使用相变材料帮助冷却信息处置资源的系统和方法与流程

1.本公开大体上涉及信息处置系统，更明确地说，涉及使用相变材料帮助冷却信息处置资源的方法和系统。


背景技术：

2.随着信息的价值和使用不断增加，个人和企业寻求处理和存储信息的额外方法。用户可用的一个选择方案是信息处置系统。信息处置系统通常处理、编译、存储和/或传达用于商业、个人或其他目的的信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处置需要和要求在不同用户或应用之间有所不同，因此信息处置系统也可能关于以下方面有所不同：处置什么信息，如何处置信息，处理、存储或传达多少信息，以及可多快速且多高效地处理、存储或传达信息。信息处置系统的变化允许信息处置系统是通用的，或者针对特定用户或特定用途(例如财务交易处理、航班预定、企业数据存储或全球通信)进行配置。另外，信息处置系统可包括可被配置为处理、存储和传达信息的各种硬件和软件部件，并且可包括一个或多个计算机系统、数据存储系统以及联网系统。
3.信息处置系统越来越多地使用持久存储器技术，诸如非易失性双列直插式存储器模组(nvdimm)。nvdimm是即便在移除电力(无论是由于意料之外的电力丢失、系统崩溃或者是由于正常的系统关机)时仍可以保存数据的存储器模组，为了实现该功能性，nvdimm可包括：传统的动态随机存取存储器(dram)，传统的dram在可从一个或多个电源供应单元获得电力时，可以在正常操作期间存储数据；以及快闪存储器，快闪存储器用于在失去来自电源供应单元的电力时对dram中存在的数据进行备份。在nvdimm内部或外部的电池、电容器或其他能量存储装置可以为“保存”或“迁移”操作供应电能，以响应于来自电源供应单元的电力失去事件，而将数据从dram转移至快闪存储器。数据从dram转移至快闪存储器通常不是在信息处置系统上执行的操作系统可见的，而改为作为后台操作对nvdimm自身执行。
4.然而，在迁移操作期间，由于能量存储装置可以提供来用于执行迁移操作的能量有限，因此信息处置系统中通常可能存在的用于冷却信息处置资源的部件的空气移动器(例如，风扇或鼓风机)可能会掉电或断电，以留下足够的电能来完成迁移操作。然而，在迁移操作期间，能量存储装置和快闪存储器可能会开始变热，并且缺少空气移动器冷却可能会导致此类装置过热，这可能会潜在地导致数据丢失。


技术实现要素：

5.根据本公开的教导，可以减少或消除与执行存储器迁移操作的现有方法相关联的缺点和问题。
6.根据本公开的实施方案，一种信息处置系统可以包括：信息处置资源；以及相变材料组件，所述相变材料组件热耦合至所述信息处置资源，并且包括：固定装置，所述固定装置由导热材料形成，并且具有封闭气室；以及相变材料，所述相变材料围封在所述封闭气室内，并且具有使所述相变材料从第一物理相变为第二物理相的相变温度，使得在所述相变
材料的相变期间，所述相变材料吸收来自所述信息处置资源的热能，以使所述信息处置资源大致维持为所述相变温度。
7.根据本公开的这些和其他实施方案，一种相变材料组件被配置为热耦合至发热装置，并且可以包括：固定装置，所述固定装置由导热材料形成，并且具有封闭气室；以及相变材料，所述相变材料围封在所述封闭气室内，并且具有使所述相变材料从第一物理相变为第二物理相的相变温度，使得在所述相变材料的相变期间，所述相变材料吸收来自所述发热装置的热能，以使所述发热装置大致维持为所述相变温度。
8.根据本公开的这些和其他实施方案，一种方法可以包括：将相变材料组件热耦合至发热装置，其中所述相变材料组件包括：固定装置，所述固定装置由导热材料形成，并且具有封闭气室；以及相变材料，所述相变材料围封在所述封闭气室内，并且具有使所述相变材料从第一物理相变为第二物理相的相变温度，使得在所述相变材料的相变期间，所述相变材料吸收来自所述发热装置的热能，以使所述发热装置大致维持为所述相变温度。
9.本领域的技术人员从本文中包括的附图、说明书和权利要求书中可以容易地看出本公开的技术优点。实施方案的目标和优点将至少通过在权利要求书中特别指出的元件、特征和组合来实现和达成。
10.应理解，前面的大体描述和接下来的详细描述均是示例并且是解释性的，并且不限制本公开陈述的权利要求。
附图说明
11.可以通过参考结合附图进行的以下描述来获得对当前的实施方案以及其优点的更全面理解，在附图中相同的附图标记指示相同的特征，并且其中：
12.图1示出根据本公开的实施方案的示例信息处置系统的框图；以及
13.图2示出根据本公开的实施方案的图1中绘示的信息处置系统的所选部分的侧视立面图。
具体实施方式
14.参看图1和图2最佳地理解优选实施方案以及其优点，其中相似的附图标记用于指示相似和对应的部分。
15.出于本公开的目的，信息处置系统可包括任何工具或工具集合，所述任何工具或工具集合可操作来计算、分类、处理、传输、接收、检索、创始、切换、存储、显示、表明、检测、记录、再现、处置或利用用于商业、科学、控制、娱乐或其他目的的任何形式的信息、情报或数据。例如，信息处置系统可以是个人计算机、个人数字助理(pda)、消费型电子装置、网络存储装置或任何其他合适的装置，并且可能在大小、形状、性能、功能性和价格方面有所不同。信息处置系统可以包括存储器、一个或多个处理资源诸如中央处理单元(“cpu”)或者硬件或软件控制逻辑。信息处置系统的额外组件可以包括一个或多个存储装置、用于与外部装置进行通信的一个或多个通信端口以及各种输入/输出(“i/o”)装置，诸如，键盘、鼠标和视频显示器。信息处置系统还可以包括可操作来在各种硬件部件之间传输通信的一条或多条总线。
16.出于本公开的目的，计算机可读介质可以包括可在一段时间内保留数据和/或指
令的任何工具或工具集合。计算机可读介质可以包括但不限于：存储介质，诸如直接存取存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘)、顺序存取存储装置(例如，磁带磁盘驱动器)、压缩光盘、cd-rom、dvd、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)和/或快闪存储器；以及通信介质，诸如电线、光纤、微波、无线电波和其他电磁和/或光学载波；和/或前述各者的任何组合。
17.出于本公开的目的，信息处置资源在广义上可指信息处置系统的任何组成系统、装置或设备，包括但不限于处理器、服务处理器、基本输入/输出系统(bios)、总线、存储器、i/o装置和/或接口、存储资源、网络接口、主板和/或信息处置系统的任何其他部件和/或元件。
18.图1示出了根据本公开的实施方案的示例信息处置系统102的框图。如图1所示，信息处置系统102可以包括机箱101、处理器103、通信地耦合至处理器103的存储器104、通信地耦合至处理器103的管理控制器108、电源供应单元(psu)110，以及能量存储装置116。
19.机箱101可以包括任何适合于容纳信息处置系统102的各种部件的外壳，并且还可以被称为机架、塔、外壳和/或壳体。
20.处理器103可以包括被配置为解译和/或执行程序指令和/或进程数据的任何系统、装置或设备，并且可以包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)，或被配置为解译和/或执行程序指令和/或进程数据的任何其他数字或模拟电路。在一些实施方案中，处理器103可以解译和/或执行存储在存储器104和/或信息处置系统102的另一个部件中的程序指令和/或进程数据。
21.存储器104可通信地耦合至相关联的处理器103，并且可包括被配置为在一段时间内保存程序指令和/或数据的任何系统、装置或设备(例如，计算机可读介质)。存储器104可以包括ram、eeprom、pcmcia卡、快闪存储器、磁存储装置、光磁存储装置或在信息处置系统102的电力断开之后保留数据的任何合适的一群和/或一组易失性或非易失性存储器。如图1所示，存储器104可以包括持久存储器(例如，包括一个或多个nvdimm)，所述持久存储器包括易失性存储器120(例如，dram或其他易失性随机存取存储器)和非易失性存储器122(例如，快闪存储器或其他非易失性存储器)。在正常操作期间，当psu 110向信息处置系统102的部件提供足够的电力时，从处理器103写入到存储器104的数据可以存储在易失性存储器120中。然而，在失去系统输入电力或pus 110发生了阻止足够电能从psu110递送至存储器104的电力故障时，存储在易失性存储器120中的数据可以在迁移操作中转移至非易失性存储器122。在输入电力恢复，或更换了故障psu 110，使得psu 110再次可操作以将足够的电能提供给信息处置系统102的信息处置资源之后，在信息处置系统102的随后上电时，可以经由恢复操作将数据从非易失性存储器122拷贝回到易失性存储器120。数据迁移和随后的数据恢复的组合措施可以允许数据在电力中断时保持持久。虽然在图1中未明确地示出，但是存储器104还可以包括用于实施迁移操作的硬件、固件和/或软件。
22.如图1还示出的，相变材料组件124可以热耦合至非易失性存储器122。如下文更详细地描述，相变材料组件124可以包括相变材料。在迁移操作期间，当基于气流的冷却可能不可用时，此类相变材料可能会经历物理相的改变(例如，从固体变为液体)，该相变吸收非易失性存储器122产生的热量，同时在该相变期间维持实质上恒定的温度(例如，相变材料的熔点)，因此使非易失性存储器122维持为该温度或接近该温度，并且防止非易失性存储
器122过热。在迁移操作完成之后，相变材料可以再次改变状态(例如，从液体变为固体)，将从非易失性存储器122传递至相变材料的热驱散。因此，有利地，相变材料可以允许对非易失性存储器122进行高能效的热控制，因为使用相变材料对非易失性存储器122进行热控制可能很少需要或不需要消耗功率。
23.为了清晰和阐述起见，相变材料组件124在图1中仅示出为与非易失性存储器122热接触。然而，在一些实施方案中，相变材料组件124(或其他类似的相变材料组件)可以热耦合至信息处置系统102的其他部件，包括但不限于能量存储装置116，因此还可以提供用于在迁移操作期间此类其他部件的冷却/热维护。
24.管理控制器108可被配置为提供用于管理信息处置系统102的带外管理设施。此类管理可以由管理控制器108进行，即便信息处置系统102被断电或加电为待命状态。在某些实施方案中，管理控制器108可以包括或可以是远程存取控制器(例如，dell远程存取控制器或集成式dell远程存取控制器)的组成部分。在其他实施方案中，管理控制器108可以包括机箱管理控制器、基板管理控制器或外壳控制器。
25.如图1所示，管理控制器108可以包括迁移操作控制逻辑109。迁移操作控制逻辑109可以包括被配置为监视psu 110的健康状态并且选择性地启用或停用对信息处置系统102执行迁移操作的任何系统、装置或设备。虽然图1将迁移操作控制逻辑109绘示为管理控制器108的组成部分，但是在一些实施方案中，迁移操作控制逻辑109可以是在管理控制器108外部，并且可以体现在复杂可编程逻辑装置或其他合适的电子硬件中。
26.大体上来说，psu 110可以包括被配置为将电流供应到信息处置系统102的一个或多个信息处置资源的任何系统、装置或设备。例如，psu 110可以经由主电力轨和辅电力轨来提供电能。主电力轨大体上可以用于在信息处置系统102开启时将电力提供至信息处置系统102的信息处置资源。另一方面，辅电力轨大体上可以用于在未经由主电力轨供应能量时向某些辅信息处置资源提供电力。例如，辅电力轨可以用于在未经由主电力轨向处理器103、存储器104和/或其他信息处置资源提供电能时向管理控制器108提供电力。
27.能量存储装置116可以包括被配置为存储能量的任何系统、装置或设备，所述能量可以由存储器104使用来响应于失去输入能量源(例如，失去交流或直流源)或一个或多个psu 110发生其他电力故障而执行迁移操作。在一些实施方案中，能量存储装置116可以包括被配置为将所存储的化学能转换为电能的电池。在其他实施方案中，能量存储装置116可以包括电容器或“超级电容器”，所述电容器或超级电容器被配置为存储电能并且在需要电能来执行迁移操作时将此类电能递送至存储器104(例如，通过闭合开关以将此类电容器电耦合至存储器104的部件)。虽然能量存储装置116在图1中被示出为在存储器104外部，但是在一些实施方案中，能量存储装置116可以是存储器104的组成部分。在这些和其他实施方案中，可以从一个或多个psu 110对能量存储装置116进行充电。在一些实施方案中，能量存储装置116可以经由系统管理接口(例如，内部集成电路(i2c)、系统管理总线(smbus)或电源管理总线(pmbus))通信地耦合至相关联的管理控制器108，从而允许管理控制器108从能量存储装置116接收健康和状态(例如，荷电状态)和/或将命令传送至能量存储装置116。在一些实施方案中，能量存储装置116可以将能量提供至多个持久存储器104装置。
28.除了处理器103、存储器104、管理控制器108、psu 110和能量存储装置116之外，信息处置系统102还可以包括一个或多个其他信息处置资源。例如，在一些实施方案中，信息
处置系统102可以包括一个以上能量存储装置116、一个以上psu 110和/或一个以上存储器104。
29.图2示出图1所绘示的信息处置系统102的所选部分的侧视立面图。如图2所示，存储器104可以用围封在机箱101内的印刷电路板202来体现，此类印刷电路板202具有用于安装于其上的易失性存储器120和非易失性存储器122的模组。
30.如图2还示出，相变材料组件124可以包括机械地安装在机箱101内的固定装置206，使得固定装置206经由热界面材料204与非易失性存储器122热连通。固定装置206可以由金属或其他导热材料建构。如图2进一步示出，固定装置206可以包括含有相变材料208的封闭气室或空腔。因此，由非易失性存储器122产生的热可以经由热界面材料204和固定装置206传递至相变材料208。
31.相变材料208可以包括被配置为在施加处于或高于此类物质的熔化温度的热时使物理相从固体变为液体的任何物质。在一些实施方案中，相变材料208可以被选择为具有处于或低于非易失性存储器122或信息处置系统的其他发热部件的最大所要工作温度的熔点。例如，在一些实施方案中，相变材料208可以包括熔化温度为约64℃的rt64hc。
32.在操作中，相变材料208可以在相变过程期间吸收热能，并且相变材料208的温度(与所有其他材料情况一样)可能不会增加到高于其熔点，直到其已完全从固体转变为液体。因此，在迁移过程期间，非易失性存储器122的温度可能会增加，直到达到相变材料208的熔点为止，在该熔点时，相变材料208可以开始熔化并吸收非易失性存储器122产生的热。在熔化过程期间，相变材料208可以维持处于熔点的恒定温度，因此使相变材料208的温度维持为熔点或接近熔点。在迁移过程结束时，相变材料208可能向其周围释放热能并且恢复到其固体状态。
33.如本文所使用，当两个或更多个元件称为彼此“耦合”时，此类术语指示此类两个或更多个元件在适当的情况下处于电子通信或机械连通，无论是间接还是直接连接，具有还是不具有中间元件都是如此。
34.本公开涵盖了本领域技术人员将理解的对本文中的示例实施方案的所有改变、替代、变化、更改和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵盖本领域技术人员将理解的对本文的示例实施方案的所有改变、替代、变化、更改和修改。此外，在所附权利要求中提到设备或系统或者设备或系统的部件被调适为、被布置为、能够、被配置为、被致能为、可操作来或操作以执行特定功能涵盖所述设备、系统或部件，无论其或该特定功能是否被激活、开启或解锁，只要该设备、系统或部件被如此调适、布置、能够、配置、致能、可操作或操作即可。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可对本文所描述的系统、设备和方法做出修改、添加或省略。例如，系统和设备的部件可以是集成的或分开的。此外，本文公开的系统和设备的操作可以由更多、更少或其他部件执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少或其他步骤。另外，步骤可以按任何合适的次序来执行。如本文档所用，“每个”是指集合的每个成员或集合的子集的每个成员。
35.尽管在附图中示出并在下文描述了示例性实施方案，但可使用无论当前是否已知的任何数量的技术来实现本公开的原理。本公开决不应限于图式中所示和上文描述的示例性实现方式和技术。
36.除非另外具体指出，否则附图中描绘的制品不一定按比例绘制。
37.本文所叙述的所有示例和条件语言均意图用于帮助读者理解本公开和由发明人提供的推进本领域的概念的教学目的，并且应当解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。虽然已详细地描述了本公开的实施方案，但是应理解，在不脱离本公开的精神和范畴的情况下，可以对其进行各种改变、替代和更改。
38.尽管上文已列举了具体优点，但各种实施方案可包括一些所列举优点、不包括所列举优点或者包括所有所列举优点。另外，在阅读了以上图式和描述之后，本领域技术人员将能容易地看出其他技术优点。
39.为了帮助专利局和根据本技术发布的任何专利的任何读者解释本技术所附的权利要求，申请人希望注意到，他们并不意图使用所附权利要求或权利要求元素中的任一者来援引美国法典第35篇第112条(f)款，除非在特定权利要求中明确使用词语“用于
……
的装置”或“用于
……
的步骤”。