JPH10307648A - コンピュータシステムおよびそのクーリング制御方法 - Google Patents

コンピュータシステムおよびそのクーリング制御方法

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JPH10307648A
JPH10307648A JP9119640A JP11964097A JPH10307648A JP H10307648 A JPH10307648 A JP H10307648A JP 9119640 A JP9119640 A JP 9119640A JP 11964097 A JP11964097 A JP 11964097A JP H10307648 A JPH10307648 A JP H10307648A
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fan
cooling
cpu
air
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真市 鈴木
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/923—Specific feedback condition or device
    • Y10S388/934—Thermal condition

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却対象のデバイスに応じて使用するクーリン
グ方式を切り替えることにより、ファンを用いてクーリ
ングを行うシステムの低ノイズ化、低消費電力化を図
る。 【解決手段】ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およびＰＣカー
ドコントローラ２０それぞれの近くには温度センサＡ，
Ｂ，Ｃが設けられており、個々のデバイスの温度変化が
それら温度センサによって監視される。ある温度センサ
が対応するデバイスの温度が閾値温度以上であることを
検出すると、その温度センサを識別することによりどの
デバイスが冷却が必要なデバイスであるかが判断され、
そのデバイスにあった回転速度で空冷ファンが回転され
る。これにより、各デバイスの温度特性に合致した強さ
の空冷を実現できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はコンピュータシス
テムに関し、特にシステム内のデバイスの過熱を防止す
るための機能を持つコンピュータシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携行が容易でバッテリにより動作
可能なラップトップタイプまたはノートブックタイプの
パーソナルコンピュータが種々開発されている。この種
のパーソナルコンピュータに於いては、ＣＰＵの高性能
化が進められており、これによってユーザは快適な使用
環境を容易に手にすることが可能になってきている。
【０００３】しかし、ＣＰＵの高性能化に伴い、ＣＰＵ
の発熱量が大きくなり、その熱による障害が問題となっ
てきている。つまり、ＣＰＵからの発熱により、コンピ
ュータ内の温度が他の部品の動作補償温度を越えてしま
ったり、ＣＰＵ自体がその熱によって誤動作するなどの
問題が生じている。
【０００４】そこで、最近では、ＣＰＵの周辺に配置さ
れた温度センサによってＣＰＵの温度を監視し、発熱が
大きい場合には空冷用のファンによってＣＰＵを冷却す
るなどの手法が採用され始めている。この場合、ＣＰＵ
の温度があらかじめ設定されたファン回転開始温度に達
すると空冷用ファンの回転が開始され、ＣＰＵの冷却が
行われる。そして、ＣＰＵ温度があらかじめ設定された
ファン回転停止温度以下になると、空冷用ファンの回転
が停止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パーソナル
コンピュータにおいては、実際には、熱源となるデバイ
スはＣＰＵだけではなく、たとえばハードディスクドラ
イブやＰＣカードコンローラなどについてもかなりの高
温を発する。
【０００６】しかし、空冷用ファンを用いた従来のクー
リング制御方法では、一個の温度センサしか用いられて
ないため、ＣＰＵ温度が低下すると、その時のハードデ
ィスクドライブやＰＣカードコンローラなどの他のデバ
イスがたとえ過熱状態であったとしても、ファンの回転
は停止されてしまう。このため、ハードディスクドライ
ブやＰＣカードコンローラなどに対しては十分なクーリ
ングを行うことができないという問題があった。
【０００７】この問題は、前述のファン回転開始温度、
つまりファン回転を開始するＣＰＵ温度の値を十分に低
めに設定しておくことによってある程度は解決すること
が可能であるが、このようにすると、今度は、ハードデ
ィスクドライブやＰＣカードコンローラの温度が低くそ
の冷却が不要なときであってもファンが回転してしま
い、無駄なファン回転による電力消費やノイズの増大と
いった問題が生じることになる。
【０００８】この発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであり、過熱からの保護が必要な複数のデバイスそ
れぞれに合った冷却方式を使用することが可能なコンピ
ュータシステムおよびそのクーリング制御方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明によるコンピュ
ータシステムは、空冷ファンと、冷却対象の複数のデバ
イスそれぞれの周辺に設けられ、各々がその対応するデ
バイス周辺の温度を検出する複数の温度センサと、所定
の閾値温度以上を検出した温度センサを識別し、その温
度センサに対応するデバイスに応じて前記空冷ファンの
回転速度を可変制御するファン回転速度制御手段とを具
備することを特徴とする。
【００１０】このコンピュータシステムにおいては、冷
却対象のデバイス毎に温度センサが設けられており、個
々のデバイスの温度変化がそれぞれ監視される。そし
て、閾値温度以上を検出した温度センサを識別すること
により、どのデバイスが冷却が必要なデバイスであるか
が判断され、そのデバイスにあった回転速度で空冷ファ
ンが回転される。これにより、各デバイスの温度特性に
合致した強さの空冷を実現できるようになる。また、閾
値温度はセンサ毎に別個に設定することができるので、
空冷の強度だけでなく、空冷開始温度についてもデバイ
ス毎に最適な値に設定することができる。よって、無駄
に空冷ファンに回転させることなく、デバイス個々の過
熱対策を講じることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。
【００１２】図１には、この発明の第１実施形態に係わ
るコンピュータシステムの構成が示されている。このコ
ンピュータシステムは、ラップトップタイプまたはノー
トブックタイプのポータブルパーソナルコンピュータシ
ステムであり、図示のように、ＣＰＵ１１、システムコ
ントローラ１２、システムメモリ１３、ＢＩＯＳ−ＲＯ
Ｍ１４、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５、電源コ
ントローラ１６、キーボードコントローラ１７、通信用
ゲートアレイ１８、ハードディスクドライブ１９、ＰＣ
−カードコントローラ２０、空冷用電動ファン２１、フ
ァン駆動制御回路２２、および３つの温度センサＡ，
Ｂ，Ｃを備えている。
【００１３】ＣＰＵ１１としては、例えば、米インテル
社により製造販売されているマイクロプロセッサ“ｐｅ
ｎｔｉｕｍ”などが使用される。ＣＰＵ１１はＰＬＬ回
路を内蔵しており、このＰＬＬ回路は外部クロックＣＬ
Ｋに基づいてその外部クロックＣＬＫと同一またはそれ
よりも高速の内部クロックＣＬＫ２を生成する。このＣ
ＰＵ１１は、図２に示されているように、電力消費の異
なる３つの動作ステート、つまり、ノーマルステート
（Ｎｏｒｍａｌ Ｓｔａｔｅ）、ストップグラントステ
ート（Ｓｔｏｐ Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｔｅ）、およびス
トップクロックステート（ＳＴＯＰ Ｃｌｏｃｋ Ｓｔ
ａｔｅ）を有している。
【００１４】ノーマルステートはＣＰＵ１１の通常の動
作ステートであり、命令はこのノーマルステートにおい
て実行される。このノーマルステートは電力消費の最も
多いステートであり、その消費電流は〜７００ｍＡ程度
である。
【００１５】最も電力消費の少ないのはストップクロッ
クステートであり、その消費電流は〜３０μＡ程度であ
る。このストップクロックステートにおいては、命令の
実行が停止されるだけでなく、外部クロックＣＬＫおよ
び内部クロックＣＬＫ２も停止されている。
【００１６】ストップグラントステートは、ノーマルス
テートとストップクロックステートの中間の動作ステー
トであり、その消費電流は２０〜５５ｍＡ程度と比較的
少ない。ストップグラントステートにおいては、命令は
実行されない。また、外部クロックＣＬＫおよび内部ク
ロックＣＬＫ２は共にランニング状態であるが、ＣＰＵ
内部ロジック（ＣＰＵコア）への内部クロックＣＬＫ２
の供給は禁止される。このストップグラントステートは
外部クロックＣＬＫの停止可能なステートであり、この
ストップグラントステートにおいて外部クロックＣＬＫ
を停止すると、ＣＰＵ１１はストップグラントステート
からストップクロックステートに移行する。
【００１７】ノーマルステートとストップグラントステ
ート間の遷移は、ストップクロック（ＳＴＰＣＬＫ＃）
信号によって高速に行うことができる。
【００１８】すなわち、ノーマルステートにおいてＣＰ
Ｕ１１に供給されるＳＴＰＣＬＫ＃信号がイネーブルつ
まりアクティブステートに設定されると、ＣＰＵ１１
は、現在実行中の命令が完了後、次の命令を実行するこ
と無く、内部のパイプラインをすべて空にしてから、ス
トップグラントサイクルを実行して、ノーマルステート
からストップグラントステートに移行する。一方、スト
ップグラントステートにおいてＳＴＰＣＬＫ＃信号がデ
ィスエーブルつまりインアクティブステートに設定され
ると、ＣＰＵ１１は、ストップグラントステートからノ
ーマルステートに移行し、次の命令の実行を再開する。
【００１９】また、ストップグラントステートからスト
ップクロックステートへの移行は、外部クロックＣＬＫ
を停止することによって瞬時に行われる。ストップクロ
ックステートにおいてＣＰＵ１１への外部クロックＣＬ
Ｋの供給が再開されると、１ｍｓ後にＣＰＵ１１はスト
ップグラントステートに移行する。このようにストップ
クロックステートからの復帰には時間がかかる問題があ
る。
【００２０】以上のように、ストップグラントステート
は、ノーマルステートに比べ非常にローパワーであり、
且つＳＴＰＣＬＫ＃信号によってノーマルステート、つ
まり命令実行状態に高速に復帰できるという特徴を持っ
ている。このため、このシステムでは、ＣＰＵ動作速度
を低下させるための機能として、ストップグラントステ
ートを利用している。
【００２１】さらに、図１のＣＰＵ１１は、次のような
システム管理機能を備えている。
【００２２】すなわち、ＣＰＵ１１は、アプリケーショ
ンプログラムやＯＳなどのプログラムを実行するための
リアルモード、プロテクトモード、仮想８６モードの
他、システム管理モード（ＳＭＭ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａ
ｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ）と称されるシステム管理
または電力管理専用のシステム管理プログラムを実行す
るための動作モードを有している。
【００２３】リアルモードは、最大で１Ｍバイトのメモ
リ空間をアクセスできるモードであり、セグメントレジ
スタで表されるベースアドレスからのオフセット値で物
理アドレスが決定される。プロテクトモードは１タスク
当たり最大４Ｇバイトのメモリ空間をアクセスできるモ
ードであり、ディスクプリタテーブルと称されるアドレ
スマッピングテーブルを用いてリニアアドレスが決定さ
れる。このリニアアドレスは、ページングによって最終
的に物理アドレスに変換される。仮想８６モードは、リ
アルモードで動作するように構成されたプログラムをプ
ロテクトモードで動作させるためのモードであり、リア
ルモードのプログラムはプロテクトモードにおける１つ
のタスクとして扱われる。
【００２４】システム管理モード（ＳＭＭ）は疑似リア
ルモードであり、このモードでは、ディスクプリタテー
ブルは参照されず、ページングも実行されない。システ
ム管理割込み（ＳＭＩ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｎａｇｅｍ
ｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）がＣＰＵ１１に発行され
た時、ＣＰＵ１１の動作モードは、リアルモード、プロ
テクトモード、または仮想８６モードから、ＳＭＭにス
イッチされる。ＳＭＭでは、システム管理またはパワー
セーブ制御専用のシステム管理プログラムが実行され
る。
【００２５】ＳＭＩはマスク不能割込みＮＭＩの一種で
あるが、通常のＮＭＩやマスク可能割込みＩＮＴＲより
も優先度の高い、最優先度の割り込みである。このＳＭ
Ｉを発行することによって、システム管理プログラムと
して用意された種々のＳＭＩサービスルーチンを、実行
中のアプリケーションプログラムやＯＳ環境に依存せず
に起動することができる。このコンピュータシステムに
おいては、ＯＳ環境に依存せずに、システム内部のデバ
イスのクーリングを実現するために、このＳＭＩを利用
して電動ファン２１の回転制御およびＣＰＵ１１の動作
速度制御が行われる。
【００２６】システムコントローラ１２は、このシステ
ム内のメモリやＩ／Ｏを制御するためのゲートアレイで
あり、ここにはＣＰＵ１１へのＳＭＩ信号およびＳＴＰ
ＣＬＫ＃信号の発生を制御するためのハードウェアが組
み込まれている。
【００２７】システムメモリ１３は、オペレーティング
システム、処理対象のアプリケーションプログラム、お
よびアプリケーションプログラムによって作成されたユ
ーザデータ等を格納する主メモリである。ＳＭＲＡＭ
（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＲＡＭ）５０
は、メインメモリ１３のアドレス３００００Ｈから３Ｆ
ＦＦＦＨまでのアドレス空間にマッピングされるオ−バ
レイであり、ＳＭＩ信号がＣＰＵ１１に入力された時だ
けアクセス可能となる。ここで、ＳＭＲＡＭがマッピン
グされるアドレス範囲は固定ではなく、ＳＭＢＡＳＥと
称されるレジスタによって４ＧバイトのＣＰメモリアド
レス空間の任意の場所に変更することが可能である。Ｓ
ＭＢＡＳＥレジスタは、ＳＭＭ中でないとアクセスでき
ない。ＳＭＢＡＳＥレジスタの初期値は、アドレス３０
００Ｈである。
【００２８】ＣＰＵ１１がＳＭＭに移行する時には、Ｃ
ＰＵステータス、つまりＳＭＩが発生された時のＣＰＵ
１１のレジスタ等が、ＳＭＲＡＭ５０にスタック形式で
セーブされる。このＳＭＲＡＭ５０には、ＢＩＯＳ−Ｒ
ＯＭ１４のシステム管理プログラムを呼び出すための命
令が格納されている。この命令は、ＣＰＵ１１がＳＭＭ
に入った時に最初に実行される命令であり、この命令実
行によってシステム管理プログラムに制御が移る。
【００２９】ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１４は、ＢＩＯＳ（Ｂａ
ｓｉｃ Ｉ／Ｏ Ｓｙｓｔｅｍ）を記憶するためのもの
であり、プログラム書き替えが可能なようにフラッシュ
メモリによって構成されている。ＢＩＯＳは、リアルモ
ードで動作するように構成されている。このＢＩＯＳに
は、システムブート時に実行されるＩＲＴルーチンと、
各種Ｉ／Ｏデバイスを制御するためのデバイスドライバ
と、システム管理プログラムが含まれている。システム
管理プログラムは、ＳＭＭにおいて実行されるプログラ
ムであり、ＣＰＵ動作速度の制御や電動ファン２１の回
転制御を行うためのＳＭＩ処理ルーチンなどを含むＳＭ
Ｉプログラムと、実行するＳＭＩルーチンを決定するた
めのＳＭＩハンドラ等を含んでいる。
【００３０】ＳＭＩハンドラは、ＳＭＩが発生した時に
ＣＰＵ１１によって最初に呼び出されるＢＩＯＳ内のプ
ログラムであり、これによって、ＳＭＩの発生要因のチ
ェックや、その発生要因に対応したＳＭＩルーチンの呼
び出しが実行される。
【００３１】ＲＴＣ１５は、独自の動作用電池を持つ時
計モジュールであり、その電池から常時電源が供給され
るＣＭＯＳメモリを有している。このＣＭＯＳメモリ
は、システム動作環境を示すセットアップ情報の格納等
に利用される。このセットアップ情報には、冷却モード
として“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードと“Ｑｕｉｅ
ｔ”モードの２つのモードが用意されており、どちらの
モードを使用するかはユーザが指定することができる。
【００３２】“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードは、Ｃ
ＰＵ１１の動作性能を低下させずに、システム内部の温
度を低下するモードである。このモードでは、温度セン
サＡ，Ｂ，Ｃそれぞれによって検出されたＣＰＵ温度、
ＨＤＤ温度、ＰＣカードコントローラ周辺温度に基づい
て、ファン１９の回転・停止のタイミング、および回転
速度が制御される。
【００３３】“Ｑｕｉｅｔ”モードは、ノイズ源となる
電動ファン２１を使用せずに、ＣＰＵ１１の発熱量を低
下させるモードである。このモードでは、ＣＰＵ１１の
温度が所定温度以上に上がると、ＣＰＵ１１の動作速度
が低下される。これは、定期的にＣＰＵ１１をストップ
グラントステートに設定して、ＣＰＵ１１を断続的に動
作させる事によって行われる。
【００３４】また、このシステムでは、これらモードを
所定のキー入力操作によって切り替えるためのホットキ
ー機能が設けられている。ここで、ホットキーとは、シ
ステム動作環境の設定／変更のために行う各種動作モー
ド切り替え等をＣＰＵ１１に対して直接的に要求するた
めのキーであり、キーボード上の特定の幾つかのキーが
そのホットキーとして割り当てられている。このホット
キーが操作されると、ＣＰＵ１１によって提供されるシ
ステム動作環境の設定／変更に係わる幾つかの機能が直
接呼び出され、実行される。このホットキー処理におい
ては、通常のキーデータ送信の場合とは異なり、ＣＰＵ
１１にＳＭＩが発行され、これによってホットキーが押
されたことがＣＰＵ１１に通知される。ＳＭＩを利用し
たホットキーの技術は、例えば本出願人によって出願さ
れた特願平４−２７２４７９号公報に記載されている。
【００３５】電源コントローラ１６は、電源回路を制御
してシステム内の各ユニットに電源を供給するものであ
り、１チップマイクロコンピュータを内蔵している。こ
の電源コントローラ１６は、リセットスイッチのオン／
オフ、メイン電源スイッチのオン／オフ、バッテリ残存
容量、ＡＣアダプタの接続の有無、ディスプレイパネル
開閉検出スイッチのオン／オフなどの状態管理を初め、
温度センサＡ，Ｂ，Ｃを利用してＣＰＵ１１、ＨＤＤ１
９、およびＰＣカードコントローラ２０の温度を監視し
ている。
【００３６】この場合、温度センサＡ，Ｂ，Ｃには、Ｃ
ＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およびＰＣカードコントローラ
２０の温度特性にそれぞれあった閾値温度が設定されて
いる。すなわち、温度センサＡにはファン回転開始を示
す閾値温度Ａ２とファン回転停止を閾値温度Ａ１（Ａ２
＞Ａ１）が割り当てられており、同様に、温度センサＢ
にはファン回転開始を示す閾値温度Ｂ２とファン回転停
止を示す閾値温度Ｂ１（Ｂ２＞Ｂ１）が、温度センサＣ
にはファン回転開始を示す閾値温度Ｃ２とファン回転停
止を示す閾値温度Ｃ１（Ｃ２＞Ｃ１）が割り当てられて
いる。ファン回転開始温度よりもファン回転停止温度が
低いのは、十分なクーリングを行った後にファンの回転
を停止するためである。これら各ファン回転開始温度お
よびファン回転停止温度の値はシステムパワーオン時に
ＩＲＴによって電源コントローラ１６に設定される。
【００３７】システム内で最も高温となるのはＣＰＵ１
１であり、次に、ＨＤＤ１６、ＰＣカード周辺と続く。
このため、閾値温度の温度関係は、Ａ２＞Ｂ２＞Ｃ２、
Ａ１＞Ｂ１＞Ｃ１となっている。
【００３８】電源コントローラ１６は、温度センサＡ，
Ｂ，Ｃそれぞれによる検出温度と、対応するファン回転
開始温度Ａ２，Ｂ２，Ｃ２およびファン回転停止温度Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１とを常時比較し、ある温度センサがファ
ン回転開始温度またはファン回転停止温度に達したと
き、ＳＭＩにてそれをＣＰＵ１１に通知する。
【００３９】この場合、ＳＭＩを利用した電源コントロ
ーラ１６からＣＰＵ１１への情報通知は、次の手順で行
われる。
【００４０】ここでは、ＣＰＵ１１の温度に着目し、温
度センサＡを例に取る。温度センサＡによって検出され
たＣＰＵ１１の温度がＡ２以上になった場合や、Ａ１以
下になった場合、電源コントローラ１６からＣＰＵ１１
にＳＭＩが発行される。この場合、電源コントローラ１
６は、まず、温度センサＡのＩＤと、温度上昇によるＳ
ＭＩか温度低下によるＳＭＩかを示す情報を通信用ゲー
トアレイ１８のステータスレジスタにセットする。次い
で、電源コントローラ１６は、ＳＭＩ発生フラグを通信
用ゲートアレイ１８のＳＭＩ発生用レジスタにセットす
る。これにより、通信用ゲートアレイ１８からＳＭＩ
（ここでは、ＰＳ−ＳＭＩ）が発生され、それがシステ
ムコントローラ１２を介してＣＰＵ１１に供給される。
【００４１】ＳＭＩルーチンは、通信用ゲートアレイ１
８のステータスレジスタから温度センサＩＤ、および温
度上昇／下降情報を読みとる。温度センサＩＤから温度
センサＡであることが識別される。また温度上昇／下降
情報から温度上昇によるＳＭＩか、下降によるＳＭＩで
あるかが識別される。温度センサＡによって検知された
温度上昇に起因するＳＭＩである場合には、ＳＭＩルー
チンは、ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、ＰＣカードコントロ
ーラ２０それぞれに対応するクーリング方式Ａ，Ｂ，Ｃ
の中で、ＣＰＵ１１の冷却に最も好適なクーリング方式
Ａを選択し、そのクーリング方式Ａで定義された回転速
度でファン２１を回転させる。ここで、ファン２１の回
転速度はクーリング方式Ａ，Ｂ，Ｃの順に低く設定され
ている。もしもクーリング方式Ａの実施中に温度センサ
ＢによるＳＭＩが発生したとしても、クーリング方式Ａ
はクーリング方式Ｂよりも強力な空冷であるため、クー
リング方式Ａが優先となり、クーリング方式Ｂは実施さ
れない。クーリング方式Ｂ，Ｃが有効となるのは、温度
センサＡによって検出されたＣＰＵ１１の温度がＡ１以
下となることによって、クーリング方式Ａが解除された
後である。
【００４２】同様に、クーリング方式Ｂの実施中に温度
センサＣによるＳＭＩが発生しても、クーリング方式Ｂ
を優先し、クーリング方式Ｃは実施しない。クーリング
方式Ｃが有効となるのは、温度センサＢによって検出さ
れたＨＤＤ１９の温度がＢ１以下となることによって、
クーリング方式Ｂが解除された後である。
【００４３】キーボードコントローラ１７は、コンピュ
ータ本体に組み込まれている標準装備の内蔵キーボード
を制御するためのものであり、内蔵キーボードのキーマ
トリクスをスキャンして押下キーに対応する信号を受け
とり、それを所定のキーコード（スキャンコード）に変
換する。キーボードコントローラ１７は２つの通信ポー
トＰ１，Ｐ２を有しており、通信ポートＰ１はシステム
バス１に接続され、通信ポートＰ２はゲートアレイ１８
に接続されている。
【００４４】内蔵キーボード上に設けられているホット
キーに対応するキーコード（例えば、Ｆｎ ＋ Ｆ２キ
ー）は、通信ポートＰ２からゲートアレイ１８に送ら
れ、そのゲートアレイ１８内のステータスレジスタにセ
ットされる。この場合、ゲートアレイ１７からはＳＭＩ
（ＨＯＴキーＳＭＩ）が発生され、これによってＣＰＵ
１１にホットキーがオンされたことが通知される。
【００４５】一方、ホットキー以外の他のキーコード
は、通常通り、通信ポートＰ１からシステムバス１に出
力される。
【００４６】空冷用電動ファン２１は排気用ファンであ
り、これによりコンピュータ本体に設けられた吸気口か
ら排気口に向かって外気が導入され、コンピュータ本体
内の暖かい空気が外部に排出される。このファン２２の
回転数は、ＣＰＵ１１の制御の下、駆動制御回路２０に
よって可変制御される。
【００４７】温度センサＡ，Ｂ，Ｃは、前述したように
それぞれＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およびＰＣカード周
辺の温度を検出するためのものであり、各々サーミスタ
などによって構成されている。
【００４８】次に、システムコントローラ１２に設けら
れた、ＳＭＩおよびＳＴＰＣＬＫ＃の発生制御のための
ハードウェア構成について説明する。
【００４９】システムコントローラ１２においては、Ｃ
ＰＵ１１に外部クロックＣＬＫを供給するクロック発生
回路１２１、ＣＰＵ１１にＳＭＩを供給するＳＭＩ発生
回路１２２、ＳＴＰＣＬＫ＃の発生制御を行うストップ
クロック制御回路１２３、ＳＴＰＣＬＫ＃の発生間隔を
制御するストップクロックインターバルタイマ１２４、
ＣＰＵ１１をストップグラントステートに保持する期間
を制御するストップクロックホールドタイマ１２５、お
よびこれらタイマ１２４，１２５のタイムアウトカウン
ト値をプログラマブルにするためのレジスタ群１２６が
設けられている。
【００５０】このシステムでは、ＣＰＵ１１の動作速度
低下を実現するために、ストップグラントステートとノ
ーマルステートとをある時間間隔で交互に繰り返すため
の制御が行われる。以下、この制御動作について、図３
を参照して説明する。
【００５１】ストップクロックインターバルタイマ１２
４は、レジスタ群１２６にストップクロックインターバ
ル時間がセットされると、その時間毎に定期的にタイム
アウト出力を発生する。このタイムアウト出力に応答し
て、ストップクロック制御回路１２３はＳＴＰＣＬＫ＃
をアクティブステートに設定する。また、ストップクロ
ックホールドタイマ１２５は、ＳＴＰＣＬＫ＃がアクテ
ィブステートに設定されてから、レジスタ群１２６にセ
ットされたホールド時間だけ経過した時にタイムアウト
出力を発生する。このタイムアウト出力に応答して、ス
トップクロック制御回路１２３はＳＴＰＣＬＫ＃をイン
アクティブステートに戻す。
【００５２】ＳＴＰＣＬＫ＃がアクティブステートに設
定されると、ＣＰＵ１１はグラントサイクルを実行した
後、ノーマルステートからストップグラントステートに
移行する。そして、ＳＴＰＣＬＫ＃がインアクティブス
テートに戻されるまで、ストップグラントステートに維
持される。
【００５３】従って、ＣＰＵ１１はストップグラントス
テートとノーマルステートとをある時間間隔で交互に繰
り返すので、その平均動作速度が低下される。この場
合、動作速度の低下の割合は、ストップクロックインタ
ーバル時間とホールド時間との比によって決定される。
【００５４】次に、図４乃至図６を参照して、このシス
テムに用意された２つの冷却モード（“Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ”モード、“Ｑｕｉｅｔ”モード）について詳
細に説明する。
【００５５】図４には、このシステムで使用されるセッ
トアップ画面の一例が示されている。
【００５６】図示のように、このセットアップ画面に
は、システム動作環境を規定するための設定情報とし
て、メモリに関する設定情報、ディスプレイに関する設
定情報、ハードディスクに関する設定情報、Ｉ／Ｏポー
トに関する設定情報、パスワード登録に関する設定情
報、およびその他の設定情報（ＯＴＨＥＲＳ）が表示さ
れる。このセットアップ画面はＢＩＯＳ−ＲＯＭのセッ
トアップルーチンなどによって提供されるものであり、
キーボードからの所定のコマンド入力によって呼び出す
ことができ、このセットアップ画面上で設定した動作環
境にポータブルコンピュータを設定することができる。
【００５７】このセットアップ画面におけるその他の設
定情報（ＯＴＨＥＲＳ）内には、バッテリセーブモード
（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓａｖｅ Ｍｏｄｅ）の設定状態を
規定するための複数の項目が含まれている。このシステ
ムでは、バッテリセーブモードとして、フルパワーモー
ド（Ｆｕｌｌ Ｐｏｗｅｒ）、ローパワーモード（Ｌｏ
ｗ Ｐｏｗｅｒ）、ユーザセッティングモード（Ｕｓｅ
ｒ Ｓｅｔｔｉｎｇ）の３つのモードがある。
【００５８】（１）フルパワーモードは高性能動作のた
めの動作モードであり、フルパワーモードにおける環境
設定の内容は、図５（ａ）のようなウインドウ表示によ
ってユーザに提示される。すなわち、フルパワーモード
においては、処理速度は高速（Ｈｉｇｈ）に設定され、
その他、ＣＰＵスリープ機能などは無効状態（Ｄｉｓａ
ｂｌｅ）に設定される。
【００５９】また、このフルパワーモードにおいては、
冷却モード（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）は“Ｐｅ
ｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードに設定される。
【００６０】（２）ロウパワーモードは、バッテリ使用
時間を延ばすための低消費電力化のための動作モードで
あり、ロウパワーモードにおける環境設定の内容は、図
５（ｂ）のようなウインドウ表示によってユーザに提示
される。すなわち、ロウパワーモードにおいては、処理
速度は低速（Ｌｏｗ）に設定され、その他、ＣＰＵスリ
ープ機能などは有効状態（Ｅｎａｂｌｅ）に設定され
る。
【００６１】また、このロウパワーモードにおいては、
冷却モード（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）は“Ｑｕ
ｉｅｔ”モードに設定される。
【００６２】（３）ユーザセッティングモードは、ユー
ザがセットアッププログラムで設定した各バッテリセー
ブオプション情報にしたがって動作環境を規定するモー
ドであり、図５（Ｃ）のようなウインドウ上で項目毎に
動作状態を設定することがでできる。この場合、冷却モ
ード（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）については、
“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードと“Ｑｕｉｅｔ”モ
ードのどちらを選択することもできる。
【００６３】これら３つのバッテリセーブモードと冷却
モード（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）との関係を図
６に示す。
【００６４】図６から分かるように、バッテリセーブモ
ードと冷却モードとは互いに連係されており、ＡＣ電源
使用時に利用される事が多いフルパワーモードにおいて
は、Ｃｏｏｌｉｎｇ ＭｅｔｈｏｄとしてＣＰＵ速度を
優先した“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードが利用され
る。一方、バッテリ駆動時に使用される事が多いローパ
ワーモードにおいては、Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ
としては低消費電力を優先した“Ｑｕｉｅｔ”モードが
利用される。
【００６５】これら３つのモード（フルパワーモード、
ロウパワーモード、ユーザセッティングモード）は、セ
ットアップ画面を利用せずに、前述したホットキー操作
（Ｆｎ＋Ｆ２）によって順番に切り替える（フルパワー
モード、ロウパワーモード、ユーザセッティングモード
の順にトグルさせる）こともできる。
【００６６】次に、“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード
と“Ｑｕｉｅｔ”モードそれぞれにおける冷却動作につ
いて説明する。
【００６７】（１）“Ｑｕｉｅｔ”モードは、ノイズ源
となる空冷ファン２１を用いずにシステムを冷却するモ
ードであり、温度センサＡによって検知されたＣＰＵ１
１の温度に基づいて、ＣＰＵ１１の動作速度が制御され
る。この場合、前述の閾値温度Ａ２はＣＰＵ動作スピー
ドダウン要求を示すＳＭＩを発行する温度として用いら
れ、またＡ１はＣＰＵ動作スピードアップ要求を示すＳ
ＭＩを発行する温度として用いられる。
【００６８】（２）“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード
においては、空冷ファン２１を用いたクーリングが実行
される。この場合、空冷ファン２１の回転速度は、以下
のように４段階に可変設定される。
【００６９】０：停止 １：動作弱 ２：動作中 ３：動作強 どの回転速度を用いるかは、前述したようにＳＭＩ発生
要因となった温度センサＩＤによって決定される。
【００７０】温度センサＡ，Ｂ，Ｃそれぞれに設定され
た閾値温度と、実施されるクーリング方式、および空冷
ファン２１の回転速度との対応関係を図７に示す。
【００７１】図７から分かるように、温度センサＡによ
ってＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上になったことが検出
された場合には、ＣＰＵ１１の温度特性にあったクーリ
ング方式Ａが実施される。この場合の空冷ファン２１の
回転速度は、ｆａｎ＝３、つまり「動作強」に設定され
る。クーリング方式Ａの実施は、温度センサＡによって
ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ１以下になったことが検出され
た場合に解除される。この場合の空冷ファン２１の回転
速度は、ｆａｎ＝０、つまり「停止」される。同様に、
温度センサＢによってＨＤＤ温度が閾値温度Ｂ２以上に
なったことが検出された場合には、ＨＤＤ１９の温度特
性にあったクーリング方式Ｂが実施される。この場合の
空冷ファン２１の回転速度は、ｆａｎ＝２、つまり「動
作中」に設定される。クーリング方式Ｂの実施は、温度
センサＢによってＨＤＤ温度が閾値温度Ｂ１以下になっ
たことが検出された場合に解除される。この場合の空冷
ファン２１の回転速度は、ｆａｎ＝０、つまり「停止」
される。
【００７２】また、温度センサＣによってＰＣカード周
辺温度が閾値温度Ｃ２以上になったことが検出された場
合には、ＰＣカードコントローラ周辺の温度特性にあっ
たクーリング方式Ｃが実施される。この場合の空冷ファ
ン２１の回転速度は、ｆａｎ＝１、つまり「動作弱」に
設定される。クーリング方式Ｃの実施は、温度センサＣ
によってＰＣカード周辺温度が閾値温度Ｃ１以下になっ
たことが検出された場合に解除される。この場合の空冷
ファン２１の回転速度は、ｆａｎ＝０、つまり「停止」
される。
【００７３】図８には、システム内の温度上昇時および
下降時におけるファン回転速度の変化の様子が示されて
いる。
【００７４】ここでは、閾値温度の上下関係は、 Ａ２＞Ｂ２＞Ａ１＞Ｃ２＞Ｂ１＞Ｃ１ である場合を想定している。この場合、もし温度センサ
Ｃ，Ｂ，Ａの順で温度検知対象デバイス周辺の温度がＣ
２，Ｂ２，Ａ２以上になったことが検出されたと仮定す
ると、ファン回転速度は、図８（Ａ）のように、ｆａｎ
＝０，１，２，３の順で段階的に速くなる。
【００７５】一方、各デバイスの温度低下時において
は、ファン回転速度は原理的には図８（Ｂ）のように変
化する。すなわち、ｆａｎ＝３のクーリング（クーリン
グ方式Ａ）はクーリング方式Ｂ（ｆａｎ＝２）よりも優
先であるため、クーリング方式Ａが一旦実施されると、
ＣＰＵ温度がＡ１以下になるまで他のクーリング方式へ
の切り替えは行われない。同様に、ｆａｎ＝２のクーリ
ング（クーリング方式Ｂ）はクーリング方式Ｃ（ｆａｎ
＝１）よりも優先であるため、クーリング方式Ｂが一旦
実施されると、ＨＤＤ温度がＢ１以下になるまでクーリ
ング方式Ｃへの切り替えは行われない。
【００７６】図９には、“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モ
ードにおけるクーリング制御の第２の例が示されてい
る。
【００７７】ここでは、ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上
になった場合には、空冷ファン２１を用いたクーリング
（ｆａｎ＝３）とＣＰＵ動作速度の低下（ｌｏｗ）とが
組み合わされ、ＨＤＤ温度が閾値温度Ｂ２以上になった
場合、およびＰＣカード周辺温度が閾値温度Ｃ２以上に
なった場合のクーリングは前述の例と同様に空冷ファン
２１の制御のみで行われる。これにより、ＣＰＵ１１が
過熱したときは最も冷却効果の高いクーリング方式を適
用できるようになり、いち早くＣＰＵ１１を冷却するこ
とが可能となる。図９のクーリング制御を行った場合に
おけるシステム内の温度上昇時および下降時におけるフ
ァン回転速度の変化の様子を図１０（Ａ），（Ｂ）に示
す。
【００７８】次に、図１１のフローチャートを参照し
て、ＳＭＩルーチンによって実行される“Ｐｅｒｆｏｒ
ｍａｎｃｅ”モードにおけるクーリング制御処理の手順
について説明する。
【００７９】ＳＭＩルーチンは、電源コントローラ１６
からのＳＭＩによって起動されると、まず、通信用ゲー
トアレイ１８のステータスレジスタから温度センサＩ
Ｄ、および温度上昇／下降情報を読みとる（ステップＳ
１０１）。
【００８０】ＳＭＩルーチンは、読みとった温度センサ
ＩＤから温度センサＡによるＳＭＩであるか否かを調べ
（ステップＳ１０２）、温度センサＡによるＳＭＩであ
れば、温度上昇／下降のいずれに起因するＳＭＩである
かを判断する（ステップＳ１０３）。温度上昇に伴う温
度センサＡからのＳＭＩであれば、ＳＭＩルーチンは、
クーリング方式Ａの設定（ｆａｎ＝３、または ｆａｎ
＝３、およびＣＰＵ＝ｌｏｗ）を行う（ステップＳ１０
４）。一方、温度下降に伴う温度センサＡからのＳＭＩ
であれば、ＳＭＩルーチンは、クーリング方式Ａの設定
解除（ｆａｎ＝０、または ｆａｎ＝０、およびＣＰＵ
＝ｈｉｇｈ）を行う（ステップＳ１０５）。
【００８１】温度センサＡによるＳＭＩではない場合に
は、まず、クーリング方式Ａが実行中であるか否かが調
べられ（ステップＳ１０６）、実行中であれば、その時
点でＳＭＩルーチンは終了する。これにより、クーリン
グ方式Ａの実行中においては、クーリング方式Ｂ，Ｃへ
の切り替えは禁止される。
【００８２】クーリング方式Ａが実行中でなければ、ス
テップＳ１０１で読みとった温度センサＩＤから温度セ
ンサＢによるＳＭＩであるか否かを調べ（ステップＳ１
０７）、温度センサＢによるＳＭＩであれば、温度上昇
／下降のいずれに起因するＳＭＩであるかを判断する
（ステップＳ１０８）。温度上昇に伴う温度センサＢか
らのＳＭＩであれば、ＳＭＩルーチンは、クーリング方
式Ｂの設定（ｆａｎ＝２）を行う（ステップＳ１０
９）。一方、温度下降に伴う温度センサＢからのＳＭＩ
であれば、ＳＭＩルーチンは、クーリング方式Ｂの設定
解除（ｆａｎ＝０）を行う（ステップＳ１１０）。
【００８３】温度センサＢによるＳＭＩではない場合に
は、クーリング方式Ｂが実行中であるか否かが調べられ
（ステップＳ１１１）、実行中であれば、その時点でＳ
ＭＩルーチンは終了する。これにより、クーリング方式
Ｂの実行中においては、クーリング方式Ｃへの切り替え
は禁止される（クーリング方式Ａへの切り替えは可
能）。
【００８４】クーリング方式Ｂが実行中でなければ、ス
テップＳ１０１で読みとった温度センサＩＤから温度セ
ンサＣによるＳＭＩであるか否かを調べ（ステップＳ１
１２）、温度センサＣによるＳＭＩであれば、温度上昇
／下降のいずれに起因するＳＭＩであるかを判断する
（ステップＳ１１３）。温度上昇に伴う温度センサＣか
らのＳＭＩであれば、ＳＭＩルーチンは、クーリング方
式Ｃの設定（ｆａｎ＝１）を行う（ステップＳ１１
４）。一方、温度下降に伴う温度センサＣからのＳＭＩ
であれば、ＳＭＩルーチンは、クーリング方式Ｃの設定
解除（ｆａｎ＝０）を行う（ステップＳ１１５）。
【００８５】図１２には、図１１のクーリング制御を行
った場合におけるシステム内の温度変化の一例が示され
ている。
【００８６】図１２において、実線はＣＰＵ温度、一点
鎖線はＨＤＤ温度、二点鎖線はＰＣカード周辺温度を示
している。なお、この図１２においては、その説明を簡
単にするために、ＣＰＵ温度、ＨＤＤ温度、ＰＣカード
周辺温度間の相関関係については無視している。
【００８７】図１２の例においては、まず、最初に、Ｃ
ＰＵ温度が閾値温度Ａ２に達っすることにより、クーリ
ング方式Ａによるクーリングが開始されている。クーリ
ング方式Ａによるクーリング中にＨＤＤ温度がＢ２に達
するが、クーリング方式Ａによるクーリングはそのまま
維持される。そして、ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ１以下に
なった時点でクーリング方式Ａの設定が解除される。こ
の後、ＨＤＤ温度がＢ２に達すると、クーリング方式Ｂ
によるクーリングが開始される。クーリング方式Ｂによ
るクーリング中にＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２に再び達っ
すると、クーリング方式Ｂからクーリング方式Ａへの切
り替えが行われる。
【００８８】以上のように、第１実施形態においては、
ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およびＰＣカードコントロー
ラ２０それぞれの近くに温度センサＡ，Ｂ，Ｃを設け、
それらＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およびＰＣカードコン
トローラ２０毎に異なる閾値温度とクーリング方式を割
り当てることにより、冷却が必要なデバイスそれぞれに
合った適切なファン回転速度でそのデバイスのクーリン
グを行うことができる。
【００８９】よって、従来のようにファン回転を開始す
るＣＰＵ温度を、ＣＰＵの温度特性で決まる本来のファ
ン回転開始温度よりも低く設定するといった制御を行う
ことなく、ＨＤＤ１９、およびＰＣカード周辺の冷却を
行うことが可能となり、無駄に空冷ファン２１に回転さ
せることなく、デバイス個々の過熱対策を講じることが
できるようになる。
【００９０】次に、この発明の第２実施形態について説
明する。
【００９１】図１３には、この発明の第２実施形態に係
るパーソナルコンピュータのシステム構成が示されてい
る。
【００９２】このシステムにおいては、３つの空冷用電
動ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられており、第
１実施形態における多段階のファン回転数制御の代わり
に、同時に駆動するファン数を可変制御する構成であ
る。
【００９３】すなわち、ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１９、およ
びＰＣカードコントローラ２０それぞれの近くに温度セ
ンサＡ，Ｂ，Ｃを設け、それらＣＰＵ１１、ＨＤＤ１
９、およびＰＣカードコントローラ２０毎に異なる閾値
温度とクーリング方式を割り当てる点は第１実施形態と
同じであり、異なるのは、冷却が必要なデバイスそれぞ
れに合った冷却強度を、同時に駆動するファン数を可変
制御することで行う点だけである。
【００９４】次に、図１４を参照して、第２実施形態に
おける“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードと“Ｑｕｉｅ
ｔ”モードそれぞれにおける冷却動作について説明す
る。
【００９５】（１）“Ｑｕｉｅｔ”モードは、ノイズ源
となる空冷ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを用いずにシ
ステムを冷却するモードであり、第１実施形態と同様に
して、温度センサＡによって検知されたＣＰＵ１１の温
度に基づいてＣＰＵ１１の動作速度が制御される。この
場合、前述の閾値温度Ａ２はＣＰＵ動作スピードダウン
要求を示すＳＭＩを発行する温度として用いられ、また
Ａ１はＣＰＵ動作スピードアップ要求を示すＳＭＩを発
行する温度として用いられる。
【００９６】（２）“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード
においては、空冷ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを選択
的に用いたクーリングが実行される。この場合、同時に
駆動される空冷ファンの数は、以下のように４段階に可
変設定される。
【００９７】０：全停止 １：１つ動作 ２：２つ動作 ３：３つ動作 同時に何個の空冷ファンを駆動するかは、ＳＭＩ発生要
因となった温度センサＩＤなどに基づいて決定される。
【００９８】温度センサＡ，Ｂ，Ｃそれぞれに設定され
た閾値温度と、実施されるクーリング方式、および同時
に駆動される空冷ファン数との対応関係を図１５に示
す。
【００９９】図１５から分かるように、温度センサＡに
よってＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上になったことが検
出された場合には、ＣＰＵ１１の温度特性にあったクー
リング方式Ａが実施される。この場合の同時駆動ファン
数は、ｆａｎ＝３、つまり「３つ動作」に設定される。
クーリング方式Ａの実施は、温度センサＡによってＣＰ
Ｕ温度が閾値温度Ａ１以下になったことが検出された場
合に解除される。この場合の同時駆動ファン数は、ｆａ
ｎ＝０、つまり「全停止」にされる。
【０１００】同様に、温度センサＢによってＨＤＤ温度
が閾値温度Ｂ２以上になったことが検出された場合に
は、ＨＤＤ１９の温度特性にあったクーリング方式Ｂが
実施される。この場合の同時駆動空冷ファン数は、ｆａ
ｎ＝２、つまり「２つ動作」に設定される。クーリング
方式Ｂの実施は、温度センサＢによってＨＤＤ温度が閾
値温度Ｂ１以下になったことが検出された場合に解除さ
れる。この場合の同時駆動空冷ファン数は、ｆａｎ＝
０、つまり「全停止」にされる。
【０１０１】また、温度センサＣによってＰＣカード周
辺温度が閾値温度Ｃ２以上になったことが検出された場
合には、ＰＣカードコントローラ周辺の温度特性にあっ
たクーリング方式Ｃが実施される。この場合の同時駆動
空冷ファン数は、ｆａｎ＝１、つまり「１つ動作」に設
定される。クーリング方式Ｃの実施は、温度センサＣに
よってＰＣカード周辺温度が閾値温度Ｃ１以下になった
ことが検出された場合に解除される。この場合の同時駆
動空冷ファン数は、ｆａｎ＝０、つまり「全停止」にさ
れる。
【０１０２】閾値温度の上下関係は、 Ａ２＞Ｂ２＞Ａ１＞Ｃ２＞Ｂ１＞Ｃ１ である。この場合、もし温度センサＣ，Ｂ，Ａの順で温
度検知対象デバイス周辺の温度がＣ２，Ｂ２，Ａ２以上
になったことが検出されたと仮定すると、同時駆動ファ
ン数は、ｆａｎ＝０，１，２，３の順で段階的に増え
る。
【０１０３】一方、各デバイスの温度低下時において
は、ｆａｎ＝３のクーリング（クーリング方式Ａ）はク
ーリング方式Ｂ（ｆａｎ＝２）よりも優先であるため、
クーリング方式Ａが一旦実施されると、ＣＰＵ温度がＡ
１以下になるまで他のクーリング方式への切り替えは行
われない。同様に、ｆａｎ＝２のクーリング（クーリン
グ方式Ｂ）はクーリング方式Ｃ（ｆａｎ＝１）よりも優
先であるため、クーリング方式Ｂが一旦実施されると、
ＨＤＤ温度がＢ１以下になるまでクーリング方式Ｃへの
切り替えは行われない。
【０１０４】図１６には、第２実施形態における“Ｐｅ
ｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード時のクーリング制御の第２
の例が示されている。
【０１０５】ここでは、ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上
になった場合には、空冷ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
を用いたクーリング（ｆａｎ＝３）とＣＰＵ動作速度の
低下（ｌｏｗ）とが組み合わされ、ＨＤＤ温度が閾値温
度Ｂ２以上になった場合、およびＰＣカード周辺温度が
閾値温度Ｃ２以上になった場合のクーリングは前述の例
と同様に駆動する空冷ファン数の制御のみで行われる。
これにより、ＣＰＵ１１が過熱したときは最も冷却効果
の高いクーリング方式を適用できるようになり、いち早
くＣＰＵ１１を冷却することが可能となる。
【０１０６】次に、この発明の第３実施形態について説
明する。
【０１０７】図１７には、この発明の第３実施形態に係
るパーソナルコンピュータのシステム構成が示されてい
る。
【０１０８】このシステムにおいては、３つの空冷用電
動ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃがそれぞれＣＰＵ１
１、ＨＤＤ１９、ＰＣカードコントローラ２０に隣接し
て設けられており、冷却対象デバイスに対応するファン
を駆動制御する構成である。
【０１０９】すなわち、温度センサＡによってＣＰＵ１
１の冷却が必要であることが検出されるとファン２１ａ
が回転され、同様に、温度センサＢによってＨＤＤ１９
の冷却が必要であることが検出されるとファン２１ｂ
が、温度センサＣによってＰＣカード周辺の冷却が必要
であることが検出されるとファン２１ｃが回転される。
このように、冷却対象デバイス毎に駆動するファンを変
えることにより、各デバイス毎に最適なクーリングを実
現できる。
【０１１０】次に、図１８を参照して、第３実施形態に
おける“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モードと“Ｑｕｉｅ
ｔ”モードそれぞれにおける冷却動作について説明す
る。
【０１１１】（１）“Ｑｕｉｅｔ”モードは、ノイズ源
となる空冷ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを用いずにシ
ステムを冷却するモードであり、第１実施形態と同様に
して、温度センサＡによって検知されたＣＰＵ１１の温
度に基づいてＣＰＵ１１の動作速度が制御される。この
場合、前述の閾値温度Ａ２はＣＰＵ動作スピードダウン
要求を示すＳＭＩを発行する温度として用いられ、また
Ａ１はＣＰＵ動作スピードアップ要求を示すＳＭＩを発
行する温度として用いられる。
【０１１２】（２）“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード
においては、空冷ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを選択
的に用いたクーリングが実行される。この場合、空冷フ
ァン２１ａ（ＦＡＮ−Ａ），２１ｂ（ＦＡＮ−Ｂ），２
１ｃ（ＦＡＮ−Ｃ）の各々は、以下のようにオン・オフ
の２段階の動作制御が行われる。
【０１１３】ＦＡＮ−Ａ ０：全停止 １：動作 ＦＡＮ−Ｂ ０：全停止 １：動作 ＦＡＮ−Ｃ ０：全停止 １：動作 どのファンをオン・オフ制御するかは、ＳＭＩ発生要因
となった温度センサＩＤなどに基づいて決定される。
【０１１４】温度センサＡ，Ｂ，Ｃそれぞれに設定され
た閾値温度と、実施されるクーリング方式、およびオン
・オフ制御される空冷ファンとの対応関係を図１９に示
す。図１９から分かるように、温度センサＡによってＣ
ＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上になったことが検出された
場合には、ＣＰＵ１１の温度特性にあったクーリング方
式Ａが実施される。この場合のファン制御は、ＦＡＮ−
Ａ＝１、つまりＦＡＮ−Ａが「動作」状態に設定され
る。クーリング方式Ａの実施は、温度センサＡによって
ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ１以下になったことが検出され
た場合に解除される。この場合、ＦＡＮ−Ａ＝０、つま
りＦＡＮ−Ａが「停止」状態に設定される。
【０１１５】同様に、温度センサＢによってＨＤＤ温度
が閾値温度Ｂ２以上になったことが検出された場合に
は、ＨＤＤ１９の温度特性にあったクーリング方式Ｂが
実施される。この場合のファン制御は、ＦＡＮ−Ｂ＝
１、つまりＦＡＮ−Ｂが「動作」状態に設定される。ク
ーリング方式Ｂの実施は、温度センサＢによってＨＤＤ
温度が閾値温度Ｂ１以下になったことが検出された場合
に解除される。この場合のファン制御は、ＦＡＮ−Ｂ＝
０、つまりＦＡＮ−Ｂが「停止」状態に設定される。
【０１１６】また、温度センサＣによってＰＣカード周
辺温度が閾値温度Ｃ２以上になったことが検出された場
合には、ＰＣカードコントローラ周辺の温度特性にあっ
たクーリング方式Ｃが実施される。この場合のファン制
御は、ＦＡＮ−Ｃ＝１、つまりＦＡＮ−Ｃが「動作」状
態に設定される。クーリング方式Ｃの実施は、温度セン
サＣによってＰＣカード周辺温度が閾値温度Ｃ１以下に
なったことが検出された場合に解除される。この場合の
ファン制御は、ＦＡＮ−Ｃ＝０、つまりＦＡＮ−Ｃが
「停止」状態に設定される。
【０１１７】閾値温度の上下関係は、 Ａ２＞Ｂ２＞Ａ１＞Ｃ２＞Ｂ１＞Ｃ１ である。この場合、もし温度センサＣ，Ｂ，Ａの順で温
度検知対象デバイス周辺の温度がＣ２，Ｂ２，Ａ２以上
になったことが検出されたと仮定すると、ファン２１ｃ
（ＦＡＮ−Ｃ）、ファン２１ｂ（ＦＡＮ−Ｂ）、ファン
２１ａ（ＦＡＮ−Ａ）の順で動作状態に設定される。し
たがって、デバイス毎のファン制御ではあっても、全体
的には段階的にクーリング強度が切り替えられることに
なる。
【０１１８】一方、各デバイスの温度低下時において
は、クーリング方式間に優先度の関係はなく、ファン回
転停止温度以下になったことが検出されたデバイス毎
に、対応するファンの動作が停止される。
【０１１９】図２０には、第３実施形態における“Ｐｅ
ｒｆｏｒｍａｎｃｅ”モード時のクーリング制御の第２
の例が示されている。
【０１２０】ここでは、ＣＰＵ温度が閾値温度Ａ２以上
になった場合には、空冷ファン２１ａを用いたクーリン
グ（ＦＡＮ−Ａ＝１）とＣＰＵ動作速度の低下（ｌｏ
ｗ）とが組み合わされ、ＨＤＤ温度が閾値温度Ｂ２以上
になった場合、およびＰＣカード周辺温度が閾値温度Ｃ
２以上になった場合のクーリングは前述の例と同様に対
応するファンの駆動制御のみで行われる。これにより、
ＣＰＵ１１が過熱したときは最も冷却効果の高いクーリ
ング方式を適用できるようになり、いち早くＣＰＵ１１
を冷却することが可能となる。
【０１２１】以上のように、第１乃至第３実施形態にお
いては、複数の温度センサＡ，Ｂ，Ｃを用いてデバイス
毎にその周辺温度を管理する事により、過熱したデバイ
スに応じて最適なクーリング方式（ファン回転数、同時
駆動ファン数、使用するファンの選択、ファン制御とＣ
ＰＵ動作速度との組み合わせ）を選択できるようにな
り、より少ないノイズおよび電力消費で効率よくクーリ
ングを行うことが可能となる。
【０１２２】なお、以上の説明では、温度センサＡ，
Ｂ，Ｃそれぞれに対して閾値温度の値が固定的に決めら
れている場合について説明したが、これら各閾値温度の
値をユーザが変更できるようにするためのユーザインタ
ーフェースを設けることが好ましい。以下、図２１およ
び図２２を参照して、このユーザインタフェースについ
て説明する。
【０１２３】図２１は、セットアップ画面で提供される
フルパワーモードにおける環境設定情報の内容が示され
ている。この画面は図５（ａ）に相当するものである
が、ここでは、さらに、クーリングレベルメニュー（Ｃ
ｏｏｌｉｎｇ Ｌｅｖｅｌ Ｍｅｎｕｅ）という項目が
追加されている。この項目は、冷却対象のデバイス毎に
その冷却開始温度の値を変化させるためのものであり、
「Ｎｏｒｍａｌ」においては、システムで予め決められ
た値の閾値温度（Ａ２，Ａ１，Ｂ２，Ｂ１，Ｃ２，Ｃ
１）が用いられる。ユーザが画面上でクーリングレベル
メニューを「Ｕｓｅｒ」に変更すると、図２２のクーリ
ングレベルメニュー設定ウインドウが現れる。
【０１２４】このクーリングレベルメニュー設定ウイン
ドウには、図示のように、ＣＰＵ冷却開始温度、ＨＤＤ
冷却開始温度、およびＰＣカード周辺の冷却開始温度を
それぞれ調整するための３つのスケールが表示される。
各スケール上のカーソル位置はＮｏｒｍａｌモードでは
右端に位置されている。このカーソル位置は、システム
で規定されたデフォルトの冷却開始温度を示している。
このデフォルトの冷却開始温度の値は、最高レベル、つ
まりシステム動作を保証できる範囲の中の最大値に設定
されている。
【０１２５】ユーザはカーソルを左に移動することによ
り、各デバイスの冷却開始温度をシステム値よりも低く
設定し直すことができる。しかし、システム値よりも高
く設定することはできない。高く設定すると、システム
動作が保障されない危険があるためである。
【０１２６】たとえば、ＣＰＵ冷却開始温度調整スケー
ル上のカーソルをユーザがマウスドラッキング操作など
によって左に移動させると、その冷却開始温度を示す閾
値（Ａ２）の値は低下される。このＡ２の値の変化に連
動して、Ａ２＞Ａ１の関係が維持されるように、Ａ１の
値は自動的に変更される。
【０１２７】また、ＣＰＵ冷却開始温度調整スケール上
のカーソルが左端に移動されたときは、実際のＣＰＵ温
度とは無関係に全てのファンが常時回転され続ける最大
クーリングモードに設定される。この場合、ファンが１
個の第１実施形態においては、温度センサＡ，Ｂ，Ｃに
よる検出温度とは無関係にファン２１が常に最大強度で
回転されることになる。
【０１２８】クーリングレベルメニュー設定ウインドウ
上で変更されたクーリングレベルの内容、電源コントロ
ーラ１６に反映される。これにより、以降のＳＭＩの発
生は、変更されたクーリングレベルに従って制御され
る。
【０１２９】図２３には、第１実施形態のシステムの吸
気機構の変形例が示されている。
【０１３０】ここでは、コンピュータ本体に設けられた
吸気口に隣接した位置に吸気用の電動ファン５００が追
加されている。この電動ファン５００を回転することに
より、空気循環が高められ、より強力なクーリングを実
現することが可能となる。したがって、たとえば、この
電動ファン５００を上述のクーリング方式Ａのときに回
転させ、クーリング方式Ｂ，Ｃのときに電動ファン５０
０の回転を停止させることにより、ＣＰＵ温度が過熱し
て強力なクーリングが必要になったときにＣＰＵ温度を
急速に低下させることが可能となる。このような吸気用
ファン５００との連動によるクーリング制御は、第２お
よび第３実施形態に対しても同様にして適用することが
できる。この場合、第３実施形態においては、ＣＰＵ冷
却用のファン２１ａの回転・停止と連動して吸気用ファ
ン５００の回転・停止を制御すればよい。
【０１３１】また、クーリング方式Ａ，Ｂ，Ｃのいずれ
かが実施されているとき吸気用ファン５００を回転さ
せ、どのクーリング方式も実行されてないときに吸気用
ファン５００を停止させるといった制御を行ってもよ
い。
【０１３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、デバイス毎に設けた温度センサによって各デバイス
の温度を管理することにより、各デバイスの温度特性に
合致した最適なクーリング方式で各デバイスを冷却でき
るようになる。よって、無駄に空冷ファンに回転させる
ことなく、デバイス個々に対する過熱対策を効率よく講
じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係わるコンピュータ
システムの構成を示すブロック図。
【図２】同第１実施形態のシステムに設けられたＣＰＵ
の３つの動作ステートを説明するための図。
【図３】同第１実施形態のシステムで使用されるＣＰＵ
動作性能制御動作を説明するための図。
【図４】同第１実施形態のシステムで使用されるセット
アップ画面の一例を示す図。
【図５】図４のセットアップ画面上にウインドウ表示さ
れるバッテリセーブオプションの内容を説明するための
図。
【図６】同第１実施形態のシステムに用意された３つの
バッテリセーブモードと２つの冷却モードとの対応関係
を説明するための図。
【図７】同第１実施形態のシステムにおけるデバイス毎
の温度とクーリング方式との関係を説明するための図。
【図８】同第１実施形態のシステムにおけるファン回転
速度の変化の様子を示す図。
【図９】同第１実施形態のシステムにおけるデバイス毎
の温度とクーリング方式との関係の他の例を説明するた
めの図。
【図１０】同第１実施形態のシステムにおけるファン回
転速度およびＣＰＵ動作速度の変化の様子を示す図。
【図１１】同第１実施形態のシステムにおけるクーリン
グ制御処理の手順を説明するためのフローチャート。
【図１２】図１１のクーリング制御処理を実行した場合
における各デバイスの温度変化の様子を示す図。
【図１３】この発明の第２実施形態に係わるコンピュー
タシステムの構成を示すブロック図。
【図１４】同第２実施形態のシステムに用意された３つ
のバッテリセーブモードと２つの冷却モードとの対応関
係を説明するための図。
【図１５】同第２実施形態のシステムにおけるデバイス
毎の温度とクーリング方式との関係を説明するための
図。
【図１６】同第２実施形態のシステムにおけるデバイス
毎の温度とクーリング方式との関係の他の例を説明する
ための図。
【図１７】この発明の第３実施形態に係わるコンピュー
タシステムの構成を示すブロック図。
【図１８】同第３実施形態のシステムに用意された３つ
のバッテリセーブモードと２つの冷却モードとの対応関
係を説明するための図。
【図１９】同第３実施形態のシステムにおけるデバイス
毎の温度とクーリング方式との関係を説明するための
図。
【図２０】同第３実施形態のシステムにおけるデバイス
毎の温度とクーリング方式との関係の他の例を説明する
ための図。
【図２１】この発明の各実施形態で用いられるセットア
ップ画面の変形例を示す図。
【図２２】この発明の各実施形態で用いられるクーリン
グレベル設定ウインドウの一例を示す図。
【図２３】この発明の各実施形態で用いられる吸気構造
を説明するための図。
【符号の説明】
１１…ＣＰＵ １２…システムコントローラ １３…メインメモリ １４…ＢＩＯＳ−ＲＯＭ １６…電源コントローラ １７…キーボードコントローラ １９…ＨＤＤ ２０…ＰＣカードコントローラ ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…排気用電動ファン １２３…ストップクロック制御回路 １２４…ストップクロックインターバルタイマ １２５…ストップクロックホールドタイマ Ａ，Ｂ，Ｃ…温度センサ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空冷ファンと、 冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周辺に設けられ、
    各々がその対応するデバイス周辺の温度を検出する複数
    の温度センサと、 所定の閾値温度以上を検出した温度センサを識別し、そ
    の温度センサに対応するデバイスに応じて前記空冷ファ
    ンの回転速度を可変制御するファン回転速度制御手段と
    を具備することを特徴とするコンピュータシステム。
  2. 【請求項２】 前記複数のデバイスにはそれぞれファン
    回転開始を示す閾値温度およびそのときのファン回転速
    度が割り当てられており、 前記ファン回転速度制御手段は、温度センサがそれに対
    応するデバイスの温度が前記デバイスに対応する閾値温
    度以上になったことを検出したとき、その温度センサに
    対応するデバイスに割り当てられたファン回転速度で前
    記空冷ファンを回転させることを特徴とする請求項１記
    載のコンピュータシステム。
  3. 【請求項３】 前記複数の温度センサの１つは前記コン
    ピュータシステムのＣＰＵの周辺に配置されており、 前記ＣＰＵの近くに配置された温度センサがそれに割り
    当てられた所定の閾値温度以上の温度を検出したとき、
    前記ＣＰＵの動作速度を低下させる手段をさらに具備す
    ることを特徴とする請求項１記載のコンピュータシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記ファン回転速度制御手段は、 前記複数の温度センサの中のいずれかがそれに割り当て
    られた所定の閾値温度以上の温度を検出したとき、その
    温度センサを示す温度センサＩＤを、割り込み信号を利
    用して前記コンピュータシステムのＣＰＵに通知する手
    段を含み、 前記ＣＰＵは、 前記通知された温度センサＩＤに基づいて前記空冷ファ
    ンの回転速度を決定し、前記空冷ファンの回転速度がそ
    の決定した回転速度になるように前記空冷ファンを制御
    することを特徴とする請求項１記載のコンピュータシス
    テム。
  5. 【請求項５】 前記空冷ファンは、前記複数のデバイス
    が収容されている前記コンピュータシステム内から外部
    に空気を排出する排気ファンであり、 外部から前記コンピュータシステム内部に外気を取り込
    む吸気ファンをさらに具備することを特徴とする請求項
    １記載のコンピュータシステム。
  6. 【請求項６】 空冷ファンと、 冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周辺に設けられ、
    各々がその対応するデバイス周辺の温度を検出する複数
    の温度センサと、 これら複数の温度センサによって検出された前記複数の
    デバイスそれぞれの周辺温度と、前記冷却対象の各デバ
    イス毎に予め決められたファン回転開始温度及びファン
    回転停止温度とに基づいて、前記空冷ファンの回転を制
    御するファン制御手段とを具備することを特徴とするコ
    ンピュータシステム。
  7. 【請求項７】 前記ファン制御手段は、 ファン回転開始温度を越えたデバイスに応じて前記空冷
    ファンの回転速度を可変制御することを特徴とする請求
    項６記載のコンピュータシステム。
  8. 【請求項８】 複数の空冷ファンと、 冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周辺に設けられ、
    各々がその対応するデバイス周辺の温度を検出する複数
    の温度センサと、 所定の閾値温度以上を検出した温度センサを識別し、そ
    の温度センサに対応するデバイスに応じて、駆動する空
    冷ファンの数を可変制御するファン数制御手段とを具備
    することを特徴とするコンピュータシステム。
  9. 【請求項９】 冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周
    辺に設けられた複数の空冷ファンと、 前記冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周辺に設けら
    れ、各々がその対応するデバイス周辺の温度を検出する
    複数の温度センサと、 所定の閾値温度以上を検出した温度センサを識別し、そ
    の温度センサに対応するデバイス周辺の空冷ファンを駆
    動する手段とを具備することを特徴とするコンピュータ
    システム。
  10. 【請求項１０】 ＣＰＵと、 空冷ファンと、 冷却対象の複数のデバイスそれぞれの周辺に設けられ、
    各々がその対応するデバイス周辺の温度を検出する複数
    の温度センサと、 所定の閾値温度以上を検出した温度センサに対応するデ
    バイスに応じて使用すべきクーリング方式を選択し、そ
    のクーリング方式にて前記空冷ファンを駆動する手段と
    を具備することを特徴とするコンピュータシステム。
  11. 【請求項１１】 空冷ファンと、冷却対象の複数のデバ
    イスそれぞれの周辺に設けられ、各々がその対応するデ
    バイス周辺の温度を検出する複数の温度センサとを有す
    るコンピュータシステムで使用され、そのコンピュータ
    システムをクーリングするクーリング制御方法であっ
    て、 前記複数の温度センサの中で所定の閾値温度以上を検出
    した温度センサを識別し、 その温度センサによって所定の閾値温度以上であること
    が検出されたデバイスに応じて、前記空冷ファンの回転
    速度を可変制御することを特徴とするクーリング制御方
    法。
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