DE202017100991U1

DE202017100991U1 - Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung

Info

Publication number: DE202017100991U1
Application number: DE202017100991.2U
Authority: DE
Original assignee: EVGA Corp Taiwan
Current assignee: EVGA Corp Taiwan
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2027-02-24
Also published as: JP3214261U; KR20190002401U; KR200491916Y1; US20180188785A1; TWM542325U; CN207503145U

Abstract

Eine asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung, umfassend: einen Grafikkartenhauptkörper, wobei der Grafikkartenhauptkörper einen Grafikprozessor und einen auf einer Seite des Grafikprozessors angeordneten Stromversorgungsschaltkreis aufweist; eine erste Kühleinrichtung, die oberhalb des Grafikprozessors angeordnet ist; mindestens einen ersten Temperatursensor, der auf einer Seite der ersten Kühleinrichtung angeordnet ist; mindestens eine zweite Kühleinrichtung, die oberhalb des Stromversorgungsschaltkreises angeordnet ist; mindestens einen zweiten Temperatursensor, der auf einer Seite der zweiten Kühleinrichtung angeordnet ist; und eine Steuerung, die auf dem Grafikkartenhauptkörper angeordnet und elektrisch mit dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor verbunden ist und zum individuellen Steuern der Kühleffizienz der ersten Kühleinrichtung und der zweiten Kühleinrichtung dient.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung bereit und insbesondere eine asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung, durch die eine sofortige, effektive und keinen zusätzlichen Strom benötigende Antriebsmethode für jede Wärmequelle auf einer Grafikkarte ermöglicht wird, um die mit der jeweiligen Wärmequelle korrespondierende Kühleinrichtung individuell zu steuern.
Stand der Technik
Bei Kühllüftern ist ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb gleichbedeutend mit einer effizienten Kühlung und bedeutet eine Erhöhung des Stromverbrauchs. Wenn eine Hardwareeinrichtung nicht sofort abgekühlt wird, kann es bei ihr zu einer thermischen Abschaltung kommen. Wenn diese kontinuierlich mit einer hohen Drehzahl gekühlt wird, kann es zu einem hohen Stromverbrauch und sogar zu einem Zusammenbruch der Stromversorgung führen. Die Industrie hat im Zuge der Einsparungspolitik ein Lüfterdrehzahlregelsystem entwickelt, bei dem die Drehzahlen aller Lüfter durch die Erfassung der Temperaturen der Wärmequellen synchron eingestellt werden. Wenn z. B. eine Wärmequelle eine niedrige Temperatur aufweist, können alle Lüfter mit niedriger Drehzahl laufen. Wenn eine Wärmequelle eine hohe Temperatur aufweist, können alle Lüfter mit hoher Drehzahl laufen.
Allerdings bestehen bei der Verwendung des obigen Lüfterdrehzahlregelsystems die folgenden zu behebenden Probleme und Mängel:
Erstens: Da die Temperaturen aller Wärmequellen voneinander unterschiedlich sind, ist es beim synchronen Steuern der Drehzahlen diesbezüglich schwierig eine Beurteilungsgrundlage zu definieren. Wenn die Wärmequelle mit niedriger Temperatur als Grundlage festgelegt wird, kann die Wärmequelle mit hoher Temperatur nicht genügend abgekühlt werden. Wenn die Wärmequelle mit hoher Temperatur als Grundlage festgelegt wird, wird zu viel Strom für die Wärmequelle mit niedriger Temperatur verwendet, was eine Verschwendung darstellt.
Zweitens: Die Einstellung der Lüfterdrehzahl erfolgt gemäß der erfassten Temperatur nur passiv. Wenn die Wärmequelle aufgrund eines Betriebs mit hoher Leistung viel Wärme erzeugt, erfolgt für sie die Einstellung der Drehzahl zu spät und es besteht die Gefahr, dass die Temperatur der Wärmequelle dadurch trotzdem bis zum oberen Grenzwert der Hochtemperatur ansteigt.
Aufgabe der Erfindung
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass für die an verschiedenen Positionen auf der Grafikkarte befindlichen Wärmequellen eine Temperaturüberwachung durchgeführt wird, wobei die mit den verschiedenen Positionen der Wärmequellen korrespondierenden Kühleinrichtungen individuell gesteuert werden, wodurch die Ausgangsleistung der Kühleinrichtungen proportional zum Temperaturwert der Wärmequellen ist.
Zur Erreichung des obigen Ziels umfasst der Aufbau der vorliegenden Erfindung Folgendes: einen Grafikkartenhauptkörper, wobei der Grafikkartenhauptkörper einen Grafikprozessor und einen auf einer Seite des Grafikprozessors angeordneten Stromversorgungsschaltkreis aufweist, wobei eine erste Kühleinrichtung oberhalb des Grafikprozessors angeordnet ist, wobei mindestens ein erster Temperatursensor auf einer Seite der ersten Kühleinrichtung angeordnet ist, wobei mindestens eine zweite Kühleinrichtung oberhalb des Stromversorgungsschaltkreises angeordnet ist, wobei mindestens ein zweiter Temperatursensor auf einer Seite der zweiten Kühleinrichtung angeordnet ist, und eine Steuerung, die auf dem Grafikkartenhauptkörper angeordnet und elektrisch mit dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor verbunden ist und zum individuellen Steuern der Kühleffizienz der ersten Kühleinrichtung und der zweiten Kühleinrichtung dient. Im Betrieb der vorliegenden Erfindung wird für die zwei Hauptwärmequellen des Grafikkartenhauptkörpers (der Grafikprozessor und der Stromversorgungsschaltkreis) jeweils eine Kühleinrichtung eingesetzt. Durch den ersten Temperatursensor und den zweiten Temperatursensor können die Temperaturen der jeweiligen Wärmequellen erfasst werden. Gemäß dem Erfassungsergebnis kann die Ausgangsleistung der ersten Kühleinrichtung oder die der zweiten Kühleinrichtung mittels der Steuerung eingestellt werden, um eine Abstimmung auf die unterschiedlichen Wärme zu erzielen und somit den Verbrauch von zu viel Strom zu vermeiden und außerdem eine sofortige Einstellung der Ausgangsleistung der Kühleinrichtung zu gewährleisten.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Explosionsdarstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine schematische Darstellung der Umsetzung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt ein Temperatur-Drehzahl-Diagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine Explosionsdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine schematische Darstellung der Umsetzung des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung (I);
7 zeigt eine schematische Darstellung der Umsetzung des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung (II);
8 zeigt ein Temperatur-Drehzahl-Diagramm des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 zeigt eine Explosionsdarstellung eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 zeigt ein dreidimensionales Diagramm der Drehzahlbeziehung des noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Siehe die 1 und 2. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung Folgendes umfasst:
einen Grafikkartenhauptkörper 1, wobei der Grafikkartenhauptkörper 1 einen Grafikprozessor 11 und einen auf einer Seite des Grafikprozessors 11 angeordneten Stromversorgungsschaltkreis 12 aufweist;
eine erste Kühleinrichtung 2, die oberhalb des Grafikprozessors 11 angeordnet und in der vorliegenden Erfindung ein Lüfter ist;
mindestens einen auf einer Seite der ersten Kühleinrichtung 2 angeordneten ersten Temperatursensor 21;
mindestens eine zweite Kühleinrichtung 3, die oberhalb des Stromversorgungsschaltkreises 12 angeordnet und in der vorliegenden Erfindung ein Lüfter ist;
mindestens einen auf einer Seite der zweiten Kühleinrichtung 3 angeordneten zweiten Temperatursensor 31;
mindestens ein lichtemittierendes Element 13, das auf einer Seite des ersten Temperatursensors 21 und des zweiten Temperatursensors 31 angeordnet ist und durch verschiedenfarbiges Licht eine Temperaturwarnung ausgibt; und
eine Steuerung 4, die auf dem Grafikkartenhauptkörper 1 angeordnet und elektrisch mit dem ersten Temperatursensor 21 und dem zweiten Temperatursensor 31 verbunden ist und zum individuellen Steuern der Kühleffizienz der ersten Kühleinrichtung 2 und der zweiten Kühleinrichtung 3 dient.
Siehe die 1 bis 4. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass in der vorliegenden Erfindung die erste Kühleinrichtung 2 und die zweite Kühleinrichtung 3 direkt jeweils für die beiden Wärmequellen, nämlich für den Grafikprozessor 11 und den Stromversorgungsschaltkreis 12 auf dem Grafikkartenhauptkörper 1, angeordnet sind, wobei ihre Temperaturen mittels des ersten Temperatursensors 21 und des zweiten Temperatursensors 31 erfasst werden, anschließend werden die erfassten Temperaturinformationen an die Steuerung 4 übertragen. Gemäß den verschiedenen Temperaturinformationen der verschiedenen Wärmequellen kann die Steuerung 4 unterschiedliche Kühleffizienzen der Kühleinrichtung einstellen (durch unterschiedliche Lüfterdrehzahlen). Wenn z. B. die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 21 70 °C und die Temperaturinformation des zweiten Temperatursensors 31 50 °C ist, stellt die Steuerung 4 zu diesem Zeitpunkt die Drehzahl der ersten Kühleinrichtung 2 auf 2000 rpm und die Drehzahl der zweiten Kühleinrichtung 3 auf 500 rpm ein, wobei der Temperaturstatus mittels des lichtemittierenden Elements 13 mit einfarbigem Licht, mehrfarbigem Licht oder gemischt farbigem Licht angezeigt wird. Auf diese Weise werden für die unterschiedliche Wärme unterschiedliche Kühleffizienzen verwendet, sodass alle Kühleinrichtungen für die unterschiedlichen Wärmequellen auf dem Grafikkartenhauptkörper 1 asynchron betrieben werden, um den Strom effizient jenem Lüfter, welcher eine hohe Drehzahl erfordert, zuzuteilen.
Siehe die 5 bis 8. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ähnlich zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Unterschied liegt darin, dass die Steuerung 4a ein Antriebsmodul mit hoher Leistung 41a aufweist, das zum Zwangsantrieb der ersten Kühleinrichtung 2a und der zweiten Kühleinrichtung 3a auf maximaler Ausgangsleistung dient. Die Steuerung 4a umfasst eine elektrisch mit dem Antriebsmodul mit hoher Leistung 41a verbundene Szenarien-Datenbank 42a, die zum Speichern mindestens einer Liste eines Hochleistungsprogramms dient. Die Szenarien-Datenbank 42a umfasst eine Erfassungseinheit 421a, die zur Ein- und Ausschalterfassung des Hochleistungsprogramms dient. Auf diese Weise kann der Benutzer mittels eines Steuermoduls 5a selbst seine eigene Liste eines Hochleistungsprogramms (wie z. B. vollständige 3D-Spiele-Apps) in der Szenarien-Datenbank 42a erstellen. Beim Starten des Programms wird mittels der von der Erfassungseinheit 421a durchgeführten Erfassung ein Signal an das Antriebsmodul mit hoher Leistung 41a übertragen, wobei dieses Signal als ein Antriebsbefehl fungiert, um die erste Kühleinrichtung 2a und die zweite Kühleinrichtung 3a so anzutreiben, dass sie zwangsmäßig die maximale Ausgangsleistung erreichen, sodass bereits vor einem Aufwärmen des Grafikkartenhauptkörpers 1a eine Umgebung mit hoher Kühleffizienz geschaffen wird, um das Eintreten eines Hochtemperaturzustands zu vermeiden.
Siehe die 9 und 10. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Steuerung 4b ein Frequenzrückmeldungsmodul 43b, das zum Lesen der Betriebsfrequenzdaten des Grafikprozessors 11b dient, und eine Integriereinheit 44b, die zum Integrieren der Temperaturinformationen des ersten Temperatursensors 21b und des zweiten Temperatursensors 31b in die Betriebsfrequenzdaten des Grafikprozessors 11b dient, wodurch eine Steuerinformation erzeugt wird. Auf diese Weise werden die Referenzbedingungen der Steuerung 4b um Temperatur und Frequenz ergänzt, sodass die Kühleffizienz der Kühleinrichtung (über die Lüfterdrehzahl) mithilfe der Steuerungsinformationen entsprechend präziser eingestellt werden kann. 10 zeigt schematisch ein dreidimensionales Diagramm der Beziehung zwischen der Temperatur, der Betriebsfrequenz des Grafikprozessors 11b und der Lüfterdrehzahl.

Claims

Eine asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung, umfassend: einen Grafikkartenhauptkörper, wobei der Grafikkartenhauptkörper einen Grafikprozessor und einen auf einer Seite des Grafikprozessors angeordneten Stromversorgungsschaltkreis aufweist; eine erste Kühleinrichtung, die oberhalb des Grafikprozessors angeordnet ist; mindestens einen ersten Temperatursensor, der auf einer Seite der ersten Kühleinrichtung angeordnet ist; mindestens eine zweite Kühleinrichtung, die oberhalb des Stromversorgungsschaltkreises angeordnet ist; mindestens einen zweiten Temperatursensor, der auf einer Seite der zweiten Kühleinrichtung angeordnet ist; und eine Steuerung, die auf dem Grafikkartenhauptkörper angeordnet und elektrisch mit dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor verbunden ist und zum individuellen Steuern der Kühleffizienz der ersten Kühleinrichtung und der zweiten Kühleinrichtung dient.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 1, wobei diese ferner ein Steuermodul umfasst, wobei die Informationen des Steuermoduls mit den Informationen der Steuerung verknüpft werden.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 1, wobei jeweils mindestens ein lichtemittierendes Element auf einer Seite des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors angeordnet ist, wobei dieses durch verschiedenfarbiges Licht eine Temperaturwarnung ausgibt.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ein Antriebsmodul mit hoher Leistung aufweist, das zum Zwangsantrieb der ersten Kühleinrichtung und der zweiten Kühleinrichtung auf maximaler Ausgangsleistung dient.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 4, wobei die Steuerung eine elektrisch mit dem Antriebsmodul mit hoher Leistung verbundene Szenarien-Datenbank umfasst, die zum Speichern mindestens einer Liste eines Hochleistungsprogramms dient.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 5, wobei die Szenarien-Datenbank eine Erfassungseinheit umfasst, die zur Ein- und Ausschalterfassung des Hochleistungsprogramms dient.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ein Frequenzrückmeldungsmodul umfasst, das zum Lesen der Betriebsfrequenzdaten des Grafikprozessors dient.
Asynchrone Integrationseinrichtung zur Temperaturreglung nach Anspruch 7, wobei die Steuerung eine Integriereinheit umfasst, die zum Integrieren der Temperaturinformationen des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors in die Betriebsfrequenzdaten des Grafikprozessors dient, wodurch eine Steuerinformation erzeugt wird.