CN107797897A - 包括主设备和从设备的系统以及该系统的操作方法 - Google Patents

Abstract

一种系统包括：主设备；以及从设备，其包括用于测量从设备在预定时间内的温度变化量的温度变化测量电路。当预定时间内的温度变化量等于或大于阈值时，从设备将温度信息发送至主设备，所述温度信息表示在预定时间内的温度变化量等于或大于阈值。主设备响应于温度信息而确定从设备的温度，并且基于确定的从设备的温度来控制从设备。

Description

包括主设备和从设备的系统以及该系统的操作方法

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种包括主设备和从设备的电子系统。

背景技术

随着诸如计算机系统的电子系统具有更高的集成度和更高水平的性能，它们消耗更多的功率。功耗的增加导致在电子系统中会散发出更多的热量。特别地，随着包括在电子系统中的存储器的数量增加并且存储器和处理器的操作速率增加，系统中产生的热量也增加。随着系统中发热部件之间(例如，处理器与存储器之间)的物理距离变短，每个区域可能会产生更多的热量。当热量在系统中部件的操作之后产生时，产生的热量会降低操作特性，并且有时甚至不仅会导致部件本身的操作故障，还会导致其它相邻部件的操作故障。因此，在电子系统中管理散热是非常重要的。

发明内容

本发明的实施例涉及改进的系统和方法，它们用于更有效地管理电子系统中的发热。该系统可以包括主设备和从设备，其中主设备可以更有效地监控从设备的温度和/或电压变化。

根据本发明的一个实施例，一种系统可以包括：主设备；以及从设备，其包括用于测量从设备在预定时间内的温度变化量的温度变化测量电路。当预定时间内的温度变化量等于或大于阈值时，从设备将温度信息传送至主设备，所述温度信息表示预定时间内的温度变化量等于或大于阈值。主设备响应于所述温度信息而确定从设备的温度，并且基于从设备的确定的温度来控制从设备。

所述温度变化测量电路可以包括：热敏传感器，其用于测量从设备的温度；存储器，其用于周期性地存储由热敏传感器感测的温度；以及变化量计算器，其用于判定存储在存储器中的前一周期的温度与当前周期的温度之间的温度差是否等于或大于阈值。

所述系统还可以包括：线路，其设置在从设备和主设备之间，用于将将温度信息从从设备发送至主设备。

从设备可以包括存储器件，而主设备可以包括存储器控制器。

主设备可以基于从设备的确定的温度来控制存储器件的刷新周期。

主设备可以基于从设备的确定的温度来控制存储器件的工作负载。

根据本发明的另一个实施例，一种系统可以包括：主设备；以及从设备，其包括用于测量从设备在预定时间内的电压变化量的电压变化测量电路。当预定时间内的电压变化量等于或大于阈值时，从设备将电压信息发送至主设备，所述电压信息表示预定时间内的电压变化量等于或大于阈值。主设备响应于电压信息而确定从设备的电压，并且基于从设备的确定的电压来控制从设备。

电压变化测量电路可以包括：电压传感器，其用于测量施加至从设备的电压；存储器，其用于周期性地存储由电压传感器感测的电压；以及变化量计算器，其用于判定存储在存储器中的前一周期的电压与当前周期的电压之间的电压差是否等于或大于阈值。

所述系统还可以包括：线路，其设置在从设备和主设备之间，用于将电压信息从从设备传送至主设备。

从设备可以包括存储器件，而主设备可以包括存储器控制器。

根据本发明的又一个实施例，一种用于操作包括主设备和从设备的系统的方法可以包括：由从设备来确定从设备在预定时间内的温度和电压中的一个的变化量是否等于或大于阈值；当从设备在预定时间内的变化量等于或大于阈值时，由从设备向主设备发送表示在预定时间内的变化量等于或大于阈值的指示信息；由所述主设备响应于所述指示信息而确定从设备的温度和电压中的一个；并且由主设备基于所述确定的从设备的温度和电压中的一个来控制从设备。

所述确定从设备的温度和电压中的一个的变化量可以包括：周期性地测量从设备的温度；并且确定在前一周期期间测量的从设备的温度与在当前周期期间测量的从设备的温度之间的温度差是否等于或大于阈值。

从设备可以包括存储器件，而主设备包括存储器控制器。

所述控制从设备可以包括基于从设备的温度来控制存储器件的刷新周期。

从设备的控制可以包括基于从设备的温度来控制存储器件的工作负载。

附图说明

参照附图，从本发明的以下具体描述中，本发明的这些和其它特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的包括主设备和从设备的系统的框图。

图2是示出了根据本发明的另一个实施例的包括主设备和从设备的系统的框图。

图3是示出了图2中所示的温度变化测量电路的框图。

图4是示出了图2中所示的系统的操作的流程图。

图5是示出了根据本发明的又一个实施例的包括主设备和从设备的系统的框图。

图6是示出了图5中所示的电压变化测量电路的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用不同的方式实施，而不应解释为限制于本文所列的实施例。确切地说，提供这些实施例，从而使得本说明书充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记在本发明的不同附图与实施例中表示相同的部件。

应当理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不受限于这些术语。这些术语用于区分一个元件和另一个元件。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，下面描述的第一元件也可以被称为第二元件或第三元件。

附图是简化的原理图，并且不一定按比例绘制，在一些情况下，为了更清楚地说明实施例的各种元件，可能夸大了比例。例如，在附图中，为了便于说明，与实际尺寸和间隔相比，元件的尺寸和元件之间的间隔可能被夸大。

还将理解的是，当一个元件被称为“连接到”或“耦接到”另一个元件时，其可以直接在、连接到或耦接到另一个元件，或者可以存在一个或多个中间元件。另外，还将理解的是，当将一个元件被称为在两个元件“之间”时，其可以是两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包括有”，“包含”和“包含有”时，指定所述元件的存在，并且不排除存在或添加一个或多个其它元件。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。

除非另有定义，否则包括本文使用的技术和科学术语的所有术语具有与本发明所属的领域的普通技术人员对于本公开通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在常用字典中定义的术语应当被解释为具有与其在本公开和相关技术的背景下的含义一致的含义，并且不会以理想化或过度正式的意义来解释，除非在本文中明确定义。

在下面的描述中，阐述了许多具体的细节，以提供对本发明的全面理解。在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下，可以实施本发明。在其它的情况下，为了避免不必要地模糊了本发明，未曽详细地描述公知的工艺结构和/或工艺。

还应注意的是，在一些情况下，对于相关领域的技术人员显而易见的是，结合一个实施例描述的元件(也称为特征)可以单独地使用或与另一个实施例的其它元件组合使用，除非另有具体说明。

在下文中，将参照附图来详细描述本发明的各种实施例。

现在参见图1，根据本发明的一个实施例提供了一种系统。

该系统可以包括：主设备110、从设备120以及将主设备110和从设备120以可操作的方式连接的通信通道101。

主设备110可以控制和使用从设备120。主设备110可以通过使用通信通道101来控制和使用从设备120。例如，可以在主设备110与从设备120之间交换包括控制信号和数据的信号。

在一个实施例中，主设备110可以是存储器控制器，而从设备120可以是存储器件。当主设备110是存储器控制器，而从设备120是存储器件时，命令和地址可以经由通信通道101从主设备110传送至从设备120，并且数据可以通过通信通道101在主设备110和从设备120之间交换。

从设备120可以包括用于测量从设备120的温度的热敏传感器121。可以使用任何合适的热敏传感器。

主设备110可以监控从设备120的温度，以有效地控制从设备120。在一个实施例中，提供了一种用于主设备110监控从设备120的温度的方法，该方法包括：将与由从设备120的热敏传感器121感测到的温度相关的温度信息经由通信通道101周期性地传送至主设备110。然而，该方法可能导致系统性能的恶化或降低，因为其它信号(例如，数据)的传输可能必须在主设备110经由通信通道101接收到从设备120的温度信息的同时停止或减慢速度。为了减少系统性能的降低，可以延长用于将温度信息从从设备120传送至主设备110的周期。然而，在这种情况下，通过主设备110监控从设备120的温度的精度可能受到损害。

为了使主设备110监控从设备120的温度而不会明显地降低系统性能且也不会损害监控精度，可以在主设备110与从设备120之间设置除了通信通道101之外的另一个通道(未示出)，用于将温度信息从从设备120传送至主设备110。温度信息可以经由第二通道实时地从从设备120发送到主设备110。另外，可以分别在从设备120和主设备110两者中设置用于发送和接收温度信息的电子电路。由于所需的发送/接收电路，可能会增加生产成本并且可能消耗更多的功率来传送温度信息。

图2是示出了根据本发明的另一个实施例的系统200的框图。

系统200可以包括：主设备210、从设备220、通信通道201和线路202。

主设备210可以控制和使用从设备220。注意的是，主设备210与从设备220之间的主从关系可以是相对的，意味着在复杂系统中一个设备可以是相对于一个其它设备的主设备，并且同时可以是相对于另一个设备的从设备。例如，当设备A控制并使用设备B并且设备B控制并使用设备C时，在设备B与设备C之间的关系中，设备B成为主设备，而设备C成为从设备。然而，在设备A与设备B的关系中，设备A成为主设备，而设备B成为从设备。因此，设备B可以是相对于设备C的主设备，并且可以是相对于设备A的从设备。

例如，在包括具有存储器控制器的处理器和具有多个存储器芯片的存储器模块的系统中，处理器可以是主设备，而存储器模块可以是从设备，因为处理器控制并使用存储器模块。如果现在存储器模块还包括用于控制存储器芯片的模块型控制芯片，则模块型控制芯片成为主设备，而存储器芯片在存储器模块内部成为从设备。

从设备220可以经由通信通道201与主设备210通信。当主设备210包括存储器控制器并且从设备220包括存储器件时，命令和地址可以经由通信通道201从主设备210传送至从设备220，并且数据可以在主设备210与从设备220之间交换。通信通道201可以包括一个或多个线路。

从设备220可以包括用于测量从设备220的温度变化的温度变化测量电路221。当从设备220的温度变化测量电路221在预定时间内检测到温度变化等于或大于阈值时，从设备220可以经由线路202向主设备210通知从设备220的温度变化。因此，只有当在预定时间内从设备220的温度变化等于或大于阈值时，从设备220经由线路202向主设备210通知其温度变化，因为只有那时主设备210需要检查从设备220的温度。

当主设备210被通知在预定时间内的温度变化等于或大于阈值时，主设备210随后可以经由通信通道201来检查从设备220的温度。由于主设备210使用通信通道201来检查从设备220的温度，所以可以停止经由通信通道201传送诸如数据的其它信号。然而，当从设备220开始通知主设备210其温度变化时，检查从设备220的温度可能比经由通信通道201传送诸如数据的信号更重要。然后，主设备210可以基于经由通信通道201检测的从设备220的温度来控制从设备220。

图3是示出了图2中所示的温度变化测量电路221的示例配置的框图。

参见图3，温度变化测量电路221可以包括：热敏传感器310、存储器320、变化量计算器330和周期信号发生器340。

热敏传感器310可以测量从设备220的温度并且产生指示温度的测量值的热代码THERMAL_CODE。例如，热代码THERMAL_CODE可以是多位信号。

周期信号发生器340可以基于时钟CLK而产生周期信号PERIOD。每当时钟CLK被使能预定次数时，周期信号发生器340可以使能周期信号PERIOD。例如，当预定次数为1000时，周期信号发生器340可以每当时钟CLK被使能1000次时使能周期信号PERIOD一次。当预定次数为100时，周期信号发生器340可以每当时钟CLK被使能100次时使能周期信号PERIOD一次。例如，时钟CLK可以用于从设备220的同步操作。在一个实施例中，时钟CLK可以在从设备220的内部生成。或者，时钟CLK可以从从设备220的外部被接收。

存储器320可以响应于周期信号PERIOD而周期性地接收并存储从热敏传感器310输出的热代码THERMAL_CODE。存储器320可以输出在前一周期期间接收并存储在其中的先前热代码PRE_THERMAL_CODE。

变化量计算器330可以响应于周期信号PERIOD而被使能。当变化量计算器330被使能时，它可以将从热敏传感器310接收的热代码THERMAL_CODE与从存储器320接收的先前热代码PRE_THERMAL_CODE进行比较。变化量计算器330可以将当前周期的温度与前一周期的温度进行比较。作为在变化量计算器330中进行的温度比较的结果，在当前周期的温度与前一周期的温度之差等于或大于阈值时，变化量计算器330可以使能警告信号WARN。阈值可以根据具体电子系统的设计而变化。例如，阈值可以设置为大约1、5或10℃。在一个实施例中，阈值可以是10℃。

作为在变化量计算器330中进行的温度比较的结果，在当前周期的温度与前一周期的温度之差小于阈值时，警告信号WARN可以被禁止。

警告信号WARN可以经由线路202传送至主设备210。当接收到被使能的警告信号时，主设备220随后可以检查从设备的温度。

图4是示出了图2中所示的系统的操作的流程图。

参见图4，在步骤S410中，从设备220可以在主设备210的控制下操作。例如，当主设备210是存储器控制器并且从设备220是存储器件时，存储器件可以在存储器控制器的控制下执行诸如读取或写入操作的操作。

在步骤S420中，当从设备220执行操作时，从设备在预定的时间内周期性地测量从设备220中的温度变化。当从设备220在预定时间内的温度变化等于或大于阈值(步骤S430中的“Y”)时，在步骤S440中，从设备220可以通知主设备210：从设备220的温度变化很大。主设备210可以被通知：从设备220的温度的变化很大，因为从从设备220经由线路202传送至主设备210的警告信号WARN被使能。

在接收到被使能的警告信号WARN时，主设备210可以在步骤S450中检查从设备220的温度。检查从设备的温度可以包括：主设备210经由通信通道201请求从设备220的温度信息，并且经由通信通道201从设备接收来自从设备220的温度信息。

在步骤S460中，主设备210可以基于接收的从设备220的温度信息来改变其对从设备220的温度相关的控制。在一个实施例中，温度相关控制的改变可以包括改变刷新周期和/或控制工作负载。例如，如果从设备220的温度高，则可以将刷新周期控制为更短，并且可以降低从设备220的工作负载。可以通过将要在从设备220中执行的操作分配给另一个设备来减少从设备220上的工作负载。或者，可以通过将由从设备220执行的连续操作之间的时间间隔增加得更长来减少从设备220上的工作负载。当从设备220的温度过高时，主设备210可以暂时停止从设备220的操作。在主设备210结合从设备210的温度而改变其对从设备220的控制之后，在步骤S410中，从设备220可以根据主设备210的控制而再次操作。

如上所述，主设备210仅在从设备220的温度变化等于或大于阈值时经由通信通道201检查出从设备220的温度。换言之，只有当需要检查从设备220的温度时，主设备210才检查从设备220的温度。因此，可以防止由于检查从设备220的温度而导致的系统性能的降低。此外，由于每当从设备220的温度变化等于或大于阈值时，监控从设备220的温度，所以，每当需要时和根据特定电子系统的设计需要，可以准确地监控从设备220的温度。

图5是示出了根据本发明的又一个实施例的系统的框图。

参见图5，该系统可以包括：主设备510、从设备520、通信通道501和线路502。图5的系统与图1的系统不同之处在于：主设备510监控从设备520的电压，而不是从设备520的温度。

从设备520可以包括用于测量从设备520的电压变化量的电压变化测量电路521。在一个实施例中，电压可以是施加到从设备520的电源电压。当从设备520的电压变化测量电路521检测到在预定时间内等于或大于阈值的电压变化时，从设备520可以经由线路502向主设备510通知从设备520的电压变化。因此，只有当从设备520在预定时间内的电压变化等于或大约阈值的情况下，从设备520才经由线路502通知主设备510的电压变化。可以设置阈值电压值以确保从设备520仅在需要时经由线路502通知主设备510其电压的变化。然后，主设备510可以检查从设备520的电压，并且可以根据需要调整从设备的控制。

当主设备510被通知预定时间内的电压变化等于或大于阈值时，主设备510可以经由通信通道501来检查从设备520的电压。主设备510可以基于经由通信通道501检查出的从设备520的电压来控制从设备520。例如，当从设备520的电压过低时，主设备510可以以较低的速度操作从设备520。当从设备520的电压过高时，主设备510可以暂停从设备520的操作，以保护从设备520。

与如图4所示的操作相比，图5中所示的系统可以以类似的方式操作，除了以下之外：主设备510监控从设备520的电压而不是从设备520的温度，并且不是基于监控的温度信息而是基于监控的电压信息来控制从设备520。

图6是示出了图5中所示的电压变化测量电路521的示例配置的框图。

参见图6，电压变化测量电路521可以包括：电压传感器610、存储器620、变化量计算器630和周期信号发生器640。

电压传感器610可以测量施加到从设备520的电源电压的电平，并且产生指示电源电压的测量值的电压代码VOLTAGE_CODE。例如，电压代码VOLTAGE_CODE可以是多位信号。

周期信号发生器640可以基于时钟CLK产生周期信号PERIOD。每当时钟CLK被使能预定次数时，周期信号发生器640可以使能周期信号PERIOD。例如，当预定次数为1000时，周期信号发生器640可以每当时钟CLK被使能1000次时使能周期信号PERIOD一次。当预定次数为100时，周期信号发生器640可以每当时钟CLK被使能100次时使能周期信号PERIOD一次。例如，时钟CLK可以用于从设备520的同步操作。在一个实施例中，时钟CLK可以在从设备520的内部产生。或者，时钟CLK可以从从设备520的外部被接收。

存储器620可以响应于周期信号PERIOD而周期性地接收并存储从电压传感器610输出的电压代码VOLTAGE_CODE。存储器620可以输出在前一周期期间接收并存储在其中的先前电压代码PRE_VOLTAGE_CODE。

变化量计算器630可以响应于周期信号PERIOD而被使能。当变化量计算器630被使能时，其可以将从电压传感器610接收的电压代码VOLTAGE_CODE与从存储器620接收的先前电压代码PRE_VOLTAGE_CODE进行比较。换言之，变化量计算器630可以将当前周期的电压与前一周期的电压进行比较。作为在变化量计算器630中执行的电压比较的结果，在当前周期的电压与前一周期的电压之差等于或大于阈值时，变化量计算器630可以使能警告信号WARN。作为在变化量计算器630中执行的电压比较的结果，在当前周期的电压与前一周期的电压之间的差小于阈值时，警告信号WARN可能被禁止。警告信号WARN可以经由线路502传送至主设备510。

根据本发明的实施例，在包括主设备和从设备的系统中，主设备可以有效地监控从设备的温度或者电压变化。

尽管已经参照具体的实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

Claims (19)

1.一种系统，其包括：

主设备；以及

从设备，其包括适用于测量从设备在预定时间内的温度变化的温度变化测量电路，从设备适用于向主设备发送指示温度变化等于或大于阈值的信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，主设备适用于响应于所述信号来检查从设备的温度。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，主设备还适用于基于从设备的确定的温度来控制从设备。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，温度变化测量电路包括：

热敏传感器，其适用于测量从设备的温度；

存储器，其适用于周期性地存储由热敏传感器感测的温度；以及

变化量计算器，其适用于判定存储在存储器中的前一周期的温度与当前周期的温度之间的温度差是否等于或大于阈值。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括：

线路，其设置在从设备与主设备之间，适用于将温度信息从从设备传送至主设备。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，从设备包括存储器件，而主设备包括存储器控制器。

7.根据权利要求4所述的系统，其中，主设备基于从设备的确定的温度来控制存储器件的刷新周期。

8.根据权利要求4所述的系统，其中，主设备基于从设备的确定的温度来控制存储器件的工作负载。

9.一种系统，其包括：

主设备；以及

从设备，其包括适用于测量从设备在预定时间内的电压变化的电压变化测量电路，其中，从设备适用于向主设备发送指示预定时间内的电压变化等于或大于阈值的信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，主设备适用于响应于电压信息而确定从设备的电压，并且基于从设备的确定的电压来控制从设备。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，电压变化测量电路包括：

电压传感器，其适用于测量施加至从设备的电压；

存储器，其适用于周期性地存储由电压传感器感测的电压；以及

变化量计算器，其适用于判定存储在存储器中的前一周期的电压与当前周期的电压之间的电压差是否等于或大于阈值。

12.根据权利要求9所述的系统，还包括：

线路，其设置在从设备与主设备之间，适用于将电压信息从从设备传送至主设备。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，从设备包括存储器件，而主设备包括存储器控制器。

14.一种用于操作包括主设备和从设备的系统的方法，其包括：

从设备确定从设备在预定时间内的参数变化是否等于或大于阈值；

从设备向主设备发送指示变化等于或大于阈值的信号；

主设备响应于接收到的信号而确定从设备的参数；以及

主设备基于确定的参数来控制从设备。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述参数是从设备的温度或电压。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，确定变化包括：

周期性地测量从设备的参数；以及

确定在前一周期期间测量的从设备的参数与在当前周期期间测量的从设备的参数之间的参数差是否等于或大于阈值。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，从设备包括存储器件，而主设备包括存储器控制器。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，控制从设备包括：基于从设备的参数来控制存储器件的刷新周期。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，控制从设备包括：

基于从设备的参数来控制存储器件的工作负载。