用于高性能计算机的冷却系统技术方案

一种用于高性能计算机的刀片的冷却系统通过一个或多个热管线将刀片电子器件热耦接到计算机液体冷却系统，而无需所述刀片上有液体导管或液体导管液体耦接到所述刀片。此外，说明性实施例允许在不进行液体连接的情况下将刀片安装在高性能计算机中并接合所述冷却系统，并且允许在不破坏液体连接的情况下将刀片从所述冷却系统脱离并从所述高性能计算机中移除。

Cooling system for high performance computers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高性能计算机的冷却系统
本专利技术涉及高性能计算机系统，并且更具体地涉及用于高性能计算机系统的冷却系统。
技术介绍
高性能计算机系统的电子部件在正常运行期间会产生大量的热量，众所周知的是，这些热量会对计算机的性能和可靠性产生不利影响。因此，许多计算机都包括冷却系统，所述冷却系统诸如散热器、典型家用计算机中的风扇、以及功能更强大的家用计算机或大型计算机中的水基冷却系统。
技术实现思路
说明性实施例将由高性能计算机系统的刀片(blade)上的电子器件产生的热量传送到计算机的蓄热器中，而不需要刀片电子器件处的冷却回路和冷却元件之间的液体交换。在第一实施例中，一种用于高性能计算机的刀片的冷却系统与蓄热器连通，并且包括被耦接到刀片上的DIMM的热管线(heatpipe)以热传导性地接收来自DIMM的热能，以及具有高导热率(优选地至少为100W/(mK))的干式热连通导管，所述干式热连通导管将热管线热耦接到与蓄热器液体连通的液体导管。在一些实施例中，干式热连通导管包括传送杆(transferbar)，并且热管线和传送杆被配置成能够将刀片安装到高性能计算机中，使得传送杆在不进行液体连接的情况下可操作地接合液体冷却装置。一些实施例还包括被热布置在热管线与传送杆之间的传送块，使得传送块与热管线热连通并且与传送杆热连通以将热能从热管线传输到传送杆。传送块可以通过至少一个紧固件被固定到传送杆，和/或可以包括中间热管线。在说明性实施例中，传送杆包括冷却系统接口，用于将传送杆以物理方式和热方式耦接到液体导管。具有液体冷却回路的计算机系统的实施例包括：第一刀片，所述第一刀片具有第一电子部件和与第一电子部件热连通的第一热管线、以及与第一热管线热连通的第一传送杆；以及第二刀片，所述第二刀片具有第二电子部件和与第二电子部件热连通的第二热管线、以及与第二热管线热连通的第二传送杆，在这样的系统中，蓄冷器与第一传送杆和第二传送杆干式热连通，使得第一热管线和第一传送杆被配置成经由液体冷却回路将热能从第一电子部件传送到蓄冷器，并且第二热管线和第二传送杆被配置成经由液体冷却回路将热能从第二电子部件传送到蓄冷器。为了促进导热性，第一传送杆和/或第二传送杆可以由铜或铝制成。此外，在一些实施例中，第一传送杆和/或第二传送杆可以包括中间热管线。用于在具有蓄热器的高性能计算机中使用的DIMM模块的实施例包括：第一存储器电路；第一热管线，所述第一热管线与第一存储器电路热连通以传导性地接收由第一存储器电路产生的热量；以及传送块，所述传送块与第一热管线热连通以将热量从第一存储器电路传送到蓄热器。一些实施例还包括：第二存储器电路，所述第二存储器电路通过间隙垫与第一存储器电路隔开；以及第二热管线，所述第二热管线与第二存储器电路热连通以传导性地接收由第二存储器电路产生的热量。第二热管线与传送块热连通以将热量从第二存储器电路传送到蓄热器。在一些实施例中，第一存储器电路和第二存储器电路被布置在第一热管线与第二热管线之间，在一些实施例中，传送块包括被配置成允许紧固件将DIMM模块固定到刀片上的孔。附图说明通过参考以下参考附图进行的详细描述，将更容易理解实施例的前述特征，在附图中：图1示意性地图示了示例性高性能计算系统的逻辑视图；图2示意性地图示了高性能计算系统的实施例的物理视图；图3示意性地图示了单刀片机箱的实施例；图4示意性地图示了具有液体冷却系统的高性能计算机的实施例；图5A和图5B示意性地图示了刀片冷却部件；图5C和图5D示意性地图示了高性能计算机的刀片的实施例；图5E示意性地图示了高性能计算机的刀片被布置成面向高性能计算机系统的另一刀片的实施例，其中，电子部件相互交叉；图6A至图6F示意性地图示了DIMM的实施例；图7A至图7E示意性地图示了传送杆的实施例；图8A至图8B示意性地图示了冷却回路的实施例。具体实施方式一种用于高性能计算机(“HPC”)的刀片的冷却系统在不需要刀片上的液体耦接的情况下，通过干燥的高导热率导管将刀片电子器件热耦接到计算机的液体冷却系统。在说明性实施例中，干燥的导管形成了一条热阻最小的路径以用于使热能从刀片电子器件流向计算机的液体冷却系统，这令人期望地减轻或阻止了热能从这些刀片电子器件流向刀片的其他部件。此外，一些实施例允许在不必在刀片与液体冷却回路之间进行液体连接的情况下将刀片安装到HPC中，并且可操作地接合计算机的液体冷却系统。一些实施例还允许在不必断开刀片与液体冷却回路之间的液体连接的情况下从HPC中移除刀片。一些实施例实现了高性能计算机系统的99％液体冷却。这促进了更大的节点密度，使高性能计算机系统更加高效，并且允许高性能计算机系统的用户在满足设施要求方面具有更大的灵活性。通过减少对风扇的需求，这还降低了数据中心的可听噪声级。例如，说明性实施例将一个或多个热管线耦接到刀片电子器件(例如，DIMM)，并且经由传送杆将每个热管线耦接到计算机的液体冷却系统。在不必从计算机的液体冷却系统中断开液体连接的情况下，刀片、热管线和传送杆可从HPC中移除。一些实施例提供了足以允许两个刀片彼此紧邻地放置、甚至达到两个刀片的电子器件相互交叉的程度的冷却。系统架构图1示意性地示出了可以与本专利技术的说明性实施例一起使用的示例性高性能计算系统100的逻辑视图。具体地，如本领域技术人员所知，“高性能计算系统”或“HPC系统”是具有多个模块化计算资源的计算系统，所述多个模块化计算资源使用硬件互连紧密耦接，使得处理器可以使用公共内存地址空间直接访问远程数据。HPC系统100包括用于提供计算资源的多个逻辑计算分区120、130、140、150、160、170，以及用于管理多个分区120至170的系统控制台110。HPC系统中的“计算分区”(或“分区”)是对运行单个操作系统实例并具有公共内存地址空间的计算资源的管理分配。分区120至170可以使用逻辑通信网络180与系统控制台110通信。诸如期望执行计算的科学家或工程师等系统用户可以从使用系统控制台110来分配和管理这些资源的系统操作员处请求计算资源。下面描述将计算资源分配给分区。HPC系统100可以具有如下面更详细描述的在管理上分配的任何数量的计算分区，并且通常仅具有一个包含所有可用计算资源的分区。因此，这个图不应被视为限制本专利技术的范围。可以在逻辑上将诸如分区160的每个计算分区视为类似于台式计算机的单个计算设备。因此，分区160可以执行软件，所述软件包括使用基本输入/输出系统(“BIOS”)192的单个操作系统(“OS”)实例191(在本领域中它们被一起使用)，以及用于一个或多个系统用户的应用程序软件193。因此，如图1中还示出的，计算分区具有由系统操作员分配给它的各种硬件，包括一个或多个处理器194、易失性存储器(memory)195、非易失性存储设备(storage)196、以及输入和输出(“I/O”)设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与蓄热器连通的用于高性能计算机的刀片的冷却系统，所述冷却系统包括：/n热管线，所述热管线耦接到所述刀片上的集成电路以从DIMM传导性地接收热能；/n干式热连通导管，所述干式热连通导管具有高导热率并且被布置在所述刀片的面上，所述干式热连通导管将所述热管线热耦接到液体导管，所述液体导管被布置成跨所述刀片的所述面、但并未安装到所述刀片的所述面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170719 US 15/654,1321.一种与蓄热器连通的用于高性能计算机的刀片的冷却系统，所述冷却系统包括：
热管线，所述热管线耦接到所述刀片上的集成电路以从DIMM传导性地接收热能；
干式热连通导管，所述干式热连通导管具有高导热率并且被布置在所述刀片的面上，所述干式热连通导管将所述热管线热耦接到液体导管，所述液体导管被布置成跨所述刀片的所述面、但并未安装到所述刀片的所述面。


2.如权利要求1所述的冷却系统，其中，所述干式热连通导管包括传送杆，并且其中，所述热管线和所述传送杆被配置成使得能够将所述刀片安装到所述高性能计算机中，使得所述传送杆在不进行液体连接的情况下可操作地接合所述液体导管。


3.如权利要求2所述的冷却系统，其中，所述DIMM包括传送块，所述传送块与所述热管线热连通并且与所述传送杆热连通，以将热能从所述热管线传输到所述传送杆。


4.如权利要求3所述的冷却系统，其中，所述传送块通过至少一个紧固件被固定到所述传送杆。


5.如权利要求2所述的冷却系统，其中，所述传送杆包括中间热管线。


6.如权利要求2所述的冷却系统，其中，所述传送杆包括用于将所述传送杆以物理方式和热方式耦接到所述液体导管的冷却系统接口。


7.如权利要求2所述的冷却系统，进一步包括第二热管线，所述第二热管线耦接到所述DIMM，使得所述DIMM介于所述热管线与所述第二热管线之间，并且所述热管线和所述第二热管线都被耦接到传送块。


8.一种具有液体冷却回路的计算机系统，所述计算机系统包括：
第一刀片，所述第一刀片具有第一电子部件和与所述第一电子部件热连通的第一热管线、以及与所述第一热管线热连通的第一传送杆；
第二刀片，所述第二刀片具有第二电子部件和与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·库达，H·J·伦斯曼，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US