[发明专利]存储器冷却组件及其冷却剂循环系统

说明书

本发明公开一种存储器冷却组件及其冷却剂循环系统，该冷却组件具有主板，副板和填充层。主板包括本体、第一臂和第二臂。主板的第一臂和第二臂从主板的本体沿相反的方向向外延伸。副板还包括本体、第一臂和第二臂。副板的第一臂和第二臂从副板的本体沿相反的方向向外延伸。填充层被插入在主板和副板之间。填充层直接接触固定在主板和副板之间的发热电子组件。

技术领域

本发明涉及一种冷却系统，尤其是涉及用于诸如服务器之类的计算机装置中的存储器的液冷系统。

背景技术

诸如服务器之类的计算机装置包括许多由公共电源供电的电子组件。由于内部发热电子装置(例如控制器、处理器和存储器)的运行，服务器产生大量热能。由于不能有效地去除热能而导致过热，有可能关闭或阻碍此类装置的运行。因此，现今的服务器被设计成依靠流过服务器内部的空气将发热的电子组件产生的热能带走。

例如，第四代双倍数据率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate 4,DDR4)同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random-Access Memory,SDRAM)是现代服务器中使用的第四代SDRAM。DDR4的功耗约为4至18瓦。随着具有多个存储器的现代服务器系统的高性能需求，其耗电量可以指数地增加。DDR4的最大时钟脉冲频率(例如传输速率)可以高达3200MT/s。

传统的气冷系统是以冷却风扇为基础的。冷却风扇通过循环空气来传导存储器散发的热能，从而降低存储器周围的环境温度。由于高性能系统的进展，每新一代存储器都需要清除的热能更高。因此，传统的气冷系统通常无法充分冷却来自具有DDR4存储器如此高功率需求的服务器系统。传统的空气冷却系统的散热限制在15到18瓦左右，这不足以冷却DDR4存储器。

再者，在服务器系统中，还有许多其他发热的电子组件及/或装置(例如：硬盘机(HDD)、中央处理单元(CPU)、快速周边组件互连(PCI-E)卡等)也需要冷却。因此，传统的空气冷却系统可能不足以冷却CPU和存储器，更别提冷却上方的HDD及/或PCI-E卡的发热。

此外，在下一代SDRAM中，例如第五代双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR5)，最大时钟脉冲频率可以增加到6,400MT/s，甚至是8,400MT/s。功耗可能会增加到20到28瓦或更高。因此，传统的气冷系统不足以操作下一代记忆装置。

在现今的气冷系统中，散热片用以吸收存储器中的热能，再将热能从存储器中转移出去。存储器的热能通过冷却风扇从服务器排出。然而，具有或不具有散热器的传统的气冷系统不足以充分地消除由较新世代组件产生的热能。因此，由于冷却的需求增加而促使液体冷却的发展。

在机架级液冷系统设计中，冷却液源包括闭循环冷却系统和开循环冷却系统以促进来自机架中服务器等装置的热交换。闭循环液体冷却系统使冷却剂(例如水)通过穿过机架中服务器的管道环路循环。服务器的热能被冷却剂带走。闭循环系统使用热交换来冷却从服务器加热的热水。然后通过开循环系统(例如风扇墙)从热水中除去热能。

入口管将冷却液输送到冷却板上。安装冷板使其与服务器中发热的电气组件(例如处理器芯片)接触。该冷却板具有内部导管网络，该内部导管在冷却板上使冷却剂在内部循环。服务器中的每个处理器可以具有专用的冷却板，或与另一个处理器共享一个冷却板。处理器产生的热能传递到冷却板，然后传递到循环通过冷却板的冷却液。出口管将加热后的液体带离冷却板。在服务器中，用于存储器装置的双列直插式存储器模块(Dual In-lineMemory Module,DIMM)插槽通常位于处理器旁边。

另外，入口管还可以通过歧管携带冷却液，歧管与位于两个相邻存储卡之间的间隙中的板热接触。一旦将存储卡组装到DIMM插槽中，这些板将被厚垫覆盖，该厚垫将直接接触存储卡。存储卡产生的热能通过厚垫传递到板上。热能继而传递到在歧管内部流动的冷却液。出口管将加热的液体从歧管中带走，而将管子从冷板中带走。热交换器通过被风扇壁冷却而从加热的液体传递热能。然后将冷却后的冷却剂再循环至进气管，再回到冷却板和歧管。