一种用于刀片服务器的散热装置论文和设计-顾晓龙

全文摘要

本实用新型公开了一种用于刀片服务器的散热装置，包括KVM管理模块、若干刀片、冷却系统、机箱、交换机、交换模块、负载均衡模块、电源模块、接口模块和第一石墨烯散热器，机箱用于放置KVM管理模块、冷却系统和若干刀片；KVM管理模块位于机箱底部并与位于KVM管理模块上方的冷却系统相连，用于进行热插拔使刀片服务器冷却；若干刀片位于机箱中间，每个刀片通过位于刀片侧面的交换模块与相邻刀片紧密相连，用于相邻两个刀片之间的互联；交换机位于刀片内并与位于刀片侧面的接口模块相连，用于为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；负载均衡模块位于机箱内并与各个刀片相连，用于均衡各个刀片的负载量；电源模块位于机箱的后上方并与接口模块相连，用于通过连接外部电源使刀片服务器运作；第一石墨烯散热器贴敷于交换模块表面，用于交换模块的快速散热。

主设计要求

1.一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，包括KVM管理模块、若干刀片、冷却系统、机箱、交换机、交换模块、负载均衡模块、电源模块、接口模块和第一石墨烯散热器，其中：所述机箱用于放置所述KVM管理模块、冷却系统和若干刀片；所述KVM管理模块位于所述机箱的底部，并与位于所述KVM管理模块上方的冷却系统相连，用于使用者进行热插拔从而使刀片服务器冷却；若干所述刀片位于所述机箱的中间部分，每个所述刀片通过位于所述刀片侧面的交换模块与相邻刀片紧密相连，用于相邻两个刀片之间的互联；所述交换机位于所述刀片内部，并与位于所述刀片侧面的所述接口模块电性相连，用于为接入所述交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；所述负载均衡模块位于所述机箱内部，并与各个所述刀片相连，用于均衡各个所述刀片的负载量；所述电源模块位于所述机箱的后上方，并与所述接口模块电性相连，用于通过连接外部电源使刀片服务器运作；所述第一石墨烯散热器贴敷于所述交换模块表面，用于所述交换模块的快速散热。

设计方案

1.一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，包括KVM管理模块、若干刀片、冷却系统、机箱、交换机、交换模块、负载均衡模块、电源模块、接口模块和第一石墨烯散热器，其中：

所述机箱用于放置所述KVM管理模块、冷却系统和若干刀片；

所述KVM管理模块位于所述机箱的底部，并与位于所述KVM管理模块上方的冷却系统相连，用于使用者进行热插拔从而使刀片服务器冷却；

若干所述刀片位于所述机箱的中间部分，每个所述刀片通过位于所述刀片侧面的交换模块与相邻刀片紧密相连，用于相邻两个刀片之间的互联；

所述交换机位于所述刀片内部，并与位于所述刀片侧面的所述接口模块电性相连，用于为接入所述交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；

所述负载均衡模块位于所述机箱内部，并与各个所述刀片相连，用于均衡各个所述刀片的负载量；

所述电源模块位于所述机箱的后上方，并与所述接口模块电性相连，用于通过连接外部电源使刀片服务器运作；

所述第一石墨烯散热器贴敷于所述交换模块表面，用于所述交换模块的快速散热。

2.根据权利要求1所述的一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，还包括第二石墨烯散热器，所述第二石墨烯散热器贴敷于所述负载均衡模块表面，用于所述负载均衡模块的快速散热。

3.根据权利要求2所述的一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，还包括第三石墨烯散热器，所述第三石墨烯散热器贴敷于所述电源模块表面，用于所述电源模块的快速散热。

4.根据权利要求3所述的一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，还包括第四石墨烯散热器，所述第四石墨烯散热器贴敷于所述KVM管理模块表面，用于所述KVM管理模块的快速散热。

5.根据权利要求4所述的一种用于刀片服务器的散热装置，其特征在于，所述第一石墨烯散热器、第二石墨烯散热器、第三石墨烯散热器和\/或第四石墨烯散热器采用石墨片或石墨烯纸制成。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及服务器散热装置领域，特别涉及一种用于刀片服务器的散热装置。

背景技术

随着互联网技术以及计算机技术的快速发展，越来越多的服务器应运而生。服务器作为云计算必不可少的网络设备，被人们所熟知并使用，但随着科技的飞速发展，服务器的使用需求也随之增大，对服务器的要求也越来越高，所以为了紧随时代的脚步我们将对传统服务器进行一些新的改良，使其在使用方面变得更持久。传统的服务器有塔式服务器、机架式服务器和刀片式服务器，目前云服务器往往也是机架式服务器和刀片式服务器，这两种服务器在设计方面存在着很大的差异，他们带给商家的效果也大相庭径。刀片服务器是紧密配置的硬件设计，这种设计导致服务器的“设计”周期较长，并且限制了企业数据升级方面的一些选择。而机架式服务器则正好相反，它更容易升级。但相对于云服务器来说，选择最多的还是我们的刀片服务器，因为高密度、低能耗已经成为云服务器的基本要求了。但云服务还采用了架式结构主要包括云处理模块、网络处理模块、存储处理模块和系统件理模块，这样能省去系统中许多重复的硬件，提高云服务器的利用率。

但要想真正提高云服务器的使用寿命，防止它损坏或者在高温下情况下爆炸，还需要对传统的服务器进行改良，下面便是对传统服务器的一种改良方法。

传统式刀片式服务器(blade server)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。是一种HAHD(High Availability HighDensity，高可用高密度)的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其主要结构为一大型主体机箱，内部可插上许多“刀片”，其中每一块″刀片″就是一块系统主板。刀片服务器在设计之初都具有低功耗、空间小、单机售价低等特点，此外刀片服务器还能够最大限度地节约服务器的使用空间和费用，并且比机架式服务器更节省空间。虽然刀片式服务器具有许多功能上的优点，但仍存在美中不足的地方，无论刀片服务器内置的冗余是多少，刀片式服务器都存在宕机和故障的可能性，另外随着云计算和大数据时代的来临，要求传统服务器朝着高温、高密度方向发展，散热性能也有较高的要求。

目前作为机体散热的最好的材料是“石墨烯”，它将作为一种最新的撒热材料被应用于服务器的散热中。在此之前我们对石墨烯的研究与开发应用就持续升温，它曾被广泛应用于电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。另外鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。

作为生产石墨烯原材料的石墨在我国有丰富的储量并且价格低廉，拥有良好的生产地。所以就发展角度来看，石墨烯作为一种新型材料有许多待开发的领域，并且生产成本较低；作为未来时代发展的要求，石墨烯是最理想的材料之一。

本实用新型的方案便是针对上述问题对现有服务器散热装置进行的改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于刀片服务器的散热装置，以便延长服务器的使用寿命，满足时代发展的需求。

为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于刀片服务器的散热装置，包括KVM管理模块、若干刀片、冷却系统、机箱、交换机、交换模块、负载均衡模块、电源模块、接口模块和第一石墨烯散热器，其中：

所述机箱用于放置所述KVM管理模块、冷却系统和若干刀片；

所述KVM管理模块位于所述机箱的底部，并与位于所述KVM管理模块上方的冷却系统相连，用于使用者进行热插拔从而使刀片服务器冷却；

若干所述刀片位于所述机箱的中间部分，每个所述刀片通过位于所述刀片侧面的交换模块与相邻刀片紧密相连，用于相邻两个刀片之间的互联；

所述交换机位于所述刀片内部，并与位于所述刀片侧面的所述接口模块电性相连，用于为接入所述交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；

所述负载均衡模块位于所述机箱内部，并与各个所述刀片相连，用于均衡各个所述刀片的负载量；

所述电源模块位于所述机箱的后上方，并与所述接口模块电性相连，用于通过连接外部电源使刀片服务器运作；

所述第一石墨烯散热器贴敷于所述交换模块表面，用于所述交换模块的快速散热。

进一步的，还包括第二石墨烯散热器，所述第二石墨烯散热器贴敷于所述负载均衡模块表面，用于所述负载均衡模块的快速散热。

进一步的，还包括第三石墨烯散热器，所述第三石墨烯散热器贴敷于所述电源模块表面，用于所述电源模块的快速散热。

进一步的，还包括第四石墨烯散热器，所述第四石墨烯散热器贴敷于所述KVM管理模块表面，用于所述KVM管理模块的快速散热。

进一步的，所述第一石墨烯散热器、第二石墨烯散热器、第三石墨烯散热器和\/或第四石墨烯散热器采用石墨片或石墨烯纸制成。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本实用新型一种用于刀片服务器的散热装置，采用改良的石墨片进行服务器的散热既节省了服务器的内部空间又使服务器能够正常散热保持设备工作正常运行可谓一举两得。有效延长服务器的使用寿命，也满足时代发展的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本实用新型一种用于刀片服务器的散热装置所对应的刀片服务器整体结构示意图；

图2是本实用新型一种用于刀片服务器的散热装置所对应的刀片内置结构示意图。

【主要符号说明】

1-KVM管理模块；

2-刀片；

3-冷却系统；

4-机箱；

5-交换机；

6-交换模块；

7-负载均衡模块；

8-电源模块；

9-接口模块。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

目前，比较传统的散热方法是在服务器中安装散热器，散热的主要设备是“风扇”，如，笔记本电脑电脑散热便是在电脑的底座安装一个小型散热风扇，在机体长时间工作发热后进行扇风散热；另外在台式电脑中亦是如此，只不过台式拥有独立的服务器(主机)里面的散热器(风扇)较大一些，但和笔记本属于相同的散热原理。而采用石墨烯的散热方法不同，石墨烯拥有良好的导热性、传感性、韧性以及较高的硬度并且应用于电子设备也是较好的材料。因为石墨烯具有良好的韧性所以可利用天然石墨将其制成各种形状不同的散热器，在遇到不同的电子设备时可采用不同形状的石墨烯散热器进行散热。因为石墨质地特殊所以它可制备成石墨片、石墨烯纸或各种不同形状的石墨散热器。

再说石墨具有良好的导热性和传感性。在传统的散热器中是利用风扇对发热设备进行吹风散热，并且为了保持风道畅通笔记本的风道进气口需要在机身的底部，并且在进气口周围不能摆放过多的物品不然会导致冷空气无法进入，风道的气流循环被破坏而导致电脑发热设备无法散热，所以传统器散热时需要有足够的空间进行气流循环。但若采用石墨烯散热法对机体散热则正好避免了传统散热法中的不足。因为石墨烯具有良好的韧性所以可将其制作成石墨片或石墨烯纸贴在机体中容易发热的设备中，又因为石墨本身具有良好的导热性和传感性，所以将其贴在易发热的设备中在其长时间运作导致机体发热时进行导热和传感，将机体过热的部分热量传导到机体的另一方(机体常温部分)以达到机体温度均衡的状态。因为石墨片的片状结构可适应任何表面所以适用于各种不同材料的设备的散热，并且片状结构不需要像传统散热法那样需要大量的空间进行气流循环，只需要在发热较强的设备中多贴几张石墨片。采用改良的石墨片进行服务器的散热既节省了服务器的内部空间又使服务器能够正常散热保持设备工作正常运行可谓一举两得。具体方案如下：

如图1和2所示，本实用新型公开了一种用于刀片服务器的散热装置，包括KVM(Kernel-based Virtual Machine)管理模块1、若干刀片2、冷却系统3、机箱4、交换机5、交换模块6、负载均衡模块7、电源模块8、接口模块9和第一石墨烯散热器(未图示)，其中：

所述机箱4用于放置所述KVM管理模块1、冷却系统3和若干刀片2；

所述KVM管理模块1位于所述机箱4的底部，并与位于所述KVM管理模块1上方的冷却系统3相连，用于使用者进行热插拔从而使刀片服务器冷却；

若干所述刀片2位于所述机箱4的中间部分，每个所述刀片2通过位于所述刀片2侧面的交换模块6与相邻刀片2紧密相连，用于相邻两个刀片2之间的互联；

所述交换机5位于所述刀片2内部，并与位于所述刀片2侧面的所述接口模块9电性相连，用于为接入所述交换机5的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；

所述负载均衡模块7位于所述机箱4内部，并与各个所述刀片2相连，用于均衡各个所述刀片2的负载量；

所述电源模块8位于所述机箱4的后上方，并与所述接口模块9电性相连，用于通过连接外部电源使刀片服务器运作；

所述第一石墨烯散热器贴敷于所述交换模块6表面，用于所述交换模块6的快速散热。

进一步的，所述散热装置还包括第二石墨烯散热器(未图示)，所述第二石墨烯散热器贴敷于所述负载均衡模块7表面，用于所述负载均衡模块7的快速散热。

进一步的，所述散热装置还包括第三石墨烯散热器(未图示)，所述第三石墨烯散热器贴敷于所述电源模块8表面，用于所述电源模块8的快速散热。

进一步的，所述散热装置还包括第四石墨烯散热器(未图示)，所述第四石墨烯散热器贴敷于所述KVM管理模块1表面，用于所述KVM管理模块1的快速散热。

进一步的，所述第一石墨烯散热器、第二石墨烯散热器、第三石墨烯散热器和\/或第四石墨烯散热器采用石墨片或石墨烯纸制成。本实施例中，石墨烯石墨烯拥有良好的导热性、传感性、韧性以及较高的硬度，其性质如表1所示。

设计图

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主设计要求

设计方案

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