专利名称：冷却超级计算机的系统及方法
技术领域：
本发明涉及超级计算机的冷却技术，更具体地说，涉及一种冷却超级计算 才几的系统及方法。
背景技术：
超级计算机，是指多个计算节点组合起来的能平行进行大规模计算和数据 处理的计算机，称为高性能计算机或并行计算机。超级计算机在运行时会产生 大量的热，如不及时带走这些热量将对超级计算机造成损害，影响其性能和使 用寿命，因此需对超级计算机进行冷却。
如果采用常温的自来水直接对超级计算机进行冷却，则散热效果不佳甚至 完全不满足要求。而如果通过制冷系统对自来水(即常温水)进行冷却后送入 超级计算机，带走超级计算机在运行过程中所产生的热量，则由于对自来水进 行冷却的过程中会消耗大量的电能，因此这种方式十分耗电。
发明内容
基于此，有必要提供了 一种能节省电能的冷却超级计算机的系统。 此外，还有必要提供一种能节省电能的冷却超级计算机的方法。 所述冷却超级计算机的系统包括输水管道、制冷系统和超级计算机，输水 管道的输水口位于自然水源中与制冷系统要求的输入水温度对应的深度处，所 述输水管道用于将该深度处的自然水输送到所述制冷系统，制冷系统用于根据 超级计算机的冷却要求控制输入端的水流量，并将输入水送入到超级计算机。
优选地，所述输水管道的头部设有使输水管道的输水口上下移动的智能调 控装置。
优选地，所述制冷系统可包括水冷系统和风冷系统。进一步优选地，所述水冷系统包括温度传感器和控制器，所述温度传感器 用于检测水冷系统的输入端及输出端的水温，所述控制器用于获取温度传感器 检测到的水温，根据水冷系统的水温要求对输入端的水温进行微调，以及根据 超级计算机的冷却要求控制水冷系统输入端的水流量。
优选地，所述控制器还用于根据输入端及输出端的水温控制将水冷系统输 出端的水兑入到输入端的水量以对水冷系统输入端的水温进行孩吏调。
所述种冷却超级计算4^的方法包括A.输水管道在自然水源中与制冷系统 所要求的输入水温度对应的深度处将该深度处的水输送到制冷系统；B.所述制冷 系统根据超级计算机的冷却要求控制输入端的水流量；C.所述制冷系统将输入水 送入超级计算机。
优选地，所述方法还包括在所述输水管道的头部设置使输水管道的输水 口上下移动的智能调控装置。
优选地，所述方法还包括所述制冷系统检测其输入端的水温，根据水温 要求对输入端的水温进行微调。
进一步优选地，所述对输入的水温进行微调的步骤是检测水冷系统的输 入端及输出端的水温，根据输入端及输出端的水温控制输出端的水兌入到输入 端的水量。
上述冷却超级计算机的系统及方法，根据制冷系统的水温要求输送自然水 源中对应深度处的水，由于自然水源深处的水温比4交低，无需再对输送到制冷 系统的水进行冷却，因此能有效节省电能。
图1是一个实施例中冷却超级计算机的系统结构图； 图2是一个实施例中制冷系统的结构示意图； 图3是一个实施例中水冷系统的结构示意图；图4是一个实施例中冷却超级计算机的方法流程图。
具体实施例方式
图1示出了一个实施例中的冷却超级计算机3的系统，该系统包括输水管 道l、制冷系统2和超级计算机3，其中，输水管道1的输水口位于自然水源中 与制冷系统2要求的输入水温度对应的深度处，输水管道1采用不易传热的材 料，其可将该深度处的自然水输送到制冷系统2，制冷系统2则检测其输入端的 水温，根据水温要求对输入端的水温进行微调，以及根据超级计算机的冷却要 求控制输入端的水流量，并将输入水送入到超级计算机，从而对超级计算机进 行冷却。
上述自然水源可以是湖水或井水，根据制冷系统2对水温的要求可将输水 管道1的输水口架设到该自然水源中的不同深度处，可在架设输水管道1之前 对自然水源中的不同深度处的水温进行检测，由于湖水或井水深处的水温比较 低，取对应深度的水则无需再对自然水进行冷却，从而节省了电能。
在一个实施方式中，可在输水管道1的头部设置使输水管道1的输水口能 够上下移动的智能调控装置，由于不同季节中自然水源处的同一深度的水温会 有差别，在架设好输水管道1后，可通过智能调控装置对输水管道1的输水口 进行上下调节，使输水管道1输送的水在不同季节也能满足制冷系统2对水温 的要求。
由于输水管道1输送水也会消耗一定的电能，但相对于制冷系统冷却自来 水所消耗的电能是十分少的。而优选地，也可将超级计算机中心建设到离自然 水源(湖水或井水等)比较近的区域，这样，也能节省输水管道1输送水所消 耗的电能。另外，为了防止由于输水管道1的损坏使输水中断，还可在超级计 算机中心处建i殳水^^，用于存储一定量的输水管道l输送来的水，当输水管道l 损坏或出现故障时，可使用水塔中的水对超级计算机进行冷却，同时，也给输 水管道l的抢修提供了时间。图2示出了一个实施例中的制冷系统2，该制冷系统包括水冷系统21和风 冷系统32。在一个实施例中，根据超级计算机不同计算节点所产生的热量可针 对不同计算节点设置不同的制冷系统2。例如，对负载比较大、产生的热量比较 多的计算节点可采用水冷系统21对其进行冷却，而负载争支小、产生的热量比较 少的计算节点则可采用风冷系统对其进行冷却，可视情况而定。
图3示出了一个实施例中的水冷系统21,该水冷系统21包括温度传感器 211和控制器212，其中温度传感器211可有多个，分别放置在水冷系统21的 输入端和输出端，用于检测输入端和输入端的水温；控制器212获取温度传感 器211检测到的水温，根据水冷系统21的水温要求对输入端的水温进行微调， 以及根据超级计算机3的冷却要求控制水冷系统21输入端的水流量。在一个实 施方式中，由于水冷系统21对输入水的温度要求十分严格，输水管道l从自然 水源处深处传送来的水通常比要求的水温略低，因此需要对水冷系统21的输入 端的水温进行微调。
在一个实例方式中，控制器212可控制将水冷系统21的输出端的水兌入到 输入端，由于水冷系统21的输出端的水温比较高，控制器212根据水冷系统的 水温要求，通过控制兌入输入端的水量来实现对输入端的水温进行微调，使输 入的水温能完全满足水冷系统21对水温的要求。在一个实施例中，控制器212 还可控制输入端的水流量，例如，当前超级计算机的负载比较大，产生的热量 比较多时，则控制输入端的水流量变大，使输入的水量能满足超级计算机的冷 却要求。在另一个实施例中，控制器212还可在输水管道1输水中断时控制自 动切换水塔供水，避免了由于输水管道l的故障而导致停止冷却过程。
图4示出了 一个实施例中冷却超级计算才儿3的方法流程，具体过程如下 在步骤S401中，输水管道1在自然水源中与制冷系统2所要求的输入水温度对应的深度处将该深度处的自然水输送到制冷系统2。
在步骤S402中，制冷系统2根据超级计算机3的冷却要求控制输入端的水 流量。
在步骤S403中，制冷系统2将输入水送入超级计算机3。
上述自然水源可以是湖水或井水等，根据制冷系统2对水温的要求可将输 水管道1的输水口架设到该自然水源中的不同深处。上述步骤之前，可对自然 水源中的不同深度处的水温进行检测，由于湖水或井水等深处的水温比较低， 取对应深度的水则无需再对自然水进行冷却，>^人而节省了电能。
在一个实施方式中，在上述步骤之前还可在输水管道1的头部设置使输水 管道1的输水口能上下移动的智能调控装置。由于不同季节自然水源处的同一 深度的水温会有差别，在假设好输水管道1后，可通过智能调控装置对输水管 道1的输水口进行上下调节，使输水管道1输送的水在不同季节也能满足制冷 系统2对水温的要求。
由于输水管道1输送水也会消耗一定的电能，但相对于制冷系统冷却自然 水所消耗的电能是十分少的。优选地，也可将超级计算机中心建设到离自然水 源(湖水或井水等)比较近的区域，这样，也能节省输水管道1输送水所消耗 的电能。另外，为了防止由于输水管道1的损坏4吏输水中断，还可在超级计算 机中心处建设水i荅，用于存储一定量的输水管道1输送来的水，当输水管道1 损坏或出现故障时，可使用水塔中的水对超级计算机进行冷却，同时，也给输 水管道l的抢修提供了时间。
在一个实施方式中，由于制冷系统2的输出端的水温比较高，而一般输水 管道1从自然水源的深处取自的水会比制冷系统2要求的水温略低，因此制冷 系统2需检测其输入端的水温，并兑入一定量的输出端的水，以实现对输入端 的水温进行微调，使输入水的水温能完全满足制冷系统2对水温的要求。在一 个实施例中，控制输入端的水流量，使制冷系统2的输入端的水量能满足超级 计算机的冷却要求。另外，在输水管道1输水中断时控制自动切换水塔供水，
8避免了由于输水管道1的故障而导致停止冷却过程。制冷系统2的输出端的水 兑入输入端的水量是4艮少的，而输出端剩余的水还可用于生活用水，例如通过 管道将制冷系统2输出端的水直接输送到洗手间，用于洗手用水等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种冷却超级计算机的系统，其特征在于，所述系统包括输水管道、制冷系统和超级计算机，所述输水管道的输水口位于自然水源中与所述制冷系统要求的输入水温度对应的深度处，所述输水管道用于将该深度处的自然水输送到所述制冷系统，所述制冷系统用于根据超级计算机的冷却要求控制输入端的水流量，并将输入水送入到超级计算机。
2、 根据权利要求1所述的冷却超级计算机的系统，其特征在于，所述输水 管道的头部设有使输水管道的输水口上下移动的智能调控装置。
3、 根据权利要求l所述的冷却超级计算机的系统，其特征在于，所述制冷 系统包4舌水冷系统和风冷系统。
4、 根据权利要求3所述的冷却超级计算机的系统，其特征在于，所述水冷 系统包括温度传感器和控制器，所述温度传感器用于检测水冷系统的输入端及 输出端的水温，所述控制器用于获取温度传感器检测到的水温，根据水冷系统 的水温要求对输入端的水温进行微调，以及根据超级计算机的冷却要求控制水 冷系统输入端的水流量。
5、 根据权利要求4所述的冷却超级计算机的系统，其特征在于，所述控制 器还用于根据输入端及输出端的水温控制将水冷系统输出端的水兌入到输入端 的水量以对水冷系统输入端的水温进行微调。
6、 一种冷却超级计算机的方法，其特征在于，所述方法包括A. 输水管道在自然水源中与制冷系统所要求的输入水温度对应的深度处将 该深度处的水输送到制冷系统；B. 所述制冷系统根据超级计算机的冷却要求控制输入端的水流量；C. 所述制冷系统将输入水送入超级计算机。
7、 根据权利要求6所述的冷却超级计算机的方法，其特征在于，所述方法 还包括在所述输水管道的头部设置使输水管道的输水口上下移动的智能调控装置。
8、 根据权利要求6所述的冷却超级计算机的方法，其特征在于，所述方法 还包括所述制冷系统4企测其输入端的水温，才艮据水温要求对输入端的水温进 行微调。
9、 根据权利要求8所述的冷却超级计算机的方法，其特征在于，所述对输 入的水温进行微调的步骤是检测水冷系统的输入端及输出端的水温，根据输 入端及输出端的水温控制输出端的水兌入到输入端的水量。
全文摘要
本发明提供了一种冷却超级计算机的系统及方法，所述系统包括输水管道、制冷系统和超级计算机，所述输水管道的输水口位于自然水源中与所述制冷系统要求的输入水温度对应的深度处，所述输水管道用于将该深度处的自然水输送到所述制冷系统，所述制冷系统用于根据超级计算机的冷却要求控制输入端的水流量，并将输入水送入到超级计算机。采用本发明，能有效节省电能。
文档编号G05D23/01GK101604195SQ20091010871
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者冯圣中, 朱定局 申请人:深圳先进技术研究院