[发明专利]具有液体冷却模块的服务器机柜

说明书

本发明涉及到服务器机柜，其包括：至少一个计算机服务器(3)、用于服务器(3)的至少一个液体冷却模块(4，5，6)，特征在于：机柜(1)包括通过无主/从的协作协议相互通信的至少三个液体冷却模块(4，5，6)，以N+1冗余度运行，其中N大于或等于2，以便在不停止服务器机柜(1)的冷却并且不停止位于服务器机柜(1)中的服务器(3)的运行的情况下，能够对任意冷却模块(4，5，6)进行标准更换，每个液体冷却模块(4，5，6)都包括其各自的冷却调节和故障检测系统。

技术领域

本发明涉及到服务器机柜的领域，所述服务器机柜分别包括一个或多个计算机服务器并且由液体冷却模块冷却。

背景技术

在第一项现有技术中，已知使用空气冷却封装在服务器机柜中的计算机服务器。计算机服务器包括处理器，其具有容纳在计算刀片中的相关电子元件，所述计算刀片插入服务器中，所述服务器安装在框架上并且一个接一个叠置在也被称为机架的服务器机柜上。这些刀片的电子元件通过空气冷却，所述空气在循环空气的平行路径中移动，所述循环空气通过风扇穿过刀片移动。但是，尽管在每个服务器机柜中的计算机服务器的数量和密度以及容纳计算机簇的室内的服务器机柜的数量和密度保持适中的情况下，这种空气冷却系统是有效的，但是在每个服务器机柜中计算机服务器的数量和密度以及室内服务器机柜的数量和密度显著增加，达到相对较小的室内设置大量服务器机柜，每个服务器机柜在有限空间内容纳大量计算机服务器的情况下，所述空气冷却系统则变得不足了。

在第二项现有技术中，已知使用液体冷却系统。所述液体冷却系统基本上普遍包括用流经服务器机柜的流体冷却剂填充的液压回路、使流体冷却剂在液压回路中循环的装置以及能够冷却流体冷却剂的冷却装置。通常，使流体冷却剂循环的装置以及冷却装置未容纳在服务器机柜中，因为冷却剂泄漏的风险很大，尤其是因为冷却剂的质量不受液体冷却模块的监测。而且，因为流经服务器机柜的液压系统通道的直径较小，所以液压系统存在严重的污染风险。此外，这些冷却系统占用大量空间，这样对容纳服务器机柜的计算机室的空间需求提出了一个重大问题，因为这些计算机室不仅容纳服务器机柜，而且还必须容纳其冷却系统。因此，如果发生故障或泄漏，必须关闭这些冷却系统及相应的服务器机柜。

在第三项现有技术中，已知使用包括两个液体冷却模块的液体冷却系统，第一个模块在运行中，第二个模块处于非活动状态，但是准备在第一个模块发生故障时取而代之。在1+1冗余度下运行的这个冷却系统相对简单而且稳定。但是，其效用是有限的。采用大尺寸液体冷却模块，服务器机柜总共只能消散80kW的热量。

发明内容

本发明的目的是提供一种服务器机柜，至少部分地克服上述缺点。

更具体而言，本发明的目的是提供一种服务器机柜，其中，冷却系统在服务器机柜所需空间与运行过程中其中一个冷却模块发生故障情况下的鲁棒性(robustness)之间提供更好的折衷，其方式对服务器机柜运行的干扰较小，从而避免降低其计算性能。

根据本发明，未保留第一项现有技术，因为它在本质上受到明显低于液体冷却剂热容的空气热容的限制。通过以高密度将大量服务器机柜分组的计算机簇，每个服务器机柜都包含大量计算机服务器，所述计算机服务器以高密度堆叠在彼此之上，冷却性能要求似乎过高，无法通过空气冷却来满足。

根据本发明，未保留第二项现有技术，因为它需要大尺寸的共用元件，比如冷却剂循环泵，这可能存在两个缺点。第一个缺点在于，这些大元件占据很大的空间，这在以高密度将大量服务器机柜分组的计算机簇中变得至关重要，每个服务器机柜包含大量以高密度堆叠的计算机服务器。第二个缺点在于，在发生故障时，这些共用元件由于是共享的，所以在通用系统中会变成薄弱环节。不仅必须关闭这些元件，而且还必须关闭依赖这些有故障的项目进行冷却的所有服务器机柜，当然还有其所有计算机服务器，如果其计算机冷却系统的某些元件发生故障，这会导致计算机簇的计算性能严重下降。