用于使用连续冷却进行计算节点维护的系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]组织(诸如在线零售商、互联网服务提供者、搜索提供者、金融机构、高校和其它计算密集型组织)常常从大规模计算设施进行计算操作。这些计算设施收容和容纳大量服务器、网络和计算机设备以处理、存储和交换如实行组织操作所需的数据。.通常，计算设施的计算机室包括许多服务器机柜。每个服务器机柜转而包括许多服务器和相关联计算机设备。
[0002]计算机系统通常包括生成废热的多个组件。这些组件包括印刷电路板、大容量存储装置、电力供应器和处理器。例如，具有多个处理器的一些计算机可以生成250瓦特的废热。一些已知计算机系统包括被配置成机架安装组件且随后定位在机架系统中的多个这种较大的多处理器计算机。
[0003]—些已知数据中心包括促进来自机柜系统的废热移除的方法和设备。然而，许多现存方法和设备可以不将用于以有效方式冷却的空气提供到最需要冷却的地方。此外，一些已知数据中心包括具有相对于组件密度和使用不均匀的配置的机柜系统，使得不同机柜部件以不同于其它机柜部件的速率生成废热。
[0004]在许多机柜系统中，风扇用来使空气移动通过机柜安装计算机系统以从计算机系统中的组件移除热。例如，空气可以从机柜前方移动到后方。通常，给出的计算机系统内的一些区域比其它区域接收更多冷却空气。在计算机系统的区域中未进行良好冷却的组件可能易于出故障。
[0005]正如其它组件，服务器在服务中时有时会出故障。为了使系统恢复全面操作，服务器可能需要断电且从机柜移除使得可取代或修复损坏的组件。在其中许多服务器安装在共同底盘上的系统中，底盘的所有服务器必须从机柜撤出以便服务一个故障服务器。在这种情况下，错过到所述底盘上的所有服务器的冷却空气，其可以影响性能或在所述底盘上的服务器中造成额外故障。
【附图说明】
[0006]图1说明了具有其中通道加盖元件安装在共同底板上的计算节点的计算系统的一个实施方案，其中气流从底板下方引入到通道中。
[0007]图2说明了收容其中滑道安装计算节点具有通道加盖元件的计算系统的机柜的一个实施方案。
[0008]图3说明了其中滑道安装计算节点从机柜部分地撤出的计算系统的一个实施方案。
[0009]图4是说明了在两个单独底板上具有两排计算节点的计算系统的一个实施方案的俯视图。
[0010]图5是说明了其中多排计算节点具有连接到彼此的内节点通道的计算系统的一个实施方案的侧视图。
[0011 ]图6是说明了被重新配置来在三个单独底板上包括三排计算节点的计算系统的一个实施方案的俯视图。
[0012]图7说明了可耦接计算系统中的相邻排上的内节点通道的连接器元件。
[0013]图8A和图SB说明了其中滑道安装计算节点安装在机柜中的计算系统的俯视图和侧视图。
[0014]图9A和图9B说明了其中滑道安装计算节点与滑道从机柜部分地撤出的计算系统的俯视图和侧视图，其中连续气流通过计算节点之间的通道。
[0015]图1OA和图1OB说明了其中移除一个计算节点且连续气流通过其它剩余计算节点之间的通道的计算系统的俯视图和侧视图。
[0016]图1lA和图1lB说明了其中仿真板覆盖其中已移除计算节点的间隙的计算系统的俯视图和侧视图。
[0017]图12说明了其中用于计算节点的状态指示器灯安装在底板上的计算系统的一个实施方案。
[0018]图13说明了围封计算节点之间的多个通道的加盖元件的正视图。
[0019]图14说明了其中计算节点安装在底板上的机柜可安装支架单元的一个实施方案。
[0020]图15说明了安装在底板组合件上的计算节点的一个实施方案。
[0021 ]图16说明了具有通道加盖板的计算节点的一个实施方案的部分分解视图。
[0022]图17说明了用于具有底板安装板的计算支架的底盘的一个实施方案。
[0023]图18说明了用于具有划分多排计算节点的横拉条的计算节点支架的底盘的一个实施方案。
[0024]图19是其中箭头指示通道支架的气流的计算支架的侧视图。
[0025]图20说明了冷却安装在一个或多个底板上的计算装置，其中气流通过电路板组合件之间的通道。
[0026]图21说明了改变计算系统的配置，其包括移除具有一个节距的排中的一组计算节点和用具有不同节距的排中的一组计算节点取代上述计算节点。
[0027]图22说明了冷却计算装置，其包括将空气从底板下方移动到通道中使得空气沿着通道长度流动。
[0028]图23说明了使用连续冷却进行计算节点维护。
[0029]图24说明了具有后安装风扇的机柜系统的一个实施方案的后视图。
[0030]虽然本发明可具有各种修改和替代形式，但其特定实施方案已在附图中通过实例示出且将在本文中作详述。然而，应了解，附图和其详述并非旨在将本发明限于所公开的特定形式，但相反，本发明将涵盖落在如由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内的所有修改、等效物和替代物。本文中所使用的标题仅用于组织目的且并非意在用来限制【具体实施方式】或权利要求书的范围。如遍及本申请所使用，在许可意义上(即，意指可能)而非在强制性意义上(即，意指必须)使用字词“可以”。相似地，字词“包括(include、including和includes)”意指包括但不限于。
【具体实施方式】
[0031]公开用于执行计算操作的计算机系统、和系统方法的各种实施方案。根据一个实施方案，一种计算系统包括底盘、空气入口端、空气出口端、耦接到底盘的一个或多个底板。计算装置耦接到一个或多个底板。计算装置可以包括电路板组合件和一个或多个处理器。计算系统包括相邻于底板的空气通路和空气通道。空气通道可引导多对相邻电路板组合件之间的空气。空气通路从系统的空气入口端接收空气。一个或多个底板包括允许空气从空气通路传递到空气通道的开口。开口中的一个或多个比开口中的至少另一个更远离空气入口端。
[0032]根据一个实施方案，一种冷却底盘上的计算装置的方法包括将系统的第一端处的空气引入到一个或多个底板的一侧(例如，底部侧)上的空气通路中。使来自空气通路的空气通过底板和形成在安装在底板的另一侧(例如，顶部)上的相邻电路板组合件之间的通道中的开口。在与第一端相对的系统的第二端处排出空气。开口中的一个或多个比开口中的至少另一个更远离空气入口端。
[0033]根据一个实施方案，一种改变计算机系统的配置的方法包括从计算系统的底盘移除第一组底板以在底盘中产生开放空间。将第二组底板安装在底盘的开放空间中。第二组底板支撑在底盘的一端与另一端之间且排间具有某个节距的两排或更多排中的第二组计算装置，所述节距不同于第一组计算装置的节距。
[0034]根据一个实施方案，一种计算系统包括底盘、耦接到底盘的一个或多个底板。计算装置耦接到一个或多个底板。所述一个或多个底板包括允许空气从所述底板的一侧传递到所述底板的另一侧的底板开口。空气通道由所述计算装置的相邻电路板组合件和所述一个或多个底板组成。通道加盖元件至少部分地封闭所述空气通道。
[0035]根据一个实施方案，一种冷却计算装置的方法包括使空气通过底板中的一个或多个开口从底板下方移动到由底板上的相邻电路板组合件形成的一个或多个空气通道。沿着空气通道移动空气以从电路板组合件上的产热组件移除热。
[0036]根据一个实施方案，一种系统包括机柜和耦接到机柜的计算系统。计算系统可以包括底盘、耦接到底盘的计算装置和形成在计算装置中的至少两者之间的空气通道。机柜支撑计算系统，同时计算系统从机柜部分地撤出。计算系统可以保持操作，同时计算系统从机柜部分地撤出。可以引导空气通过空气通道，同时计算系统从机柜部分地撤出且保持操作。
[0037]根据一个实施方案，一种对计算系统执行维护的方法包括从机柜至少部分地撤出计算系统，使空气移动通过计算系统中的相邻电路板之间的空气通道同时计算系统位于撤出位置中。执行用来维护计算系统的操作，同时计算系统在撤出位置中且空气移动通过电路板之间的空气通道。
[0038]如本文中所使用，“空气处理系统”意指将空气提供或移动到一个或多个系统或组件或者从一个或多个系统或组件移除空气的系统。
[0039]如本文中所使用，“空气移动装置”包括可移动空气的任何装置、元件、系统或其组合。空气移动装置的实例包括风扇、风箱和压缩空气系统。
[0040]如本文中所使用，“过道”意指紧挨着一个或多个元件、装置或机柜的空间。
[0041]如本文中所使用，“底板”意指可安装其它电子组件(诸如大容量存储装置、电路板)的板(plate或board)。在一些实施方案中，硬盘驱动器沿相对于底板面的大体上垂直定向插入到底板中。在一些实施方案中，底板包括可将功率传输到底板上的组件的一个或多个功率总线和可将数据传输到安装在底板上的组件和从安装在底板上的组件传输数据的一个或多个数据总线。
[0042]如本文中所使用，关于系统或设施，“环境”意指环绕系统或设施的至少部分的空气。例如，关于数据中心，环境空气可以是数据中心外的空气，例如，在数据中心的空气处理系统的进气罩之处或附近。
[0043]如本文中所使用，“电缆”包括携带一个或多个导体且在其长度的至少部分内易弯的任何电缆、管道或线路。电缆可以在其端中的一个或多个处包括连接器部分，诸如栓。
[0044]如本文中所使用，“电路板”意指任何板(board或plate)，其具有将功率、数据或信号从在电路板上或耦接到电路板的组件传输到所述板上的其它组件或外部组件的一个或多个导电体。在某些实施方案中，电路板是其中具有一个或多个导电层的环氧玻璃板。然而，电路板可以由任何合适材料组合制成。
[0045]如本文中所使用，“底盘”意指支撑另一元件或可安装其它组件的结构或元件。底盘可以具有任何形状或构造，包括框架、薄片、板、匣、通道或其组合。在一个实施方案中，底盘由一个或多个薄片金属部件制成。计算系统