KR20010018576A - Personal computer having the function for thermal control in CPU and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개인용 컴퓨터에 관한 것으로서, 특히 ACPI(Advanced Configuration Power Interface)를 지원하는 운영체제와 ACPI를 지원하지 않는 운영체제에서 모두 동작되는 CPU 열제어 기능을 갖는 개인용 컴퓨터 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal computer, and more particularly, to a personal computer having a CPU thermal control function operating in an operating system that supports an Advanced Configuration Power Interface (ACPI) and an operating system that does not support an ACPI, and a method thereof.
ACPI 스펙은 인텔(Intel), 마이크로소프트(Microsoft) 및 토시바(Toshiba)에 의해 제정된 새로운 개인용 컴퓨터의 표준 스펙이다. ACPI 스펙을 지원하는 운영체제(예를 들면, 마이크로소프트사의 Windows98로서, 이하에서는 ACPI 운영체제라 한다)는 기존의 ACPI 스펙을 지원하지 않은 운영체제(예를 들면, 마이크로소프트사의 Windows95로서, 이하에서 레거시(Legacy) 운영체제라 한다)와는 달리 컴퓨터의 전원 관리 기능을 바이오스(Basic Input/Output System : BIOS)에서 운영체제에 대폭적으로 이양하였다.The ACPI specification is the standard specification for new personal computers that were created by Intel, Microsoft, and Toshiba. Operating systems that support the ACPI specification (for example, Microsoft's Windows98, hereinafter referred to as ACPI operating system) are operating systems that do not support the existing ACPI specification (for example, Microsoft's Windows95; Unlike the (Operating System), the power management function of the computer was largely transferred from the Basic Input / Output System (BIOS) to the operating system.
한편, 도 1에 의한 종래의 기술에 의한 개인용 컴퓨터의 CPU 열제어 장치는 열 감지기(Thermal Sensor)(10) 및 CPU에 주파수가 공급되지 않는 비율인 듀티 사이클(Duty Cycle)을 제어하는 주파수 제어기(12)를 구비한다. 일반적으로 열 감지기(10)은 CPU 모듈 내에 내장된 MAX1617로 구현되고, 주파수 제어기(12)는 인텔사에서 제공하는 PIIX4로 구현된다. 이때, MAX1617에 구비된 ALERT# 단자는 PIIX4의 THRM# 단자에 연결된다.On the other hand, the CPU thermal control apparatus of the personal computer according to the prior art according to Figure 1 is a frequency controller for controlling the duty cycle (Duty Cycle) which is a rate that the frequency is not supplied to the thermal sensor (Thermal Sensor) 10 and the CPU ( 12). In general, the heat detector 10 is implemented with the MAX1617 embedded in the CPU module, and the frequency controller 12 is implemented with the PIIX4 provided by Intel Corporation. At this time, the ALERT # terminal of the MAX1617 is connected to the THRM # terminal of PIIX4.
따라서, 미리 정해진 임계치 이상으로 CPU의 온도가 상승하면, MAX1617이 이를 감지하여 ALERT# 단자의 제어신호를 로우(low)로 떨어뜨리고, THRM# 단자를 통해 MAX1617의 제어신호를 전달받은 PIIX4는 미리 정해진 듀티 사이클에 의해 CPU에 공급하는 클럭의 주파수를 낮춤으로써 상승된 CPU의 온도를 낮춘다.Therefore, when the temperature of the CPU rises above the predetermined threshold, the MAX1617 detects this and drops the control signal of the ALERT # terminal low.The PIIX4 receives the control signal of the MAX1617 through the THRM # terminal. By lowering the frequency of the clock supplied to the CPU by the duty cycle, the elevated CPU temperature is lowered.
그런데, MAX1617은 ALERT# 단자의 제어신호가 다시 하이(high)로 되지 않으면 CPU 온도 하락과 같은 다른 이벤트를 받을 수 없으며, PIIX4는 열 조절(Thermal Throttle)을 활성화(enable)하기 위해서는 THRM# 단자의 상태를 항상 로(low) 상태로 유지하여야 한다.However, the MAX1617 cannot receive other events, such as a CPU temperature drop, unless the control signal on the ALERT # terminal is high again, and the PIIX4 must be connected to the THRM # terminal to enable thermal throttle. The state should always be kept low.
도 1에 도시된 종래의 기술에 의한 개인용 컴퓨터의 CPU 열제어 장치는 다음과 같이 ACPI 운영체제와 함께 동작한다. MAX1617이 CPU 온도가 임계치 이상으로 상승하였다는 것을 감지하면 ALERT# 단자의 제어신호가 로(low)로 떨어지고, 이에 따라 ACPI 운영체제는 MAX1617의 경계 응답 주소(ALERT RESPONSE ADDRESS)를 읽어 다음 이벤트에 대응하여 ALERT# 단자의 제어신호가 발생할 수 있도록 현재의 이벤트를 클리어(clear)한다. 이와 같이 ALERT# 단자의 제어신호를 클리어하면, PIIX4의 THRM# 단자도 하이(high)로 되어 열 조절이 비활성화(disable)된다. 이후, ACPI 운영체제는 CPU 제어권을 주기적으로 점유함으로써 자기만의 방식에 의해 열조절을 진행하면서 온도를 낮추고, CPU 온도가 내려가면 MAX1617이 ALERT#를 로(low)로 떨어뜨려 PIIX4가 열 조절을 정지하도록 한다.The CPU thermal control apparatus of the personal computer according to the related art shown in FIG. 1 operates with the ACPI operating system as follows. When the MAX1617 detects that the CPU temperature has risen above the threshold, the control signal at the ALERT # terminal drops to low, so the ACPI operating system reads the MAX1617's ALERT RESPONSE ADDRESS to respond to the next event. Clear the current event so that the control signal at the ALERT # terminal can be generated. When the control signal of the ALERT # terminal is cleared in this manner, the THRM # terminal of the PIIX4 is also high, and thermal control is disabled. Afterwards, the ACPI operating system periodically takes control of the CPU to lower its temperature by performing its own thermal control, and when the CPU cools, the MAX1617 drops ALERT # to low, causing PIIX4 to stop thermal control. Do it.
그런데, 레거시 운영체제는 ACPI 운영체제와는 달리 바이오스가 열 조절을 제어하는데, 바이오스는 ACPI 운영체제처럼 모든 타스크의 내용을 관리하지 못하고 SMI(System Management Interrupt) 또는 운영체제가 인가한 시점에서만 제어권을 갖게 되므로, 도 1에 도시된 열제어 장치를 그대로 사용하는 경우에는 정상적인 열 조절이 불가능하게 된다.However, unlike the ACPI operating system, in the legacy operating system, the BIOS controls the thermal control, and since the BIOS does not manage the contents of all tasks like the ACPI operating system, the BIOS has the control right only at the time of SMI (System Management Interrupt) or the operating system. If the heat control device shown in 1 is used as it is, normal heat regulation is impossible.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, ACPI 운영체제의 열제어 방식을 그대로 유지하면서, 레거시 운영체제에서도 함께 사용할 수 있는 CPU 열 제어기능을 갖는 개인용 컴퓨터 및 그 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention was made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a personal computer and a method having a CPU thermal control function that can be used in a legacy operating system while maintaining the thermal control method of the ACPI operating system. .
도 1은 종래의 기술에 의한 개인용 컴퓨터에서 CPU 열 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a CPU thermal control apparatus in a personal computer according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 개인용 컴퓨터에서 CPU 열 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a CPU thermal control apparatus in a personal computer according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 열 감지기 및 주파수 제어기를 구비한 CPU 열 제어장치를 레거시 운영체제를 채택한 개인용 컴퓨터에서 사용할 수 있도록 한 CPU 열 제어과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a CPU heat control process for allowing a CPU heat control device having a heat detector and a frequency controller according to the present invention to be used in a personal computer adopting a legacy operating system.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 CPU 열 제어기능을 갖는 개인용 컴퓨터의 일실시예는 CPU; 상기 CPU의 온도가 제1임계값 이상으로 상승하거나, 제2임계값 이하로 하락하는 경우 이를 감지하여 ALERT# 제어신호를 생성하고, 생성된 ALERT# 제어신호를 출력하는 ALERT# 단자를 구비한 열 감지기; 상기 ALERT# 제어신호에 의해 SMBALERT# 제어신호를 생성하고, 상기 ALERT# 제어신호와 GPO 제어신호를 논리곱하여 THRM# 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 상기 SMBALERT# 제어신호를 입력받는 SMBALERT# 단자와 상기 THRM# 제어신호를 입력받는 THRM# 단자와 상기 GPO 제어신호를 출력하는 GPO 단자를 구비하고, 상기 SMBALERT# 제어신호에 의해 인터럽트를 생성하고, 상기 THRM# 제어신호에 의해 소정의 듀티 사이클에 따라 CPU에 공급하는 클럭의 주파수를 제어하는 주파수 제어기; 및 상기 인터럽트에 의해 제어권를 얻어 상기 ALERT# 제어신호와 상기 GPO 제어신호를 제어함으로써 컴퓨터 CPU의 열조절을 하는 바이오스를 포함함을 특징으로 한다.One embodiment of a personal computer having a CPU thermal control function according to the present invention to achieve the above object is a CPU; A column having an ALERT # terminal that detects when the temperature of the CPU rises above the first threshold value or falls below the second threshold value, generates an ALERT # control signal, and outputs the generated ALERT # control signal. sensor; A control signal generation unit generating a SMBALERT # control signal based on the ALERT # control signal, and generating a THRM # control signal by performing an AND operation on the ALERT # control signal and a GPO control signal; And a SMBALERT # terminal for receiving the SMBALERT # control signal, a THRM # terminal for receiving the THRM # control signal, and a GPO terminal for outputting the GPO control signal, generating an interrupt by the SMBALERT # control signal, and A frequency controller controlling a frequency of a clock supplied to the CPU according to a predetermined duty cycle by the THRM # control signal; And a BIOS for controlling heat of the computer CPU by controlling the ALERT # control signal and the GPO control signal by obtaining a control right by the interrupt.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 열 감지기 및 주파수 제어기를 구비한 CPU 열 제어장치를 레거시 운영체제를 채택한 개인용 컴퓨터에서 사용할 수 있도록 한 CPU 열 제어방법의 일실시예는 (a) 상기 열 감지기에서 CPU 온도가 제1임계값 이상으로 상승하는 것을 감지하여 제1 ALERT# 제어신호를 생성하는 단계; (b) 상기 제1 ALERT# 제어신호에 의해 제1 인터럽트를 생성하고, 상기 제1 ALERT# 신호 및 미리 결정된 GPO 제어신호에 의해 결정된 THRM# 제어신호에 의해 소정의 듀티 사이클에 따라 CPU에 공급하는 클럭의 주파수를 낮추는 단계; (c) 상기 제1 인터럽트에 의해 바이오스가 제어권을 갖고 상기 열 감지기의 제1 ALERT# 제어신호를 클리어하여 상기 열 감지기가 다른 이벤트를 받을 수 있도록 하고, 동시에 상기 주파수 제어기의 GPO 제어신호를 조절하여 상기 THRM# 제어신호를 그대로 유지하도록 하는 단계; (d) 상기 열 감지기에서 CPU 온도가 제2임계값 이하로 하락하는 것을 감지하여 제2 ALERT# 제어신호를 생성하고, 상기 제2 ALERT# 제어신호에 의해 제2 인터럽트를 생성하는 단계; 및 (e) 상기 제2 인터럽트에 의해 바이오스가 제어권을 갖고 상기 열 감지기의 제1 ALERT# 제어신호 및 상기 주파수 제어기의 GPO 제어신호를 클리어하여 상기 THRM# 제어신호를 비활성화함으로써 CPU에 공급되는 클럭 주파수를 원상태로 복귀시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above another object, an embodiment of the CPU thermal control method for allowing a CPU thermal control device having a heat sensor and a frequency controller according to the present invention to be used in a personal computer employing a legacy operating system is (a) the heat Generating, by the detector, a first ALERT # control signal by detecting that the CPU temperature rises above the first threshold value; (b) generating a first interrupt according to the first ALERT # control signal and supplying it to the CPU according to a duty cycle by the THRM # control signal determined by the first ALERT # signal and the predetermined GPO control signal; Lowering the frequency of the clock; (c) The first interrupt interrupts the BIOS and clears the first ALERT # control signal of the thermal detector so that the thermal detector can receive another event, and simultaneously adjusts the GPO control signal of the frequency controller. Maintaining the THRM # control signal as it is; (d) detecting, by the heat detector, that the CPU temperature falls below a second threshold value, generating a second ALERT # control signal, and generating a second interrupt by the second ALERT # control signal; And (e) a clock frequency supplied to the CPU by deactivating the THRM # control signal by clearing the first ALERT # control signal of the thermal sensor and the GPO control signal of the frequency controller by controlling the BIOS by the second interrupt. It characterized in that it comprises the step of returning to the original state.
도 2에 의하면, 본 발명에 의한 CPU 열 제어기능을 갖는 개인용 컴퓨터의 일실시예는 CPU(28), 열 감지기(20), 주파수 제어기(22), 제어신호 생성부(24) 및 바이오스(26)를 구비한다.2, an embodiment of a personal computer having a CPU thermal control function according to the present invention includes a CPU 28, a heat sensor 20, a frequency controller 22, a control signal generator 24, and a BIOS 26. ).
열 감지기(20)는 CPU(28)의 온도가 제1임계값 이상으로 상승하거나, 제2임계값 이하로 하락하는 경우 이를 감지하여 ALERT# 제어신호를 생성하고, 생성된 ALERT# 제어신호를 출력하는 ALERT# 단자를 구비한다.The heat detector 20 detects when the temperature of the CPU 28 rises above the first threshold value or falls below the second threshold value, generates an ALERT # control signal, and outputs the generated ALERT # control signal. ALERT # terminal is provided.
제어신호 생성부(24)는 열 감지기(20)의 ALERT# 제어신호에 의해 주파수 제어기(22)의 SMBALERT# 제어신호를 생성하고, 열 감지기(20)의 ALERT# 제어신호와 주파수 제어기(22)의 GPO 제어신호를 논리곱하여 THRM# 제어신호를 생성한다.The control signal generator 24 generates the SMBALERT # control signal of the frequency controller 22 by the ALERT # control signal of the heat detector 20, and generates the ALERT # control signal and the frequency controller 22 of the heat detector 20. Multiply the GPO control signal by to generate the THRM # control signal.
주파수 제어기(22)는 SMBALERT# 제어신호를 입력받는 SMBALERT# 단자와 상기 THRM# 제어신호를 입력받는 THRM# 단자와 GPO 제어신호를 출력하는 GPO 단자를 구비한다. 주파수 제어기(22)는 SMBALERT# 제어신호에 의해 SMI(System Management Interrupt)를 생성하고, THRM# 제어신호에 의해 소정의 듀티 사이클에 따라 CPU(28)에 공급하는 클럭의 주파수를 제어한다. 한편, 본 발명에 의한 개인용 컴퓨터의 일실시예가 ACPI 운영체제를 채택한 경우에는 SMBALERT# 단자는 동작시키지 않도록 하고, GPO 제어신호는 항상 하이(high) 상태로 두면, 도 2에서의 CPU 열 제어장치 부분은 도 1의 종래의 CPU 열 제어장치와 동일한 동작을 하게 된다. 열 감지기(20)은 CPU 모듈 내에 내장된 MAX1617로 구현되고, 주파수 제어기(22)는 인텔사에서 제공하는 PIIX4로 구현되는 것이 바람직하다.The frequency controller 22 includes a SMBALERT # terminal for receiving a SMBALERT # control signal, a THRM # terminal for receiving the THRM # control signal, and a GPO terminal for outputting a GPO control signal. The frequency controller 22 generates a system management interrupt (SMI) by the SMBALERT # control signal, and controls the frequency of the clock supplied to the CPU 28 in accordance with a predetermined duty cycle by the THRM # control signal. On the other hand, when an embodiment of the personal computer according to the present invention adopts the ACPI operating system, the SMBALERT # terminal is not operated, and the GPO control signal is always kept high, the CPU thermal controller of FIG. The same operation as that of the conventional CPU thermal controller of FIG. The thermal sensor 20 is implemented with the MAX1617 embedded in the CPU module, and the frequency controller 22 is preferably implemented with PIIX4 provided by Intel Corporation.
바이오스(26)은 SMI(System Management Interrupt)에 의해 제어를 얻어 열 감지기(20)의 ALERT# 제어신호와 주파수 제어기(22)의 GPO 제어신호를 제어함으로써 컴퓨터 CPU의 열조절을 수행한다.The BIOS 26 performs control of the computer CPU by controlling the ALERT # control signal of the heat detector 20 and the GPO control signal of the frequency controller 22 by obtaining control by the System Management Interrupt (SMI).
이하에서 본 발명에 의한 열 감지기 및 주파수 제어기를 구비한 CPU 열 제어장치를 레거시 운영체제를 채택한 개인용 컴퓨터에서 사용할 수 있도록 한 CPU 열 제어방법 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a CPU thermal control method for allowing a CPU thermal control apparatus including a heat detector and a frequency controller according to the present invention to be used in a personal computer employing a legacy operating system will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
먼저, 초기 상태에서 주파수 제어기(22)는 GPO 제어신호를 하이(high)로 설정하여 둔다(300 단계).First, in the initial state, the frequency controller 22 sets the GPO control signal high (step 300).
이후, 열 감지기(20)는 CPU 온도를 계속적으로 감지하다가 그 온도가 제1임계값 이상으로 상승하는 것을 감지하여 제1 ALERT# 제어신호를 로(low)로 떨어뜨린다. 그러면, 제1 ALERT# 제어신호에 의해 주파수 제어기(22)의 SMDALERT# 제어신호도 로(low)로 떨어지고 이에 따라 제1 SMI가 생성된다(310, 320 단계).Thereafter, the thermal sensor 20 continuously detects the CPU temperature and detects that the temperature rises above the first threshold value and drops the first ALERT # control signal to low. Then, the SMDALERT # control signal of the frequency controller 22 also falls to the low by the first ALERT # control signal, thereby generating a first SMI (steps 310 and 320).
한편, 제1 ALERT# 신호 및 미리 결정된 GPO 제어신호가 논리곱되어 로(low)로 떨어진 THRM# 제어신호에 의해 주파수 제어기(22)는 소정의 듀티 사이클에 따라 CPU에 공급하는 클럭의 주파수를 낮춘다(330 단계).On the other hand, the frequency controller 22 lowers the frequency of the clock supplied to the CPU according to the duty cycle by the THRM # control signal, which is logically multiplied by the first ALERT # signal and the predetermined GPO control signal. (Step 330).
그리고, 제1 SMI에 의해 바이오스(26)가 제어권을 갖고 열 감지기(20)의 제1 ALERT# 제어신호를 클리어하여(즉, 하이(high)로 변경하여) 열 감지기(20)가 다른 이벤트를 받을 수 있도록 하고, 동시에 주파수 제어기(22)의 GPO 제어신호를 로(low)로 변경하여 THRM# 제어신호가 로(low) 상태를 그대로 유지하도록 한다(340 단계).Then, the bios 26 has the control right by the first SMI and the first ALERT # control signal of the heat detector 20 is cleared (ie, changed to high) so that the heat detector 20 detects another event. At the same time, the GPO control signal of the frequency controller 22 is changed to low so that the THRM # control signal remains low (step 340).
이후, 열 감지기(20)는 CPU 온도를 계속적으로 감지하다가 제2임계값 이하로 하락하는 것을 감지하여 제2 ALERT# 제어신호를 로(low)로 떨어뜨리고, 제2 ALERT# 제어신호에 의해 제2 SMI를 생성한다(350, 360 단계).Thereafter, the thermal sensor 20 continuously detects the CPU temperature and detects that the temperature falls below the second threshold value, thereby dropping the second ALERT # control signal to low, and removing the second ALERT # control signal by the second ALERT # control signal. 2 generates an SMI (350, 360 steps).
제2 인터럽트에 의해 바이오스(26)가 제어권을 갖고 열 감지기(20)의 제1 ALERT# 제어신호 및 상기 GPO 제어신호를 클리어하여(즉, 모두 하이(high)로 변경하여) 상기 THRM# 제어신호를 비활성화(즉, 하이(high)로 변경)함으로써 CPU(28)에 공급되는 클럭 주파수를 원상태로 복귀시킨다(370, 380 단계).The second interrupt interrupts the BIOS 26 and clears the first ALERT # control signal and the GPO control signal of the thermal sensor 20 (ie, changes them all high) to the THRM # control signal. By deactivating (ie, changing high), the clock frequency supplied to the CPU 28 is returned to its original state (steps 370 and 380).
본 발명에 의하면, ACPI 운영체제 및 레거시 운영체제를 모두 지원하는 컴퓨터에 경제적으로 용이하게 구현되어 CPU의 열을 제어할 수 있다.According to the present invention, it is economically and easily implemented in a computer that supports both the ACPI operating system and the legacy operating system to control the heat of the CPU.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |