一种模块化导热单元及超算模组和超算中心的制作方法

本发明涉及超算中心散热，具体涉及一种模块化导热单元及超算模组和超算中心。

背景技术：

1、超算中心是基于超级计算机或者是大规模的计算集群的数据中心，它具备高性能、高可靠性、高可用性和高扩展性这些特点，能够提供大规模计算、存储和网络服务的功能，能满足用户不同的需求，在人工智能、科学计算和数据分析等领域得到了广泛的应用。

2、在实际使用时，超算中心由于需要进行大量的计算，因此会消耗大量的电能，相对应的，其运行也会产生较多的热能。对于集成电路来说，如果温度过高会影响电路的正常使用，影响电路的性能，因此需要及时将超算中心运行时产生的热散发出去，从而实现降温。

3、目前大多数的超算中心是固定设置的，此时可以选择在山川或者水底建立超算中心，这样能够利用山中和水底较低的自然温度来方便散热。但是这缺限制了超算中心的便捷性，对于一些需要随时使用或者移动使用的场合，这种实现方案显然无法满足要求。

4、针对便捷式或者移动式的使用需求，虽然现有技术中涌现出一些车载超算中心的方案，其实现方式为利用车辆的承载空间，搭建超算中心，当需要移动使用时，将车辆行驶到相应的地点即可。在这种方案中，超算中心的散热结构仍然采用传统的风冷或者水冷结构，散热组件与超算中心的超算pcb单元仍然为一体设计方案，即车载的超算中心是一个已经设计完成的超算中心，车载也只能实现超算中心整体的移动，超算pcb单元及其散热结构已经固定，不能进行拆分，无法根据需求调节超算pcb单元所附带的散热组件，也无法调整超算pcb单元的数量，进而无法根据应用需求调整超算中心的组装规模。

技术实现思路

1、鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种导热模块和超算中心，所要解决的技术问题是目前缺少一种能对可移动的超算中心进行散热的装置，而且由于散热较慢导致超算中心不易拓展，运算能力低。

2、为解决以上技术问题，第一方面，本发明提供了一种导热单元，包括导热板和至少一个吸热组件；所述导热板内部为空腔；所述吸热组件包括吸热块和盘管，所述吸热块固定于空腔内，所述吸热块的上、下表面中至少一个面凸出于导热板表面作为导热单元的导热面，所述吸热块内部设有用于容纳吸热介质的流道，所述吸热块上设有流道入口和流道出口，所述盘管位于空腔内，且盘管的一端与流道入口连通，另一端与流道出口连通；所述空腔填充有导热介质，所述导热板侧壁设有导热介质入口和导热介质出口。

3、在第一方面的某种实施方式中，所述吸热块的一个侧面上向外依次设有内封板和端盖，所述盘管两端依次穿过所述端盖和内封板后分别与流道入口和流道出口连通。

4、在第一方面的某种实施方式中，所述吸热块背离盘管的侧面上设有加注口，且该侧面匹配安装有第二端盖。

5、在第一方面的某种实施方式中，所述吸热组中设置有2层吸热块，位于上层的吸热块的上表面凸出于导热板的上表面作为上导热面，位于下层的吸热块的下表面凸出于导热板的下表面作为下导热面。

6、上述模块化导热单元具备以下有益效果：

7、1、模块化导热单元中的吸热块中的吸热介质用于向待散热结构实现快速吸热，当完成吸热后，吸热块迅速将吸取的热量转移至空腔的导热介质中，从而实现快速吸热导热；

8、2、模块化导热单元本身可以与超算中心的超算pcb单元匹配使用，当需要对超算pcb单元散热时，只需将模块化导热单元贴附于超算pcb单元上，使导热单元的导热面与超算pcb单元中需要散热的芯片接触即可，导热单元中吸热块的数量和位置可以根据需要散热的芯片的数量和位置进设计，使其一一对应，匹配导热，并且导热单元本身整体为模块化设计，可以随时贴附或者取下。

9、第二方面，本发明提供了一种超算模组，包括模组盒、1个模块化导热单元和1个具有超算功能的pcb单元，所述模块化导热单元和pcb单元层叠设置于模组盒内，所述模块化导热单元中吸热块的下表面凸出于导热板的表面作为导热面，且与pcb单元的发热面贴合，所述模块化导热单元中吸热块的数量与pcb单元中发热芯片的数量一致且位置相对应，所述模组盒的侧面设有输入接头和输出接头，所述输入接头连通导热介质入口，所述输出接头连通导热介质出口，所述pcb单元的电气接口延伸至模组盒外。

10、上述超算模组具备以下有益效果：

11、利用模块化导热单元和pcb单元构建超算模组，超算模组可以根据需求独立使用，超算模块本身的所有水路和电气接口均位于模组盒之外，使用时只需要将相关接口与外部的管路、驱动设备、电源等连接即可。

12、第三方面，本发明提供了另一种结构的超算模组，包括模组盒、1个模块化导热单元和2个具有超算功能的pcb单元，所述模块化导热单元和2个pcb单元层叠设置于模组盒内且2个pcb单元分别位于模块化导热单元的上方和下方，所述模块化导热单元中吸热块的上、下表面均凸出于导热板的表面作为导热面，且两个导热面分别与2个pcb单元的发热面贴合，所述模块化导热单元中吸热块的数量与pcb单元中发热芯片的数量一致且位置相对应，所述模组盒的侧面设有输入接头和输出接头，所述输入接头连通导热介质入口，所述输出接头连通导热介质出口，所述pcb单元的电气接口延伸至模组盒外。

13、上述超算模组具备以下有益效果：

14、利用模块化导热单元和2个pcb单元构建超算模组，超算模组本身可以根据需求独立使用，其内部采用一个模块化导热单元共享给2个pcb单元使用的三明治结构，大大节省了安装所需的空间；超算模块本身的所有水路和电气接口均位于模组盒之外，使用时只需要将相关接口与外部的管路、驱动设备、电源等连接即可。

15、第四方面，本发明还提供了第三种结构的超算模组，包括模组盒、2个模块化导热单元和2个具有超算功能的pcb单元，所述2个模块化导热单元和2个pcb单元层叠设置于模组盒内，2个pcb单元位于模组盒的中部，2个模块化导热单元分别位于2个pcb单元的上方和下方，所述模块化导热单元中吸热块仅有一个面均凸出于导热板的表面作为导热面，所述2个模块化导热单元的导热面分别与2个pcb单元的发热面贴合，所述2个模块化导热单元中吸热块的数量分别与2个pcb单元中发热芯片的数量一致且位置相对应，所述模组盒的侧面设有输入接头和输出接头，所述输入接头连通导热介质入口，所述输出接头连通导热介质出口，所述pcb单元的电气接口延伸至模组盒外。

16、上述超算模组具备以下有益效果：

17、利用2个模块化导热单元和2个pcb单元构建超算模组，超算模组本身可以根据需求独立使用，并且2个模块化导热单元和2个pcb单元采用背靠背的搭建方式，能够进一步保证导热效能；超算模组本身的所有水路和电气接口均位于模组盒之外，使用时只需要将相关接口与外部的管路、驱动设备、电源等连接即可。

18、第五方面，本发明还提供了第四种结构的超算模组包括模组盒、1个模块化导热单元和2个具有超算功能的pcb单元，所述1个模块化导热单元和2个pcb单元层叠设置于模组盒内，且2个pcb单元分别位于模块化导热单元的上方和下方，所述模块化导热单元的上导热面和下导热面分别与2个pcb单元的发热面贴合，所述导热单元中上层吸热块的数量分别与上层pcb单元中发热芯片的数量一致且位置相对应，所述模块化导热单元中下层吸热块的数量分别与下层pcb单元中发热芯片的数量一致且位置相对应，所述模组盒的侧面设有输入接头和输出接头，所述输入接头连通导热介质入口，所述输出接头连通导热介质出口，所述pcb单元的电气接口延伸至模组盒外。

19、上述超算模组具备以下有益效果：

20、利用导热单元和2个pcb单元构建超算模组，超算模组本身可以根据需求独立使用，并且1个导热单元内部设置两层导热块，当采用三明治结构时，能够充分保证2个pcb单元的散热效果；超算模块本身的所有水路和电气接口均位于模组盒之外，使用时只需要将相关接口与外部的管路、驱动设备、电源等连接即可。

21、第六方面，基于前述的任意一种超算模组，本发明提供一种超算中心，包括冷却装置和至少一个超算模组构成的超算装置，所述冷却装置包括循环泵、膨胀液罐和冷却管组，所述超算模组的输出接头依次经冷却管组、膨胀液罐和循环泵后与输入接头连通，形成冷却回路。

22、上述超算中心具备以下有益效果：

23、本发明所述的超算中心由超算模组构成，基于超算模组本身的模块化结构以及导热单元的模块化机构，超算中心可以根据需求任意搭建、组装，从而能够随时随地满足不同场合的应用需求，具有便捷性和易扩展性；并且在超算模组自带导热单元结构的基础上，加设冷却装置，形成冷却回路，对导热单元中的导热介质进行冷却散热，进一步保证了散热效果。

24、在第六方面的某种实施方式中，还包括移动车，所述移动车上设有相互隔离的冷却室和超算室，所述冷却装置位于所述冷却室内，所述超算装置设于超算室内。

25、上述超算中心具备以下有益效果：通过移动车实现超算中心的可移动性；并且通过车载空间将冷却装置与超算装置进行隔离，保证了各自空间内的热能隔离和集中，避免互相影响，进一步提高了超算中心的散热效果。