(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-14
(54)【発明の名称】模擬サーバを使用した試験方法および装置
(51)【国際特許分類】
G06F 1/20 20060101AFI20230407BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20230407BHJP
【FI】
G06F1/20 C
G06F1/20 A
H05K7/20 Q
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022551054
(86)(22)【出願日】2021-02-25
(85)【翻訳文提出日】2022-10-19
(86)【国際出願番号】 US2021019668
(87)【国際公開番号】W WO2021173833
(87)【国際公開日】2021-09-02
(32)【優先日】2020-02-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2020-12-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521113210
【氏名又は名称】ティーエムジーコア,インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100141025
【氏名又は名称】阿久津 勝久
(72)【発明者】
【氏名】エンライト,ジョン デイヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】メルテル,ヤコブ
【テーマコード(参考)】
5E322
【Fターム(参考)】
5E322DB06
5E322DB12
5E322FA01
(57)【要約】
本出願は、二相液浸冷却システムにおいて有用な試験方法および装置に関する。そのようなシステムは、液相にある誘電流体を蒸発させる、熱を発生するコンピュータコンポーネントを冷却する。誘電性の蒸気は、次いで、凝縮されて液相に戻り、コンピュータコンポーネントを冷却するために使用される。本明細書内の試験方法および装置を使用することは、より効率的なコンポーネントおよびシステムを設計および試験し得る。より詳細には、1つまたは複数の加熱素子は、受動的かつインテリジェントである。それらは、二相液浸冷却の負荷試験において使用されるサーバの電力負荷を真似るために使用され得るため、実際のサーバは、二相液浸冷却ユニットの様々な側面を試験することを要求されない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
二相液浸冷却コンポーネントを試験するための熱ブレードアセンブリであって、
シャーシと、
前記シャーシに動作可能に接続される熱搬送材料と、
回路を通る電流を前記熱搬送材料に分配するように構成される1つまたは複数のワイヤ終端ブロックと、
前記ワイヤ終端ブロック及び前記熱搬送材料の間の1つまたは複数のヒューズと、
動作電流に関するデータを獲得するように構成される電流変換器と、
マルチユニット試験管理システムによる前記アセンブリの制御を可能にするように構成されるソリッドステートリレーと
を備える、熱ブレードアセンブリ。
【請求項2】
前記熱搬送材料は、ワイヤである、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項3】
前記熱搬送材料は、ニッケルクロムワイヤである、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項4】
前記熱ブレードアセンブリは、コイル巻線基板をさらに備える、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項5】
前記熱ブレードアセンブリは、コイル巻線基板をさらに備え、前記熱搬送材料は、前記コイル巻線基板の周りに巻かれる、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項6】
前記熱ブレードアセンブリは、コイル巻線基板をさらに備え、前記熱搬送材料は、前記コイル巻線基板の周りに巻かれ、前記熱搬送材料は、ニッケルクロムワイヤである、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項7】
前記熱ブレードアセンブリは、ブレードサーバなしにブレードサーバに匹敵する熱を発生させるように構成される、請求項1に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項8】
二相液浸冷却コンポーネントを試験するための熱ブレードアセンブリであって、
シャーシと、
前記シャーシに動作可能に接続される熱搬送材料であって、ニッケルクロムワイヤを備える、熱搬送材料と、
回路を通る電流を前記熱搬送材料に分配するように構成される1つまたは複数のワイヤ終端ブロックと、
前記ワイヤ終端ブロック及び前記熱搬送材料の間の1つまたは複数のヒューズと、
動作電流に関するデータを獲得するように構成される電流変換器と、
マルチユニット試験管理システムによる前記アセンブリの制御を可能にするように構成されるソリッドステートリレーと、
コイル巻線基板とを備え、
前記ニッケルクロムワイヤは、前記コイル巻線基板の周りに巻かれる、熱ブレードアセンブリ。
【請求項9】
前記熱ブレードアセンブリは、ブレードサーバなしにブレードサーバに匹敵する熱を発生させるように構成される、請求項8に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項10】
前記熱ブレードアセンブリは、約50℃~約60℃に加熱されるように構成される、請求項8に記載の熱ブレードアセンブリ。
【請求項11】
サーバブレードを冷却するための二相液浸冷却タンクを試験するための方法であって、
サーバブレードを、サーバブレードなしにサーバブレードに匹敵する熱を発生させるように構成される熱ブレードアセンブリと交換するステップと、
前記二相液浸冷却タンクに誘電流体を充填するステップと、
前記二相液浸冷却タンクを定常状態条件で動作させるステップと、
前記二相液浸冷却タンクの外部の検出器により漏れを検出するステップと
を含む、方法。
【請求項12】
サーバブレードなしにサーバブレードに匹敵する熱を発生させるように構成される前記熱ブレードアセンブリは、
シャーシと、
前記シャーシに動作可能に接続される熱搬送材料と、
回路を通る電流を前記熱搬送材料に分配するように構成される1つまたは複数のワイヤ終端ブロックと、
前記ワイヤ終端ブロック及び前記熱搬送材料の間の1つまたは複数のヒューズと、
動作電流に関するデータを獲得するように構成される電流変換器と、
マルチユニット試験管理システムによる前記アセンブリの制御を可能にするように構成されるソリッドステートリレーと
を備える、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記二相液浸冷却タンク内に位置する1つまたは複数の差圧センサからのデータを分析するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記二相液浸冷却タンク内に位置する1つまたは複数の温度センサからのデータを分析するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
サーバブレードなしにサーバブレードに匹敵する熱を発生させるように構成される前記熱ブレードアセンブリは、
シャーシと、
前記シャーシに動作可能に接続される熱搬送材料であって、ニッケルクロムワイヤを備える、熱搬送材料と、
回路を通る電流を前記熱搬送材料に分配するように構成される1つまたは複数のワイヤ終端ブロックと、
前記ワイヤ終端ブロックと前記熱搬送材料との間の1つまたは複数のヒューズと、
動作電流に関するデータを獲得するように構成される電流変換器と、
マルチユニット試験管理システムによる前記アセンブリの制御を可能にするように構成されるソリッドステートリレーと、
コイル巻線基板とを備え、
前記ニッケルクロムワイヤは、前記コイル巻線基板の周りに巻かれる、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
前記熱ブレードアセンブリは、約50℃~約60℃に加熱されるように構成される、請求項15に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、2020年2月25日に出願の米国仮出願第62/981,098号の利益を主張する、2020年12月29日に出願の米国特許出願第17/136,113号に対する優先権を主張するものであり、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。本出願はまた、2019年11月11日に出願の国際特許第2020/102090号として公開されるPCT出願に関連し、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本出願は、二相液浸冷却のための試験方法および装置、ならびにより詳細には、模擬サーバを使用して二相液浸冷却に有用な蒸気管理システムを試験するための試験および装置の出願に関する。
【背景技術】
【0003】
二相液浸冷却システムおよび方法は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,477,726号に説明される。そのようなシステムおよび方法において、熱を発生するコンピュータコンポーネントは、液相にある誘電流体を蒸発させる。誘電性の蒸気は、次いで、凝縮されて液相に戻り、コンピュータコンポーネントを冷却するために使用される。そのようなシステムは、複雑であり、高価なコンピューティングコンポーネントを、例えば、過度の熱および/またはシステム内の不純物に起因する、損傷から適切に保護するために、効率的かつ効果的であるように設計されなければならない。したがって、必要とされるのは、設計を最適化し得る、および/または特定の設計が必要に応じてコンピューティングコンポーネントを保護することを果たすのを確実にし得るような、試験方法論および試験装置である。
【発明の概要】
【0004】
有利には、本出願は、前述のニーズおよびそれ以上を満たす。1つの実施形態において、本出願は、二相液浸冷却コンポーネントを試験するための熱ブレードアセンブリに関する。本アセンブリは、シャーシと、シャーシに動作可能に接続される熱搬送材料と、回路を通る電流を熱搬送材料に分配するように構成される1つまたは複数のワイヤ終端ブロックと、ワイヤ終端ブロックと熱搬送材料との間の1つまたは複数のヒューズと、動作電流に関するデータを獲得するように構成される電流変換器と、マルチユニット試験管理システムによるアセンブリの制御を可能にするように構成されるソリッドステートリレーと、を備える。
【0005】
他の実施形態において、本出願は、熱ブレードアセンブリを用いた様々な試験方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図3】コイル巻線基板の周りに巻かれるか、またはこれに別途装着される熱搬送材料を示す図である。
【
図4】例示的なワイヤ終端ブロックを示す図である。
【
図5】例示的な熱ブレードのためのいくつかのヒューズホルダおよびヒューズを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
試験装置の特性および能力
二相液浸冷却プラットフォームの試験は、様々な度合いの精巧化および能力を有する装置を採用または要求し得る。試験目的に応じて、装置は、本明細書に説明される以下の特性または能力のうちの1つまたは複数を採用要求し得る。
【0008】
予測可能な熱量を発生させること
二相液浸プラットフォーム内の様々な蒸気管理システムを効果的に試験するため、適切な熱量を生成することができる試験装置の使用が必要とされ得る。典型的には、そのような装置は、同等のサイズの生産コンポーネントが消費する熱量にほぼ等しい熱量を発生させることができる。
【0009】
装置が試験される流体と助けとなる形式で装置全体にわたって熱を分散すること
二相液浸冷却プラットフォーム内で使用される浸漬液は、それらの熱伝達能力に関して様々な特性を有し得る。これを受けて、試験装置は、浸漬液の熱伝達能力と一貫した形式で、浸漬液の発熱表面全体にわたって熱を発生させるように設計されなければならない。装置によって生成された熱が流体の能力を超えないことを確実にするように注意を払わなければならない。
【0010】
システムおよび関連ハードウェアの能力に基づいて適切な量の電力を消費すること
二相液浸冷却プラットフォームによって採用されている流体の熱伝達能力に加えて、試験装置の設計は、試験装置に電力を供給すること、およびそこから発生した熱を廃熱することに関与する他のコンポーネントの通電能力および一般的な電力限界についても考慮しなければならない。試験装置の電力消費が配電限界を超えないこと、および発生した熱が二相液浸冷却プラットフォームの廃熱能力を超えないことを確実にするように注意を払わなければならない。
【0011】
様々な程度の熱を発生させるためにマルチユニット試験管理システムの部分として制御および運用される能力を提供すること
二相液浸冷却システム内で使用される試験装置の各々は、中央集中型マルチユニット試験管理システムを介して制御される能力を含まなければならない。このシステムは、試験方法内で使用されている個々の試験装置の各々を有効および無効にする能力を有する。
【0012】
装置の現在の動作電力負荷を含む、装置の動作条件のための能力を試験管理システムに提供すること
二相液浸冷却システム内で使用される試験装置の各々は、その現在の電力消費に関するデータをマルチユニット試験管理システムに提供する能力を含まなければならない。このデータは、試験目的を達成するために、試験装置の正しい動作を検証すること、ならびに十分な量の電力が消費されていること、および熱が発生していることを検証することの両方において非常に重要なものである。
【0013】
形状因子において、ならびにプラットフォーム既存のラッキングおよびコンポーネント管理サブシステムと互換性のある適切な電力界面、ロボット界面、および機械的界面を伴って、設計されること
二相液浸冷却システム内で使用される試験装置は、システム内の電力界面、ロボット界面、および機械的界面と整合させるのに十分な形式で設計されなければならない。これは、システム内で使用される他のコンポーネントと同様または同一のサイズの設計であること、他のシステムコンポーネントによって使用されるものと、同じロボット界面機構を有する、同じガイドレールを使用する、ならびに同じ電力および接地界面を有することを含む。
【0014】
安全な動作を確実にするために十分な設備および人命保護機構を提供すること
各試験装置は、オペレータ安全性および設備安全性を確実にするのに十分な形式で設計されなければならない。これらの機構は、すべての装置が手際の良い様式で組み立てられることを確実にすることを含み、適切な終端および接続金具を採用し、適切な品質検査および評価の証拠を示し、適正な接地界面を有し、適切なサイズおよび指定のヒューズまたはブレーカ機構を含む。
【0015】
熱ブレードアセンブリおよびコンポーネント
図1は、熱ブレードと称され得る代表的な完成アセンブリを示す。図に示される熱ブレードは、いくつかのコンポーネントからなる。まず、熱ブレードは、それと一緒に使用される二相液浸冷却システム内で使用される装置を可能にするために適正な機械的界面および電気界面を伴って設計される適切なケースまたはシャーシを有する。例示的なシャーシは、
図2に示される。
【0016】
熱ブレードはまた、ケースまたはシャーシへの装着を可能にするため、および熱搬送材料を支持するために、十分な機械的界面を含むいくつかのコイル巻線基板を備える。熱搬送材料は、試験のために十分な熱を伝導する任意の材料であってもよい。一般的には、十分な度合いの熱を発生させる適切な電気回路内で十分な抵抗を有する任意のワイヤまたは他の材料が採用され得る。いくつかの実施形態において、熱搬送材料が、発生している熱量に対する十分な表面積の比を有する場合に有利であり得る。このようにして、発生した熱は、熱搬送材料の表面のあまりに多く(または表面のいずれも)を過度に乾燥させることなく、浸漬冷却液内で効果的に分散され得る。例示的な熱搬送材料は、例えば、ニッケルクロムワイヤである。
【0017】
ニッケルクロムワイヤおよび/または他の適切な熱搬送材料は、熱を発生させ、試験を実施するために任意の好適な構成で提供され得る。例示的な構成は、適切な熱搬送材料が、
図3に示されるように、コイル巻線基板の周りに巻かれるか、またはこれに別途装着されるものであり得る。他の好適な構成は、試験を妨害するか、または設備を過度に損傷する短絡またはアークを防ぎながら、効果的な熱分布を提供するものを含み得る。1つの実施形態において、
図3に示されるコイル巻線基板と同じ方向に延び、十分な熱発生能力の金属または他の物質からなる横棒が、好適な代替案であり得る。そのような場合、
図3のコイル巻線基板に加えて、またはこれの代わりである横棒は、非導電性スタンドオフなどの適切なアタッチメントを使用してヒータブレードに装着され得る。
【0018】
図1の熱ブレードは、典型的には、いくつかのワイヤ終端ブロックも備える。ブロックは、熱搬送材料のコイルを通過する回路上の電流の接続および分布を促進する。例示的なワイヤ終端ブロックは、
図4に示される。
【0019】
図1の熱ブレードは、典型的には、
図5に示されるようないくつかのヒューズホルダおよびヒューズも備える。これらは、典型的には、ワイヤ終端ブロックと熱搬送材料のコイルとの間のワイヤ内に一列に置かれる。
【0020】
図1の熱ブレードは、電流変換器も備え、ここを通電回路の片側が通り抜ける。これは、マルチユニット試験管理システムによるデバイスの動作電流に関するデータの獲得を促進する。例示的な電流変換器は、
図6に示される。
【0021】
図1の熱ブレードは、ソリッドステートリレー(図示せず)も含み得る。ソリッドステートリレーは、リレーの片側が試験装置電力入力接続に配線されていてもよく、その一方で、回路の残りは、試験装置内の出力側に配線される。これは、マルチユニット試験管理システムによる装置の制御を促進する。
【0022】
試験方法論
二相液浸冷却システムの試験は、1つまたは複数の試験を用いてユニットの適切な設計、構築、および動作を確実にし得る。
【0023】
密封試験
密封試験方法の一般的な目的は、試験装置を用いて二相液浸冷却システム内に熱を発生させること、およびシステムが適切に密封されることを検証することである。典型的には、ユニットは、その通常流体レベルまで充填され、試験装置に投入され、標準動作の準備が完了される。試験装置が励起され、熱が作成され、蒸気が生成される。装置は、ユニットが完全な定常状態条件になるまで、および試験方法の残りの全体にわたって動作し続ける。例えば、統合された、およびハンドル付きの、ハロゲンベース冷媒漏れ検出器を含む、いくつかの漏れ検出機構は、密閉が正しく機能していることを確認するために使用される。
【0024】
循環およびフィルタリング試験
循環およびフィルタリング試験方法の一般的な目的は、二相液浸冷却システム内の循環およびフィルタリングシステムが正しく機能していることを確実にすることである。ユニットは、その通常流体レベルまで充填され、試験装置に投入され、標準動作の準備が完了される。試験装置が励起され、熱が作成され、蒸気が生成される。装置は、ユニットが完全な定常状態条件になるまで、および試験方法の残りの全体にわたって動作し続ける。循環およびフィルタリングシステムは、有効にされる。システムは、例えば、流体が二相液浸冷却システム全体にわたって循環されているという視覚的検証を通じて、および、循環システム内に設置される差圧センサがある場合は、これによって生成されるデータを分析および検証することによって、正しく機能していることが確認される。
【0025】
蒸気管理システム試験
蒸気管理試験方法の一般的な目的は、蒸気管理システムによって採用されるベローズおよび蒸気回収システムが正しく機能していることを確実にすることである。ユニットは、その通常流体レベルまで充填され、試験装置に投入され、標準動作の準備が完了される。試験装置が励起され、熱が作成され、蒸気が生成される。装置は、ユニットが完全な定常状態条件になるまで、および試験方法の残りの全体にわたって動作し続ける。蒸気管理システムは、有効にされる。ベローズは、それが予想通りに膨張することを視覚的に検証することによって、正しく動作していることが確認される。蒸気管理システム内の蒸気吸収方法は、ベローズがしぼみ、その中の蒸気が吸収されていることを検証することによって、正確に動作していることが確認される。蒸気管理システム内の蒸気脱着方法は、再液化された蒸気流がユニットの底へ向かって流れる際に、蒸気管理ユニット内の温度が減少していることを検証することによって、正確に動作していることが確認される。
【0026】
仕様
システム仕様は、用いられる電力、材料、熱発生範囲、温度、および同様のものに応じて様々であり得る。一般的には、試験システム内の負荷は、問題となっているシステムのルーチン動作において経験され得るものと電気的に同様および/または熱的に同様でなければならない。典型的には、標的温度は、システム内の流体によって決定され得る。そのような温度は、様々であるが、例えば、50~60℃であってもよい。同様に、ブレードの標的電力密度は、用いられる電力レベル、例えば、6000ワットに関係し得る。
【国際調査報告】