JP2008084194A - コントローラ、情報処理装置、および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うこと。
【解決手段】 第１高速チャネル回路１０２を有するプロセッサモジュール１００と、第１高速チャネル回路１０２と通信を行う第２高速チャネル回路１１１を有するブリッジコントローラ１１０と、プロセッサモジュール１００の温度を取得する温度取得部１２４と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、第１高速チャネル回路１０２と第２高速チャネル回路１１１との通信の初期化を実行するための命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュールに発行する初期化制御部１２１とを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体モジュールに設けられた通信を行うチャネル回路に対して初期化の命令を発行するコントローラ、およびこのコントローラを有する情報処理装置、および通信制御方法に関する。

現代社会において、半導体モジュールはあらゆる機器に搭載されており、不可欠な物となっている。半導体モジュールには動作保証温度があり、動作保証温度外では正常に動作しない。

特許文献１には、半導体モジュールの温度が動作保証温度の下限より低い場合に、半導体モジュールに継続的にリセット信号を出力して半導体モジュールの動作を停止させ、自己発熱により表面温度が上昇して動作可能温度範囲に達した時、リセット信号を停止させて半導体モジュールの動作を開始させる技術が開示されている。
特開平４−１５７３２号公報

ところで、半導体モジュールの多くは、他の半導体モジュールと通信を行うためのチャネル回路を有する。チャネル回路の動作保証温度は半導体モジュールの動作保証温度に準じる。

しかし、チャネル回路の動作が保証される温度変動範囲が、半導体モジュールの動作保証温度の(上限から下限までの)範囲より狭い場合には、チャネル回路が正常に通信を行っていたのに、半導体モジュールの温度がチャネル回路の動作が保証される温度変動範囲を超えて変動すると、半導体モジュールの動作保証温度内であってもチャネル回路が正常に通信することができないということが生じる。

本発明の目的は、半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うことを可能にするコントローラ、情報処理装置、および通信制御方法を提供することにある。

本発明の一例に係わる、第１の半導体モジュールに設けられた第１チャネル回路と、第２の半導体モジュールに設けられた前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路との初期化を行うための命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュールに発行するコントローラは、前記第１の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記初期化命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２半導体モジュールに対して発行する第１発行部とを具備することを特徴とする。

本発明の一例に係わる情報処理装置は、第１チャネル回路を有する第１の半導体モジュールと、前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路を有する第２の半導体モジュールと、前記第１の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第１チャネル回路と第２チャネル回路との通信の初期化を実行するための命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュールに発行する第１発行部とを具備することを特徴とする。

本発明の一例に係わる通信制御方法は、第１チャネル回路を有する第１の半導体モジュールの温度を取得し、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第１の半導体モジュールおよび、前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路を有する第２半導体モジュールに対して、前記第１チャネル回路と前記第２チャネル回路との通信を初期化するための初期化命令を発行することを特徴とする。

半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うことを可能にする。

図１は、本発明の一実施形態に係わる情報処理装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。

本情報処理装置は、図１に示されているように、第１の半導体モジュールとしてのプロセッサモジュール１００、第２の半導体モジュールとしてのブリッジコントローラ１１０１１０、システムコントローラ１２０、温度コントローラ１３０、冷却ファン１４０、電源コントローラ１５０、メインメモリ１６０等を備えている。

プロセッサモジュール１００は、プロセッサ回路１０１、第１高速チャネル回路１０２としての第１高速チャネル回路１０２、第１初期化回路１０３、およびリニア温度センサ１０４を有する。プロセッサモジュール１００の動作保証温度は、５℃〜８５℃であり、温度変動範囲ΔＴ＿ｌ＝８０℃である。また、高速チャネル回路が動作する温度範囲は５℃〜８５℃、ただし、第１高速チャネル回路１０２のＩ／Ｏ部ＡＣ特性を保証する温度変動範囲ΔＴ＿ｃ＝５５℃である。

プロセッサ回路１０１は、本コンピュータの動作を制御するために設けられたプロセッサであり、外部記憶装置からメインメモリ１６０にロードされたＯＳ、アプリケーションプログラム等を実行する。

第１高速チャネル回路１０２はブリッジコントローラ１１０の第２高速チャネル回路１１１と通信を行う回路である。第１初期化回路１０３は、第１高速チャネル回路の初期化（キャリブレーション）を実行する回路である。

リニア温度センサ１０４は、ダイの平均温度監視用の高精度（±１〜２℃程度）なセンサである。リニア温度センサ１０４は、アナログ(ダイオード)セル単体にて構成され、外部にある温度コントローラ１３０にてプロセッサモジュール１００のシリコンダイの平均温度が読み出される。

ブリッジコントローラ１１０は、プロセッサモジュール１００に接続されるブリッジコントローラ１１０は、プロセッサモジュール１００で演算された映像データを表示装置に出力するためのビデオ出力回路、オーディオ入出力回路、デジタルビデオ入出力インターフェース、ＩＥＥＥ１３９４コントローラ、ネットワークコントローラ、ＰＣＩコントローラ、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓコントローラ、ＵＳＢコントローラ、ＡＴＡコントローラ等を有する。また、ブリッジコントローラ１１０は、プロセッサモジュール１００の高速チャネル回路と通信を行う第２高速チャネル回路１１１としての第２高速チャネル回路１１１および第２高速チャネル回路１１１を初期化するための第２初期化回路１１２を有する。第１高速チャネル回路１０２と第２高速チャネル回路１１１とは、相互に８ｂｉｔのパラレル通信を行う。通信速度は、５Ｇｂｐｓである。

システムコントローラ１２０は、初期化制御部１２１、温度コントローラ制御部（温度Ｃｔｌ制御部）１２２、電源コントローラ制御部（電源Ｃｔｌ制御部）１２３、温度取得部１２４を有する。システムコントローラ１２０は、プロセッサモジュール１００およびブリッジコントローラ１１０を含む、起動／異常監視をおこなう機能を有する。

初期化制御部１２１は、システム全体の初期化/を行う機能を有する。温度コントローラ制御部（温度Ｃｔｌ制御部）１２２は、温度コントローラ１３０に対して設定／制御を行う。また、電源コントローラ制御部（電源Ｃｔｌ制御部）１２３は、電源コントローラ１５０に対して設定／制御を行う。温度取得部１２４は、温度コントローラ１３０の温度検出回路１３３がリニア温度センサ１０４から読み出した温度を取得する機能を有する。

先ず、チャネル回路１０２，１１１の初期化について説明する。第２高速チャネル回路１１１から所定のデータ信号を第１高速チャネル回路１０２に送信する。第１高速チャネル回路１０２は、第２高速チャネル回路１１１から送信されたデータ信号を受信するサンプルポイントをスイープする。サンプルポイントをスイープするとデータ信号を受信できる場合とデータ信号を受信できない場合が発生する。そして、第１高速チャネル回路１０２は、データ信号を受信できたサンプルポイントから、データを最適に受信することができるように第１高速チャネル回路１０２の設定を行う。例えば、データ信号を受信できたサンプルポイントの中央のサンプルポイントに応じて第１高速チャネル回路１０２を設定する。第１高速チャネル回路１０２の設定が終了した後、第２高速チャネル回路１１１の設定を実行する。なお、この初期化技術は、Ｒａｍｂｕｓの技術である。

温度コントローラ１３０は、制御回路１３１、温度検出回路１３３、およびファン制御回路１３２を有する。温度検出回路１３３は、リニア温度センサ１０４で測定されたプロセッサモジュール１００のダイ温度を読み出す。また、ファン制御回路１３２は、プロセッサモジュール１００を冷却するための冷却ファン１４０の回転数を制御する。制御回路１３１は、温度検出回路１３３で読み出された温度に応じてダイ温度を温度コントローラ制御部（温度Ｃｔｌ制御部）１２２によって指定した温度範囲内に保たれるようにファン制御回路１３２を制御する。

ところで、プロセッサモジュール１００の動作保証温度範囲ΔＴ＿ｌ＝８０℃であり、第１高速チャネル回路１０２のＩ／Ｏ部ＡＣ特性を保証する温度変動範囲ΔＴ＿ｃ＝５５℃である。従って、プロセッサ回路１０１の動作温度範囲に対して、第１高速チャネル回路１０２の温度変動範囲が狭い。この温度範囲の違いにより、第１高速チャネル回路１０２の初期化時の温度よりプロセッサモジュール１００の温度が上昇すると、第１高速チャネル回路１０２が正常に通信を行うことができなくなる。

以下に、プロセッサモジュール１００の温度が上昇しても第１高速チャネル回路１０２における通信が正常に行うことができる方法について説明する。

先ず、ユーザがパワーオン動作を実行すると、システムコントローラ１２０の初期化制御部はは開始する。先ず、温度コントローラ制御部（温度Ｃｔｌ制御部）１２２は、温度コントローラ（温度Ｃｔｌ）１３０を初期化処理用に設定する（ステップＳ１１）。初期化処理用に設定することによって、温度コントローラ１３０は、冷却ファン１４０の回転を停止状態にする。冷却ファン１４０を回転させないことによって、プロセッサモジュール１００が冷却されず、プロセッサモジュール１００の温度上昇を促進することができる。

また、電源コントローラ（電源ｃｔｌ）制御部１２３は、電源コントローラ（電源ｃｔｌ）１５０を初期化処理用に設定すると共に、駆動電力の出力をイネーブルにする（ステップＳ１２）。初期化処理用に設定することによって、駆動電力の出力をイネーブルになることによって、電源コントローラ（電源ｃｔｌ）１５０は、プロセッサモジュール１００への駆動電力の供給を開始する。初期設定処理用の設定において、駆動電力の電圧値は、プロセッサモジュール１００の動作電圧範囲の最大電圧値とすることが好ましい。プロセッサモジュール１００に最大電圧値を与えることによって、プロセッサモジュール１００の自己発熱が最大になる。

続いて、初期化制御部１２１は、高速チャネル回路１０２，１１１の初期化処理の手前までの処理を実行する（ステップＳ１３）。

そして、温度取得部１２４は、リニア温度センサ１０４によって測定され、温度コントローラ１３０が読み出したプロセッサモジュール１００の温度を温度コントローラ１３０から取得する（ステップＳ１４）。

そして、初期化制御部１２１は、温度取得部１２４によって取得した温度が設定温度以上になったか否かを判別する（ステップＳ１５）。設定温度は、例えば、プロセッサモジュール１００の動作保証温度の上限と第１高速チャネル回路１０２のＡＣ特性を保証する温度変動範囲との差であることが好ましい。本実施形態の場合、動作保証温度の上限が８５度であり、ＡＣ特性を保証する温度変動範囲が５５度であるので、設定温度は３０℃である。

温度が設定温度以上になる迄、初期化制御部１２１は、定期的にプロセッサモジュール１００の温度を取得し、ステップＳ１５の判別処理を行う。温度が設定温度以上になったら（ステップＳ１５のＹｅｓ）、初期化制御部は、プロセッサモジュール１００およびブリッジコントローラ１１０に上述した第１高速チャネル回路１０２および第２高速チャネル回路１１１の初期化処理を実行するための初期化命令を発行する（ステップＳ１６）。プロセッサモジュール１００の第１初期化回路１０３およびブリッジコントローラ１１０の第２初期化回路１１２は、前述した初期化処理を実行する（ステップＳ１７）。

初期化終了後、初期化制御部の命令に基づいて温度コントローラ制御部（温度Ｃｔｌ制御部）１２２は温度コントローラ（温度Ｃｔｌ）１３０の設定を通常のシステム運用状態に再設定する（ステップＳ１８）。再生設定によって、冷却ファン１４０の回転が可能になり、温度コントローラ１３０は、プロセッサモジュール１００の温度が動作温度の上限以下になるように冷却ファン１４０の回転を制御する。

初期化終了後、初期化制御部の命令に基づいて電源コントローラ制御部（電源ｃｔｌ制御部）１１３は、電源コントローラ（電源ｃｔｌ）１５０を通常のシステム運用状態に再設定する（ステップＳ１９）。

続いて、初期化制御部１２１は、高速チャネル回路の初期化処理以降の初期化処理を実行する（ステップＳ２０）。初期化処理が終了したら、外部記憶装置からＯＳやアプリケーションプログラムをメインメモリ１６０にロードし、プロセッサ回路１０１によって実行する。

本実施形態によれば、プロセッサモジュール１００の温度が３０℃になってから第１高速チャネル回路の初期化処理を実行することによって、プロセッサモジュール１００の温度が動作保証温度の上限になってもプロセッサモジュール１００ブリッジコントローラ１１０間の通信を正常に行うことができる。例えば、プロセッサモジュール１００の温度が２０℃の状態で第１高速チャネル回路の初期化処理を実行した場合を考える。この場合、第１高速チャネル回路１０２のＡＣ特性を保証する温度変動範囲は５５℃であるので、第１高速チャネル回路１０２が正常に通信を行うことができる温度の上限は７５℃となる。従って、プロセッサモジュール１００の温度が動作保証温度の上限（８５℃）になると、第１高速チャネル回路１０２が正常に通信を行うことができなくなる。しかし、プロセッサモジュール１００の温度が３０℃になってから第１高速チャネル回路の初期化処理を実行すると、第１高速チャネル回路１０２が正常に通信を行うことができる温度の上限は８５℃となる。従って、プロセッサモジュール１００の温度が動作保証温度の上限（８５℃）になっても、第１高速チャネル回路１０２が正常に通信を行うことができる。

なお、本実施形態の場合、プロセッサモジュール１００の温度が３０℃になってから第１高速チャネル回路１０２の初期化処理を実行するために、システムの起動時間が長くなってしまうおそれがある。起動時間を最優先する場合、プロセッサモジュール１００に常時給電をおこなうと良い。また、プロセッサモジュール１００にヒータを装着し、プロセッサモジュール１００をヒータによって加熱しておいても良い。また、ユーザのパワーオン操作時にプロセッサ回路１０１内だけで処理を行うことができるプログラムをプロセッサ回路１０１に実行させて、温度上昇を促進させても良い。

プロセッサモジュール１００に常時給電をしたり、プロセッサモジュール１００をヒータによって加熱したりすると、ユーザのパワーオン操作からからソフトウェアの実行開始までの期間を短縮できる代償として、システムの待機電力が増大する不利益が生じてしまう。そこで、ソフトウェアの実行開始後、一時的に高速チャネルを使用できない期間が存在する事を許容できるシステムにおいては、見かけ上の起動時間を短縮する事を目的として、プロセッサモジュール１００をシステムの初期温度のまま一旦起動させ、ソフトウェアの実行開始後にシリコン温度が３０℃を超えた時点で、高速チャネルの初期化処理を再度実行する事により、シリコン温度の上昇待ち時間の抑制および、待機電力の増大を排除する事ができる。

なお、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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係わる情報処理装置の概略構成を示すブロック図。 図１に示す情報処理装置の初期化処理の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００…プロセッサモジュール，１０１…プロセッサ回路，１０２…第１高速チャネル回路，１０３…第１初期化回路，１０４…リニア温度センサ，１１０…ブリッジコントローラ，１１１…高速チャネル回路，１１２…第２初期化回路，１１３…電源コントローラ制御部，１２０…システムコントローラ，１２１…初期化制御部，１２２…温度コントローラ制御部，１２３…電源コントローラ制御部，１２４…温度取得部，１３０…温度コントローラ，１３１…制御回路，１３２…ファン制御回路，１３３…温度検出回路，１４０…冷却ファン，１５０…電源コントローラ，１６０…メインメモリ。

Claims (16)

1. 第１の半導体モジュールに設けられた第１チャネル回路と、第２の半導体モジュールに設けられた前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路との初期化を行うための命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュールに発行するコントローラであって、
   前記第１の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、
   前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記初期化命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２半導体モジュールに対して発行する初期化制御部とを具備することを特徴とするコントローラ。
2. 前記第１の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がＴｕであり、
   前記第１チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔＴであり、
   前記設定温度はΔＴ−Ｔｕであることを特徴とする請求項１記載のコントローラ。
3. 前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第１の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第１の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第１の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載のコントローラ。
4. 前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第１の半導体モジュールを冷却する冷却器の動作を停止させることを特徴とする請求項１記載のコントローラ。
5. 前記第１の半導体モジュールに駆動電力を供給する電源コントローラを具備し、
   前記コントローラは、ユーザがパワーオン操作を行わない場合に、前記電源コントローラから前記第１の半導体モジュールに前記駆動電力を供給する手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載のコントローラ。
6. 前記初期化制御部は、ユーザのパワーオン時に前記初期化命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２半導体モジュールに対して発行し、前記パワーオン時の前記初期化命令を発行した後に前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に前記初期化命令を発行することを特徴とする請求項１記載のコントローラ。
7. 第１チャネル回路を有する第１の半導体モジュールと、
   前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路を有する第２の半導体モジュールと、
   前記第１の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、
   前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、
   前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第１チャネル回路と第２チャネル回路との通信の初期化を実行するための命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュールに発行する初期化制御部とを具備することを特徴とする情報処理装置。
8. 前記第１の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がＴｕであり、
   前記第１チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔＴであり、
   前記設定温度はΔＴ−Ｔｕであることを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
9. 前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第１の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第１の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第１の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
10. 前記第１の半導体モジュールを冷却する冷却器と、
    前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記冷却器の動作を停止させる手段を更に具備することを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
11. 前記第１の半導体モジュールに駆動電力を供給する電源コントローラを具備し、
    前記コントローラは、ユーザがパワーオン操作を行わない場合に、前記電源コントローラから前記第１の半導体モジュールに前記駆動電力を供給する手段を更に具備することを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
12. 前記初期化制御部は、ユーザのパワーオン時に前記初期化命令を前記第１の半導体モジュールおよび第２半導体モジュールに対して発行し、前記パワーオン時の前記初期化命令を発行した後に前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に前記初期化命令を発行することを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
13. 前記第１の半導体モジュールの非動作時に前記第１の半導体モジュールを加熱する加熱器を更に具備することを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
14. 第１チャネル回路を有する第１の半導体モジュールの温度を取得し、
    前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、
    前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第１の半導体モジュールおよび、前記第１チャネル回路と通信を行う第２チャネル回路を有する第２半導体モジュールに対して、前記第１チャネル回路と前記第２チャネル回路との通信を初期化するための初期化命令を発行することを特徴とする通信制御方法。
15. 前記第１の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がＴｕであり、
    前記第１チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔＴであり、
    前記設定温度はΔＴ−Ｔｕであることを特徴とする請求項１４記載の通信制御方法。
16. 前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第１の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第１の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第１の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項１４記載の通信制御方法。

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