[發明專利]冷卻數據中心中的電子設備

有效

• 申請號: 201980043200.6
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN112369131B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 馬德胡蘇丹·克里希南·延加爾;克里斯托弗·格雷戈里·馬隆;李元;約爾格·帕迪拉;權云星;特克久·康;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: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李佳;周亞榮

一種服務器托盤封裝，包括：包括多個數據中心電子設備的母板組件；和液體冷板組件。液體冷板組件包括：安裝到母板組件的基部，該基部和母板組件限定至少部分地包圍該多個數據中心電子設備的空間；和頂部，該頂部安裝到基部，并且包括熱量傳遞部件，該熱量傳遞部件包括第一數目的入口端口和第二數目的出口端口，該第一數目的入口端口和該第二數目的出口端口與通過熱量傳遞部件限定的冷卻液體流動路徑流體連通，入口端口的第一數目與出口端口的第二數目不同。

技術領域

本文獻涉及用冷板向電子設備諸如計算機服務器機架和計算機數據中心中的相關設備提供冷卻的系統和方法。

背景技術

計算機用戶經常關注計算機微處理器的速度(例如，兆赫茲和千兆赫茲)。很多人忘記了這種速度通常要付出代價-更高的功耗。這種功耗也會產生熱量。這是因為，按照簡單的物理定律，所有的能量都必須流向某個地方，而最終這個某個地方會轉化為熱量。安裝在單個母板上的一對微處理器能夠消耗數百瓦或更多的功率。將這個數字乘以幾千(或幾萬)以考慮大型數據中心中的很多計算機，則人們能夠容易地意識到能夠產生的熱量會有多少。當數據中心整合了支持關鍵負載所需的所有輔助設備時，由數據中心中的關鍵負載所消耗的功率影響經常是復合的。

很多技術可以用于冷卻位于服務器或網絡機架托盤上的電子設備(例如，處理器、存儲器、網絡設備和其它發熱設備)。例如，可以通過提供流過裝置的冷卻氣流來產生強制對流。位于設備附近的風扇、位于計算機服務器機房中的風扇和/或位于與電子設備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流過包含設備的托盤。在某些情況下，服務器托盤上的一個或多個構件或設備可能位于托盤的難以冷卻的區域；例如，位于強制對流不是特別有效或強制對流不可用的區域。

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設備由于設備的溫度超過最大額定溫度所引起的故障。盡管某些冗余可以被內置于計算機數據中心、服務器機架和甚至單個托盤中，但是由于過熱所導致的設備故障可能會在速度、效率和費用方面導致巨大的代價。

發明內容

本公開描述了例如用于數據中心中的機架安裝式電子設備(例如，服務器、處理器、存儲器、網絡設備或其它)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是服務器托盤封裝的一部分或與其集成的液體冷板組件。在一些實施方式中，液體冷板組件包括基部和頂部，該基部和頂部相組合地形成冷卻液體通過其循環的冷卻液體流動路徑，和在一個或多個發熱設備和冷卻液體之間的熱界面。液體冷板組件的頂部可以包括多個入口和/或多個出口，以定制流動路徑，液體冷卻劑流過該流動路徑以冷卻與冷板組件傳導熱接觸的電子設備。

在示例實施方式中，服務器托盤封裝包括：包括多個數據中心電子設備的母板組件；和液體冷板組件。液體冷板組件包括：安裝到母板組件的基部，該基部和母板組件限定至少部分地包圍該多個數據中心電子設備的空間；和頂部，該頂部安裝到基部，并且包括熱量傳遞部件，該熱量傳遞部件包括第一數目的入口端口和第二數目的出口端口，該第一數目的入口端口和該第二數目的出口端口與通過熱量傳遞部件限定的冷卻液體流動路徑流體連通，入口端口的第一數目與出口端口的第二數目不同。

能夠與該示例實施方式組合的一個方面進一步包括：第一熱界面材料，該第一熱界面材料位于基部的頂表面和該多個數據中心電子設備的至少一部分之間；和第二熱界面材料，該第二熱界面材料位于基部的頂表面和頂部的底表面之間。

在能夠與前述方面中的任一個組合的另一個方面中，液體冷板組件進一步包括被包圍在冷卻液體流動路徑內的多個熱量傳遞表面。

在能夠與前述方面中的任一個組合的另一個方面中，入口端口的第一數目大于出口端口的第二數目。

在能夠與前述方面中的任一個組合的另一個方面中，第一數目的入口端口包括位于液體冷板組件的頂部的相對邊緣上的至少兩個入口端口。