CN109375755A - 散热控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种散热控制方法，包括确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数，以及基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。本公开还提供了一种散热控制装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。

Description

散热控制方法、装置和电子设备

技术领域

本公开涉及一种散热控制方法、装置和电子设备。

背景技术

在诸如服务器系统的电子设备的散热控制设计中，一般会设定发热元件散热的至少一个散热参数，例如温度目标值，让散热元件依据发热元件的温度自动改变散热的控制参数，例如改变风扇的转速，让发热元件的温度可以维持在限值以下。然而，本发明人发现这种方式并不能达成系统功耗的优化。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种散热控制方法，包括确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数，基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

可选地，所述确定散热参数包括，确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态。所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

可选地，所述控制所述散热元件的工作状态包括以下至少一种，控制散热元件处于工作状态或非工作状态，控制处于工作状态的散热元件的数量，或者控制处于工作状态的散热元件的工作参数。

可选地，所述散热参数包括温度目标值，所述特定参数包括所述发热元件的温度。

可选地，所述散热元件的工作状态包括风扇的转速，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括调整风扇工作在与所述散热参数相对应的转速。

可选地，所述散热元件包括用于冷却的导热媒介，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，基于所述散热参数调整所述散热元件的工作参数，使得所述导热媒介被压缩而导致的内能变化满足冷却要求。

本公开的另一个方面提供了一种散热控制装置，包括功耗确定模块、参数确定模块以及散热控制模块。功耗确定模块，用于确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和。参数确定模块，用于基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数。散热控制模块，用于基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

可选地，所述参数确定模块用于确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态。所述散热控制模块用于在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

可选地，所述控制所述散热元件的工作状态包括以下至少一种，控制散热元件处于工作状态或非工作状态，控制处于工作状态的散热元件的数量，或者控制处于工作状态的散热元件的工作参数。

可选地，所述散热参数包括温度目标值，所述特定参数包括所述发热元件的温度。

可选地，所述散热元件的工作状态包括风扇的转速，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，调整风扇工作在与所述散热参数相对应的转速。

可选地，所述散热元件包括用于冷却的导热媒介，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，基于所述散热参数调整所述散热元件的工作参数，使得从所述发热元件吸收热量后所述导热媒介的内能变化满足冷却要求。

本公开的另一个方面提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器。所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使得处理器执行如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的处理器温度以及系统功耗关于风扇负载的变化关系的示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的散热控制方法的流程图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的散热控制装置的框图；以及图4示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。

图1示意性示出了根据本公开实施例的处理器温度以及系统功耗关于风扇负载的变化关系的示意图。

在诸如服务器系统的电子设备的散热控制设计中，一般会设定发热元件散热的至少一个散热参数，例如温度目标值，让散热元件依据发热元件的温度自动改变散热的控制参数，例如改变风扇的转速，让发热元件的温度可以维持在限值以下。

如图1所示，发热元件例如可以是中央处理器CPU，散热元件例如可以是风扇，例如可以设定一个温度目标值为80℃，在CPU温度高于80℃时，风扇保持在第一转速工作，在CPU温度低于80℃时，风扇保持在第二转速工作，第二转速低于第一转速，以使得CPU的温度可以维持在80℃以下。当然，改变风扇转速的温度触发值可以和温度目标值不同，例如可以在达到78℃时就开始提高转速，使CPU的温度控制在80℃以下。

然而，本发明人发现这种方式并不能达成系统功耗的优化。在这种情况下，虽然CPU的功耗降低了，但是由于风扇转速的提高，CPU和风扇组成的系统的总功耗为760个单位，并不是系统功耗的最低值，如图所示，系统功耗实际在CPU温度91度时达到最低值746个单位。

本公开的实施例提供了一种散热控制方法，包括确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数，以及基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

图2示意性示出了根据本公开实施例的散热控制方法的流程图。

如图2所示，该方法包括操作S210～S230。

在操作S210，确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和。

在操作S220，基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数。

在操作S230，基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

例如，在使用风扇作为散热元件对发热元件处理器进行散热时，通过散热参数控制风扇的工作状态，而散热参数由风扇功耗和处理器功耗之和确定。

本公开实施例的方法综合考虑了发热元件和散热元件的功耗之和，从而达到优化系统功耗的技术效果。

根据本公开实施例，所述确定散热参数包括确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态。所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

根据本公开实施例，所述散热参数例如可以包括温度目标值，所述特定参数例如可以包括所述发热元件的温度。

例如，可以设定至少一个温度目标值，例如80℃，该温度目标值对应于一个阈值范围，例如大于80℃，该阈值范围对应于散热元件的一个工作状态，例如风扇的转速为第一转速。在处理器的温度达到高于80℃的情况下，即发热元件的特定参数达到一个阈值范围，则控制风扇在第一转速下工作。

或者，可以设定多个目标温度值，例如，80℃、70℃、60℃，每个温度目标值对应一个阈值范围，例如80℃以上、70℃～80℃以及60℃～70℃三个阈值范围，每个阈值范围对应于散热元件的一个工作状态，例如风扇的转速为第一转速、第二转速以及第三转速。在处理器的温度达到某一阈值范围的情况下，则控制风扇在相应的转速下工作。

根据本公开实施例，所述控制所述散热元件的工作状态例如可以包括控制散热元件处于工作状态或非工作状态，例如，可以控制风扇的启动和停止，在发热元件温度较低时，可以控制风扇处于非工作状态，在发热元件温度升高后，控制风扇开始工作。

根据本公开实施例，所述控制所述散热元件的工作状态例如可以包括控制处于工作状态的散热元件的数量。例如，散热元件可以包括多个风扇，可以在不同散热参数下控制不同数量的风扇工作。例如，在处理器温度在50～60℃之间时，控制开启三个风扇中的一个风扇工作，在处理器温度在60～70℃之间时，控制开启三个风扇中的两个风扇工作，而在处理器温度在70℃以上时，控制开启三个风扇全部工作。

根据本公开实施例，所述控制所述散热元件的工作状态例如可以包括控制处于工作状态的散热元件的工作参数。

例如，所述散热元件的工作状态包括风扇的转速，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括调整风扇工作在与所述散热参数相对应的转速。

又如，所述散热元件包括用于冷却的导热媒介，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，基于所述散热参数调整所述散热元件的工作参数，使得所述导热媒介被压缩而导致的内能变化满足冷却要求。根据本公开实施例，导热媒介可以在发热元件附近吸热，而在其他位置散热。例如，在其他位置时，通过压缩使得导热媒介由气态转化为液态，从而放热；在处理器附近时，通过使导热媒介处于低压环境而使之由液态转化为气态，从而吸热。本公开实施例可以在不同散热参数下控制采用不同的压力作为工作参数，使得介质吸热的能力不同，实现不同的降温效果。

根据本公开实施例，可以分别测试采用不同散热参数下的系统功耗，其中，所述系统功耗包括所述发热元件的功耗和所述散热元件的功耗之和，确定使系统功耗最低的散热参数作为第一散热参数，以及采用所述第一散热参数控制所述散热元件的工作状态。

例如，可以在系统第一次启动时，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。或者，可以响应于用户输入，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。或者，在系统重新启动时，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。在设备启动后，其环境较为稳定，可以在开机时进行测试，而不是在出厂时测试，使得确定出的第一散热参数更符合用户的实际使用环境。

根据本公开实施例，还可以在一些特定时机重新测试该第一散热参数。例如，在获得系统中的固件被改变的信息的情况下，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。或者，在获得系统中的固件被重置的信息的情况下，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。或者，在获得环境参数变化超过预设值的信息的情况下，分别测试采用不同散热参数的系统功耗。在固件发生改变时，或者环境参数变化(例如环境温度变化)时，使系统功耗最低的散热参数的取值也会发生改变，重新测试第一散热参数有助于在新的环境中取得更好的功耗优化效果。

根据本公开实施例，还可以记录不同工作状态下的不同的第一散热参数。即测试特定工作状态下采用不同散热参数的系统功耗，确定所述特定工作状态下使系统功耗最低的散热参数作为该工作状态对应的第一散热参数，以及在获得系统处于特定工作状态的情况下，采用该工作状态对应第一散热参数控制所述散热元件对所述发热元件散热。

例如，用户的笔记本电脑经常在公司和家中使用，由于家中的温度和公司的温度不同，在不同环境下使系统总功耗最低的第一散热参数也不同，可以分别进行测试，并在检测到处于不同环境时，采用与该环境对应的第一散热参数。

基于同一发明构思，本公开还提供了一种散热控制装置，下面参照图3对本公开实施例的散热控制装置进行说明。

图3示意性示出了根据本公开实施例的散热控制装置300的框图。

如图3所示，该散热控制装置300包括功耗确定模块310、参数确定模块320以及散热控制模块330。该散热控制装置300可以执行上文描述的各种方法。

功耗确定模块310，例如执行参考上文图2描述的操作S210，用于确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和。

参数确定模块320，例如执行参考上文图2描述的操作S220，用于基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数。

散热控制模块330，例如执行参考上文图2描述的操作S230，用于基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

根据本公开实施例，所述参数确定模块用于确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态。所述散热控制模块用于在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

根据本公开实施例，所述控制所述散热元件的工作状态包括以下至少一种，控制散热元件处于工作状态或非工作状态，控制处于工作状态的散热元件的数量，或者控制处于工作状态的散热元件的工作参数。

根据本公开实施例，所述散热参数包括温度目标值，所述特定参数包括所述发热元件的温度。

根据本公开实施例，所述散热元件的工作状态包括风扇的转速，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，调整风扇工作在与所述散热参数相对应的转速。

根据本公开实施例，所述散热元件包括用于冷却的导热媒介，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，基于所述散热参数调整所述散热元件的工作参数，使得从所述发热元件吸收热量后所述导热媒介的内能变化满足冷却要求。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，功耗确定模块310、参数确定模块320以及散热控制模块330中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，功耗确定模块310、参数确定模块320以及散热控制模块330中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，功耗确定模块310、参数确定模块320以及散热控制模块330中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

图4示意性示出了根据本公开实施例的电子设备400的框图。图4示出的计算机系统仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备400包括处理器410和计算机可读存储介质420。该电子设备400可以执行根据本公开实施例的方法。

具体地，处理器410例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器410还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器410可以是用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质420，例如可以是非易失性的计算机可读存储介质，具体示例包括但不限于：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；等等。

计算机可读存储介质420可以包括计算机程序421，该计算机程序421可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器410执行时使得处理器410执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

计算机程序421可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序421中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括421A、模块421B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器410执行时，使得处理器410可以执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

根据本发明的实施例，功耗确定模块310、参数确定模块320以及散热控制模块330中的至少一个可以实现为参考图4描述的计算机程序模块，其在被处理器410执行时，可以实现上面描述的相应操作。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种散热控制方法，包括：

确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和；

基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数；

基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述确定散热参数包括，确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态；

所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括，在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制所述散热元件的工作状态包括以下至少一种：

控制散热元件处于工作状态或非工作状态；

控制处于工作状态的散热元件的数量；

控制处于工作状态的散热元件的工作参数。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述散热参数包括温度目标值，所述特定参数包括所述发热元件的温度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述散热元件的工作状态包括风扇的转速，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括：

调整风扇工作在与所述散热参数相对应的转速。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述散热元件包括用于冷却的导热媒介，所述基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态包括：

基于所述散热参数调整所述散热元件的工作参数，使得所述导热媒介被压缩而导致的内能变化满足冷却要求。

7.一种散热控制装置，包括：

功耗确定模块，用于确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和；

参数确定模块，用于基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数；

散热控制模块，用于基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述参数确定模块用于确定一个或多个所述散热参数，其中，每个散热参数对应一个阈值范围，每个阈值范围对应所述散热元件的一个工作状态；

所述散热控制模块用于在所述发热元件的特定参数的值达到其中一个阈值范围的情况下，控制所述散热元件工作在所述阈值范围对应的工作状态。

9.一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使得处理器：

确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和；

基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数；

基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使得处理器执行：

确定发热元件的功耗和散热元件的功耗之和；

基于所述发热元件的功耗和散热元件的功耗之和，确定散热参数；

基于所述散热参数控制所述散热元件的工作状态。