数据中心散热专利技术综述.pdf

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1、装饰装修天地数据中心散热专利技术综述刘可欣国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心摘要：随着云计算技术的成熟和应用，各项业务对数据中心的鸿海集团又称鸿海精密集团。另外还有来自其他领域的商业巨的依赖越来越大，而数据中心的散热问题已然成为人们关注的焦头，例如惠普、美国电力转换公司、施耐德、谷歌等，由于他们都是点。本文列举了众多数据中心散热技术以及从全球及中国角度对大型服务器生产以及使用的企业，对于数据中心散热也投入了部数据中心散热方法的总体专利态势进行分析，并分别从全球申请分的研发精力。量、主要申请人、各国申请量分布等方面对数据中心散热相关技

2、术2.2在华专利申请分析的专利申请总体情况进行了探讨，并梳理了该领域的技术发展路2.2.1相关中国专利申请量的年度分布线以及研发重点。对上述获得的中国专利申请的申请量和申请时间做统计，得关键词：数据中心；散热；降温；冷却出相关中国专利申请量的年度分布，基于数据中心散热技术在中国专利从2004年开始逐渐发展，由于互联网技术的发展，云计算以1引言及相关产业的发展，伴随着大数据的到来，对于数据处理能力的需1.1数据中心散热背景及意义求提升，数据中心得到了大力发展，伴随着数据中心的散热技术也数据中心是信息网络服务、信息技术服务、数字内容服务和互得

3、到重视，可以看出2009年，也就是云计算和大数据的概念提出之联网服务的集中载体，用于实现对数据信息的集中处理、存储、传后的两年，相关数据中心散热领域的专利申请有了明显的上升，由输、交换及管理。随着云计算技术的成熟和应用，数据中心建设的于2015-2016年申请的相关专利由于未公布的原因，有所下降。高速增长导致机房内部各种设备越来越多，为保证数据中心提供2.2.2各国在中国相关专利申请量分布恒温恒湿的制冷环境。数据中心用电量会大大增加，随之而来冷分析各国在中国相关专利的申请量情况。从各国在中国专利却系统、配电系统、UPS和发电机等都会按比例

4、增加，这给数据中心申请量的占比可以看出，基于资源分配负载均衡的相关专利申请能耗带来重大挑战。以facebook公司为例，其在全世界拥有众多服量中国占比最大，其次美国和日本在中国申请量相比其他国家占务器，而每年他们在数据中心服务器散热上的花费就高达千万比最重，其他各国国家在中国申请的相关专利占比较少；美国、日美元。本在中国产业较多，比较重视于自己产业在中国知识产权的保在举国上下都在倡导节能减排的时刻，数据中心大量地消耗护。随着大数据技术的发展，推动了各个国家在数据中心散热技社会能源，不利于数据中心的未来发展，所以能耗问题已经成为数术上研发成

5、本的投入，世界各国都在追求资源最大化合理分配，减据中心建设最为关注的内容。少资源配置空闲，降低不合理资源利用。1.2数据中心散热技术3数据中心散热技术发展路线及方向1.2.1风冷技术在当今的数据中心行业中，越来越多的企业开始转向液体冷空气冷却直接膨胀系统成为风冷系统。在风冷系统中，半数却技术，以实现高效的热管理。下面以IBM公司的数据中心水冷的制冷剂循环回路位于数据中心机房空调中，其余部分位于室外发展为例，展示其技术发展路线。的空气冷却冷凝器中。机房内部的热量通过使用制冷剂循环流动（1）1966年：IBM翻开水冷技术发展历程，IBM推出了

6、System/的管路被挤压到室外的环境中，热空气将热量传递给蒸发器盘管，360型91大型计算机和专门的水冷系统。进而传递给制冷剂，高温高压的制冷剂被压缩机送至室外的冷凝（2）1980年：IBM3081上的散热片。涉及的相关专利有器，然后将热量散发到室外的大气中。风冷室外机噪声对周边环DE2208290A，电子设备的冷却系统。境影响较大，容易产生对周边住户的影响，无法采用自然冷，节能（3）1990年：大型机广泛采用水冷技术，包括IBMES/9000产品性比较低。家族的8个水冷型号。1.2.2液冷技术（4）2006年10月在论坛召开的Powe

7、randCoolingSummit峰会风冷系统有其不可避免的缺点，一些数据中心已经开始转向上，IBM研究人员展示了最新直射式散热技术。到液体冷却了，最常见的就是水冷系统。水冷散热技术就是利用（5）2008年：零排放数据中心，2008年3月举行的CeBIT大会液体的流动带走CPU或显卡工作时所产生的热量；水冷系统通过上，IBM展示了一种零排放数据中心的方案。板换将热量搬走，制冷稳定。需要室外冷却塔或是干冷器替代冷（6）2008年：IBM首个水冷Unix服务器，IBM展示了其首个采凝器进行换热。水冷取消了风冷室外机，解决噪声问题，对环境影用水

8、冷技术的超级计算机Power575。响小。水冷系统比较复杂，成本也比较高，维护也有难度，但是能（7）2010年7月，IBM展示了首款采用“热水”的超级计算机满足大型数据中心冷却和节能要求。Aq