本發(fā)明涉及液冷服務(wù)器，具體是涉及一種高密度液冷服務(wù)器及服務(wù)器機柜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的gpu液冷服務(wù)器是一種采用液體冷卻技術(shù)對gpu進行散熱的服務(wù)器，它將傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱方式部分或全部替換為液冷，旨在提高服務(wù)器的散熱效率，以滿足高性能計算、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等對計算能力和散熱要求極高的應(yīng)用場景需求。

2、在專利公告號為cn212411145u的中國專利中，公開了一種液冷服務(wù)器散熱系統(tǒng)，包括：冷板，冷板位于液冷服務(wù)器中的發(fā)熱元件的上方，冷板包括：冷媒流道以及第一循環(huán)泵，冷媒流道設(shè)置于冷板內(nèi)，連通于冷板的冷板進口和冷板出口，冷板內(nèi)的冷媒沿冷媒流道流動，第一循環(huán)泵設(shè)置于冷板內(nèi)，第一循環(huán)泵位于冷媒流道的上方，以調(diào)節(jié)冷板內(nèi)冷媒的流量，通過內(nèi)置第一循環(huán)泵來控制系統(tǒng)支路中冷媒的流量，使得系統(tǒng)散熱功能與需求相匹配，精確地對液冷服務(wù)器進行散熱，使得系統(tǒng)散熱更加高效且節(jié)能。

3、但上述專利文獻中的設(shè)備和現(xiàn)有技術(shù)，在具體使用時仍然存有以下的缺陷：1、相對于上述專利文獻中采用控制閥電子控制調(diào)節(jié)冷卻液的流量，當(dāng)服務(wù)器某一區(qū)域溫度突然升高時，閥門需要一定時間來感知溫度變化并作出調(diào)整，并且，在高性能計算場景下，如深度學(xué)習(xí)中的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，服務(wù)器的計算負(fù)載會在極短時間內(nèi)發(fā)生巨大變化，導(dǎo)致局部溫度迅速上升，這種相對較慢的響應(yīng)速度無法及時滿足散熱需求，從而使服務(wù)器在短時間內(nèi)處于高溫狀態(tài)，影響計算性能和硬件壽命，同時，服務(wù)器的液冷系統(tǒng)是一個整體，改變某一個分支管的流量會影響整個系統(tǒng)的壓力平衡和冷卻液的分布，在試圖快速降低局部高溫區(qū)域溫度時，會因為對整體系統(tǒng)的影響而無法達到理想的降溫效果。

4、2、由于油基冷卻液的比熱容相對較低，成本較高、流動性較差，而氟化液的成本非常高昂，因此在現(xiàn)有的液冷裝置中，一般采用水基冷卻液，水具有較高的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)，是一種理想的散熱介質(zhì)，然而水基冷卻液通常會添加防銹劑、防腐劑、抗凍劑等添加劑，以提高冷卻液的性能，例如，添加適量的乙二醇可以降低冷卻液的冰點，使其在低溫環(huán)境下也能正常工作，但是，在冷卻液流動過程中，特別是在彎道、狹窄通道或流速變化較大的區(qū)域時，由于流動的不均勻性，會導(dǎo)致添加劑出現(xiàn)濃度梯度，例如，在流速較快的主流區(qū)域和流速較慢的滯流區(qū)域，添加劑的擴散速度不同，在滯流區(qū)域，添加劑會相對富集，而在主流區(qū)域添加劑濃度相對較低，從而造成局部添加劑濃度不均勻。

5、3、同時，一些添加劑在長期使用或特定條件下會發(fā)生沉淀或團聚現(xiàn)象，形成微小的沉淀物，這些沉淀物在冷卻液流動時無法均勻分散，會在管道底部或流速較低的區(qū)域沉積，導(dǎo)致這些區(qū)域添加劑的有效濃度降低，而其他區(qū)域添加劑濃度相對升高，破壞了添加劑在冷卻液中的均勻分布，這些由添加劑產(chǎn)生的雜質(zhì)顆粒尺寸在微米級別，容易在微通道中沉積，從而堵塞通道，并且，在冷卻液的循環(huán)系統(tǒng)中，盡管有密封措施，但仍難以完全避免外部物質(zhì)的進入，例如，在冷卻液加注過程中，周圍環(huán)境中的灰塵、金屬屑等微小顆粒會混入冷卻液，這些外部雜質(zhì)一旦進入微通道流道，也會造成堵塞情況。

6、于是有鑒于此，本發(fā)明提出一種高密度液冷服務(wù)器及服務(wù)器機柜系統(tǒng)以彌補和改善現(xiàn)有技術(shù)的欠缺之處。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高密度液冷服務(wù)器及服務(wù)器機柜系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種高密度液冷服務(wù)器及服務(wù)器機柜系統(tǒng)，包括設(shè)備機柜，所述設(shè)備機柜的內(nèi)部安裝有裝配板，所述裝配板的上方安裝有循環(huán)泵，所述循環(huán)泵的兩側(cè)對稱連通有液冷管道，所述循環(huán)泵的前側(cè)方連通有儲液罐，所述裝配板的前側(cè)方設(shè)置有應(yīng)變恒溫機構(gòu)，所述循環(huán)泵與液冷管道的連接位置處均設(shè)置有冷液調(diào)控機構(gòu)，所述應(yīng)變恒溫機構(gòu)用于靈活性對裝配板進行散熱處理，所述冷液調(diào)控機構(gòu)用于使冷卻液在流動過程中產(chǎn)生螺旋流動軌跡。

3、進一步地，所述應(yīng)變恒溫機構(gòu)包括安裝于裝配板表面的新型液冷板，所述新型液冷板的內(nèi)部開設(shè)有微流道組，所述微流道組內(nèi)壁的底部均安裝有頂升墊片，所述微流道組內(nèi)壁的頂部均勻固定連接有若干個凸珠，所述凸珠的兩側(cè)連通有調(diào)節(jié)扣架。

4、進一步地，所述微流道組由不少于六個的微通道組成，且每兩個微通道為一組，整體分為三組將裝配板表面分為上、中、下三個區(qū)域，且所述微流道組中的微通道整體呈相對平緩的不完全弧形。

5、進一步地，所述調(diào)節(jié)扣架由中心位置的集中殼和分散于四周的連接桿組成，所述調(diào)節(jié)扣架中的集中殼對應(yīng)于裝配板表面的核心區(qū)域，所述微流道組與液冷管道之間通過調(diào)節(jié)扣架保持連通。

6、進一步地，所述調(diào)節(jié)扣架整體由氮化硼陶瓷材料構(gòu)成，且所述調(diào)節(jié)扣架中與液冷管道連接位置處的內(nèi)部均安裝有熱敏材料。

7、進一步地，所述頂升墊片位于微流道組內(nèi)部的底壁凹陷位置處，所述頂升墊片整體呈向上凸起的弧形板，所述微流道組與頂升墊片之間通過波紋墊片呈活動連接。

8、進一步地，所述冷液調(diào)控機構(gòu)包括對稱安裝于循環(huán)泵輸出端與輸入端內(nèi)壁的棘輪組，所述循環(huán)泵的兩側(cè)對稱連通有擴筒管，所述擴筒管的內(nèi)側(cè)壁均固定連接有螺旋環(huán)，所述螺旋環(huán)的靠近循環(huán)泵的一側(cè)均固定連接有分流柱，所述螺旋環(huán)遠(yuǎn)離循環(huán)泵的一側(cè)均固定連接有導(dǎo)向軸。

9、進一步地，所述棘輪組由兩個斜面棘輪構(gòu)成，所述棘輪組中斜面棘輪的斜面角度呈反向設(shè)置，且所述棘輪組中斜面棘輪分別固定連接于循環(huán)泵的內(nèi)側(cè)壁和液冷管道的外側(cè)壁。

10、進一步地，所述螺旋環(huán)位于擴筒管內(nèi)部的中心位置處，且所述螺旋環(huán)整體由若干個傾斜式安裝的弧形板組合構(gòu)成。

11、進一步地，所述分流柱對應(yīng)于循環(huán)泵輸出端的中心位置處，且所述分流柱整體由不少于四個的直角三角形拼接構(gòu)成的斜面四棱柱形。

12、進一步地，所述儲液罐內(nèi)部儲存有水基冷卻液，所述循環(huán)泵、液冷管道與新型液冷板之間均保持相互連通，且所述裝配板與新型液冷板之間緊密貼合。

13、進一步地，所述裝配板包括計算單元、顯存控制器、紋理單元以及光柵化單元，所述裝配板中的計算單元一般為溫度最高的模塊，且位于裝配板的中心區(qū)域處。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：（1）為了更貼合現(xiàn)有g(shù)pu服務(wù)器在高性能計算的使用場景，本裝置通過引入新型液冷板，首先確保了冷卻液在冷板內(nèi)部初始流通的均勻性，為裝配板整體提供了基礎(chǔ)且均勻的散熱環(huán)境，更為重要的是，通過引入新型液冷板的形狀以及布局設(shè)計，本裝置將裝配板細(xì)分為上、中、下三個特定區(qū)域，這一設(shè)計基于裝配板運行時核心區(qū)域易產(chǎn)生高溫的實際情況，實現(xiàn)了對高溫區(qū)域的針對性散熱管理，當(dāng)檢測到特定區(qū)域溫度異常升高時，能夠及時根據(jù)溫度升高的變化，同步調(diào)整上、下區(qū)域冷卻液的流通路徑，通過動態(tài)調(diào)整分配冷卻液流量，以及結(jié)合溫度靈活性縮減通道的流通面積，使得冷卻液集中在溫度過高的地方流通，實現(xiàn)高效的熱量轉(zhuǎn)移與局部強化散熱，避免了冷卻液在低溫區(qū)域的無效流動和散熱，優(yōu)化了冷卻液的利用效率。

15、相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用控制閥調(diào)節(jié)冷卻液流量的方式，本裝置貼合設(shè)備使用的實際場景以及針對性的高效散熱方式，還具有以下好處：其一：在高性能計算場景下，服務(wù)器的計算性能對溫度極為敏感，本裝置通過針對性的高效局部散熱，可以將服務(wù)器在高負(fù)載下的溫度維持在更穩(wěn)定、更適宜的范圍內(nèi)，進而避免因局部高溫導(dǎo)致的服務(wù)器降頻現(xiàn)象，從而保障計算任務(wù)的持續(xù)高效進行。

16、其二：傳統(tǒng)的冷卻液流量調(diào)節(jié)方式由于響應(yīng)速度慢，在面對服務(wù)器局部溫度迅速上升時，無法及時調(diào)整散熱，導(dǎo)致服務(wù)器經(jīng)歷較大的溫度波動，產(chǎn)生熱沖擊，本裝置的同步響應(yīng)特性有助于減少這種熱沖擊風(fēng)險，保護服務(wù)器內(nèi)部的電子元件，確保其在穩(wěn)定的熱環(huán)境下工作，有助于提高硬件的穩(wěn)定性和耐用性。

17、其三：相對于現(xiàn)有技術(shù)中因改變某一個分支管的流量影響整個服務(wù)器液冷系統(tǒng)的壓力平衡和冷卻液的分布，本裝置會根據(jù)芯片表面的溫度變化，靈活的對局部的冷卻液流道調(diào)整，進而有助于維持整個液冷系統(tǒng)的壓力平衡，減少因局部散熱調(diào)整而對整個系統(tǒng)冷卻液分布造成的不良影響。

18、（2）本裝置將液冷板中的微通道設(shè)計采用漸變式流道結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計通過避免突然的管徑變化或急轉(zhuǎn)彎，確保了冷卻液在流動過程中的平穩(wěn)過渡，由于滯流區(qū)域是流體流動中流速極低或幾乎為零的區(qū)域，它們會降低熱交換效率并增加系統(tǒng)能耗，而本裝置通過漸變式流道結(jié)構(gòu)，使得冷卻液能夠更均勻地流經(jīng)整個液冷板，從而有效減少了這些不利區(qū)域，提升了整體的散熱性能，相較于現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常采用的直流通道和彎曲u形通道，漸變式流道結(jié)構(gòu)既能夠確保流體的平穩(wěn)流動，又能夠提供足夠的流體混合和熱量交換，從而實現(xiàn)了更高效的散熱性能。

19、本裝置通過在微通道內(nèi)部對應(yīng)設(shè)置的頂升墊片和凸珠配合，還帶來了多方面的積極效果，具體分析如下：1、?彌補弧底凹陷，防止添加劑堆積?：將頂升墊片設(shè)置于微流道組內(nèi)部的底壁凹陷位置，進而彌補了漸變式微通道中的弧底凹陷，避免凹陷導(dǎo)致添加劑在底部堆積，影響冷卻液的均勻性和散熱效果，頂升墊片的存在有效避免了這一現(xiàn)象，進而確保了添加劑能夠隨冷卻液均勻流動，從而提高了散熱系統(tǒng)的整體性能。

20、2、保持微通道暢通，防止堵塞?：頂升墊片整體呈向上凸起的弧形板設(shè)計，不僅與微流道組底壁緊密貼合，還通過波紋墊片與其呈活動連接，進而使得當(dāng)冷卻液流動時，頂升墊片能夠輕微抖動，通過這種抖動有助于打破可能形成的堵塞物，保持微通道的暢通無阻，從而確保了冷卻液的順暢流動和高效散熱。

21、3、破壞氣泡，提高散熱效率?：在冷卻液流動過程中會產(chǎn)生部分氣泡，這些氣泡會干擾流體的正常流動，降低散熱效率，通過頂升墊片與凸珠上下對應(yīng)式的配合，使得氣泡在產(chǎn)生過程中更容易與兩者之間接觸，進而被破碎和分散。

22、（3）為了完善水基冷卻液在流動過程中添加劑易出現(xiàn)濃度梯度的問題，本裝置通過引入螺旋環(huán)，使得冷卻液在流動過程中被引導(dǎo)產(chǎn)生螺旋式的流動軌跡，這種流動方式顯著增強了冷卻液的混合效果，促進了添加劑在不同流層之間的有效擴散，并且相較于傳統(tǒng)的直線型或彎曲型流道，螺旋形流道通過其獨特的幾何構(gòu)型，增加了流體與流道壁面的接觸面積和接觸時間，從而提高了流體內(nèi)部的剪切力和湍流強度，其次，在螺旋流動的作用下，添加劑不再局限于特定的流層或區(qū)域，而是能夠在整個流道內(nèi)實現(xiàn)更均勻的分散，這避免了在流速較快的主流區(qū)域添加劑濃度過低，以及在流速較慢的滯流區(qū)域添加劑過度富集的問題，從而確保了冷卻液性能的穩(wěn)定性和一致性，最后，螺旋形流道的設(shè)計還有助于提高散熱系統(tǒng)的整體散熱效率，由于添加劑的均勻分布，冷卻液的導(dǎo)熱性能和熱交換能力得到了充分發(fā)揮，這意味著在相同的散熱條件下，采用螺旋形流道的液冷裝置能夠更快速地將熱量從裝配板等熱源傳導(dǎo)至冷卻液，并通過冷卻液的有效循環(huán)將熱量排出系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了更高效的散熱效果。