一种液冷散热器制造技术

本发明专利技术公开了一种液冷散热器，包括：进液管和出液管，分别用于获取低温冷却液和排出高温冷却液；分流装置和汇集装置，分别连接到进液管和出液管，以将低温冷却液分流到多路、和从多路汇集高温冷却液；多路液冷支管，每路液冷支管均在两端分别连接到分流装置和汇集装置以传输冷却液，并且每路液冷支管均流经一个发热芯片的所在位置；多个散热冷板，每个散热冷板均设置在液冷支管上直接接触一个发热芯片的位置，每个散热冷板均从液冷支管中靠近分流装置的一侧获取低温冷却液来冷却发热芯片，并将冷却发热芯片后产生的高温冷却液向液冷支管中靠近汇集装置的一侧排出。本发明专利技术能够实现分立地精确控制发热芯片或者模组散热。现分立地精确控制发热芯片或者模组散热。现分立地精确控制发热芯片或者模组散热。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷散热器


[0001]本专利技术涉及液冷散热领域，更具体地，特别是指一种液冷散热器。

技术介绍

[0002]半导体集成电路技术发展迅速，芯片集成规模不断打破限制，芯片功耗不断增加，芯片散热也成为无法避开的话题。在数据中心领域，例如Intel2022年下一代Sapphire Rapids CPU功耗将达到350
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400W，Broadcom2020年发布的100G交换芯片也已达到400W级别，NVIDIA最新的A100GPU功耗将达到500W级别，类似其之前发布的Delta GPU系统，8块GPU 卡的服务器在GPU方面就消耗4000W的功耗。
[0003]传统的风冷式散热系统，在面对功耗激增的各类CPU/GPU芯片、标卡及模组时显得略有不足，且因散热效率低带来的功耗、噪音也增加不少。风冷散热不能满足如此之高的功耗需求，现有技术使用液冷来处理散热问题。现有技术的液冷大致分为三类：冷板式液冷方案、浸没式液冷方案和后置式液冷交换器方案。
[0004]冷板式液冷方案即芯片表面放置一块冷板，冷却液通过管道流经芯片表面的冷板，带走芯片热量，然后冷却液通过机箱内部或者机架内的热交换器进行冷却。浸没式液冷方案是将服务器整机设备浸没到绝缘的冷却液箱体中，通过冷却液受热蒸发带走设备热量，蒸发的冷却液气体通过管道到达外部的冷却装置，冷却液重新冷凝后回流到冷却箱中。后置式液冷交换器方案，即在服务器后窗出风口放置一热交换器，热交换器中的液体吸收服务器吹出热风中的热量，冷却后的气流再回流到机器进风口，而加热的冷却液则通过管道输送到机房中心外部进行重新制冷，之后重新流入机架后端的热交换器。上述三种方案都可以实现对设备、大规模芯片模块实现散热的功能，但缺点是无法实现精确控制，对机器内模块之间缺乏灵活的调控策略。
[0005]针对现有技术中液冷难以精确控制大功率散热的问题，目前尚无有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种液冷散热器，能够实现分立地精确控制发热芯片或者模组散热。
[0007]基于上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种液冷散热器，包括：
[0008]进液管和出液管，分别用于获取低温冷却液和排出高温冷却液；
[0009]分流装置和汇集装置，分别连接到进液管和出液管，以将低温冷却液分流到多路、和从多路汇集高温冷却液；
[0010]多路液冷支管，每路液冷支管均在两端分别连接到分流装置和汇集装置以传输冷却液，并且每路液冷支管均流经一个发热芯片的所在位置；
[0011]多个散热冷板，每个散热冷板均设置在液冷支管上直接接触一个发热芯片的位置，每个散热冷板均从液冷支管中靠近分流装置的一侧获取低温冷却液来冷却发热芯片，
并将冷却发热芯片后产生的高温冷却液向液冷支管中靠近汇集装置的一侧排出。
[0012]在一些实施方式中，液冷散热器还包括多个控制阀，每个控制阀均设置在一路液冷支管上，并配置用于调整液冷支管内的冷却液流速。
[0013]在一些实施方式中，液冷散热器还包括多个流量计，每个流量计均设置在一路液冷支管上，并配置用于检测并输出液冷支管内的冷却液流速。
[0014]在一些实施方式中，液冷散热器还包括多个漏液检测线，每个漏液检测线均缠绕设置在一路液冷支管的全部长度上，并配置用于响应于检测到液冷支管漏液而发出告警信号。
[0015]在一些实施方式中，液冷散热器还包括多个倾斜传感器，分散设置于发热芯片所在板卡上的不同位置，并配置用于检测并输出板卡的倾斜角度和姿态。
[0016]在一些实施方式中，液冷散热器还包括多个湿度传感器，分散设置于发热芯片所在板卡上的不同位置，并配置用于检测并输出板卡周围环境中的空气湿度。
[0017]本专利技术实施例的第二方面提供了另一种液冷散热器，包括前述的液冷散热器中所限定的部件，并且还额外包括：
[0018]基板管理控制器，配置为接收发热芯片和冷却液流速的相关信息，并根据相关信息生成和发出控制指令；
[0019]数字信号处理器，连接到发热芯片以获取发热芯片的相关信息并反馈给基板管理控制器，连接到多个流量计以获取冷却液流速的相关信息并反馈给基板管理控制器，接收并将控制指令送达以控制多个控制阀。
[0020]在一些实施方式中，液冷散热器还包括：
[0021]第一总线格式转换器，设置在数字信号处理器和多个流量计之间，配置为将从多个流量计获取的冷却液流速的相关信息从RS
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485格式转化为通用异步收发传输器格式以传输到数字信号处理器的通用异步收发传输器接口；
[0022]内部集成电路总线切换器，设置在数字信号处理器和多个控制阀之间，配置为将在内部集成电路总线上接收到的控制指令分别送达以控制多个控制阀；
[0023]多个变送器，分别设置在内部集成电路总线切换器和多个控制阀之间，配置为将内部集成电路总线上的控制指令从数字形式转化为模拟电流形式来分别控制多个控制阀。
[0024]本专利技术实施例的第三方面提供了另一种液冷散热器，包括前述的液冷散热器中所限定的部件，并且还额外包括：
[0025]复杂可编程逻辑器件，配置为接收部件姿态、环境湿度、和漏液情况的相关信息，并根据相关信息而选择性地告警；
[0026]数字信号处理器，连接到多个倾斜传感器和多个湿度传感器以获取部件姿态和环境湿度的相关信息并反馈给复杂可编程逻辑器件，连接到多个漏液检测线以获取漏液情况的相关信息并反馈给复杂可编程逻辑器件。
[0027]在一些实施方式中，液冷散热器还包括：
[0028]第二总线格式转换器，设置在数字信号处理器、和多个倾斜传感器与多个湿度传感器之间，配置为将从多个倾斜传感器和多个湿度传感器获取的部件姿态和环境湿度的相关信息从RS
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485格式转化为通用异步收发传输器格式以传输到数字信号处理器的通用异步收发传输器接口；
[0029]比较器，设置在数字信号处理器和多个漏液检测线之间，配置为将从多个漏液检测线获取到的电阻与预定电阻相比较以确定漏液情况的相关信息，并将漏液情况的相关信息传输到数字信号处理器。
[0030]本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的液冷散热器，通过使用进液管和出液管，分别用于获取低温冷却液和排出高温冷却液；分流装置和汇集装置，分别连接到进液管和出液管，以将低温冷却液分流到多路、和从多路汇集高温冷却液；多路液冷支管，每路液冷支管均在两端分别连接到分流装置和汇集装置以传输冷却液，并且每路液冷支管均流经一个发热芯片的所在位置；多个散热冷板，每个散热冷板均设置在液冷支管上直接接触一个发热芯片的位置，每个散热冷板均从液冷支管中靠近分流装置的一侧获取低温冷却液来冷却发热芯片，并将冷却发热芯片后产生的高温冷却液向液冷支管中靠近汇集装置的一侧排出的技术方案，能够实现分立地精确控制发热芯片或者模组散热。
附图说明
[0031]为了更清楚地说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷散热器，其特征在于，包括：进液管和出液管，分别用于获取低温冷却液和排出高温冷却液；分流装置和汇集装置，分别连接到所述进液管和所述出液管，以将所述低温冷却液分流到多路、和从多路汇集所述高温冷却液；多路液冷支管，每路所述液冷支管均在两端分别连接到所述分流装置和所述汇集装置以传输冷却液，并且每路所述液冷支管均流经一个发热芯片的所在位置；多个散热冷板，每个所述散热冷板均设置在所述液冷支管上直接接触一个发热芯片的位置，每个所述散热冷板均从所述液冷支管中靠近所述分流装置的一侧获取所述低温冷却液来冷却发热芯片，并将冷却发热芯片后产生的所述高温冷却液向所述液冷支管中靠近所述汇集装置的一侧排出。2.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，还包括：多个控制阀，每个所述控制阀均设置在一路所述液冷支管上，并配置用于调整所述液冷支管内的冷却液流速。3.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，还包括：多个流量计，每个所述流量计均设置在一路所述液冷支管上，并配置用于检测并输出所述液冷支管内的冷却液流速。4.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，还包括：多个漏液检测线，每个所述漏液检测线均缠绕设置在一路所述液冷支管的全部长度上，并配置用于响应于检测到所述液冷支管漏液而发出告警信号。5.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，还包括：多个倾斜传感器，分散设置于发热芯片所在板卡上的不同位置，并配置用于检测并输出所述板卡的倾斜角度和姿态。6.根据权利要求1所述的液冷散热器，其特征在于，还包括：多个湿度传感器，分散设置于发热芯片所在板卡上的不同位置，并配置用于检测并输出所述板卡周围环境中的空气湿度。7.一种液冷散热器，其特征在于，包括如权利要求1
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6中任一项所述的液冷散热器中所限定的部件，并且还额外包括：基板管理控制器，配置为接收发热芯片和冷却液流速的相关信息，并根据所述相关信息生成和发出控制指令；数字信号处理器，连接到发热芯片以获取发热芯片的相关信息并反馈给所述基板管理控制器，连接到多个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树明，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：