞到流過該底板11 1的 空氣上。被加熱的空氣然後離開該散熱氣組件 1 04，如流 線11 4所代表者，藉以將該電子裝置所產生的熱消散到外 面的環境中。此過程可冷卻該電子裝置並防止該電子裝置 在運轉期間被燒掉。熟習此技藝者將可瞭解到，空氣通道 108典型地被建構來以一種最有效率的方式將從風扇 106 3 200539792 被吹出的空氣導引至底板11及壁109上，到達外面的 中，來將熱從該電子裝置上k移走。 冷卻系統，像是冷卻系統1 0 0，典型地為使用在 系統中之獨立自足的構件，用以將各式電子裝置的溫 持在某些特定的範圍内。有時候，該電子裝置所產生 在一冷卻系統設計被固定或被實施之後被增加。例如 處理器的例子中，該處理器的操作的平均處理水平 • 高，如果該運算系統的主要用途從一低處理水平應月 如’文字處理）變為一高處理水平應用（例如，玩電腦3 的話。在平均處理水平上的升高會造成處理器產生更 熱。而且’在一處理器被升級的情況下，該新的，功 強大的處理器會產生比原來處理器更多的熱。在這些 下’如果既有的冷卻系統不具備可以應付此增加的熱 力的話’則該冷卻系統就必需被換掉。更換一整個冷 統是相當花時間及成本的。 因此，對於一種用在運算系統上之可擴充的溫控 系統存在著需求。 【發明内容】 一種可擴充的冷卻系統的實施例包栝一核心冷卻 其被建構成可熱傳導地耦合至一發熱電子裝置及一增 冷卻模組其被構成可熱傳導地轉合至該核心冷卻模組。 附到該核心冷卻模組上的第一界面被建構成可將該核 環境 運算 度保 的熱 ，在 會升 β (例 遂戲） 多的 能更 情況 的能 卻系 解決 模組 補的 一裝 心冷 200539792 卻模組熱傳導地耦人5 &以$、人， 矛馬口至孩增補冷卻模組。該核心冷卻模 該增補冷卻模組可被罝猫乂古斗 』稷早獨使用或組合使用，用以將熱從 熱電子裝置上消散掉。 上述的冷部系統的一項好處為，在需要額外的冷 力時’該冷卻系統可選擇性地經由添加增補的冷卻模 被升級’而不是更換整個冷卻系統。 【實施方式】 第2圖為一示意圖，其顯示一適用於與第1圖所 用前技之冷卻系統1 00 —起使用之運算系統200。運 統200可以是任何種類的運算系統，包括但不侷限於 桌上型電腦、一伺服器、一膝上型電腦、一掌上型電 一個人數位助理（PDA)、一平板電腦、一遊戲主機、 動電話、一以電腦為基礎的模擬器及類此者。 如圖所示，運算系統200包括一外殼210，一主 2 04被設置於該外殼内。該主機板204上安裝有一中 理單元（CPU)206，一處理器冷卻器 2〇8用來冷卻 2 06，一系統風扇210用來將熱從運算系統200中移走 一或多個週邊設備界面（PCI)卡212，每一卡都與一位 外殻201的背側上的槽相介接。主機板204進一步包 繪圖卡202其可讓該運算系統200快速地處理與圖形 應用有關之圖形資料。繪圖卡202包含一印刷電 (PCB)，其上安裝有複數個電子零件（未示出）像疋°己 晶片及類此者。此外，繪圖+ 202 &括-圖形處理 組及 該發 卻能 組而 示習 算系 腦、 一行 機板 央處 CPU ，及 在該 含一 高度 路板 憶體 單元

200539792 (GPU)216，其安裝在該繪圖卡202的一面上，用來 圖形相關的資料。大體上，冷卻系統1 〇 〇被建構來 GPU 216 上。 第3圖為一立體圖，其示出依據本發明的一實 可擴充的冷卻系統3 0 0。如圖所示，冷卻系統3 0 0可 但不侷限於，一核心冷卻模組3 02，第一界面304 補冷卻模組3 5 0。如將於下文中詳細說明的，核心 組3 0 2可獨立地運作或與一或多個增補的冷卻模組 作，用以將位在該運算系統内之任何種類的電子裝 生的熱消散掉。 在一實施例中，核心冷卻模組3 02以一種與第 冷卻系統1 00類似的方式被建構且包括但不侷限於 扇308，壁306及一底板318。在一實施例中，核心 組302亦包括一蓋320，其可防止微粒及其它污染 到風扇3 0 8中及防止從風扇3 〇 8吹出來的空氣跑到 統0 0外。蓋3 2 0與核心冷卻模組3 0 2的壁3 0 6及 一起共同界定複數個空氣通道322。 第一界面3 04被附在該核心冷卻模組3 〇2上且 成可將增補的冷卻模組35〇耦合至該核心冷卻模組 以提高冷卻系統3〇〇的整體冷卻能力。在一實施例 界面3 0 4被熱傳導地搞合至核心冷卻模組3 〇 2 3 1 8的一部分上並且包括但不侷限於一底板3 1 7, 一 道312，一入口 314，一出口 316及複數個空氣通立 二氣通遒310被設計成可耦合至空氣通遒322 處理與 搞合至 施例之 包括， 及一增 冷卻模 組合運 置所產 1圖的 ，一風 冷卻模 物進入 冷卻系 壁318 被設計 302用 中，第 的底板 流體通 I： 3 10 〇 及可輸 6 200539792 送來自風善308的空氣。尤 ^ 机荖—、A 貫施例中，空氣通遒3 10被 叹置在流體通道312之上男m ^ ? /r 周園’使得流體通道3 1 2被六 亂通遒310所包圍。在其 k 312被二 ^ ^ 、貫施例中，流體通遒3 1 2及空 軋通遒310可被設置成任 、3 12及工 相對的方式，用以將一發熱電 丁装置，如第2圖中的GPTT ο! < U 2 1 6，所產生的熱作最佳的消 散。

在一實施例中，增補的冷卻模組3 5 〇包含一内部（即， 在使用該發熱電子裝置的運算系統的内部）液體幫浦 3 6 〇 ’其適用於循環一熱傳遞流體（如，水或任何其它適當 的導熱流體）進出核心冷卻模組3 〇2。又，幫浦3 6 0可被建 構來循環流體（如，經由流體管路’未示出）從第一界面 304，且在流回到第一界面304之前通過一熱交換器3 70。 第—界面304的入口 314及出口 3丨6被建構來分別供應熱 傳遞流體及將熱傳遞流體從增補的冷卻模組3 5 0移到流體 通遒312。 當單獨使用時，核心冷卻模組3 02以一種與第1圖的 冷卻系統100類似的方式來消散熱。風扇308被建構來強 迫空氣流經核心冷卻模組3 〇 2的空氣通道3 2 2及第一界面 3 04的空氣通遒3 1 0，使得該發熱電子裝置所產生的熱被傳 遞給流經底板3 1 7及3 1 8的空氣。該空氣然後離開冷卻系 統3〇〇，如流體324所承，藉以將該發熱的電子裝置所產 生的熱消散到外部的環境中。 如之前提到的，冷卻系統3 〇 0的冷卻能力可透過第一 界面3 04將增補的冷卻模組3 50介接（interface)到核心冷 200539792 卻模組3 02上而被增加。增補的冷卻模組 體循環通過第一界面3 04的流體通道312，且 裝置所產生的熱被傳遞到該熱傳遞流體（以及 3 1 〇内的2氣）。在一實施例中，流體通道3 1 2 熱傳遞流體通過熱交換器37〇的下游，其在增 組3 5 0將熱傳遞流體循環回到第一界面3 之 熱傳遞流體的熱消散到外部環境中。 如上文中提到的，當冷卻系統3 00需要有 能力時（如，因為發熱裝置所產生的熱增加），冶 可藉由選擇性地透過第一界面3〇4將増補的冷 介接到核心冷卻模組3 〇2上來消散更多的熱。 的冷卻時，使用者可藉由在一基礎的冷卻系統 冷卻模組302)建構，而無需更換整個既有的冷 此万式’冷卻系統3 〇〇即成為模組化及可擴充 熟習此技藝者將可瞭解到，包括核心冷卻 第一界面3 02及增補的冷卻模組在内之冷卻系 用來冷卻任何種類的發熱裝置。例如在一實 熱裝置包含一圖形處理單元。在一實施例中 可包含一中央處理單元。在另一實施例中， 包含一特用積體電路（ASIC)。在另一實施例 3 00可被作成能夠同時冷卻複數的發熱裝置， 記憶晶片及處理器，的大小。 第4圖為冷卻系統3 0 0的一部分的分解 貫施例中’第一界面304的底板317包括一 將熱傳遞流 該發熱電子 在空氣通道 適用於輸送 補的冷卻模 前，將來自 更大的冷卻 ‘卻系統3 0 0 卻模組3 5 0 當需要額外 上（如，核心 卻系統。以 〇 模組3 0 2， 統3 0 0可被 〃例中，該發 該發熱裝置 ί發熱裝置可 7 ，冷卻系統 如一或多個 ί體圖。在一 I道402其被 200539792 作成可耦合至流體通道3 1 2並將其密封的大小。在一實施 例中，渠道4 0 2的表面被形成花紋用以提高底板3 1 7的熱 傳遞表面積，這將於下文中詳細說明，及用以將熱從底板 3 1 7傳遞到流體流體通道3 1 2的熱傳遞流體。例如，渠道 402可進’步包括複數根銷404其從底板317往上延伸。 銷4 04的密度及幾何形狀是可以不同的，只要銷404能夠 有效率地將熱從底板3 1 7傳遞到流體銷4 0 4周圍的熱傳遞 流體即可。

第5圖為沿著第3圖的剖面線3 - 3，所取的第一界面 3 0 4的剖面圖。如圖所示，地一界面3 0 4被建構成透過流 體通道312及/或空氣通道310來將核心冷卻模組302耦合 至增補的冷卻模組3 5 0 (及來將熱從一發熱裝置上消散 掉）。如上文中彳疋到的’ 2氣通道3 1 〇可被建構成與核心冷 卻模組302的空氣通道322相界接，使得即使是在增補的 冷卻模組3 50的幫浦360沒有啟動將流體循環通過流體通 道312，空氣通道310仍將會運作用以增加冷卻系統3〇〇 的熱傳遞面積（如，藉由有效地延長办 > 、欠工軋通遒 322)，精由 以讓熱被消散的更有效率。 第6圖為一流程圖，其顯示依據本發明的一實施例之 用來控制冷卻系統…600,例如用來由—搞合至冷卻 系統3 0 〇之控制單元實施的方法。 在所不的實施例中’核 心冷卻模組302是熱消散的主要機槿， 構而增補的冷卻模組 3 5 0則是被選擇性地介接用以 + ^ 而要，肖散更多的熱時，用 來增加消散熱的能力。方法6〇〇 艾琢6〇2開始，且在步

200539792 驟6 03時，核心冷卻模組3 02運作來冷卻一發熱 步驟 606，發熱裝置的溫度被監測，例如透過熱 設置在該裝置附近之其它感測器來實施。在步驟 制單元決定該發熱裝置的溫度是否已達到一需要 的冷卻模組3 5 0之預定的門檻值。 如果該發熱裝置的溫度尚未達到該門檻值溫 方法600即回到步驟604且該監視裝置持續監視 置的溫度。如果已達到該門檻值或已超過該門檻 方法6 0 0即會前進到步驟6 0 8，增補的冷卻模組 啟動，用以啟動輔助的熱消散機制並提高冷卻系 冷卻能力。在步驟6 1 0，控制單元決定增補的冷部 的運作是否已將該裝置冷卻至一預定的所想· (如，一理想的運作溫度）。 如果該裝置已被冷卻至所想要的溫度的話， 前進至步驟6 1 2，且該控制單元會將該增補的冷部 關掉（如，在該增補的冷卻模組3 5 0為一以流體為 卻構件的例子中，即為關掉幫浦），使得該發熱裝 該主要的熱消散機制（如，核心冷卻模組 302)所 法600然後回到步驟604，該監測裝置持續監視 置的溫度。或者，如果該發熱裝置尚未被冷卻至 溫度的話，則方法600會回到步驟608且增補的 3 5 0會持續運作（如，持續運轉該幫浦）直到該發 冷卻到所想要的溫度為止。 冷卻系統3 0 0因而相對於傳統的冷卻系統， 裝置。在 二極體或 6 0 6，控 啟動增補 度的話， 該發熱裝 值的話， 3 5 0會被 統3 00的 模組6 5 0 昏的溫度 方法 60 0 模組6 5 0 基礎的冷 置持續被 冷卻。方 該發熱裝 所想要的 冷卻模組 熱裝置被 如第1圖 10

冷卻系統 300被建構成耦合至一 200539792 的冷卻系統1 〇〇，而言提供了一重大的優點。詳言之，提 供帶有第一界面3 04的核心冷卻模組3 〇2可讓使用者選擇 性地升級冷卻系統3 0 0，如藉由將增補的冷卻模組3 5 〇介 接到核心冷卻模組3 02上用以提供額外的冷卻能力。此額 外的冷卻能力可在一有限的基礎或當有需要時的基礎上被 實施。使用者因而能夠在需要額外的冷卻時，在一基礎冷 卻系統（如，核心冷卻模組302)上進行建構，而無需更換 整個既有的冷卻系統。 在圖形處理器的例子中，冷卻系統3 0 0，即核心冷卻 模組3 0 2，第一界面3 0 4及增補的冷卻模組3 5 0，的大小及 位置是有其它安裝在板子上的構件以及加速的圖形處理器 (AGP)來決定的。又，熟習此技藝者將可瞭解的是，本文 中所描述的冷卻系統可在ATX主機板架構（其中繪圖卡被 *又置成该GPU相對於運算系統是面向下，如第2圖所示） 及在BTX架構（其中繪圖卡是被設置成GPU相對於該運算 系統是面向上）兩種架構上被使用。 第7圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的實施例之 適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統3〇〇 一起使用之運 算系統7〇1。雖然冷卻系統300的實施是以示範性的運算 系統70 1來描述’但熟習此技藝者將可瞭解到，冷卻系統 3 0 0可適用於冷卻需要散熱之任何種類的發熱裳置。 在所示的實施例中 GPU 703上以取代傳統的冷卻系統，如第 弟1圖中的冷卻系 統⑽。如在上文中參照第3圖提到的，冷卻系統3〇〇包 11

200539792 括但不侷限於核心冷卻模組3 02，增補的冷卻模組3 5 0及 第一界面3 04。如上文中提及的，核心冷卻模組3 02可獨 立地運作或與一或多個增補的冷卻模組組合地運作用以將 熱從該GPU703上消散掉。 如圖所示，核心冷卻模組302被熱傳導地耦合至GPU 7 03上。核心冷卻模組302透過第一界面304被進一步耦 合至增補的冷卻模組3 50，其被設置在一遠離GPU 703但 在該運算系7 0 1内的位置。增補的冷卻模組3 5 0包含一液 體幫浦，其適用於經由第一及第二流體管路708ϊ& 7082 來循環一熱傳遞流體進出該核心冷卻模組 3 02。第一流體 管路708!被耦合至第一界面304的流體通道的第一端且適 用於輸送一熱傳遞流體從該增補的冷卻模組3 5 0到該流體 通道。第二流體管路7082被耦合至該流體通道的第二端且 適用於輸送一熱傳遞流體從該流體通道到該增補的冷卻模 組 3 5 0 〇 在一實施例中，冷卻系統3 00係依據第6圖的方法600 來操作。例如，核心冷卻模組3 02及增補的冷卻模組3 5 0 可被獨立地或組合地運作，來以最有效率的方式將熱從 GPU 703上消散掉。很重要的是，如前所述地，增補的冷 卻模組3 5 0可在一有需求的基礎上增加冷卻系統3 0 0的冷 卻能力。 第8圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的第二實施 例之適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統8 0 0 —起使用 之運算系統8 0 1。雖然冷卻系統8 0 0的實施是以示範性的 12 200539792 運算系統8 0 1來描述，但熟習此技藝者將可瞭解到，冷卻 系統3 0 0可適用於冷卻需要散熱之任何種類的發熱裝置。

在所示的實施例中，冷卻系統800被建構成耦合至一 GPU 8 03上以取代傳統的冷卻系統，如第1圖中的冷卻系 統1 0 0。冷卻系統8 0 0包括但不侷限於核心冷卻模組8 〇 2， 增補的冷卻模組850，第一界面806及第二界面87〇。如上 文中提及的’核心冷卻模組8 〇 2可獨立地運作或與一或多 個增補的冷卻模組組合地運作用以將熱從該GPU 803上消 散掉。 如圖所示，核心冷卻模組802被熱傳導地耦合至Gpu 8 03上。核心冷卻模組802以一種類似於第3圖的核心冷 卻模組302的方式被建構且包括但不侷限於一風扇，壁， 一底板及一蓋它們共同界定複數個空氣通道（未示出）。 核心冷卻模組802透過第一界面8〇6被進一步耦合至 增補的冷卻模組850 ’其係被設置在一遠離該GPu 806的 位置處。然而，在此實施例中，增補的冷卻模組85〇包含 一外部（如，在運算系統801的外部）的液體幫浦，其適用 於經由第一、第二、第二及第四流體管路86〇1，86〇2，86〇: 及86〇4來循環一熱傳遞流體進出該核心冷卻模組8〇2。 第二界面870將增補的冷卻模組85〇耦合至運算系統 801在-實施例中，第二界面870為一標準化的雙流體連 接益托架流體界面，其包含一 n 卜 〇 弟一連接器872用來介接一 流體供應管路及第二連接器874 874用來介接一流體排出管 路。詳言之，第一流體管路86〇1將增補的冷卻模組85〇搞 13

200539792 合至第一界面806。第二流體管路8 602將第一連接器872 耦合至第一界面8 0 6的流體通道且適用於輸送一熱傳遞流 體從增補的冷卻模組8 5 0到第一界面8 0 6。第三流體管路 8 6 03將流體通道耦合至第二連接器874用以將熱傳遞流體 從第一界面8 0 6輸送回到增補的冷卻模組8 5 0。第四流體 管路8 6 04將第二連接器8 74耦合至增補的冷卻模組8 5 0且 適用於將熱傳遞流體從第一界面8 06輸送回到增補的冷卻 模組8 5 0。 一外部的流體幫浦，如使用在增補的冷卻模組8 5 0上 者，是在運算系統8 01中沒有内部的流體幫浦，或是在運 送系統8 0 1沒有空間安裝一内部流體幫浦的情況下被使用 的。在一實施例中，增補的冷卻模組8 5 0包含一液體幫浦， 其被建構來循環一在室溫下之熱傳遞流體。在需要更多冷 卻的實施例中，增補的冷卻模組 8 5 0 包含一冷凍液體系 統，其被建構來循環被冷凍的熱傳遞流體進出核心冷卻模 組 802 〇 因此，第一及第二界面806及870讓一外部之增補的 冷卻模組8 5 0可被耦合到核心冷卻模組8 02，用以加強冷 卻系統800的冷卻能力。以此方式，冷卻系統800即成為 模組化且可擴充。又，在一實施例中，冷卻系統8 0 0依據 第6圖所示的方法6 0 0，以類似於冷卻系統3 0 0的方式被 控制。 第9A圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的第三實 施例之適用於與一可擴充冷卻系統900A —起使用之運算 14

200539792 系統905。詳言之，冷卻系統900A適用於同時冷卻兩個或 多個使用在運算系統905中之發熱的電子裝置（如，圖形處 理器901及903)。 在一實施例中，冷卻系統9 0 0 A包括兩個或更多個核 心冷卻模組902 !及9022(在下文中它們被統稱為”核心冷卻 系統902”），核心冷卻系統902中的一個被熱傳導地耦合 至一個發熱的電子裝置。此外，冷卻系統900A包括但不 侷限於一内部的增補的冷卻模組 9 5 0 A，其以類似於第 3 圖之增補的冷卻模組3 5 0的方式被建構，及兩個或多個第 一界面 90 及 90 82(在下文中它們被統稱為”第一界面 908”），其中一個第一界面908被安裝到一個核心冷卻系統 902上。又，每一第一界面908都以類似於第3圖之第一 界面304的方式被建構，且被耦合至增補的冷卻模組950A 及一核心冷卻系統9 0 2。 在一實施例中，增補的冷卻模組9 5 0 A之進來的流體 埠及出去的流體埠兩者都包括Y形分流器918!及91 82(在 下文中它們被統稱為”Y形分流器9 1 8”），其適用於將流入 的及流出的流體流分為兩股或更多股液流，用以循環熱傳 遞流體進出核心冷卻模組9 0 2。 如圖所示，Y形分流器9 1 8 2將一流入的流體流分為第 一流路9 1 2丨及第二流路9 1 22。第一流路9 1 2 !將增補的冷 卻模組9 5 0 A耦合至第一界面9 0 8 !的流體通道且適用於將 熱傳遞流體從增補的冷卻模組9 5 0 A輸送至流體通道。第 二流路9122將增補的冷卻模組950A耦合至第一界面9082 15 200539792 的b m通迢且適用於將熱傳遞流體從增 的流體通道且 增補的冷卻模組

通道且適用於將熱傳遞流體從流體通道輸送回到增補的冷 卻模組95 0A。第三流路9123及第四流路μ%在增補的冷 卻模組9 5 0 A的流入埠處的Y形分流器9 1 8 !合在一起。 增補的冷卻模組950A被設置在運算系統9〇5内且為 在遠離圖形處理器901及903。在一實施例中，增補的冷 卻模組 950A 包含一流體幫浦其適用於經由流體管路 912^9124來循環一熱傳遞流體進出該核心冷卻模組902。 在一實施例中，冷卻系統900A可依據第6圖所示的方法 6 00操作。例如，核心冷卻模組902及增補的冷卻模組950A 可被獨立地或組合地運作，來以最有效率的方式將熱從 GPU 901，903上消散掉。與冷卻系統3 00類似地，冷卻系 統900A的冷卻能力可在需要時候被提高’用以應付設在 該運算系統905内之發熱電子裝置多產生出來的熱。 第9B圖為一示意圖，其顯系一依據本發明的第四實 施例之適用於與一可擴充冷卻系統9 0 〇 B —起使用之運算 系統905。與第9A圖相同地，第9圖顯示之冷卻系統9〇〇b 適用於同時冷卻雨個或多個使用在運算系統9 0 5中之發熱 的電子裝置（如，圖形處運器901及903)。 在一實施例中，冷卻系統9〇〇B包括兩個或更多個核 16 200539792 心冷卻楔组及9022(在下文中它們被統稱為，，核心冷卻 系統9〇2，，），核心冷卻系統902中的一個被熱傳導地耦八 至一個發熱的電子裝置。此外，冷卻系統9〇〇B包括但= 偈限於-内部的增補的冷卻模，组950B，其以類似於第8_ 之增補的冷卻模組850的方式被建構，及兩個或多個第— 界面9〇8l及9〇82(在下文中它們被統稱為，，第—界 9〇8’’）’其中一個第一界面908被安裝到一個核心冷卻= 〇 〇 9 l·· #下、、、元 上，及兩個或多個第二界面91^及91 4以在下文中a 們被統稱為，，第二界面914，，)。又，每一第；面二都： 類似於第3圖之第一界面304的方式被建構，且被辑合至 增補的冷卻模組95〇B及一核心冷卻系統9〇2，且每一第二 界面914都以類似於第8圖之第二界面87〇的方式被建才集一。 在一實施例中’增補的冷卻模組95〇B之進來的流體 埠及出去的流體埠兩者都包括γ形分流器918ι及9182(在 下文中它們被統稱為”γ形分流器918，,），其適用於將1入 的及流出的流體流分為兩股或更多股液流，用以循環熱傳 遞流體進出核心冷卻模組902。雖然丫形分流器918是以 位在運算系統905的外部的結構被示出，但在其它的實施 例中Y形分流器918可被設置在運算系統9〇5的内部。 如圖所示’ γ形分流器9丨8 一 -流路9121及第Ή 册％入的流體流分為第 力—視路9 1 2，。第一、、六μ Λ 卻模組9 5 0Β耦合至第 /,u路9 1 2 1將增補的冷 從增補的冷卻模纟且9 s |面1且適用於將熱傳遞流體 、 〇β輸送至第一界面908, Γ妳士筮 面914。的流體通道★ 甸908丨（經由罘二界 。第二流路9 1 將增補的冷卻模組 17 200539792 950B#禺合至第二界面Μ 、 、、产减從择滷 、/,b "豆通道且適用於將熱傳遞 成把從增補的冷卻模組9 5 〇 b輪逆々 二界面91句的流體通道。第界面9G82(經由第 耦人5繁w 弟一泥路9123將第二界面914ι 耦泛至罘一界面9〇8ι的流 界面％…第一界面9。二=…A將第二 揣筮一 R & λ 82的泥組通遒。第五流路9125 傳遞ρ 叫的流體通道轉合至第二界面914ι且將為 ^ 體通道輸送回到增補的冷卻模組％ ==41)。第六流路Μ將第二界〜合至增 補的冷部模組95〇B。第七爷 „ ^ ^ ^ 4 弟七泥路912了其將第一界面9〇82的 合至第二界φ %且將熱傳遞流體從流體通 」^補的冷卻模組95qb(經由第 八泥路9；128將第二界面 ^弟 950Β。第六及望、、、 2耦否至增補的冷卻模組 95()β 八泥路9126及9丨28在增補的冷卻模组 入淳處的”分流器Μ合在一起。^ 在+ _勺7邻模組95 〇B被設置在運算系統905外且為 在返離圖形處理器9〇1及9 卜且為 卻模組95〇B包本一、、、 。在一實施例中，增補的冷 Q1? Q1〇 . 〇成體繁浦其適用於經由流體管路 912l-9128來循環一熱 吕路 及9022。與择姑认、人，、碳成姐進出孩核心冷卻模組902i 95 0B可包含—液組850相同地，增補的冷卻模組 傳遞流體。或者:補建心 冷東液體系統，其：=Γ模'组_可進一步包含-核心冷卻模组902。在一督盾環被冷柬的熱傳遞流體進出 第6圖所示的方法6。。操：例：’冷卻系、统_可依據 吓。核心冷卻模組902!及9()22 18

及增補的 最有效率 系統3〇〇 候被提高 置多產生 因此 提出一重 系統的基 被選擇性 時，在一 不是更換 雖然 +卻模組 的方式將 類似地， ’用以應 出來的熱 ’在電腦 大的優點 礎核心冷 地升級。 依需求的 整個冷卻 以上所述 200539792 9 5 0 B可被獨立地或組含u、* σ地運作， 熱從GPU 901，903上消』 狀谭。與 冷卻系統9 0 0 B的冷卻能力。 、 刀可在需 付設在該運算系統905内> & <發熱電 〇 硬體的溫控解決方案的冷域中 〇 —可擴充的冷卻系統可获丄 J猎由在該 卻模組上加上不同的增補的冷卻模 使用者因而能夠在需要額外的冷卻 (as-needed)基礎上來升級冷卻系統 系統。 係有關於本發明之較佳實施例，但 明之其它及進一步的實施例可在不偏離本發明之基本 圍，以及由以下的申請專利範圍所界定的範圍下被完成 【圖式簡單說明】 本發明之一更為特定的描述可藉由參照顯示於附圖 之實施例而被作成，使得本發明之上述特徵，優點及目 可被詳細地瞭解。然而’應注意的是’附圖中所示者為 發明之典型的實施例，因此不應被認為是本發明範圍的 制，因為本發明可以有其它等效的實施例。 第1圖為一用來冷卻一處理器之習用技術之系統的 體圖； 第2圖為一示意圖，其顯示一適用於與第1圖所示 以 郜 時 装 明 卻 而 力 而 發 範

中 地 本 限 立 習 19 200539792 用前技之冷卻系統一起使用之運算系統； 第3圖為一立體圖，其顯示一依據本發明的一實施例 之可擴充的冷卻系統； 第4圖為第3圖所示之可擴充的冷卻系統的一部分的 分解立體圖； 第5圖為示於第3圖中之可擴充的冷卻系統的一部分 的剖面圖；

苐6圖為一流程圖，其顯示依據本發明之用來控制第 3圖所示之可擴充的冷卻系統的方法； 第7圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的實施例之 適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統一起使用之運算系 統； 第8圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的第二實施 例之適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統一起使用之運 算系統； 第9A圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的第三實 施例之適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統一起使用之 運算系統；及 第9B圖為一示意圖，其顯示一依據本發明的第四實 施例之適用於與第3圖所示的可擴充冷卻系統一起使用之 運算系統。 【主要元件符號說明】 200 運算系統 200繪圖卡 20 200539792 201 外殼 204 主機板 208 處理器冷卻器 212 週邊構件界面（PCI)卡 302 核心冷卻模組 306 壁 3 10 空氣通道 314 入口 317 底板 320 蓋 324 流體管路 360 液體幫浦 402 渠道 600 方法 701 運算系統 800 可擴充的冷卻系 統 802 核心冷卻模組 804 第一界面 870 第二界面 874 第二連接器 900B 可擴充的冷卻系 統 902 核心冷卻模組 908 第一界面 918 Y形分流器

202繪圖卡 206中央處理單元（CPU) 2 1 0風扇 3 0 0冷卻系統 304第一界面 3 0 8風扇 3 1 2流體通道 316 出口 3 1 8底板 322空氣通道 3 5 0增補的冷卻模組 370熱交換器 404銷

6 5 0增補的冷卻模組 703 GPU 8 0 1運算系統 806 GPU 8 5 0增補的冷卻模組 872第一連接器 900A 可擴充的冷卻系統 90 1 -903 圖形處理器 905運算系統 914第二界面 95 0A 增補的冷卻模組 21 200539792

950B增補的冷卻模組 7082第二流體管路 8602第二流體管路 8604第四流體管路 第一界面 9 1 2 i第一流體管路 9 1 2 3第三流體管路 9125第五流體管路 9127第七流體管路 914!第二界面 9 1 8 i Y形分流器 7 0 8 i第一流體管路 8 6 0 i第一流體管路 8 603第三流體管路 902^9022核心冷卻模組 9082第一界面 9122第二流體管路 9124第四流體管路 9126第六流體管路 9128第八流體管路 9142第二界面 9182 Y形分流器

22

Claims (1)

1. 200539792 拾、申請專利範圍： 1. 一種用來冷卻一發熱電子裝置的系統，該系統至少包 含： 一核心冷卻模組，其被建構來被熱傳導地耦合至該 發熱電子裝置，用以將熱從該發熱電子裝置上移走； 及

   一第一界面，其附在該核心冷卻模組上且被建構來 將該核心冷卻模組熱傳導地耦合至一增補的冷卻模 組0 2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該核心冷卻 模組包含一風扇散熱器。 3.

   如申請專利 包括一空氣 及一流體通 的熱傳遞流 模組。 範圍第1項所 通道其適用於 道其適用於容 體並將該熱傳 述之系統，其 將熱從該發熱 納一來自該增 遞流體送回到 中該第一界面 電子裝置移走 補的冷卻模組 該增補的冷卻 4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其更包含該增補 的冷卻模組被建構成可被熱傳導地耦合至該核心冷卻 模組。 23

   200539792 5 . 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該增補的 卻模组包括一流體幫浦，其被設置在一運算系統内 該發熱電子裝置被包含該運算系統中，且流體幫浦 用於將該熱傳遞流體循環進出該核心冷卻模組。 6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其更包含一第 流體管路及一第二流體管路，該第一流體管路連接 該第一界面的流體通道的第一端且適用於將剛熱傳 流體從該增補的冷卻模組傳輸到該流體通道，及該 二流體管路連接至該第一界面的流體通道的第二端 適用於將剛熱傳遞流體從該流體通道傳輸到該增補 冷卻模組。 7.如申請專利範圍第4項所述之系統，其更包含一第二 面其裝附到一運算系統的外殼上，該發熱電子裝置即 容納在該外殼内，該第二界面被建構來將該核心冷卻 組耦合到該增補的冷卻模組，其中該增補的冷卻模組 設置在該運算系統的外面。 8.如申請專利範圍第7項所述之系統，其更包含一第一 體管路、一第二流體管路、一第三流體管路及一第四 體管路，該第一流體管路連接到該第一界面的流體通 的第一端及耦合到第二界面且適用於將熱傳遞流體 冷 適 至 遞 第 且 的 界 被 模 被 流 流 道 從 24 200539792

   該流體通道輸送到該增補的冷卻模組，該第二流體管路 耦合到該第二界面及該增補的冷卻模組且適用於將該 熱傳遞流體從該流體通道輸送到該增補的冷卻模組，該 第三流體管路耦合到該增補的冷卻模組及該第二界面 且適用於將該熱傳遞流體從該增補的冷卻模組輸送到 該流體通道，及該第四流體管耦合至該第二界面且連接 到該流體通道的第二端用以將該熱傳遞流體從該增補 的冷卻模組輸送到該流體通道。 9.如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該增補的冷卻 模組包括一流體幫浦，其適用於循環一熱傳遞流體進出 該核心冷卻模組。 I 0.如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該增補的冷卻 Φ 模組包括一冷凍液體系統，其適用於循環被冷凍的熱傳 φ 遞液體進出該核心冷卻模組。 II .如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該發熱電子裝 ' 置為一圖形處理單元。 1 2. —種用來冷卻一發熱電子裝置的系統，該系統至少包 含： 一第一核心冷卻模組，其被建構成可熱傳導地耦合 25

   200539792 至一第一發熱電子裝置，用以將熱從該第一發熱 上移走； 一第二核心冷卻模組，其被建構成可熱傳導地 至一第二發熱電子裝置，用以將熱從該第二發熱 上移走； 一增補的冷卻模組，其被建構成可熱傳導地耦 該第一及第二發熱電子裝置； 一第一界面，其被裝附到該第一核心冷卻模組 建構來將該第一核心冷卻模組熱傳導地耦合至該 的冷卻模組；及 一第二界面，其被裝附到該第二核心冷卻模組 建構來將該第二核心冷卻模組熱傳導地耦合至該 的冷卻模組。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之系統，其中該第一 二核心冷卻模組包含風扇散熱器。 14.如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該增補 卻模組包括一流體幫浦，其被設置在一運算系統内 第一及第二發熱電子裝置被包含該運算系統中，且 幫浦適用於將該熱傳遞流體循環進出該核心冷卻本 1 5 .如申請專利範圍第1 2項所述之系統，其中該第一 裝置 耦合 裝置 合至 且被 增補 且被 增補 及第 的冷 ，該 流體 及第 26

   200539792 二界面包括一空氣通道其適用於將熱從各自的發熱 子裝置移走及一流體通道其適用於容納一來自該增 的冷卻模組的熱傳遞流體並將該熱傳遞流體送回到 增補的冷卻模組。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其更包含第一 第二、第三及第四流體管路，該第一流體管路連接到 第一界面的流體通道的第一端且適用於將熱傳遞流 從該增補的冷卻模組輸送到該第一界面的流體通道， 第二流體管路連接到該第一界面的流體通道的第二 且適用於將熱傳遞流體從該第一界面的流體通道輸 到該增補的冷卻模組，該第三流體管路連接到該第二 面的流體通道的第一端且適用於將熱傳遞流體從該 補的冷卻模組輸送到該第二界面的流體通道，該第四 體管連接到該第二界面的流體通道的第二端且適用 將熱傳遞流體從該第二界面的流體通道輸送到該增 的冷卻模組，其中該第一及第三流體管路在該增補的 卻模組的一流入埠處會合，及該第二及第四流體管路 該增補的冷卻模組的一流出埠處會合。 1 7.如申請專利範圍第1 2項所述之系統，其更包含： 一第一分流器，其耦合至該增補的冷卻模組的一 出的流體埠且被建構來將一熱傳遞流體從該增補的 電 補 該 該 體 該 端 送 界 增 流 於 補 冷 在 流 冷 27 200539792 及 一流 及第 第三 發熱 來將 該增 運算 的冷 體進 的冷 的熱 及第 卻模組同時輸送到該第一及第二核心冷卻模組； 一第二分流器，其耦合至該增補的冷卻模組的 入的流體埠且被建構來將一熱傳遞流體從該第一 二核心冷卻模組同時輸送到該增補的冷卻模組。

   1 8.如申請專利範圍第1 2項所述之系統，其更包含一 界面其裝附到一運算系統的外殼上，該第一及第二 電子裝置即被容納在該外殼内，該第三界面被建構 該第一及第二核心冷卻模組中的至少一者耦合到 補的冷卻模組，其中該增補的冷卻模組被設置在該 系統的外面。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之系統，其中該增補 卻模組包括一流體幫浦，其適用於循環一熱傳遞流 9 出該第一及第二核心冷卻模組。 2 0.如申請專利範圍第1 8項所述之系統，其中該增補 卻模組包括一冷束液體系統，其適用於循環被冷〉東 - 傳遞液體進出該第一及第二核心冷卻模組。 - • 2 1 .如申請專利範圍第1 2項所述之系統，其中該第一 二發熱電子裝置為圖形處理單元。 28