计算节点及计算设备的制作方法

本发明涉及计算设备领域，特别涉及一种计算节点及计算设备。

背景技术：

1、随着大数据、云计算及ai(artificial intelligence，人工智能)的兴起，处理器、内存条、硬盘的处理核数、颗粒数量、容量的不断增加，系统功耗也随之大幅增加(单个处理器功耗由200w演进到1000w)，因此对数据中心及服务器的供电能力诉求越来越高；然而，受限于当前传统水平供电架构下，通流密度低，能效差，难以满足服务器功率长期演进发展的需求。

技术实现思路

1、本技术实施例在于提高对计算节点中主板的供电密度。

2、本技术实施例第一方面提出一种计算节点。计算节点包括主板和导流结构，主板的第一表面上安装有电子器件；沿主板的厚度方向开设有通流孔，通流孔的孔壁具有导电介质；通流孔与电子器件电连接；导流结构供电源连接，用于传输自电源输出的供电电流；导流结构设置于主板的一侧，且与通流孔的孔壁电连接，从而沿主板的厚度方向将供电电流传输至通流孔内。

3、在此，主板上的电子器件有一个或多个，可以包括一个或多个处理器。电子器件还可以包括内存。导流结构与通流孔的孔壁可以通过导电固定件实现固定连接。

4、在第一方面中，在为主板上电子器件供电的过程中，供电电流先经由导流结构在主板外部传导，通过导流结构与主板通流孔的电连接处而进入主板内，在主板的在主板内，供电电流沿通流孔在主板的厚度方向上传输，从而到达电子器件的供电端，实现为电子器件的供电。本技术实施例中，由于导流结构与主板是彼此独立的结构，因此可以根据待供电主板所需的功率，选择设置合适通流能力的导流结构，而无需受到主板通流能力的限制，从而提高了计算节点的供电密度。并且有利于促进计算节点向高密算力，高密功率方向发展。并且，由于主板内无需水平流通大电流，因此大大降低了主板的发热量，提高了计算节点工作的安全性。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板内包括沿主板横切方向延伸的载流层；载流层与通流孔的孔壁电连接；通流孔与电子器件电连接，包括：通流孔通过载流层与至少一个电子器件电连接。

6、在这种实现方式中，载流层与通流孔的孔壁通过接触以实现电连接。载流层与电子器件可以通过过孔实现电连接。因此供电电流沿通流孔传输至载流层，在载流层上，供电电流得以沿主板的横切方向传输，进而再通过过孔沿主板厚度方向传输至电子器件的供电端。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，多个通流孔中包括第一通流孔，第一通流孔沿主板的厚度方向贯穿主板；第一通流孔的孔壁与载流层接触，用于实现电连接。

8、第一通流孔与导流结构可以通过导电固定件固定连接，从而保证导流结构与主板的结构稳定性。并且由于导电固定件穿设在第一通流孔内，从而提高了电流在第一通流孔内的通流量，提高了主板的纵向通流能力。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，电子器件中包括处理器模块；通流孔有多个，多个通流孔中包括第二通流孔；主板内还包括高导部；第二通流孔沿主板的厚度方向延伸，第二通流孔的第一孔口供与导流结构连接；第二通流孔的第二孔口与高导部连接；高导部自第二孔口沿主板的厚度方向延伸至主板的第一表面，并与处理器模块的供电端接触。在此第一孔口与导流结构可以通过导电固定件连接。

10、第二通流孔内由导电固定件以及第二通流孔的孔壁共同导电，从而保证较大的纵向通流能力。进一步地，通过设置高导部连接在第二通流孔和处理器模块与之间，从而实现直接、稳定地将电流传输至主板表层，从而得以与处理器模块连接，无需再依赖主板内的其他层结构进行载流，从而提高了对处理器供电的可靠性和稳定性。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，高导部的横截面面积大于或等于第二通流孔的横截面积。

12、该种可能的实现方式中，可以提高主板的纵向通流能力，满足对处理器对大电流供电的需求。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，高导部的横截面积自第二通流孔的第二孔口向主板的第一表面方向呈渐阔设置。

14、该种可能的实现方式中，通过高导部形状的设置，可以以降低高导部内阻，降低发热量，并且调整高导部裸露在主板第一表面上的形状和面积，以适配开关器件的供电端。

15、在第一方面的一种可能的实现方式中，第二通流孔的第二孔口、高导部在载流层的第一位置处连接；载流层的第一位置处还至少与一个通流孔电连接。

16、该种可能的实现方式中，由于高导部同时电连接第二通流孔和第一通流孔，因此可以同时获取第二通流孔和第一通流孔中的电流为处理器供电，从而减小对第二通流孔的载流压力，保障对处理器的稳定供电。另外，避免第二通流孔因载流量较大而造成发热量集中，导致主板局部变形。进一步的，还可以在当第二通流孔因与导流结构连接不稳定导致载流不稳定的情况下，处理器可以通过第一通流孔获取电流，从而保证稳定供电。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，载流层包括多个第一导电层，第一导电层用于传导供电电流；多个第一导电层沿主板的横切方向排布，且多个第一导电层间隔设置；每个第一导电层与至少一个通流孔电连接。

18、该种可能的实现方式中，由于导流结构与主板可以有多点连接，因此可以局部且分块设置第一导电层，从而形成多个第一导电层，在实现对主板上电子器件供电的同时，有效的减小了主板板层间铺设的铜量，减短了主板板层内的电流的流经路径以及减小了流经面积，从而能够降低主板自身的发热量，提高主板工作的安全性和稳定性。

19、在第一方面的一种可能的实现方式中，载流层包括一个第一导电层，第一导电层的面积小于主板的横切面积；第一导电层与通流孔电连接。

20、该种可能的实现方式中，由于大功率电子器件可以由第二通流孔配合高导部垂直供电，因此减少了载流层需要传输的供电电流，使得载流层铺设的铜层面积可以缩小。较小的铜层面积可以降低主板内部的发热量。

21、在第一方面的一种可能的实现方式中，载流层包括沿主板厚度方向依次排布的第一层和第二层；第一层包括第一导电层，第二层内包括第二导电层；第二导电层与通流孔电连接；第二导电层的厚度小于或等于第一导电层的厚度。

22、该种可能的实现方式中，可以根据不同电子器件的供电需求，通过过孔或盲孔连接至第一层上的第一导电层或连接至第二层上的第二导电层，从而获取适配的供电电流。通过将载流层分层设置，能够提高导电层载流能力与主板上电子器件供电需求的适配性。

23、在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个第二导电层在第一层上的正投影，与第一导电层至少部分重合；且正投影部分重合的第二导电层与第一导电层。在此第二导电层与第一导电层可以在沿主板厚度的方向上电连接。

24、该种可能的实现方式中，通过对载流层的改进，提高了主板的纵向的通流能力，提高对第一表面上大功率器件的供电的稳定性，并且也避免主板内，单层导电层因载流量过大而造成局部过热的情况。

25、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板内还包括信号层，信号层与载流层同层设置；信号层包括一个或多个第三导电层，第三导电层设置在第一导电层的一侧，或者相邻两个第一导电层之间。

26、该种可能的实现方式中，通过供电结构的改进，使得载流层中的第一导电层可以进行局部铺设，从而得以将信号层与载流层同层设置，减小主板厚度。主板厚度的减小可以更加便利电子器件的焊接、减少制板成本。

27、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板内还包括接地层，接地层与载流层同层设置；接地层包括一个或多个第四导电层，第四导电层设置在第一导电层的一侧，或者相邻两个第一导电层之间。

28、该种可能的实现方式中，通过供电结构的改进，使得载流层中的第一导电层可以进行局部铺设，从而得以将接地层与载流层同层设置，减小主板厚度。主板厚度的减小可以更加便利电子器件的焊接、减少制板成本。

29、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板具有背离第一表面的第二表面；主板内包括两个载流层，其中一个载流层靠近主板的第一表面设置，另一个载流层靠近主板的第二表面设置；主板内还包括至少一个功能内层，功能内层为信号层、电源层或者接地层中的任意一种或多种。例如，功能内层为同层设置的信号层以及电源层。

30、该种可能的实现方式中，通过设置两个载流层，能够实现双向供电，从而可以实现在主板的两个表面上均设置电子器件。并且两个载流层共同供电，进一步提高了主板的通流能力。

31、在第一方面的一种可能的实现方式中，导流结构包括一个或多个导流条；导流条沿主板的长度方向、宽度方向或对角线方向中任意一个方向延伸。

32、该种可能的实现方式中，通过调整导流条相对于主板的延伸轨迹，从而可以使导流条能够为更多的大功率电子器件进行垂直供电，提高了供电灵活性。

33、在第一方面的一种可能的实现方式中，导流结构包括多个层叠设置的导流片，以及夹设在相邻两层导流片之间的防腐蚀层。

34、该种可能的实现方式中，当导流结构中位于表面的导流片被腐蚀后，由于有防腐蚀层的隔离，从而可以隔绝或减缓腐蚀向下蔓延的速度，从而降低腐蚀对导流条结构整体通流能力的影响，保证对主板的稳定供电。并且，由于可以根据所需要的通流量选择相应数量的导流片，从而有利于匹配不同通流需求量的计算节点，实现针对不同计算节点的通配性。

35、在第一方面的一种可能的实现方式中，在第一方面的一种可能的实现方式中，主板有多个，多个主板中包括第一主板和第二主板；第二主板位于第一主板的一侧，且第一主板的第一表面和第二主板的第一表面朝向同一方向；导流结构包括第一导流条和第一连接条，第一导流条设置在第一主板的一侧，且与第一主板的通流孔固定连接；第一连接条的一端与第一导流条固定连接，第一连接条的另一端与第二主板的通流孔连接。

36、该种可能的实现方式中，通过导流结构的改进实现了对多主板的供电，从而提高了供电密度，由于设置了多个主板，因此提高了计算节点的算力。

37、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板有多个，多个主板中包括第三主板和第四主板；第三主板与第四主板相邻设置，且第三主板的第一表面和第四主板的第一表面分别朝向相对的两侧；导流结构夹设在第三主板和第四主板之间，且分别与第三主板的通流孔和第四主板的通流孔固定连接。

38、该种可能的实现方式中，通过导流结构的改进实现了对多主板的供电，从而提高了供电密度，由于设置了多个主板，因此提高了计算节点的算力。

39、在第一方面的一种可能的实现方式中，主板上包括多个计算单元，每个计算单元包括处理器、设置与处理器一侧的内存条，以及散热器；计算单元在主板上呈阵列排布或者依次排列。

40、该种可能的实现方式中，通过本技术实施例导流结构以及主板结构设置，提高了供电能力，得以提高在主板上布置计算单元的数量，从而提高了算力。

41、在第一方面的一种可能的实现方式中，计算节点还包括汇流装置；汇流装置上具有多个电能输入部以及电能输出部；每个电能输入部与电源连接，电能输出部与导流结构连接。

42、该种可能的实现方式中，通过汇流装置对多个电源模块输出的供电电流进行汇流，从而提高了供电电流的输出能力，提高了供电密度。

43、本技术实施例第二方面提出一种计算设备，计算设备包括壳体以及上述第一方面中的计算节点；所述计算节点安装在所述壳体内。

44、根据计算设备不同的类型，壳体可以呈现为不同的样式。例如当计算设备为机架式或者塔式时，壳体可以呈一个箱体式结构；当计算设备为刀片式服务器是，壳体可以呈基座样式或者是箱体式。此处不做具体限定。

45、在第二方面的一种可能的实现方式中，计算设备还包括浸没机柜以及开设在浸没机柜上的电能输入口、出液口和进液口；浸没机柜内容置有冷却液，计算节点浸没于冷却液中；电源设置在浸没机柜的外部；电源与导流结构之间通过电源线连接；电能输入口供电源线穿入浸没机柜内；出液口供气态或者液态的冷却液流出，冷却后的冷却液通过进液口回流至浸没机柜内。

46、该种可能的实现方式中，浸没式液冷计算设备基于液冷高效的散热能力，以及本技术实施例高供电密度的供电架构，突破了传统板内供电的瓶颈，从而可以允许在主板上设置多个处理器以及附属的插座、散热器以及内存，实现算力密度的提高的同时，保证对主板上大功率器件的供电能力以及供电稳定性。

47、在第二方面的一种可能的实现方式中，浸没机柜内设置了多个平行设置的导流结构，每个导流结构用于为一个或多个主板供电；所述计算设备还包括汇流装置，汇流装置呈条状，且沿多个导流结构的排布方向延伸；每个导流结构固定连接至汇流装置上。

48、该种可能的实现方式中，导流结构可以呈条状。通过设置每个导流结构为一个或多个主板供电，从而进一步提高了供电密度。通过在浸没机柜内设置了多个平行设置的导流结构，提高了对浸没机柜内空间的利用率。