CN102410237A

CN102410237A - 风扇转速控制方法及相关计算机系统

Info

Publication number: CN102410237A
Application number: CN2010102887685A
Authority: CN
Inventors: 刘哲荣; 袁国杰
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-04-11

Abstract

风扇转速控制方法及相关计算机系统。该计算机系统包含有一中央处理器、一电压调节模块以及至少一风扇。该电压调节模块设置于该中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源，该风扇转速控制方法包含有将一热感应器设置于该电压调节模块，以检测该电压调节模块的周围温度；以及根据该热感应器所检测的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

Description

风扇转速控制方法及相关计算机系统

技术领域

本发明涉及一种风扇转速控制方法及相关计算机系统，尤其涉及一种不受限于中央处理器型号的风扇转速控制方法及相关计算机系统。

背景技术

计算机主机大致由中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、显示卡、电源供应器、光碟机及硬盘等所组成。中央处理器为计算机的主要运算单元，因此为了增加计算机的处理效能，中央处理器通常具有很高的操作时钟。在此情形下，中央处理器所产生的热能也会跟着增加，而导致温度的升高。但温度的升高却会使计算机的操作受到影响甚至损坏，因此计算机系统的散热也是设计上的一个重要的课题。目前来说，计算机系统常用的散热方式为散热鳍片、风扇及液冷散热等方式。其中，风扇可搭配其他散热方式使用，且价格便宜，因此最被广泛使用。

一般来说，风扇的散热效率与其转速成正比，而风扇的转速则是通过中央处理器本身的热感应器(Thermal Sensor)或温度感测器来进行控制。举例来说，英特尔公司(Intel)所生产的中央处理器具有一平台环境控制接口(Platform Environmental Control Interface，PECI)来供计算机制造商或使用者读取中央处理器内部的温度。通过平台环境控制接口，主机板上的平台控制单元(Platform Control Hub，PCH)或超级输入输出芯片(SuperInput/output，SIO)可直接读取中央处理器内部的数字温度感测器，而可获得中央处理器的核心温度。

然而，在对桌上型计算机作散热设计时，发现即使是同一品牌的中央处理器，其内部温度感测器所读到的温度，会随着不同型号而有明显的差异(假设在相同的表面温度下)。如此一来，在同样的系统中，换了一颗中央处理器，就必须要多一条风扇转速控制曲线，来避免中央处理器以及系统发生过热的情况。而其所衍伸出的后续问题就是必须先知道系统可能会安装的中央处理器型号，以将其对应的风扇转速控制曲线建入主机板上的基本输入输出单元(Basic Input/Output System，BIOS)。此外，可靠度分析和品质管理相关部门也必须针对每一颗中央处理器去做验证，相关流程如图1所示。这样将造成设计验证成本以及开发时间提高和延长。

因此，希望能找出一个不受限于中央处理器型号的风扇控制方式，来克服上述问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种不受限于中央处理器型号的风扇转速控制方法及相关计算机系统。

本发明公开一种用于一计算机系统的风扇转速控制方法。该计算机系统包含有一中央处理器，一电压调节模块以及至少一风扇。该电压调节模块设置于该中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源。该风扇转速控制方法包含有将一热感应器设置于该电压调节模块，以检测该电压调节模块的周围温度；以及根据该热感应器所检测的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

本发明另公开一种计算机系统，可对不同型号的中央处理器来进行风扇转速控制。该计算机系统包含有一中央处理器；至少一风扇；一电压调节模块；一热感应器及一风扇控制单元。该电压调节模块设置于该中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源。该热感应器设置于该电压调节模块，用来检测该电压调节模块的周围温度。该风扇控制单元耦接于该热感应器及该至少一风扇，用来根据该热感应器所检测到的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

附图说明

图1说明了已知计算机系统的相关设计验证程序。

图2为本发明一风扇转速控制流程的示意图。

图3说明了本发明计算机系统的相关设计验证程序。

图4为本发明实施例一计算机系统的示意图。

图5为图4中的热感应器与风扇控制单元的实施例示意图。

【主要元件符号说明】

20 风扇转速控制流程

200～230 步骤

40 计算机系统

41 中央处理器

42 电压调节模块

43 热感应器

44 风扇控制单元

F1～Fn 风扇

D1 热二极管

P1+、P1- 引脚

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明一风扇转速控制流程20的示意图。风扇转速控制流程20用来在一计算机系统中控制散热风扇的转速，其包含有下列步骤：

步骤200：开始。

步骤210：将一热感应器设置于一电压调节模块(Voltage RegulatorModule，VRM)，以检测该电压调节模块的周围温度，其中，该电压调节模块设置于一中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源。

步骤220：根据该热感应器所检测的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

步骤230：结束。

根据流程20，本发明是将热感应器设置于中央处理器的电压调节模块，以检测电压调节模块的周围温度，并根据热感应器所检测到的温度值，来控制散热风扇的转速。如本领域技术人员所知，电压调节模块会布置在中央处理器附近，以控制中央处理器所需要的电压及电流量。当中央处理器所耗的功率上升时，电压调节模块输出的功率也会跟着上升，而其温度也会同时提高，因此，本发明在电压调节模块中设置一热感应器或温度检测器来监控此区域的温度，以利用这温度值来当成控制风扇转速的参考值，这样就可以避免因不同中央处理器而必须有不同的风扇转速曲线的问题。

更进一步来说，对于不同型号的中央处理器，只要额定功率相同，电压调节模块所必须提供的功率是固定的，例如额定功率95瓦的中央处理器，不管什么型号，要达到额定功率95瓦，电压调节模块就必须提供能达到此功率相对应的电流给中央处理器。也就是说，不管任何型号的中央处理器，在使用相同功率的情况下，电压调节模块的温升都是相同的。

简言之，本发明通过检测电压调节模块周围的温度来进行散热风扇的转速控制，因此，只需使用一条风扇转速曲线即可满足整个系统以及中央处理器的散热需求。除此之外，本发明可免除很多后续可靠度分析以及品质管理部门的验证程序，而有效地降低生产成本、缩短产品设计时间及增加产品的多用性。举例来说，请参考图3，图3说明了本发明计算机系统的相关设计验证程序。

请参考图4，图4为本发明实施例一计算机系统40的示意图。计算机系统40可对不同型号的中央处理器进行风扇转速控制，其包含有一中央处理器41、一电压调节模块42、一热感应器43、一风扇控制单元44及风扇F1～Fn。电压调节模块42设置于中央处理器41附近，用来转换适当电压来作为中央处理器41所需的电源。热感应器43设置于电压调节模块42，用来检测电压调节模块的周围温度。风扇控制单元44耦接于热感应器43及风扇F1～Fn，用来根据热感应器43所检测到的温度值，控制风扇F1～Fn的转速。

如图4所示，电压调节模块42设置于中央处理器41附近，用来控制中央处理器41所需要的电流量。当中央处理器41所消耗的功率上升时，代表电压调节模块42的输出功率也会上升，因此，电压调节模块42周围的温度也会跟着升高。因此，本发明通过设置在电压调节模块42的热感应器43来监控此区域的温度，以利用热感应器43检测到的温度值来控制风扇F1～Fn的转速。

较佳地，计算机系统40还包含有一基本输入输出系统(BasicInput/Output System，BIOS)单元(图未示)，耦接于风扇控制单元44，用来存储一预设的风扇转速曲线。该风扇转速曲线根据预设的一温度与风扇转速对应关系所形成。如此一来，风扇控制单元44可根据该风扇转速曲线，查找出目前温度所对应的一风扇转速，而控制风扇F1～Fn的转速。

此外，在本发明实施例中，热感应器43可设置于电压调节模块42的一电源输出端附近，例如输出晶体管附近，以使热感应器43检测到较为贴近实际状况的温度值。另一方面，风扇控制单元44可以是设置在主机板上的一超级输入输出(Super Input/Output，SIO)芯片或一平台控制单元(Platform Control Hub，PCH)，而不限于此。

举例来说，请参考图5，图5为上述热感应器43与风扇控制单元44的实施例示意图。在图5中，热感应器43是一热二极管D1(Thermal Diode)来实现，而风扇控制单元44则是以一超级输入输出芯片来实现。如图所示，热二极管D1是一二极管型式连接的双载子晶体管(Bipolar JunctionTransistor，BJT)，其两端分别连接到超级输入输出芯片的一组引脚P1+、P1-。如本领域技术人员所知，由于双载子晶体管的通道大小会根据温度改变，因此，在本发明实施例中，超级输入输出芯片会从引脚P1+、P1-中的阳极端(即P1+)输出电流，而从引脚P1+、P1-中的阴极端(即P1-)接收流过晶体管的电流。在此情形下，超级输入输出芯片可根据接收到的电流大小，计算出目前热二极管D1周围的温度大小。如此一来，本发明就可以热二极管D1检测到的温度值，当成控制风扇转速的参考值，以避免因不同中央处理器而必须有不同的风扇转速曲线的问题。

值得注意的是，在上述计算机系统40中，风扇F1～Fn可以是中央处理器的冷却风扇，或是计算机的系统风扇，只要是通过检测中央处理器或电压调节模块的周围温度来当成一个控制风扇转速的参考值，皆属本发明的范围。

综上所述，本发明通过检测中央处理器或电压调节模块的周围温度来作为风扇转速控制的参考值，因此，只需使用一条风扇转速曲线即可满足整个系统以及中央处理器的散热需求。除此之外，本发明可免除很多后续可靠度分析以及品质管理部门的验证程序，而有效地降低生产成本、缩短产品设计时间及增加产品的多用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种用于一计算机系统的风扇转速控制方法，该计算机系统包含有一中央处理器，一电压调节模块以及至少一风扇，该电压调节模块设置于该中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源，该风扇转速控制方法包含有：

将一热感应器设置于该电压调节模块，以检测该电压调节模块的周围温度；以及

根据该热感应器所检测的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

2.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其还包含有：

根据一预设的温度与风扇转速对应关系，形成一风扇转速曲线。

3.如权利要求2所述的风扇转速控制方法，其中根据该热感应器所检测的该温度值，控制该至少一风扇的风扇转速的步骤，包含有：

根据该风扇转速曲线，查找该温度值所对应的一风扇转速；以及

将该至少一风扇控制在该风扇转速。

4.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其中该热感应器设置于该电压调节模块的一电源输出端。

5.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其中该热感应器是一热二极管。

6.如权利要求5所述的风扇转速控制方法，其还包含有：

根据流经该热二极管的电流大小，判断该电压调节模块的周围温度。

7.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其中该至少一风扇为系统风扇。

8.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其中该至少一风扇为该中央处理器的冷却风扇。

9.一种计算机系统，可对不同型号的中央处理器来进行风扇转速控制，该计算机系统包含有：

一中央处理器；

至少一风扇；

一电压调节模块，设置于该中央处理器附近，用来提供该中央处理器所需的电源；

一热感应器，设置于该电压调节模块，用来检测该电压调节模块的周围温度；以及

一风扇控制单元，耦接于该热感应器及该至少一风扇，用来根据该热感应器所检测到的一温度值，控制该至少一风扇的风扇转速。

10.如权利要求9所述的计算机系统，其还包含有：

一基本输入输出系统BIOS单元，耦接于该风扇控制单元，用来存储一风扇转速曲线，该风扇转速曲线根据预设的一温度与风扇转速对应关系所形成。

11.如权利要求10所述的计算机系统，其中该风扇控制单元根据该风扇转速曲线，查找该温度值所对应的一风扇转速，以控制该至少一风扇的风扇转速。

12.如权利要求9所述的计算机系统，其中该热感应器设置于该电压调节模块的一电源输出端。

13.如权利要求9所述的计算机系统，其中该热感应器是一热二极管。

14.如权利要求13所述的计算机系统，其中该风扇控制单元根据流经该热二极管的电流大小，判断该该电压调节模块的周围温度。

15.如权利要求9所述的计算机系统，其中该风扇控制单元是一超级输入输出SIO芯片。

16.如权利要求9所述的计算机系统，其中该至少一风扇为系统风扇。

17.如权利要求1所述的计算机系统，其中该至少一风扇为该中央处理器的冷却风扇。