计算节点托盘冷却的制作方法

计算节点托盘冷却


背景技术：

1.包括在计算系统(诸如，液冷机架)的服务器托盘或计算节点托盘中的主板(board) (印刷电路板)在工作期间可能生成大量的热量。特别地，热量可以由布置在主板上的 多个装置散发。该多个装置可以包括与主板上的印刷电路电连接并由该主板支撑的电子 装置。该多个装置还可以包括主板本身的部分。冷却剂分配单元(cdu)与液冷机架流 体地耦合，以将冷却剂循环到计算节点托盘以从多个装置吸收热量，从而冷却计算节点 托盘。
附图说明
2.下面将参考下图描述各种示例。
3.图1a示出了计算节点托盘的冷却组件的示意图。
4.图1b示出了包围图1a中的冷却组件的支撑结构的示意图。
5.图1c示出了计算节点托盘的主板和多个装置的示意图。
6.图2a示出了第一计算节点托盘的示意图，该第一计算节点托盘包括图1a、图1b和 图1c中的主板、多个装置、冷却组件和支撑结构组件。
7.图2b示出了第二计算节点托盘的示意图。
8.图3示出了具有图2a和图2b中的第一计算节点托盘和第二计算节点托盘的组装的 计算节点托盘的透视图。
9.图4示出了冷却剂分配单元的部分以及包括多个计算节点托盘的液冷机架的部分的 透视图。
10.图5示出了图1c中的冷却组件和多个装置的示意图。
11.图6示出了冷却组件的上游冷板和下游冷板的框图。
12.图7是描绘冷却计算节点托盘的方法的流程图。
具体实施方式
13.下面参考附图进行详细描述。尽可能地，在附图和以下描述中使用相同的附图标记 来指代相同或类似的零件。然而，应明确理解的是，附图仅用于说明和描述的目的。虽然 本文档中描述了几个示例，但是修改、改编和其他的实现方式是可行的。因此，下面的详 细描述不限制所公开的示例。相反，所公开的示例的适当范围可以由所附权利要求来限 定。
14.本文中使用的术语仅用于描述示例性实施例的目的并不旨在限制。如本文中使用的， 除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。 如本文所使用的术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文中使用的术语“另一个
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被定义为至少第二个或更多个。除非另有指示，否则本文中使用的术语“耦合”被定义为 连接，无论是没有任何中间元件的直接连接还是通过至少一个中间元件的间接连接。两 个元件可以通过通信信道、路径、网络、或系统机械地、电地、或通信地联接。本文中使 用的术语“和/或”指代并包含一个或多个相关联的列举项目中的任何和所有可能的组合。 还将理解
的是，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些 元件不应受这些术语的限制，因为这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，除非另 有说明或上下文另有指示。如本文中使用的术语“包括”表示包括但不限于，术语“包 含”表示包含但不限于。术语“基于”表示至少部分地基于。术语“冷板”指代具有内部 通道的空心金属块，冷却剂被推动通过该通道从而吸收由安装到该空心金属块的电子装 置传递到该块的热量。术语“冷块”指代固体金属块，其吸收由安装在其上的电子装置传 导到该块的热量。术语“上游冷板”或“上游处理资源”指代更接近冷却组件中流动的冷 却剂的部件。类似地，术语“下游冷板”或“下游处理资源”指代距冷却组件中流动的冷 却剂更远的部件。
15.本公开描述了用于冷却安装在液冷机架中的计算节点托盘的方法和系统的示例性实 现方式。在某些示例中，计算节点托盘是成对的计算节点托盘。在一些示例中，计算节点 托盘包括冷却组件和支撑结构组件，它们共同用于从主板和布置在主板上的多个装置吸 收热量，从而冷却计算节点托盘。在这种示例中，冷却组件可以首先引导冷却剂到串行 的流动路径中，以从计算节点托盘的主板和布置该主板上的多个第一装置吸收热量。冷 却组件随后可以引导冷却剂到多个并行的流动路径中，以从主板和布置在主板上的多个 第二装置吸收热量。此外，支撑结构组件包围该主板并与该主板的部分、冷却组件以及 多个第三装置形成热接触。支撑结构向主板提供支撑并从主板的部分和多个第三装置吸 收热量，并且将吸收的热量传递到冷却组件。另外，冷却组件可以引导冷却剂到计算节 点托盘的扩展空间中，以冷却布置在计算节点托盘中的多个第四装置。
16.为了说明的目的，参考图1至图7中示出的部件来描述某些示例。然而，示出的部 件的功能可以重叠，并且可以在更少或更多数量的元件和部件中呈现。此外，示出的元 件的全部或部分功能可以共同存在或者可以分布在地理上分散的多个位置之中。此外， 所公开的示例可以在各种环境中实现，并且不限于图示的示例。此外，结合图7描述的 操作的顺序是示例性的，并不旨在限制。可以使用附加的或更少的操作或操作的组合或 者可以在不脱离所公开的示例的范围的情况下改变这些操作。因此，本公开仅阐述了实 现方式的可行示例，并且可以对所描述的示例做出许多变型和修改。这些修改和变型旨 在包括在本公开的范围内，并受以下权利要求的保护。
17.通常，机架可以包括多个计算节点托盘，其中，每个计算节点托盘可以具有主板(即， 印刷电路板)和布置在主板上的多个装置(即，电子部件)。在工作期间，多个装置可能 生成大量的热量，这些热量伴随着由主板的各部分本身散发的热量。因此，机架还可以 包括冷却系统，用于从主板和多个装置吸收热量，从而冷却计算节点托盘。一种这样的 冷却系统(例如，空气冷却系统)可以包括一个或多个风扇，用于在每个计算节点托盘上 循环空气，以从主板和多个装置吸收热量。然而，空气冷却系统中的风扇可能消耗大量 电力，产生噪音，并在在一段时间内生成相对较热的空气(预热)。此外，由于在主板上 冷却的第一装置对空气的预热，后续装置将更热地运行，以使得空气冷却系统不能在分 散在计算节点托盘的主板上的多个装置之中的类似装置上维持温度。另一种这样的冷却 系统(例如，浸入式冷却系统)包括将具有多个计算节点的整个机架浸入电介质流体的 槽中，以从多个装置吸收热量。然而，电介质流体在一段时间内可能存在劣化问题。此 外，填充有电介质流体的计算节点托盘可能难以保养并且维护费用昂贵。又一种这样的 冷却系统(例如，液体冷却系统)可以包括到计算节点托盘的多个装置中的每个装置的 完全并行的流动，用于从每个
装置吸收热量。在此，可以注意到，术语“完全并行的流 动”可以指代用于为主板的每个电子装置供应冷却剂以从相应的电子装置吸收热量的单 独的管件排布。这种完全并行的流动可以通过向多个装置中的每个装置提供具有相同的 进入温度的冷却剂来基本上解决维持多个装置中的类似装置的温度的问题。然而，考虑 到冷却剂的流速与温度的特性，完全并行的流动设计可能需要更大量的冷却剂以实现相 同的热性能。另外，在完全并行的流动设计中维持冷却剂的流动平衡可能是困难的。因 此，具有完全并行的流动设计的液体冷却系统可能需要实质上更高的流速以在液体冷却 系统内循环冷却剂，可能需要液体冷却系统的每个冷板中的更大的流体体积，并且这种 液体冷却系统的制造和维护成本更高。
18.用于上述问题的技术方案可以包括具有液体冷却组件和支撑结构组件的计算节点托 盘，该液体冷却组件和支撑结构组件可以共同吸收来自主板和多个装置的热量，从而冷 却计算节点托盘。在一些示例中，冷却组件包括供应区段、回流区段以及耦合到供应区 段和回流区段的居间区段。供应区段包括沿着主板的周缘延伸并与主板的多个第一装置 形成热接触的第一管件。此外，居间区段包括与主板的多个第二装置形成热接触的多个 冷板以及多个第二管件。多个第二管件彼此平行地延伸。类似地，回流区段包括与第一 管件的部分平行地延伸的第三管件。在这种示例中，冷却组件被设计成首先在串行的流 动路径中循环冷却剂以从多个第一装置吸收热量，并且随后在并行的流动路径中循环冷 却剂以从多个第二装置吸收热量。这里，可以注意到，多个第一装置中的每个装置是低 功率装置，其中，低功率装置的功耗可以小于12w。在一些示例中，多个低功率装置可 以包括以下各项中的一者或多者：多个双列直插式存储器模块(dimm)或多个电压调节 器。类似地，多个第二装置中的每个装置是高功率装置，其中，高功率装置的功耗可以大 于12w。在一些示例中，多个高功率装置可以包括以下各项中的一者或多者：多个处理 资源或多个结构夹层卡(fabric mezzanine card)。由于在串行路径中流动的冷却剂首先用 于冷却多个低功率装置(即，不使用通过首先从高功率装置吸收热量而预热的冷却剂)， 因此冷却组件能够将所有低功率装置的温度维持在彼此之间的一定范围内。此外，在串 行路径冷却后，由于在并行的流动路径中流动的冷却剂用于冷却多个高功率装置，因此 冷却组件能够将所有高功率装置的温度维持在彼此之间的一定范围内。因此，与完全并 行的流动设计中的冷却计算节点托盘所需要的冷却剂流速相比，具有串行和并行的流动 路径设计的组合的冷却组件可以相对降低所需要的冷却剂流速。此外，由于冷却组件设 计能够相对降低所需要的冷却剂流速，因此用于向冷却组件供应冷却剂的冷却分配单元 (cdu)可以用于冷却更多的液冷机架。换言之，与基于完全并行的流动路径而设计的 液体冷却系统相比，如上所述的具有串行和并行冷却的冷却组件可以使较低的流速能够 具有较高的cdu与机架的比率，因而节省成本且降低功率利用效率(pue，其是数据中 心能效的度量)，并且还相对降低了压降。
19.此外，用于包围主板的支撑结构组件可为主板提供支撑，并附加地与主板的部分、 冷却组件以及多个第三装置形成热传导路径，以从多个第三装置和主板的该部分吸收热 量并将吸收的热量传递到冷却组件。因此，支撑结构组件可以有效地冷却未被冷却组件 冷却的主板的热点和装置，而无需任何其他的专用冷却解决方案。
20.图1a是根据本公开的一些示例的计算节点托盘100(如图2a所示)的冷却组件102 的示意图。这里，可以注意到，术语“冷却组件”在本文中也可以被称为“第一冷却组 件”。在一些示例中，冷却组件102可以从主板106(如图1c所示)和布置在主板106 上的多个装置
108(如图1c所示)吸收热量，以冷却计算节点托盘100。在一些示例中， 冷却组件102包括供应区段114、回流区段116以及分别耦合到供应区段114和回流区 段116的居间区段118。
21.供应区段114包括第一管件120，该第一管件具有入口122和多个出口124。在一些 示例中，第一管件120分别沿径向101和轴向103延伸，以形成方形或矩形环状结构。 此外，入口122位于冷却组件102的底部并且耦合到冷却剂分配单元(cdu)402(如图 4所示)的冷却剂入口126。
22.居间区段118包括多个第二管件128和多个冷板130。多个第二管件128彼此间隔 开并且彼此平行地延伸。在一些示例中，多个第二管件128中的每个导管沿着径向101 延伸，并且具有入口132和出口134。入口132耦合到第一管件120的相应的出口124。 在一些示例中，多个第二管件128可以被分类为第一组导管128a和第二组导管128b。 在这些示例中，第二组导管128b布置在第一组导管128a之间。在一个示例中，第一组 导管128a中的每个导管是柔性导管。这里，可以注意到，柔性导管可以使得单个处理资 源108b1(如图1c所示)容易保养，而会不干扰多个冷板130的任何其他方面。
23.类似地，多个冷板130可以被分类为第一组冷板130a和第二组冷板130b。在这种 示例中，第一组冷板130a具有上游冷板130a1和下游冷板130a2。类似地，第二组冷 板130b具有上游冷板130b1和下游冷板130b2。第一组冷板130a的上游冷板130a1和 下游冷板130a2以串行的流动配置排布。类似地，第二组冷板130b的上游冷板130b1 和下游冷板130b2以串行的流动配置排布。
24.第一组导管128a包括连接第一组冷板130a的上游冷板130a1和下游冷板130a2 的第一导管128a1。类似地，第一组导管128a包括连接第二组冷板130b的上游冷板 130b1和下游冷板130b2的第二导管128a2。在图示的示例中，第一组导管128a的两 个导管128a1、128a2被分割为具有三段(未标记)。例如，第一导管128a1的第一段 连接到第一管件120和上游冷板130a1，第一导管128a1的第二段连接到上游冷板130a1 和下游冷板130a2，并且第一导管128a1的第三段连接到下游冷板130a2和回流区段 116的第三管件136。类似地，第二导管128a2的第一段连接到第一管件120和上游冷板 130b1，第二导管128a2的第二段连接到上游冷板130b1和下游冷板130b2，并且第二 导管128a2的第三段连接到下游冷板130b2和第三管件136。在一些示例中，上游冷板 130a1、130b1具有第一热阻，并且下游冷板130a2、130b2具有第二热阻。在一些示例 中，第一热阻大于第二热阻。下面参考图6，更详细地讨论上游冷板130a1、130b1和下 游冷板130a2、130b2的热阻。此外，第二组导管128b中的每个导管布置在中间板冷块 130c上并且具有蛇形的流动路径。具有蛇形的流动路径的第二组导管128b可以增加与 中间板冷块130c的热接触表面积，从而增加从多个第二装置108b吸收的热量。在图示 的示例中，冷却组件102具有四个数量的第二管件128和五个数量的冷板130。
25.如上所述，回流区段116包括具有多个入口138和出口140的第三管件136。在一 些示例中，第三管件136沿着轴向103延伸。多个入口138中的每个入口耦合到多个第 二管件128中的相应出口134。此外，出口140位于冷却组件102的顶部并且耦合到cdu402的冷却剂出口142。这里，可以注意到，入口122和出口140分别沿着冷却组件102 的第一外围侧144放置。第一管件120和第三管件136还分别包括沿冷却组件102的第 二外围侧164放置的居间端部166、168。在一些示例中，居间端部166包括第一o形环 口176和可拆卸地耦合到第一o
形环口176的第一阀178。类似地，居间端部168包括 第二o形环口180和可拆卸地耦合到第二o形环口180的第二阀182。
26.在一些示例中，第一管件120具有到第一组导管128a中的第一导管128a1的最短 的供应路径，并且第三管件136具有距第一导管128a1的最长的回流路径。类似地，第 一管件120具有到第一组导管128a中的第二导管128a2的最长的供应路径，并且第三 管件136具有距第二导管128a2的最短的回流路径。
27.图1b是根据本公开的一些示例的包围计算节点托盘100(如图2a所示)的冷却组 件102的支撑结构组件104的示意图。这里，可以注意到，术语“支撑结构组件”在本 文中也可以被称为“第一子结构组件”。
28.在一些示例中，支撑结构组件104包括多个框架104a、104b、104c、104d，每个 框架由例如，金属板部件制成。在这种示例中，框架104a、104c彼此间隔开并且彼此平 行地布置。类似地，框架104b、104d彼此间隔开并且彼此平行地布置。框架104a、104b、 104c、104d按顺序彼此耦合以便形成方形或矩形形状的结构。例如，框架104a耦合到 框架104b、104d的以下部分，这些部分基本上位于框架104b、104d的相应的第一端 146、148的内侧，以使得框架104b、104d延伸以支撑cdu 402的冷却剂出口142和冷 却剂入口126。类似地，框架104c耦合到框架104b、104d的以下部分，这些部分基本 上位于框架104b、104d的相应的第二端150、152的内侧，以便在框架104b、104d的 这些部分之间限定扩展空间154。换言之，扩展空间154限定在冷却组件102的第二外围 侧164处。此外，框架104a、104b、104c、104d布置成与第一管件120和第三管件136 热接触，以便与冷却组件102形成热传导路径。此外，框架104a、104b、104c、104d 还与主板106形成热传导路径。
29.支撑结构组件104还可以包括中间支撑结构组件104e、104f，每个中间支撑结构组 件由例如，金属板部件制成。在这种示例中，框架104e、104f彼此间隔开并且彼此平行 地布置。框架104e、104f分别耦合到框架104b、104d。此外，框架104e、104f沿着 中间板冷块130c的长度布置，以与中间板冷块130c形成热接触。
30.在图1b图示的示例中，冷却组件102还可以包括多个热传递板156，例如，多个热 管和耦合到第一管件120的多个双列直插式存储器模块(dimm)冷块160。在这种示例 中，多个热传递板156排布在位于与第一组冷板130a和第二组冷板130b中的每个冷板 相邻的开放空间158中。此外，多个热传递板156可以经由多个dimm冷块160中的相 应的dimm冷块与第一管件120的部分形成热接触。
31.冷却组件102还可以包括耦合至第一管件120以便与第一管件120形成热接触的多 个电压调节器(vr)冷块161。在一些实施例中，多个vr冷块161可以包括用于多个 dimm 108a1(如图1c所示)或多个处理资源108b1(如图1c所示)的一个或多个vr 冷块161。
32.图1c是根据本公开的一些示例的计算节点托盘100(如图2a所示)的主板(印刷 电路板)106和多个装置108的示意图。在一些示例中，多个装置108布置在主板106 上。例如，多个装置108中的每个装置可以包括与主板106的印刷电路(未示出)电连 接并由主板106支撑的电子装置。
33.在一些示例中，主板106可以是矩形或方形的半导体部件，其具有限定主板106的 边界的周缘170。多个装置108布置在主板106的周缘170内。在一些示例中，多个装置 108可以被分类为多个第一装置108a、多个第二装置108b以及多个第三装置108c。在 这种示例
中，多个第一装置108a可以包括多个双列直插式存储器模块(dimm)108a1 或多个处理资源108b1中的一者或多者的多个电压调节器(vr)108a2、以及多个dimm 108a1(这里，可以注意到，图1c中仅示出了用于保持dimm的插槽)。类似地，多个 第二装置108b可以包括以下各项中的一者或多者：多个处理资源108b1或多个结构夹 层卡108b2(如图2a所示)。此外，多个第三装置108c可以包括电阻器、电容器、电 感器、集成电路或电池。在一些示例中，多个处理资源108b1可以被分类为第一组处理 资源109b1和第二组处理资源109b2。在这种示例中，第一组处理资源109b1包括上游 处理资源109b11和下游处理资源109b12。类似地，第二组资源109b2包括上游处理资 源109b21和下游处理资源109b22。
34.如上所述，多个第一装置108a中的每个装置可以是低功率装置，其中，低功率装置 的功耗可以小于例如12w。类似地，多个第二装置108b中的每个装置是高功率装置，其 中，高功率装置的功耗可以大于例如12w。在图示的示例中，主板106包括用于保持多 个dimm 108a1的32个插槽、用于保持多个处理资源108b1的4个插槽以及用于保持 多个结构夹层卡108b2的12对插槽。
35.图2a是根据本公开的一些示例的计算节点托盘100的示意图，该计算节点托盘包 括图1a、图1b和图1c中的冷却组件102、支撑结构组件104、主板106以及多个装置 108。这里，可以注意到，术语“计算节点托盘”在本文中也可以被称为“第一计算节点 托盘”。
36.此外，多个装置108布置在主板106上，以使得多个装置108中的每个装置与主板 106的印刷电路电连接并由主板106支撑。此外，冷却组件102也布置在主板106上，以 与多个装置108形成热接触。支撑结构组件104沿着主板106的周缘170(如图1c所 示)包围主板106，紧固到主板106，并且与主板106的部分106a、冷却组件102以及 多个装置108(例如，多个第三装置108c)形成热接触。
37.在一些示例中，冷却组件102的第一管件120沿着主板106的周缘170(如图1c所 示)延伸并与多个第一装置108a形成热接触。例如，第一管件120经由多个dimm冷 块160与多个dimm 108a1形成热接触。类似地，第一管件120经由多个vr冷块161 与多个处理资源108b1(如图1c所示)和多个dimm 108a1中的一者或多者的多个vr108a2形成热接触。
38.冷却组件102的多个第二管件128彼此平行地延伸，并且每个第二管件128分别与 第一管件120和第三管件136耦合。多个第一管件128中的第一组导管128a与主板106 形成热接触。另外，上游冷板130a1、130b1分别与上游处理资源109b11、109b21(如 图1c所示)形成热接触。类似地，下游冷板130a2、130b2分别与下游处理资源109b12、 109b22(如图1c所示)形成热接触。中间板冷块130c与主板106形成热接触，并且第 二组导管128b与多个结构夹层卡108b2和中间板冷块130c形成热接触。换言之，第二 组导管128b居间地布置在中间板冷块130c和多个结构夹层卡108b2之间。第三管件 136沿着轴向103与第一管件120的部分平行地延伸。在图示的示例中，冷却组件102的 第一管件120和第三管件136分别与支撑结构组件104形成热接触。例如，第一管件120 与支撑结构组件104的框架104a
‑
104d形成热接触，并且第三管件136与支撑结构组件 104的框架104b形成热接触。
39.如上所述，计算节点托盘100包括在冷却组件102的第二外围侧164处由支撑结构 组件104限定的扩展空间154。在这种示例中，计算节点托盘102还包括布置在扩展空间 154中并耦合到支撑结构组件104的侧框架172。在一个或多个示例中，侧框架172可以 支撑计算节点托盘100的多个第四装置108d。在一些示例中，多个第四装置108d可以 包括开放式
计算项目(ocp)卡和非易失性存储器标准(non
‑
volatile memory express)， 诸如，固态储存装置。此外，冷却组件102可以包括在第二外围侧164处放置的旁通区 段184。在这种示例中，旁通区段184包括布置在扩展空间154中并且分别在第一o形 环口176和第二o形环口180之间延伸的第四管件186。第四管件186平行于多个第二 管件128放置。在一些示例中，第四管件186在第一管件120和第三管件136之间延伸 并且与多个第四装置108d中的每个装置形成热接触。在一些示例中，第一管件120还可 以与另一个第一装置108(例如，布置在侧框架172上的风板174)形成热接触。例如， 第一管件120通过从风板174延伸的热管157与风板174形成热接触。在一些示例中， 热管157可以是柔性热管。
40.图2b是根据本公开的一些示例的第二计算节点托盘200的示意图。第二计算节点托 盘200可以包括冷却组件202、支撑结构组件204、主板206以及多个装置208。这里， 可以注意到，冷却组件202基本上与在图1a、图1b和图2a的实施例中描述的冷却组 件102类似。类似地，支撑结构组件204基本上与在图1b和图2a的实施例中描述的支 撑结构组件104类似。主板206基本上与在图1c和图2a的实施例中描述的主板106类 似，并且多个装置208基本上与在图1c和图2a的实施例中描述的多个装置108类似。
41.如上所述，图2a中的第一支撑结构组件108在本文中可以被称为“第一子结构组 件”。类似地，图2b中的“支撑结构组件”在本文中可以被称为“第二子结构组件”。 在这种示例中，第一子结构组件108和第二子结构组件208可以统称为“支撑结构组件”。 类似地，第二计算节点组件200在本文中可以被称为第一计算节点组件100的复制件或 成对的组件。
42.在图示的示例中，第二计算节点托盘200的扩展空间254限定在冷却组件202的第 一外围侧244，不同于在第一计算节点100中，扩展空间154限定在冷却组件102的第 二外围侧164。类似地，第一管件120的入口222和第三管件236的出口240沿着冷却 组件202的第二外围侧264放置，不同于在第一计算节点托盘100中，入口122和出口 140沿着冷却组件102的第一外围侧144放置。
43.多个装置208布置在主板206上，以使得多个装置208中的每个装置与主板206的 印刷电路电连接并由主板206支撑。此外，冷却组件202布置在主板206上，以与多个 装置208形成热接触。例如，第一管件220与多个第一装置208a形成热接触。这里，可 以注意到，图2b仅示出多个第一装置208a而未示出多个第二装置208，并且这种图示 不应被理解为本公开的限制。例如，第一管件220与主板206、多个双列直插存储器模块 (dimm)冷块260以及多个电压调节器(vr)冷块261形成热接触。如上文在图2a的 实施例中所讨论的，多个dimm冷块260与多个dimm 208a1热接触，并且多个vr冷 块261与多个dimm 208a1以及多个处理资源(图2b中未示出)热接触。
44.类似地，多个第二管件228和多个冷板230与多个第二装置208b形成热接触。例 如，多个第二管件228中的第一组导管228a与主板206形成热接触。类似地，多个第二 管件228中的第二组导管228b与中间板冷块230c以及多个结构夹层卡(图2b中未示 出)形成热接触。此外，多个冷板230中的第一组冷板230a与多个处理资源(图1中未 示出)中的第一组处理资源形成热接触，并且多个冷板230中的第二组冷板230b与多个 处理资源(图2b中未示出)中的第二组处理资源形成热接触。
45.此外，支撑结构组件204围绕主板206，紧固到主板206，并与主板206的部分206a、 冷却组件202以及多个第三装置208c形成热接触。例如，支撑结构组件204与冷却组件 202
的第一管件220和第三管件236形成热接触。
46.图3是根据本公开的一些示例的组装的计算节点托盘300(例如，成对的计算节点托 盘)的透视图。这里，可以注意到，计算节点托盘300在本文中也可以被称为复合计算 节点托盘300。计算节点托盘300包括图2a中的第一计算节点托盘100和图2b中的第 二计算节点托盘200。在一些示例中，成对的计算节点托盘300包括主板(例如，成对的 主板106、206)、冷却组件(例如，成对的冷却组件102、202)以及支撑结构组件(例 如，一组子结构组件104、204)。这里，可以注意到，计算节点托盘300不止可以成对 地形成，即，计算节点托盘300可以包括三个或更多个并行的计算节点托盘，其中，所 有并行的计算节点托盘可以连接到cdu 402(如图4所示)的公共入口和出口。
47.这里，可以注意到，计算节点托盘300是通过将第一计算节点托盘100和第二计算 节点托盘200放置在彼此的顶部而形成的。在这种示例中，成对的冷却组件102、202的 扩展空间154、254可以面向彼此，并且第一管件的入口122、222和第三管件的出口140、240沿着计算节点托盘300的同一侧设置。此外，成对的冷却组件102、202中的每个冷 却组件布置在成对的主板106、206中的对应的主板上。类似地，每个子结构组件104、 204包围成对的主板106、206中的对应的主板。
48.图4是根据本公开的一些示例的冷却剂分配单元402(cdu)和液冷机架400的部 分的透视图。液冷机架400包括多排机架406和多个底盘404，该多个底盘在多排机架 406中沿径向101一个接一个地布置。在一些示例中，每个底盘404可以具有沿轴向103 彼此相邻定位的多个插槽408。在图示的示例中，液冷机架400包括四个底盘404，并且 每个底盘404包括八个插槽408。
49.液冷机架400还包括多个计算节点托盘410。这里，可以注意到，多个计算节点托盘 410中的每个都可以是如图3的实施例中所述的成对的计算节点托盘300。在这种示例 中，多个计算节点托盘410中的每个都可以滑入相应的底盘404的8个插槽408中的任 何一个插槽中。此外，cdu 402可以具有入口歧管411a，该入口歧管耦合到多个计算节 点托盘410中的各个冷却组件的冷却剂入口126(如图1a所示)。类似地，cdu 402可 以包括出口歧管411b，该出口歧管耦合到多个计算节点托盘410中的每个冷却组件的冷 却剂出口142。在这种示例中，cdu 402向多个计算节点托盘410的每个冷却组件循环 冷却剂，以便从主板106和多个装置108吸收热量，从而冷却各个计算节点托盘400。例 如，冷却剂可以从相应的第一管件120、220(如图2a和图2b所示)的入口122、222 经由多个相应的第二管件128、228(如图2a和图2b所示)流动到第三管件136、236 (如图2a和图2b所示)的相应出口140、240。从主板106和多个装置108吸收热量后 的冷却剂经由出口歧管411b循环到cdu 402。在一些示例中，加热的冷却剂可以在cdu402内使用热交换器(未示出)冷却，并且冷却的冷却剂被重新循环到多个计算节点托盘 410中的每个冷却组件。
50.图5是根据本公开的一些示例的计算节点托盘100(如图2a所示)的图2a中的冷 却组件102和多个装置108的示意图。这里，应当注意，为了便于说明，图5的实施例 没有示出诸如计算节点托盘100的支撑结构组件104和主板106之类的部件，并且这种 说明不应当被理解为本公开的限制。
51.在工作期间，冷却组件102经由第一管件120的入口122接收冷却剂412的从冷却 剂分配单元(cdu)402(如图4所示)的流动。例如，冷却组件102可以首先引导冷却 剂412在
第一管件120中流动，以从主板106的多个第一装置108a吸收热量并生成部 分加热的冷却剂414。如上所述，第一管件120沿着主板106的周缘170(如图1c所示) 延伸并与多个第一装置108a形成热接触。
52.在一个或多个示例中，冷却剂412在第一管件120中的流动可以从多个第一装置 108a吸收热量，该多个第一装置包括多个处理资源108b1(如图1c所示)或多个双列 直插存储器模块(dimm)108a1(如图1c所示)中的一者或多者的多个电压调节器(vr) 108a2、以及多个dimm 108a1。
53.冷却组件102进一步引导部分加热的冷却剂414在多个第二管件128和多个冷板130 中流动，以从主板106的多个第二装置108b吸收热量并生成加热的冷却剂416。如上所 述，多个第二管件128和多个冷板130与多个第二装置108b形成热接触。
54.例如，部分加热的冷却剂414被分成四个部分。第一部分414a在第一组导管128a 中的第一导管128a1中流动，第二部分414b在第一组导管128a中的第二导管128a2 中流动，并且第三部分414c和第四部分414d在第二组导管128b中流动。部分加热的 冷却剂414的第一部分414a从第一管件120经由上游冷板130a1和下游冷板130a2流 动到第三管件136，并从上游处理资源109b11和下游处理资源109b12吸收热量。类似 地，部分加热的冷却剂414的第二部分414b从第一管件120经由上游冷板130b1和下 游冷板130b2流动到第三管件136，并从上游处理资源109b21和下游处理资源109b22 吸收热量。此外，部分加热的冷却剂414的第三部分414c和第四部分414d从第一管件 120流动到第三管件136，并吸收来自中间板冷块130c和多个结构夹层卡108b2(如图 2a所示)的热量。
55.另外，包围主板106的支撑结构组件104(如图2a所示)从主板106的部分106a 和多个第三装置108c(如图1c所示)吸收热量，并将吸收的热量传递到冷却组件102， 以便进一步促进冷却计算节点托盘。例如，支撑结构组件104的框架104a
‑
104d可以从 主板106的部分106a和多个第三装置108c吸收热量，并将吸收的热量分别传递到第一 管件120和第三管件136。这里，可以注意到，从主板106的部分106a生成的热量可以 被认为是焦耳热。在这种例子中，支撑结构组件104可以吸收焦耳热，从而冷却主板106 的部分106a。类似地，支撑结构104还可以从多个第三装置108c吸收热量，从而冷却 这些第三装置108c。如上文所述，支撑结构104可以将吸收的热量传递到冷却组件102。 因此，冷却组件102可以使用从支撑结构104传递的热量来生成部分加热的冷却剂414 或加热的冷却剂416。随后，第三管件136可以将加热的冷却液416从冷却组件102引 导出。
56.因此，根据本公开的一些示例，在部分加热的冷却剂414在多个并行的流动路径中 流动以从多个第二装置108b吸收热量之前，冷却剂412在串行的流动路径中流动以从多 个第一装置108a吸收热量。因此，冷却组件102能够将所有第一装置108a的温度保持 在彼此之间的一定范围内。此外，具有第一热阻的上游冷板130a1、130b1和具有不同于 第一热阻的第二热阻的下游冷板130a2、130b2可以帮助将所有第二装置108b的温度维 持在彼此之间的一定范围内。
57.此外，第一组导管128a是基于蒂歇尔曼(tichelmann)回路原理设计的。特别地， 冷却组件102被设计为使得在第一导管128a1中流动的部分加热的冷却剂414的第一部 分414a具有最短的供应路径和最长的回流路径，而在第二导管128a2中流动的部分加 热的冷却剂414的第二部分414b具有最长的供应路径和最短的回流路径。因此，基于这 种蒂歇尔
曼回路原理设计的冷却组件102可以使得两个并行的导管128a1、128a2之间 的冷却剂412的流动平衡。
58.冷却组件102随后可将加热的冷却剂416从第三管件136经由出口140回流到cdu402。如上所述，第三管件136与第一管件120的部分平行地延伸。因此，与完全并行的 流动设计中的冷却计算节点托盘100所需要的冷却剂流速相比，具有如上所述的串行和 并行的流动路径设计的组合的冷却组件102可以相对降低所需要的冷却剂流速。此外， 由于冷却组件102能够相对降低所需要的冷却剂流速，所以cdu 402可以用于冷却更多 数量的液冷机架400。换言之，与基于完全并行的流动路径设计的液体冷却系统相比，具 有如上所述的串行和并行冷却的冷却组件102可以使较低的流速能够具有较高的cdu402与机架的比率，从而节省成本并降低功率利用效率(pue，其是数据中心能效的度量)。
59.图6是根据本公开的一些示例的在冷却组件102的第一导管128a1的串行的流动路 径中连接的上游冷板130a1和下游冷板130a2的框图。这里，可以注意到，图6表示上 游冷板130a1和下游冷板130a2的截面图。在一些示例中，上游冷板130a1包括第一壳 体188和布置在第一壳体188内的多个翅片190(图6中仅示出一个翅片)，以使得在第 一壳体188的顶部形成间隙192。下游冷板130a2包括第二壳体194和布置在第二壳体 194内的多个翅片196(图6中仅示出一个翅片)，以使得在第二壳体194的顶部形成间 隙198。下游冷板130a2还包括安置到间隙198的垫片199。
60.在工作期间，部分加热的冷却剂414的第一部分414a在下游冷板130a2之前流动 到上游冷板130a1。在这种示例中，第一部分414a在多个翅片190中的各翅片之间和间 隙192中流动。由于第一部分414a流动穿过间隙192，因此第一部分414a可以部分地 从上游冷板130a1吸收热量，该上游冷板与上游处理资源109b11(如图6所示)热接 触。然而，第一部分414a仅在下游冷板130a2中的多个翅片196中的各翅片之间流动。 因此，第一部分414a可以基本上吸收来自下游冷板130a2的热量，该下游冷板与下游 处理资源109b12(如图6所示)热接触。因此，冷却组件102的前述设计可以使上游冷 板130a1和下游冷板130a2能够具有不同热阻，并且可以帮助冷却组件102将各第二装 置108b之间的温度维持在彼此之间的一定范围内。
61.图7是描绘根据本公开的一些示例的冷却液冷机架的计算节点托盘的方法500的流 程图。这里，应当注意，结合图2a和图5的实施例来描述方法500。
62.方法500在框502处开始并继续进行到框504。在框504处，方法500包括将冷却 剂从冷却剂分配单元(cdu)供应到布置在计算节点托盘的主板上的冷却组件中，如图 2a和图5的实施例中所述。冷却组件包括供应区段、回流区段以及耦合到供应区段和回 流区段的居间区段。
63.方法500进一步继续到框506。在框506处，方法500包括引导冷却剂在供应区段 的第一管件中流动，以从主板的多个第一装置吸收热量并生成部分加热的冷却剂。第一 管件沿着主板的周缘延伸并与多个第一装置形成热接触。在一些示例中，引导冷却剂在 第一管件中流动的步骤包括引导冷却剂到串行的流动路径中，以从多个第一装置吸收热 量。
64.方法500进一步继续到框508。在框508处，方法500包括引导部分加热的冷却剂 在居间区段的多个冷板和多个第二管件中流动，以从主板的多个第二装置吸收热量并生 成加热的冷却剂。多个冷板和第二管件与多个第二装置形成热接触。多个第二管件彼此 平行
地延伸。在一些示例中，引导部分加热的冷却剂在多个第二管件中流动的步骤包括 引导部分加热的冷却剂在多个并行的流动路径中流动，以从多个第二装置吸收热量。此 外，引导部分加热的冷却剂的步骤还包括引导部分加热的冷却剂从多个冷板中的上游冷 板流动到多个下游冷板，以在多个第二装置中的上游处理资源和下游处理资源之间维持 基本上相等的温度。
65.方法500进一步移动到框510。在步骤510处，该方法包括将加热的冷却剂从冷却组 件经由回流区段的第三管件回流到cdu中。第三管件与第一管件的部分平行地延伸。
66.方法500进一步移动到框512。在框512处，该方法包括使用计算节点托盘的支撑结 构组件包围主板，以与主板的部分、冷却组件以及多个第三装置形成热接触。在这种示 例中，支撑结构组件可以从主板的该部分和多个第三装置吸收热量，并且将吸收的热量 传递到冷却组件以便冷却计算节点托盘。
67.在一些示例中，方法500还可以包括以下步骤：基于蒂歇尔曼回路原理，通过引导 部分加热的冷却剂从第一管件流动到第三管件来平衡多个第二管件中的并行的两个管件 之间的冷却剂的流动。另外，在一些示例中，方法500还可以包括以下步骤：引导部分 加热的冷却剂的部分从第一管件经由旁通区段的第四管件到第三管件，以从计算节点托 盘的多个第四装置吸收热量并生成加热的冷却剂的部分。方法500在框514处结束。
68.在本文所述的示例中示出的各种特征可以包括具有冷却组件和支撑结构组件的计算 节点托盘，冷却组件和支撑结构组件可以共同从主板和多个装置吸收热量，从而冷却计 算节点托盘。在一些示例中，计算节点托盘是成对的计算节点托盘。在这种示例中，通过 使用组合的机械和热结构，可以减少装配计算节点托盘所需要的紧固件的数量和劳动。 此外，与现有设计相比，具有串行和并行的流动设计的计算节点托盘可以相对降低所需 要的流速。因此，所需要的较低的流速可以使得使用冷却分配单元(cdu)来冷却更多 的液冷机架。
69.在前面的描述中，阐述了许多细节以提供对本文公开的主题的理解。然而，实现方 式可以在没有部分或全部这些细节的情况下实施。其他的实现方式可以包括对上述细节 的修改、组合以及变型方式。以下权利要求旨在涵盖这些修改和变型方式。