JP6059204B2 - ポータブルコンピューティングデバイスにおける熱負荷の管理 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2011年4月22日に出願された「METHOD AND SYSTEM FOR THERMAL LOAD MANAGEMENT IN A PORTABLE COMPUTING DEVICE」という表題の米国仮特許出願第61/478,175号の米国特許法第119条(e)に基づく優先権を主張するものであり、上記出願の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
第2の外部熱センサ157B2は、チップの外部に、かつ、第3のグラフィックプロセッサ135Cおよび第4のグラフィックプロセッサ135Dを含み得るチップ102の右下4分の1の領域に隣接して配置され得る。
選択プログラムは、組込みファイルシステム290のプログラムストア296で見つけることができ、性能スケーリングアルゴリズム297とパラメータのセット298との特定の組合せによって定義される。選択プログラムは、CPU 110中のコアプロセッサのうちの1つまたは複数およびRF送受信機168中のコア210によって実行されると、1つまたは複数の熱ポリシーマネージャモジュール101によって与えられる制御信号とともに、監視モジュール114によって与えられる1つまたは複数の信号に従って、それぞれのプロセッサコアの性能をスケーリングするように動作することができる。この点について、監視モジュール114は、熱ポリシーマネージャモジュール101から受け取られたような、イベント、プロセス、アプリケーション、リソース状態の条件、経過時間、さらには温度などの、1つまたは複数のインジケータを提供することができる。
前に述べられたように、この第3の重度の熱状態315において、熱ポリシーマネージャ101は、熱センサ157からの割り込みの連続的な監視、調査、または受け取りを開始できるので、温度は、第2のより低温の状態310と比較して、より連続的に/頻繁に感知される。
図11Bの方法600Bは判定ブロック655において開始し、そこで、熱ポリシーマネージャ101は、PCD 100が第4の危機的な熱状態320に入っているかどうかを、1つまたは複数の熱センサ157により検出される温度に基づいて、判定することができる。判定ブロック655への照会が否定的であれば、「NO」の分岐がステップ660に進み、そこで熱ポリシーマネージャ101が、PCD 100を第3の重大な熱状態315に戻し、処理は図11Aのブロック635に戻る。
たとえば、PCD 100内の物理的な空間が制限されていることによって、PMIC 182は、ASIC 102のすぐ後ろまたは近くに存在することがある。したがって、PMIC 182または他の熱を発生させるコンポーネントから放散される熱エネルギーは、CPU 110内のコア222、224、226、228のいずれかのセンサ157から読み取られる温度測定値に悪影響を与え得ることを、当業者は認識するだろう。
12 プロセッサ
14 メモリ
16 入力/出力デバイス
20 熱負荷シミュレーションモジュール
22 コンピュータモデル
24 熱負荷誘導シナリオテーブル
26 熱負荷誘導モジュール
100 ポータブルコンピューティングデバイス
101 熱ポリシーマネージャモジュール
102 集積回路
114 監視モジュール
157A 熱センサ
157B 熱センサ
Claims (21)
- コンピューティングデバイスにおいて熱エネルギーの発生を管理するための方法であって、
コンピューティングデバイス中で、チップの熱エネルギーを発生させるコンポーネントから距離を置いて温度センサを配置するステップであって、前記距離は、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントのホットスポットに関して所定の温度低下に相関する、ステップと、
前記温度センサによって生成される温度測定値を第1の頻度で監視するステップであって、前記温度測定値が、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネント内の処理負荷と相関する、ステップと、
前記第1の頻度で監視された温度測定値の変化の大きさが、所定の温度変化の閾値を超えた場合、監視する頻度を前記第1の頻度から第2の頻度に上げるステップと、
前記温度センサによって生成される温度測定値を前記第2の頻度で監視するステップと、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が、所定の閾値温度を超えた場合、単位時間の間に前記コンポーネントの任意の単位面積において発生する熱エネルギーの量を少なくするように、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第1の処理領域から、第1の処理領域よりも電力密度が低く、単位面積当たりの発生させる熱エネルギーが少ない前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第2の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップであって、再割り当てされる処理負荷の量が、前記第2の頻度で監視された温度測定値に応じて変動する、ステップと
を含み、
前記コンポーネントは、前記コンピューティングデバイスのプロセッサのコアであり、前記第1の処理領域と前記第2の処理領域は、前記コア内に隣接して配置される処理ブロックである、方法。 - 前記距離は、コンピュータシミュレーションに基づき予測される距離であり、
前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てする前記ステップの後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が、前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記再割り当てされた処理負荷の一部が、前記第1の処理領域における前記処理負荷の約100パーセントに等しい、請求項1に記載の方法。
- 複数の熱状態を定義するステップをさらに含み、各々の熱状態が温度の範囲を含み、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を超えた場合、該温度測定値は前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの温度が第1の熱状態に含まれる温度から第2の熱状態に含まれる温度へと上昇したことを示す、請求項1に記載の方法。 - 前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てする前記ステップの後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップをさらに含み、前記第2の頻度で監視された温度測定値が、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記温度が前記第2の熱状態に含まれる温度から前記第1の熱状態に含まれる温度へと低下したことを示す、請求項4に記載の方法。
- コンピューティングデバイスにおいて熱エネルギーの発生を管理するためのコンピュータシステムであって、
前記コンピュータシステムのプロセッサのコアから距離を置いて配置される温度センサであって、前記距離は、前記プロセッサの前記コアのホットスポットに関して所定の温度低下に相関する、温度センサを備え、前記プロセッサは、
前記温度センサによって生成される温度測定値を第1の頻度で監視し、
前記第1の頻度で監視された温度測定値の変化の大きさが、所定の温度変化の閾値を超えた場合、監視する頻度を前記第1の頻度から第2の頻度に上げ、
前記温度センサによって生成される温度測定値を前記第2の頻度で監視し、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が、所定の閾値温度を超えた場合、単位時間の間に前記コアの任意の単位面積において発生する熱エネルギーの量を少なくするように、前記コアの第1の処理領域から、第1の処理領域よりも電力密度が低く、単位面積当たりの発生させる熱エネルギーが少ない前記コアの第2の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てし、再割り当てされる処理負荷の量が、前記第2の頻度で監視された温度測定値に応じて変動する
ように動作可能である、
システム。 - 前記距離は、コンピュータシミュレーションに基づき予測される距離であり、
前記プロセッサは、前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てした後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記コアの前記第2の処理領域から前記コアの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするようにさらに動作可能である、請求項6に記載のシステム。 - 前記再割り当てされた処理負荷の一部が、前記第1の処理領域における前記処理負荷の約100パーセントに等しい、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1の処理領域が、前記コア内のサブプロセッサである、請求項6に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、複数の熱状態を認識するようにさらに動作可能であり、
各々の熱状態が温度の範囲を含み、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を超えた場合、該温度測定値は前記コアの温度が第1の熱状態に含まれる温度から第2の熱状態に含まれる温度へと上昇したことを示す、請求項6に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てした後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記コアの前記第2の処理領域から前記コアの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするようにさらに動作可能であり、前記第2の頻度で監視された温度測定値が、前記コアの前記温度が前記第2の熱状態に含まれる温度から前記第1の熱状態に含まれる温度へと低下したことを示す、請求項10に記載のシステム。
- コンピューティングデバイスにおいて熱エネルギーの発生を管理するためのコンピュータシステムであって、
前記コンピューティングデバイス中で、チップの熱エネルギーを発生させるコンポーネントから距離を置いて配置される温度検出のための手段であって、前記距離は、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントのホットスポットに関して所定の温度低下に相関する、手段と、
前記温度検出のための手段によって生成される温度測定値を第1の頻度で監視するための手段と、
前記第1の頻度で監視された温度測定値の変化の大きさが、所定の温度変化の閾値を超えた場合、監視する頻度を前記第1の頻度から第2の頻度に上げる手段と、
前記温度検出のための手段によって生成される温度測定値を前記第2の頻度で監視する手段と、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が、所定の閾値温度を超えた場合、単位時間の間に前記コンポーネントの任意の単位面積において発生する熱エネルギーの量を少なくするように、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第1の処理領域から、第1の処理領域よりも電力密度が低く、単位面積当たりの発生させる熱エネルギーが少ない前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第2の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするための手段であって、再割り当てされる処理負荷の量が、前記第2の頻度で監視された温度測定値に応じて変動する、手段と
を含み、
前記コンポーネントは、前記コンピューティングデバイスのプロセッサのコアであり、前記第1の処理領域と前記第2の処理領域は、前記コア内に隣接して配置される処理ブロックである、システム。 - 前記距離は、コンピュータシミュレーションに基づき予測される距離であり、
前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部が再割り当てされた後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするための手段をさらに含む、請求項12に記載のシステム。 - 前記再割り当てされた処理負荷の一部が、前記第1の処理領域における前記処理負荷の約100パーセントに等しい、請求項12に記載のシステム。
- 複数の熱状態を定義するための手段をさらに含み、各々の熱状態が温度の範囲を含み、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を超えた場合、該温度測定値は前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの温度が第1の熱状態に含まれる温度から第2の熱状態に含まれる温度へと上昇したことを示す、請求項12に記載のシステム。 - 前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部が再割り当てされた後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするための手段をさらに含み、前記第2の頻度で監視された温度測定値が、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記温度が前記第2の熱状態に含まれる温度から前記第1の熱状態に含まれる温度へと低下したことを示す、請求項15に記載のシステム。
- コンピュータ可読プログラムコードが具現化されるコンピュータ使用可能媒体であって、前記コンピュータ可読プログラムコードが、コンピューティングデバイスにおける熱エネルギーの発生を管理するための方法を実施するために実行されるように適合され、前記方法が、
コンピューティングデバイスにおいてチップの熱エネルギーを発生させるコンポーネントから距離を置いて温度センサを配置するステップであって、前記距離は、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントのホットスポットに関して所定の温度低下に相関する、ステップと、
前記温度センサによって生成される温度測定値を第1の頻度で監視するステップと、
前記第1の頻度で監視された温度測定値の変化の大きさが、所定の温度変化の閾値を超えた場合、監視する頻度を前記第1の頻度から第2の頻度に上げるステップと、
前記温度センサによって生成される温度測定値を前記第2の頻度で監視するステップと、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が、所定の閾値温度を超えた場合、単位時間の間に前記コンポーネントの任意の単位面積において発生する熱エネルギーの量を少なくするように、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第1の処理領域から、第1の処理領域よりも電力密度が低く、単位面積当たりの発生させる熱エネルギーが少ない前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの第2の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップであって、再割り当てされる処理負荷の量が、前記第2の頻度で監視された温度測定値に応じて変動する、ステップと
を含み、
前記コンポーネントは、前記コンピューティングデバイスのプロセッサのコアであり、前記第1の処理領域と前記第2の処理領域は、前記コア内に隣接して配置される処理ブロックである、コンピュータ使用可能媒体。 - 前記距離は、コンピュータシミュレーションに基づき予測される距離であり、
前記方法を実施する前記プログラムコードは、前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てした後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップをさらに含む、請求項17に記載のコンピュータ使用可能媒体。 - 前記再割り当てされた処理負荷の一部が、前記第1の処理領域における前記処理負荷の約100パーセントに等しい、請求項17に記載のコンピュータ使用可能媒体。
- 前記方法を実施する前記プログラムコードは、複数の熱状態を定義するステップをさらに含み、各々の熱状態が温度の範囲を含み、
前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を超えた場合、該温度測定値は前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの温度が第1の熱状態に含まれる温度から第2の熱状態に含まれる温度へと上昇したことを示す、請求項17に記載のコンピュータ使用可能媒体。 - 前記方法を実施する前記プログラムコードは、前記第2の処理領域へ前記処理負荷の一部を再割り当てした後に、前記第2の頻度で監視された温度測定値が前記閾値温度を下回った場合、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第2の処理領域から前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記第1の処理領域へと、処理負荷の一部を再割り当てするステップをさらに含み、前記第2の頻度で監視された温度測定値が、前記熱エネルギーを発生させるコンポーネントの前記温度が前記第2の熱状態に含まれる温度から前記第1の熱状態に含まれる温度へと低下したことを示す、請求項20に記載のコンピュータ使用可能媒体。
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