[发明专利]用于机架的模块化冷却单元和先进分配硬件

说明书

机架冷却系统包括主冷却冷凝器和次级冷却冷凝器。主冷却冷凝器定位在服务器机架的服务器上方，并且次级冷却冷凝器定位在主冷却冷凝器上方。服务器、主冷却冷凝器和次级冷却冷凝器中的每一个经由在液体歧管上的多个液体端口中的一个与液体歧管连接，并经由在蒸汽歧管上的多个蒸汽端口中的一个与蒸汽歧管连接。通过使用在蒸汽歧管上的第一阀打开在次级冷却冷凝器和主冷却冷凝器之间的蒸汽流，可以扩展机架冷却系统的冷却能力。此外，在主冷却回路上的第二阀可以在第一阀触发打开后用于控制流入次级冷却冷凝器中的冷却流体。

技术领域

本公开的实施方式总体上涉及冷却系统。更具体地说，本公开的实施方式涉及具有多级冷却能力的服务器机架冷却系统。

背景技术

高效的热管理方案可以降低在数据中心中的服务器机架的冷却成本。对于高效的热管理方案来说，应该在任何时候以最小的冷却能力缓冲满足机架的功率消耗，，可以随着在服务器机架中功率消耗的变化进行自我调节，可以具有足够灵活的硬件设计来适应不断变化的IT需求，并且可以支持相变冷却系统。

随着半导体和芯片技术的动态变化以及针对不同人工智能工作负载的计算能力的增加，这些芯片的功率密度急剧增加。这导致了对服务器机架的热设计以及热设计的对应硬件的重大挑战。

然而，现有的用于服务器机架的热管理方案通常不能正确且有效地支持相变操作，并且可能需要复杂的控制设计来进行正常操作，特别是在机架功率消耗的变化下。此外，现有的热管理方案可能无法轻松调整冷却能力，特别是在涉及相变热回路的情况下。

发明内容

本公开的实施例方式提供了一种机架冷却系统，包括：主冷却冷凝器，其定位在服务器机架内堆叠布置的多个服务器上方；次级冷却冷凝器，其定位在所述主冷却冷凝器上方；其中，所述服务器、所述主冷却冷凝器和所述次级冷却冷凝器中的每一个经由多个液体端口中的一个与液体歧管连接，并经由多个蒸汽端口中的一个与蒸汽歧管连接；并且其中，在所述次级冷却冷凝器和所述主冷却冷凝器之间的蒸汽流由第一阀打开，以扩展所述机架冷却系统的冷却能力。

在一些实施方式中，在所述服务器机架中的服务器中的每一个包括冷板，所述冷板经由所述液体歧管从所述主冷却冷凝器或所述次级冷却冷凝器中的一个或更多个接收冷液体，并通过从所述服务器提取热产生热蒸汽。

在一些实施方式中，所述第一阀定位在所述主冷却冷凝器和所述次级冷却冷凝器之间或在所述次级冷却冷凝器内，并在所述蒸汽歧管内的蒸汽压力超过第一预定阈值时触发打开。

在一些实施方式中，所述主冷却冷凝器包括以恒定速度运行的一个或更多个主冷却风扇，其中所述次级冷却冷凝器包括一个或更多个次级冷却风扇，所述一个或更多个次级冷却风扇在所述蒸汽歧管中的蒸汽压力达到第二预定阈值时打开，其中所述第二预定阈值等于或大于第一预定阈值。

在一些实施方式中，所述蒸汽歧管包括常规部分和扩展部分，其中所述主冷却冷凝器与所述常规部分连接，并且所述次级冷却冷凝器与所述扩展部分连接。

在一些实施方式中，所述第一阀通过连接所述扩展部分和所述常规部分而将所述次级冷却冷凝器与所述主冷却冷凝器连接。

在一些实施方式中，所述第一阀经由在所述蒸汽歧管上的多个蒸汽端口中的第一个与所述扩展部分连接，并经由在所述蒸汽歧管上的多个蒸汽端口中的第二个与所述常规部分连接。

在一些实施方式中，所述第一阀经由不是在所述蒸汽歧管上的多个蒸汽端口中的一个的第一外部端口与所述扩展部分连接，并经由不是在所述蒸汽歧管上的多个蒸汽端口中的一个的第二外部端口与所述常规部分连接。

在一些实施方式中，所述第一阀集成到所述次级冷却冷凝器中。