[發明專利]在數據中心中冷卻電子裝置

有效

• 申請號: 201980026802.0
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN111989990B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 馬達胡蘇丹·克里希南·伊揚格;克里斯多夫·格雷戈里·馬龍;李元;豪爾赫·帕迪利亞;昆文秀;康泰久;諾曼·保羅·約皮
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

一種服務器托盤封裝包括：主板組件，所述主板組件包括多個數據中心電子裝置，所述多個數據中心電子裝置包括至少一個發熱處理器裝置，以及液體冷卻板組件。所述液體冷卻板組件包括：基部，所述基部安裝到所述主板組件，所述基部和所述主板組件限定至少部分地包圍所述多個數據中心電子裝置的空間；以及頂部，所述頂部安裝到所述基部并包括傳熱構件，所述傳熱構件成形為與所述發熱處理器裝置熱接觸，所述傳熱構件包括與通過所述傳熱構件限定的冷卻液體流動路徑流體連通的入口和出口。

技術領域

本文件涉及用于用冷卻板向諸如計算機數據中心中的計算機服務器機架和相關設備的電子設備提供冷卻的系統和方法。

背景技術

計算機用戶通常關注計算機微處理器(例如，兆赫和千兆赫)的速度。許多用戶忘記了這種速度通常伴隨較高的功耗的代價。這種功耗還會產生熱量。原因就是，根據簡單的物理定律，所有的功率需要到達某個地方，而在那個地方最終會轉化為熱量。安裝在一個主板上的一對微處理器可以消耗成百上千瓦或更多的功率。將這個數字乘以幾千(或幾萬)來計算大型數據中心內的許多計算機，人們可以很容易地理解到可能產生的熱量。當考慮支持臨界負載所需的所有輔助設備時，數據中心中的臨界負載所消耗的功率的影響通常會增加。

可以使用眾多技術來冷卻位于服務器或網絡機架托盤上的電子裝置(例如，處理器、存儲器、網絡裝置和其他發熱裝置)。例如，可以通過在裝置上提供冷卻氣流來產生強制對流。位于裝置附近的風扇、位于計算機服務器房中的風扇和/或位于與電子裝置周圍的空氣流體連通的管道系統中的風扇可以迫使冷卻氣流經過包含這些裝置的托盤上方。在某些情況下，服務器托盤上的一個或多個組件或裝置可能位于托盤中難以冷卻的區域，例如，強制對流不是特別有效或不可用的區域。

冷卻不充分和/或不足的后果可能是，托盤上的一個或多個電子裝置因其溫度超過最高額定溫度而出現故障。雖然某些冗余可能內置到計算機數據中心、服務器機架甚至單獨托盤內，但由于過熱而導致的裝置故障會在速度、效率和費用方面帶來巨大的成本。

發明內容

本公開描述了一種例如用于數據中心中的機架式電子裝置(例如，服務器、處理器、存儲器、網絡裝置等)的冷卻系統。在各種公開的實施方式中，冷卻系統可以是或包括構成服務器托盤封裝的一部分或集成到其中的液體冷卻板組件。在一些實施方式中，液體冷卻板組件包括基部和頂部，基部和頂部組合在一起形成冷卻液體流動路徑和一個或多個發熱裝置與冷卻液之間的熱界面，其中冷卻液循環通過冷卻液體流動路徑。

在一示例實施方式中，一種服務器托盤封裝包括：主板組件，所述主板組件包括多個數據中心電子裝置，所述多個數據中心電子裝置包括至少一個發熱處理器裝置；以及液體冷卻板組件。所述液體冷卻板組件包括：基部，所述基部安裝到所述主板組件，所述基部和所述主板組件限定至少部分地包圍所述多個數據中心電子裝置的空間；以及頂部，所述頂部安裝到所述基部并包括傳熱構件，所述傳熱構件成形為與所述發熱處理器裝置熱接觸，所述傳熱構件包括與通過所述傳熱構件限定的冷卻液體流動路徑流體連通的入口和出口。

在可與示例實施方式結合的一方面，還包括第一熱界面材料，所述第一熱界面材料位于所述頂部的底面和所述基部的頂面之間。

可與前述任一方面結合的另一方面，還包括第二熱界面材料，所述第二熱界面材料位于所述基部的所述頂面和所述多個數據中心電子裝置的至少一部分之間。

在可與前述任一方面結合的另一方面，所述液體冷卻板組件還包括被包圍在所述冷卻液體流動路徑內的多個傳熱表面。

可與前述任一方面結合的另一方面，還包括熱界面材料，所述熱界面材料被定位為與所述頂部的底面和所述多個數據中心電子裝置中的每個數據中心電子裝置的頂面直接接觸。

在可與前述任一方面結合的另一方面，所述基部包括環構件，所述環構件包圍所述空間并耦合到所述頂部。

可與前述任一方面結合的另一方面，還包括在所述環構件和所述頂部之間的密封件。