[发明专利]一种新型集成高密度GPU的散热方法

说明书

本发明公开了一种新型集成高密度GPU的散热方法，其具体实现过程为：首先将服务器系统通过板卡分成上下两层独立散热空间，上层空间内放置GPU显卡，下层空间内放置交换芯片，两独立空间均通过设置在服务器机箱后部的散热风扇散热；对上层的GPU显卡进行隔断式散热，将前排GPU显卡之间的空隙通过导风罩连接到对应的后排GPU显卡之间的空隙。该一种新型集成高密度GPU的散热方法与现有技术相比，通过分层式架构和隔离式的散热设计，解决了后部GPU显卡的散热，同时能保证交换芯片的散热，进而保证整个服务器系统散热最优；利用独立导风罩，能够高度集成显卡，适用范围广泛，可应用于所有电子产品的散热设计中。

技术领域

本发明涉及计算机服务器散热技术领域，具体地说是一种实用性强、新型集成高密度GPU的散热方法。

背景技术

现在互联网计算机行业为满足对地图、游戏的技术支持，对服务器的图形处理要求越来越高，对显卡的需求也越来越高。但考虑到成本和空间需求，希望能在有限的机箱空间内能高度集成大型显卡，如GPU卡或者MIC卡。这些显卡的功耗大都在200w以上，而且这些组件的本身散热就是一个难题。再者，由于受国标机柜上架尺寸的限制，机箱的宽度不能无限放宽，只能前后两排放置高端板卡。但如果高功耗显卡放在系统后端，很容易受到前方元器件的预热，散热问会非常严重。而且服务器为识别和使用这些显卡，需要在系统内部集成多个交换芯片，而这些芯片的功耗也在30W以上，依然需要重点解决散热问题。这样既要满足高功耗GPU卡的散热，又要保证高功耗交换芯片的散热，对这种类型的服务器散热设计必然是一个很大的散热挑战。

本发明针对这种集成高密度GPU显卡的服务器，发明设计了一种散热方法，能够充分解决GPU显卡和交换芯片的散热。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、新型集成高密度GPU的散热方法。

一种新型集成高密度GPU的散热方法，其具体实现过程为：

首先将服务器系统通过板卡分成上下两层独立散热空间，上层空间内放置GPU显卡，下层空间内放置交换芯片，两独立空间均通过设置在服务器机箱后部的散热风扇散热；

对上层的GPU显卡进行隔断式散热，具体为，将GPU显卡分成两排，并前后交错放置，即前排每两个GPU显卡之间的空隙对应后排一个GPU显卡，后排每两个GPU显卡之间的空隙对应前排一个GPU显卡；

将前排GPU显卡之间的空隙通过导风罩连接到对应的后排GPU显卡之间的空隙，从而使得后排GPU显卡从前排GPU板卡之间的空隙获得冷风，前排GPU显卡产生的热量进入后排GPU显卡之间的空隙，最后所有的热风均通过散热风扇排出。

所述服务器机箱为4U机箱，GPU显卡放置在上侧的3U空间内，交换芯片放置在下侧的1U空间内。

所述GPU显卡设置的数量不高于16张，当该GPU显卡的设置数量为16时，将其分成两排，每排8张，并前后交错放置在服务器机箱内的主板上，且前侧的GPU显卡对应的机箱上开设有空气进口，配合后侧的散热风扇形成散热风道。

所述交换芯片设置的数量不高于6个，在每个交换芯片的外侧均设置有散热片，该散热片配合后侧的散热风扇辅助交换芯片散热。

所述服务器机箱后侧的散热风扇以后部GPU显卡温度和底部交换芯片显卡的温度为基准进行风扇调控，其调控过程为：

首先在低于室温的工作环境下设计风扇调控，运行各种软件压力测试工具，待软件压力测试显示稳定后，调节风扇转速，使得风扇转速PWM1值保证该服务器系统功耗最优，同时记录下后部显卡的温度值T11和底部交换芯片的温度T12，取两者的最大值，分别以温度T11和T12为横轴起点，风扇转速PWM1值为纵轴起点；然后不断提高工作环境，取得温度提高时对应的一系列PWM值和CPU温度，进而生成两套风扇调控策略，最终输出给风扇的转速指令，取两者最大值。