TWI492034B - 伺服器 - Google Patents

Description

伺服器

本發明是有關於一種伺服器，特別是有關於一種減少散熱器數量的伺服器。

目前，市面上的一些伺服器會使用許多中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)。雖然每個中央處理單元的功率不是很高，但仍必須增加額外的散熱設備才能滿足散熱需求。

舉例來說，以具有十二個中央處理電路板的伺服器來說，每一個中央處理電路板上皆設置有四個中央處理單元和一個交換器。由於中央處理單元和交換器皆會產生熱，因此都需要額外的散熱設備。習知的作法是對每個中央處理單元和交換器都單獨設置一個散熱器，但整個系統中僅僅中央處理電路板就需要設置多達六十個散熱器，對於體積受限的伺服器來說是不小的負擔。

另一方面，每一片中央處理電路板上的散熱器皆排成一排，因此所形成的風阻很大，進而造成風扇所產生的大部分氣流都流經其他風阻較小的地方，並沒有足够的氣流冷却所有散熱器。因此，習知的作法還必須另外設計導流板以導引氣流至散熱器，不僅增加零件成本，更降低了伺服器的內部空間使用率。

本發明提供一種伺服器，包含機殼、多個中央處理電路板以及多個散熱器。中央處理電路板設置於機殼中。每一中央處理電路板包含多個中央處理單元。散熱器設置於機殼中，並分別對應至中央處理電路板。每一散熱器包含至少一熱管以及散熱鰭片組。散熱鰭片組藉以通過熱管接收對應的中央處理電路板上的中央處理單元所產生的熱量，並散逸至空氣中。

於本發明的一實施方式中，上述的中央處理電路板沿第一方向平行地設置於機殼中。中央處理電路板垂直第一方向。

於本發明的一實施方式中，上述的伺服器更包含多個風扇。每一風扇具有出風口。每一散熱鰭片組位於對應的出風口處。

於本發明的一實施方式中，上述的中央處理電路板沿第一方向平行地設置於機殼中。風扇沿第一方向排成一排。散熱鰭片組亦沿第一方向排成一排。

於本發明的一實施方式中，上述的每一散熱鰭片組將對應的風扇和對應的中央處理電路板上的中央處理單元分隔。

於本發明的一實施方式中，上述的每一中央處理電路板上的中央處理單元共用一根熱管熱性連接至對應的散熱鰭片組。

於本發明的一實施方式中，上述的每一中央處理電路板上的中央處理單元沿第二方向設置，並且對應的熱管沿第二方向依序熱性連接中央處理單元。

於本發明的一實施方式中，上述的每一散熱鰭片組熱性絕緣地固定於對應的中央處理電路板上。

於本發明的一實施方式中，上述的散熱鰭片組熱性連接至機殼。

於本發明的一實施方式中，上述的每一中央處理電路板更包含交換器。每一中央處理電路板上的中央處理單元和交換器電性連接。每一中央處理電路板上的中央處理單元和交換器共用一根熱管熱性連接至對應的散熱鰭片組。

綜上所述，本發明的伺服器的主要特徵，在於其為每一個中央處理電路板所設計的散熱器，可同時可冷卻設置於同一中央處理電路板上的多個中央處理單元和交換器。因此，本發明的伺服器可減少散熱器的需求數量，不僅可減少零件成本，更可降低伺服器的內部空間使用率。並且，由於每一個中央處理電路板上使用一個散熱器，因此只要將散熱器設置於風扇的出風口即可，不需再另外設置導流板。再者，減少伺服器所使用的散熱器數量，可使得伺服器的內部風阻減少以改善氣流流動的順暢性，因此可間接降低所有中央處理單元和交換器的溫度。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結 構和元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示。

請參照第1圖和第2圖。第1圖為繪示依照本發明一實施方式的伺服器1的立體圖。第2圖為繪示第1圖中的伺服器1的另一立體圖，其中母板12上僅插設一個中央處理電路板14。

如第1圖和第2圖所示，於本實施方式中，伺服器1至少包含機殼10、母板12、多個中央處理電路板14、多個散熱器16、多個風扇18以及電源供應器20。

伺服器1的母板12設置於機殼10的底部。伺服器1的中央處理電路板14沿第一方向A1平行地排列於機殼10中，並插設至母板12上，藉以將運算資源提供給母板12。於一實施方式中，伺服器1的每一個中央處理電路板14皆垂直第一方向A1，但本發明並不以此為限。

伺服器1的電源供應器20設置於機殼10中，並電性連接母板12，藉以提供母板12所需的電力。插設於母板12上的中央處理電路板14通過母板12而獲得電力。

要注意的是，本實施方式係以具有十二個中央處理電路板14的伺服器1為例，但本發明並不以此為限。於實際應用中，不論伺服器的大小或其所包含的中央處理電路板14數量為何，只要對於散熱器16的使用具有需求，皆可應用本發明的伺服器1的概念有效地減少所使用的散熱器16數量並同時提高整體的散熱效率。

如第2圖所示，於本實施方式中，伺服器1的每一中央處理電路板14皆包含多個中央處理單元140和交換器142，並且每一中央處理電路板14上的中央處理單元140 和交換器142相互電性連接。在中央處理電路板14上的中央處理單元140進行運算的過程中，中央處理單元140和交換器142往往會產生大量的熱量，因此必須通過散熱器16進行散熱。

伺服器1的散熱器16分別對應至中央處理電路板14(亦即，每一中央處理電路板14皆由一個對應的散熱器16進行散熱)。每一散熱器16皆包含熱管160以及散熱鰭片組162。散熱器16的熱管160同時熱性連接對應的中央處理電路板14上的中央處理單元140和交換器142，藉以將中央處理單元140和交換器142所產生的熱量快速地帶走。散熱器16的散熱鰭片組162連接熱管160，藉以通過熱管160接收對應的中央處理電路板14上的中央處理單元140和交換器142所產生的熱量，並散逸至空氣中。

為了防止吸收熱量後的散熱鰭片組162的高溫會對對應的中央處理電路板14的效能造成不良的影響，本發明將每一散熱器16的散熱鰭片組162熱性絕緣地固定於對應的中央處理電路板14上。

要注意的是，本實施方式係以具有四個中央處理單元140的中央處理電路板14為例，但本發明並不以此為限。

伺服器1的風扇18沿第一方向A1排成一排設置於機殼10中，並位於中央處理電路板14的同一側，用以朝向中央處理電路板14產生氣流。每一散熱器16的散熱鰭片組162亦沿第一方向A1排成一排。伺服器1的機殼10更包含隔板100，用以分隔中央處理電路板14與風扇18。隔板100上具有多個開口100a，並且開口100a分別對應至中 央處理電路板14(亦即，每一開口100a皆對應的一個中央處理電路板14)，然而本發明並不以此為限。

伺服器1的每一風扇18皆具有一出風口180。每一散熱器16的散熱鰭片組162位於對應的開口100a和對應的出風口180處。於本實施方式中，機殼10的隔板100更分隔中央處理電路板14與風扇18。由每一風扇18的出風口180吹出的氣流會經過隔板100上的兩個對應的開口100a，並吹向兩個對應的散熱器16的散熱鰭片組162(亦即，每一風扇18皆對應的兩個散熱鰭片組162)，然而本發明並不以此為限。藉此，風扇18所產生的氣流即可有效地將散熱鰭片組162所吸收的熱量散逸至空氣中。

另外，每一中央處理電路板14上的中央處理單元140和交換器142沿第二方向A2設置，並且對應的熱管160沿第二方向A2依序熱性連接中央處理單元140和交換器142。每一散熱器16的散熱鰭片組162將對應的風扇18和對應的中央處理電路板14上的中央處理單元140分隔。因此，由風扇18的出風口180吹出的氣流在經過隔板100上的兩個對應的開口100a之後，會先吹向兩個對應的散熱器16的散熱鰭片組162。氣流在通過散熱鰭片組162之後，才會再流經中央處理單元140和交換器142。

由於本發明的伺服器1使用的散熱器16數量較少，因此機殼10內的風阻可減小，使得氣流在通過散熱鰭片組162之後能夠迅速地流經中央處理單元140和交換器142，進而可間接地降低所有中央處理單元140和交換器142的溫度。

為了增加散熱器16的散熱效率，於本實施方式中，每一散熱器16的散熱鰭片組162皆熱性連接至機殼10(或同時熱性連接至隔板100)，藉以快速地以熱傳導的方式將熱量傳遞至機殼10而散熱。

在此要說明的是，本實施方式係以僅具有一個熱管160的散熱器16為例(亦即，每一中央處理電路板上14的中央處理單元140和交換器142共用一根熱管160熱性連接至對應的散熱鰭片組162)，藉以達到簡化散熱設計、降低成本之功效，但本發明並不以此為限。

於另一實施方式中，散熱器16可包含五個熱管160，分別連接至對應的中央處理電路板14上的中央處理單元140和交換器142，同樣可達到將中央處理單元140和交換器142所產生的熱傳導至散熱鰭片組162以進行散熱的目的；於又一實施方式中，散熱器16可包含三個熱管160，以供對應的中央處理電路板14上的中央處理單元140和交換器142熱性連接之對應的散熱鰭片組162，即對於本發明可視需要而配置合適數量的熱管160。

由以上對於本發明的具體實施方式的詳述，可以明顯地看出，本發明的伺服器的主要特徵，在於其為每一個中央處理電路板設計了一體式的散熱器，可同時可冷卻設置於同一中央處理電路板上的多個中央處理單元和交換器。因此，本發明的伺服器可減少散熱器的需求數量，不僅可減少零件成本，更可降低伺服器的內部空間使用率。並且，由於每一個中央處理電路板上使用一個散熱器，因此只要將散熱器設置於風扇的出風口即可，不需再另外設置導流 板。再者，減少伺服器所使用的散熱器數量，可使得伺服器的內部風阻減少以改善氣流流動的順暢性，因此可間接降低所有中央處理單元和交換器的溫度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動和潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧伺服器

10‧‧‧機殼

100‧‧‧隔板

100a‧‧‧開口

12‧‧‧母板

14‧‧‧中央處理電路板

140‧‧‧中央處理單元

142‧‧‧交換器

16‧‧‧散熱器

160‧‧‧熱管

162‧‧‧散熱鰭片組

18‧‧‧風扇

180‧‧‧出風口

20‧‧‧電源供應器

A1‧‧‧第一方向

A2‧‧‧第二方向

第1圖為繪示依照本發明一實施方式的伺服器的立體圖。

第2圖為繪示第1圖中的伺服器的另一立體圖，其中母板上僅插設一個中央處理電路板。

1‧‧‧伺服器

10‧‧‧機殼

100‧‧‧隔板

100a‧‧‧開口

12‧‧‧母板

14‧‧‧中央處理電路板

140‧‧‧中央處理單元

142‧‧‧交換器

16‧‧‧散熱器

160‧‧‧熱管

162‧‧‧散熱鰭片組

18‧‧‧風扇

180‧‧‧出風口

20‧‧‧電源供應器

A1‧‧‧第一方向

A2‧‧‧第二方向

Claims (8)

1. 一種伺服器，包含：一機殼；多個中央處理電路板，設置於該機殼中，每一該些中央處理電路板包含多個中央處理單元；以及多個散熱器，設置於該機殼中，並分別對應至該些中央處理電路板，每一該些散熱器包含：至少一熱管；以及一散熱鰭片組，藉以通過該熱管接收對應的該中央處理電路板上的該些中央處理單元所產生的熱量，並散逸至空氣中，其中每一該些中央處理電路板上的該些中央處理單元共用一根熱管熱性連接至對應的該散熱鰭片組。
2. 如請求項1所述的伺服器，其中該些中央處理電路板沿一第一方向平行地設置於該機殼中，該些中央處理電路板垂直該第一方向。
3. 如請求項1所述的伺服器，更包含多個風扇，每一該些風扇具有一出風口，每一該些散熱鰭片組位於對應的出風口處。
4. 如請求項3所述的伺服器，其中該些中央處理電路板沿一第一方向平行地設置於該機殼中，該些風扇沿該 第一方向排成一排，該些散熱鰭片組亦沿該第一方向排成一排。
5. 如請求項3所述的伺服器，其中每一該些散熱鰭片組將對應的風扇和對應的中央處理電路板上的該些中央處理單元分隔。
6. 如請求項1所述的伺服器，其中每一該些中央處理電路板上的該些中央處理單元沿一第二方向設置，並且對應的該熱管沿該第二方向依序熱性連接該些中央處理單元。
7. 如請求項1所述的伺服器，其中每一該些散熱鰭片組熱性絕緣地固定於對應的該中央處理電路板上。
8. 如請求項1所述的伺服器，其中該些散熱鰭片組熱性連接至該機殼。