ES2710430T3 - Gestión térmica en un dispositivo informático basándose en la detección de la carga de trabajo - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para la gestión térmica en un dispositivo informático portátil (100), el procedimiento que comprende: supervisar (302, 304) una pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B) que incluyen al menos un primer sensor de temperatura (157A) en una matriz de circuitos integrados (102) y al menos un segundo sensor de temperatura (157B) que no está en la matriz de circuitos integrados (102) pero dentro de una carcasa del dispositivo informático portátil (100), en el que una constante de tiempo del primer sensor de temperatura (157A) es menor que una constante de tiempo del segundo sensor de temperatura (157B); detectar (306) un cambio de temperatura en respuesta a la supervisión de la pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B); en respuesta a la detección (306) de un cambio de temperatura, calcular (308) una diferencia entre un primer valor de temperatura que responde al al menos un primer sensor de temperatura (157A) y un segundo valor de temperatura que responde al al menos un segundo sensor de temperatura (157B ); comparar (310) la diferencia con un valor umbral; seleccionar (312, 314) una de una primera configuración de gestión térmica (294) y una segunda configuración de gestión térmica (296) en respuesta al resultado de comparar (310) la diferencia con el valor umbral; y aplicar (316) una seleccionada de la primera configuración de gestión térmica (294) y la segunda configuración de gestión térmica (296) al dispositivo informático portátil (100).

Description

DESCRIPCION

Gestion termica en un dispositivo informatico basandose en la deteccion de la carga de trabajo

DESCRIPCION DE LA TECNICA RELACIONADA

[0001] Los dispositivos informaticos portatiles ("PCD") se estan convirtiendo en una necesidad para las personas a nivel personal y profesional. Entre estos dispositivos pueden incluirse telefonos celulares, asistentes digitales portatiles, consolas de juegos portatiles, ordenadores de bolsillo y otros elementos electronicos portatiles.

[0002] En funcionamiento, los circuitos electronicos dentro de un PCD generan calor o energia termica, que en niveles excesivos puede ser perjudicial para los circuitos. La cantidad de energia termica que se genera puede variar dependiendo de las condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, en un caso en el que un PCD esta transmitiendo datos de forma inalambrica durante un periodo de tiempo sostenido a un nivel de potencia alto, el amplificador de potencia que alimenta la antena puede generar una cantidad de energia termica potencialmente perjudicial. Los chips de circuitos integrados, como los procesadores, tambien pueden generar una energia termica sustancial cuando funcionan a altos niveles de carga de trabajo.

[0003] Algunos PCD incluyen sensores termicos ubicados cerca de los circuitos electronicos que el procesador de PCD puede supervisar para determinar si el PCD o parte de los mismos ha alcanzado un umbral o temperatura critica. Cuando una lectura del sensor termico indica que un PCD ha alcanzado tal temperatura de umbral, el procesador puede iniciar una accion destinada a reducir la produccion de energia termica o reducir los efectos de la energia termica. Por ejemplo, el procesador puede reducir temporalmente la potencia a algunos de los componentes electronicos que generan la energia termica, como el amplificador de potencia, para permitir que el PCD disipe el exceso de energia termica. Otra accion que puede emprender el procesador es inhabilitar ciertas funciones que consumen mucha energia, como la diversidad del receptor en un transceptor que tiene una caracteristica de receptor de diversidad. Otra accion que puede emprender el procesador es reducir el rendimiento del transmisor. El conjunto de acciones que realiza el procesador en respuesta a una o mas lecturas de temperatura que exceden uno o mas niveles de umbral puede denominarse "esquema de gestion termica". Un procesador puede seleccionar uno de una serie de esquemas de gestion termica dependiendo de los sensores y los niveles de umbral involucrados.

[0004] El documento US 2015/005980 A1 divulga un procedimiento para controlar la temperatura de un aparato terminal, en el que el procedimiento incluye medir una primera temperatura de un area de fuente de calor donde al menos una fuente de calor esta incluida en el aparato terminal, y medir una segunda temperatura de un area externa que esta alejada de la zona de la fuente de calor; determinar una diferencia entre la primera temperatura y la segunda temperatura; y controlar el calor generado a partir de la fuente de calor, basandose en la diferencia entre la primera temperatura y la segunda temperatura.

SUMARIO DE LA DIVULGACION

[0005] Los sistemas, procedimientos y productos de programas informaticos se divulgan para la gestion termica en un dispositivo informatico portatil que diferencia los cambios de temperatura causados por la carga de trabajo constante y los cambios de temperatura causados por la carga de trabajo instantanea.

[0006] Un procedimiento para la gestion termica se define en la reivindicacion 1. Un sistema para la gestion termica se define en la reivindicacion 8. Un producto de programa informatico para la gestion termica se define en la reivindicacion 15.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0007] En las figuras, los mismos numeros de referencia se refieren a las mismas partes a lo largo de las diversas visualizaciones a menos que se indique lo contrario. Para los numeros de referencia con designaciones de caracteres de letras como "102A" o "102B", las designaciones de caracteres de letras pueden diferenciar dos partes o elementos similares presentes en la misma figura. Las designaciones de caracteres de letras para los numeros de referencia pueden omitirse cuando se pretende que un numero de referencia abarque todas las partes que tengan el mismo numero de referencia en todas las figuras.

La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema para la gestion termica, de acuerdo con un modo de realizacion a modo de ejemplo.

La FIG. 2 es un grafico que ilustra un aumento de la temperatura en el tiempo causado por una carga de trabajo constante.

La FIG. 3 es un grafico que ilustra un aumento de la temperatura en el tiempo causado por una carga de trabajo instantanea.

La FIG. 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo informatico portatil configurado para la gestion termica, de acuerdo con un modo de realizacion a modo de ejemplo.

La FIG. 5 es un diagrama de arquitectura de hardware para el dispositivo informatico portatil.

La FIG. 6 es un diagrama de arquitectura de software para el dispositivo informatico portatil.

La FIG. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para la gestion termica en el dispositivo informatico portatil, de acuerdo con un modo de realizacion a modo de ejemplo.

DESCRIPCION DETALLADA

[0008] El termino "a modo de ejemplo" se usa en el presente documento para indicar que "sirve de ejemplo, caso o ilustracion". Cualquier aspecto descrito en el presente documento como "a modo de ejemplo" no se debe interpretar necesariamente que es preferente o ventajoso con respecto a otros aspectos.

[0009] Los terminos "componente", "base de datos", "modulo", "sistema" y similares estan destinados a referirse a una entidad relacionada con el ordenador, ya sea hardware, firmware, una combinacion de hardware y software, software o software en ejecucion. Por ejemplo, un componente puede ser, pero no se limita a ser, un proceso que se ejecute en un procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, un hilo de ejecucion, un programa y/o un ordenador. A modo de ilustracion, tanto una aplicacion que se ejecuta en un dispositivo informatico como el dispositivo informatico pueden ser un componente. Uno o mas componentes pueden residir dentro de un proceso y/o hilo de ejecucion, y un componente puede estar ubicado en un ordenador y/o estar distribuido entre dos o mas ordenadores. Ademas, estos componentes pueden ejecutarse desde diversos medios legibles por ordenador que tengan diversas estructuras de datos almacenadas en los mismos. Los componentes pueden comunicarse mediante procesos locales y/o remotos como de acuerdo con una senal que presenta uno o mas paquetes de datos (por ejemplo, datos de un componente que interactua con otro componente en un sistema local, sistema distribuido, y/o a traves de una red, tal como Internet, con otros sistemas mediante la senal).

[0010] El termino "aplicacion" o "imagen" tambien puede incluir archivos con contenido ejecutable, como: codigo objeto, scripts, codigo de bytes, archivos de lenguaje de marcas y parches. Ademas, una "aplicacion" a la que se hace referencia en el presente documento, tambien puede incluir archivos que no son de naturaleza ejecutable, como documentos que pueda ser necesario abrir u otros archivos de datos a los que sea necesario acceder.

[0011] Los terminos "unidad de procesamiento central ("CPU"), "procesador de senal digital ("DSP")", unidad de procesamiento de graficos ("GPU"), "modem" y "chip" son ejemplos no limitativos de componentes de procesamiento que pueden residir en un PCD y se usan indistintamente, salvo que se indique lo contrario. Ademas, como se distingue en esta descripcion, una CPU, DSP, modem o chip puede comprender uno o mas componentes de procesamiento distintos, en general denominados en el presente documento "nucleo(s)" y "sub-nucleo(s)".

[0012] En esta descripcion, se entendera que los terminos "termica" y "energia termica" pueden usarse en asociacion con un dispositivo o componente capaz de generar o disipar energia que se puede medir en unidades de "temperatura". En consecuencia, se entendera ademas que el termino "temperatura", con referencia a algun valor estandar, abarca cualquier medida que pueda ser indicativa del calor, o ausencia de calor, relativo de un dispositivo o componente generador de "energia termica".

[0013] En esta descripcion, los terminos "carga de trabajo", "carga de proceso", "carga de trabajo de proceso" y "bloque de codigo" se usan indistintamente y en general se dirigen hacia la carga de procesamiento, o el porcentaje de carga de procesamiento, que se asocia o puede ser asignado a, un componente de procesamiento dado en un modo de realizacion dado. Ademas de lo que se definio anteriormente, un "componente de procesamiento" o "componente generador de energia termica" o "agresor termico" puede ser, pero no se limita a, una CPU, GPU, nucleo, nucleo principal, sub-nucleo, area de procesamiento, motor de hardware, etc., o cualquier componente que se encuentre dentro o fuera de un circuito integrado dentro de un dispositivo informatico portatil.

[0014] En esta descripcion, el termino "dispositivo informatico portatil" ("PCD") se utiliza para describir cualquier dispositivo que funcione con una fuente de alimentacion de capacidad limitada, como una bateria, y que carezca de un sistema para eliminar el exceso de energia termica (es decir, para refrigeracion, como un abanico, etc.). Aunque los PCD que funcionan con bateria se han utilizado durante decadas, los avances tecnologicos en baterias recargables, junto con el advenimiento de la tecnologia inalambrica de tercera generacion ("3G") y de cuarta generacion ("4G"), han permitido numerosos PCD con multiples capacidades. Por lo tanto, un PCD puede ser un telefono celular, un telefono satelital, un buscapersonas, un p Da , un telefono inteligente, un dispositivo de navegacion, un libro o lector inteligente, un reproductor multimedia, un ordenador portatil o un ordenador de mano con una conexion inalambrica o una combinacion de los dispositivos antes mencionados, entre otros.

[0015] Como se ilustra en la FIG. 1, en un modo de realizacion ilustrativo o a modo de ejemplo, un PCD 100 incluye un sistema en chip 102, es decir, un sistema incorporado en un chip de circuito integrado. El sistema en chip 102 esta configurado para proporcionar gestion termica en PCD 100 ajustando parametros tales como frecuencias de reloj y cargas de trabajo en respuesta a condiciones termicas. Mas especfficamente, el sistema 102 en chip puede ajustar uno o mas del voltaje de alimentacion, la frecuencia del generador de reloj y la asignacion de la carga de trabajo a traves de componentes termicamente agresivos en el sistema 102 en chip, como procesadores o nucleos individuales 222, 224, 226 y 228. Aunque la gestion termica se describe en esta especificacion en relacion con un modo de realizacion en el que los agresores termicos 110 son nucleos 222, 224, 226 y 228, en otros modos de realizacion, tales agresores termicos pueden incluir, por ejemplo, una CPU, GPU, DSP, matriz programable, codificador/descodificador de vfdeo, bus del sistema, camara o subsistema de procesamiento de imagenes, etc.

[0016] El sistema en chip 102 puede supervisar multiples sensores de temperatura internos 157A asf como al menos un sensor de temperatura externo 157B (a los que se hace referencia colectivamente como sensores de temperatura 157). Cada sensor de temperatura interno 157A puede asociarse y configurarse para detectar la temperatura de uno de los nucleos 222, 224, 226 y 228. El sensor de temperatura externo 157B esta configurado en el modo de realizacion a modo de ejemplo para detectar la temperatura de la carcasa 106 de PCD 100, comunmente denominada "temperatura de la piel" del dispositivo.

[0017] Un modulo de supervision 114 esta acoplado a sensores de temperatura 157 para supervisar sus lecturas de temperatura. El modulo de supervision 114 tambien esta acoplado a un modulo de determinacion de la carga de trabajo 101. El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 esta acoplado a un modulo de escalado dinamico de reloj y voltaje ("DCVS") 26 y a un modulo programador 207.

[0018] Como se ilustra en la FIG. 2, un primer grafico de lectura de temperatura a modo de ejemplo 107 ilustra un aumento de la temperatura que se mantiene o permanece estable durante un intervalo de tiempo. Por lo tanto, el grafico 107 tiene una apariencia sustancialmente nivelada o estable. Un aumento en la temperatura que permanece nivelada o constante durante un intervalo de tiempo puede ser causado por un aumento en la carga de trabajo del procesador que permanece sustancialmente estable durante un intervalo de tiempo, denominado en esta especificacion por conveniencia una "carga de trabajo constante". Como se ilustra en la FIG. 3, un segundo grafico de lectura de temperatura a modo de ejemplo 108 ilustra un aumento de temperatura sustancialmente breve o instantaneo durante un intervalo de tiempo. Por lo tanto, el grafico 108 tiene una apariencia que se asemeja a un pico. Un aumento substancialmente en pico en la temperatura durante un intervalo de tiempo puede ser causado por un aumento substancialmente en pico o instantaneo en la carga de trabajo del procesador durante un intervalo de tiempo, denominado en esta especificacion por conveniencia una "carga de trabajo instantanea". Debe entenderse que los graficos 107 y 108 pretenden ser solo a modo de ejemplo o con el proposito de ilustrar de manera generalizada la diferencia entre un aumento de temperatura causado por una "carga de trabajo constante" y un aumento de temperatura causado por una "carga de trabajo instantanea" como se utilizan esos terminos en esta especificacion. En varios casos de funcionamiento de PCD 100, las temperaturas medidas pueden cambiar de cualquier manera durante varios intervalos de tiempo, y cualquier grafico correspondiente (no mostrado) podrfa tener cualquiera de las diversas apariencias.

[0019] Refiriendose nuevamente a la FIG. 1, el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 determina si las lecturas de temperatura de los sensores de temperatura 157 indican que un aumento de temperatura detectado es causado por una carga de trabajo constante o una carga de trabajo instantanea. Si el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 determina que un aumento de la temperatura es causado por una carga de trabajo constante, entonces el modulo de determinacion de la carga de trabajo establece PCD 100 para funcionar bajo una primera configuracion de administracion termica que esta optimizada para una carga de trabajo constante. Si el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 determina que un aumento de temperatura es causado por una carga de trabajo instantanea, entonces el modulo de determinacion de la carga de trabajo establece PCD 100 para funcionar bajo una segunda configuracion de administracion termica que esta optimizada para una carga de trabajo instantanea. El modulo DCVS 26 puede determinar los ajustes de voltaje y frecuencia de reloj de acuerdo con la primera y la segunda configuracion de gestion termica seleccionadas. De acuerdo con la primera configuracion de gestion termica, el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede hacer que el modulo DCVS 26 ajuste o establezca los ajustes de voltaje y frecuencia de reloj que afectan el funcionamiento de los nucleos 222, 224, 226 y 228 a un primer grupo de ajustes voltaje y frecuencia de reloj respectivos. De acuerdo con la segunda configuracion de gestion termica, el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede hacer que el modulo DCVS 26 ajuste o establezca los ajustes de voltaje y frecuencia de reloj que afectan al funcionamiento de los nucleos 222, 224, 226 y 228 a un segundo grupo de ajustes de voltaje y frecuencia de reloj respectivos. De forma alternativa o adicional, el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede hacer que el programador 207 ajuste o establezca las cargas de trabajo asignadas a los nucleos 222, 224, 226 y 228 entre sf de una manera que depende de la determinacion de si un aumento de temperatura detectado es causado por una carga de trabajo instantanea o una carga de trabajo constante. Por ejemplo, las cargas de trabajo pueden distribuirse entre los nucleos 222, 224, 226 y 228 de una manera (es decir, una primera distribucion) cuando se determina que un aumento de temperatura es el resultado de una carga de trabajo instantanea y se distribuye entre los nucleos 222, 224, 226 y 228 de una manera diferente (es decir, una segunda distribucion) cuando se determina que un aumento de temperatura es el resultado de una carga de trabajo constante.

[0020] La energfa termica producida por uno o mas de los nucleos 222, 224, 226 y 228 puede fluctuar de acuerdo con sus cargas de trabajo. A medida que cambia el nivel de generacion de energfa termica asociado con cada uno de los nucleos 222, 224, 226 y 228, el modulo de supervision 114 detecta el cambio medido por los sensores de temperatura 157A y puede transmitir datos de temperatura que indiquen los cambios al modulo de determinacion de la carga de trabajo 101. De manera similar, el modulo de supervision 114 puede reconocer los cambios en la temperatura de la piel medidos por el sensor de temperatura 157B y puede transmitir datos de temperatura que indiquen el cambio al modulo de determinacion de la carga de trabajo 101. Como se describe con mas detalle a continuacion, la diferencia entre una medicion de la temperatura del nucleo del procesador y una medicion de la temperatura de la piel puede ser indicativa de si un aumento de la temperatura es causado por una carga de trabajo instantanea o una carga de trabajo constante.

[0021] Como se ilustra en la FIG. 4, PCD 100 puede ser un telefono inalambrico. En PCD 100, los procesadores del sistema en chip 102 incluyen una CPU 110 y un procesador de senales analogicas 126 que estan acoplados entre si. La CPU 110 puede comprender una pluralidad de nucleos, a los que se puede hacer referencia como un nucleo cero 222, un primer nucleo 224, etc., hasta un nucleo N-esimo 230, como entiende un experto en la tecnica. En otros modos de realizacion, se puede emplear un DSP (no mostrado) en lugar de la CPU 110. Una GPU 135 puede acoplarse a la CPU 110.

[0022] El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede recibir datos de temperatura del modulo de supervision 114 y, en respuesta a los datos de temperatura, aumentar o reducir selectivamente la energfa termica generada por los nucleos 222, 224 y 230, GPU 135 o cualquier otro procesador, a traves del modulo DCVS 26 y/o aumentar o reducir selectivamente sus cargas de trabajo relativas (es decir, la distribucion de tareas entre estos elementos) a traves del programador 207 (FIG. 1). Mas en general, el modulo DCVS 26 puede ajustar selectivamente los parametros de reloj y voltaje de cualquier unidad de procesamiento central, unidad de procesamiento de graficos, otra unidad de procesamiento, bus, controlador de memoria u otro elemento de PCD 100, y/o el programador 207 puede ajustar selectivamente la distribucion de tareas entre cualquiera de estos elementos, en respuesta a los datos de temperatura proporcionados por el modulo de supervision 114. El programador 207 puede implementarse como un modulo de software que surge a traves de la ejecucion del software por parte de la CPU 110. El modulo de supervision 114 recibe datos de temperatura de uno o mas sensores de temperatura internos 157A en varias ubicaciones dentro del sistema en chip 102 y de uno o mas sensores de temperatura externos 157B que son externos al sistema en chip 102. El modulo de supervision 114 esta configurado para comunicarse con la CPU 110.

[0023] Un controlador de pantalla 128 y un controlador de pantalla tactil 130 estan acoplados a la CPU 110. Una pantalla tactil 132 externa al sistema en chip 102 esta acoplada al controlador de pantalla 128 y al controlador de pantalla tactil 130.

[0024] El PCD 100 puede incluir ademas un descodificador de video 134, por ejemplo, un descodificador de linea de alternancia de fase ("PAL"), un descodificador de color con memoria secuencial ("SECAM"), un descodificador del comite de sistema(s) nacional(es) de television ("NTSC") , o cualquier otro tipo. El descodificador de video 134 esta acoplado a la CPU 110. Un amplificador de video 136 esta acoplado al descodificador de video 134 y la pantalla tactil 132. Un puerto de video 138 esta acoplado al amplificador de video 136. Un controlador de bus serie universal ("USB") 140 tambien esta acoplado a la CPU 110, y un puerto USB 142 esta acoplado al controlador USB 140. Una memoria 112 y una tarjeta de modulo de identidad de abonado ("SIM") 146 tambien se pueden acoplar a la CPU 110. Ademas, una camara digital 148 puede estar acoplada a la CPU 110. La camara digital 148 puede ser, por ejemplo, una camara de dispositivo acoplado por carga ("CCD") o una camara complementaria de semiconductor de oxido de metal ("CMOS").

[0025] Un CODEC de audio estereo 150 se puede acoplar al procesador de senales analogicas 126. Ademas, un amplificador de audio 152 se puede acoplar al CODEC de audio estereo 150. Los altavoces estereo primero y segundo 154 y 156, respectivamente, se pueden acoplar al amplificador de audio 152. Ademas, un amplificador de microfono 158 tambien se puede acoplar al CODEC de audio estereo 150, y un microfono 160 puede estar acoplado a un amplificador de microfono 158. Un sintonizador de radio de modulacion de frecuencia ("FM") 162 puede estar acoplado al CODEC de audio estereo 150. Una antena de FM 164 esta acoplada al sintonizador de radio FM 162. Ademas, los auriculares estereo 166 se pueden acoplar al CODEC de audio estereo 150.

[0026] Un transceptor de modem o radio frecuencia ("RF") 168 puede estar acoplado al procesador de senales analogicas 126. Un conmutador de RF 170 puede acoplarse al transceptor de RF 168 y a una antena de RF 172. Ademas, un teclado 174, un auricular mono con un microfono 176 y un dispositivo vibrador 178 se pueden acoplar al procesador de senales analogicas 126.

[0027] Una fuente de alimentacion 188, como una bateria, esta acoplada al sistema en chip 102 a traves de un circuito integrado de administracion de energfa ("PMIC") 180. En un aspecto particular, la fuente de alimentacion 188 incluye una bateria recargable o una fuente de alimentacion de CC que se obtiene a partir de un transformador de CA a CC conectado a una fuente de alimentacion de CA.

[0028] Los sensores de temperatura internos 157A pueden comprender, por ejemplo, uno o mas sensores de temperatura proporcional a temperatura absoluta ("PTAT") que se basan en una estructura de PNP vertical del tipo que se sabe que se puede usar con los circuitos de integracion a escala muy grande del CMOS ("VLSI"). Los sensores de temperatura externos 157B pueden comprender, por ejemplo, uno o mas termistores. En respuesta a la temperatura, los sensores de temperatura 157 pueden producir una caida de voltaje. Un controlador de convertidor analogico a digital ("ADC") 103 convierte las caidas de voltaje en senales digitales y proporciona las senales digitales al sistema en chip 102. Sin embargo, en otros modos de realizacion, pueden emplearse otros tipos de sensores termicos 157 sin apartarse del alcance de la invencion.

[0029] En el modo de realizacion a modo de ejemplo ilustrado en la FIG. 4, la pantalla tactil 132, puerto de video 138, puerto USB 142, camara 148, primer altavoz estereo 154, segundo altavoz estereo 156, microfono 160, antena de FM 164, auriculares estereo 166, interruptor RF 170, antena RF 172, teclado 174, auricular mono 176, vibrador 178, sensores termicos 157B, PMIC 180 y fuente de alimentacion 188 son externos al sistema en chip 102. Sin embargo, debe entenderse que el modulo de supervision 114 tambien puede recibir una o mas indicaciones o senales de uno o mas de estos dispositivos externos por medio del procesador de senales analogicas 126 y la CPU 110 para ayudar en la administracion en tiempo real de los recursos que pueden funcionar en PCD 100.

[0030] Uno o mas de los pasos del procedimiento descritos en esta especificacion pueden implementarse mediante un codigo ejecutable por el procesador o instrucciones almacenadas en la memoria 112. En el modo de realizacion a modo de ejemplo, el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede incluir tanto una parte de hardware como una parte de software. Las instrucciones que definen la parte del software pueden ser ejecutadas por la CPU 110, el procesador de senales analogicas 126, el controlador ADC 103 u otro elemento de procesamiento, para realizar o controlar los procedimientos descritos en el presente documento. Ademas, los procesadores 110, 126, la memoria 112, las instrucciones almacenadas en el mismo, o una combinacion de los mismos pueden servir como un medio para realizar uno o mas de los pasos del procedimiento descritos en el presente documento.

[0031] Como se ilustra en la FIG. 5, en una disposicion espacial a modo de ejemplo de elementos de hardware del sistema en chip 102, la CPU 110 se puede posicionar en la region del lado izquierdo del sistema en el chip mientras que el procesador de senales analogicas 126 se coloca en una region del lado derecho de la sistema de chip 102. La CPU 110 se puede acoplar a uno o mas bucles de bloqueo de fase ("PLL") 209A y 209B, que estan ubicados adyacentes a la CPU 110 y en la region del lado izquierdo del sistema en chip 102. Junto a los PLL 209A y 209B y debajo de la CPU 110 se puede colocar un controlador de conversion analogica a digital ("ADC") 103.

[0032] Los sensores de temperatura internos 157A pueden colocarse en diversos lugares y asociarse con diversos componentes. Por ejemplo, un primer sensor de temperatura interno 157A1 puede colocarse en una region central superior del sistema en chip 102 entre la CPU 110 y el procesador de senales analogicas 126 y adyacente a la memoria 112. Un segundo sensor de temperatura interno 157A2 puede colocarse debajo del procesador de senales analogicas 126 en una region del lado derecho del sistema en chip 102. El segundo sensor de temperatura interno 157A2 tambien puede colocarse entre una maquina de conjunto de instrucciones informaticas de conjunto de instrucciones reducido ("RISC") avanzado ("ARM") 177 y un primer procesador de graficos 135A. Un controlador digital a analogico ("DAC") 173 puede colocarse entre el segundo sensor de temperatura interno 157A2 y el procesador de senales analogicas 126. Un tercer sensor de temperatura interno 157A3 puede colocarse entre un segundo procesador de graficos 135B y un tercer procesador de graficos 135C en una region del extremo derecho del sistema en chip 102. Un cuarto sensor de temperatura interno 157A4 puede colocarse en una region del extremo derecho del sistema en chip 102 y debajo de un cuarto procesador grafico 135D. Y un quinto sensor de temperatura interno 157A5 puede colocarse en una region del extremo izquierdo del sistema en chip 102 y adyacente a los PLL 209A y 209B y al controlador ADC 103.

[0033] Uno o mas sensores de temperatura externos 157B tambien pueden estar acoplados al controlador ADC 103. Por ejemplo, un primer sensor de temperatura externo 157B1 puede colocarse adyacente pero no en contacto con un cuadrante superior derecho del sistema en chip 102. Un segundo sensor de temperatura externo 157B2 puede colocarse adyacente pero no en contacto con un cuadrante inferior derecho del sistema en chip 102. Cualquiera o ambos de los sensores de temperatura externos primero y segundo 157B1 y 157B2 pueden estar en contacto con un sustrato (no se muestra) en el que se monta el sistema en chip 102 (es decir, un conjunto de circuito), la carcasa 105 de PCD 100 u otra estructura que no este directamente en contacto con los diversos agresores termicos, para proporcionar una medicion de la temperatura de la piel de PCD 100 en lugar de una medicion de la temperatura (matriz) del sistema en chip 102. Un experto en la tecnica reconocera que pueden proporcionarse otras disposiciones espaciales de los elementos de hardware ilustrados en la FIG. 5 sin apartarse del alcance de la invencion.

[0034] Como entiende un experto en la tecnica, un sensor termico se caracteriza comunmente por una constante de tiempo. En el modo de realizacion a modo de ejemplo, la constante de tiempo de cada sensor de temperatura interno 157A es sustancialmente mas baja que la constante de tiempo de cada sensor de temperatura externo 157B. En consecuencia, en respuesta a la energia termica generada por los diversos agresores termicos en el sistema en chip 102, las temperaturas detectadas por el sensor de temperatura interno 157A en general aumentan mucho mas rapido que las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura externos 157B. Es decir, en respuesta a un aumento en la energia termica, la senal que produce un sensor de temperatura interno 157A en un momento posterior al aumento representa una temperatura mas alta que las senales que produce un sensor de temperatura externo 157B en ese momento.

[0035] Como se ilustra en la FIG. 6, una arquitectura de software a modo de ejemplo puede incluir un modulo de sistema operativo 208, ademas del programador 207, una parte de software del modulo de determinacion de la carga de trabajo 101, y una parte de software del modulo de supervision 114. Tambien se puede incluir un modulo de gestion termica 260 que funciona con el modulo de determinacion de la carga de trabajo 101. Un sistema de archivos 290 puede contener un almacen de programas 296. El almacen de programas 296 puede contener un almacen de configuracion de gestion termica 292. El almacen de configuracion de gestion termica 292 puede contener una pluralidad de configuraciones de gestion termica 294 y 296 o conjuntos de informacion similares. Aunque para fines ilustrados, dichos modulos o elementos de software se muestran conceptualmente como residentes en la memoria 112, un experto en la tecnica entiende que dichos modulos o elementos de software surgen a traves de la ejecucion de instrucciones o codigo de software por parte de la CPU 110.

[0036] Cada una de las configuraciones de administracion termica 294 y 296 incluye datos que describen un grupo de niveles de umbral de temperatura, niveles de reloj y voltaje, configuraciones de carga de trabajo del procesador y otras configuraciones o parametros que afectan a la generacion de energia termica por parte de los diversos agresores termicos de PCD 100 o la respuesta a la informacion termica de los procesadores u otros elementos de control de PCD 100. El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede seleccionar la configuracion de gestion termica 294 o la configuracion de gestion termica 296. En respuesta a dicha seleccion, el modulo de gestion termica 260 aplica los ajustes o parametros de la configuracion seleccionada a los agresores termicos o elementos de control asociados de PCD 100. Por ejemplo, el modulo DCVS 26 puede recibir un conjunto de parametros en respuesta a los cuales ajusta las frecuencias de reloj aplicadas a un conjunto de agresores termicos. Cuando se aplica la configuracion de gestion termica 294, por ejemplo, el modulo DCVS 26 puede proporcionar una primera frecuencia de reloj a un procesador o corc, pero cuando se aplica la configuracion de administracion termica 294, el modulo DCVS 26 puede proporcionar una segunda frecuencia de reloj a ese procesador o nucleo. De forma alternativa o adicional, la CPU 110 puede recibir un conjunto de parametros en respuesta a los cuales ajusta la distribucion de la carga de trabajo entre los nucleos 222, 224, 230, etc.

[0037] En la FIG. 7, se ilustra un procedimiento a modo de ejemplo 300 para la gestion termica en PCD 100 o dispositivos similares. PCD 100 puede configurarse para realizar el procedimiento a traves de los elementos de hardware y software descritos anteriormente.

[0038] Como indica el bloque 302, se supervisa al menos un primer sensor de temperatura. Dicho primer sensor de temperatura puede ser uno de los sensores de temperatura internos 157A. En un modo de realizacion que tiene multiples sensores de temperatura internos 157A, pueden supervisarse multiples sensores de temperatura internos 157A, y el que produce senales que representan la temperatura mas alta puede seleccionarse como un primer valor de temperatura "T1". De forma alternativa, en un modo de realizacion que tiene multiples sensores de temperatura internos 157A, pueden supervisarse multiples sensores de temperatura internos 157A, y el primer valor de temperatura ("T1") puede obtenerse en respuesta a dos o mas de los sensores de temperatura internos 157A. Por ejemplo, las lecturas de dos sensores de temperatura internos 157A, como uno en la CPU 110 y otro en la GPU 135, pueden sumarse para producir un primer valor de temperatura ("T1). Como indica el bloque 304, se supervisa un segundo sensor de temperatura. Dicho segundo sensor de temperatura puede ser uno de los sensores de temperatura externos 157B. La temperatura representada por las senales producidas por tal segundo sensor de temperatura se puede denominar un segundo valor de temperatura "T2". El modulo de supervision 114 puede supervisar tales sensores de temperatura 157.

[0039] Como indica el bloque 306, se determina si se detecta un cambio de temperatura. El modulo de supervision 114 puede detectar dicho cambio de temperatura comparando muestras sucesivas de las senales recibidas de los diversos sensores de temperatura 157. El modulo de supervision 114 tambien puede proporcionar informacion que indique los dos valores de temperatura T1 y T2 al modulo de determinacion de la carga de trabajo 101.

[0040] Como indica el bloque 308, se determina la diferencia o delta entre los dos valores de temperatura T1 y T2. El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede calcular tal diferencia o delta al restar T2 de T1 o viceversa. Dado que la constante de tiempo de uno de los sensores de temperatura internos 157A es en general mas baja que la constante de uno de los sensores de temperatura externos 157B, una gran diferencia positiva o delta (T1 -T2) puede ser mas indicativa de una carga de trabajo instantanea que una carga de trabajo constante.

[0041] Como indica el bloque 310, la diferencia o delta se compara con un valor de umbral. Si la diferencia o delta excede el umbral, por ejemplo, entonces se selecciona la primera configuracion de administracion termica 294 (FIG.

6), segun lo indicado por el bloque 312. Por ejemplo, la primera configuracion de gestion termica 294 puede optimizarse para una carga de trabajo instantanea. Si la diferencia o delta no excede el umbral, se selecciona la segunda configuracion de administracion termica 296 (FIG. 6), como se indica mediante el bloque 314. Por ejemplo, la segunda configuracion de gestion termica 296 puede optimizarse para una carga de trabajo constante. La seleccionada de las configuraciones de gestion termica 294 y 296 se aplica a PCD 100. El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 puede realizar la comparacion y seleccion mencionadas anteriormente. El modulo de determinacion de la carga de trabajo 101 tambien puede aplicar la configuracion seleccionada a los elementos asociados de PCD 100 recuperando los parametros termicos o la informacion incluida en las configuraciones de administracion termica seleccionadas 284 y 296 de la memoria 112 y proporcionandolos a la logica de administracion termica 260 (FIG. 6). De forma alternativa, el modulo de gestion termica 260 puede aplicar o ayudar a aplicar la configuracion seleccionada a los elementos asociados de PCD 100. Como se describio anteriormente, dicha informacion o parametros termicos pueden incluir, por ejemplo, las frecuencias de los relojes aplicados a varios procesadores o los niveles de carga de trabajo asignados a varios procesadores. Cada una de las configuraciones de gestion termica 294 y 296 puede incluir cualquier numero de dichos parametros.

[0042] Debe entenderse que en un modo de realizacion en el que el primer valor de temperatura T1 responde a una temperatura de la matriz (detectada por uno de los sensores de temperatura internos 157A) y el segundo valor de temperatura T2 responde a una temperatura de la piel, una diferencia o delta T1-T2 que excede el valor de umbral puede ser indicativa de una carga de trabajo instantanea que causa el aumento de temperatura, mientras que una diferencia o delta que no excede el umbral puede ser indicativa de una carga de trabajo constante que causa el aumento de temperatura. Sin embargo, en un modo de realizacion alternativo en el que el segundo valor de temperatura T2 responde a una temperatura de la matriz y el primer valor de temperatura T1 responde a una temperatura de la piel, una diferencia o delta T1-T2 que excede el valor umbral puede ser indicativa de una carga de trabajo constante que causa el aumento de temperatura, mientras que una diferencia o delta que no excede el umbral puede ser indicativa de una carga de trabajo instantanea que causa el aumento de la temperatura. En otras palabras, cualquiera de la temperatura de la matriz o la temperatura de la piel se puede restar de la otra sin apartarse del alcance de la invencion.

[0043] Un conjunto de parametros termicos como la frecuencia de reloj y la carga de trabajo del procesador o del nucleo que optimizan el rendimiento termico del PCD 100 para una carga de trabajo constante podrian dar como resultado un rendimiento termico suboptimo si se aplica cuando un aumento de la temperatura en el PCD 100 no se debe a un aumento de la carga de trabajo constante sino mas bien a un aumento de la carga de trabajo instantanea. Del mismo modo, dichos parametros termicos que optimizan el rendimiento termico de PCD 100 para una carga de trabajo instantanea podrian dar como resultado un rendimiento termico suboptimo si se aplican cuando un aumento de temperatura en PCD 100 no es causado por un aumento de carga de trabajo instantanea, sino por un aumento de carga de trabajo constante. Los modos de realizacion de la presente invencion abordan este posible problema determinando si un aumento de temperatura es causado por un aumento de carga de trabajo constante o un aumento de carga de trabajo instantanea y, si se determina que el aumento de temperatura es causado por un aumento de carga de trabajo constante, aplicando un conjunto o configuracion de parametros termicos que optimizan el rendimiento termico para una carga de trabajo constante o, si se determina que el aumento de temperatura se debe a un aumento de carga de trabajo instantanea, aplicando un conjunto o configuracion de parametros termicos que optimiza el rendimiento termico para una carga de trabajo instantanea.

[0044] Aunque ciertos actos o pasos de los flujos de procesos descritos anteriormente preceden de forma natural a otros para que los modos de realizacion a modo de ejemplo funcionen como se describe, la invencion no se limita al orden de esos actos o pasos si dicho orden o secuencia no altera la funcionalidad de la invencion. En algunos casos, ciertos actos o pasos pueden omitirse o no realizarse sin apartarse de la invencion. Ademas, las palabras como "a partir de entonces", "a continuacion", "siguiente", etc. no tienen la intencion de limitar el orden de los actos o pasos. Estas palabras se utilizan simplemente para guiar al lector a traves de las descripciones de los procedimientos a modo de ejemplo.

[0045] Ademas, un experto en la tecnica es capaz de escribir codigo informatico o identificar hardware y/o circuitos apropiados para implementar la invencion divulgada dificultad, basandose en los diagramas de flujo y la descripcion asociada en esta especificacion, por ejemplo.

[0046] Por lo tanto, la divulgacion de un conjunto particular de instrucciones de codigo de programa o dispositivos de hardware detallados no se considera necesaria para una comprension adecuada de como hacer y usar la invencion. La funcionalidad inventiva de los procesos implementados por ordenador reivindicados se explica en la descripcion anterior y juntamente con las figuras de los dibujos, que pueden ilustrar varios flujos de procesos.

[0047] En uno o mas aspectos a modo de ejemplo, las funciones descritas pueden implementarse en hardware, software, firmware o cualquier combinacion de estos. Si se implementan en un software, las funciones pueden incorporarse en instrucciones ejecutables por ordenador o en un codigo almacenado en un medio legible por ordenador. Los medios legibles por ordenador incluyen cualquier medio disponible al que se pueda acceder mediante un ordenador o un dispositivo informatico o de comunicacion similar. A modo de ejemplo, y no de limitacion, tales medios legibles por ordenador pueden comprender RAM, ROM, EEPROM, flash NAND, flash NOR, M-RAM, PRAM, R-RAM, CD-ROM u otros medios de almacenamiento de datos opticos, magneticos, de estado solido. , etc. Cabe senalar que una combinacion de un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio y la logica ejecutable por ordenador o las instrucciones almacenadas en el mismo para ser ejecutadas por un procesador definen un "producto de programa informatico" tal como se entiende en el lexico de patentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para la gestion termica en un dispositivo informatico portatil (100), el procedimiento que comprende:

supervisar (302, 304) una pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B) que incluyen al menos un primer sensor de temperatura (157A) en una matriz de circuitos integrados (102) y al menos un segundo sensor de temperatura (157B) que no esta en la matriz de circuitos integrados (102) pero dentro de una carcasa del dispositivo informatico portatil (100), en el que una constante de tiempo del primer sensor de temperatura (157A) es menor que una constante de tiempo del segundo sensor de temperatura (157B); detectar (306) un cambio de temperatura en respuesta a la supervision de la pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B);

en respuesta a la deteccion (306) de un cambio de temperatura, calcular (308) una diferencia entre un primer valor de temperatura que responde al al menos un primer sensor de temperatura (157A) y un segundo valor de temperatura que responde al al menos un segundo sensor de temperatura (157B ); comparar (310) la diferencia con un valor umbral;

seleccionar (312, 314) una de una primera configuracion de gestion termica (294) y una segunda configuracion de gestion termica (296) en respuesta al resultado de comparar (310) la diferencia con el valor umbral; y

aplicar (316) una seleccionada de la primera configuracion de gestion termica (294) y la segunda configuracion de gestion termica (296) al dispositivo informatico portatil (100).

2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que aplicar (316) una seleccionada de la primera configuracion de gestion termica y la segunda configuracion de gestion termica al dispositivo informatico portatil (100) comprende acceder a una memoria (292) en la que la primera configuracion de gestion termica (294) y la segunda configuracion de gestion termica (296) se almacenan.

3. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la primera configuracion de gestion termica (294) incluye aplicar una primera frecuencia de reloj a un elemento de procesamiento del circuito integrado, y la segunda configuracion de gestion termica (296) incluye aplicar una segunda frecuencia de reloj al elemento de procesamiento del circuito integrado.

4. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la supervision (302, 304) de la pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B) incluye la supervision de al menos un primer sensor de temperatura (157A) asociado con un procesador (222, 224, 226, 228) del circuito integrado.

5. El procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que el al menos un primer sensor de temperatura (157A) comprende un sensor proporcional a la temperatura absoluta, PTAT.

6. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el al menos un segundo sensor de temperatura (157B) comprende un termistor.

7. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el dispositivo informatico portatil (100) comprende al menos uno de un telefono movil, un asistente digital personal, un buscapersonas, un telefono inteligente, un dispositivo de navegacion y un ordenador de mano con una conexion o un enlace inalambrico.

8. Un sistema para la gestion termica en un dispositivo informatico portatil (100), el sistema que comprende:

medios para supervisar (302, 304) una pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B) que incluyen al menos un primer sensor de temperatura (157A) en una matriz de circuitos integrados (102) y al menos un segundo sensor de temperatura (157B) que no esta en la matriz de circuitos integrados sino dentro de una carcasa del dispositivo informatico portatil (100) en el que una constante de tiempo del primer sensor de temperatura (157A) es menor que una constante de tiempo del segundo sensor de temperatura (157B); medios para detectar (306) un cambio de temperatura en respuesta a la supervision de la pluralidad de sensores de temperatura (157A, 157B);

medios para, en respuesta a detectar (306) un cambio de temperatura, calcular (308) una diferencia entre un primer valor de temperatura que responde al al menos un primer sensor de temperatura (157A) y un segundo valor de temperatura que responde al al menos un segundo sensor de temperatura (157B); medios para comparar (310) la diferencia con un valor umbral;

medios para seleccionar (312, 314) una de una primera configuracion de gestion termica (294) y una segunda configuracion de gestion termica (296) en respuesta al resultado de comparar (310) la diferencia con el valor de umbral; y

medios para aplicar (316) una seleccionada de la primera configuracion de gestion termica (294) y la segunda configuracion de gestion termica (296) al dispositivo informatico portatil (100).

9. El sistema segun la reivindicacion 8, en el que la primera configuracion de gestion termica (294) y la segunda configuracion de gestion termica (296) se almacenan en una memoria (292).

10. El sistema segun la reivindicacion 8, en el que la primera configuracion de gestion termica (294) incluye aplicar una primera frecuencia de reloj a un elemento de procesamiento del circuito integrado, y la segunda configuracion de gestion termica (296) incluye aplicar una segunda frecuencia de reloj al elemento de procesamiento del circuito integrado.

11. El sistema segun la reivindicacion 8, en el que el al menos un primer sensor de temperatura (157A) esta asociado con un procesador (222, 224, 226, 228) del circuito integrado.

12. El sistema de la reivindicacion 11, en el que el al menos un primer sensor de temperatura (157A) es un sensor proporcional a la temperatura absoluta, PTAT.

13. El sistema de la reivindicacion 8, en el que el al menos un segundo sensor de temperatura (157B) es un termistor.

14. El sistema de la reivindicacion 8, en el que el dispositivo informatico portatil (100) comprende al menos uno de un telefono movil, un asistente digital personal, un buscapersonas, un telefono inteligente, un dispositivo de navegacion y un ordenador de mano con una conexion o un enlace inalambrico.

15. Un programa informatico que comprende instrucciones para hacer que al menos un ordenador realice los pasos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7.