[发明专利]液体浸没冷却式电子系统和设备

说明书

描述了液体浸没冷却式系统，其使用冷却液例如介电冷却液来浸没冷却电子设备的阵列。在本公开所述的一些实施例中，不使用泵压力将冷却液返回到冷却液贮存器，而是可以使用重力通过冷却液重力返回歧管将冷却液返回到贮存器，并且可以只在液体供应侧上使用泵将冷却液输送到每个电子设备。

技术领域

本公开涉及液体浸没冷却式电子阵列系统和设备。

背景技术

液体浸没冷却式电子系统和设备是已知的。液体浸没冷却式电子设备阵列的一个示例是在机架系统中的液体浸没式服务器(LSS)阵列。在美国专利号7,905,106、7,911,793和8,089,764中公开了机架系统中的LSS阵列的示例。在美国专利9,451,726中公开了液体浸没冷却式电子设备阵列的另一示例。

发明内容

描述了液体浸没冷却式系统，其使用冷却液，例如介电冷却液，来浸没冷却阵列的电子设备。在本公开所描述的一些实施例中，与使用泵压力将冷却液返回到冷却液贮存器不同，可以利用重力，通过冷却液重力返回歧管将冷却液返回到贮存器，并且只能在液体供应侧上使用泵将冷却液输送到每个电子设备。

在本公开描述的一个示例中，电子设备可以各自包括由托盘形成的设备壳体，该托盘可以具有完全或部分敞开的顶部。多个发热电子部件设置在设备壳体的内部空间中，其中至少一些发热电子部件在设备壳体中的冷却液中被浸没。除了浸没在冷却液中之外，冷却液的返回供应流也可引导到一个或多个发热电子部件上，这种回流可称为导向流动。

在一个实施例中，液体浸没冷却式电子设备包括限定了内部空间和最大介电冷却液液位的设备壳体。发热电子部件设置在设备壳体的内部空间中，并且介电冷却液在内部空间中，介电冷却液浸没发热电子部件并与之直接接触。介电冷却液入口位于设备壳体中，介电冷却液通过该介电冷却液入口进入内部空间。另外，在设备壳体中形成介电冷却液出口堰，介电冷却液从该介电冷却液出口堰流出内部空间，而无需在返回侧使用泵压力。介电冷却液出口堰设置在设备壳体的最大介电冷却液液位，其中，冷却液出口堰创建内部空间内介电冷却液的液位，并创建内部空间用于冷却发热电子部件所需的介电冷却液的体积流量。

液体浸没冷却式电子系统可以包括多个液体浸没冷却式电子设备，以及介电冷却液输送歧管、介电冷却液贮存器、泵和介电冷却液重力返回歧管。介电冷却液输送歧管包括至少一个入口和多个输送出口，并且每个输送出口流体连接到介电冷却液入口的相应一个介电冷却液入口以输送介电冷却液进入相应设备壳体的内部空间。介电冷却液贮存器构造成供应介电冷却液。该泵具有与流体冷却介质贮存器流体连接的泵入口和与介质冷却流体输送歧管的至少一个入口流体连接的泵出口。另外，每个介电冷却液出口堰都流体连接至介电冷却液重力返回歧管，并且介电冷却液重力返回歧管流体连接至介电冷却液贮存器，由此从介电冷却液出口堰流出的介电冷却液通过介电冷却液重力返回歧管在重力作用下返回到介电冷却液贮存器。

本公开所述的液体浸没冷却式设备和系统的一个示例应用是与布置在机架系统中的一系列LSS一起使用。但是，本公开描述的概念可用于电子设备阵列经过液体浸没式冷却的其他应用，包括但不限于刀片服务器、磁盘阵列/存储系统、固态存储设备、存储区域网络、网络连接存储，存储通信系统、路由器、电信基础设施/交换机、有线、光学和无线通信设备、单元处理器设备、打印机、电源等。

本公开所述的液体浸没冷却式设备和系统可用于可受益于液体浸没冷却式优点的任何领域。在一个示例中，液体浸没冷却式设备和系统可以用在区块链计算应用中，例如以ASIC或GPU计算机挖掘配置。液体浸没式冷却设备和系统还可以用于深度学习应用程序，例如在支持最大带宽和高性能GPU的直接内存访问(DMA)的多GPU配置中。液体浸没式冷却设备和系统还可用于具有多个协处理器配置(例如，支持GPU协处理器的DMA功能的多GPU配置)的人工智能和高性能计算(HPC)集群。本公开描述的液体浸没冷却式设备和系统的许多其他应用和用途是可能的并且可以预期的。