浸没式冷却系统和相关控制方法与流程

allin2025-04-09  29


本发明涉及一种浸没式冷却系统和相关控制方法,尤其是涉及一种可提供弹性备援设计和故障警示的浸没式冷却系统和相关控制方法。
背景技术
:1、传统的电子散热方案以气冷(air cooling)与液冷(liquid cooling)为主。气冷方案主要包含对机具开孔让其自然散热的自然对流,与安装风扇利用风流带走热量的强制对流。液冷方案主要是利用冷却液体当导热媒介,将机具热能带出至外部,升温的冷却液于外部处理后再输入至机具模块内循环散热。2、浸没式冷却(immersion cooling)是液冷技术中的一种,通过将服务器直接浸泡在不导电的液体中,直接将零组件产生的热能传导给流体,不需要其他主动式的冷却零件(例如散热鳍片、导热铜管或风扇等),可以大幅提升能源效率,且不容易出现无法带走热能的死角。3、浸没式冷却又可分为单相式与双相式两种类型。单相式浸没式液冷方案是让冷却液维持在液体相,通过输送回收液体来交换热量。双相式浸没式液冷方案则是特别选用低沸点的不导电溶液当作冷却液,其在电子零件运作升温的过程中会快速达到沸腾现象。由于沸腾是液体相吸收热能达到潜热转变成气体相的现象,所以在冷却液的沸腾进行时会持续吸收大量热能。此外,通过低温的金属管路(例如冷凝管)的热交换,气体相的冷却液气体会再次冷凝成液体并流回冷却液槽中,如此周而复始,不断循环散热。4、在现有浸没式冷却系统中,冷却液槽内会设置多个传感器以监控测量冷却液的温度,而管理模块会依据传感器的测量数据来控制循环散热的过程,其中管理模块、冷却液槽内所有传感器和相关子系统通常包含备援设计。当第一组内有单一零件故障,现有浸没式冷却系统就会切换到第二组,使原本第一组内的相关零件进入闲置状态而无法让系统最佳化,不符合目前环境保护/社会责任/公司治理(environmental/social/governance,esg)的大潮流。5、此外,现有浸没式冷却系统的备援设计为固定,在某些应用中并不需要用到完全备援设计,而较低等级的备援设计也无法应用在所有情境。因此,需要一种可提供弹性备援设计的浸没式冷却系统。技术实现思路1、本发明提供一种浸没式冷却系统,其包含一冷却液槽、一传感器和一管理模块。该传感器设置在该冷却液槽内,用来测量该冷却液槽运作时的参数。该管理模块包含一第一控制芯片和一第二控制芯片。该第一控制芯片包含一第一心跳电路,用来周期性地发送一第一心跳信号;一第一监控电路,用来即时监控该第一控制芯片的状态和一第二心跳信号;一第一数据感测端口,用来选择性地读取该第一传感器的测量数据;以及一第一数据传输端口,用来选择性地输出该第一感测数据端口所读取到的数据。该第二控制芯片包含一第二心跳电路,用来周期性地发送该第二心跳信号;一第二监控电路,用来即时监控该第二控制芯片的状态和该第一心跳信号;一第二感测数据端口,用来选择性地读取该第一传感器的测量数据;以及一第二数据传输端口,用来选择性地输出该第二感测数据端口所读取到的数据。2、本发明另提供一种浸没式冷却系统的控制方法,其包含将一传感器设置在一冷却液槽内以测量该冷却液槽运作时的参数;由一管理模块中的一第一控制芯片来周期性地发送一第一心跳信号、即时监控该第一控制芯片的状态和一第二心跳信号、选择性地读取该传感器的测量数据,且选择性地输出该感测数据端口所读取到的数据;以及由该管理模块中的一第二控制芯片来周期性地发送该第二心跳信号、即时监控该第一心跳信号和该第二控制芯片的状态、选择性地读取该第一传感器的测量数据,且选择性地输出该第二感测数据端口所读取到的数据。其中,当该第一控制芯片判定该第一控制芯片能正常运作时,由该第一控制芯片来读取并输出该第一传感器的测量数据;且当该第二控制芯片判定无法接收到该第一心跳信号但判定该第二控制芯片能正常运作时,由该第二控制芯片来读取并输出该传感器的测量数据。3、本发明另提供一种浸没式冷却系统,其包含一冷却液槽、一第一传感器、一第二传感器、一第一管理模块和一第二管理模块。该第一传感器和该第二传感器设置在该冷却液槽内,用来测量该冷却液槽运作时的参数。该第一管理模块包含一第一控制芯片,其包含一第一心跳电路,用来周期性地发送一第一心跳信号;一第一监控电路,用来即时监控该第一控制芯片的状态和一第二心跳信号;一第一数据感测端口,用来选择性地读取该第一传感器的测量数据;一第一数据传输端口,用来选择性地输出该第一感测数据端口所读取到的数据;以及一第一存储装置,用来接收并存储该第一数据传输端口所输出的数据。该第二管理模块包含一第二控制芯片,其包含一第二心跳电路,用来周期性地发送该第二心跳信号;一第二监控电路,用来即时监控该第二控制芯片的状态和该第一心跳信号;一第二感测数据端口,用来选择性地读取该第二传感器的测量数据;一第二数据传输端口,用来选择性地输出该第二感测数据端口所读取到的数据;以及一第二存储装置,用来接收并存储该第二数据传输端口所输出的数据。4、本发明另提供一种浸没式冷却系统的控制方法,其包含将一第一传感器和一第二传感器设置在一冷却液槽内以测量该冷却液槽运作时的参数;由一第一管理模块中的一第一控制芯片来周期性地发送一第一心跳信号、即时监控该第一控制芯片的状态和一第二心跳信号、选择性地读取该第一传感器的测量数据,且选择性地输出该第一感测数据端口所读取到的数据;以及由一第二管理模块中的一第二控制芯片来周期性地发送该第二心跳信号、即时监控该第一心跳信号和该第二控制芯片的状态、选择性地读取该第二传感器的测量数据,且选择性地输出该第二感测数据端口所读取到的数据。其中,当判定该第一控制芯片能正常运作时,由该第一控制芯片来读取并输出该第一传感器的测量数据;且当该第二控制芯片判定无法接收到该第一心跳信号但自身能正常运作时,由该第二控制芯片来读取并输出该第二传感器的测量数据。技术特征:1.一种浸没式冷却系统,其包含:2.如权利要求1所述的浸没式冷却系统,其中该第一管理模块还包含:3.如权利要求1所述的浸没式冷却系统,其中该第一管理模块还包含:4.如权利要求1所述的浸没式冷却系统,其中该第一管理模块还包含双端口硬盘,用来接收该第一数据传输端口和该第二数据传输端口所输出的数据,该双端口硬盘包含:5.如权利要求1所述的浸没式冷却系统,其中:6.如权利要求5所述的浸没式冷却系统,其还包含:7.如权利要求5所述的浸没式冷却系统,其还包含:8.如权利要求1所述的浸没式冷却系统,其还包含:9.如权利要求8所述的浸没式冷却系统,其中该第二管理模块还包含:10.如权利要求8所述的浸没式冷却系统,其中该第二管理模块还包含:11.如权利要求8所述的浸没式冷却系统,其中该第二管理模块还包含双端口硬盘,用来接收该第三数据传输端口和该第四数据传输端口所输出的数据,该双端口硬盘包含:12.如权利要求8所述的浸没式冷却系统,其中:13.如权利要求12所述的浸没式冷却系统,其还包含:14.如权利要求12所述的浸没式冷却系统,其还包含:15.如权利要求12所述的浸没式冷却系统,其还包含:16.如权利要求2~4或9~11中任一所述的浸没式冷却系统,其中该闪存存储器、该第一存储装置、该第二存储装置或该双端口硬盘是依据每一笔数据的接收时间点加以命名并存储。17.如权利要求2~4或9~11中任一所述的浸没式冷却系统,其中该闪存存储器、该第一存储装置、该第二存储装置或该双端口硬盘是将每一笔数据存储成元表(metastable)。18.如权利要求3~4或10~11中任一所述的浸没式冷却系统,其中该第一存储装置、该第二存储装置或该双端口硬盘是采用容错式磁盘阵列(redundant array of independentdisks,raid)架构。19.一种浸没式冷却系统的控制方法,其包含:20.如权利要求19所述的控制方法,其还包含:21.如权利要求20所述的控制方法,其还包含:22.如权利要求19所述的控制方法,其还包含:23.如权利要求22所述的控制方法,其还包含:24.如权利要求19所述的控制方法,其还包含:25.如权利要求19所述的控制方法,其还包含:26.如权利要求25所述的控制方法,其还包含:27.如权利要求26所述的控制方法,其还包含:28.如权利要求25所述的控制方法,其还包含:29.如权利要求28所述的控制方法,其还包含:30.如权利要求25所述的控制方法,其还包含:31.如权利要求25所述的控制方法,其还包含:32.一种浸没式冷却系统,其包含:33.如权利要求32所述的浸没式冷却系统,其还包含:34.如权利要求33所述的浸没式冷却系统,其还包含:35.如权利要求33所述的浸没式冷却系统,其还包含:36.一种浸没式冷却系统的控制方法,其包含:37.如权利要求36所述的控制方法,其还包含:38.如权利要求37所述的控制方法,其还包含:39.如权利要求36所述的控制方法,其还包含:40.如权利要求39所述的控制方法,其还包含:41.如权利要求36所述的控制方法,其还包含:技术总结本发明公开一种浸没式冷却系统和相关控制方法,其中该浸没式冷却系统包含冷却液槽、传感器和两控制芯片。在第一控制芯片中,第一心跳电路周期性地发送第一心跳信号,第一监控电路即时监控第一控制芯片的状态和一第二心跳信号,第一数据感测端口选择性地读取传感器的测量数据,而第一数据传输端口选择性地输出第一感测数据端口所读取到的数据。在第二控制芯片中,第二心跳电路周期性地发送第二心跳信号,第二监控电路即时监控第二控制芯片的状态和第一心跳信号,第二感测数据端口选择性地读取第一传感器的测量数据,而第二数据传输端口选择性地输出第二感测数据端口所读取到的数据。技术研发人员:王先佑,谢正光,颜嘉宏受保护的技术使用者:纬颖科技服务股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/10/31
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