專利名稱：冷卻超級計算機的系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超級計算機的冷卻技術，更具體地說，涉及一種冷卻超級計算 才幾的系統(tǒng)及方法。
背景技術：
超級計算機，是指多個計算節(jié)點組合起來的能平行進行大規(guī)模計算和數(shù)據(jù) 處理的計算機，稱為高性能計算機或并行計算機。超級計算機在運行時會產(chǎn)生 大量的熱，如不及時帶走這些熱量將對超級計算機造成損害，影響其性能和使 用壽命，因此需對超級計算機進行冷卻。
如果采用常溫的自來水直接對超級計算機進行冷卻，則散熱效果不佳甚至 完全不滿足要求。而如果通過制冷系統(tǒng)對自來水(即常溫水)進行冷卻后送入 超級計算機，帶走超級計算機在運行過程中所產(chǎn)生的熱量，則由于對自來水進 行冷卻的過程中會消耗大量的電能，因此這種方式十分耗電。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供了 一種能節(jié)省電能的冷卻超級計算機的系統(tǒng)。 此外，還有必要提供一種能節(jié)省電能的冷卻超級計算機的方法。 所述冷卻超級計算機的系統(tǒng)包括輸水管道、制冷系統(tǒng)和超級計算機，輸水 管道的輸水口位于自然水源中與制冷系統(tǒng)要求的輸入水溫度對應的深度處，所 述輸水管道用于將該深度處的自然水輸送到所述制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)用于根據(jù) 超級計算機的冷卻要求控制輸入端的水流量，并將輸入水送入到超級計算機。
優(yōu)選地，所述輸水管道的頭部設有使輸水管道的輸水口上下移動的智能調(diào) 控裝置。
優(yōu)選地，所述制冷系統(tǒng)可包括水冷系統(tǒng)和風冷系統(tǒng)。進一步優(yōu)選地，所述水冷系統(tǒng)包括溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器 用于檢測水冷系統(tǒng)的輸入端及輸出端的水溫，所述控制器用于獲取溫度傳感器 檢測到的水溫，根據(jù)水冷系統(tǒng)的水溫要求對輸入端的水溫進行微調(diào)，以及根據(jù) 超級計算機的冷卻要求控制水冷系統(tǒng)輸入端的水流量。
優(yōu)選地，所述控制器還用于根據(jù)輸入端及輸出端的水溫控制將水冷系統(tǒng)輸 出端的水兌入到輸入端的水量以對水冷系統(tǒng)輸入端的水溫進行孩吏調(diào)。
所述種冷卻超級計算4^的方法包括A.輸水管道在自然水源中與制冷系統(tǒng) 所要求的輸入水溫度對應的深度處將該深度處的水輸送到制冷系統(tǒng)；B.所述制冷 系統(tǒng)根據(jù)超級計算機的冷卻要求控制輸入端的水流量；C.所述制冷系統(tǒng)將輸入水 送入超級計算機。
優(yōu)選地，所述方法還包括在所述輸水管道的頭部設置使輸水管道的輸水 口上下移動的智能調(diào)控裝置。
優(yōu)選地，所述方法還包括所述制冷系統(tǒng)檢測其輸入端的水溫，根據(jù)水溫 要求對輸入端的水溫進行微調(diào)。
進一步優(yōu)選地，所述對輸入的水溫進行微調(diào)的步驟是檢測水冷系統(tǒng)的輸 入端及輸出端的水溫，根據(jù)輸入端及輸出端的水溫控制輸出端的水兌入到輸入 端的水量。
上述冷卻超級計算機的系統(tǒng)及方法，根據(jù)制冷系統(tǒng)的水溫要求輸送自然水 源中對應深度處的水，由于自然水源深處的水溫比4交低，無需再對輸送到制冷 系統(tǒng)的水進行冷卻，因此能有效節(jié)省電能。


圖1是一個實施例中冷卻超級計算機的系統(tǒng)結構圖； 圖2是一個實施例中制冷系統(tǒng)的結構示意圖； 圖3是一個實施例中水冷系統(tǒng)的結構示意圖；圖4是一個實施例中冷卻超級計算機的方法流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了一個實施例中的冷卻超級計算機3的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸水管 道l、制冷系統(tǒng)2和超級計算機3，其中，輸水管道1的輸水口位于自然水源中 與制冷系統(tǒng)2要求的輸入水溫度對應的深度處，輸水管道1采用不易傳熱的材 料，其可將該深度處的自然水輸送到制冷系統(tǒng)2，制冷系統(tǒng)2則檢測其輸入端的 水溫，根據(jù)水溫要求對輸入端的水溫進行微調(diào)，以及根據(jù)超級計算機的冷卻要 求控制輸入端的水流量，并將輸入水送入到超級計算機，從而對超級計算機進 行冷卻。
上述自然水源可以是湖水或井水，根據(jù)制冷系統(tǒng)2對水溫的要求可將輸水 管道1的輸水口架設到該自然水源中的不同深度處，可在架設輸水管道1之前 對自然水源中的不同深度處的水溫進行檢測，由于湖水或井水深處的水溫比較 低，取對應深度的水則無需再對自然水進行冷卻，從而節(jié)省了電能。
在一個實施方式中，可在輸水管道1的頭部設置使輸水管道1的輸水口能 夠上下移動的智能調(diào)控裝置，由于不同季節(jié)中自然水源處的同一深度的水溫會 有差別，在架設好輸水管道1后，可通過智能調(diào)控裝置對輸水管道1的輸水口 進行上下調(diào)節(jié)，使輸水管道1輸送的水在不同季節(jié)也能滿足制冷系統(tǒng)2對水溫 的要求。
由于輸水管道1輸送水也會消耗一定的電能，但相對于制冷系統(tǒng)冷卻自來 水所消耗的電能是十分少的。而優(yōu)選地，也可將超級計算機中心建設到離自然 水源(湖水或井水等)比較近的區(qū)域，這樣，也能節(jié)省輸水管道1輸送水所消 耗的電能。另外，為了防止由于輸水管道1的損壞使輸水中斷，還可在超級計 算機中心處建i殳水^^，用于存儲一定量的輸水管道l輸送來的水，當輸水管道l 損壞或出現(xiàn)故障時，可使用水塔中的水對超級計算機進行冷卻，同時，也給輸 水管道l的搶修提供了時間。圖2示出了一個實施例中的制冷系統(tǒng)2，該制冷系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)21和風 冷系統(tǒng)32。在一個實施例中，根據(jù)超級計算機不同計算節(jié)點所產(chǎn)生的熱量可針 對不同計算節(jié)點設置不同的制冷系統(tǒng)2。例如，對負載比較大、產(chǎn)生的熱量比較 多的計算節(jié)點可采用水冷系統(tǒng)21對其進行冷卻，而負載爭支小、產(chǎn)生的熱量比較 少的計算節(jié)點則可采用風冷系統(tǒng)對其進行冷卻，可視情況而定。
圖3示出了一個實施例中的水冷系統(tǒng)21,該水冷系統(tǒng)21包括溫度傳感器 211和控制器212，其中溫度傳感器211可有多個，分別放置在水冷系統(tǒng)21的 輸入端和輸出端，用于檢測輸入端和輸入端的水溫；控制器212獲取溫度傳感 器211檢測到的水溫，根據(jù)水冷系統(tǒng)21的水溫要求對輸入端的水溫進行微調(diào)， 以及根據(jù)超級計算機3的冷卻要求控制水冷系統(tǒng)21輸入端的水流量。在一個實 施方式中，由于水冷系統(tǒng)21對輸入水的溫度要求十分嚴格，輸水管道l從自然 水源處深處傳送來的水通常比要求的水溫略低，因此需要對水冷系統(tǒng)21的輸入 端的水溫進行微調(diào)。
在一個實例方式中，控制器212可控制將水冷系統(tǒng)21的輸出端的水兌入到 輸入端，由于水冷系統(tǒng)21的輸出端的水溫比較高，控制器212根據(jù)水冷系統(tǒng)的 水溫要求，通過控制兌入輸入端的水量來實現(xiàn)對輸入端的水溫進行微調(diào)，使輸 入的水溫能完全滿足水冷系統(tǒng)21對水溫的要求。在一個實施例中，控制器212 還可控制輸入端的水流量，例如，當前超級計算機的負載比較大，產(chǎn)生的熱量 比較多時，則控制輸入端的水流量變大，使輸入的水量能滿足超級計算機的冷 卻要求。在另一個實施例中，控制器212還可在輸水管道1輸水中斷時控制自 動切換水塔供水，避免了由于輸水管道l的故障而導致停止冷卻過程。
圖4示出了 一個實施例中冷卻超級計算才兒3的方法流程，具體過程如下 在步驟S401中，輸水管道1在自然水源中與制冷系統(tǒng)2所要求的輸入水溫度對應的深度處將該深度處的自然水輸送到制冷系統(tǒng)2。
在步驟S402中，制冷系統(tǒng)2根據(jù)超級計算機3的冷卻要求控制輸入端的水 流量。
在步驟S403中，制冷系統(tǒng)2將輸入水送入超級計算機3。
上述自然水源可以是湖水或井水等，根據(jù)制冷系統(tǒng)2對水溫的要求可將輸 水管道1的輸水口架設到該自然水源中的不同深處。上述步驟之前，可對自然 水源中的不同深度處的水溫進行檢測，由于湖水或井水等深處的水溫比較低， 取對應深度的水則無需再對自然水進行冷卻，>^人而節(jié)省了電能。
在一個實施方式中，在上述步驟之前還可在輸水管道1的頭部設置使輸水 管道1的輸水口能上下移動的智能調(diào)控裝置。由于不同季節(jié)自然水源處的同一 深度的水溫會有差別，在假設好輸水管道1后，可通過智能調(diào)控裝置對輸水管 道1的輸水口進行上下調(diào)節(jié)，使輸水管道1輸送的水在不同季節(jié)也能滿足制冷 系統(tǒng)2對水溫的要求。
由于輸水管道1輸送水也會消耗一定的電能，但相對于制冷系統(tǒng)冷卻自然 水所消耗的電能是十分少的。優(yōu)選地，也可將超級計算機中心建設到離自然水 源(湖水或井水等)比較近的區(qū)域，這樣，也能節(jié)省輸水管道1輸送水所消耗 的電能。另外，為了防止由于輸水管道1的損壞4吏輸水中斷，還可在超級計算 機中心處建設水i荅，用于存儲一定量的輸水管道1輸送來的水，當輸水管道1 損壞或出現(xiàn)故障時，可使用水塔中的水對超級計算機進行冷卻，同時，也給輸 水管道l的搶修提供了時間。
在一個實施方式中，由于制冷系統(tǒng)2的輸出端的水溫比較高，而一般輸水 管道1從自然水源的深處取自的水會比制冷系統(tǒng)2要求的水溫略低，因此制冷 系統(tǒng)2需檢測其輸入端的水溫，并兌入一定量的輸出端的水，以實現(xiàn)對輸入端 的水溫進行微調(diào)，使輸入水的水溫能完全滿足制冷系統(tǒng)2對水溫的要求。在一 個實施例中，控制輸入端的水流量，使制冷系統(tǒng)2的輸入端的水量能滿足超級 計算機的冷卻要求。另外，在輸水管道1輸水中斷時控制自動切換水塔供水，
8避免了由于輸水管道1的故障而導致停止冷卻過程。制冷系統(tǒng)2的輸出端的水 兌入輸入端的水量是4艮少的，而輸出端剩余的水還可用于生活用水，例如通過 管道將制冷系統(tǒng)2輸出端的水直接輸送到洗手間，用于洗手用水等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種冷卻超級計算機的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括輸水管道、制冷系統(tǒng)和超級計算機，所述輸水管道的輸水口位于自然水源中與所述制冷系統(tǒng)要求的輸入水溫度對應的深度處，所述輸水管道用于將該深度處的自然水輸送到所述制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)用于根據(jù)超級計算機的冷卻要求控制輸入端的水流量，并將輸入水送入到超級計算機。
2、 根據(jù)權利要求1所述的冷卻超級計算機的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸水 管道的頭部設有使輸水管道的輸水口上下移動的智能調(diào)控裝置。
3、 根據(jù)權利要求l所述的冷卻超級計算機的系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷 系統(tǒng)包4舌水冷系統(tǒng)和風冷系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權利要求3所述的冷卻超級計算機的系統(tǒng)，其特征在于，所述水冷 系統(tǒng)包括溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器用于檢測水冷系統(tǒng)的輸入端及 輸出端的水溫，所述控制器用于獲取溫度傳感器檢測到的水溫，根據(jù)水冷系統(tǒng) 的水溫要求對輸入端的水溫進行微調(diào)，以及根據(jù)超級計算機的冷卻要求控制水 冷系統(tǒng)輸入端的水流量。
5、 根據(jù)權利要求4所述的冷卻超級計算機的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 器還用于根據(jù)輸入端及輸出端的水溫控制將水冷系統(tǒng)輸出端的水兌入到輸入端 的水量以對水冷系統(tǒng)輸入端的水溫進行微調(diào)。
6、 一種冷卻超級計算機的方法，其特征在于，所述方法包括A. 輸水管道在自然水源中與制冷系統(tǒng)所要求的輸入水溫度對應的深度處將 該深度處的水輸送到制冷系統(tǒng)；B. 所述制冷系統(tǒng)根據(jù)超級計算機的冷卻要求控制輸入端的水流量；C. 所述制冷系統(tǒng)將輸入水送入超級計算機。
7、 根據(jù)權利要求6所述的冷卻超級計算機的方法，其特征在于，所述方法 還包括在所述輸水管道的頭部設置使輸水管道的輸水口上下移動的智能調(diào)控裝置。
8、 根據(jù)權利要求6所述的冷卻超級計算機的方法，其特征在于，所述方法 還包括所述制冷系統(tǒng)4企測其輸入端的水溫，才艮據(jù)水溫要求對輸入端的水溫進 行微調(diào)。
9、 根據(jù)權利要求8所述的冷卻超級計算機的方法，其特征在于，所述對輸 入的水溫進行微調(diào)的步驟是檢測水冷系統(tǒng)的輸入端及輸出端的水溫，根據(jù)輸 入端及輸出端的水溫控制輸出端的水兌入到輸入端的水量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冷卻超級計算機的系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括輸水管道、制冷系統(tǒng)和超級計算機，所述輸水管道的輸水口位于自然水源中與所述制冷系統(tǒng)要求的輸入水溫度對應的深度處，所述輸水管道用于將該深度處的自然水輸送到所述制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)用于根據(jù)超級計算機的冷卻要求控制輸入端的水流量，并將輸入水送入到超級計算機。采用本發(fā)明，能有效節(jié)省電能。
文檔編號G05D23/01GK101604195SQ20091010871
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權日2009年7月8日
發(fā)明者馮圣中, 朱定局 申請人:深圳先進技術研究院