CN1808335A - 散热方法 - Google Patents
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Abstract
一种散热方法是应用在具有定时询问机制及温度感测单元的计算机系统中，该方法先执行散热温度工作模式设定程序，并由计算机系统的定时询问机制向基本输入输出系统输出周期信号，由温度感测单元感测硬件装置的温度，再借由温度感测单元测得的温度并根据散热温度工作模式，令各硬件装置的散热单元进行散热处理；本发明是以定时询问机制定时向基本输入输出系统输出一信号，控制散热单元的运行强度，因此不需额外加装软件或硬件，即可进行硬件监控，提高计算机系统硬件装置的散热及运行效能。
Description
技术领域
本发明是关于一种散热方法，特别是关于一种应用在具有定时询问机制的计算机系统的散热方法。
背景技术
电子信息相关科技的研发日新月异，许多功能强大且价格合理的产品纷纷问世。就以计算机设备为例，不论是大型的超级计算机、服务器主机乃至于个人计算机以及笔记本型计算机等，都早已成为人们工作、生活中不可或缺的重要工具。计算机产品随着半导体工序的进步，可将越来越多的电路整合在同一个集成电路(IC)中，其体积越来越小，运行速度越来越快。就以计算机硬件装置中的中央处理器(CPU)而言，不断地推陈出新，且其运行速度更是以几何倍数向上递增。
但伴随而来的是因计算机硬件装置体积缩小、其运行速度增加而提高耗电量导致的散热不易的问题。温度高低会影响到计算机系统运行的稳定性。一般而言，在电子零件运行发热的部分，例如中央处理器或内装有各式电子零件的计算机机箱等硬件设备，都会加装散热单元(如风扇)，避免因为温度过高造成系统当机甚至造成内部电子零件烧毁。再者，耗电量更直接影响到便携式计算机装置(如笔记本型计算机)的使用寿命，一般而言，使用者会选择高容量的电池来增加使用的时间，但高耗电量更容易使计算机机箱的温度升高。
就目前的计算机系统的设计，如服务器或工作站的架设，硬件监控(Hardware Monitoring)已成为其设计的重要考虑之一，它是为使用者提供可实时监控掌握计算机硬件状态、并可弹性地依个人需求动态调整计算机硬件的状态，该状态包括电压监控、温度监控与风扇控制等监控项目，其中，以计算机硬件设备的中央处理器的温度监控最为重要。相对的另一功能，即是散热风扇的转速控制。随着计算机系统的运行产生的温度变化，利用硬件监控方式取得计算机硬件设备的温度，进而调整风扇的运行强度，也就是对应不同的计算机硬件设备的温度，控制风扇不同的转速，使计算机系统处于稳定的环境温度中，进一步提高计算机系统的运行效能。目前业界主要用于改善上述散热问题的作法，是利用在计算机系统加装基板管理控制器(BaseboardManagement Controller；BMC)进行硬件监控，并实施相关硬件的控制功能。这也因此提高了计算机系统的成本与系统设计的复杂度，目前一般是在高端计算机系统中使用该硬件监控方式，低端计算机系统则基于成本及系统复杂性的考虑，大多无法采用硬件的监控方式，即根据计算机硬件设备的温度，来调整风扇的运行强度。为了解决上述问题，现有一些厂商利用软件的方式对风扇的转速进行控制，一方面，需要额外设计及安装程序，另一方面则必须针对不同的计算机操作系统设计不同的软件，这样在使用时不是很方便。
承前所述，现有的计算机系统的散热管理，仍存有上述问题，因此，如何不需外加基板管理控制器或加装软件，就能够通过改变散热风扇的运行强度，实现对计算机硬件设备的温度调整，让低端计算机系统也具有同样的功能，是目前亟待解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的问题，本发明的主要目的在于提供一种不需额外加装软件或硬件，即可对硬件的温度进行监控，从而控制散热单元的运行强度的散热方法。
本发明的另一目的在于提供一种适用于低端计算机系统的散热方法。
为达成上揭及其它目的，本发明是一种散热方法，应用在具有定时询问机制及温度感测单元的计算机系统，该方法包括：令该计算机系统设有用于感测该硬件装置的温度感测单元；执行散热温度工作模式设定程序，在该基本输入输出系统中设定散热温度工作模式，其中，该散热温度工作模式是根据该硬件装置的不同温度使散热单元产生不同强度的散热效能；以及由该计算机系统的定时询问机制定时输出一周期信号到该基本输入输出系统，并令该温度感测单元定时感测该硬件装置的温度，由该温度感测单元测得的温度并根据设定在该基本输入输出系统的散热温度工作模式，令各硬件装置的散热单元进行散热处理，其中，该散热处理是指该计算机系统的该硬件装置在特定温度范围时，使散热单元达到特定的运行强度。
与现有的散热方式相比，本发明是以定时询问机制定时向基本输入输出系统输出信号，控制散热单元的运行强度，因此，不需额外加装软件或硬件，即可进行硬件监控，提高计算机系统硬件装置的散热及运行效能。
附图说明
图1是本发明的散热方法的基本步骤流程；
图2是详细表示图1的步骤S4的运行步骤流程；
图3是一温度范围与风扇转速对应表，表示本发明的散热方法在特定温度范围内控制风扇的转速状况；以及
图4是应用本发明的散热方法所需的基本结构方块示意图。
具体实施方式
实施例
图1是本发明散热方法的流程示意图，以此流程示意图配合详细说明，叙述本发明散热方法的实施例。以下附图均为简化的示意图，且仅显示与本发明相关的部分。
图1是本发明的散热方法的运行流程示意图，它是应用在具有定时询问机制的计算机系统(可以是笔记本型计算机或桌上型计算机)中，借由该定时询问机制配合计算机系统的基本输入输出系统(Basic InputOutput System；BIOS)，且根据计算机系统的各硬件装置的温度，驱动用于降低硬件装置温度的各散热单元(如一散热风扇)，借此提高计算机系统的散热及运行效能，上述硬件装置可以是计算机系统的中央处理器(CPU)、硬盘(HD)、内存(Memory)、光驱(CD/DVD-ROM)、软驱(Floppy)、电源供应器(Power Supply)及机箱(Case)等。
该方法首先执行步骤S1，设定散热温度工作模式。该步骤是先选定已建立在计算机系统的存储单元的散热温度工作模式，该散热温度工作模式是计算机系统的各硬件装置在不同的温度范围内分别使其散热单元产生不同强度的散热效能，其内容是预先由使用者建置完成的，并以写入方式储存在计算机系统的存储单元，该存储单元的最好是闪存(flash ROM)，其它如可编程只读存储器(PROM)、可擦写只读存储器(EPROM)、电可擦写只读存储器(EEPROM)等存储器也适用；该步骤S1是在计算机系统的开机自我测试(Power-On Self Test；POST)阶段由基本输入输出系统执行，完成步骤S1设定后，接着进到步骤S2。
在该步骤S2，定时输出信号。该步骤是接着步骤S1，在进入计算机系统的操作系统(OS)阶段后执行，是由计算机系统的定时询问机制定时输出一周期信号到基本输入输出系统及温度感测单元，该定时询问机制是设置在芯片组(chipset)，最好是南桥芯片组(South BridgeChip)，上述周期信号是系统管理中断(System Management Interrupt；SMI)信号，接着进到步骤S3。
在该步骤S3，感测温度。该步骤是经由计算机系统的定时询问机制定时输出的周期信号，令温度感测单元定时感测硬件装置的温度，接着进到步骤S4。
在该步骤S4，根据感测的温度及散热温度工作模式进行散热处理。该步骤是借由温度感测单元测得的温度，并根据设定在基本输入输出系统中的散热温度工作模式利用控制信号，令各硬件装置的散热单元进行散热处理，该控制信号是脉宽调制(Pulse Width Modulation；PWM)控制器输出的脉宽调制信号，且上述脉宽调制控制器是设置在芯片组(chipset)，最好是SIO(Super I/O)芯片组；上述散热处理是指计算机系统的硬件装置在特定温度范围时，使其散热单元达到特定运行强度，完成该步骤S4后，再返回该步骤S2，如此周而复始的进行散热单元的运行强度控制。
图2表示图1的步骤S4更详细的运行流程图。是在计算机系统的开机自我测试阶段结束后(如图1的步骤S1)，进入计算机系统的操作系统阶段、且经过该步骤S2及S3后，即执行图2的虚线框包括的步骤。首先执行步骤S40或步骤S41，其中，若执行步骤S40，则由计算机系统取得所感测的温度对应的脉宽调制控制区间值，若执行步骤S41，则取得实际散热单元的脉宽调制控制值，接着执行步骤S42，判断实际散热单元的脉宽调制控制值是否介于感测的温度对应的脉宽调制控制区间值内，若是，则返回该步骤S2，再由定时询问机制定时输出信号；若否，则进到步骤S43，根据基本输入输出系统的散热温度工作模式，改变实际散热单元的脉宽调制控制值，并在完成后返回该步骤S2。
由上述及图2的详细步骤，可进一步了解本发明的散热方法，它是利用SIO芯片组的硬件监控功能，经过与感测的温度对应的脉宽调制控制区间值比较后，以脉宽调制控制器改变实际散热单元的脉宽调制控制值，令散热单元达到特定的运行强度。
为了更清楚地表示上述散热温度工作模式及散热处理的较佳实施方式，现以图3为例说明，它表示本发明的散热方法在特定温度范围内控制散热单元达到一特定运行强度的表格，该表格的内容是上述步骤S1，经由使用者所建置的散热温度工作模式，且是上述步骤S4相对散热温度工作模式所作的散热处理；其中，散热单元是散热风扇，如图所示，它包括一最高度温度范围(T≥35℃)、一中度温度范围(35℃＞T≥31℃)、一低度温度范围(31℃＞T≥27℃)以及一最低度温度范围(27℃＞T)。
其中在散热处理时，在最高度温度范围内(T≥35℃)会使散热单元达到最高的运行强度(S×100％)，其中，符号S即表示风扇以全速进行运转，也就是实际感测的温度(T)若大于或等于35℃，则令风扇全速运行；在中度温度范围内(35℃＞T≥31℃)会使散热单元达到中等的运行强度(S×90％)，也就是，实际感测的温度(T)若介于35℃与31℃之间或等于31℃，则令风扇以全速90％的速度运行；在低度温度范围(31℃＞T≥27℃)内会使散热单元达到低的运行强度(S×70％)，也就是实际感测的温度(T)若介于31℃与27℃之间或等于27℃，则令风扇以全速70％的速度运行；在一最低度温度范围(27℃＞T)内会使散热单元达到最低的运行强度(S×60％)，也就是实际所感测的温度(T)若小于27℃，则令风扇以全速60％的速度运行，换句话说，就是计算机系统的硬件装置在不同的温度范围内会分别使其散热单元产生不同强度的散热效能，进行散热处理；上述及图3中显示的数值，仅为一范例，在实际实施时，可依使用者的需求作不同的数值变换。
另外，从图4可更清楚看出本发明的散热方法形成的基本结构之间的关系，它是经由计算机系统的中央处理单元10(如上述南桥芯片组及SIO芯片组)的定时询问机制，定时输出周期信号至基本输入输出系统20及温度感测单元30，并借由温度感测单元30测得的温度及设定在基本输入输出系统20的散热温度工作模式，输出控制信号，令散热单元40对于硬件装置50进行散热处理，其实施方式及步骤如上所述。
总而言之，本发明是利用定时询问机制定时输出信号到基本输入输出系统，控制散热单元的运行强度，因此，不需额外加装软件或硬件，即可达到硬件监控的目的，提高了计算机系统硬件装置的散热及运行效能。
Claims (22)
1.一种散热方法，应用在一具有定时询问机制的计算机系统中，由该定时询问机制配合该计算机系统的基本输入输出系统，且根据该计算机系统的各硬件装置的温度，驱动用于降温的各散热单元，借此提高该计算机系统的散热及运行效能，其特征在于，该散热方法包括：
令该计算机系统设有用于感测该硬件装置的温度感测单元；
执行散热温度工作模式设定程序，在该基本输入输出系统中设定散热温度工作模式，其中，该散热温度工作模式是根据该硬件装置的不同温度使散热单元产生不同强度的散热效能；以及
由该计算机系统的定时询问机制定时输出一周期信号到该基本输入输出系统，并令该温度感测单元定时感测该硬件装置的温度，由该温度感测单元测得的温度并根据设定在该基本输入输出系统的散热温度工作模式，令各硬件装置的散热单元进行散热处理，其中，该散热处理是指该计算机系统的该硬件装置在特定温度范围时，使散热单元达到特定的运行强度。
2.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该散热温度工作模式设定程序是借由该基本输入输出系统执行。
3.如权利要求1或2所述的散热方法，其特征在于，该散热温度工作模式设定程序是在该计算机系统的开机自我测试阶段执行的。
4.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该散热温度工作模式的内容是由使用者建置的。
5.如权利要求1或4所述的散热方法，其特征在于，该散热温度工作模式是设置在该计算机系统的存储单元。
6.如权利要求5所述的散热方法，其特征在于，该存储单元是闪存、可编程只读存储器、可擦写只读存储器、电可擦写只读存储器中的一种。
7.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该计算机系统的定时询问机制是在进入操作系统阶段后，定时向该基本输入输出系统输出周期信号。
8.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该温度感测单元是在进入该计算机系统的操作系统阶段后，定时感测该硬件装置的温度。
9.如权利要求8所述的散热方法，其特征在于，该温度感测单元是在进入该计算机系统的操作系统阶段后，借由一周期信号令其定时感测该硬件装置的温度。
10.如权利要求9所述的散热方法，其特征在于，该周期信号是由该定时询问机制输出的。
11.如权利要求7或9或10所述的散热方法，其特征在于，该周期信号是系统管理中断信号。
12.如权利要求1或7或10所述的散热方法，其特征在于，该定时询问机制是设置在芯片组。
13.如权利要求12所述的散热方法，其特征在于，该芯片组是南桥芯片组。
14.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，借由该温度感测单元测得的温度并根据该散热温度工作模式是利用控制信号令各硬件装置的散热单元进行散热处理。
15.如权利要求14所述的散热方法，其特征在于，该控制信号是脉宽调制信号。
16.如权利要求15所述的散热方法，其特征在于，该脉宽调制信号是由脉宽调制控制器输出的。
17.如权利要求16所述的散热方法，其特征在于，该脉宽调制控制器是设置在芯片组。
18.如权利要求17所述的散热方法，其特征在于，该芯片组是SIO芯片组。
19.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该硬件装置是该计算机系统的中央处理器、硬盘、内存、光驱、软驱、电源供应器及机箱中的一个。
20.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该散热处理包括在一最高度温度范围内使该散热单元达到最高的运行强度、在一中度温度范围内使该散热单元达到中等的运行强度、在一低度温度范围内使该散热单元达到低的运行强度以及在一最低度温度范围内使该散热单元达到最低的运行强度。
21.如权利要求1或20所述的散热方法，其特征在于，该散热单元是风扇。
22.如权利要求1所述的散热方法，其特征在于，该计算机系统是笔记本型计算机及桌上型计算机中的一个。
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