一种云计算板卡及其冷却机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种云计算板卡及其冷却机构，包括板卡，板卡上设有若干GPU芯片，板卡上设有凸出的插接端，所述板卡及GPU芯片表面整体一体涂覆形成防水层，防水层表面涂覆形成绝缘隔水层，防水层将板卡和GPU芯片完全包覆，绝缘隔水层将防水层完全包覆，将云计算板卡放置在水箱中，云计算板卡上的GPU芯片完全浸泡在水箱的冷却水中，云计算板卡的插接端裸露在水箱中冷却水的液面上方；使水箱内的冷却水循环流动，对云计算板卡进行冷却。本实用新型专利技术冷却效果佳，有效降低整体温度，提高运行计算能力。

【技术实现步骤摘要】
一种云计算板卡及其冷却机构
本技术涉及云计算板卡
，具体地说是一种云计算板卡及其冷却机构。
技术介绍
随着计算机通信行业及电子业的高速发展，IDC机房高密度服务器在不断增加，服务器集成度和处理能力也逐渐提高，但同时服务器的消耗功率也随之增大，使得服务器内部电子器件的散热问题成为了本行业亟待解决的技术难题。对于云计算，其需要众多的板卡，板卡上设有若干个GPU/IC芯片，GPU/IC芯片在运行时会产生大量的热量，在没有外界冷却的情况下，温度可达120℃以上，而为了提高服务器的计算能力，通常会在机箱中安装多个并排的板卡，总体的热量较高。目前基本采用风冷方式进行冷却，利用风扇送风将热量带出，此冷却方式的冷却效果有限，往往还令板卡的温度维持在90-100℃间。而据板卡的运行较佳温度通常是在85℃左右，每上升5℃，计算能力就会下降5-10%。因此，现有的风冷却方式难以满足大量的计算需求，难以实现大规模的服务器。另外，还有采用水冷方式，由于芯片及板卡表面的防水性有限，无法将整个板卡浸泡在水中，其冷却效果仍然有限。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种云计算板卡及其冷却方法。为了解决上述技术问题，本技术采取以下技术方案：一种云计算板卡，包括板卡，板卡上设有若干GPU芯片，板卡上设有凸出的插接端，所述板卡及GPU芯片表面整体一体涂覆形成防水层，防水层表面涂覆形成绝缘隔水层，防水层将板卡和GPU芯片完全包覆，绝缘隔水层将防水层完全包覆。所述防水层由无机材料以CVD镀膜方式在板卡及GPU芯片表面共形涂覆形成。所述防水层为二氧化硅层。所述二氧化硅层的厚度为30-60纳米。所述绝缘隔水层由有机材料以CVD镀膜方式在防水层表面共形涂覆形成。所述绝缘隔水层为有机高分子材料层。所述有机高分子材料层的厚度为10-50微米，优选为20-30微米。一种冷却机构，包括云计算板卡，以及水箱，水箱内填充有冷却水，水箱装接有进水管和出水管，进水管和出水管分别与冷却水源连接，进水管上设有水泵，云计算板卡浸泡在水箱中的冷却水中，且云计算板卡的插接端裸露在水箱中冷却水的液面上方。所述水箱内设有温度传感器、液位检测器，水箱外设有与温度传感器、液位检测器连接的控制器，进水管上设有与控制器连接的进水阀，水泵与控制器连接，控制器连接有报警器。本技术通过以CVD镀膜方式在云计算板卡表面共形涂覆形成二氧化硅层和有机高分子材料层，有效提升了防水性能，可将整个云计算板卡浸泡在水中进行冷却，大大提升了冷却效率，散热效果佳，提升了云计算板卡的计算效率。附图说明附图1为本技术中云计算板卡的剖面结构示意图；附图2为本技术云计算板卡的冷却示意图；附图3为本技术另一视角的冷却示意图。具体实施方式为能进一步了解本技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。如附图1所示，本技术揭示了一种云计算板卡，包括板卡1，板卡1上设有若干GPU芯片2，板卡1上设有凸出的插接端5，所述板卡1及GPU芯片2表面整体一体涂覆形成防水层3，防水层3表面涂覆形成绝缘隔水层4，防水层将板卡和GPU芯片完全包覆，绝缘隔水层将防水层完全包覆。GPU芯片在板卡上的排布方式为公知技术。绝缘隔水层保证具有充分的绝缘性，使得板卡不易发生触电问题，而防水层用来减少水汽透过率，从而双层防水结构，保证板卡的防水性能。所述防水层由无机材料以CVD镀膜方式在板卡及GPU芯片表面共形涂覆形成。防水层为二氧化硅层。二氧化硅层的厚度为30-60纳米。该二氧化硅层可以有效减少水汽透过率，达到小于等于10-3g/m2.d。采用CVD镀膜方式，直接在板卡和GPU芯片表面完全共形涂覆形成得到二氧化硅层，实现完全的包覆。优选的将二氧化硅层的厚度设为50纳米。所述绝缘隔水层由有机材料以CVD镀膜方式在防水层表面共形涂覆形成。绝缘隔水层为有机高分子材料层。有机高分子材料层的厚度为10-50微米，优选为20-30微米。采用CVD镀膜方式，直接再形成有机高分子材料层，具有良好的绝缘性的隔水性。有机高分子材料层和二氧化硅层的导热系数保持大于等于0.3W/M.K，而且，具有一定的耐高温性，能够长时间在90℃以上的温度中使用而不损坏。通过以上结构，使得板卡和GPU芯片的防水性能良好，可以直接浸泡在水中而不损坏。一种冷却机构，包括以上所述的云计算板卡1，以及水箱6，水箱6内填充有冷却水7，水箱6装接有进水管8和出水管11，进水管8和出水管11分别与冷却水源10连接，进水管8上设有水泵9，云计算板卡1浸泡在水箱6中的冷却水7中，且云计算板卡1的插接端5裸露在水箱6中冷却水7的液面上方，使云计算板卡始终浸泡在冷却水中，从而带着云计算板卡上的GPU芯片也都全部浸泡在冷却水中。由于云计算板卡通过上述的二氧化硅层和有机高分子材料层，充分保证了防水性，因此可以直接浸泡在水中进行冷却。采用直接浸泡的方式，大大提高了冷却效果，增大了散热通量。所述水箱6内设有温度传感器12、液位检测器13，水箱6外设有与温度传感器12、液位检测器13连接的控制器14，进水管8上设有与控制器连接的进水阀，水泵与控制器连接，控制器14连接有报警器15。利用温度传感器可以实时检测水箱内冷却水的温度，以及冷却水的液面位置，当检测到液面较低时，控制器通过报警器进行报警，提醒工作人员知晓情况，及时采取措施，确保云计算板卡始终浸泡在冷却水中，保证冷却散热效果。所述水箱内插装至少两个云计算板卡时，间隔并排分布，云计算板卡的GPU芯片所在表面正对着冷却水的流动方向，或者云计算板卡的侧边正对着冷却水的流动方向。优选方案为云计算板卡的GPU芯片所在表面正对着冷却水的流动方向，更加有利于冷却散热。通过直接浸泡在冷却水中，可使云计算板卡工作时的温度在70℃以下。对于云计算板卡而方，其临界温度通常为85℃，每下降5℃，计算能力可以提升10%。通过以上直接水接触的冷却方式，使得整体温度可以保持在65℃左右，甚至在65℃以下，冷却效率远大于风冷方式，而且同等功率下计算能力得到大幅提升。需要说明的是，以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云计算板卡，包括板卡，板卡上设有若干GPU芯片，板卡上设有凸出的插接端，其特征在于，所述板卡及GPU芯片表面整体一体涂覆形成防水层，防水层表面涂覆形成绝缘隔水层，防水层将板卡和GPU芯片完全包覆，绝缘隔水层将防水层完全包覆。/n

【技术特征摘要】
1.一种云计算板卡，包括板卡，板卡上设有若干GPU芯片，板卡上设有凸出的插接端，其特征在于，所述板卡及GPU芯片表面整体一体涂覆形成防水层，防水层表面涂覆形成绝缘隔水层，防水层将板卡和GPU芯片完全包覆，绝缘隔水层将防水层完全包覆。


2.根据权利要求1所述的云计算板卡，其特征在于，所述防水层由无机材料以CVD镀膜方式在板卡及GPU芯片表面共形涂覆形成。


3.根据权利要求2所述的云计算板卡，其特征在于，所述防水层为二氧化硅层。


4.根据权利要求3所述的云计算板卡，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为30-60纳米。


5.根据权利要求4所述的云计算板卡，其特征在于，所述绝缘隔水层由有机材料以CVD镀膜方式在防水层表面共形涂覆形成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：任泽明，王号，
申请(专利权)人：广东思泉新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44