[發明專利]具有空氣冷卻的高密度服務器機架的機架集群的數據中心

在審

• 申請號: 202010157428.2
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111669937A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: A·R·納德瑞
• 申請（專利權）人: 輝達公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K7/14
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉

本公開提供了一種具有空氣冷卻的高密度服務器機架的機架集群的數據中心，具體地，提供了具有單獨空氣冷卻的高密度服務器機架的數據中心。此外，公開了機架集群，其允許在管理、升級和構建用于高密度服務器機架的數據中心時保持靈活性，同時仍采用空氣冷卻。在一個實施例中，數據中心包括：(1)提供冷空氣供應的冷卻系統；以及(2)包括額定功率大于20kW的多個服務器機架的機架集群，其中多個服務器機架中的每一個都具有面向冷空氣供應的前面和后面，并且多個服務器機架中的每一個都通過空氣從前面穿過其移動到后面來單獨冷卻。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有A·R·納德瑞于2019年3月8日提交的序列號為62/815,840、題為“高功率GPU數據中心機架集群(HIGH POWER GPU DATA CENTER RACK CLUSTERS)”的美國臨時申請的權益，其與本申請共同轉讓，并且其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本公開總體上涉及數據中心，并且更具體地，涉及在數據中心中設計和使用空氣冷卻的高功率密度服務器機架。

背景技術

許多組織在其業務中使用大規模計算設施，例如數據中心。這些數據中心包括多個服務器、網絡和計算機設備，用于根據需要處理、存儲和交換數據以執行組織的運營。傳統上，服務器已經是中央處理單元(CPU)驅動的服務器(以下被稱為基于CPU的服務器)。基于CPU的服務器通常安裝在機架系統或機架中，并且位于數據中心的數據大廳中。數據大廳中充滿了服務器機架，以滿足對處理功率的需求。隨著更多服務器機架的添加，經常需要額外的冷卻。

發明內容

在一個方面，公開了一種數據中心。在一個實施例中，數據中心包括：(1)提供冷空氣供應的冷卻系統；以及(2)包括額定功率大于20kW的多個服務器機架的機架集群，其中多個服務器機架中的每一個都具有面向冷空氣供應的前面和后面，并且多個服務器機架中的每一個都通過空氣從前面穿過其移動到后面來單獨冷卻。

在另一方面，本公開提供了一種將數據中心的區域從低密度服務器機架轉換成高密度服務器機架的方法，其中該區域采用空氣冷卻系統來冷卻低密度服務器機架。在一個實施例中，該方法包括：(1)移除位于該區域中的低密度服務器機架，(2)將一個或更多個高密度服務器機架添加到該區域，其中一個或更多個高密度服務器機架是至少一個機架集群的一部分，以及(3)單獨采用空氣冷卻系統來冷卻至少一個機架集群。

在另一方面，公開了一種在數據中心內安裝高密度、空氣冷卻的服務器機架的方法。在一個實施例中，該方法包括：(1)接收高密度服務器機架的功率規格和數據中心的空氣冷卻規格，(2)基于功率規格和空氣冷卻規格確定多個高密度機架的機架集群，以及(3)使用計算流體動力學(CFD)建模將多個高密度機架布置在機架集群中。

附圖說明

現在結合附圖參考以下描述，其中：

圖1示出了根據本公開原理的具有用于使用機架集群從低密度服務器機架轉換為空氣冷卻的高密度服務器機架的區域的數據中心的實施例的圖；

圖2示出了根據本公開原理的圖1中具有空氣冷卻的高密度服務器機架的機架集群的數據中心的數據大廳的實施例的圖；

圖3示出了根據本公開原理構造的機架集群的實施例的圖；

圖4A示出了根據本公開原理的來自計算流體動力學(CFD)建模的熱圖的示例，該CFD建模可用于確定組件在服務器機架內的放置；

圖4B示出了根據本公開原理的來自CFD建模的圖的示例，該CFD建模可用于確定機架集群在數據中心內的放置；

圖5示出了根據本公開原理的可在機架集群中使用的高密度服務器機架的實施例的圖；