CN103064484A - 电子系统及其预加热方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种低温环境中电子系统的开机预加热方法及其适用装置，此电子系统包含一个或多个处理器、一个或多个第一控制器以及一个或多个第二控制器。所述方法包括：于电子系统开机后，由第一控制器检查第二控制器是否初始化成功，其中，第一控制器包含基本输入输出系统；若第二控制器初始化失败，则进入预加热模式，其中于预加热模式中，处理器被持续供电并启动加速功能，以提供热能加温电子系统；以及结束预加热模式，而使电子系统重新开机。

Description

电子系统及其预加热方法与装置
【技术领域】
本发明是有关于一种电子系统，且特别是一种适用于电子系统于低温环境中开机时的预加热方法及预加热装置。
【背景技术】
一般的电子系统，例如笔记本电脑，其正常工作范围位于摄氏0度至摄氏45度的常温之下。于此温度范围之内，电子系统内部的电子元件，例如硬盘，可在此温度范围的常温下直接运作。然而，电子系统应用于恶劣的环境之下时，例如在摄氏-30度的低温环境中，电子系统内部的元件需要进行预加热的动作，才能够使电子系统正常运作。
因此，为了能够使电子系统在低温开机时产生热能，在电子系统低温开机时预先通过电池供应系统电源给加热器，以提升电子系统的温度至可正常开机的温度范围。然后再执行基本输出输入系统(Basic Input/Output System，BIOS)，使电子系统中的芯片组初始化并完成开机程序。
但是并非所有芯片组可运作的温度范围均相同。在BIOS的初始化程序中，较差的芯片组会因为温度尚未到达可运作温度而无法运作造成初始化失败，并造成当机或无法开机成功等问题。此外，使用正常的电源供应以提升电子系统的温度，也需较长的开机等待时间。
【发明内容】
本发明提出一种低温环境中电子系统的开机预加热方法及开机预加热装置。若开机时电子系统的系统芯片组初始化失败，即加快对此电子系统与系统芯片组的加温速度，并使电子系统重新开机，以达到有效减少低温开机时加温系统芯片组所需的开机等待时间。
本发明提出一种低温环境中电子系统的开机预加热方法，此电子系统包含一个或多个处理器、一个或多个第一控制器以及一个或多个第二控制器。所述方法包括于电子系统开机后，由第一控制器检查第二控制器是否初始化成功，其中，第一控制器包含基本输入输出系统；若第二控制器初始化失败，则进入预加热模式，其中于预加热模式中，处理器被持续供电并启动加速功能，以提供热能加温电子系统；以及结束预加热模式，而使电子系统重新开机。
本发明提出一种低温环境中电子系统的开机预加热装置，此开机预加热装置包括一个或多个处理器、电源供应单元、一个或多个第一控制器与一个或多个第二控制器。电源供应单元，耦接至处理器。第一控制器，耦接至电源供应单元，此第一控制器还包含基本输入输出系统。第二控制器，耦接至第一控制器。其中于电子系统开机后，第一控制器检查第二控制器是否初始化成功；若第二控制器初始化失败，则电子系统进入预加热模式。其中于预加热模式中，第一控制器控制电源供应单元持续供电给处理器，且第一控制器启动处理器的加速功能，以提供热能加温电子系统；以及第一控制器结束预加热模式，而使电子系统重新开机。
本发明提出一种电子系统，此电子系统包括一个或多个处理器、电源供应单元、频率产生器、一个或多个第一控制器与一个或多个第二控制器。电源供应单元，耦接至处理器。频率产生器，耦接至处理器。第一控制器，耦接至电源供应单元，此第一控制器还包含基本输入输出系统，以及第二控制器，耦接至第一控制器。其中于电子系统开机后，第一控制器检查第二控制器是否初始化成功；若第二控制器初始化失败，则电子系统进入预加热模式。其中于预加热模式中，第一控制器控制电源供应单元持续供电给处理器，且第一控制器启动处理器的加速功能以提供热能加温电子系统，以及第一控制器结束预加热模式，而使电子系统重新开机。
在本发明的一实施例中，所述处理器包括中央处理单元或图形处理单元，所述第一控制器为运行基本输入输出系统的控制器或南桥芯片，而所述第二控制器为北桥芯片或主存储器控制器。
在本发明的一实施例中，所述第一控制器控制电源供应单元增加处理器的电源电压，或是控制频率产生器增加处理器的操作频率，以启动加速功能。
在本发明的一实施例中，所述第一控制器计数所述电子系统进入预加热模式的加温时间；若加温时间达到预设时间，则第一控制器结束预加热模式，以及使电子系统重新开机，以及于电子系统重新开机后，第一控制器再次检查第二控制器是否初始化成功。
相较于现有技术，本发明提出的一种低温环境中电子系统的开机预加热方法及开机预加热装置，通过监控电子系统在低温开机过程中是否有系统芯片组初始化失败，一旦有系统芯片组初始化失败时，即增加提高电子系统温度的速度，并使电子系统重新开机，以达到有效减少低温开机时加温电子系统与系统芯片组所需的开机等待时间。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
图1是根据本发明的一实施例所绘示的一种电子系统功能方块图。
图2是根据本发明的一实施例所绘示的一种开机预加热方法流程示意图。
图3是根据本发明的一实施例所绘示的预加热模式流程示意图。
【具体实施方式】
图1为根据本发明的一实施例所绘示的电子系统100功能方块示意图。电子系统100具有开机预加热装置、频率产生器130与其它元件。在图1中，开机预加热装置包括处理器110、电源供应单元120、第一控制器140以及第二控制器150。在本实施例中，处理器110可以包括中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)或图形处理单元(Graphic Processing Unit，GPU)等单一系统芯片或系统芯片组。
电源供应单元120耦接至处理器110，用于供应电源至处理器110。频率产生器130耦接至处理器110，用于提供频率信号给处理器110。
第一控制器140耦接于电源供应器120。第一控制器140包含基本输入输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)。第一控制器140可以通过系统管理总线(System Management Bus，SM-Bus)或控制总线(Control Bus)等各式总线(Bus)下达管理命令至电源供应器120、第二控制器150以及电子系统100中其余的集成电路或外围装置(例如内存、各芯片组、鼠标、键盘、软/硬盘或各输出入端口等)。
在本实施例中，第一控制器140为可运行BIOS的控制器，且本发明并不以此为限。在本发明的另一实施例中，第一控制器140还可以是南桥芯片、键盘控制器或微控制器等具有类似功能的单一芯片或芯片组。其中，这些具有类似功能的单一芯片或芯片组，除了可以执行上述系统芯片的初始化程序之外，还可以用来监控电子系统100中各外围装置芯片组的初始化程序。
第二控制器150耦接于第一控制器140，用于执行电子系统100开机时系统芯片组的初始化程序。在本实施例中，第二控制器150为主存储器控制器，且本发明并不以此为限。在本发明的另一实施例中，第二控制器150还可以是北桥芯片或微控制器等具有类似功能的单一芯片或芯片组。
图2为根据本发明的一实施例所绘示的开机预加热方法流程示意图。请同时参照图1及图2。在电子系统100于低温环境中开机(power on)后，电子系统100内部各元件会依照预设的上电顺序(power sequence)而依序初始化。在第二控制器150上电后，电子系统100的开机预加热装置会进行步骤S310。
在步骤S310中，第一控制器140(例如BIOS)通过系统总线(System Bus)检查/监控第二控制器150(例如芯片组或北桥芯片)是否初始化成功。
在此需注意的是，本发明并不以此为限。在本发明的另一实施例中，第一控制器140还可以监控第二控制器150所监控的外围装置的初始化程序是否成功。例如，在第二控制器150下达指令启动外围装置的初始化程序后，第二控制器150随即接收并传送各外围装置的初始状态给第一控制器140，其中，这些外围装置的初始化状态包括各外围装置是否初始化成功的信息，然后第一控制器140根据第二控制器150所传送的这些外围装置的初始化状态，判断第二控制器150执行的初始化程序是否成功。
承上所述，若第一控制器140判断第二控制器150初始化成功，则此电子系统100继续进行其它开机初始化程序以及加载操作系统(operation system，OS)，以便成功开机。若第一控制器140判断第二控制器150初始化失败，则电子系统100的开机预加热装置会在步骤S310之后接续执行步骤S320。
在步骤S320中，电子系统100进入预加热模式。在此预加热模式中，处理器110(例如CPU及/或GPU)被持续供电并启动加速功能(turbo function)，以提供热能加温电子系统100。举例来说，电源供应器120持续提供电源电压至电子系统100中的处理器110(或处理器110与其它集成电路的组合)，通过处理器110运转发热(或处理器110与其它集成电路运转产生的热能)以持续提供热能给电子系统100。其中这些可产生热能的集成电路可以是硬盘适配卡(SCSI/SATA interface card)、网络适配卡(network interface card，NIC)或显示卡(Video card、Diaplay card、Graphics card、Video adapter)等集成电路元件。
此外，第一控制器140还通过控制电源供应器120来增加输入处理器110的电源电压(例如增加处理器110的工作电压)，以启动处理器110的加速功能。其中，上述加速功能可以大幅提高处理器110的运转速度，同时快速产生高于正常运转速度的处理器110所产生的热能，以提高电子系统100的温度。
在此需注意的是，本发明并不以此为限。在本发明的另一实施例中，第一控制器140还可以通过提高频率产生器130产生的频率频率，以提高处理器110的操作频率。此外，处理器110也通过上述操作频率的提高以启动加速功能。
电子系统100的开机预加热装置在进行步骤S320经过一段加温时间后，开机预加热装置接着进行步骤S330。在步骤S330中，第一控制器140结束预加热模式，并使电子系统100重新开机。例如，第一控制器140计数电子系统100进入预加热模式的加温时间。当此加温时间到达某一预设时间时，第一控制器140即结束此预加热模式并使电子系统100重新开机。
上述预设时间可以视实际产品的设计需求来决定。于本实施例中，上述预设时间可以是一个固定值，例如3分钟。在另一实施例中，可于电子系统100开机时感测该电子系统100的内部温度，然后由第一控制器140根据电子系统100的内部温度来对应决定此预设时间。例如，若电子系统100的内部温度为摄氏-5度，则上述预设时间为1分钟；若电子系统100的内部温度为摄氏-10度，则上述预设时间为2分钟；若电子系统100的内部温度为摄氏-15度，则上述预设时间为3分钟。上述电子系统100的内部温度可以是第二控制器150的温度，或是主机板的温度，或是电子系统100内部其它构件的温度。
此外，在本实施例中，在结束预加热模式后使电子系统100重新开机的方式，可以是由第一控制器140(例如BIOS)控制电源供应器120来关闭电子系统100的电源。待电子系统100的电源关闭后，第一控制器140控制电源供应单元120重新供电给电子系统100以执行开机动作。电子系统100重新开机后，该第一控制器140重新执行步骤S310～S330以便再次检查第二控制器150是否初始化成功。
为了进一步说明本发明的开机预加热方法，以下将以图3对本发明的开机预加热方法中的预加热模式运作方法作更详细地说明。图3为根据本发明的一实施例所绘示的预加热模式流程示意图。请同时参照图1与图3，在图3中，所述预加热模式起始于步骤S410。
在步骤S410中，电源供应单元120持续供电给处理器110与电子系统100的其它集成电路。在此需注意的是，此一步骤S410可以参照图2中步骤S320的相关说明，在此不再赘述。
在步骤S420中，第一控制器140计数电子系统100进入预加热模式的加温时间。例如，第一控制器140在控制电源供应单元120开始增加供应给电子系统100中的处理器110(或处理器110与其它集成电路)的电源电压(如，工作电压)时，或在控制频率产生器130增加处理器110的操作频率时，即启动一时间记录器(time recorder)。利用此时间记录器纪录上述启动加速功能总共经过的时间，此总共经过的时间即为加温时间。然后在步骤S420的后接续执行步骤S430。
在步骤S430中，第一控制器140判断上述加温时间是否达到预设时间(预设的加温时间，例如3分钟)，并产生一判断结果，然后第一控制器140根据此判断结果决定是否结束预加热模式。
其中，在预设时间的设定方面，在本实施例中，第一控制器140于开机时随即感测电子系统100的内部温度。值得一提的是，此内部温度可以包括处理器110、电源供应器140、第一控制器140、第二控制器150或电子系统100中其它的集成电路的温度。然后第一控制器140根据此内部温度以决定预设时间。举例来说，若开机时电子系统100的内部温度为TE，且第二控制器150的正常工作温度下限为TL，以及通过处理器110产生热能以加热电子系统100的升温速度为S，则第一控制器140可以根据所述这些参数(TE、TL与S)并利用公式：(|TL-TE|)/S以求得预加热模式中上述预设时间。例如，当TE为摄氏-10度，TL为摄氏2度，S为0.05度/秒(即每秒上升0.05度)时，根据上述公式可得所述预设时间为|TL-TE|/S＝|2-(-10)|/0.05＝240秒。也就是说，在进入预加热模式时，第一控制器150可以根据此公式将预设时间设为4分钟，且本发明并不以此为限。在本发明的另一实施例中，第一控制器140还可以根据其它数学公式以求得预加热模式的预设时间，或依据其它条件判断预加热模式的终止条件。
承上所述，在第一控制器140求得预加热模式的预设时间后，第一控制器140对比从电子系统100进入预加热模式至目前为止经过的加温时间(此加温时间可以储存于时间记录器)与上述预设时间，然后产生对比结果。若对比结果为加温时间小于预设时间时，在步骤S430的后接续执行步骤S410，也就是持续提高电子系统100的温度；反之，若对比结果为加温时间等于或大于预设时间时，则在步骤S430之后，第一控制器140终止对电子系统100加温，此预加热模式至此结束。
在此需注意的是，本发明并不以上述实施例为限。在本发明的又一实施例中，第一控制器140判断是否结束预加热模式的方法还可以是，由第一控制器140通过对应温度传感器来感测电子系统100的内部温度，并以此内部温度判断是否结束此预加热模式。例如，在第一控制器140在进行预加热模式的过程中多次感测电子系统100的内部温度TE。当内部温度TE达到预设温度(例如第二控制器150的正常工作温度下限TL)时，第一控制器140即结束此预加热模式并使电子系统100重新开机。若内部温度没有达到此预设温度，则持续进行此预加热模式以提高电子系统100的温度。
综上所述，本发明提出一种低温环境中电子系统100的开机预加热方法及开机预加热装置。通过第一控制器140监控电子系统100在低温开机过程中第二控制器150是否初始化失败。一旦第二控制器150初始化失败，即使用处理器110的加速功能来加速提升第二控制器150的温度，然后使此电子系统100重新开机，以有效减少低温开机时加温电子系统与系统芯片组所需的开机等待时间。

Claims (20)

1.一种低温环境中电子系统的开机预加热方法，该电子系统包含至少一处理器、至少一第一控制器以及至少一第二控制器，其特征在于，该方法包括：
于该电子系统开机后，由该第一控制器检查该第二控制器是否初始化成功，该第一控制器包含一基本输入输出系统；
若该第二控制器初始化失败，则进入一预加热模式，其中于该预加热模式中，该处理器被持续供电并启动加速功能，以提供热能加温该电子系统；以及
结束该预加热模式，而使该电子系统重新开机。
2.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，于该预加热模式中，该处理器与该电子系统的其它集成电路被持续供电，以提供热能加温该电子系统。
3.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，该处理器包括一中央处理单元或一图形处理单元。
4.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，该第一控制器为运行该基本输入输出系统的控制器或南桥芯片，而该第二控制器为一北桥芯片或一主存储器控制器。
5.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，该第一控制器为一键盘控制器，而该第二控制器为一芯片组。
6.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，该第一控制器增加该处理器的一电源电压或一操作频率，以启动该加速功能。
7.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，所述结束该预加热模式的步骤包括：
计数所述电子系统进入该预加热模式的一加温时间；以及
若该加温时间达到一预设时间，则由该第一控制器结束该预加热模式，以及使该电子系统重新开机。
8.权利要求7所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，所述结束该预加热模式的步骤还包括：
于开机时感测该电子系统的一内部温度；以及
依据该内部温度决定该预设时间。
9.权利要求8所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，该内部温度包括该第二控制器的温度。
10.权利要求9所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，若于开机时该内部温度为TE，该第二控制器的正常工作温度下限为TL，该处理器加温该电子系统的一升温速度为S，则该预设时间为(TL-TE)/S。
11.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，所述结束该预加热模式的步骤包括：
感测该电子系统的一内部温度；以及
若该内部温度达到一预设温度，则由该第一控制器结束该预加热模式，以及使该电子系统重新开机。
12.权利要求1所述的电子系统的开机预加热方法，其特征在于，所述使该电子系统重新开机的步骤包括：
关闭该电子系统电源；
重新供电给该电子系统；以及
回到该电子系统重新开机后，该第一控制器再次检查该第二控制器是否初始化成功的步骤。
13.一种低温环境中电子系统的开机预加热装置，其特征在于，其包括：
至少一处理器；
一电源供应单元，耦接至该处理器；
至少一第一控制器，耦接至该电源供应单元，该第一控制器包含一基本输入输出系统；以及
至少一第二控制器，耦接至该第一控制器；
其中于该电子系统开机后，该第一控制器检查该第二控制器是否初始化成功；若该第二控制器初始化失败，则该电子系统进入一预加热模式；
其中于该预加热模式中，该第一控制器控制该电源供应单元持续供电给该处理器，且该第一控制器启动该处理器的一加速功能，以提供热能加温该电子系统；以及该第一控制器结束该预加热模式，而使该电子系统重新开机。
14.如权利要求13所述的电子系统的开机预加热装置，其特征在于，该处理器包括一中央处理单元或一图形处理单元，该第一控制器为运行该基本输入输出系统的控制器或南桥芯片，而该第二控制器为一北桥芯片或一主存储器控制器。
15.如权利要求13所述的电子系统的开机预加热装置，其特征在于，该第一控制器控制该电源供应单元增加该处理器的一电源电压，或是控制该电子系统的一频率产生器增加该处理器的一操作频率，以启动该加速功能。
16.如权利要求13所述的电子系统的开机预加热装置，其特征在于，该第一控制器计数所述电子系统进入该预加热模式的一加温时间；若该加温时间达到一预设时间，则该第一控制器结束该预加热模式，以及使该电子系统重新开机；以及于该电子系统重新开机后，该第一控制器再次检查该第二控制器是否初始化成功。
17.一种电子系统，其特征在于，其包括：
至少一处理器；
一电源供应单元，耦接至该处理器；
一频率产生器，耦接至该处理器；
至少一第一控制器，耦接至该电源供应单元，该第一控制器包含一基本输入输出系统；以及
至少一第二控制器，耦接至该第一控制器；
其中于该电子系统开机后，该第一控制器检查该第二控制器是否初始化成功；若该第二控制器初始化失败，则该电子系统进入一预加热模式；
其中于该预加热模式中，该第一控制器控制该电源供应单元持续供电给该处理器，且该第一控制器启动该处理器的一加速功能以提供热能加温该电子系统；以及该第一控制器结束该预加热模式，而使该电子系统重新开机。
18.如权利要求17所述的电子系统，其特征在于，该处理器包括一中央处理单元或一图形处理单元，该第一控制器为运行该基本输入输出系统的控制器或南桥芯片，而该第二控制器为一北桥芯片或一主存储器控制器。
19.如权利要求17所述的电子系统，其特征在于，该第一控制器控制该电源供应单元增加该处理器的一电源电压，或是控制该频率产生器增加该处理器的一操作频率，以启动该加速功能。
20.如权利要求17所述的电子系统，其特征在于，该第一控制器计数所述电子系统进入该预加热模式的一加温时间；若该加温时间达到一预设时间，则该第一控制器结束该预加热模式，以及使该电子系统重新开机；以及于该电子系统重新开机后，该第一控制器再次检查该第二控制器是否初始化成功。
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