KR100476087B1 - 컴퓨터시스템 및 그 팬 제어방법 - Google Patents

컴퓨터시스템 및 그 팬 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 냉각팬과, 상기 냉각팬으로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 냉각팬으로 공급되는 전원크기를 조절하는 전원조절부와, 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 팬속도감지부를 갖는 컴퓨터시스템 및 컴퓨터시스템의 팬 제어방법에 관한 것이다. 본 컴퓨터시스템은 초기 구동시 상기 냉각팬을 구동시켜 상기 팬속도감지부의 감지값에 기초하여 상기 냉각팬이 최대속도에 도달한 경우 상기 냉각팬의 회전속도가 정상속도로 감소되도록 상기 전원조절부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 냉각팬 초기 구동시 최대속도로 구동시켜 회전토크를 확보한 후 저속도로 구동시킴으로써 냉각팬을 안정적으로 동작시킬 수 있다.

Description

컴퓨터시스템 및 그 팬 제어방법{computer system and control method of cooling fan thereof}
본 발명은 컴퓨터의 냉각팬 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기의 팬구동시 정상적인 속도로 동작시키기 위한 팬제어방법에 관한 것이다.
최근 들어 시스템의 성능을 높이기 위하여 컴퓨터시스템에 사용되는 칩의 집적도를 높이고, 클럭 속도를 고속화하는 추세이다. 그러나, 클럭속도를 고속화함으로 인하여 중앙처리장치(CPU)와 기타 주변 칩에서 발생하는 열이 증가하게 되고, 시스템내부의 온도가 갑자기 증가하여 시스템이 갑자기 정지함으로써 현재 수행 중이던 작업파일이 손상되거나 정보를 잃어버리는 등의 문제점이 발생하였다. 이에 대해, 시스템의 동작 중에 내부에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해서 냉각팬을 부착하였다. 그러나, 냉각팬의 회전속도를 빠르게 설정해야 하는데 냉각팬의 회전속도가 빨라질수록 발생하는 소음도 커지게 된다.
이에 대해, 최근의 컴퓨터시스템에는 전원스위치의 온시에 냉각팬을 최소한의 속도로 회전시키고, 컴퓨터의 사용 중에 시스템내부의 온도가 상승할 경우에만 냉각팬을 빠른 속도로 회전시키는 제어방법이 적용되고 있다. 일반적으로 컴퓨터시스템에서 냉각팬의 제어는 PWM(Pulse Width Modulation) 발생기에 의해 냉각팬으로 공급되는 전류를 조절함으로써 회전속도를 제어한다.
그런데, 종래의 컴퓨터시스템에서는 펄스듀티가 낮아 팬으로 공급되는 전류값이 작아져 팬의 회전토크가 부족해서 팬이 회전하지 못하고 정지상태가 되는 문제점이 발생된다. 이로 인해, 시스템내부 과열이 적절히 냉각되지 않으므로 시스템이 안정적으로 동작하지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 냉각팬 초기 구동시 최대속도로 구동시켜 회전토크를 확보한 후 저속도로 구동시킴으로써 안정적으로 동작시킬 수 있는 컴퓨터시스템 및 그 냉각팬 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉각팬과, 상기 냉각팬으로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절하는 전원조절부와, 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 팬속도감지부를 갖는 컴퓨터시스템에 있어서, 초기 구동시 상기 냉각팬을 구동시켜 상기 팬속도감지부의 감지값에 기초하여 상기 냉각팬이 최대속도에 도달한 경우 상기 냉각팬의 회전속도가 정상속도로 감소되도록 상기 전원조절부를 제어하는 제어부를 갖는 것에 의해 달성된다.
여기서, 상기 전원조절부는 상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절하기 위한 클럭수가 설정되는 팬구동클럭설정레지스터를 갖는 PWM발생부를 포함하며, 상기 제어부는 초기구동시 상기 팬구동클럭레지스터의 구동클럭을 최대로 설정하여 상기 냉각팬의 회전속도가 최대 속도에 도달하면 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최소로 설정하여 상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.
상기 제어부는 시스템바이오스내에 마련되는 것이 바람직하다.또한 상기 제어부는 상기 냉각팬의 회전속도가 소정 하한치 이하일 때 경고메시지를 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 전원스위치와, 냉각팬과, 상기 냉각팬으로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 팬속도감지부를 갖는 컴퓨터시스템의 팬 제어방법에 있어서, 상기 전원스위치 온시 상기 냉각팬을 최대 속도로 구동시키는 단계와; 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 단계와; 상기 냉각팬이 최대 속도에 도달한 경우 상기 냉각팬을 정상속도로 감소시키는 단계를 포함하는 것에 의하여 달성된다.
여기서, 상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절하기 위한 클럭수가 설정되는 팬구동클럭설정레지스터를 갖는 PWM발생부를 마련하는 단계를 포함하며, 상기 냉각팬을 최대 속도로 구동시키는 단계는 상기 팬구동클럭레지스터를 최대로 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 냉각팬의 회전속도를 정상속도로 감소시키는 단계는 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최소로 설정하는 단계를 포함하여 상기 냉각팬의 회전속도로 최소로 설정할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터시스템의 냉각팬 구동장치의 구성도이다.
컴퓨터시스템의 냉각팬 구동장치는, 전원스위치(1)의 온시 냉각팬(17)에 전원을 공급하는 통상의 전원공급부와, 전원공급부로부터 냉각팬으로 공급되는 전원의 전류량을 조절하는 전원조절부(20)로 구성된다.
전원조절부(20)는 도면에 도시된 바와 같이, 전원스위치(1)의 온시 구동되어 24MHz와 200KHz의 클럭신호를 출력하는 칩셋(3)과, 칩셋(3)으로부터 제공되는 24MHz와 200KHz의 클럭신호 중 하나를 선택적으로 출력하는 먹스(5)와, 먹스(5)로부터 제공되는 클럭신호를 분주하여 출력하는 클럭분주기(7)와, 먹스(5)와 클럭분주기(7)의 출력값이 설정되는 팬속도제어 클럭설정레지스터(11)와, 클럭분주기(7)에서 분주된 클럭신호를 카운트하는 PWM카운터(9)와, PWM카운터(9)의 출력신호와 후술할 팬속도제어클럭 듀티 설정 레지스터(15)의 설정값을 비교하여 PWM신호를 출력하는 비교기(13)를 갖는 PWM발생부로 구현된다. 또한 전원조절부(20)는 팬속도제어클럭설정레지스터(11) 및 팬속도제어클럭 듀티 설정 레지스터(15)를 제어하는 제어부(22)를 가질 수 있다.여기서 팬속도제어 클럭설정레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티 설정 레지스터(15)는 냉각팬(17)으로 공급되는 전류량을 조절하기 위하여 구동클럭수를 설정하는 부분으로 두 레지스터를 통칭하여 팬구동클럭설정레지스터라고 한다.냉각팬(17)은 비교기(13)에서 출력되는 PWM(Pulse Width Modulation)신호에 의해 구동하며, 또 냉각팬(17)으로 인가되는 전류량은 PWM신호에 의해 조절된다. 여기서, 제어부(22)는 바이오스롬(21)내에 마련되는 시스템바이오스(미도시)인 것이 효과적이다.
PWM의 발생은 PWM카운터(9)와 두개의 레지스터에 의해 기초하여 이루어진다. 팬속도제어 클럭설정 레지스터(11)는 냉각팬(17)의 입력단의 전체 주파수를 결정하기 위한 것이고, 팬속도제어클럭 듀티설정 레지스터(15)는 냉각팬(17)의 입력단 신호폭이 0~100% 사이의 듀티사이클을 갖도록 결정하기 위한 것이다. 제어부(22)는 팬속도제어클럭 설정 레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티 설정 레지스터(15)의 설정값을 변경하여 비교기(13)에서 출력되는 PWM신호의 펄스폭 및 펄스수를 조절한다.
클럭분주기(7)는 입력클럭을 24MHz 또는 200KHz로 분주하여 출력한다. 분주변수는 1~124 중 하나로 선택할 수 있으며, 바이오스롬(21)내에 마련된 시스템바이오스에 의해 설정된다.
PWM카운터(9)는 8비트 카운터이며, 카운터의 주기는 256클럭이다. PWM카운터(9)에서 카운팅된 클럭수가 팬속도제어클럭 듀티설정레지스터(15)의 설정값보다 작으면, 비교기(13)의 출력은 하이상태를 유지하고, PWM카운터(9)에서 카운팅된 클럭수가 팬속도제어클럭 듀티설정레지스터(15)의 설정값을 초과하면 로우신호를 출력한다.
클럭분주기(7)에서 24MHz를 분주하여 출력할 경우 비교기(13)에서 출력되는 PWM신호는 756Hz~93.75Hz 주파수범위를 가지며, 200KHz를 분주하여 출력할 경우 비교기(13)에서 출력되는 PWM신호는 6Hz~781Hz 주파수범위를 가진다.
본 발명의 제어부(22)는 전원스위치(1)의 온시 팬속도제어클럭 설정 레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티설정레지스터(15)의 설정값을 조절하여 비교기(13)에서 출력되는 PWM신호에 의해 냉각팬(17)이 최대전원에 의해 최대속도로 회전되도록 한다. 한편, 팬속도감지부(19)의 감지신호에 기초하여 냉각팬(17)이 소정 속도에 도달하면 팬속도제어클럭 설정 레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티설정레지스터(15)를 재설정하여 비교기(13)에서 최소 클럭의 PWM신호가 출력되도록 제어한다.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터시스템의 냉각팬 제어방법의 순서도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 전원스위치를 온시키면(S1), 팬속도제어클럭 설정 레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티설정레지스터(15)의 설정값을 최대로 설정하면(S3), 설정된 클럭값에 따라 비교기에서 출력되는 PWM신호의 펄스수와 펄스폭이 커지게 되며 그에 따라 최대전원으로 냉각팬이 구동된다(S5). 이후에, 팬속도감지부(19)의 감지결과에 기초하여 냉각팬(17)이 소정 속도에 도달되었는지 판단하여(S7), 냉각팬(17)이 정상적으로 구동되면 팬속도제어클럭 설정 레지스터(11)와 팬속도제어클럭 듀티설정 레지스터(15)를 최소의 구동클럭으로 설정한다(S9). 한편, 팬속도감지부(19)의 감지결과 냉각팬(17)의 회전속도가 감지되지 아니하면 경고메시지를 표시한다(S10).
이러한 구성에 의하여, 저소음 컴퓨터시스템에서 냉각팬 초기구동시 냉각팬을 최대전압을 공급하여 구동시키면, 회전토크가 확보되므로 이후에 냉각팬의 회전속도를 낮추어도 냉각팬이 안정적으로 동작될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉각팬 초기 구동시 최대속도로 구동시켜 회전토크를 확보한 후 저속도로 구동시킴으로써 안정적으로 동작시킬 수 있는 컴퓨터시스템 및 그 냉각팬 제어방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터시스템의 냉각팬 제어블록도,
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터시스템의 팬 제어방법이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
3 : 칩셋 5 : 먹스
7 : 클럭분주기 9 : PWM카운터
11 : 팬속도제어클럭설정레지스터 13 : 비교기
15 : 팬속도제어클럭듀티설정레지스터 17 : 냉각팬
19 : 속도감지부

Claims (7)

  1. 냉각팬과, 상기 냉각팬으로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부로부터 상기 냉각팬으로 공급되는 전원의 전류량을 조절하는 전원조절부와, 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 팬속도감지부를 갖는 컴퓨터시스템에 있어서,
    상기 전원조절부는 상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절하기 위한 클럭수가 설정되는 팬구동클럭설정레지스터를 갖는 PWM발생부를 포함하고,
    초기 구동시 상기 냉각팬을 구동시켜 상기 팬속도감지부의 감지값에 기초하여 상기 냉각팬이 최대속도에 도달한 경우 상기 냉각팬의 회전속도가 정상속도로 감소되도록 상기 전원조절부를 제어하되, 초기구동시 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최대로 설정하여 상기 냉각팬의 회전속도가 최대 속도에 도달하면 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최소로 설정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시스템바이오스내에 마련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉각팬의 회전속도가 소정 하한치 이하일 때 경고메시지를 표시하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템
  5. 전원스위치와, 냉각팬과, 상기 냉각팬으로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 팬속도감지부를 갖는 컴퓨터시스템의 팬 제어방법에 있어서,
    상기 냉각팬으로 공급되는 전류량을 조절하기 위한 클럭수가 설정되는 팬구동클럭설정레지스터를 갖는 PWM발생부를 마련하는 단계와,
    상기 전원스위치 온시 상기 냉각팬을 최대 속도로 구동시키되, 상기 냉각팬을 최대 속도로 구동시키도록 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최대로 설정하는 단계와;
    상기 냉각팬의 회전속도를 감지하는 단계와;
    상기 냉각팬이 최대 속도에 도달한 경우 상기 냉각팬을 정상속도로 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템의 팬 제어방법.
  6. 삭제
  7. 제7항에 있어서,
    상기 냉각팬의 회전속도를 정상속도로 감소시키는 단계는 상기 팬구동클럭설정레지스터의 구동클럭을 최소로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템의 팬 제어방법.
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