JP2006018491A

JP2006018491A - 情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法

Info

Publication number: JP2006018491A
Application number: JP2004194570A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakazato; 崇拓中里
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19
Also published as: TWI264632B; TW200602846A

Abstract

【課題】複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができる情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法を提供する。
【解決手段】本体に実装されたＣＰＵ１６の冷却を行う差し替え可能な冷却モジュール１７と、冷却モジュール１７の特性に対応した冷却制御のパラメータを記憶し、冷却モジュール１７の認識を行うＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２と、冷却モジュール１７の特性に対応した冷却制御のパラメータをＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２から読み出し、冷却制御のパラメータに基づいて冷却モジュール１７を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却モジュール実装技術に係り、特に、差し替え可能な冷却モジュールを実装した場合に、当該冷却モジュールの特性に対応して制御できる情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法に関する。

従来、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置の冷却に対し、ＰＣカード型の冷却ファン、ＬＡＮカード等の各種ＰＣカードを差し替えて使用し、パーソナルコンピュータに挿入されたＰＣカードに応じて制御する技術がある（例えば、特許文献１を参照）。

また、通常、パーソナルコンピュータにおける最大の発熱部品はＣＰＵであり、ＣＰＵに対する冷却対策は不可欠である。

近年、ＣＰＵの処理能力増加にともない消費電力も大きくなっており、ひいては発熱量も大きくなってきているため、それを冷却するための冷却モジュールも大型化、複雑化しており、コストアップ・重量増加等の影響がある。一方、ＣＰＵの種類も低消費電力のものから高消費電力のものまで多様化するようになったため、コスト・重量低減の目的で、ＣＰＵの消費電力のレンジによってそれぞれに適したレベルの冷却能力をもった複数のモジュールを同じ本体に組込めるよう設計する手法もとられるようになっている。
特開平１１−１１９８６５号公報。

しかし、従来の技術であると、複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができない。

さらに、冷却の効率を上げる場合等に、同じ本体に複数の冷却モジュールを選択して実装できる構造にした場合、誤って不適当な冷却モジュールが取付けられる場合があり、その場合には十分な冷却ができずにシステムのパフォーマンスの低下につながる恐れがある。また、冷却モジュールによってFAN回転数等の冷却制御のパラメータを切替える必要がある。

本発明の目的は、複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができる情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法を提供することである。

本発明は、基板を有する本体と、前記本体内に着脱可能に設けられ、前記基板に実装された発熱部品からの熱を冷却する冷却モジュールと、前記冷却モジュールの特性に対応した制御情報を記憶する記憶手段と、前記冷却モジュールの種類を認識を行う認識手段と、システム起動時に、前記認識手段により認識された冷却モジュールの種類に対応した制御情報を前記記憶手段から読み出し、前記制御情報に基づいて冷却モジュールを制御する制御手段とを有することを特徴とする。

このため、複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができる情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法を提供することができる。

本発明を用いることにより、複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができる情報処理装置、冷却モジュールおよび冷却モジュールの識別方法を提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１、２は本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置を示した模式図である。

ノート型パーソナルコンピュータ等である情報処理装置１０は、例えば、背面（図２参照）等に冷却用の排気口を備えている。

図３は、情報処理装置１０として、例えば、ノート型パーソナルコンピュータの内部構成を示した模式図である。情報処理装置１０の本体１４には、例えば基板１５、バッテリ１９、ＨＤＤ２１、光学ディスクドライブ２０等が搭載されている。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る冷却モジュールを適用した情報処理装置の主要な構成を示した機能ブロック図である。

基板１５上には、記憶・制御手段としてのプログラムであるＢＩＯＳを格納しているＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２、ＮＢ（ノースブリッジ）２４、ＣＰＵ１６がＮＢ２４を介して接続されており、ＮＢ２４には、ＲＡＭ２６が接続されている。また、ＣＰＵ１６には、冷却モジュール１７が冷却パイプ１８を介して接続されている。冷却モジュール１７は、ＣＰＵ１６と冷却パイプ１８を介して後述する冷却ファン、ファン、ＦＡＮコネクタと接続されている。

以上のような構成である情報処理装置の動作について説明する。

ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２が格納するＢＩＯＳは、システムの起動時に、冷却モジュール１７からの識別情報として、冷却モジュールのＩＤ情報等を受け取り、どの種類の冷却モジュールが接続されているかの認識を行い、ＢＩＯＳに記憶されている各冷却モジュールごとの制御テーブルをＲＡＭ２６に読み出し、この制御テーブルに従って、冷却モジュールの制御を行う。

また、ＢＩＯＳは、ＣＰＵ１６からの情報、例えば、ＣＰＵの温度等の情報をＮＢ２４を介して受け取り、この情報に基づいて後述するＣＰＵ１６の動作クロック等を下げたりする制御を行う。

図５は、冷却モジュール１７の構成を示した模式図である。

ＣＰＵ１６には、例えば上部に冷却フィン３０が設けられており、冷却パイプ１８を介して、大型の冷却フィン３２に接続されている。冷却フィン３２には、ファン３４、およびＦＡＮコネクタ３６が接続されている。このような冷却モジュール１７とは別に、図６に示す冷却モジュール７０を用意する。この冷却モジュール７０は、上述した冷却モジュール１７と同様に、例えばＣＰＵ１６の上部に冷却フィン６６が設けられており、冷却パイプ６８を介して、大型の冷却フィン６０に接続されている。冷却フィン６０には、ファン６２、およびＦＡＮコネクタ６４が接続されている。

本発明の実施形態では、これらの複数の冷却モジュールを差し替えて利用することができるように、各冷却モジュールは、基板１５と接続する接続箇所は共通する形式を使用するものとする。

次に、本発明の第１実施形態に係る冷却モジュールの識別方法について、図７の模式図と、図８のフローチャートを用いて説明する。

例えば、上述した２つの冷却モジュールを基板１５上に実装した場合に、種類の違う冷却モジュールの識別方法について説明する。

まず、冷却モジュールのサーマルモジュールＩＤ信号線４０をあらかじめ基板１５のグラウンドに接続しておく。一方、基板１５のサーマルモジュールＩＤ信号線４０は、プルアップ抵抗を通じて基板１５の電源４６に接続され、ＩＤ信号はHighレベルに固定されている。

ここで、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２は、ステップＳ１で、識別信号が検出されたか否かを判別する。ステップＳ１で、識別信号が検出されたと判別すると、すなわち、冷却モジュール１７のＦＡＮコネクタ３６が基板１５のＦＡＮコネクタ３８に接続された場合には、サーマルモジュールＩＤ信号線４０に何も接続されないため、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２は、ステップＳ２で、識別信号がHightであるかLowであるかを判別する。ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２は、ステップＳ２で、識別信号としてエンベデッドコントローラはHighレベルを検出した場合は、ステップＳ３で、冷却モジュール１７に対応した冷却制御パラメータテーブルをＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２から読み出し、ステップＳ５で、読み出した冷却制御パラメータテーブルを設定して冷却モジュール１７を制御する。

一方、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２は、ステップＳ２で、識別信号としてエンベデッドコントローラはLowレベルを検出した場合は、すなわち、冷却モジュールのＦＡＮコネクタ６４が基板１５のＦＡＮコネクタ３８に接続された場合には、ＦＡＮコネクタ３８側でサーマルモジュールＩＤ信号線がグランドに接続されるため、サーマルモジュールＩＤ信号はLowレベルとなる。ステップＳ４で、冷却モジュールに対応した冷却制御パラメータテーブルをＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２から読み出し、ステップＳ５で、読み出した冷却制御パラメータテーブルを設定して冷却モジュールを制御する。

ここで、冷却制御パラメータテーブルとは、例えば、図９に示すようになルックアップテーブルである。ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２は、記憶している冷却制御パラメータテーブル、例えば、冷却モジュール１７用の冷却制御パラメータテーブル（図９（ａ）参照）を用いて、冷却モジュール１７を制御する。具体的には、ＣＰＵ１６（図４参照）の温度をＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２が監視しており、温度Ｔ１以下であれば、ＳＴＥＰ０の制御として、冷却モジュール１７のファン３４の回転数をＲ１とする。また、温度がＴ１より高く、Ｔ２未満であれば、ファン３４の回転数をＲ２とし、温度がＴ２より高く、Ｔ３未満であれば、ファン３４の回転数をＲ３とし、温度がＴ３より高く、Ｔ４未満であれば、ファン３４の回転数をＲ４とし、温度がＴ４より高く、Ｔ５未満であれば、ファン３４の回転数をＲ５とし、温度Ｔ５以上であれば、ＳＴＥＰ５の制御として、冷却モジュール１７のファン３４の回転数をＲ６とすると共に、ＣＰＵスロットリング（ＣＰＵのクロックを下げる）制御を行う。

同様に、冷却モジュール用の冷却制御パラメータテーブル（図９（ｂ）参照）を用いて、冷却モジュールを制御することができる。

なお、以上の冷却モジュールの制御の際等には、ＦＡＮ回転数検出ピン４２より、各冷却モジュールのファン３４、６２の回転数を検出する。

なお、ｎ個のＩＤ信号ビンを用意すれば２^ｎ個の冷却モジュールを識別することができる。また、冷却モジュールは、外形、寸法が同じ異なるものでも、基板１５上に取り付け可能であればよい。

以上より、複数の冷却ファン等の冷却モジュールを差し替えて、それぞれの冷却モジュールに最適な制御を行うことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置は、上述した第１実施形態と同様の構成であり、異なる点は、冷却モジュール下部の任意の箇所に凹部を設けたことである。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置を適用した冷却モジュールを示す斜視図である。

基板１５上の冷却モジュール７０との実装部分には、押下スイッチ５０として凸部が設けられている。一方、冷却モジュール７０の下部には、凸部である押下スイッチ５０が接触する場所に凹部５２が設けられている。また、図１１に示すように、冷却モジュール１７には、凹部は特に設けられていない。

この状態で、冷却モジュール７０が、基板１５に実装された場合は、押下スイッチ５０は、押下されず、冷却モジュール１７が、基板１５に実装された場合は、押下スイッチ５０は、押下される。この動作の違いにより、基板１５にどの種類の冷却モジュールが実装されたかを判別することができる。

押下スイッチ５０は、図１２に示すように、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２および電源４６に接続された押下スイッチ５０は、押下されることで、スイッチングするようになっている。押下スイッチ５０の押下による信号は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２によって検知され、冷却モジュールの種類の特定等に用いられる。

また、凹部や凸部の数を増やすことにより、より多くの冷却モジュールの種類に対応することができる。

以上より、第２実施形態を用いても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ＦＡＮ用接続コネクタは従来のものを用いるため、冷却モジュール本体に凹部を設けるだけで用意に実施することができる。

また、変形例として、基板１５上に実装されている部品に対応した冷却モジュールの制御を行うことが考えられる。

すなわち、あらかじめＣＰＵ１６の種類とそれに対応したサーマルモジュールを対応付けし、対応テーブルデータを作成し、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ２２に記憶する。ＢＩＯＳやＯＳ等に組み込まれたテストプログラム等でＣＰＵ１６の種別および冷却モジュールを識別し、対応テーブルデータとは異なった、誤った冷却モジュールが組み込まれた場合に、アラーム音を鳴らしたり、メッセージを表示したりすることができる。

また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置を示した模式図。本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置を示した模式図。本発明の第１の実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータの内部構成を示した模式図。本発明の第１の実施形態に係る冷却モジュールを適用した情報処理装置の主要な構成を示した機能ブロック図。本発明の第１実施形態に係る冷却モジュールの構成を示した模式図。本発明の第１実施形態に係る別の冷却モジュールの構成を示した模式図。本発明の第１実施形態に係る冷却モジュールの識別方法について示した模式図。本発明の第１実施形態に係る冷却モジュールの識別方法について示したフローチャート。本発明の第１実施形態に係る冷却モジュール用の冷却制御パラメータテーブルを示す模式図。本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置を適用した冷却モジュールを示す斜視図。本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置を適用した冷却モジュールを示す斜視図。本発明の第２の実施形態に係る押下スイッチを示す模式図。

符号の説明

１０…情報処理装置、１４…本体、１５…基板、１６…ＣＰＵ、１７…冷却モジュール、１８…冷却パイプ、１９．ＨＤＤ２１…バッテリ、２０…光学ディスクドライブ、２２…ＢＩＯＳ−ＲＯＭ、３０…冷却フィン、３２…冷却フィン、３４…ファン、３６…ＦＡＮコネクタ、４０…ＩＤ信号線、４２…ＦＡＮ回転数検出ピン、４６…電源、５０…押下スイッチ、５２…凹部

Claims

基板を有する本体と、
前記本体内に着脱可能に設けられ、前記基板に実装された発熱部品からの熱を冷却する冷却モジュールと、
前記冷却モジュールの特性に対応した制御情報を記憶する記憶手段と、
前記冷却モジュールの種類を認識を行う認識手段と、
システム起動時に、前記認識手段により認識された冷却モジュールの種類に対応した制御情報を前記記憶手段から読み出し、前記制御情報に基づいて冷却モジュールを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
前記識別手段は、前記冷却モジュールを取り付けたことで発生する識別信号に基づいて前期冷却モジュールの識別を行うことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
前記本体内に押下げスイッチが設けられ、前記冷却モジュールが前記押下げスイッチを押下げする凹部を有することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記識別信号は、前記冷却モジュールが接続される電気的コネクタ部に設けられたことを特徴とする情報処理装置。
基板を有する本体内に着脱可能に設けられ、基板に実装された発熱部品からの熱を冷却する冷却モジュールであって、
前記基板は、前記冷却モジュールの特性に対応した制御情報を記憶する記憶手段と、前記冷却モジュールの種類を認識を行う認識手段とを備え、
システム起動時に、前記認識手段により認識された冷却モジュールの種類に対応した制御情報を前記記憶手段から読み出し、前記制御情報に基づいて制御されることを特徴とする冷却モジュール。
前記識別手段は、前記冷却モジュールを取り付けたことで発生する識別信号に基づいて前期冷却モジュールの識別を行うことを特徴とする請求項５記載の冷却モジュール。
前記本体内に押下げスイッチが設けられ、前記冷却モジュールが前記押下げスイッチを押下げする凹部を有することを特徴とする請求項５記載の冷却モジュール。
前記識別信号は、前記冷却モジュールが接続される電気的コネクタ部に設けられたことを特徴とする請求項５記載の冷却モジュール。
基板を有する本体内に着脱可能に設けられ、基板に実装された発熱部品からの熱を冷却する冷却モジュールの識別方法であって、
前記基板は、前記冷却モジュールの特性に対応した制御情報を記憶する記憶手段と、前記冷却モジュールの種類を認識を行う認識手段とを備え、
システム起動時に、前記認識手段により認識された冷却モジュールの種類に対応した制御情報を前記記憶手段から読み出す読み出しステップと、
前記制御情報に基づいて制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする冷却モジュールの識別方法。
前記識別手段は、前記冷却モジュールを取り付けたことで発生する識別信号に基づいて前期冷却モジュールの識別を行うことを特徴とする請求項９記載の冷却モジュールの識別方法。
前記本体内に押下げスイッチが設けられ、前記冷却モジュールが前記押下げスイッチを押下げする凹部を有することを特徴とする請求項９記載の冷却モジュールの識別方法。