CN1952846A - 中央处理器被动式降温控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中央处理器被动式降温控制系统及方法，该系统存储于一基本输入输出系统中，其包括：一设置模块，用于在基本输入输出系统中设置温度界限值及介于温度界限值之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比；一发送模块，用于发出周期性的系统中断来侦测中央处理器当前温度；一判断模块，用于判断当前温度和上述温度界限值的大小，并确定当前温度所在的区间及该区间所对应的占空比；一处理模块，用于根据上述占空比对中央处理器进行降温控制。利用本发明中央处理器被动式降温控制系统及方法，能在所有操作系统中实现中央处理器分级被动式降温控制。

Description

中央处理器被动式降温控制系统及方法
【技术领域】
本发明涉及一种中央处理器降温控制系统及方法，特别是涉及一种中央处理器被动式降温控制系统及方法。
【背景技术】
随着计算机技术的发展，包括处理器在内的各种部件频率越来越高，数据处理速度越来越快，而发热量越来越大。其中，中央处理器是计算机系统中发热量最大的部件之一。目前普遍使用风扇主动散热系统。被动降温是主动散热系统的有效补充，其实质是通过减少中央处理器的工作时间，以减少发热源的发热量，达到降温的目的。目前采用的一种被动降温方式主要是操作系统通过高级配置电源接口(ACPI，Advanced Configuration and Power Interface)机制来实现的。该被动式降温是指通过调节中央处理器(CPU，Central Processing Unit)的占空比(Duty cycle)来达到降温的目的的方式，占空比是指在一个信号周期内，有效电平占的百分比。占空比值的大小对应被动降温程度的大小。把被动降温程度划分成一定数量的占空比值，称为分级。
通过ACPI机制实现CPU的被动降温方式具有一定的局限性，例如：在工业电脑或者其它使用不支持ACPI机制操作系统的电脑上，就不能通过上述被动降温来实现对中央处理器的降温。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种中央处理器被动式降温控制系统，可在所有操作系统中实现对中央处理器的分级被动式降温。
此外，还有必要提供一种中央处理器被动式降温控制方法，可在所有操作系统中实现对中央处理器的分级被动式降温。
一种中央处理器被动式降温控制系统，该系统包括：一设置模块，用于在基本输入输出系统中设置第一温度界限值和第一温度界限值，还用于设置介于第一温度界限值和第二温度界限值之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比；一发送模块，用于发出周期性的系统管理中断(SMI，System management Interrupt)来侦测并记录中央处理器当前温度；一判断模块，用于判断侦测到的当前温度和上述第一温度界限值及第二温度界限值大小，并确定当前温度所在的区间及该区间对应的占空比；一处理模块，用于根据上述占空比对中央处理器进行降温控制。
进一步地，所述的处理模块对中央处理器进行的降温控制包括：若当前温度大于设置的第二温度界限值时，处理模块自动关断系统电源；若当前温度大于所述的第一温度界限值且小于所述的第二温度界限值时，处理模块将中央处理器的工作状态调节成当前温度所在的区间的占空比。
一种中央处理器被动式降温控制方法，该方法包括：(A)在基本输入输出系统中设置第一温度界限值和第二温度界限值；(B)设置介于第一温度界限值和第二温度界限值之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比；(C)发出周期性的SMI中断，侦测并记录中央处理器的当前温度；(D)判断当前温度是否大于第一温度界限值；(E)若该当前温度大于第一温度界限值，则判断当前温度是否大于第二温度界限值；(F)若该当前温度大于第二温度界限值，则自动关断系统电源；若当前温度小于第二温度界限值，则确定当前温度所在的区间及该区间对应的占空比，并将CPU的工作状态调节成当前温度所在区间的占空比，然后返回步骤(C)。
其中于步骤(D)中，进一步包括：若当前温度小于第一温度界限值，则返回步骤(C)。
相较现有技术，所述中央处理器被动式降温控制系统及方法，可在所有操作系统中实现对中央处理器的被动式降温，并且在中央处理器温度变化过程中能动态分级改变被动降温程度，提高了被动降温时的中央处理器可利用率，这一技术不仅可以拓展主动散热系统(例如风冷散热系统)的散热能力，还可应用于无风扇的静态散热系统(例如工业控制、军事应用等)。
【附图说明】
图1是本发明中央处理器被动式降温控制系统较佳实施方式的硬件架构图。
图2是本发明中央处理器被动式降温控制系统较佳实施方式的功能模块图。
图3是本发明中央处理器被动式降温控制系统较佳实施方式的具体实施流程图。
【具体实施方式】
参阅图1所示，是本发明中央处理器被动式降温控制系统较佳实施方式的硬件架构图。该中央处理器被动式降温控制系统100存储于一基本输入输出系统(BIOS，Basic Input/Output System)10中。该BIOS 10与CPU 12相连接，运行于一主机1中。
参阅图2所示，是本发明中央处理器被动式降温控制系统较佳实施方式的功能模块图。该中央处理器被动式降温控制系统100包括：一设置模块1000，用于在BIOS中设置温度界限值TMP1和TMP2，其中，该TMP1是能够保证CPU稳定运行的温度界限值，该TMP2是防止CPU免于烧毁的温度界限值，且TMP2大于TMP1。例如，对于Intel Pentium 4 CPU，界限温度界限值TMP1约为70度，温度界限值TMP2介于80度到90度之间。此外，设置模块1000还用于设置介于TMP1及TMP2之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比，例如，当TMP1设置为70度，TMP2设置为80度时，可设置每增加2度为一区间，如(70度，72度]、(72度，74度]等，每一区间对应一占空比，该占空比指一个信号周期内有效电平占的百分比，若温度发生变化，占空比也随之进行调整，对应不同的降温程度，如(70度，72度]所对应的占空比为12.5％，(72度，74度]所对应的占空比为25％。温度与占空比之间的变化关系可根据实际需要随线性变化、指数变化等进行设置，且温度与占空比的设置可根据CPU的类型、机箱结构及散热能力等进行调整。
一发送模块1002，用于发出周期性的系统管理中断(SMI，Systemmanagement Interrupt)侦测并记录CPU的当前温度TMP。
一判断模块1004，用于判断当前温度TMP和温度界限值TMP1、TMP2的大小，并确定当前温度TMP所在的区间及该区间对应的占空比。
一处理模块1006，用于根据判断模块1004确定的温度区间及该温度区间对应的占空比对中央处理器进行降温控制，该降温控制包括：当CPU当前温度TMP大于设置的温度界限值TMP2时，处理模块1006自动关断系统电源；若当前温度TMP大于设置的温度界限值TMP1且小于设置的温度界限值TMP2时，处理模块1006将中央处理器的工作状态调节成当前温度所在区间的占空比。以Intel芯片组ICH7为例，它的节流(Throttle)控制周期是1024个PCI(Peripheral Component Interconnection)时钟周期(约等于31微秒)，可通过STPCLK#信号让CPU时钟暂时停止，从而使CPU处于休息状态。当CPU温度达到82度时，其对应的占空比为87.5％，即CPU休息时钟周期占Throttling控制周期的百分比为87.5％，这时ICH7芯片组会控制CPU休息1024*87.5％＝896个PCI时钟周期(约等于27微秒)，然后工作1024*(1-87.5％)＝128个PCI时钟周期(约等于4微秒)。
参阅图3所示，是本发明中央处理器被动式降温控制方法较佳实施方式的具体实施流程图。首先，设置模块1000引导系统进入BIOS中，设置温度界限值TMP1和TMP2，其中TMP1是能够保证CPU稳定运行的温度界限值，TMP2是防止CPU免于烧毁的温度界限值(步骤S10)。设置模块1000设置介于温度界限值TMP1及TMP2的温度区间及每一区间对应的占空比(步骤S12)。发送模块1002发出周期性的SMI中断，侦测并记录CPU的当前温度TMP(步骤S14)。判断模块1004判断当前温度TMP是否大于温度界限值TMP1(步骤S16)。若该当前温度TMP大于温度界限值TMP1，则判断该当前温度TMP是否大于温度界限值TMP2(步骤S18)。若该当前温度TMP大于温度界限值TMP2，处理模块1006将自动关断系统电源(步骤S24)。
其中于步骤S16中，进一步包括：若当前温度TMP小于温度界限值TMP1，则返回步骤S14。
其中于步骤S18中，进一步包括：若当前温度TMP小于温度界限值TMP2，则判断模块1004确定该当前温度TMP所在的区间及该区间对应的占空比(步骤S20)，将CPU的工作状态调节成当前TMP所在区间的占空比(步骤S22)，然后返回步骤S14。

Claims (5)

1.一种中央处理器被动式降温控制系统，其存储于一基本输入输出系统中，其特征在于，该系统包括：
一设置模块，用于在基本输入输出系统中设置第一温度界限值和第二温度界限值，还用于设置介于第一温度界限值和第二温度界限值之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比；
一发送模块，用于发出周期性的系统管理中断，侦测并记录中央处理器的当前温度；
一判断模块，用于判断该当前温度和所设置温度界限值的大小，并确定当前温度所在的区间及该区间对应的占空比；及
一处理模块，用于根据上述占空比对中央处理器进行分级被动式降温控制。
2.如权利要求1所述的中央处理器被动式降温控制系统，其特征在于，所述的第一温度界限值是能够保证中央处理器稳定运行的温度，所述的第二温度界限值是防止中央处理器免于烧毁的温度。
3.如权利要求1所述的中央处理器被动式降温控制系统，其特征在于，所述处理模块对中央处理器进行的降温控制包括：
当中央处理器的当前温度大于所述的第二温度界限值时，处理模块自动关断系统电源；及
当中央处理器的当前温度大于所述的第一温度界限值且小于所述的第二温度界限值时，处理模块将中央处理器的工作状态调节成当前温度所在区间的占空比。
4.  一种中央处理器被动式降温控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在基本输入输出系统中设置第一温度界限值和第二温度界限值；
设置介于第一温度界限值和第二温度界限值之间的多个温度区间及每一区间对应的占空比；
发出周期性的系统管理中断，侦测并记录中央处理器的当前温度；
判断该当前温度是否大于第一温度界限值；
若该当前温度大于第一温度界限值，则判断该当前温度和第二温度界限值的大小；
若该当前温度大于第二温度界限值，则自动关断系统电源；及
若该当前温度小于第二温度界限值，则确定当前温度所在的区间及该区间对应的占空比，将中央处理器的工作状态调节成当前温度所在区间的占空比。
5.如权利要求4所述的中央处理器被动式降温控制方法，其特征在于，若步骤判断该当前温度是否大于第一温度界限值的结果为否，则返回发出周期性的系统管理中断，侦测并记录中央处理器的当前温度的步骤。
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