[發明專利]具有液體冷卻模塊的服務器機柜

在審

• 申請號: 201780076270.2
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN110063094A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 金-克里斯托菲·博寧;埃爾椰斯·澤克里
• 申請（專利權）人: 布爾有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆;李有財

本發明涉及到服務器機柜，其包括：至少一個計算機服務器(3)、用于服務器(3)的至少一個液體冷卻模塊(4，5，6)，特征在于：機柜(1)包括通過無主/從的協作協議相互通信的至少三個液體冷卻模塊(4，5，6)，以N+1冗余度運行，其中N大于或等于2，以便在不停止服務器機柜(1)的冷卻并且不停止位于服務器機柜(1)中的服務器(3)的運行的情況下，能夠對任意冷卻模塊(4，5，6)進行標準更換，每個液體冷卻模塊(4，5，6)都包括其各自的冷卻調節和故障檢測系統。

技術領域

本發明涉及到服務器機柜的領域，所述服務器機柜分別包括一個或多個計算機服務器并且由液體冷卻模塊冷卻。

背景技術

在第一項現有技術中，已知使用空氣冷卻封裝在服務器機柜中的計算機服務器。計算機服務器包括處理器，其具有容納在計算刀片中的相關電子元件，所述計算刀片插入服務器中，所述服務器安裝在框架上并且一個接一個疊置在也被稱為機架的服務器機柜上。這些刀片的電子元件通過空氣冷卻，所述空氣在循環空氣的平行路徑中移動，所述循環空氣通過風扇穿過刀片移動。但是，盡管在每個服務器機柜中的計算機服務器的數量和密度以及容納計算機簇的室內的服務器機柜的數量和密度保持適中的情況下，這種空氣冷卻系統是有效的，但是在每個服務器機柜中計算機服務器的數量和密度以及室內服務器機柜的數量和密度顯著增加，達到相對較小的室內設置大量服務器機柜，每個服務器機柜在有限空間內容納大量計算機服務器的情況下，所述空氣冷卻系統則變得不足了。

在第二項現有技術中，已知使用液體冷卻系統。所述液體冷卻系統基本上普遍包括用流經服務器機柜的流體冷卻劑填充的液壓回路、使流體冷卻劑在液壓回路中循環的裝置以及能夠冷卻流體冷卻劑的冷卻裝置。通常，使流體冷卻劑循環的裝置以及冷卻裝置未容納在服務器機柜中，因為冷卻劑泄漏的風險很大，尤其是因為冷卻劑的質量不受液體冷卻模塊的監測。而且，因為流經服務器機柜的液壓系統通道的直徑較小，所以液壓系統存在嚴重的污染風險。此外，這些冷卻系統占用大量空間，這樣對容納服務器機柜的計算機室的空間需求提出了一個重大問題，因為這些計算機室不僅容納服務器機柜，而且還必須容納其冷卻系統。因此，如果發生故障或泄漏，必須關閉這些冷卻系統及相應的服務器機柜。

在第三項現有技術中，已知使用包括兩個液體冷卻模塊的液體冷卻系統，第一個模塊在運行中，第二個模塊處于非活動狀態，但是準備在第一個模塊發生故障時取而代之。在1+1冗余度下運行的這個冷卻系統相對簡單而且穩定。但是，其效用是有限的。采用大尺寸液體冷卻模塊，服務器機柜總共只能消散80kW的熱量。

發明內容

本發明的目的是提供一種服務器機柜，至少部分地克服上述缺點。

更具體而言，本發明的目的是提供一種服務器機柜，其中，冷卻系統在服務器機柜所需空間與運行過程中其中一個冷卻模塊發生故障情況下的魯棒性(robustness)之間提供更好的折衷，其方式對服務器機柜運行的干擾較小，從而避免降低其計算性能。

根據本發明，未保留第一項現有技術，因為它在本質上受到明顯低于液體冷卻劑熱容的空氣熱容的限制。通過以高密度將大量服務器機柜分組的計算機簇，每個服務器機柜都包含大量計算機服務器，所述計算機服務器以高密度堆疊在彼此之上，冷卻性能要求似乎過高，無法通過空氣冷卻來滿足。

根據本發明，未保留第二項現有技術，因為它需要大尺寸的共用元件，比如冷卻劑循環泵，這可能存在兩個缺點。第一個缺點在于，這些大元件占據很大的空間，這在以高密度將大量服務器機柜分組的計算機簇中變得至關重要，每個服務器機柜包含大量以高密度堆疊的計算機服務器。第二個缺點在于，在發生故障時，這些共用元件由于是共享的，所以在通用系統中會變成薄弱環節。不僅必須關閉這些元件，而且還必須關閉依賴這些有故障的項目進行冷卻的所有服務器機柜，當然還有其所有計算機服務器，如果其計算機冷卻系統的某些元件發生故障，這會導致計算機簇的計算性能嚴重下降。