專利名稱：高功率計(jì)算和存儲服務(wù)器葉片的高密度組裝和冷卻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)冷卻系統(tǒng)，并且，更具體來說，涉及用于提供從服務(wù)器葉片(blade)的機(jī)架里所密集組裝(package)的服務(wù)器葉片中除熱的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
作為滿是葉片(未組裝的印刷電路板)的機(jī)架而被實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器由于其潛在地高的密度而正變得日益普遍。然而，通過強(qiáng)制空氣冷卻來從這種系統(tǒng)中除熱的困難也作為一個(gè)非常顯著的問題而出現(xiàn)了。其是如此嚴(yán)重，以至于在大多數(shù)實(shí)際的計(jì)算中心設(shè)施中，葉片服務(wù)器機(jī)架需要被保持為半空，因?yàn)?，其不能通過標(biāo)準(zhǔn)的方法而被冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從服務(wù)器葉片的機(jī)架里所密集組裝的服務(wù)器葉片中除熱的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括液體分配歧管(manifold)。另外，所述系統(tǒng)包括多個(gè)連到所述液體分配歧管的低溫葉片(coldblade)，其中，液體通過所述液體分配歧管和所述低溫葉片而被循環(huán)。而且，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)連到所述低溫葉片中的每個(gè)的服務(wù)器葉片。


圖1示出了用于冰葉片(iceblade)的機(jī)架的內(nèi)部布局；圖2示出了與水冷低溫葉片緊密、直接熱接觸的兩塊冰葉片；圖3示出了普通冰葉片的橫截面；
圖4示出了支撐盤的冰葉片的橫截面；圖5示出了包圍低溫葉片的一對冰葉片，一個(gè)無盤的和一個(gè)有盤的；圖6示出了包圍低溫葉片的兩個(gè)無盤冰葉片；圖7示出了在一起支撐兩個(gè)冰葉片過程中所使用的兩個(gè)夾子的相對位置，其中所述冰葉片圍著低溫葉片；圖8根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出了在一起支撐兩個(gè)冰葉片過程中所使用的夾箝機(jī)構(gòu)的詳細(xì)的圖，其中所述冰葉片圍著低溫葉片；圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例而示出冰葉片如何與底板接觸的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明描述了一種用于從服務(wù)器葉片的機(jī)架里所密集組裝的服務(wù)器葉片中除熱的系統(tǒng)和方法。
圖1示出了用于機(jī)架外殼10內(nèi)的冰葉片的機(jī)架的內(nèi)部布局。機(jī)架外殼10包括水分配歧管。所述水分配歧管包括水分配歧管柱14。多個(gè)低溫葉片16可以被連到所述歧管柱14中的每個(gè)上。水通過低溫葉片16水平地流動(dòng)。所述低溫葉片16可以從外殼10的前部進(jìn)入?？梢岳门c所述低溫葉片16平行的氣流來去除不能夠通過所述低溫葉片而被去除的剩余熱量。
圖2示出了與低溫葉片16緊密熱接觸的兩個(gè)冰葉片18。在一個(gè)實(shí)施例中，所述低溫葉片16是水冷的。每個(gè)冰葉片18是電子部件的載體。每個(gè)低溫葉片16由兩個(gè)冰葉片18所緊緊包圍。
圖3示出了冰葉片18的橫截面。在一個(gè)實(shí)施例中，冰葉片18包括印刷電路板20以及導(dǎo)熱金屬板22。所述印刷電路板20上的主要發(fā)熱電路(例如芯片24)是與鋁板22直接熱接觸的?？梢允褂酶鞣N類型的散熱方法來將熱量從散熱的電子元件傳遞到鋁板22。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，印刷電路板20和鋁板22之間的空間被填充導(dǎo)熱聚合物26或其它材料，例如碎銅棉(crashed copper wool)。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，金屬熱墊片可以被使用以將熱量從散熱的電子元件傳遞給鋁板22。再有，散熱元件(例如，DIMMS)可以被安裝在印刷電路板20的背部，在那里，其被暴露給氣流。
圖4示出了支撐多個(gè)盤28的冰葉片18的橫截面。鋁板22的剛性表面使得可以剛性地安裝盤28。相反，傳統(tǒng)的葉片典型地是不能支撐多于一個(gè)或兩個(gè)的盤28的。
圖5示出了現(xiàn)場可換單元(FRU)30的一個(gè)實(shí)施例，其包括包圍低溫葉片16的一對冰葉片18，一個(gè)無盤和一個(gè)有盤28。當(dāng)插入時(shí)，夾箝機(jī)構(gòu)自動(dòng)地將所述兩個(gè)冰葉片18夾到所述低溫葉片16上。所述夾箝機(jī)構(gòu)包括夾箝單元32。
圖6示出了現(xiàn)場可換單元(FRU)30的另一個(gè)實(shí)施例，包括包圍低溫葉片16的一對無盤冰葉片18。
圖7是示出了關(guān)于和低溫葉片16一起插入和去除FRU 30的動(dòng)作的圖36。在圖36中，F(xiàn)RU 30被顯示有在FRU 30的頂部和底部所安裝的夾箝單元32。在圖36中，F(xiàn)RU 30從低溫葉片16的前部向歧管柱14插入。
圖8示出了由FRU 30所使用的示例性夾箝單元32的細(xì)節(jié)。夾箝單元32包括自鎖蝸輪40、DC馬達(dá)42、軸44、鋼螺母46。DC馬達(dá)42通過軸44驅(qū)動(dòng)蝸輪40。軸44的端部包括相反旋向(分別是左旋的和右旋的)的螺紋，以及與螺母46和螺母48嚙合。螺母46和螺母48每個(gè)都嵌在冰葉片18中。
將一個(gè)極性的DC電壓施加到DC馬達(dá)42上會同時(shí)將冰葉片18拉近低溫葉片16。施加相反的極性會使冰葉片18分離。在DC馬達(dá)42中，電流(current draw)和扭矩是幾乎線性相關(guān)的。這個(gè)事實(shí)可以被用于測量所施加的扭矩，以及當(dāng)達(dá)到預(yù)定量的扭矩和夾箝力時(shí)切斷電源。
蝸輪40是具有自鎖設(shè)計(jì)的，其中，去除對所述DC馬達(dá)42的電壓將會導(dǎo)致所述夾箝力的松開。FRU 30中所包括的每個(gè)DC馬達(dá)42的軸延伸到FRU 30的前部并且裝有小柄。在DC馬達(dá)42故障的情況下，所述小柄可以被用于松開FRU 30。
圖9示出了在冰葉片18和底板46之間的、機(jī)架外殼10中所使用的接觸機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。垂直從底板46伸出兩列接觸點(diǎn)48。每個(gè)冰葉片18包括多個(gè)接觸塊50。接觸塊50穿透鋁板22，以使得其略微突出鋁板22的嚙合面的平面。所述突出的接觸塊與相應(yīng)的接觸點(diǎn)48進(jìn)行接觸。夾箝單元32提供用于接觸點(diǎn)48和接觸塊50之間的接觸所需的力。在一個(gè)選擇性的實(shí)施例中，也可以采用電容性的耦合機(jī)構(gòu)。
因此，描述了用以提供一種用于高功率計(jì)算和存儲服務(wù)器葉片的冷卻系統(tǒng)的一種系統(tǒng)、方法和裝置。盡管本發(fā)明已經(jīng)參考具體的示例性實(shí)施例而被描述，但是，可以看出，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變，而不脫離本發(fā)明的廣泛精神和范圍。因此，本說明書和附圖應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種用于從服務(wù)器葉片上除熱的系統(tǒng)，包括液體分配歧管；連到所述液體分配歧管的多個(gè)低溫葉片，其中，液體通過所述液體分配歧管和所述低溫葉片而被循環(huán)；以及連到所述低溫葉片中的每個(gè)上的至少一個(gè)服務(wù)器葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述液體分配歧管包括基部；以及從所述基部向上的至少一個(gè)垂直導(dǎo)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述低溫葉片在所述至少一個(gè)垂直導(dǎo)管處被連到所述液體分配歧管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，還包括用于通過所述基部、所述垂直導(dǎo)管以及被連到所述垂直導(dǎo)管的所述低溫葉片中的每個(gè)低溫葉片來循環(huán)所述液體的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器葉片包括印刷電路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器葉片包括至少一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器葉片包括基部，其中，所述基部是鋁板，其中，所述基部面對所述低溫葉片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器葉片中的發(fā)熱元件是與所述基部直接熱接觸的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述直接熱接觸是通過熱墊片來實(shí)現(xiàn)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述直接熱接觸是借助于將通過所述鋁板和所述發(fā)熱元件的空間填充導(dǎo)熱聚合物來實(shí)現(xiàn)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，發(fā)熱元件被連到與面對所述低溫葉片一側(cè)相反的所述服務(wù)器葉片側(cè)，其中，所述葉片服務(wù)器機(jī)架中的氣流被利用以補(bǔ)充通過所述低溫葉片所實(shí)現(xiàn)的散熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，兩個(gè)服務(wù)器葉片作為一對服務(wù)器葉片被連到所述低溫葉片中的每個(gè)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中，所述一對服務(wù)器葉片通過所述一對服務(wù)器葉片的頂部的夾箝單元和底部的夾箝單元而彼此連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中，在所述系統(tǒng)中安裝所述一對服務(wù)器葉片包括在所述低溫葉片上滑動(dòng)所述一對服務(wù)器葉片，以及通過所述夾箝單元圍繞所述低溫葉片緊固所述一對服務(wù)器葉片。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從服務(wù)器葉片的機(jī)架里所密集組裝的服務(wù)器葉片中除熱的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括液體分配管腔。另外，所述系統(tǒng)包括多個(gè)連到所述液體分配管腔的低溫葉片，其中，液體通過所述液體分配管腔和所述低溫葉片而被循環(huán)。而且，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)連到所述低溫葉片中的每個(gè)的服務(wù)器葉片。
文檔編號G06F1/20GK1782948SQ20051011609
公開日2006年6月7日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者羅伯特·B·加納, 溫弗雷德·維爾克 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司