KR20100054669A - Mobile terminal and thermal management method for cpu thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A mobile terminal for reducing operation clock and core voltage of CPU and a method therefor are provided to immediately control operation frequency and voltage of CPU with hardware regardless of operation state of the application software, thereby fast and efficiently preventing temperature rise. CONSTITUTION: A temperature sensor(130) detects temperature of CPU(Central Processing Unit)(110) or ambient temperature of the CPU. If the detected temperature is in specific temperature range, a inner control unit(120) controls a fan and cools a terminal. If the detected temperature is over specific temperature range, the inner control part directly sanctions control signal which reduces operation clock of the CPU and core voltage, thereby cooling the CPU.

Description

휴대용 단말기 및 그의 열관리 방법{MOBILE TERMINAL AND THERMAL MANAGEMENT METHOD FOR CPU THEREOF} MOBILE TERMINAL AND THERMAL MANAGEMENT METHOD FOR CPU THEREOF

본 발명은 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 단말기에 있어서, 운영 체제(OS)와 같은 소프트웨어에 의존하지 않고, 중앙처리장치(CPU)의 온도상승에 따른 열관리 동작을 하드웨어적으로 수행할 수 있도록 하는 휴대용 단말기 및 그 열 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a portable terminal such as a notebook computer, which does not depend on software such as an operating system (OS), and enables a hardware terminal to perform thermal management operations according to a temperature rise of a central processing unit (CPU) in hardware. It is about the heat management method.

일반적으로 전자 장치 분야에서 열 관리의 중요성은 점점 증가하고 있으며, 장치의 크기는 축소되는 반면 기능은 더욱 복잡해짐에 따라, 발산되는 열원의 증가로 인한 장치의 고장 또는 오류를 방지하기 위하여, 상기 발산되는 열을 모니터링라고 그 열의 양을 제한하기 위한 노력이 이루어지고 있다. In general, the importance of thermal management in the field of electronic devices is increasing, and as the size of the device is reduced while the functions are more complicated, the divergence is prevented in order to prevent the failure or error of the device due to the increase of the dissipated heat source. Efforts have been made to limit the amount of heat that is being monitored.

노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 단말기를 포함하여 대부분의 컴퓨터 시스템은 각 장치들의 전원관리(Power Management)를 수행하기 위한 표준 인터페이스를 구비하고 있다. 예를 들어, 상기 전원관리를 위한 표준 인터페이스에는 APM(Advanced PowerManagement), ACPI(Advanced Configuration & Power Interface) 등이 있다.Most computer systems, including portable terminals such as notebook computers, have a standard interface for performing power management of each device. For example, standard interfaces for power management include APM (Advanced Power Management), ACPI (Advanced Configuration & Power Interface), and the like.

특히, 상기 ACPI는 여러 단말기 관련 제조 회사(예 : 휴렛 패커드, 인텔, 마 이크로소프트, 피닉스, 도시바)의 주도하에 개발된 전력관리용 규격으로서, 운영체제(OS : Operating System)에서 각 장치들의 전원관리를 직접적으로 수행할 수 있게 하는 표준 인터페이스이다.In particular, the ACPI is a power management standard developed under the leadership of various terminal manufacturing companies (eg Hewlett Packard, Intel, Microsoft, Phoenix, Toshiba), and power management of each device in an operating system (OS). This is a standard interface that allows you to directly execute.

상기 ACPI는 중앙처리장치(CPU)에 대한 능동적 열관리 방식(Active Thermal Management)과 수동적 열관리 방식(Passive Thermal Management)을 정의하고 있다. The ACPI defines active thermal management and passive thermal management for a central processing unit (CPU).

상기 능동적 열관리 방식은 냉각 팬을 구동하여 강제적으로 열을 식히는 방식으로서, 냉각 팬의 구동에 따른 소음의 발생하는 단점과 전력이 추가로 소모되는 단점이 있지만, 중앙처리장치(CPU)의 동작속도에는 영향을 주지 않는 장점이 있다.The active thermal management method is a method of forcibly cooling the heat by driving the cooling fan, the disadvantage of the noise generated by the driving of the cooling fan and the disadvantage of additional power consumption, but the operating speed of the CPU There is an advantage that does not affect.

반면, 상기 수동적 열관리 방식은 중앙처리장치의 동작 주파수(Clock)를 감소시켜 발열량 자체를 감소시키는 방식으로서, CPU의 성능이 감소하는 단점이 있지만, 냉각 팬을 구동할 필요가 없기 때문에 소음과 추가적인 전력 소모가 없는 장점이 있다. 따라서, 컴퓨터 시스템에 따라서는 능동적 열관리 방식과 수동적 열관리 방식을 병행하는 경우도 있다.On the other hand, the passive thermal management method is a method of reducing the amount of heat itself by reducing the operating frequency (Clock) of the central processing unit, the disadvantage of reducing the performance of the CPU, but because it does not need to drive the cooling fan noise and additional power There is no consumption. Therefore, depending on the computer system, an active thermal management scheme and a passive thermal management scheme may be used in parallel.

그러나, 상기 종래의 열관리 방식은 운영체제(OS)에 의해 소프트웨어적으로 열관리를 수행하기 때문에, 운영체제가 부팅을 수행하고 있는 중이거나, 운영체제를 변경하거나, 소프트웨어의 변경을 수행하는 중에는 열관리에 공백기가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 열관리 소프트웨어가 완전하게 활성화되기 전에는 즉각적인 열관리를 수행할 수 없는 문제점이 있다.However, since the conventional thermal management method performs thermal management in software by the operating system (OS), a blank is generated in the thermal management while the operating system is booting, changing the operating system, or performing a software change. There is a problem. That is, there is a problem that immediate thermal management cannot be performed until the thermal management software is fully activated.

본 발명은 중앙처리장치(CPU)의 온도상승에 따른 열관리 동작을 하드웨어적으로 수행할 수 있도록 하는 휴대용 단말기 및 그 열 관리 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a portable terminal and a thermal management method thereof that can perform a thermal management operation in accordance with the temperature rise of the central processing unit (CPU) in hardware.

또한, 본 발명은 중앙처리장치(CPU)의 온도가 상승할 경우 동작 주파수와 아울러 동작 전압을 제어하므로서 발열량을 감소시킬 수 있도록 하는 휴대용 단말기 및 그 열 관리 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a portable terminal and a thermal management method for reducing the amount of heat generated by controlling the operating voltage and the operating voltage when the temperature of the CPU increases.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 중앙 처리 장치(CPU)와, 상기 CPU의 온도 또는 그 CPU의 주변 온도를 검출하는 온도 센서와, 상기 온도센서를 통해 검출된 온도가 특정 온도 범위이면 팬(Fan)을 제어하여 단말기를 냉각시키고, 상기 검출된 온도가 특정 온도를 넘으면 상기 CPU에 동작 클럭과 코어 전압을 낮추는 제어신호를 직접 인가하여 상기 CPU를 냉각시키는 내부 제어부를 포함하여 구성한다.The present invention for solving the above problems is the central processing unit (CPU), the temperature sensor for detecting the temperature of the CPU or the ambient temperature of the CPU, and if the temperature detected by the temperature sensor is a specific temperature range fan And an internal control unit for controlling the fan to cool the terminal and directly applying a control signal for lowering an operation clock and a core voltage to the CPU when the detected temperature exceeds a specific temperature.

또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 CPU의 온도 또는 CPU 주변의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도를 기설정된 특정온도와 비교하여, 상기 검출된 온도가 특정 온도 범위이면 팬(Fan)을 제어하여 단말기를 냉각시키고, 상기 검출된 온도가 특정 온도를 넘으면 동작 클럭과 코어 전압을 낮추는 제어신호를 CPU에 직접 인가하여 상기 CPU를 냉각시키도록 이루어진다. In addition, the present invention for solving the above problems is to detect the temperature of the CPU or the temperature around the CPU, and compares the detected temperature with a predetermined specific temperature, if the detected temperature is a specific temperature range fan (Fan ) To cool the terminal, and when the detected temperature exceeds a certain temperature, a control signal for lowering the operation clock and the core voltage is directly applied to the CPU to cool the CPU.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 휴대용 단말기는 CPU의 온도상승에 따라 열관리 동작이 필요할 경우에, 운영 체제와 같은 응용 소프트웨어의 동작 상태에 관계없이, 하드웨어적으로 CPU의 동작 주파수와 동작 전압을 즉각적으로 제어함으로써, 빠르고 효율적으로 온도상승을 방지할 수 있도록 한다.When the portable terminal according to at least one embodiment of the present invention configured as described above requires a thermal management operation according to the temperature rise of the CPU, the operation of the CPU in hardware is independent of the operating state of application software such as an operating system. By controlling the frequency and operating voltage on the fly, temperature rises can be prevented quickly and efficiently.

이하, 본 명세서에서 설명되는 휴대용 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. Hereinafter, the portable terminal described herein may include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and the like. .

최근의 휴대용 단말기는 휴대성 뿐만 아니라 데스크탑 컴퓨터와 다름없는 고속의 작업성능이 요구되고 있다. 상기 요구를 만족시키기 위해서는 휴대용 단말기의 성능을 데스크탑 컴퓨터와 같은 수준으로 높여야 한다. 즉, 비디오칩을 고속화하고, 메모리 용량을 늘리고, 대용량 하드디스크를 장착하는 등 여러 가지 방법이 연구되고 있지만, 그 중에서도 가장 효과적인 것은 CPU의 동작 클럭을 향상시키는 것이다. Recently, portable terminals are required to have high-speed working performance as well as portable computers. In order to satisfy the above demands, the performance of the portable terminal should be raised to the same level as the desktop computer. In other words, various methods such as speeding up a video chip, increasing memory capacity, and mounting a large hard disk have been researched, but the most effective among them is to improve the operation clock of the CPU.

그러나, CPU의 동작 클럭을 높일 경우에는 상술한 바와 같이 소비전력이나 발열이 증가한다는 새로운 문제점이 발생한다. 더구나, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 단말기는 고밀도의 케이스(본체)에 CPU를 내장하기 때문에, CPU의 발열을 최소 한으로 제한할 필요가 있다. 즉, 휴대용 단말기는 고성능을 유지하면서도 저소비전력으로 배터리 사용시간을 증가시키기 위한 열관리 방법이 요구된다.However, when the operation clock of the CPU is increased, a new problem arises in that power consumption and heat generation increase as described above. Moreover, since portable terminals such as notebook computers have a CPU built in a high density case (main unit), it is necessary to limit the heat generation of the CPU to a minimum. That is, a portable terminal requires a thermal management method for increasing battery life with low power consumption while maintaining high performance.

상기와 같이 소비전력을 낮추면서 고성능을 유지하는 방법은 CPU의 동작 클럭과 CPU 코어의 동작 전압을 동시에 낮춤으로써 실현할 수 있다. 왜냐하면, CPU의 소비전력은 동작 클럭, 그리고 CPU 코어 전압의 제곱에 비례하기 때문에, 동작 클럭을 낮추는 것보다, CPU 코어 전압을 낮추는 것이 소비전력을 쉽게 줄일 수 있다.A method of maintaining high performance while lowering power consumption as described above can be realized by simultaneously lowering the operating clock of the CPU and the operating voltage of the CPU core. Because the power consumption of the CPU is proportional to the square of the operating clock and the CPU core voltage, lowering the CPU core voltage can easily reduce the power consumption than lowering the operating clock.

예를 들어, 임의의 CPU에 대한 동작 클럭이 최고 650MHz 에 CPU 코어 전압이 1.6V 에서 최고 성능모드(Maximum Performance Mode)로 동작한다고 가정할 때, 열관리를 위해 CPU의 동작 클럭을 500MHz 로 낮추고(약23%감소) CPU 코어 전압을 1.35V로 낮출 경우(약29%감소), 비록 약간의 속도 저하는 있지만, 소비전력이 고성능 대비 55% 정도 감소되어 배터리 사용시간을 더 연장시킬 수 있게 된다. For example, assuming that the operating clock for any CPU is up to 650 MHz and the CPU core voltage is operating in Maximum Performance Mode at 1.6 V, lower the CPU's operating clock to 500 MHz for thermal management (approximately 23% reduction) When the CPU core voltage is reduced to 1.35V (about 29% reduction), even though there is a slight speed drop, the power consumption is reduced by 55% compared to high performance, which can further extend battery life.

만약, 종래의 방법을 이용하여 동일한 소비 전력 감소 효과를 얻으려면, 동작 클럭을 356MHz 까지 감소시켜야 한다. 즉, 종래의 동작 클럭만을 제어하는 열관리 방법은 CPU의 성능까지 감소시키는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명의 동작 클럭과 CPU 코어 전압을 제어하는 열관리 방법은 전력 소모는 거의 최고 소비전력 대비 1/2 수준으로 감소시키만, CPU의 성능은 크게 감소되지 않고(약23% 감소) 거의 최고 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다. If using the conventional method to obtain the same power consumption reduction effect, the operating clock must be reduced to 356MHz. That is, the conventional thermal management method of controlling only the operation clock has a problem of reducing the performance of the CPU. However, the thermal management method of controlling the operating clock and the CPU core voltage of the present invention reduces the power consumption to about 1/2 of the maximum power consumption, but the CPU performance is not significantly reduced (about 23% reduction) and is almost the highest. The effect is to maintain performance.

도1은 본 발명에 관련된 열관리 기능을 갖는 휴대용 단말기의 일 예의 구성을 보인 예시도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명에 관련된 휴대용 단말기(100)는 중앙 처리 장치(CPU)(110), 내부 제어부(EC : Embedded Controller)(120), 온도 센서(130), 냉각 장치(140), 전원부(150), 입력부/출력부(160)를 포함한다. 1 is an exemplary view showing an example of a configuration of a portable terminal having a thermal management function related to the present invention. As shown therein, the portable terminal 100 according to the present invention includes a central processing unit (CPU) 110, an internal control unit (EC) 120, a temperature sensor 130, a cooling device 140, and a power supply unit. 150, an input / output unit 160.

설명의 편의상 본 발명의 열관리와 직접적 관련이 없는 구성요소에 대한 설명은 생략한다. 예컨대, 메모리(미도시)는 도시하지 않았지만, 단말기의 구동에 필요한 각종 응용 프로그램 및 열관리를 위한 펌웨어 프로그램의 저장을 위해 구비될 수 있다.For convenience of description, descriptions of components not directly related to thermal management of the present invention will be omitted. For example, the memory (not shown) may be provided for storing various application programs required for driving the terminal and firmware programs for thermal management.

이하, 상기 각 구성요소들에 대한 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of each of the components will be described in detail.

중앙 처리 장치(110)는 휴대용 단말기의 전체적인 동작을 제어한다. The central processing unit 110 controls the overall operation of the portable terminal.

온도센서(130)는 상기 CPU(110)의 발열에 의한 CPU 자체의 온도 또는 CPU의 주변 온도(단말기의 내부 온도)를 검출한다. 상기 온도센서(130)는 CPU(110)의 외부에 별도로 구성될 수 있으며, 도2에 도시된 바와 같이, CPU(110)의 내부에 내장되어 구성될 수도 있다.The temperature sensor 130 detects the temperature of the CPU itself or the ambient temperature of the CPU (internal temperature of the terminal) caused by the heat of the CPU 110. The temperature sensor 130 may be configured separately from the outside of the CPU 110, as shown in FIG. 2, may be built into the CPU 110.

내부 제어부(120)는 중앙 처리 장치(CPU)에서 수행하지 않는 부가적인 동작(예 : 전원 관리동작, 입/출력 관리 동작, 열관리 동작 등)을 수행한다. 특히, 상기 온도센서(130)를 통해 검출된 CPU(110)의 온도가 열관리 동작이 필요한 경우, 상기 냉각장치(140)를 제어하여 열관리 동작을 수행할 수 있다. 또는, CPU(110)의 동작 클럭이나 CPU 코어 전압을 제어하여 열관리 동작을 수행할 수 있다. The internal controller 120 performs additional operations (eg, power management operation, input / output management operation, thermal management operation, etc.) that are not performed by the CPU. In particular, when the temperature of the CPU 110 detected through the temperature sensor 130 requires a thermal management operation, the cooling apparatus 140 may be controlled to perform a thermal management operation. Alternatively, the thermal management operation may be performed by controlling the operation clock or the CPU core voltage of the CPU 110.

본 발명에서는 상기 동작 클럭이나 CPU 코어 전압을 제어하여 열관리 동작을 수행하는 방법에 대하여 설명한다.In the present invention, a method of performing a thermal management operation by controlling the operation clock or the CPU core voltage will be described.

냉각 장치(140)는 상기 내부 제어부(120)의 제어에 따라, 냉각 팬(미도시)을 구동하여 CPU(110)를 강제로 냉각시킬 수 있다. 상기 내부 제어부(120)는 CPU 는 CPU의 주변온도(단말기의 내부 온도)가 기설정된 특정 범위에서는 상기 냉각 장치(140)를 제어하여 CPU 및 단말기를 강제로 냉각시킬 수 있다.The cooling device 140 may drive the cooling fan (not shown) to forcibly cool the CPU 110 under the control of the internal controller 120. The internal controller 120 may forcibly cool the CPU and the terminal by controlling the cooling device 140 in a specific range in which the CPU ambient temperature (internal temperature of the terminal) is preset.

전원부(150)는 단말기 내의 각 구성요소에 전원을 공급한다. 상기 전원부(150)는 AC전원을 입력받아 특정 DC 전압을 변환하고 그 변환된 DC 전압을 단말기에 공급한다. 또한, 배터리(미도시)를 충전시키고 그 충전된 DC 전압을 단말기에 공급할 수 있다. 상기 전원부(150)는 단말기(100)의 내부에 구성될 수도 있다.The power supply unit 150 supplies power to each component in the terminal. The power supply unit 150 receives AC power, converts a specific DC voltage, and supplies the converted DC voltage to the terminal. In addition, a battery (not shown) may be charged and the charged DC voltage may be supplied to the terminal. The power supply unit 150 may be configured inside the terminal 100.

입력부/출력부(160)는 단말기에 구비된 버튼이나 키패드와 같은 입력수단 및 스피커나 디스플레이 모듈과 같은 출력수단을 의미한다.The input / output unit 160 refers to an input means such as a button or a keypad provided in the terminal and an output means such as a speaker or a display module.

도2는 본 발명에 관련된 열관리 기능을 갖는 휴대용 단말기의 다른 일 예의 구성을 보인 예시도이다. 2 is an exemplary view showing the configuration of another example of a portable terminal having a thermal management function related to the present invention.

이에 도시된 바와 같이 본 실시 예는 온도센서(130)가 CPU(110)에 내장되어 구성된다. 상기와 같이 온도센서(130)가 CPU(110)에 내장될 경우, 내부 제어부(120)는, CPU(110)의 특정 단자(예 : 온도 정보 출력 단자)를 통해 출력되는 온도 정보를 입력받고, 그 온도 정보에 의해 열관리 동작이 필요한지 판단한다.As shown in this embodiment, the temperature sensor 130 is built in the CPU 110. When the temperature sensor 130 is built in the CPU 110 as described above, the internal controller 120 receives the temperature information output through a specific terminal (eg, temperature information output terminal) of the CPU 110, The temperature information determines whether the thermal management operation is necessary.

상기 열관리 동작이 필요한지 여부는 내부 제어부(120)의 펌웨어 프로그램에 의해 판단될 수도 있고, 하드웨어 로직에 의해 판단될 수도 있다. 상기 펌웨어 프로그램은 내부 제어부(120)의 내부에 구비된 메모리(미도시)에 저장될 수 있으며 단말기의 운영 체제(OS) 소프트웨어와는 관계없이 별도로 동작할 수 있다.Whether the thermal management operation is required may be determined by a firmware program of the internal controller 120 or may be determined by hardware logic. The firmware program may be stored in a memory (not shown) provided in the internal controller 120 and may operate separately regardless of operating system (OS) software of the terminal.

만약, 상기 온도센서(130)를 이용해 검출된 온도가 기설정된 특정 온도(기준 온도)를 넘으면, 내부 제어부(120)는 CPU 또는 단말기의 열관리 동작이 필요하다고 판단한다. 그리고, 내부 제어부(120)는 운영 체제 소프트웨어에 관계없이 직접적으로 기설정된 제어신호를 CPU(110)에 출력한다. 상기 제어신호는 CPU(110)의 동작 클럭 및 CPU 코어 전압을 제어할 수 있는 신호이다.If the temperature detected using the temperature sensor 130 exceeds a predetermined specific temperature (reference temperature), the internal controller 120 determines that the thermal management operation of the CPU or the terminal is necessary. The internal controller 120 directly outputs a predetermined control signal to the CPU 110 regardless of the operating system software. The control signal is a signal capable of controlling an operating clock and a CPU core voltage of the CPU 110.

도3은 본 발명에 관련된 휴대용 단말기에서 열관리 제어신호를 출력하는 과정을 설명하기 위한 일 예시도이다. 3 is an exemplary diagram for describing a process of outputting a thermal management control signal in a portable terminal according to the present invention.

상술한 바와 같이 내부 제어부(120)는 CPU(110)의 열관리 동작이 필요하다고 판단될 경우, CPU(110)의 동작 클럭 및 CPU 코어 전압을 제어하는 제어신호를 출력한다. 본 실시 예의 도면에서는 내부 제어부(120)에서 CPU(110)로 직접 제어신호가 인가되는 것으로 도시하였다. 즉, CPU(110)에 클럭을 제어할 수 있는 단자가 구비되어 있을 경우에는 그 단자와 내부 제어부(120)의 제어단자가 직접 연결되어 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, CPU(110)는 상기 제어신호에 의해 동작 클럭과 CPU코어 전압을 내부적으로 변경할 수 있다.As described above, when it is determined that the thermal management operation of the CPU 110 is necessary, the internal controller 120 outputs a control signal for controlling the operation clock and the CPU core voltage of the CPU 110. In the drawing of this embodiment, it is shown that the control signal is directly applied to the CPU 110 from the internal control unit 120. That is, when the CPU 110 is provided with a terminal for controlling the clock, the terminal and the control terminal of the internal controller 120 may be directly connected to output a control signal. Accordingly, the CPU 110 may internally change the operation clock and the CPU core voltage by the control signal.

그러나, 만약 클럭 구동부(미도시)와 CPU 코어 전압 구동부(미도시)가 CPU(110)의 외부에 별도의 칩으로 구성되어 있을 경우에는, 내부 제어부(120)에서 그 클럭 구동부(미도시) 및 CPU 코어 전압 구동부(미도시)를 직접 제어하여, 제어하고자 하는 동작 클럭과 CPU 코어 전압으로 변경한 후, 그 변경된 동작 클럭과 CPU 코어 전압이 직접 CPU(110)에 인가되도록 구성할 수도 있다.However, if the clock driver (not shown) and the CPU core voltage driver (not shown) are configured as separate chips outside the CPU 110, the clock driver (not shown) and the internal control unit 120 The CPU core voltage driver (not shown) may be directly controlled to change the operating clock and the CPU core voltage to be controlled, and then the changed operating clock and the CPU core voltage may be directly applied to the CPU 110.

도4는 본 발명에 관련된 휴대용 단말기에서 열관리 제어신호를 출력하는 과정을 설명하기 위한 다른 일 예시도이다.4 is another exemplary view for explaining a process of outputting a thermal management signal in a portable terminal according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이 CPU(110)의 내부에는 동작 클럭과 CPU코어 전압을 변 경할 수 있는 클럭/전압 제어부(111)를 내장할 수 있다. 그리고, 상기 클럭/전압 제어부(111)는 외부에 구비된 하나의 입력단자를 통해 특정 레벨의 제어신호가 입력되면, 기설정된 동작 클럭과 CPU 코어 전압으로 자동으로 변경하는 동작을 수행한다.As shown in the drawing, the CPU 110 may include a clock / voltage controller 111 capable of changing an operation clock and a CPU core voltage. The clock / voltage controller 111 automatically switches to a predetermined operating clock and a CPU core voltage when a control signal of a specific level is input through an external input terminal.

상기 제어신호는, 회로의 구성에 따라서, 하이 레벨(H) 또는 로우 레벨(L)로 입력될 수 있고, 상승 에지(Rising Edge) 신호 또는 하강 에지(Falling Edge) 신호로 입력될 수도 있으며, 또는 하이 레벨 또는 로우 레벨의 임펄스 형태로 입력될 수도 있다. 상기와 같이 제어신호의 출력 형태는 여러가지가 있으며, CPU(110)도 제어신호를 입력받을 수 있는 신호 규격이 별도로 존재한다.The control signal may be input at a high level (H) or a low level (L), or may be input as a rising edge signal or a falling edge signal, depending on the circuit configuration. It may be input in the form of a high level or low level impulse. As described above, the output form of the control signal is various, and there is a signal standard that the CPU 110 can also receive the control signal.

본 실시 예와 같이 CPU(110) 내부에 클럭/전압 제어부(111)를 내장하고, 하나의 인터페이스 단자를 구비할 경우, 열관리를 담당하는 내부 제어부(120)와의 인터페이스를 용이하게 할 수 있다. 즉, 내부 제어부(120)에서 열관리를 위한 하나의 제어신호를 출력하면 되므로 인터페이스가 더욱 용이하다.When the clock / voltage controller 111 is built in the CPU 110 and provided with one interface terminal as in the present embodiment, the interface with the internal controller 120 in charge of thermal management can be facilitated. That is, since the internal control unit 120 outputs one control signal for thermal management, the interface is easier.

도5는 도4에서 상기 제어신호를 출력하기 위한 회로의 구성을 보인 일 예시도이다. FIG. 5 is an exemplary view illustrating a configuration of a circuit for outputting the control signal in FIG. 4.

상술한 바와 같이 내부 제어부(120)는 CPU(110)의 열관리가 필요한 경우 하나의 제어신호를 출력할 수 있다. 그런데, 상기 클럭/전압 제어부(111)에서는 특정 규격의 제어신호를 요구할 수 있다. 예를 들어, 단순한 논리신호의 입력을 요구될 수도 있고, 특정 전압 레벨 이상을 갖는 제어신호의 입력이 요구될 수도 있다.As described above, the internal controller 120 may output one control signal when thermal management of the CPU 110 is required. However, the clock / voltage controller 111 may request a control signal of a specific standard. For example, input of a simple logic signal may be required, or input of a control signal having a specific voltage level or more may be required.

따라서, 상기 CPU(110)의 클럭/전압 제어부(111)에서 요구하는 제어신호의 규격을 맞추기 위하여 내부 제어부(120)에서 출력된 제어신호의 특성을 CPU의 인가할 수 있는 특정 규격에 맞도록 변환하기 위한 신호 변환부를 추가로 구성할 수 있다. Accordingly, in order to meet the standard of the control signal required by the clock / voltage control unit 111 of the CPU 110, the characteristics of the control signal output from the internal control unit 120 are converted to conform to a specific standard that can be applied by the CPU. The signal conversion unit may be further configured.

예를 들어, 상기 신호 변환부는, 본 실시 예와 같이, 풀업 저항(R1)과 스위칭부(121)를 이용하여 구성할 수 있다. 즉, 열관리가 필요하지 않은 상태에서 내부 제어부(120)는 스위칭부(121)를 통해 하이 레벨 신호(H)가 클럭/전압 제어부(111)에 인가되도록 제어신호를 출력하고, 열관리가 필요할 경우에는 상기 스위칭부(121)를 통해 로우 레벨 신호(L)가 인가되도록 제어신호를 변경하여 출력하는 것이다. 상기 신호 변환부는 CPU에 인가할 수 있는 신호의 규격에 따라 변경할 수 있도록 구성할 수 있다.For example, the signal converter may be configured using the pull-up resistor R1 and the switch 121 as in the present embodiment. That is, when the thermal management is not necessary, the internal control unit 120 outputs a control signal such that the high level signal H is applied to the clock / voltage control unit 111 through the switching unit 121, and when thermal management is necessary. The control signal is changed and outputted such that the low level signal L is applied through the switching unit 121. The signal converter may be configured to be changed according to a standard of a signal that can be applied to the CPU.

상기 스위칭부(121)는 FET(Field Effect Transistor)와 같은 트랜지스터 스위칭 소자(Q1)를 이용하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 스위칭부의 회로 특성을 보완하기 위하여, 다이오드(D1)와 같은 소자들을 추가로 구비한 스위칭 회로부를 추가로 부가할 수도 있다. 즉, 상기 스위칭부(121)는 상기 내부 제어부(120)에서 출력되는 제어신호를 베이스에 인가받는 스위칭 소자(Q1)로 구성되고, 상기 제어신호에 의해 상기 스위칭 소자(Q1)가 온/오프됨에 따라, 특정 전압 레벨(H/L)을 갖는 제어신호가 CPU(110)에 인가된다.The switching unit 121 may be configured using a transistor switching element Q1 such as a field effect transistor (FET). In addition, in order to supplement the circuit characteristics of the switching unit, a switching circuit unit further including elements such as a diode D1 may be additionally added. That is, the switching unit 121 is composed of a switching element Q1 receiving a control signal output from the internal control unit 120 to the base, and the switching element Q1 is turned on / off by the control signal. Accordingly, a control signal having a specific voltage level H / L is applied to the CPU 110.

이때, 상기 스위칭부 또는 스위칭 회로부는 상기 클럭/전압 제어부(111)에서 요구하는 제어신호의 특성에 따라 회로의 구성을 변경할 수 있음은 자명하다.In this case, it is apparent that the switching unit or the switching circuit unit may change the circuit configuration according to the characteristics of the control signal required by the clock / voltage control unit 111.

도6은 본 발명에 관련된 휴대용 단말기의 열관리 방법을 설명하기 위한 흐름 도로서, 도1 내지 도5를 참조하여 그 동작을 설명한다.6 is a flowchart illustrating a thermal management method of a portable terminal according to the present invention, the operation of which will be described with reference to FIGS.

이에 도시된 바와 같이, CPU(110)의 내부 또는 외부에 구비된 온도센서(130)는, CPU(110) 자체의 온도 또는 CPU 주변의 온도를 검출하여 그 온도 정보를 출력한다(S101).As shown therein, the temperature sensor 130 provided inside or outside the CPU 110 detects the temperature of the CPU 110 itself or the temperature around the CPU and outputs the temperature information (S101).

상기 온도 정보를 입력받은 내부 제어부(120)는 상기 온도 정보와 기설정된 특정 온도(기준온도)를 비교한다. 상기 비교 결과에 따라, 상기 온도 정보가 특정 온도 이상이면(S102의 예), 기설정된 특정 형식의 제어신호를 특정 제어신호 출력 단자를 통해 출력한다(S103). 여기서, 상기 제어신호는 단말기 운영체제의 소프트웨어에 관계없이 내부 제어부(120)에서 직접적으로 출력된다.The internal controller 120 receiving the temperature information compares the temperature information with a predetermined specific temperature (reference temperature). According to the comparison result, if the temperature information is above a specific temperature (YES in S102), a control signal of a predetermined specific format is output through a specific control signal output terminal (S103). Here, the control signal is output directly from the internal control unit 120 regardless of the software of the terminal operating system.

이때, 상기 특정 온도는 복수로 설정할 수 있으며, 특정 온도 범위에서는 냉각 장치를 제어하여 강제 냉각을 수행하고, 상기 검출된 온도가 또 다른 특정 온도를 넘을 경우에 상기 제어신호를 출력할 수 있다.In this case, the specific temperature may be set in plural, and a forced temperature may be controlled by controlling a cooling device in a specific temperature range, and the control signal may be output when the detected temperature exceeds another specific temperature.

상기 제어신호는 CPU의 동작 클럭을 제어하는 제어신호와 CPU 코어 전압을 제어하는 제어신호로서, 각 신호가 별도로 출력될 수 있고 하나의 제어신호로 출력될 수 있다. 또한, 상기 동작 클럭과 CPU 코어 전압은 한가지 값으로 설정될 수도 있고 두 가지 값(예 : 제1동작클럭, 제1코어전압, 제2동작클럭, 제2코어전압) 이상으로 설정될 수도 있다. 만약, 두 가지 값 이상으로 설정될 경우에는 그 두 가지 값 중 하나를 선택할 수 있는 신호를 추가로 인가할 수 있도록 구성할 수 있다.The control signal is a control signal for controlling the operation clock of the CPU and a control signal for controlling the CPU core voltage, and each signal may be separately output and may be output as one control signal. In addition, the operation clock and the CPU core voltage may be set to one value, or may be set to two or more values (eg, the first operation clock, the first core voltage, the second operation clock, and the second core voltage). If it is set to two or more values, it may be configured to additionally apply a signal to select one of the two values.

상기 제어신호를 입력받은 CPU(110)는 기설정된 동작 클럭 및 CPU 코어 전압으로 변경한다(S104). 상기와 같이 동작 클럭과 CPU 코어 전압이 변경됨으로써 CPU(110)의 발열량이 감소된다(S105).The CPU 110 receiving the control signal changes to a predetermined operation clock and a CPU core voltage (S104). By changing the operation clock and the CPU core voltage as described above, the amount of heat generated by the CPU 110 is reduced (S105).

이상으로 본 실시 예에서 설명한 각 구성 요소의 명칭은 동일한 의미를 갖는 다른 명칭으로 변경될 수 있으며, 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the names of the components described in the present embodiment may be changed to other names having the same meanings, and the configuration and method of the above-described embodiments may not be limitedly applied. All or part of each of the embodiments may be selectively combined to be implemented.

도 1은 본 발명에 관련된 열관리 기능을 갖는 휴대용 단말기의 일 예의 구성을 보인 예시도.1 is an exemplary view showing an example of a configuration of a portable terminal having a thermal management function related to the present invention.

도 2는 본 발명에 관련된 열관리 기능을 갖는 휴대용 단말기의 다른 일 예의 구성을 보인 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of another example of a portable terminal having a thermal management function related to the present invention.

도 3은 본 발명에 관련된 휴대용 단말기에서 열관리 제어신호를 출력하는 과정을 설명하기 위한 일 예시도.3 is an exemplary view for explaining a process of outputting a thermal management signal in a portable terminal according to the present invention.

도 4는 본 발명에 관련된 휴대용 단말기에서 열관리 제어신호를 출력하는 과정을 설명하기 위한 다른 일 예시도.Figure 4 is another exemplary view for explaining a process of outputting the thermal management control signal in the portable terminal according to the present invention.

도 5는 도4에서 상기 제어신호를 출력하기 위한 회로의 구성을 보인 일 예시도.FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a circuit for outputting the control signal in FIG. 4. FIG.

도 6은 본 발명에 관련된 휴대용 단말기의 열관리 방법을 설명하기 위한 흐름도.6 is a flowchart illustrating a thermal management method of a portable terminal according to the present invention.

Claims (10)

중앙 처리 장치(CPU)와;A central processing unit (CPU); 상기 CPU의 온도 또는 그 CPU의 주변 온도를 검출하는 온도 센서와;A temperature sensor for detecting a temperature of the CPU or an ambient temperature of the CPU; 상기 온도센서를 통해 검출된 온도가 특정 온도 범위이면 팬(Fan)을 제어하여 단말기를 냉각시키고, 상기 검출된 온도가 특정 온도를 넘으면 상기 CPU에 동작 클럭과 코어 전압을 낮추는 제어신호를 직접 인가하여 상기 CPU를 냉각시키는 내부 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.When the temperature detected by the temperature sensor is a specific temperature range, the fan is controlled to cool the terminal. When the detected temperature exceeds a specific temperature, a control signal for directly lowering an operation clock and a core voltage is directly applied to the CPU. And an internal control unit for cooling the CPU. 제1항에 있어서, 상기 온도 센서는,The method of claim 1, wherein the temperature sensor, 상기 CPU에 내장되거나 그 CPU의 외부에 별도로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.Portable terminal, characterized in that built in the CPU or configured separately to the outside of the CPU. 제1항에 있어서, 상기 내부 제어부는,The method of claim 1, wherein the internal control unit, 상기 CPU의 동작 클럭과 코어 전압을 제어하기 위한 제어신호를 하나의 신 호, 또는 별도의 신호로 나누어 출력하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a control signal for controlling the operation clock and the core voltage of the CPU into one signal or a separate signal for outputting. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어 장치는,The method of claim 1, wherein the central control unit, 상기 제어신호에 의해 기설정된 동작 클럭과 코어 전압으로 변경하는 클럭/전압 제어부;를 내장하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a clock / voltage control unit configured to change an operation clock and a core voltage preset by the control signal. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 단말기는,According to claim 1, The portable terminal, 상기 제어신호를 CPU에 인가할 수 있는 특정 규격으로 변환할 수 있는 신호 변환부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a signal converting unit capable of converting the control signal into a specific standard that can be applied to the CPU. 제5항에 있어서, 상기 신호 변환부는,The method of claim 5, wherein the signal converter, 상기 제어신호를 특정 전압 레벨의 신호로 변경하기 위한 스위칭 회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a switching circuit for changing the control signal into a signal having a specific voltage level. 제6항에 있어서, 상기 스위칭 회로부는, The method of claim 6, wherein the switching circuit unit, 상기 제어신호를 베이스에 인가받는 스위칭 소자를 포함하고, It includes a switching element for applying the control signal to the base, 상기 제어신호에 의해 상기 스위칭 소자가 온/오프됨에 따라, 특정 전압 레벨의 신호가 CPU에 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And the switching device is turned on / off by the control signal, so that a signal having a specific voltage level is applied to the CPU. CPU의 온도 또는 CPU 주변의 온도를 검출하는 단계와;Detecting a temperature of the CPU or a temperature around the CPU; 상기 검출된 온도를 기설정된 특정온도와 비교하는 단계와;Comparing the detected temperature with a predetermined specific temperature; 상기 검출된 온도가 특정 온도 범위이면 팬(Fan)을 제어하여 단말기를 냉각시키고, 상기 검출된 온도가 특정 온도를 넘으면 동작 클럭과 코어 전압을 낮추는 제어신호를 CPU에 직접 인가하여 상기 CPU를 냉각시키는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 열관리 방법.When the detected temperature is a specific temperature range, the fan is controlled to cool the terminal. When the detected temperature exceeds a specific temperature, a control signal for lowering an operation clock and a core voltage is directly applied to the CPU to cool the CPU. Thermal management method of a portable terminal, characterized in that consisting of. 제8항에 있어서, 상기 제어신호는,The method of claim 8, wherein the control signal, CPU의 동작 클럭을 제어하기 위한 신호와, CPU의 코어 전압을 제어하기 위한 신호를 각기 별도의 제어신호로서 출력하거나, 또는 하나의 제어신호로서 출력하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 열관리 방법.And a signal for controlling the operation clock of the CPU and a signal for controlling the core voltage of the CPU as a separate control signal or as a single control signal. 제8항에 있어서, 상기 제어신호는,The method of claim 8, wherein the control signal, 상기 CPU에 인가할 수 있는 특정 전압 레벨로 변환되어 출력되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 열관리 방법.The thermal management method of a portable terminal, characterized in that the output is converted to a specific voltage level that can be applied to the CPU.
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