DE102006035037B4 - Method and arrangement for protecting at least one component of a computer system against overheating - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Schutz mindestens eines Bauelements eines Computersystems mit
einem Prozessor (12) gegen Überhitzung,
bei
dem für
das Bauelement (42) des Computersystems ein Bauelementtemperaturgrenzwert
ermittelt wird, bei dem das Bauelement (42) noch zuverlässig arbeitet,
und
der Prozessortemperaturistwert des Prozessors (12) des Computersystems
beim Erreichen des Bauelementtemperaturgrenzwertes des Bauelements
(42) ermittelt wird,
der ermittelte Prozessortemperaturistwert
des Prozessors (12) beim Erreichen des Bauelementtemperaturgrenzwertes
des Bauelements (42) als Prozessortemperaturgrenzwert voreingestellt
wird,
und bei dem beim Erreichen des Prozessortemperaturgrenzwertes
und/oder beim Überschreiten
des Prozessortemperaturgrenzwertes durch den Prozessortemperaturistwert
die Taktfrequenz des Prozessors (12) verringert wird.Method for protecting at least one component of a computer system with a processor (12) against overheating,
in which a device temperature limit value is determined for the component (42) of the computer system, in which the component (42) still operates reliably, and
the processor temperature actual value of the processor (12) of the computer system is determined upon reaching the component temperature limit value of the component (42),
the determined processor temperature actual value of the processor (12) is preset as the processor temperature limit value when the component temperature limit value of the component (42) is reached,
and in which, when the processor temperature limit value is reached and / or when the processor temperature limit value is exceeded by the processor temperature actual value, the clock frequency of the processor (12) is reduced.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Schutz mindestens eines Bauelements eines Computersystems gegen Überhitzung.The The invention relates to a method and an arrangement for protection at least a device of a computer system against overheating.
Bei bekannten Computersystemen wird die Prozessortemperatur einer Prozessoreinheit mit Hilfe eines in die Prozessoreinheit integrierten Temperatursensors kontinuierlich erfasst und mit dem Prozessortemperaturgrenzwert verglichen. Solche Prozessoreinheiten sind z. B. Hauptprozessoren von Computersystemen, die auch als Central Processing Unit (CPU) bezeichnet werden. Die Temperaturen anderer Bauelemente, wie z. B. Speicherbausteine, Dioden, Transistoren, Widerstände, Induktivitäten und Kondensatoren sowie weitere integrierte Schaltkreise, werden jedoch nicht erfasst. Zumindest ein Teil dieser Bauelemente ist wärmeempfindlich und kann bei Überschreitung einer für das jeweilige Bauelement zulässigen maximalen Grenztemperatur in ihrer Funktion beeinträchtigt oder zerstört werden.at known computer systems, the processor temperature of a processor unit with the aid of a temperature sensor integrated in the processor unit continuously detected and with the processor temperature limit compared. Such processor units are z. B. main processors of computer systems, also called Central Processing Unit (CPU) be designated. The temperatures of other components, such. As memory devices, diodes, transistors, resistors, inductors and capacitors and other integrated circuits, but are not detected. At least some of these components are sensitive to heat and can be exceeded one for the respective component permissible maximum limit temperature is impaired in their function or destroyed become.
Bei passiven Bauelementen, speziell bei Kondensatoren, führt eine Überschreitung einer zulässigen maximalen Betriebstemperatur zu einer schnelleren Alterung, insbesondere des Dielektrikums dieser Kondensatoren, wodurch die Lebensdauer der betreffenden Kondensatoren erheblich verkürzt wird. Bei der Verwendung dieser Kondensatoren in Schaltnetzteilen sowie in Verbindung mit Spannungswandlern und Spannungsreglern kann dies dazu führen, dass die bereitge stellten Betriebsspannungen zulässige Toleranzen überschreiten, was zu einer Fehlfunktion und/oder Zerstörung von Bauelementen führen kann, die insbesondere auf der Hauptplatine des Computersystems angeordnet sind.at passive components, especially in capacitors, leads to an excess a permissible one maximum operating temperature to faster aging, in particular the dielectric of these capacitors, thereby increasing the life the capacitors in question is considerably shortened. When using these capacitors in switching power supplies and in conjunction with Voltage transformers and voltage regulators can cause this the supplied operating voltages exceed permissible tolerances, which can lead to malfunction and / or destruction of components, in particular arranged on the motherboard of the computer system are.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Schutz mindestens eines Bauelements eines Computersystems gegen Überhitzung anzugeben.task The invention is a method and an arrangement for protection at least one component of a computer system against overheating specify.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1 and by an arrangement having the features of the claim 10 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist der Schutz eines Bauelements eines Computersystems auf einfache Art und Weise möglich. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass eine Bauelementgrenztemperatur des Bauelements erreicht oder überschritten wird, wenn eine bestimmte Prozessortemperatur erreicht oder überschritten ist. Diese Erkenntnis wird bei der Erfindung dahingehend genutzt, dass der Wert der Prozessortemperatur beim Erreichen des Bauelementtemperaturgrenzwertes ermittelt und als Prozessortemperaturgrenzwert gespeichert wird. Diese Speicherung erfolgt vorzugsweise im Basic Input Output System (BIOS) des Computersystems, in dem üblicherweise ein Prozessortemperaturgrenzwert einstellbar ist. Das Bauelement ist insbesondere ein vom Prozessor verschiedenes Bauelement.By the method having the features of claim 1 is the protection a component of a computer system in a simple manner possible. there The invention is based on the recognition that a component limit temperature of the device reached or exceeded when a certain processor temperature is reached or exceeded is. This finding is used in the invention in that the value of the processor temperature when reaching the component temperature limit is determined and stored as the processor temperature limit. This storage preferably takes place in the Basic Input Output System (BIOS) of the computer system, which is usually a processor temperature limit is adjustable. The component is in particular one from the processor different component.
Das BIOS vergleicht dann die mit Hilfe eines in der Prozessoreinheit angeordneten Temperatursensors erfasste Ist-Temperatur der Prozessoreinheit mit dem voreingestellten Prozessortemperaturgrenzwert. Beim Erreichen und/oder Überschreiten des voreingestellten Temperaturgrenzwerts durch die Ist-Temperatur kann beispielsweise ein Fehlersignal ausgegeben, die Taktfrequenz der Prozessoreinheit des Computersystems reduziert, ein Lüfter aktiviert, der Luftdurchsatz eines Lüfters erhöht, ein anderes Kühlelement aktiviert und/oder die Kühlleistung eines Kühlelements erhöht werden.The BIOS then compares the actual temperature of the processor unit detected with the aid of a temperature sensor arranged in the processor unit with the preset processor temperature limit value. When reaching and / or exceeding the preset temperature limit by the actual temperature, for example, an error signal output, reduces the clock frequency of the processor unit of the computer system, activates a fan, increases the air flow rate of a fan, activates another cooling element and / or the cooling capacity of a cooling element can be increased.
Durch dieses Verfahren wird erreicht, dass das Überschreiten des Bauelementtemperaturgrenzwertes und somit eine Be einträchtigung der Funktion des betreffenden Bauelements verhindert wird. Dabei ist es vorteilhaft, dass für verschiedene Bauelemente des Computersystems jeweils ein Bauelementtemperaturgrenzwert ermittelt wird. Dieser Bauelementtemperaturgrenzwert kann beispielsweise durch die technischen Angaben des Herstellers über die zulässige Bauelementtemperatur festgelegt sein, wobei das Computersystem zumindest testweise so betrieben wird, dass die aktuelle Bauelementtemperatur den Bauelementtemperaturgrenzwert erreicht. Die Prozessortemperatur der Prozessoreinheit wird beim Erreichen der Bauelementgrenztemperatur des jeweiligen Bauelements ermittelt, wobei die niedrigste ermittelte Prozessortemperatur für verschiedene Bauelemente als Prozessortemperaturgrenzwert voreingestellt wird.By This method is achieved that exceeding the device temperature limit and thus a deterioration the function of the relevant component is prevented. It is it is beneficial for that different components of the computer system each have a component temperature limit is determined. This component temperature limit can be, for example by the manufacturer's technical information about the permissible component temperature be set, the computer system at least as a test so is operated, that the current device temperature, the device temperature limit reached. The processor temperature of the processor unit is reached when it reaches determines the component limit temperature of the respective component, the lowest determined processor temperature for different devices is preset as the processor temperature limit.
Das Ermitteln der Prozessortemperatur beim Erreichen der Bauelementtemperaturgrenzwerte wird vorzugsweise bei einem komplett konfigurierten Computersystem durchgeführt, wodurch die Prozessoreinheit und das mindestens eine weitere Bauelement in einem Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse wird dann in einer zulässigen Einbaulage angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Prozessortemperatur beim Erreichen des Bauelementtemperaturgrenzwertes auch in verschiedenen möglichen Anordnungs- und Einbaulagen des Gehäuses bzw. des Computersystems ermittelt werden, wobei der niedrigste ermittelte Prozessortemperaturwert beim Erreichen eines Bauelementtemperaturgrenzwerts als Prozessortemperaturgrenzwert voreingestellt wird.The Determining the processor temperature when the device temperature limits are reached preferably performed on a fully configured computer system, thereby the processor unit and the at least one further component in a housing are arranged. The housing will then be in a permissible Installation position arranged. Alternatively or additionally, the processor temperature when reaching the component temperature limit also in different potential Arrangement and mounting positions of the housing or of the computer system are determined, with the lowest determined processor temperature value at Reach a device temperature limit as the processor temperature limit is preset.
Vorteilhaft ist es, wenn beim Überschreiten des Prozessortemperaturgrenzwerts zusätzlich eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wobei die Fehlermeldung vorzugsweise über ein Datennetz und/oder eine Datenleitung zu einer weiteren Datenverarbeitungsanlage übertragen wird. Die weitere Datenverarbeitungsanlage gibt eine Fehlermeldung aus und/oder leitet diese über ein weiteres Kommunikationsnetz weiter. Dadurch kann insbesondere ein Servicetechniker und/oder eine Serviceleitstelle über den aufgetretenen Fehler informiert werden. Beim Erreichen und/oder Überschreiten des Prozessortemperaturwerts wird der Prozessortakt, d. h. die Taktfrequenz, mit der die Prozessoreinheit betrieben wird, reduziert. Dadurch wird die Gesamtwärmeentwicklung des Compu tersystems verringert. Durch die Verringerung der Gesamtwärmeentwicklung werden auch die Bauteiltemperaturen der übrigen Bauteile entsprechend reduziert, wodurch der Bauteiltemperaturgrenzwert nach der Reduzierung des Prozessortakts nicht mehr über einen längeren Zeitraum überschritten wird. Vorzugsweise kann der Prozessortakt des Hauptprozessors kontinuierlich oder in mehreren Stufen reduziert bzw. erhöht werden, wodurch mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine geeignete Taktfrequenz eingestellt werden kann, bei der die Bauteilgrenztemperatur nicht überschritten wird.Advantageous is it when when crossing the Processor temperature limit additionally issued an error message is, the error message preferably via a data network and / or a Transfer data line to another data processing system becomes. The further data processing system gives an error message from and / or redirects these over another communication network on. This can in particular a service technician and / or a service center via the be reported errors. Upon reaching and / or crossing the processor temperature value, the processor clock, d. H. the clock frequency, with which the processor unit is operated, reduced. Thereby becomes the total heat development of the computer system. By reducing the overall heat development Also, the component temperatures of the other components are accordingly reduces, causing the component temperature limit after the reduction the processor clock is not over a longer one Period exceeded becomes. Preferably, the processor clock of the main processor may be continuous or be reduced or increased in several stages, thereby using help the method according to the invention a suitable clock frequency can be set at which the component limit temperature not exceeded becomes.
Gleiche Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich bei der Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.Same design options and advantages of the invention will become apparent in the arrangement with the Features of claim 10.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Figuren zeigen:Further Embodiments and advantages of the invention will become apparent from the subsequently described in connection with the figures embodiment. The figures show:
In
Auf
der Hauptplatine
Um
die Bauelemente
Erfindungsgemäß wird die
Prozessortemperatur der CPU
Die
Temperatur der CPU
Für jedes
Bauelement
In
Diese
unzulässig
hohe Temperatur würde zumindest
zu einer beschleunigten Alterung des Dielektrikums des Kondensators
Auf
die gleiche Weise können
Grenztemperaturen der Bauteile
Selbst
bei einem Überschreiten
der zulässigen
Umgebungstemperatur des Computersystems wird das Computersystem
bzw. die einzelnen Bauelemente
Die Erfindung ist vorteilhaft bei Computersystemen ohne Zwangslüftung, insbesondere ohne CPU-Lüfter einsetzbar. Solche Computersysteme sind besonders vorteilhaft, da Lüfter durch ihre mechanischen Komponenten ausfallanfällig sind. Auch werden solche Computersysteme gern für Anwendungen, wie Kassensysteme, SB-Terminals, Informationsterminals, Geldautomaten, Kontoauszugsdrucker usw. eingesetzt, da diese Geräte keine oder nur eine geringe Geräuschentwicklung haben. Bei solchen Computersystemen erfolgt die Wärmeabfuhr vorzugsweise über eine freie Konvektion der alternativ über eine über einen Netzteillüfter erzwungene Konvektion im Gehäuse des Computersystems.The Invention is advantageous in computer systems without forced ventilation, in particular without CPU fan used. Such computer systems are particularly advantageous since Fan are prone to failure due to their mechanical components. Also, such Computer systems like for Applications such as POS systems, self-service terminals, information terminals, ATMs, statement printers, etc. used since these devices no or only a low noise level to have. In such computer systems, the heat dissipation is preferably via a free convection of the alternative over one over a power supply fan forced convection in the housing of the computer system.
Insbesondere
bei ungünstigen
Einsatzbedingungen können
Schmutzpartikel, wie Staub und andere am Einsatzort in der Luft
befindliche Partikel, auf Bauelementen
Zum
Senken der Bauteiltemperaturen wird die Taktfrequenz der CPU
Durch
die beschriebene Vorgehensweise wird somit nur die Verarbeitungsgeschwindigkeit
des Computersystems reduziert, wobei die Funktion des Computersystems
weiter erhalten bleibt und die Bauelemente
- 1010
- Hauptplatinemotherboard
- 1212
- CPUCPU
- 14, 1614 16
- integrierte Schaltkreiseintegrated circuits
- 18, 20, 22 24 und 30a bis 30d, 32a, 32b, 34, 3618 20, 22, 24 and 30a to 30d, 32a, 32b, 34, 36
- Steckverbinderanordnungenconnector assemblies
- 40 bis 5840 to 58
- passive Bauelemente (Kondensatoren, Widerstände, Induktivitäten)passive Components (capacitors, resistors, inductors)
- 70, 7270 72
- Temperaturverläufetemperature gradients
- GW1 bis GW3LV1 to GW3
- Temperaturgrenzwertetemperature limits
- TF1, TF2TF1, TF2
- Taktfrequenzclock speed
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DE200610035037 DE102006035037B4 (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method and arrangement for protecting at least one component of a computer system against overheating |
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- 2006-07-28 DE DE200610035037 patent/DE102006035037B4/en active Active
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