[发明专利]数据中心的电子机架及系统

说明书

电子机架液体冷却系统包括机架歧管，该机架歧管具有机架液体供应管线或通道以及机架液体返回管线或通道。液体供应管线将从冷却液体源接收第一冷却液体，以及液体返回管线将携带交换的热量的第一较暖液体返回到冷却液体源。电子机架还包括在其中堆叠布置的服务器刀片阵列。每个服务器刀片均包括与一个或多个信息技术(IT)部件相关联的一个或多个液体冷板。电子机架还包括联接在机架液体供应管线与返回管线之间的一个或多个液体分配单元(LDU)的集合。每个LDU均包括LDU容器、液体供应端口、液体返回端口、一对或多对供应子端口和返回子端口、以及热交换通道或管。

技术领域

本发明的实施方式总体涉及数据中心。更具体地，本发明的实施方式涉及用于数据中心中的电子机架的液体冷却的液体分配单元设计。

背景技术

除热是计算机系统和数据中心设计中的突出因素。高性能电子部件(诸如封装在服务器内的高性能处理器)的数量稳步增加，从而增加了在服务器的常规操作期间产生和耗散的热量。如果允许服务器运行的数据中心的环境温度随着时间的推移而增加，则数据中心内使用的服务器的可靠性会降低。保持适当的热环境对于数据中心中这些服务器的正常运行以及服务器性能和使用寿命至关重要。它需要更有效且高效的除热解决方案，特别是在冷却这些高性能服务器的情况下。

功率密集型处理器能够解决诸如深度学习的密集计算问题。具有这些处理器(即，高功率中央处理单元(CPU)和/或通用或图形处理单元(GPU))的电子服务器每个体积空间具有非常高的功率密度。液体冷却是适用于高功率密度的热管理解决方案。

在液体冷却中，歧管用于利用主入口/出口端口和流体子端口分配和调节流体。主入口和出口连接至外部冷却源，子端口与服务器回路或冷却装置回路连接。流体分配歧管是一项成熟的技术；然而，传统歧管设计中的大部分在一些应用场景中效率不高。

通常的设计是将供应歧管和返回歧管机械地组合为一个单元。然而，它们没有热连接。例如，在服务器级应用(例如，服务器级歧管) 中，当在一个服务器模块中使用多个回路时，如果供应和返回歧管没有直接连接，则服务器级歧管需要连接来自电子机架的液体并将液体返回至电子机架。然而，液体行进很长的路径，流体压降变得更高，并且连接器和连接点的数量增加，因此可靠性降低。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种数据中心的电子机架，其包括：

机架歧管，具有从冷却液体源接收第一冷却液体的机架液体供应管线和将第一较暖液体返回到所述冷却液体源的机架液体返回管线；

堆叠布置的多个服务器刀片，每个服务器刀片均包括与一个或多个信息技术(IT)部件相关联的一个或多个冷板；以及

一个或多个液体分配单元(LDU)的集合，联接在所述机架歧管与所述服务器刀片之间，其中，每个LDU均包括：

LDU容器，

液体供应端口，以从所述机架供应管线接收将容纳在所述LDU容器内的所述第一冷却液体，液体返回端口，以将所述第一较暖液体从所述LDU容器返回到所述机架液体返回管线，从而形成主液体分配回路，

一对或多对供应子端口和返回子端口，每对供应子端口和返回子端口向所述服务器刀片的所述冷板中的至少一个供应和返回第二冷却液体，以及

热交换通道，联接至所述多对供应子端口和返回子端口以形成次级液体分配回路，其中，所述热交换通道横穿通过所述LDU容器中容纳的所述第一冷却液体进行热交换，而所述第一冷却液体与所述第二冷却液体之间没有直接接触。

根据本申请的另一方面，提供了一种数据中心系统，其包括：

电子机架阵列，每个电子机架包括多个服务器刀片，并且每个服务器刀片与一个或多个服务器相对应，其中，每个电子机架包括：