CN113396373A - 控制计算机系统中的半导体管芯的温度的方法和装置 - Google Patents

控制计算机系统中的半导体管芯的温度的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了用于在管芯结温低于针对管芯的操作管芯结温范围的最低管芯结温期间向该管芯施加热量的电路。该电路用于避免在管芯结温低于管芯的操作管芯结温范围时的系统启动故障。

Description

控制计算机系统中的半导体管芯的温度的方法和装置
优先权要求
本申请根据35U.S.C.§365(c)要求2019年3月4日递交的标题为“METHOD ANDAPPARATUS TO CONTROU TEMPERATURE OF A SEMICONDUCTOR DIE IN A COMPUTER SYSTEM”的美国申请16/292,218号的优先权，该美国申请被完全并入在此。
技术领域
本公开涉及半导体管芯的温度，具体而言涉及向系统中的半导体管芯提供补充热量。
背景技术
半导体管芯(die)(也被称为“芯片”或“集成电路”)是包括集成电路的单片半导体晶圆。诸如中央处理单元(CPU)、芯片组和图形处理单元(GPU)之类的管芯在过热的情况下容易出现暂时性失灵或永久性故障。在更高的时钟频率和电压下操作的半导体管芯会增大功率消耗和热量。冷却方法(例如，水冷或液氮)可被用于去除由半导体管芯产生的废热。
附图说明
要求保护的主题的实施例的特征将随着以下详细描述进行并且在参考附图后变得清楚，附图中相似的标号描绘相似的部件，其中：
图1是图示出从系统预启动经过系统启动以及在系统运行时期间系统中的管芯中的结温的图线；
图2是用于对管芯施加和控制热量的电路的实施例的框图；
图3是用于对管芯施加和控制热量的电路的另一实施例的框图；
图4A-4C是图示出被实现在结合图2和图3所描述的电路中以控制管芯的温度的方法的流程图；并且
图5是计算机系统的实施例的框图，该计算机系统包括用于向该计算机系统中的管芯施加补充热量的电路。
虽然接下来的详述描述将在参考要求保护的主题的说明性实施例的情况下进行，但是其许多替换、修改和变化将是本领域技术人员清楚可见的。因此，希望广泛地看待要求保护的主题，并且按照所附权利要求中记载的那样来对其进行限定。
具体实施方式
当在低于经验证的温度范围的温度下进行操作时，管芯也容易发生故障。管芯通常被验证为在某温度范围内操作，例如，在-40℃和100℃之间。低于经验证的温度范围的极低温度可能会自然发生，例如，对于在极端寒冷温度环境中使用的汽车、电信和传感系统中使用的管芯。
当通过使用液氮(LN2)或液氦来冷却管芯(例如，中央处理单元(CPU))时，也会出现低于经验证的温度范围的极低温度。对于在发烧友计算(例如用于游戏应用)中使用的计算机中的中央处理单元管芯，可将管芯冷却，使得可在比管芯的制造商所认证的更高的时钟频率下操作管芯(也被称为超频)。也可增大管芯的操作电压，以维持管芯在较高时钟频率下的操作稳定性。
结温(也被称为晶体管结温)是管芯中的半导体的操作温度。当中央处理单元管芯在超频模式中运行并且承受工作负载时，液氮使中央处理单元管芯中的结温保持在指定的最高管芯结温内。
在一个大气压下，液氮的沸点是-195.79℃，并且氦的沸点约为-269℃。液氮和液氦在与更热的物体接触时立即沸腾。如果液氮不是在系统启动之前施加的，则中央处理单元管芯会迅速加热到超过操作温度范围，并且中央处理单元管芯会在液氮被手动添加到中央处理单元管芯散热器上的冷却水箱之前就停机。
在液氮或液氦被施加到管芯之后，但在系统启动过程开始之前，集成电路中的管芯温度可能会下降到管芯中的最低结温以下，这可能导致在系统启动过程期间和之后出现故障。在0℃以下的温度下已观察到中央处理单元管芯中的故障，例如，导致中央处理单元管芯在液氮或液氦型冷却下不能达到其完全超频潜力的在大约-140℃时的冷故障(coldbug，CB)(当系统正常工作时)和在大约-80℃时的冷启动故障(cold boot bug，CBB)(在系统启动过程期间)。当使用非常低温的冷却(例如，液氮)时，就会发生冷故障。
为了避免在低于管芯的操作温度范围的温度下操作时出现故障，使用电路(例如，受控反馈电路)来加热管芯，直到管芯结温在操作温度范围内。
将参考下面论述的细节来描述本发明的各种实施例和方面，并且附图将图示出各种实施例。下面的描述和附图说明了本发明，而不应被解释为限制本发明。描述了许多具体细节以提供对本发明的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况中，没有描述公知或传统的细节以提供对本发明的实施例的简洁论述。
说明书中提及“一个实施例”或“一实施例”的意思是结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各种地方出现短语“在一个实施例中”不一定都指的是同一实施例。
图1是一图线，图示了从系统预启动起、经过系统启动以及在系统运行时期间，系统中的管芯中的结温的示例。操作温度范围112在最低操作温度102A和最高操作温度102E之间。在时间100，管芯中的结温低于操作温度范围112中的最低操作温度102A。由电路向管芯施加热量，直到在时间104，结温超过“热关闭”阈值温度102D，管芯加热器被关闭并且系统启动过程开始为止。如果在系统启动过程的初始阶段期间没有生成足够的功率，那么由于液氮或液氦仍然存在，管芯结温可能开始下降。如果管芯结温再次下降到更低的“热开启”阈值102B以下(该阈值的设置是为了在最低操作温度102A以上保持一定的余量)，则加热器被重新开启。在这个示例中，这发生在时间106。当在时间108，管芯结温再次高于“热关闭”阈值102D之后，加热器再次被关闭。随着系统启动过程的进行，管芯可生成足够的功率来保持管芯结温高于“热开启”阈值温度102B。
在系统启动过程完成之后，在运行时期间，管芯结温继续被监视(例如，通过对加热器进行控制的恒温器机制)。如果管芯结温在时间110变得太高，以至于会违反最高操作温度102E，就会发生热扼制(例如，降低时钟速率)。如果管芯结温下降到“热开启”阈值102B，则加热器可被开启，并且在管芯结温达到“热关闭”阈值102D时再次被关闭。
在管芯的结温在操作温度范围112内之后，热量由管芯的操作生成。电路可继续监视管芯中的结温，并且在管芯中的结温下降到最低操作温度102A以下的情况下，除了由管芯的操作生成的热量以外，还向管芯提供热量。
图2是用于对中央处理单元管芯212施加和控制热量的电路的实施例的框图。中央处理单元管芯212的底部与插座或球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)206相耦合。中央处理单元管芯212的顶部有管芯冷却散热器/杯214(也可称为大型冷却水箱)，以允许液氮或液氦被施加。
该电路包括微控制器和电力电路200以及插件202。电力电路也可被称为“电力驱动器”。插件202包括由微控制器和电力电路200控制的电阻性加热元件204。电阻性加热元件204是封装电阻器，其产生功率损耗(P＝I2R；功率(P)，电流(I)，电阻(R))，以提供补充管芯热量。在一实施例中，管芯212是中央处理器单元(CPU)管芯(“处理器”)。微控制器和电力电路200经由管芯上热监视器220来监视中央处理单元管芯212中的结温，并且像连续操作的基本恒温器一样运作，以经由电阻性加热元件204控制中央处理单元管芯212中的结温。
管芯上热监视器220将模拟信号转换为数字值，并且将温度报告为表示中央处理单元管芯212的温度的、相对于零的相对偏移量。每个中央处理单元管芯有多个管芯上热传感器。平台环境控制接口(Platform Environment Control Interface，PECI)监视所有的管芯上热传感器并且报告最高温度。可经由平台环境控制接口(PECI)访问表示最高温度的数字值。
在一实施例中，使用脉冲宽度调制来控制电阻性加热元件204。通过使用脉冲宽度调制，电力被循环开启和关闭到电阻性加热元件204以产生平均功率来控制结温。热量被施加到中央处理单元管芯212，以对抗充满液氮或氦的管芯冷却散热器/杯214。当中央处理单元管芯212发起启动过程并且开始生成热量，并且中央处理单元管芯的功率耗散达到一定水平以保持中央处理单元管芯212中的结温(Tj)高于指定水平时，施加的热量就会被减小。在启动过程完成之后，插件202向超频的中央处理单元管芯212提供很少或不提供热量。如果在启动过程完成之后，中央处理单元管芯212的工作负载下降(例如，如果中央处理单元处于等待用户提示开始应用或基准测试程序的空闲状态)，则结点管芯温度可能会下降到最低结温操作范围以下，并且插件202可以提供热量。
图3是用于对管芯300施加和控制热量的电路的另一实施例的框图。在大批量制造中使用的一种用于将测试数据从管芯的输入引脚输送到管芯300中的电路并且在管芯300的输出引脚处观察测试数据的结果的方法被称为扫描设计。在扫描设计中，寄存器(触发器或锁存器)被连接在一个或多个扫描链316中，这些扫描链被用来获得对管芯300的内部节点的访问。扫描链316包括触发器扫描输出308、逻辑云310、触发器312、以及触发器扫描输入复用器314。经由(一个或多个)扫描链316移入测试模式，将功能时钟信号脉冲化以测试电路，并且将测试结果移出到芯片输出引脚并且将其与预期结果进行比较。
随着测试模式被移入到扫描链316中，管芯300中的扫描链316生成由高速切换节点而引起的功率耗散。功率耗散产生的热量可用于在启动前加热管芯300，以提供补充的管芯热量。管芯300中的扫描链316是由扫描和加热器控制电路302来控制的。扫描和加热器控制电路302包括扫描链控制器和加热器控制器，其中该扫描链控制器被用于测试管芯300并且该加热器控制器生成管芯电路节点的适当切换率以生成所需热量。耦合到管芯300的微控制器306充当恒温器，使用从管芯300上的管芯上热监视器220读取的温度。当管芯开始操作时，例如，执行预启动过程(诸如初始化管芯中的锁相环)，管芯300中的扫描链316不能再被用于在管芯300中生成热量。
已经描述了用于生成补充管芯加热的两个实施例。在其他实施例中，补充管芯加热可由产生功率损耗(P＝I2R；功率(P)，电流(I)，电阻(R))的管芯上电阻器来提供，或者通过切换管芯中的门以产生高钟控功率来提供。
在一实施例中，管芯是片上系统(SoC)管芯。SoC将计算机的所有组件(包括中央处理单元、存储器、图形和输入/输出端口)集成在单个电路管芯上。SoC可包括执行微控制器306的功能的管芯加热控制单元。在另一实施例中，芯片组管芯(例如平台控制器中枢(Platform Controller Hub，PCH))可执行微控制器306的功能。芯片组管芯包括用于管理中央处理单元、存储器和外围设备之间的数据流的电路。
在又一实施例中，微控制器306可以是分立的控制器，例如，复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。控制环路可以要求与中央处理单元的可配置性(经由CPU带，也被称为CPU基本时钟频率(base clock frequency，BCLK))和/或控制(经由引脚)，以与外部微控制器、平台控制器中枢或者复杂可编程逻辑器件一起工作。
图4A-4C是图示出在结合图2和图3描述的电路中实现来控制管芯的温度的方法的流程图。将结合图2中的电路来描述图4A-4C。
图4A是图示出在结合图2描述的电路中实现来控制管芯的温度的方法的第一阶段的流程图。
在块400，管芯在静止状态中是不活跃的。电力被施加到管芯中的温度传感电路以温暖管芯。
在块402，管芯被冷却。如前所述，可通过将液氮或液氦施加到管芯顶部的水箱来冷却管芯。
在块404，在液氮或液氦被施加到集成电路之后，微控制器经由平台环境控制接口(PECI)读取中央处理单元管芯温度。
在块406，如果从管芯读取的结温稳定了，则处理继续进行块408(图4B)。为了确定从管芯读取的温度是否已稳定，可在一段时间中监视温度，直到读取的温度都在彼此的某个百分比内为止(例如，在5秒时段中读取的20个温度都在1％内)。如果结温尚未稳定，则处理继续进行块404，以通过从管芯中的寄存器读取结温来继续监视结温。
图4B是图示出在结合图2描述的电路中实现来控制管芯的温度的方法的第二阶段的流程图。
在块408，管芯温度已稳定。初始电力被施加到管芯以将管芯温暖到最低结温。施加的初始电力足以在合理的时间内将温度提高到操作范围，而不产生热应力或者超过温度控制可用功率的能力。最低结温通常是由管芯的制造商在数据表中提供的。
在块410，微控制器从管芯中的寄存器读取结温。
在块412，如果从管芯读取的结温大于最高结温，则处理继续进行块414。如果不是，则处理继续进行块410，以通过从管芯中的寄存器读取结温来继续监视结温。
在块414，如果管芯的结温在操作温度范围内，则处理继续进行块418(图4C)。如果不是，则处理继续进行块416。
在块416，结温不在温度范围内，并且管芯加热器功率水平被向上或向下调整，以增大或减小结温。处理继续进行块410以继续监视和调整管芯加热器温度，直到结温在操作温度范围(例如-40C到100C)内为止。
图4C是图示出在结合图2描述的电路中实现来控制管芯的温度的方法的第三阶段的流程图。
在块418，结温在操作温度范围内。执行用于加载和初始化系统操作系统的启动过程。
在块420，在加载了操作系统之后，监视管芯结温以提供补充的管芯加热。在启动开始之后的一段时间内，可继续提供补充的管芯加热。例如，该时间段可取决于操作温度范围112(图1)内的104(图1)处的温度，以便在关闭补充管芯加热之前在达到102A(图1)处的最低温度之后提供余量，从而在启动和超频开始生成热量之前，管芯结温不会下降至102A处的最低温度以下。
在块422，微控制器从管芯中的寄存器读取结温，使得微控制器能够维持结温略高于操作温度范围中的最低结温。在选择低结温时，在操作范围中的最低操作温度之上留有一定的余量，以防止在工作负载功率耗散突然下降并且结温下降时出现故障。该余量的选择是为了允许有足够的时间来增大或减小被施加于管芯的热量，以维持结温在操作范围内。
在块424，如果结温小于最低结温，则处理继续进行块426。如果不是，则处理继续进行块428。
在块426，增大管芯加热器功率水平以增大结温。处理继续进行块420，以继续监视和调整管芯加热器温度。
在块428，减小管芯加热器功率水平以减小结温。处理继续进行块420，以继续监视和调整管芯加热器温度。
已结合图2中的电路来描述了图4A-4C。图4A-4C中的流程图所示的方法也适用于图3中的电路，其中在块400处向管芯中的热监视器304、扫描链以及扫描和加热器控制电路302并且向微控制器306施加电力。
冷凝经常发生在极端冷却的环境中，并且可能导致功率和信号完好性问题。中央处理单元管芯的临时自加热可被用于加速极低温度环境中的水分蒸发。不超频的情况下的中央处理单元管芯的临时自加热也可被用于在不超频的情况下在潮湿环境中使用的系统中，以加速水分的蒸发。例如，在要解决潮湿和冷温环境两者的汽车和工业应用中，或者在只有很少或者没有诸如加热的外壳之类的环境基础设施的、处于极低温度环境中的其他中央处理单元/SOC平台操作中。
图5是计算机系统500的实施例的框图，该计算机系统500包括用于向计算机系统500中的管芯施加补充热量的电路。计算机系统500可对应于计算设备，包括但不限于，服务器、工作站计算机、桌面型计算机、膝上型计算机、和/或平板计算机。
计算机系统500包括管芯(片上系统(SOC或SoC)504)，它将处理器、图形、存储器和输入/输出(I/O)控制逻辑组合到一个SoC封装中。SoC 504包括至少一个中央处理单元(CPU)模块508、存储器控制器514、以及图形处理器单元(GPU)510。
该系统可包括用于向管芯施加补充热量的电路，如结合图2-图4C所论述的那样。用于向管芯施加补充热量的电路可以是SoC 504中的管芯上加热器电路552或者与SoC 504耦合的加热器电路550。
在其他实施例中，存储器控制器514可以在SoC 504的外部。虽然没有示出，但(一个或多个)处理器核心502中的每一者可在内部包括一个或多个指令/数据缓存、执行单元、预取缓冲器、指令队列、分支地址计算单元、指令解码器、浮点单元、引退单元，等等。根据一个实施例，CPU模块508可对应于单核心或多核心通用处理器，例如由英特尔
Figure BDA0003196115650000091
公司提供的那些。
图形处理器单元(GPU)510可包括一个或多个GPU核心和一GPU缓存，该GPU缓存可以为GPU核心存储图形相关的数据。GPU核心可在内部包括一个或多个执行单元和一个或多个指令和数据缓存。此外，图形处理器单元(GPU)510可包含图5中未示出的其他图形逻辑单元，例如一个或多个顶点处理单元、栅格化单元、媒体处理单元、和编解码器。
在I/O子系统512内，存在一个或多个I/O适配器516，以将在(一个或多个)处理器核心502内利用的主机通信协议转化为与特定I/O设备兼容的协议。适配器可被利用来转化的一些协议包括：外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)-快速(Peripheral Component Interconnect-Express，PCIe)；通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)；串行先进技术附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)、以及电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)1594“Firewire”。
(一个或多个)I/O适配器516可与外部I/O设备524通信，这些外部I/O设备可例如包括：(一个或多个)用户接口设备，包括显示器和/或触摸屏显示器540、打印机、小键盘、键盘；通信逻辑，有线的和/或无线的；(一个或多个)存储设备，包括硬盘驱动器(hard diskdrive，“HDD”)、固态驱动器(solid-state drive，“SSD”)、可移除存储介质、数字视频盘(Digital Video Disk，DVD)驱动器、紧凑盘(Compact Disk，CD)驱动器、独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)、磁带驱动器、或其它存储设备。存储设备可通过一条或多条总线、利用各种协议中的一种或多种来通信地和/或物理地耦合在一起，所述协议包括但不限于，SAS(串行附接SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口))、PCIe(快速外围组件互连)、基于PCIe(快速外围组件互连)的NVMe(快速NVM)、以及SATA(串行ATA(Advanced Technology Attachment，先进技术附件))。
系统500可包括与存储器控制器514通信地耦合的易失性存储器526和/或非易失性存储器628。非易失性存储器(NVM)设备是一种存储器，其状态即使在到该设备的电力中断的情况下也是确定的。在一个实施例中，NVM设备可包括可成组寻址的存储器设备，例如NAND技术，或者更具体而言，多阈值级NAND闪存(例如，单级单元(Single-Level Cell，“SLC”)，多级单元(Multi-Level Cell，“MLC”)，四级单元(Quad-Level Cell，“QLC”)，三级单元(Tri-Level Cell，“TLC”)，或者某其他NAND)。NVM设备还可包括可字节寻址的就地写入的三维交叉点存储器设备，或者其他可字节寻址的就地写入的NVM设备(也称为持续性存储器)，例如，单级或多级相变存储器(Phase Change Memory，PCM)或者带开关的相变存储器(phase change memory with a switch，PCMS)，使用硫属化合物相变材料(例如，硫属化合物玻璃)的NVM设备，包括金属氧化物基、氧空位基、和导电桥随机访问存储器(Conductive Bridge Random Access Memory，CB-RAM)的电阻性存储器，纳米线存储器，铁电随机访问存储器(FeRAM、FRAM)，包含了忆阻器技术的磁阻随机访问存储器(magnetoresistive random access memory，MRAM)，自旋转移矩(spin transfer torque，STT)-MRAM，基于自旋电子磁结存储器的设备，基于磁性隧道结(magnetic tunneling junction，MTJ)的设备，基于DW(Domain Wall，畴壁)和SOT(Spin Orbit Transfer，自旋轨道转移)的设备，基于晶闸管的存储器设备，或者上述任何一项的组合，或者其他存储器。
易失性存储器是在到设备的电力中断的情况下状态不确定(并且因此存储在其中的数据不确定)的存储器。动态易失性存储器要求刷新存储在设备中的数据以维持状态。动态易失性存储器的一个示例包括DRAM(动态随机访问存储器)，或者某种变体，例如同步DRAM(SDRAM)。本文描述的存储器子系统可与若干个存储器技术兼容，例如，DDR3(双倍数据速率版本3，由JEDEC(Joint Electronic Device Engineering Council，联合电子设备工程委员会)于2007年6月27日最初发布)、DDR4(DDR版本4，初始规范由JEDEC于2012年9月发布)、DDR4E(DDR版本4)、LPDDR3(低功率DDR版本3，JESD209-3B，2013年8月由JEDEC发布)、LPDDR4(LPDDR版本4，JESD209-4，最初由JEDEC于2014年8月发布)、WIO2(宽输入/输出版本2，JESD229-2，最初由JEDEC于2014年8月发布)、HBM(高带宽存储器，JESD325，最初由JEDEC于2013年10月发布)、DDR5(DDR版本5，目前在被JEDEC讨论)、LPDDR5(目前在被JEDEC讨论)、HBM2(HBM版本2，目前在被JEDEC讨论)，或者其他存储器技术或存储器技术的组合，以及基于这种规范的衍生或扩展的技术。JEDEC标准可在www.jedec.org获得。
操作系统532可被存储在易失性存储器536中。操作系统542是管理计算机硬件和软件(包括存储器分配和对I/O设备的访问)的软件。操作系统的示例包括
Figure BDA0003196115650000111
和
Figure BDA0003196115650000112
。
此外，可以有一个或多个无线协议I/O适配器。无线协议的示例除其他外还被用于个人区域网络，例如IEEE 802.15和蓝牙4.0；无线局域网，例如基于IEEE 802.11的无线协议；以及蜂窝协议。
本文图示的流程图提供了各种过程动作的序列的示例。流程图可指示出要被软件或固件例程执行的操作，以及物理操作。在一个实施例中，流程图可图示出有限状态机(finite state machine，FSM)的状态，该有限状态机可被以硬件和/或软件来实现。虽然是按特定的序列或顺序示出的，但除非另有指明，否则可以修改动作的顺序。从而，应当将图示的实施例理解为示例，并且可按不同的顺序执行过程，并且可并行执行一些动作。此外，在各种实施例中可省略一个或多个动作；从而，并非所有动作在每个实施例中都是必需的。其他过程流是可能的。
在本文描述的各种操作或功能的范围内，它们可被描述或定义为软件代码、指令、配置、和/或数据。这些内容可以是直接可执行的(“对象”或“可执行”形式)、源代码、或者差异代码(“差量”或“补丁”代码)。本文描述的实施例的软件内容可经由其上存储有该内容的制造品来提供，或者经由操作通信接口以经由该通信接口发送数据的方法来提供。机器可读存储介质可以使得机器执行描述的功能或操作，并且包括以机器(例如，计算设备、电子系统，等等)可访问的形式存储信息的任何机制，例如可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备，等等)。通信接口包括与硬连线、无线、光学等等任何一种介质相接口的任何机制，以便与另一设备进行通信，例如存储器总线接口、处理器总线接口、互联网连接、盘控制器，等等。可通过提供配置参数和/或发送信号来配置通信接口，以使得通信接口准备好提供描述软件内容的数据信号。可经由向通信接口发送的一个或多个命令或信号来访问通信接口。
本文描述的各种组件可以是用于执行所描述的操作或功能的手段。本文描述的每个组件包括软件、硬件、或者这些的组合。这些组件可被实现为软件模块、硬件模块、专用硬件(例如，特定于应用的硬件、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)，等等)、嵌入式控制器、硬接线电路，等等。
除了本文描述的以外，还可对所公开的本发明的实施例和实现方式做出各种修改，而不脱离其范围。
因此，应当从说明意义而不是限制意义上来解释本文的图示和示例。应当仅通过参考所附权利要求来衡量本发明的范围。

Claims (25)

1.一种装置，包括：
管芯；以及
电路，用于在管芯结温低于针对管芯结温的操作温度范围期间，向所述管芯施加补充热量。
2.如权利要求1所述的装置，其中，如果所述管芯结温低于针对管芯结温的所述操作温度范围，则所述补充热量在启动过程开始之前被施加。
3.如权利要求2所述的装置，其中，当所述管芯结温在针对所述管芯的操作温度范围内时，所述补充热量被去除。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述电路被包括在所述管芯中，并且所述管芯是片上系统。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述电路包括与所述管芯通信耦合的微控制器。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述管芯是中央处理单元管芯，并且所述电路在芯片组管芯中。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述电路在复杂可编程逻辑器件(CPLD)中。
8.一种方法，包括：
向管芯施加电力；以及
在管芯结温低于针对管芯结温的操作温度范围期间，向所述管芯施加补充热量。
9.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述管芯结温低于针对管芯结温的所述操作温度范围，则所述补充热量在启动过程开始之前被施加。
10.如权利要求9所述的方法，其中，当所述管芯结温在针对所述管芯的操作温度范围内时，所述补充热量被去除。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述补充热量是由被包括在所述管芯中的电路来施加的，并且所述管芯是片上系统。
12.如权利要求8所述的方法，其中，所述电路包括与所述管芯通信耦合的微控制器。
13.如权利要求8所述的方法，其中，所述管芯是中央处理单元管芯，并且所述补充热量是由芯片组管芯中的电路施加的。
14.如权利要求8所述的方法，其中，所述补充热量是由复杂可编程逻辑器件(CPLD)中的电路施加的。
15.至少一个机器可读介质，包括多个指令，所述多个指令响应于被系统执行而使得所述系统执行根据权利要求8至14中的任一项所述的方法。
16.一种设备，包括用于执行如权利要求8至14中的任一项所述的方法的装置。
17.至少一个机器可读介质，包括多个指令，所述多个指令响应于被系统执行而使得所述系统：
向管芯施加电力；并且
在管芯结温低于针对管芯结温的操作温度范围期间，向所述管芯施加补充热量。
18.如权利要求8所述的至少一个机器可读介质，其中，如果所述管芯结温低于针对管芯结温的所述操作温度范围，则所述补充热量在启动过程开始之前被施加。
19.如权利要求9所述的至少一个机器可读介质，其中，当所述管芯结温在针对所述管芯的操作温度范围内时，所述补充热量被去除。
20.如权利要求8所述的至少一个机器可读介质，其中，所述补充热量是由被包括在所述管芯中的电路来施加的，并且所述管芯是片上系统。
21.一种系统，包括：
处理器；
与所述处理器通信耦合的显示器；以及
电路，用于在所述处理器中的管芯结温低于针对管芯结温的操作温度范围期间，向所述处理器施加补充热量。
22.如权利要求21所述的系统，其中，如果所述管芯结温低于针对管芯结温的所述操作温度范围，则所述补充热量在启动过程开始之前被施加。
23.如权利要求22所述的系统，其中，当所述管芯结温在针对所述处理器的操作温度范围内时，所述补充热量被去除。
24.如权利要求21所述的系统，其中，所述电路和所述处理器在片上系统中。
25.如权利要求21所述的系统，其中，所述电路包括与所述管芯通信耦合的微控制器。
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