JP3657947B2

JP3657947B2 - Computer system and expansion unit

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Publication number: JP3657947B2
Application number: JP2003179307A
Authority: JP
Inventors: 良次二宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JP2004078909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＰＵボードを内蔵したコンピュータシステムに係り、特にＣＰＵボードに実装されたＣＰＵチップ又はその他発熱部品の冷却制御機構に特徴をもつコンピュータシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵボードを実装した、例えばポータブルコンピュータ等の電子機器に於いては、ＣＰＵのクロック周波数によって処理性能（処理スピード）が決まる。即ちＣＰＵチップの規定限界クロック周波数範囲内でクロック周波数を高くするほど処理性能が上がる。しかしながら処理スピードを上げると、クロック周波数に従い消費電力が増大し、これに伴いＣＰＵチップの発熱量も増大する。
【０００３】
そこで、この種、ＣＰＵボードを実装した、例えばポータブルコンピュータに於いては、ＣＰＵのもつ性能を十分に発揮させるために、ＣＰＵチップで発生した熱を奪いＣＰＵチップの温度上昇を抑制するチップ冷却手段が種々提案され実現されている。
【０００４】
この種、ＣＰＵチップの温度上昇を抑制する対策として、従来では、ＣＰＵチップ周辺の雰囲気温度を検知し、その検知出力によりクロック周波数を制御する手段が採用されていた。即ち、ＣＰＵチップ周辺の雰囲気温度が設定温度に達するとＣＰＵクロック周波数を下げていた。又はＣＰＵチップ周辺の雰囲気温度に反比例するようにＣＰＵクロック周波数を制御していた。
【０００５】
しかしながら、従来のこの種、温度制御手段は、ＣＰＵチップの発熱部で発生した熱が周囲の空気を伝搬し、その拡散された雰囲気温度を温度センサが検知してクロックを制御する構成であることから、ＣＰＵチップの発熱がＣＰＵクロックの周波数制御に反映されるまでには比較的大きな時間の遅延が生じ、かつ発熱部分の正確な温度を検知できないことから、きめの細かい正確な温度制御が行なえず、動作限界温度の余裕度（マージン）を大きく採らなければならないことからＣＰＵチップを限界周波数付近で動作させることができない。従って、従来では、ＣＰＵチップの性能を十分に発揮させることができず、限界周波数付近でのＣＰＵクロックによる高速処理を実現できないという問題があった。
【０００６】
又、ＣＰＵチップの温度が正常動作を維持できない高温に達したとき、その時点でシステム動作を停止させないと、処理中のデータ破壊を招くばかりでなく、ハードウェア、ソフトウェアの異常を招来し、故障が復旧困難になる場合も生じる。
【０００７】
又、ポータブルコンピュータをその機能を拡張する機能拡張ユニットに実装したとき、ポータブルコンピュータの放熱口が機能拡張ユニットに塞がれ、かつ機能拡張ユニットで発生した熱を間接的に受けることから、長時間使用したとき、周囲の環境によっては、ポータブルコンピュータの筐体内温度が異常に上昇し、これに伴い処理中のデータ破壊、ハードウェア異常等を招く虞があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＣＰＵ温度制御手段に於いては、ＣＰＵチップの発熱温度がＣＰＵクロック制御に反映されるまでに比較的大きな時間差が生じることから、又、精度の高い温度検知が行なえないことから、きめの細かいＣＰＵチップの温度制御が行なえず、ＣＰＵチップのもつ性能を十分に活かした限界周波数付近でＣＰＵチップを安定に高速動作できないという問題が生じていた。
【０００９】
又、ＣＰＵチップの温度が正常動作を維持できない高温に達したとき、その時点でシステム動作を停止させないと、処理中のデータ破壊を招くばかりでなく、ハードウェア、ソフトウェアの異常を招来し、故障が復旧困難になる虞があった。又、ポータブルコンピュータをその機能を拡張する機能拡張ユニットに実装したとき、ポータブルコンピュータの放熱口が機能拡張ユニットに塞がれ、かつ機能拡張ユニットで発生した熱を間接的に受けることから、長時間使用したとき、周囲の環境によっては、ポータブルコンピュータの筐体内温度が異常に上昇し、これに伴い処理中のデータ破壊、ハードウェア異常等を招く虞があった。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、信頼性の高い機能拡張動作が確保できるコンピュータシステム及び拡張ユニットを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンピュータとこのコンピュータの機能拡張のための拡張ユニットとからなるコンピュータシステムに於いて、前記コンピュータは、発熱する内蔵チップと、第１の換気口とを具備し、前記拡張ユニットは、前記コンピュータを実装する実装部と、前記実装部に実装される前記コンピュータの内部温度を検知する検知手段と、前記コンピュータが前記実装部に実装されたとき、前記第１の換気口と対向する位置に設けられる第２の換気口と、前記検知手段によって検知された前記内部温度が設定温度に達した場合に駆動され、前記第１の換気口および前記第２の換気口を介して前記コンピュータ内部に送風する冷却ファンと、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
このような構成による、コンピュータの冷却作用により、コンピュータが機能拡張ユニットに実装された際のコンピュータの放熱低下をカバーして、信頼性の高い機能拡張動作が維持できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例を示すブロック図である。
【００１５】
図１に於いて、１０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードである。１１はこのＣＰＵボード１０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップであり、ＣＰＵコネクタを介して、又は半田付等により直接、ＣＰＵボード１０のＣＰＵ実装位置に実装される。
【００１６】
１２はＣＰＵチップ１１に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここではＣＰＵチップ１１の上面発熱部分の温度を直接測定する。
【００１７】
１３はＣＰＵチップ１１に動作クロック（ＣＰＵクロック）を供給するクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）であり、温度センサ（Ｓ）１２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。ここでは温度センサ（Ｓ）１２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に伴ってＣＰＵクロックの周波数が低くなる。
【００１８】
１４はＣＰＵチップ１１にＣＰＵクロックを供給する回路であり、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）１３で発生したＣＰＵクロックをＣＰＵチップ１１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００１９】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ１１に直付けされた温度センサ（Ｓ）１２は、ＣＰＵチップ１１の上面発熱部分の温度を直接測定し、その温度検知信号をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）１３に供給する。
【００２０】
クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）１３は、温度センサ（Ｓ）１２の検知信号をもとにＣＰＵチップ１１の温度を監視し、ＣＰＵチップ１１の温度が設定温度以下であるとき、予め設定された規定周波数のＣＰＵクロックをクロック供給回路１４を介してＣＰＵチップ１１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００２１】
その後、ＣＰＵチップ１１の温度が上昇して設定温度を超えると、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）１３は、温度センサ（Ｓ）１２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。即ち、ここでは温度センサ（Ｓ）１２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に伴ってＣＰＵクロックの周波数を低くする。このＣＰＵクロックはクロック供給回路１４を介してＣＰＵチップ１１のクロック入力端子（Ｔc ）に入力される。
【００２２】
このように、ＣＰＵチップ１１に直付けされた温度センサ（Ｓ）１２の検知信号をもとにＣＰＵチップ１１に供給されるＣＰＵクロックの周波数が制御されることから、ＣＰＵチップ１１の発熱温度を直接（時間遅れをなくして正確に）ＣＰＵチップ１１のクロック周波数制御による温度制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ１１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップ１１を限界周波数付近で高速動作できる。
【００２３】
図２は本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【００２４】
図２に於いて、２０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードであり、２１はこのＣＰＵボード２０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップである。
【００２５】
２２はＣＰＵボード１０のＣＰＵチップ実装部に設けられた温度センサ（Ｓ）であり、ここではＣＰＵチップ２１の下面発熱部分の温度を直接又は至近距離で測定する。
【００２６】
２３はＣＰＵチップ２１に動作クロック（ＣＰＵクロック）を供給するクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）であり、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。ここでは温度センサ（Ｓ）２２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に連れてＣＰＵクロックの周波数が低くなる。
【００２７】
２４はＣＰＵチップ２１にＣＰＵクロックを供給する回路であり、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３で発生したＣＰＵクロックをＣＰＵチップ２１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００２８】
上記構成に於いて、ＣＰＵボード２０のＣＰＵチップ実装部に設けられた温度センサ（Ｓ）２２は、ＣＰＵチップ２１の下面発熱部分の温度を直接又は至近距離で測定し、その温度検知信号をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３に供給する。
【００２９】
クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３は、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵチップ２１の温度を監視し、ＣＰＵチップ２１の温度が設定温度以下であるとき、予め設定された規定周波数のＣＰＵクロックをクロック供給回路２４を介してＣＰＵチップ２１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００３０】
その後、ＣＰＵチップ２１の温度が上昇し、設定温度を超えると、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３は、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。即ち、ここでは温度センサ（Ｓ）２２の検知温度が上昇すると、それに伴いＣＰＵクロックの周波数を低くする。このＣＰＵクロックはクロック供給回路２４を介してＣＰＵチップ２１のクロック入力端子（Ｔc ）に入力される。
【００３１】
このように、ＣＰＵボード１０のＣＰＵチップ実装部に設けられた温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵチップ２１に供給されるＣＰＵクロックの周波数が制御されることから、ＣＰＵチップ２１の発熱温度を即時に（時間遅れをなくして正確に）ＣＰＵチップ２１のクロック周波数制御による温度制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ２１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップ２１を限界周波数付近で高速動作できる。
【００３２】
図３は本発明の第３実施例を示すブロック図である。
【００３３】
図３に於いて、３０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードである。３１はこのＣＰＵボード３０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップであり、チップで発生した熱を放熱するフィン（Ｆ）をチップ上面部に設けてなる。
【００３４】
３２はＣＰＵチップ３１のフィン（Ｆ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここではフィン（Ｆ）の温度を直接、測定することで、ＣＰＵチップ３１の発熱部分の温度を検知する。
【００３５】
３３はＣＰＵチップ３１に動作クロック（ＣＰＵクロック）を供給するクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）であり、温度センサ（Ｓ）３２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。ここでは温度センサ（Ｓ）３２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に連れてＣＰＵクロックの周波数が低くなる。
【００３６】
３４はＣＰＵチップ３１にＣＰＵクロックを供給する回路であり、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）３３で発生したＣＰＵクロックをＣＰＵチップ３１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００３７】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ３１のフィン（Ｆ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）３２は、フィン（Ｆ）の温度を直接測定することで、ＣＰＵチップ３１の発熱部分の温度を検知し、その温度検知信号をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）３３に供給する。
【００３８】
クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）３３は、温度センサ（Ｓ）１２の検知信号をもとにＣＰＵチップ３１の温度を監視し、ＣＰＵチップ３１の温度が設定温度以下であるとき、予め設定された規定周波数のＣＰＵクロックをクロック供給回路３４を介してＣＰＵチップ３１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００３９】
その後、ＣＰＵチップ３１の温度が上昇して設定温度を超えると、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）３３は、温度センサ（Ｓ）３２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。即ち、ここでは温度センサ（Ｓ）３２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に伴ってＣＰＵクロックの周波数を低くする。このＣＰＵクロックはクロック供給回路３４を介してＣＰＵチップ３１のクロック入力端子（Ｔc ）に入力される。
【００４０】
このように、ＣＰＵチップ３１のフィン（Ｆ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）３２の検知信号をもとにＣＰＵチップ３１に供給されるＣＰＵクロックの周波数が制御されることから、ＣＰＵチップ３１の発熱温度を即時に（即ち遅延時間を大幅に短縮して正確に）ＣＰＵチップ３１のクロック周波数制御による温度制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ３１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００４１】
図４は本発明の第４実施例を示すブロック図である。
【００４２】
図４に於いて、４０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードである。４１はこのＣＰＵボード４０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップであり、ここではチップ上面部に、チップで発生した熱を伝達する熱伝導体（Ｈ）を設けてなる。
【００４３】
４２は熱伝導体（Ｈ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここでは熱伝導体（Ｈ）の温度を直接、測定することで、ＣＰＵチップ４１の発熱部分の温度を検知する。
【００４４】
４３はＣＰＵチップ４１に動作クロック（ＣＰＵクロック）を供給するクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）であり、温度センサ（Ｓ）４２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。ここでは温度センサ（Ｓ）４２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に伴ってＣＰＵクロックの周波数が低くなる。
【００４５】
４４はＣＰＵチップ４１にＣＰＵクロックを供給する回路であり、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）４３で発生したＣＰＵクロックをＣＰＵチップ４１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００４６】
上記構成に於いて、熱伝導体（Ｈ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）４２は、熱伝導体（Ｈ）の温度を直接、測定することで、ＣＰＵチップ４１の発熱部分の温度を検知し、その検知信号をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）４３に供給する。
【００４７】
クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）４３は、温度センサ（Ｓ）４２の検知信号をもとにＣＰＵチップ４１の温度を監視し、この際、ＣＰＵチップ４１の温度が設定温度以下であるとき、予め設定された規定周波数のＣＰＵクロックをＣＰＵチップ４１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【００４８】
その後、ＣＰＵチップ４１の温度が上昇し、設定温度を超えると、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）４３は、温度センサ（Ｓ）４２の検知信号が示す温度をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。即ち、ここでは温度センサ（Ｓ）４２の検知温度が設定温度を超えて上昇すると、その温度上昇に伴ってＣＰＵクロックの周波数が低くなる。
【００４９】
このＣＰＵクロックはクロック供給回路４４を介してＣＰＵチップ４１のクロック入力端子（Ｔc ）に入力される。
【００５０】
このように、ＣＰＵチップ４１で発生した熱を伝達する熱伝導体（Ｈ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）４２の検知信号をもとにＣＰＵチップ４１に供給されるＣＰＵクロックの周波数が制御されることから、ＣＰＵチップ４１の発熱温度を即時に（即ち遅延時間を大幅に短縮して正確に）ＣＰＵチップ４１のクロック周波数制御による温度制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ４１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００５１】
図５は本発明の第５実施例を示すブロック図である。
【００５２】
図５に於いて、５０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードであり、５１はこのＣＰＵボード５０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップである。
【００５３】
５２はＣＰＵチップ５１に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここではＣＰＵチップ５１の発熱部分の温度を直接検知する。
【００５４】
５３はＣＰＵチップ５１に冷却風を吹き付ける空冷用のファンであり、５４は温度センサ（Ｓ）５２の検知信号をもとに空冷用のファン５３を駆動制御するファン駆動制御回路（ＤＲＶ）である。
【００５５】
このファン駆動制御回路（ＤＲＶ）５４は、温度センサ（Ｓ）５２の検知温度が設定値に達すると空冷用のファン５３を駆動してＣＰＵチップ５１に冷却風を吹き付ける。
【００５６】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ５１の表面温度が温度センサ（Ｓ）５２で検知され、その検知信号がファン駆動制御回路（ＤＲＶ）５４に供給される。
【００５７】
ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）５４は温度センサ（Ｓ）５２の検知温度が設定温度に達すると、空冷用のファン５３を駆動してＣＰＵチップ５１に冷却風を吹き付ける。
【００５８】
このように、ＣＰＵチップ５１に直付けされた温度センサ（Ｓ）５２の検知信号をもとにＣＰＵチップ５１を空冷するファン５３が直接駆動制御される構成であることから、ＣＰＵチップ５１の発熱温度を即時に（即ち遅延時間を大幅に短縮して）ＣＰＵチップ５１の冷却制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ５１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００５９】
図６は本発明の第６実施例を示すブロック図である。
【００６０】
図６に於いて、６０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードであり、６１はこのＣＰＵボード６０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップである。
【００６１】
６２はＣＰＵチップ６１のＣＰＵチップ実装部分に設けられた温度センサ（Ｓ）であり、ここではＣＰＵチップ６１の下面よりチップ発熱部分の温度を直接検知する。
【００６２】
６３はＣＰＵチップ６１に冷却風を吹き付ける空冷用のファンであり、６４は温度センサ（Ｓ）６２の検知信号をもとに空冷用のファン６３を駆動制御するファン駆動制御回路（ＤＲＶ）である。
【００６３】
このファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４は、温度センサ（Ｓ）６２の検知温度が設定値に達すると空冷用のファン６３を駆動してＣＰＵチップ６１に冷却風を吹き付ける。
【００６４】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ６１の温度が温度センサ（Ｓ）６２で検知され、その検知信号がファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４に供給される。
【００６５】
ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４は温度センサ（Ｓ）６２の検知温度が設定温度に達すると、空冷用のファン６３を駆動してＣＰＵチップ６１に冷却風を吹き付ける。
【００６６】
このように、ＣＰＵチップ６１に直付けされた温度センサ（Ｓ）６２の検知信号をもとにＣＰＵチップ６１を空冷するファン６３が直接駆動制御される構成であることから、ＣＰＵチップ６１の発熱温度を即時に（遅延時間を大幅に短縮して）ＣＰＵチップ６１の冷却制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ６１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００６７】
図７は本発明の第７実施例を示すブロック図である。
【００６８】
図７に於いて、７０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードである。７１はこのＣＰＵボード７０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップであり、チップの熱を奪うフィン（Ｆ）をチップ上面部に設けてなる。
【００６９】
７２はＣＰＵチップ７１のフィン（Ｆ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここではフィン（Ｆ）の温度を直接、測定することで、ＣＰＵチップ７１の発熱部分の温度を検知する。
【００７０】
７３はＣＰＵチップ７１に冷却風を吹き付ける空冷用のファンであり、７４は温度センサ（Ｓ）７２の検知信号をもとに空冷用のファン７３を駆動制御するファン駆動制御回路（ＤＲＶ）である。
【００７１】
このファン駆動制御回路（ＤＲＶ）７４は、温度センサ（Ｓ）７２の検知温度が設定値に達すると空冷用のファン７３を駆動してＣＰＵチップ７１に冷却風を吹き付ける。
【００７２】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ７１の温度が温度センサ（Ｓ）７２で検知され、その検知信号がファン駆動制御回路（ＤＲＶ）７４に供給される。
【００７３】
ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）７４は温度センサ（Ｓ）７２の検知温度が設定温度に達すると、空冷用のファン７３を駆動してＣＰＵチップ７１に冷却風を吹き付ける。
【００７４】
このように、ＣＰＵチップ７１の熱を放熱するフィン（Ｆ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）７２の検知信号をもとにＣＰＵチップ７１を空冷するファン７３が直接駆動制御される構成であることから、ＣＰＵチップ７１の発熱温度を即時にＣＰＵチップ７１の冷却制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ７１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００７５】
図８は本発明の第８実施例を示すブロック図である。
【００７６】
図８に於いて、８０はＣＰＵの実装回路パターンをもつＣＰＵボードである。８１はこのＣＰＵボード８０のＣＰＵ実装位置に実装されたＣＰＵチップであり、ここではチップ上面部に、チップで発生した熱を伝達する熱伝導体（Ｈ）を設けてなる。
【００７７】
８２はＣＰＵチップ８１の熱伝導体（Ｈ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）であり、ここでは熱伝導体（Ｈ）の温度を直接、測定することで、ＣＰＵチップ８１の発熱部分の温度を検知する。
【００７８】
８３はＣＰＵチップ８１に冷却風を吹き付ける空冷用のファンであり、８４は温度センサ（Ｓ）８２の検知信号をもとに空冷用のファン８３を駆動制御するファン駆動制御回路（ＤＲＶ）である。
【００７９】
このファン駆動制御回路（ＤＲＶ）８４は、温度センサ（Ｓ）８２の検知温度が設定値に達すると空冷用のファン８３を駆動してＣＰＵチップ８１に冷却風を吹き付ける。
【００８０】
上記構成に於いて、ＣＰＵチップ８１の温度が温度センサ（Ｓ）８２で検知され、その検知信号がファン駆動制御回路（ＤＲＶ）８４に供給される。
【００８１】
ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）８４は温度センサ（Ｓ）８２の検知温度が設定温度に達すると、空冷用のファン８３を駆動してＣＰＵチップ８１に冷却風を吹き付ける。
【００８２】
このように、ＣＰＵチップ８１の熱伝導体（Ｈ）に直付けされた温度センサ（Ｓ）８２の検知信号をもとにＣＰＵチップ８１を空冷するファン８３が直接駆動制御される構成であることから、ＣＰＵチップ８１の発熱温度を即時にＣＰＵチップ８１の冷却制御に反映させることができる。これにより、ＣＰＵチップ８１のもつ性能を十分に活かして、ＣＰＵチップを限界周波数付近で高速動作できる。
【００８３】
図９は本発明の第９実施例を示すブロック図である。
【００８４】
この第９実施例では、サスペンド／リジューム機能を持つポータブルコンピュータに於いて、ＣＰＵチップの温度を温度センサで検知し、その温度センサがＣＰＵチップの動作限界温度を検知したときサスペンド処理を実行する制御手段をもつ。
【００８５】
図９に於いて、９１はシステム全体の制御を司るＣＰＵ（ＣＰＵチップ）であり、システムバスを介して、主記憶（ＭＥＭ）９４、保存用メモリ９５、及び各種の入出力装置（Ｉ／Ｏ）が接続される。
【００８６】
９２はＣＰＵ９１のチップ温度を測定する温度センサ（Ｓ）であり、ここでは一例として、図１又は図２に示すように、チップに直付けされるものとする。
【００８７】
９３はこの温度センサ（Ｓ）９２の検知温度を監視し、検知温度が予め定められた動作限界温度に達したとき、強制割込みを発生する割込み発生部（ＩＲＧ）であり、ＣＰＵ９１のチップ温度が動作限界温度に達したとき、ＣＰＵ９１に対して強制割込みを発生する。
【００８８】
９５は主記憶（ＭＥＭ）９４内に常駐されたサスペンド／リジューム処理部（Ｓ／Ｒ）であり、セットアップでリジュームモードに設定されているいるとき、電源のオン／オフに伴い起動する。
【００８９】
このサスペンド／リジューム機能そのものは通常のパーソナルコンピュータがもつものと同様であるが、この実施例では、リジュームモードの設定内容に拘らず、割込み発生部（ＩＲＧ）９３で強制割込みが発生すると、サスペンド／リジューム処理部が強制的に起動されて、サスペンド処理が実行される。このサスペンド処理実行終了後、電源が遮断（パワーオフ）される。その後、電源が投入（パワーオン）されると、リジューム処理が実行されて、中断したときの処理状態に復旧し、中断時からの処理が続行可能となる。
【００９０】
上記構成に於いて、温度センサ（Ｓ）９２はＣＰＵ９１のチップ温度を測定し、その温度検知信号を割込み発生部（ＩＲＧ）９３に供給する。
【００９１】
割込み発生部（ＩＲＧ）９３は温度センサ（Ｓ）９２の検知温度を監視し、検知温度が予め定められた動作限界温度に達したとき、ＣＰＵ９１に対して強制割込みを発生する。
【００９２】
ＣＰＵ９１は割込み発生部（ＩＲＧ）９３より強制割込みを受けると、処理を適当な処理段階で終了し、サスペンド／リジューム処理部（Ｓ／Ｒ）９５に起動をかけて、サスペンド処理を実行する。このサスペンド処理によるデータは保存用メモリ９５に保存される。
【００９３】
このように、ＣＰＵ９１のチップ温度が正常動作を維持できない高温に達したとき、サスペンド処理を実行することで、正常動作を維持できる状態となった際に、中断したときの処理状態に復旧して処理を続行できることから、信頼性の高い動作が維持できる。
【００９４】
図１０は本発明の第９実施例を示すブロック図である。
【００９５】
この第１０実施例では、ポータブルコンピュータの機能を拡張する拡張ユニットに於いて、同ユニットに実装されたポータブルコンピュータの内蔵チップ温度を検知するセンサと、実装されたポータブルコンピュータに冷却風を吹付けるファン及び空気吹き出し口と、上記温度センサの検知信号をもとに上記ファンを駆動制御する制御手段とを具備して、ポータブルコンピュータが機能拡張ユニットに実装された際のポータブルコンピュータの放熱低下をカバーして、信頼性の高い機能拡張動作が維持できるようにしたものである。
【００９６】
図１０に於いて、１００はポータブルコンピュータの機能を拡張する拡張ユニットであり、２００は拡張ユニット１００に実装されたポータブルコンピュータである。
【００９７】
１０１は拡張ユニット１００のポータブルコンピュータ実装部に設けられた温度センサ（Ｓ）であり、ここでは２個のセンサにより、ポータブルコンピュータの内部温度を監視する。
【００９８】
１０２はポータブルコンピュータ実装部に実装されたポータブルコンピュータ２００の換気口ＣＡに、換気口ＣＢを介して冷却風を送り込む空冷用のファンであり、１０３は温度センサ（Ｓ）１０１，１０１の検知信号をもとに空冷用のファン１０２を駆動制御するファン駆動制御回路（ＤＲＶ）である。
【００９９】
このファン駆動制御回路（ＤＲＶ）１０３は、温度センサ（Ｓ）１０１，１０１の検知温度が設定値に達すると空冷用のファン１０２を駆動してポータブルコンピュータ２００に、換気口ＣＡ，ＣＢを介して冷却風を送り込む。
【０１００】
上記構成に於いて、拡張ユニット１００のポータブルコンピュータ実装部に実装されたポータブルコンピュータ２００の内部温度が温度センサ（Ｓ）１０１，１０１で検知され、その各検知信号がファン駆動制御回路（ＤＲＶ）１０３に供給される。
【０１０１】
ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）１０３は温度センサ（Ｓ）１０１，１０１のいずれかの検知温度が設定温度に達すると、空冷用のファン１０２を駆動してポータブルコンピュータ２００に、換気口ＣＡ，ＣＢを介し冷却風を送り込む。
【０１０２】
このようなポータブルコンピュータの冷却機構をもつことにより、ポータブルコンピュータ２００が拡張ユニット１００に実装された際のポータブルコンピュータ２００の放熱低下をカバーでき、信頼性の高い機能拡張動作が維持できる。
【０１０３】
図１１は本発明の第１１実施例を示すブロック図である。
【０１０４】
この第１１実施例では、上記した図２に示す第２実施例と図６に示す第６実施例とを組み合わせたもので、ここでは第２実施例に第６実施例の一部を付加した構成として示し、各構成要素については同一部分に同一符号を付しその説明を省略する。
【０１０５】
この第１１実施例に於いては、ＣＰＵボード２０のＣＰＵチップ実装部に設けられた温度センサ（Ｓ）２２が、ＣＰＵチップ２１の下面発熱部分の温度を直接又は至近距離で測定し、その温度検知信号をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３に供給するとともに、ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４に供給する。
【０１０６】
クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３は、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵチップ２１の温度を監視し、ＣＰＵチップ２１の温度が設定温度以下であるとき、予め設定された規定周波数のＣＰＵクロックをクロック供給回路２４を介してＣＰＵチップ２１のクロック入力端子（Ｔc ）に供給する。
【０１０７】
また、ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４は、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵチップ２１の温度を監視し、ＣＰＵチップ２１の温度が設定温度以下であるとき、ファン６３を停止状態にしている。
【０１０８】
その後、ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４は、温度センサ（Ｓ）２２の検知温度が設定温度に達すると、ファン６３を駆動してＣＰＵチップ２１に冷却風を吹き付ける。
【０１０９】
また、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３は、ＣＰＵチップ２１の温度が上昇し、設定温度を超えると、温度センサ（Ｓ）２２の検知信号をもとにＣＰＵクロックの周波数を制御する。即ち、ここでは温度センサ（Ｓ）２２の検知温度が上昇すると、それに伴いＣＰＵクロックの周波数を低くする。このＣＰＵクロックはクロック供給回路２４を介してＣＰＵチップ２１のクロック入力端子（Ｔc ）に入力される。
【０１１０】
この際、ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４の設定温度をクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３の設定温度より低く設定しておくことにより、クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３がＣＰＵクロックを低減する以前にファン６３が駆動してＣＰＵチップ２１を冷却することから、ＣＰＵチップを限界周波数付近で長時間高速動作させることができ、また、ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）６４の設定温度とクロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）２３の設定温度とを等しく設定しておくと、ファン６３による冷却とＣＰＵクロックの低減とが同時に開始され、短時間で高速ＣＰＵクロック状態に復帰できる。
【０１１１】
尚、上記した実施例は、図１１を除いて、温度センサを１個のみしか示していないが、複数個点在して設ける構成であってもよく、更に、この際、温度センサの設置場所も、例えば図１、図２、図３、図４のいずれかの組み合わせ、又は図１、図２、図３、図４のいずれかと他の設置場所（例えば筐体内壁等）との組み合わせであってもよい。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によれば、コンピュータが機能拡張ユニットに実装された際のコンピュータの放熱低下をカバーして、信頼性の高い機能拡張動作を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施例を示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施例を示すブロック図。
【図４】本発明の第４実施例を示すブロック図。
【図５】本発明の第５実施例を示すブロック図。
【図６】本発明の第６実施例を示すブロック図。
【図７】本発明の第７実施例を示すブロック図。
【図８】本発明の第８実施例を示すブロック図。
【図９】本発明の第９実施例を示すブロック図。
【図１０】本発明の第１０実施例を示すブロック図。
【図１１】本発明の第１１実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０、７０，８０…ＣＰＵボード、１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１…ＣＰＵチップ、１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２…温度センサ（Ｓ）、１３，２３，３３，４３…クロック発生装置（ＣＬＫ−ＧＥＮ）、１４，２４，３４，４４…クロック供給回路、５３，６３，７３，８３…ファン、５４，６４，７４，８４…ファン駆動制御回路（ＤＲＶ）、９３…割込み発生部（ＩＲＧ）、９４…主記憶（ＭＥＭ）、９５…サスペンド／リジューム処理部（Ｓ／Ｒ）、９６…保存用メモリ、Ｔc …クロック入力端子、Ｆ…フィン、Ｈ…熱伝導体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention incorporates a CPU board. Computer system In particular, it has a feature in the cooling control mechanism of the CPU chip or other heat generating component mounted on the CPU board. Computer system About.
[0002]
[Prior art]
In an electronic device mounted with a CPU board, such as a portable computer, the processing performance (processing speed) is determined by the CPU clock frequency. That is, the processing performance increases as the clock frequency is increased within the specified limit clock frequency range of the CPU chip. However, when the processing speed is increased, power consumption increases according to the clock frequency, and accordingly, the amount of heat generated by the CPU chip also increases.
[0003]
Therefore, in a portable computer, for example, a portable computer mounted with a CPU board of this kind, chip cooling means for removing the heat generated in the CPU chip and suppressing the temperature rise of the CPU chip in order to fully exhibit the performance of the CPU. Have been proposed and realized.
[0004]
Conventionally, as a measure for suppressing the temperature rise of the CPU chip, means for detecting the ambient temperature around the CPU chip and controlling the clock frequency based on the detected output has been adopted. That is, when the ambient temperature around the CPU chip reaches the set temperature, the CPU clock frequency is lowered. Alternatively, the CPU clock frequency is controlled to be inversely proportional to the ambient temperature around the CPU chip.
[0005]
However, this type of conventional temperature control means is configured such that the heat generated in the heat generating part of the CPU chip propagates through the surrounding air, and the temperature sensor detects the diffused ambient temperature and controls the clock. Therefore, since a relatively large time delay occurs before the heat generation of the CPU chip is reflected in the frequency control of the CPU clock, and the accurate temperature of the heat generation portion cannot be detected, precise and precise temperature control can be performed. In other words, the CPU chip cannot be operated in the vicinity of the limit frequency because a margin of the operation limit temperature must be taken large. Therefore, conventionally, there has been a problem that the performance of the CPU chip cannot be fully exhibited, and high-speed processing using the CPU clock near the limit frequency cannot be realized.
[0006]
Also, when the temperature of the CPU chip reaches a high temperature at which normal operation cannot be maintained, if the system operation is not stopped at that time, not only data destruction during processing will be caused, but also hardware and software abnormalities will be caused, May be difficult to recover.
[0007]
In addition, when the portable computer is mounted on a function expansion unit that expands its functions, the heat dissipation port of the portable computer is blocked by the function expansion unit, and the heat generated by the function expansion unit is indirectly received. When used, depending on the surrounding environment, the temperature inside the casing of the portable computer may rise abnormally, which may lead to data destruction during processing, hardware abnormalities, and the like.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional CPU temperature control means, since a relatively large time difference occurs until the heat generation temperature of the CPU chip is reflected in the CPU clock control, it is not possible to perform highly accurate temperature detection. For this reason, there is a problem that the temperature of the CPU chip cannot be finely controlled, and the CPU chip cannot be stably operated at a high speed in the vicinity of the limit frequency that fully utilizes the performance of the CPU chip.
[0009]
Also, when the temperature of the CPU chip reaches a high temperature at which normal operation cannot be maintained, if the system operation is not stopped at that time, not only data destruction during processing will be caused, but also hardware and software abnormalities will be caused, However, there was a risk that it would be difficult to recover. In addition, when the portable computer is mounted on a function expansion unit that expands its functions, the heat dissipation port of the portable computer is blocked by the function expansion unit, and the heat generated by the function expansion unit is indirectly received. When used, depending on the surrounding environment, the temperature inside the casing of the portable computer may rise abnormally, which may lead to data destruction during processing, hardware abnormalities, and the like.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can ensure a highly reliable function expansion operation. Computer system and expansion unit The purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention In a computer system comprising a computer and an expansion unit for expanding the function of the computer, the computer includes a built-in chip that generates heat and a first ventilation port, and the expansion unit is mounted with the computer. A mounting portion, a detection means for detecting an internal temperature of the computer mounted on the mounting portion, and a first portion provided at a position facing the first ventilation port when the computer is mounted on the mounting portion. 2 vents and cooling that is driven when the internal temperature detected by the detection means reaches a set temperature and blows air into the computer through the first vent and the second vent With fans, It is characterized by having.
[0012]
With this configuration, Computer Due to the cooling action of Computer Is implemented in the function expansion unit Computer Covering heat dissipation reduction and maintaining highly reliable function expansion.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern. Reference numeral 11 denotes a CPU chip mounted at the CPU mounting position of the CPU board 10 and is mounted at the CPU mounting position of the CPU board 10 through a CPU connector or directly by soldering or the like.
[0016]
Reference numeral 12 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the CPU chip 11, which directly measures the temperature of the upper surface heat generation portion of the CPU chip 11.
[0017]
A clock generator (CLK-GEN) 13 supplies an operation clock (CPU clock) to the CPU chip 11 and controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 12. Here, if the temperature detected by the temperature sensor (S) 12 rises above the set temperature, the frequency of the CPU clock decreases as the temperature rises.
[0018]
A circuit 14 supplies a CPU clock to the CPU chip 11 and supplies a CPU clock generated by the clock generator (CLK-GEN) 13 to a clock input terminal (Tc) of the CPU chip 11.
[0019]
In the above configuration, the temperature sensor (S) 12 directly attached to the CPU chip 11 directly measures the temperature of the heat generating portion on the upper surface of the CPU chip 11 and sends the temperature detection signal to the clock generator (CLK-GEN) 13. To supply.
[0020]
The clock generator (CLK-GEN) 13 monitors the temperature of the CPU chip 11 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 12, and is preset when the temperature of the CPU chip 11 is equal to or lower than the set temperature. A CPU clock having a specified frequency is supplied to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 11 via the clock supply circuit 14.
[0021]
Thereafter, when the temperature of the CPU chip 11 rises and exceeds the set temperature, the clock generator (CLK-GEN) 13 controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 12. That is, here, if the temperature detected by the temperature sensor (S) 12 rises above the set temperature, the CPU clock frequency is lowered as the temperature rises. This CPU clock is input to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 11 via the clock supply circuit 14.
[0022]
Thus, since the frequency of the CPU clock supplied to the CPU chip 11 is controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 12 directly attached to the CPU chip 11, the heat generation temperature of the CPU chip 11 is controlled. It can be directly reflected in the temperature control by the clock frequency control of the CPU chip 11 (accurately without time delay). Thereby, the CPU chip 11 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 11.
[0023]
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
[0024]
In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern, and reference numeral 21 denotes a CPU chip mounted on the CPU mounting position of the CPU board 20.
[0025]
Reference numeral 22 denotes a temperature sensor (S) provided in the CPU chip mounting portion of the CPU board 10, and here, the temperature of the lower surface heat generation portion of the CPU chip 21 is measured directly or at a close distance.
[0026]
A clock generator (CLK-GEN) 23 supplies an operation clock (CPU clock) to the CPU chip 21 and controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22. Here, if the temperature detected by the temperature sensor (S) 22 rises above the set temperature, the frequency of the CPU clock decreases as the temperature rises.
[0027]
A circuit 24 supplies a CPU clock to the CPU chip 21 and supplies the CPU clock generated by the clock generator (CLK-GEN) 23 to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 21.
[0028]
In the above configuration, the temperature sensor (S) 22 provided in the CPU chip mounting portion of the CPU board 20 measures the temperature of the lower surface heat generation portion of the CPU chip 21 directly or at a close distance, and outputs the temperature detection signal to the clock. It supplies to the generator (CLK-GEN) 23.
[0029]
The clock generator (CLK-GEN) 23 monitors the temperature of the CPU chip 21 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22, and is preset when the temperature of the CPU chip 21 is equal to or lower than the set temperature. A CPU clock having a specified frequency is supplied to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 21 through the clock supply circuit 24.
[0030]
Thereafter, when the temperature of the CPU chip 21 rises and exceeds the set temperature, the clock generator (CLK-GEN) 23 controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22. That is, here, when the temperature detected by the temperature sensor (S) 22 rises, the CPU clock frequency is lowered accordingly. This CPU clock is input to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 21 via the clock supply circuit 24.
[0031]
Thus, since the frequency of the CPU clock supplied to the CPU chip 21 is controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22 provided in the CPU chip mounting portion of the CPU board 10, the CPU chip 21. Can be immediately reflected in the temperature control by the clock frequency control of the CPU chip 21 (accurately without time delay). Thereby, the CPU chip 21 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 21.
[0032]
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
[0033]
In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern. Reference numeral 31 denotes a CPU chip mounted at the CPU mounting position of the CPU board 30 and is provided with fins (F) for dissipating heat generated by the chip on the upper surface of the chip.
[0034]
Reference numeral 32 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the fin (F) of the CPU chip 31. Here, the temperature of the heat generation part of the CPU chip 31 is detected by directly measuring the temperature of the fin (F). .
[0035]
A clock generator (CLK-GEN) 33 supplies an operation clock (CPU clock) to the CPU chip 31 and controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 32. Here, when the temperature detected by the temperature sensor (S) 32 rises above the set temperature, the frequency of the CPU clock decreases as the temperature rises.
[0036]
A circuit 34 supplies a CPU clock to the CPU chip 31 and supplies a CPU clock generated by a clock generator (CLK-GEN) 33 to a clock input terminal (Tc) of the CPU chip 31.
[0037]
In the above configuration, the temperature sensor (S) 32 directly attached to the fin (F) of the CPU chip 31 detects the temperature of the heat generating portion of the CPU chip 31 by directly measuring the temperature of the fin (F). Then, the temperature detection signal is supplied to the clock generator (CLK-GEN) 33.
[0038]
The clock generator (CLK-GEN) 33 monitors the temperature of the CPU chip 31 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 12, and is preset when the temperature of the CPU chip 31 is equal to or lower than the set temperature. A CPU clock having a specified frequency is supplied to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 31 via the clock supply circuit 34.
[0039]
Thereafter, when the temperature of the CPU chip 31 rises and exceeds the set temperature, the clock generator (CLK-GEN) 33 controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 32. That is, here, if the temperature detected by the temperature sensor (S) 32 rises above the set temperature, the CPU clock frequency is lowered as the temperature rises. This CPU clock is input to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 31 via the clock supply circuit 34.
[0040]
Thus, since the frequency of the CPU clock supplied to the CPU chip 31 is controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 32 directly attached to the fin (F) of the CPU chip 31, the CPU chip The heat generation temperature of 31 can be reflected immediately (that is, accurately by greatly reducing the delay time) in the temperature control by the clock frequency control of the CPU chip 31. Thereby, the CPU chip 31 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 31.
[0041]
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
[0042]
In FIG. 4, reference numeral 40 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern. Reference numeral 41 denotes a CPU chip mounted at the CPU mounting position of the CPU board 40. Here, a heat conductor (H) for transmitting heat generated by the chip is provided on the upper surface of the chip.
[0043]
Reference numeral 42 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the heat conductor (H). Here, the temperature of the heat conductor (H) is directly measured to detect the temperature of the heat generating portion of the CPU chip 41. .
[0044]
A clock generator (CLK-GEN) 43 supplies an operation clock (CPU clock) to the CPU chip 41, and controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S). Here, if the temperature detected by the temperature sensor (S) 42 rises above the set temperature, the frequency of the CPU clock decreases as the temperature rises.
[0045]
A circuit 44 supplies a CPU clock to the CPU chip 41 and supplies a CPU clock generated by the clock generator (CLK-GEN) 43 to a clock input terminal (Tc) of the CPU chip 41.
[0046]
In the above configuration, the temperature sensor (S) 42 attached directly to the heat conductor (H) directly measures the temperature of the heat conductor (H) to thereby determine the temperature of the heat generating portion of the CPU chip 41. The detection signal is supplied to a clock generator (CLK-GEN) 43.
[0047]
The clock generator (CLK-GEN) 43 monitors the temperature of the CPU chip 41 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 42. At this time, when the temperature of the CPU chip 41 is lower than the set temperature, The CPU clock having the set specified frequency is supplied to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 41.
[0048]
Thereafter, when the temperature of the CPU chip 41 rises and exceeds the set temperature, the clock generator (CLK-GEN) 43 controls the frequency of the CPU clock based on the temperature indicated by the detection signal of the temperature sensor (S) 42. To do. That is, here, when the temperature detected by the temperature sensor (S) 42 rises above the set temperature, the CPU clock frequency decreases as the temperature rises.
[0049]
This CPU clock is input to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 41 via the clock supply circuit 44.
[0050]
Thus, the frequency of the CPU clock supplied to the CPU chip 41 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 42 directly attached to the heat conductor (H) that transmits the heat generated in the CPU chip 41 is as follows. Since it is controlled, the heat generation temperature of the CPU chip 41 can be immediately reflected in the temperature control by the clock frequency control of the CPU chip 41 (that is, accurately by greatly reducing the delay time). Thereby, the CPU chip 41 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 41.
[0051]
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
[0052]
In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern, and reference numeral 51 denotes a CPU chip mounted on the CPU mounting position of the CPU board 50.
[0053]
Reference numeral 52 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the CPU chip 51, which directly detects the temperature of the heat generating portion of the CPU chip 51.
[0054]
53 is an air cooling fan for blowing cooling air to the CPU chip 51, and 54 is a fan drive control circuit (DRV) for driving and controlling the air cooling fan 53 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 52. .
[0055]
The fan drive control circuit (DRV) 54 drives the air cooling fan 53 and blows cooling air to the CPU chip 51 when the temperature detected by the temperature sensor (S) 52 reaches a set value.
[0056]
In the above configuration, the surface temperature of the CPU chip 51 is detected by the temperature sensor (S) 52, and the detection signal is supplied to the fan drive control circuit (DRV) 54.
[0057]
When the temperature detected by the temperature sensor (S) 52 reaches the set temperature, the fan drive control circuit (DRV) 54 drives the air cooling fan 53 to blow cooling air to the CPU chip 51.
[0058]
Thus, since the fan 53 for air-cooling the CPU chip 51 is directly driven and controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 52 directly attached to the CPU chip 51, the heat generation of the CPU chip 51 is achieved. The temperature can be immediately reflected in the cooling control of the CPU chip 51 (that is, the delay time is greatly shortened). Thereby, the CPU chip 51 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 51.
[0059]
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
[0060]
In FIG. 6, 60 is a CPU board having a CPU mounting circuit pattern, and 61 is a CPU chip mounted on the CPU mounting position of the CPU board 60.
[0061]
Reference numeral 62 denotes a temperature sensor (S) provided in the CPU chip mounting portion of the CPU chip 61, and here, the temperature of the chip heat generating portion is directly detected from the lower surface of the CPU chip 61.
[0062]
63 is an air cooling fan for blowing cooling air to the CPU chip 61, and 64 is a fan drive control circuit (DRV) for driving and controlling the air cooling fan 63 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 62. .
[0063]
The fan drive control circuit (DRV) 64 drives the air cooling fan 63 to blow cooling air onto the CPU chip 61 when the temperature detected by the temperature sensor (S) 62 reaches a set value.
[0064]
In the above configuration, the temperature of the CPU chip 61 is detected by the temperature sensor (S) 62, and the detection signal is supplied to the fan drive control circuit (DRV) 64.
[0065]
When the temperature detected by the temperature sensor (S) 62 reaches the set temperature, the fan drive control circuit (DRV) 64 drives the air cooling fan 63 to blow cooling air to the CPU chip 61.
[0066]
Thus, since the fan 63 for air-cooling the CPU chip 61 is directly driven and controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 62 directly attached to the CPU chip 61, the CPU chip 61 generates heat. The temperature can be immediately reflected in the cooling control of the CPU chip 61 (with a greatly shortened delay time). Thereby, the CPU chip 61 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 61.
[0067]
FIG. 7 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
[0068]
In FIG. 7, reference numeral 70 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern. Reference numeral 71 denotes a CPU chip mounted at the CPU mounting position of the CPU board 70, and is provided with fins (F) for removing heat from the chip on the upper surface of the chip.
[0069]
Reference numeral 72 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the fin (F) of the CPU chip 71. Here, the temperature of the heat generation part of the CPU chip 71 is detected by directly measuring the temperature of the fin (F). .
[0070]
73 is an air cooling fan for blowing cooling air to the CPU chip 71, and 74 is a fan drive control circuit (DRV) for driving and controlling the air cooling fan 73 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 72. .
[0071]
The fan drive control circuit (DRV) 74 drives the air cooling fan 73 and blows cooling air to the CPU chip 71 when the temperature detected by the temperature sensor (S) 72 reaches a set value.
[0072]
In the above configuration, the temperature of the CPU chip 71 is detected by the temperature sensor (S) 72, and the detection signal is supplied to the fan drive control circuit (DRV) 74.
[0073]
When the temperature detected by the temperature sensor (S) 72 reaches the set temperature, the fan drive control circuit (DRV) 74 drives the air cooling fan 73 and blows cooling air to the CPU chip 71.
[0074]
As described above, the fan 73 for air-cooling the CPU chip 71 is directly driven and controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 72 directly attached to the fin (F) that radiates the heat of the CPU chip 71. For this reason, the heat generation temperature of the CPU chip 71 can be immediately reflected in the cooling control of the CPU chip 71. Thereby, the CPU chip 71 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 71.
[0075]
FIG. 8 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
[0076]
In FIG. 8, reference numeral 80 denotes a CPU board having a CPU mounting circuit pattern. Reference numeral 81 denotes a CPU chip mounted on the CPU mounting position of the CPU board 80. Here, a heat conductor (H) for transmitting heat generated in the chip is provided on the upper surface of the chip.
[0077]
Reference numeral 82 denotes a temperature sensor (S) directly attached to the heat conductor (H) of the CPU chip 81. Here, the temperature of the heat conductor (H) is directly measured, so that the heat generation portion of the CPU chip 81 is measured. Detect temperature.
[0078]
Reference numeral 83 denotes an air cooling fan for blowing cooling air to the CPU chip 81, and 84 is a fan drive control circuit (DRV) for driving and controlling the air cooling fan 83 based on a detection signal of the temperature sensor (S) 82. .
[0079]
The fan drive control circuit (DRV) 84 drives the air cooling fan 83 to blow cooling air to the CPU chip 81 when the temperature detected by the temperature sensor (S) 82 reaches a set value.
[0080]
In the above configuration, the temperature of the CPU chip 81 is detected by the temperature sensor (S) 82, and the detection signal is supplied to the fan drive control circuit (DRV) 84.
[0081]
When the temperature detected by the temperature sensor (S) 82 reaches the set temperature, the fan drive control circuit (DRV) 84 drives the air cooling fan 83 to blow cooling air to the CPU chip 81.
[0082]
As described above, the fan 83 for air-cooling the CPU chip 81 is directly driven and controlled based on the detection signal of the temperature sensor (S) 82 directly attached to the heat conductor (H) of the CPU chip 81. Therefore, the heat generation temperature of the CPU chip 81 can be immediately reflected in the cooling control of the CPU chip 81. Thereby, the CPU chip 81 can be operated at high speed near the limit frequency by fully utilizing the performance of the CPU chip 81.
[0083]
FIG. 9 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
[0084]
In the ninth embodiment, in a portable computer having a suspend / resume function, the temperature of the CPU chip is detected by the temperature sensor, and the suspend process is executed when the temperature sensor detects the operating limit temperature of the CPU chip. Have means.
[0085]
In FIG. 9, reference numeral 91 denotes a CPU (CPU chip) that controls the entire system, and via a system bus, a main memory (MEM) 94, a storage memory 95, and various input / output devices (I / O). ) Is connected.
[0086]
Reference numeral 92 denotes a temperature sensor (S) for measuring the chip temperature of the CPU 91, and here, as an example, it is assumed that it is directly attached to the chip as shown in FIG. 1 or FIG.
[0087]
Reference numeral 93 denotes an interrupt generation unit (IRG) that monitors the detection temperature of the temperature sensor (S) 92 and generates a forced interrupt when the detection temperature reaches a predetermined operation limit temperature. When the operation limit temperature is reached, a forced interrupt is generated for the CPU 91.
[0088]
Reference numeral 95 denotes a suspend / resume processing unit (S / R) that is resident in the main memory (MEM) 94. The suspend / resume processing unit (S / R) is activated when the power is turned on / off when the resume mode is set in the setup.
[0089]
Although the suspend / resume function itself is the same as that of a normal personal computer, in this embodiment, when a forced interrupt occurs in the interrupt generation unit (IRG) 93 regardless of the resume mode setting contents, The resume processing unit is forcibly activated and the suspend process is executed. After completion of the suspend process, the power is shut off (powered off). Thereafter, when the power is turned on (powered on), the resume processing is executed, the processing state at the time of interruption is restored, and the processing from the time of interruption can be continued.
[0090]
In the above configuration, the temperature sensor (S) 92 measures the chip temperature of the CPU 91 and supplies the temperature detection signal to the interrupt generator (IRG) 93.
[0091]
The interrupt generation unit (IRG) 93 monitors the temperature detected by the temperature sensor (S) 92, and generates a forced interrupt to the CPU 91 when the detected temperature reaches a predetermined operation limit temperature.
[0092]
When the CPU 91 receives a forced interrupt from the interrupt generation unit (IRG) 93, the CPU 91 terminates the processing at an appropriate processing stage, activates the suspend / resume processing unit (S / R) 95, and executes the suspend process. Data by this suspend process is stored in the storage memory 95.
[0093]
As described above, when the chip temperature of the CPU 91 reaches a high temperature at which normal operation cannot be maintained, by executing the suspend process, when the normal operation can be maintained, the processing state at the time of interruption is restored. Since the process can be continued, a highly reliable operation can be maintained.
[0094]
FIG. 10 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
[0095]
In the tenth embodiment, in an expansion unit that expands the functions of a portable computer, a sensor that detects the built-in chip temperature of the portable computer mounted in the unit and a fan that blows cooling air to the mounted portable computer And a control means for driving and controlling the fan based on the detection signal of the temperature sensor to cover a decrease in heat dissipation of the portable computer when the portable computer is mounted on the function expansion unit. Thus, a highly reliable function expansion operation can be maintained.
[0096]
In FIG. 10, reference numeral 100 denotes an expansion unit that expands the functions of the portable computer, and reference numeral 200 denotes a portable computer mounted on the expansion unit 100.
[0097]
Reference numeral 101 denotes a temperature sensor (S) provided in the portable computer mounting portion of the expansion unit 100. Here, two sensors monitor the internal temperature of the portable computer.
[0098]
Reference numeral 102 denotes an air cooling fan for sending cooling air to the ventilation port CA of the portable computer 200 mounted on the portable computer mounting section via the ventilation port CB. 103 denotes detection signals of the temperature sensors (S) 101 and 101. This is a fan drive control circuit (DRV) that drives and controls the fan 102 for air cooling.
[0099]
The fan drive control circuit (DRV) 103 drives the air cooling fan 102 to the portable computer 200 via the ventilation ports CA and CB when the detected temperature of the temperature sensors (S) 101 and 101 reaches a set value. Send cooling air.
[0100]
In the above configuration, the internal temperature of the portable computer 200 mounted on the portable computer mounting portion of the expansion unit 100 is detected by the temperature sensors (S) 101, 101, and each detection signal is detected by the fan drive control circuit (DRV) 103. To be supplied.
[0101]
The fan drive control circuit (DRV) 103 drives the air cooling fan 102 when the temperature detected by any of the temperature sensors (S) 101, 101 reaches a set temperature, and connects the vents CA, CB to the portable computer 200. Cooling air is sent through.
[0102]
By having such a portable computer cooling mechanism, it is possible to cover a decrease in heat dissipation of the portable computer 200 when the portable computer 200 is mounted on the expansion unit 100, and to maintain a highly reliable function expansion operation.
[0103]
FIG. 11 is a block diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.
[0104]
In the eleventh embodiment, the second embodiment shown in FIG. 2 and the sixth embodiment shown in FIG. 6 are combined. Here, a part of the sixth embodiment is added to the second embodiment. It shows as a structure, and about each component, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the description is abbreviate | omitted.
[0105]
In the eleventh embodiment, the temperature sensor (S) 22 provided in the CPU chip mounting portion of the CPU board 20 measures the temperature of the lower surface heat generating portion of the CPU chip 21 directly or at a close distance, and the temperature. The detection signal is supplied to the clock generator (CLK-GEN) 23 and also supplied to the fan drive control circuit (DRV) 64.
[0106]
The clock generator (CLK-GEN) 23 monitors the temperature of the CPU chip 21 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22, and is preset when the temperature of the CPU chip 21 is equal to or lower than the set temperature. A CPU clock having a specified frequency is supplied to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 21 through the clock supply circuit 24.
[0107]
The fan drive control circuit (DRV) 64 monitors the temperature of the CPU chip 21 based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22, and when the temperature of the CPU chip 21 is equal to or lower than the set temperature, the fan 63 is controlled. Stopped.
[0108]
Thereafter, when the temperature detected by the temperature sensor (S) 22 reaches the set temperature, the fan drive control circuit (DRV) 64 drives the fan 63 and blows cooling air to the CPU chip 21.
[0109]
The clock generator (CLK-GEN) 23 controls the frequency of the CPU clock based on the detection signal of the temperature sensor (S) 22 when the temperature of the CPU chip 21 rises and exceeds the set temperature. That is, here, when the temperature detected by the temperature sensor (S) 22 rises, the CPU clock frequency is lowered accordingly. This CPU clock is input to the clock input terminal (Tc) of the CPU chip 21 via the clock supply circuit 24.
[0110]
At this time, by setting the set temperature of the fan drive control circuit (DRV) 64 lower than the set temperature of the clock generator (CLK-GEN) 23, the clock generator (CLK-GEN) 23 reduces the CPU clock. Since the fan 63 is driven to cool the CPU chip 21 before starting, the CPU chip can be operated at high speed for a long time near the limit frequency, and the set temperature and clock generation of the fan drive control circuit (DRV) 64 When the set temperature of the device (CLK-GEN) 23 is set to be equal, cooling by the fan 63 and reduction of the CPU clock are started simultaneously, and the high-speed CPU clock state can be restored in a short time.
[0111]
In the above-described embodiment, only one temperature sensor is shown except for FIG. 11, but a configuration in which a plurality of temperature sensors are provided may be provided. For example, any combination of FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, or any combination of any of FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. There may be.
[0112]
【The invention's effect】
According to the present invention, Computer Is implemented in the function expansion unit Computer It is possible to maintain a highly reliable function expansion operation by covering the decrease in heat dissipation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ... CPU board, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91 ... CPU chip, 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92 ... temperature sensor (S), 13, 23, 33, 43 ... clock generator (CLK-GEN), 14, 24, 34, 44 ... clock supply circuit, 53, 63, 73, 83 ... Fans, 54, 64, 74, 84 ... Fan drive control circuit (DRV), 93 ... Interrupt generator (IRG), 94 ... Main memory (MEM), 95 ... Suspend / resume processor (S / R), 96 Storage memory, Tc Clock input terminal, F Fin, H Thermal conductor

Claims

In a computer system comprising a computer and an expansion unit for extending the functions of the computer,
The computer
A built-in chip that generates heat,
A first ventilation opening;
Comprising
The expansion unit is
A mounting section for mounting the computer;
Detecting means for detecting an internal temperature of the computer mounted on the mounting unit;
A second ventilation port provided at a position opposite to the first ventilation port when the computer is mounted on the mounting unit;
A cooling fan that is driven when the internal temperature detected by the detection means reaches a set temperature, and blows air into the computer through the first ventilation port and the second ventilation port;
A computer system comprising:

The computer system according to claim 1, wherein the detection unit includes a temperature sensor provided in the mounting unit.

3. The computer according to claim 2, wherein a plurality of the temperature sensors are provided, and the cooling fan is driven when any one of a plurality of detected temperatures detected by each of the plurality of temperature sensors reaches a set temperature. system.

In an expansion unit mountable on a computer having a built-in chip that generates heat and a first ventilation port,
  A mounting section for mounting the computer;
  Detecting means for detecting an internal temperature of the computer mounted on the mounting unit;
  A second ventilation port provided at a position opposite to the first ventilation port when the computer is mounted on the mounting unit;
  A cooling fan that is driven when the internal temperature detected by the detection means reaches a set temperature, and blows air into the computer through the first ventilation port and the second ventilation port;
  An expansion unit comprising:

The expansion unit according to claim 4, wherein the detection unit includes a temperature sensor provided in the mounting portion.

6. The expansion according to claim 5, wherein a plurality of the temperature sensors are provided, and the cooling fan is driven when any one of a plurality of detected temperatures detected by each of the plurality of temperature sensors reaches a set temperature. unit.