KR20140010457A

KR20140010457A - 전자 장치에서의 다중 레벨 열 관리

Info

Publication number: KR20140010457A
Application number: KR1020137033229A
Authority: KR
Inventors: 조나단 제이 앤드류스
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2014-01-24
Also published as: WO2012166328A1; US9207730B2; KR101551051B1; CN103649869B; EP2715479A1; US20120311357A1; CN103649869A

Abstract

전자 장치가 다중 레벨 열 관리 프로세스를 이용하여 장치 내의 열을 관리하도록 구성된다. 장치의 온도가 그의 열적 거동을 조정하기 위한 액션을 취하도록 장치에 요구하는 레벨에 도달할 때, 시스템 레벨 제어기는 장치 내의 열 생성을 조정하도록 제어될 수 있는 장치 내의 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별한다. 활성 컴포넌트가 식별되면, 컴포넌트 레벨 제어기는 컴포넌트의 최소 활동 한도에 또는 그 위에 있는 식별된 활성 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정하고, 컴포넌트가 이 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지한다. 다른 실시예들도 설명되고 청구된다.

Description

전자 장치에서의 다중 레벨 열 관리{MULTI-LEVEL THERMAL MANAGEMENT IN AN ELECTRONIC DEVICE}

본 발명의 일 실시예는 전자 장치에서의 열 관리에 관한 것이다. 다른 실시예들도 설명된다.

통상적으로, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 또는 랩탑 노트북 컴퓨터와 같은 소형 폼팩터 다기능 컴퓨팅 장치로부터의 더 양호한 성능 및 기능에 대한 소비자들의 요구는 저전력 소비 전자 장치들의 개발을 앞지른다. 따라서, 그러한 장치들의 제조자들은 사용자에 대한 원하는 성능 레벨을 유지하려고 시도하면서 고온 효과(열)에 대처하는 더 양호한 방법들을 찾아야 한다. 소정의 장치는 개별적으로 또는 다른 것들과 연계하여 장치의 온도를 필요한 최대 온도 이상으로 상승시키는 둘 이상의 열 소스를 포함할 수 있다. 더구나, 예를 들어, 장치가 더운 방에서 또는 직접적인 햇빛 속에서 사용되고 있을 때 장치 밖으로부터 열이 들어올 수 있다. 열 문제를 해결하기 위하여, 장치의 구성 프로세서가 동작하는 속도 또는 전원 전압(power supply voltage)을 낮추거나, 냉각 팬을 사용하거나, 셀룰러 네트워크 RF 송신 전력 한도를 낮추거나, 디스플레이를 흐리게 하는 것을 포함하는 여러 사전 대책 수단이 개발되었다. 오늘날 설계되는 많은 장치는 다양한 열 조건들에서 사용자의 장치 경험을 불만족스럽게 하지 않도록 적절한 성능을 제공하기 위해 이러한 사전 대책 수단들을 필요로 한다.

장치에서 모니터링하고 관리해야 할 열적 장소(thermal arena)의 일례는 장치의 외부 케이스 온도이다. 이것은 예를 들어 소비자 등급 셀룰러 전화 핸드셋들에 대한 UL(Underwriters Laboratories)에 의해 지정되는 바와 같은 사전 정의된 범위 내로 유지되어야 한다. 정상 동작 동안, 장치의 외부 케이스는 사용자가 사용 동안, 예를 들어 사용자 손 안에 또는 사용자의 귀에 대해 장치를 유지하고 있는 동안 계속 터치하기에 불편해질 정도로 뜨거워지지 않아야 한다. 외부 케이스는 장치 내에서 소비되는 임의의 전력에 의해 가열될 수 있으며, 외부 케이스 상의 가장 뜨거운 포인트들은 최고 전력 소비를 갖는 컴포넌트에 근접할 가능성이 매우 높을 것이다. 그러한 컴포넌트들은 이동 전화 또는 스마트폰 양자에서 예를 들어 셀룰러 네트워크 RF 통신 안테나를 구동하는 RF 전력 증폭기(PA:power amplifier), 및 애플리케이션 프로세서를 포함한다.

본 발명의 일 실시예는 현장에서의 사용 동안 장치의 열적 거동을 관리하기 위해 전자 장치에서 실행되는 프로세스이다. 프로세스는 적어도 2개의 제어 레벨을 포함한다. 제1 레벨에서, 프로세스는 장치의 온도가 얼마나 많은 열이 생성되는지를 조정하기 위한 액션을 취하는 것이 필요한 충분히 높은 레벨에 도달하였는지를 결정한다. 온도가 이 레벨에 도달한 경우, 프로세스는 장치 내의 둘 이상의 컴포넌트 중에서 활성 컴포넌트를 식별하며, 이 활성 컴포넌트는 그의 열적 거동을 변경하도록 제어될 수 있다. 활성 컴포넌트를 식별하기 위하여, 프로세스는 사용자 성능 기대도 충족시키면서 장치의 열적 거동을 효과적으로 관리하기 위해 장치의 어느 컴포넌트가 조절되어야 하는지를 결정한다. 활성 컴포넌트가 식별될 때, 제2 제어 레벨은 컴포넌트의 최소 활동 한도에 있거나 그 위에 있는 활성 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정하고, 컴포넌트가 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 사용자의 장치 경험에 큰 영향을 미치지 않고서 열 생성의 상당한 변경을 달성할 수 있다.

다른 실시예에서, 전자 장치는 시스템 레벨 제어 및 컴포넌트 레벨 제어를 갖는다. 장치의 온도가 충분히 높은 레벨에 도달한 때, 시스템 레벨 제어는 장치 내의 둘 이상의 컴포넌트 중에서 활성 컴포넌트를 식별하며, 이 활성 컴포넌트는 얼마나 많은 열이 생성되는지를 조절하도록 제어될 수 있다. 시스템 제어기는 장치 내의 컴포넌트들을 평가하여, 컴포넌트의 사전 정의된 최소 실행 레벨(performance level) 위에서 인에이블되어 동작하는 컴포넌트를 식별함으로써 활성 컴포넌트를 식별한다. 활성 컴포넌트의 식별시에, 시스템 레벨 제어는 컴포넌트의 열 부하 인덱스를 조정하기 위한 요청을 활성 컴포넌트의 컴포넌트 레벨 제어로 전송한다. 컴포넌트 레벨 제어는 컴포넌트의 실행(performance)을 변경하는 액션을 취함으로써 요청에 응답하며, 사실상 이는 장치의 전체 열 부하에 대한 컴포넌트의 기여를 변경한다.

위의 요약은 본 발명의 모든 양태들의 포괄적인 리스트를 포함하지 않는다. 본 발명은 위에 요약된 다양한 양태들은 물론, 아래의 상세한 설명에서 설명되고 본원과 함께 제출된 청구범위에서 구체적으로 지시되는 것들의 모든 적절한 조합들로부터 실시될 수 있는 모든 시스템들 및 방법들을 포함하는 것으로 간주된다. 그러한 조합들은 위의 요약에 구체적으로 기재되지 않은 특정 장점들을 갖는다.

이하, 아래에 요약되는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들이 설명된다. 본 발명의 실시예들은 동일한 참조 부호들이 유사한 요소들을 지시하는 첨부 도면들에 한정이 아니라 예시적으로 도시된다. 본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예를 언급하지는 않으며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 점에 유의해야 한다.
도 1은 상이한 타입의 다기능 이동 장치들, 즉 스마트폰 및 핸드헬드 태블릿형 개인용 컴퓨터를 갖고 있는 인간 사용자를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 프로세스가 실행될 수 있는 예시적인 다기능 이동 장치의 외부 입면도이다.
도 3은 예시적인 다기능 이동 장치 내의 컴포넌트들의 상이한 계층들의 내부도이다.
도 4는 다양한 예시적인 열적 상황들 동안의 이동 장치 내의 컴포넌트들 사이의 전력 분포의 여러 차트를 도시한다.
도 5는 다양한 예시적인 열적 상황들 동안의 예시적인 이동 장치 내의 각각의 컴포넌트의 부하 인덱스를 비교하는 여러 차트를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 프로세스의 2 레벨 제어 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 시스템 레벨 제어에 의해 사용되는 예시적인 결정 트리이다.
도 9는 시스템 레벨 제어에 의해 사용되는 다른 예시적인 결정 트리이다.
도 10은 컴포넌트 레벨 제어에 의해 사용되는 예시적인 결정 트리이다.

이제, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 여러 실시예가 설명된다. 다양한 상세들이 설명되지만, 본 발명의 일부 실시예들은 이러한 상세 없이도 실시될 수 있다는 것을 이해한다. 다른 예들에서는 본 설명의 이해를 불명확하게 하지 않기 위해 공지 회로들, 구조들 및 기술들은 상세히 설명되지 않았다.

본 발명의 일 실시예는 다기능 소비자 전자 이동 장치에서 실행되어, 사용자 경험에 크게 영향을 미치지 않고서 장치 자신의 열적 거동을 관리하는 다중 레벨 열 관리 프로세스에 관한 것이다. 여기서 설명되는 열 관리 프로세스들은 외부 케이스의 온도 관리로 한정되는 것이 아니라, 다기능 장치의 다른 컴포넌트들 또는 위치들의 온도 관리에도 적용 가능하다. 더구나, 여기서 설명되는 프로세스들은 장치의 외부에 있는 열 소스의 존재하에, 예를 들어 더운 방 또는 직접적인 햇빛으로부터의 열의 존재하에 장치의 컴포넌트들 및 위치들의 온도를 관리하는 데 사용될 수 있다.

도 1은 여기서 개인용 이동 장치(2)로서 지칭되는 상이한 타입의 다기능 이동 장치를 갖고 있는 인간 사용자를 도시한다. 일례에서, 이동 장치(2)는 그러한 현대적인 장치들에서 통상적으로 이용 가능한 여러 특징, 예를 들어 터치스크린 인터페이스, 뮤직 및 비디오 파일 기록 및 재생, 디지털 카메라, 비디오 게임, 및 VoIP(Voice Over Internet Protocol) 전화 통신, 전자 캘린더, 웹 브라우저 및 이메일과 같은 무선-인에이블드 애플리케이션들을 갖는 스마트폰 또는 다기능 셀룰러 전화이다. 다른 예에서, 이동 장치(2)는 더 큰 핸드헬드 태블릿형 컴퓨터일 수 있다. 다른 예에서, 이동 장치(2)는 랩탑 또는 노트북 컴퓨터일 수 있다.

도 2는 예시적인 개인용 이동 장치(2)의 외부도인 반면, 도 3은 장치(2)를 구성하는 여러 계층을 드러냄으로써 중요한 몇몇 컴포넌트를 도시한다. 이것 또한 개인용 이동 장치(2)의 일례일 뿐이다. 다른 컴포넌트 토폴로지들, 예를 들어 셀룰러 네트워크 통신 능력을 갖지 않는 대신에 전화 통신용 무선 VoIP에 의존하여 내장 무선 근거리 네트워크 컴포넌트들을 이용하는 토폴로지도 가능하다. 요컨대, 장치(2)는 그의 외부 케이스 또는 하우징(3) 내에 셀룰러 전화, 웹 서핑 및 디지털 미디어 재생 기능들을 그의 사용자에게 제공하기 위해 함께 동작하는 다음과 같은 컴포넌트들, 즉 애플리케이션 프로세서 또는 CPU(4), 그래픽 처리 유닛(GPU)(13), 내장 백라이트를 갖는 터치 감지 디스플레이 스크린(5), 셀룰러 기저대역 프로세서(6), 셀룰러 네트워크 RF 송수신기 전력 증폭기들(7, 8), 마이크(9), 수신기(이어 스피커)(10), 스피커(11)는 물론, 재충전 가능 배터리(12)를 갖는다. 디스플레이 스크린(5)은 터치 감지형일 필요가 없으며, 대신에 개별적인 내장형 물리 키보드 또는 키패드(도시되지 않음)를 통해 사용자 입력이 이루어질 수 있다는 점에 유의한다.

마더 보드 또는 베이스 보드의 에지 근처에 위치하는 보드 온도 센서(17), 전력 증폭기들(7, 8)에 더 가까이 위치하는 RF 온도 센서(18), 및 배터리(12)에 가까이 위치하는 배터리 온도 센서(18)를 포함하는 여러 개의 온도 센서가 존재할 수 있다. 가입자 식별 모듈(SIM:Subscriber Identity Module) 카드(도시되지 않음)와 관련되거나 장치(2) 내의 기저대역 프로세서(6)와 함께 칩 상에 위치하는 것과 같은 추가적인 온도 센서들도 포함될 수 있다. 메모리(19)에 저장된 열 관리 프로그램이 애플리케이션 프로세서(4)에 의해 또는 장치 내의 다른 프로세서에 의해 실행되어, 본 명세서에서 후술하는 동작들 중 일부를 수행할 수 있다.

장치(2)의 하우징(3)의 외면 상의 소정 위치에 정의되는 잠재적 "핫스팟"이 존재할 수 있으며, 이는 하우징(3)의 측면들 상에 그리고 배면 상에 위치하는 중요 포인트들, 예를 들어 도 1에서 사용자가 장치(2)를 터치하고 있는 음영 영역들로 구성될 수 있다. 다른 가능한 핫스팟은 사용자가 통화 중에 전화 핸드셋 구성의 장치(2)를 그의 귀에 대해 통상적으로 유지하는 곳인 하우징의 배면 상의 영역이다. 핫스팟은 가상 온도 변수에 의해 표현될 수 있는데, 이것은 주어진 위치에 충분히 가까운 온도 센서가 존재하지 않을 수 있기 때문이다. 그러한 가상 온도를 계산하는 방법에 대한 상세는 일반 양도된 "Method for Estimating Temperature at a Critical Point"라는 제목의 미국 공개 제2010/0094582호에서 발견될 수 있다.

이제, 시스템의 열 부하에 대한 설명으로부터 시작하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레벨 열 관리 프로세스가 설명된다. 전체 시스템이 상당한 열 부하 아래에 있지만, 즉 장치 내의 열의 양이 "높은(high)" 것으로 간주되지만, 시스템의 컴포넌트들 중 일부만이 그러한 부하에 기여하고 있을 수 있다. 주어진 컴포넌트에 의해 소비되는 전력의 양은 컴포넌트가 전체 시스템 상에 부과하는 열 부하로서 간주될 수 있다. 여기서 용어 "부하 인덱스(loading index)"는 컴포넌트의 열 부하를 설명하는 데 사용된다. 열 관리 프로세스에서 사용되는 여러 타입의 부하 인덱스가 존재할 수 있다. 컴포넌트의 열 부하 인덱스는 그의 전력 소비, 측정된 온도, 듀티 사이클, 또는 다른 컴포넌트의 부하 인덱스로부터 결정될 수 있다.

전체 열 부하에 대한 컴포넌트의 기여는 컴포넌트가 소비할 수 있는 최대 전력의 백분율로서 주어질 수 있다. 이 경우, 컴포넌트의 부하 인덱스는 다음과 같이 계산될 수 있다.

부하 인덱스(LI:Loading Index) = 현재 전력 / 최대 전력

전력 측정이 불가능할 때 - 이것은 시스템 내의 대부분의 컴포넌트에 대해 사실임 -, 온도가 사용될 수 있다. 컴포넌트의 부하 인덱스는 측정된 컴포넌트의 온도의 함수로서 또는 컴포넌트의 밖인 장치 내의 측정 온도와 관련하여 결정될 수 있다. 열 모델은 온도 센서들을 이용하여 컴포넌트에 대한 온도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 다수의 온도 센서가 장치 내에 내장될 수 있고, 게다가 사용 전에 교정될 수 있다. 이들은 모니터링할 이들 각각의 컴포넌트들과 접촉하거나 근처에 배치될 수 있다. 온도 센서를 갖지 않는 컴포넌트들에 대해서는, 컴포넌트 근처의 센서들을 이용하여 온도를 측정할 수 있으며, 이어서 이들 센서로부터의 판독치들 및 중간 재료들의 공지된 특성들에 기초하여 컴포넌트의 온도를 계산할 수 있다. 온도 판독치들은 그러한 센서들에 의해, 예를 들어 장치의 정상 동작 동안 서미스터를 통해 공지 전류를 전달하여 그의 전압을 측정하고 그의 저항을 계산함으로써 "감지"된다. 다른 실시예에서, 열 모델은 PID(비례, 적분 및 미분(proportion, integral, and derivative)) 제어기를 통해 컴포넌트에 대한 온도를 결정할 수 있다.

컴포넌트가 소비할 수 있는 최대 전력은 컴포넌트가 견딜 수 있는 최대 온도에 기초하여 또는 설정된 한도에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 시스템 온 칩(SoC)의 온도가 섭씨 90도를 기록하고 있고, 한도가 섭씨 105도인 경우, 부하 인덱스는 높을 것이다. 이 경우, 부하 인덱스에 대한 온도의 맵핑을 위한 정적 테이블을 갖는 것이 적합할 수 있거나, 간단한 선형 맵핑이 이용될 수 있다. 아래의 테이블은 테이블을 이용하는 SoC에 대한 맵핑의 일례이다.

GPU와 같이 전력 및 온도가 측정될 수 없는 컴포넌트들에 대해, 부하 인덱스는 다음과 같이 계산될 수 있다.

부하 인덱스(LI) = 평균 듀티 사이클 / 최대 듀티 사이클

여기서, 평균 듀티 사이클은 소정의 시상수에 대해 계산된다.

부하 인덱스는 컴포넌트마다 적용될 수 있다. 이것은 하나의 컴포넌트로부터의 열 방사가 다른 컴포넌트 내로 강제되는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, SoC는 NAND 플래시를 가열하고 있을 수 있으며, NAND 플래시 자체는 NAND 플래시 자체에 대한 열적 완화가 존재하지 않는 경우에도 모니터링되어야 한다. 이러한 부하 인덱스는 기여 컴포넌트의 부하 인덱스의 함수로서 계산될 수 있다. 주어진 컴포넌트 또는 일련의 컴포넌트들의 부하 인덱스는 국지적(예를 들어, 핫스팟 위치) 또는 시스템 광역적 부하 인덱스에 대해 계산될 수 있다.

도 4는 다양한 예시적인 열적 상황들 동안의 장치 내의 컴포넌트들 사이의 전력 분포의 여러 차트를 도시한다. 각각의 상황은 매우 높은 전체 시스템 전력, 그러나 매우 상이한 컴포넌트 레벨 작업 부하들을 유발할 수 있다. 전체 시스템 전력은 다수의 컴포넌트에 걸쳐 분산될 수 있으며, 이들 중 일부는 높은 부하를 갖고, 다른 것들은 그렇지 않다. 예를 들어, 장치가 4G와 같은 이동 통신 프로토콜을 이용하는 온라인 게임을 위해 사용되고 있을 때, 백라이트에 의해 소비되는 전력은 전체 시스템 전력의 38%일 수 있는 반면, CPU에 의해 소비되는 전력은 전체 시스템 전력의 9%일 수 있다. 이와 달리, 장치가 그의 인터넷 접속을 다른 장치와 공유하기 위한 무선 테더링을 위해 사용될 때, 디스플레이는 온되지 않을 수 있으며, 따라서 백라이트는 전체 시스템 전력 중 어떠한 전력도 사용하지 않을 것이다. 그러나, 기저대역 프로세서는 전체 시스템 전력의 61%를 소비할 수 있는 반면, CPU의 전력 소비는 단지 4%일 수 있다. 전체 시스템 전력이 다수의 컴포넌트에 걸쳐 어떻게 분산될 수 있는지를 보여주는 다른 예시적인 열적 상황은 장치가 WiFi 접속을 통해 다른 장치와 무선으로 동기화할 때이다.

도 5는 다양한 예시적인 열적 상황들 동안의 각각의 컴포넌트의 부하 인덱스를 비교하는 여러 차트를 포함한다. 전술한 바와 같이, 부하 인덱스는 각각의 컴포넌트로부터 오는 전력을 정량화하는 데 사용된다. 시스템의 각각의 개별 컴포넌트의 부하 인덱스는 상황에 따라 열 부하의 넓은 범위를 표현할 수 있는 시스템의 전체 부하 인덱스에 기여한다. 각각의 컴포넌트의 부하 인덱스를 개별적으로 모델링함으로써, 열 관리 프로세스는 주어진 상황에 대해 취할 최상의 열적 완화 액션을 결정할 수 있다. 예를 들어, 4G 게임 실행 시나리오 동안, 열 관리 프로세스는 CPU가 최고 부하 인덱스를 가지며, 따라서 CPU의 억압(throttling)이 시스템의 열 부하를 줄이기 위해 취할 최상의 액션일 수 있는 것으로 결정할 수 있다. 이와 달리, 열 관리 프로세스는 무선 테더링 동안에는 기저대역 프로세서를 또는 무선 동기화 동안에는 WiFi 송수신기를 억압하기로 결정할 수 있는데, 그 이유는 이들이 그러한 시나리오들에 대해 최고 부하 인덱스를 갖는 컴포넌트들이기 때문이다. 억압은 컴포넌트들에 의해 소비될 수 있는 최대 전력을 제한하며, 이는 온도가 상승할 수 있는 레이트를 제한한다. 억압 설정들은 실행 레벨들의 상이한 설정들 또는 상이한 동작 설정들에 대응할 수 있다.

전체 시스템 제어를 유지하면서도 열 관리의 다중 레벨 모델을 지원하기 위해, 2개의 제어 레벨이 이용될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1 레벨은 (관리 제어로도 지칭되는) 시스템 레벨 제어일 수 있으며, 제2 레벨은 (자율 제어로도 지칭되는) 컴포넌트 제어일 수 있다. 각각의 레벨에는 다수의 제어 시스템이 존재할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 다수의 핫스팟 위치로 분할될 수 있으며, 관리 제어는 각각의 핫스팟 위치의 열 관리를 위해 구현될 수 있다. 핫스팟 위치의 경우, 핫스팟 위치 근처의 각각의 컴포넌트에 대해 컴포넌트 제어가 구현될 수 있다. 둘 이상의 관리 제어(예를 들어, 관리 제어들(41, 42))가 존재하는 경우, 이들 양자는 동시에 실행될 수 있으며, 시스템의(또는 핫스팟 위치의) 부하 인덱스의 증가 또는 감소에 의해 트리거링될 수 있다. 관리 제어는 대표 온도가 사전 결정된 임계치 위로 상승할 때 장치의 실행(또는 실행 능력)을 줄일 수 있으며, 대표 온도가 사전 결정된 임계치 아래로 떨어질 때 실행을 증가시킬 수 있다(또는 실행 능력의 증가를 허락할 수 있다). 자율 제어들(예를 들어, 백라이트 제어(43), 셀 라디오 제어(44), WiFi 라디오 제어(45), SoC 제어(46) 및 배터리 충전 회로 제어(47)) 각각은 독립적으로 동작할 수 있으며, 시스템의 열 부하를 변경하기 위한 동시 액션을 각자 취할 수 있다. 자율 제어들은 관리 제어들에 의해 이루어지는 결정들의 결과로서 실행된다.

관리 제어들은 비교적 긴 시상수에 기초하여 결정들을 행하는데, 예를 들어 수초마다 그들의 결정들을 갱신하는 반면, 컴포넌트 제어 시상수는 그의 관리 제어의 시상수보다 짧을 수 있다. 관리 제어는 장치의 현장 사용 동안 시스템의 온도 또는 부하 인덱스를 사전 결정된 프리퀀시(frequency)로, 예를 들어 수초마다 샘플링하여, 예를 들어 장치가 슬립 모드에 있지 않는 동안 계속적으로 장치의 대표 온도를 조절할 수 있다. 컴포넌트 제어는 그가 관리 제어들보다 빠른 레이트로 제어하고 있는 컴포넌트의 부하 인덱스를 샘플링하여, 컴포넌트의 온도를 조절할 수 있다.

도 7은 관리 제어 및 컴포넌트 제어를 이용할 수 있는 예시적인 열 관리 프로세스의 흐름도이다. 프로세스는 관리 제어가 장치의 또는 핫스팟 위치의 대표 온도를 결정하는 단계(블록 51)로부터 시작된다. 대표 온도는 타겟 위치에 또는 그 근처에 있는 하나 이상의 컴포넌트의 부하 인덱스에 기초하여 결정될 수 있다. 이어서, 관리 제어는 대표 온도가 장치 내의 열 생성을 조정하기 위한 액션을 취하도록 장치에 요구하는 것으로 결정한다(블록 52). 열 생성을 조정하기 위한 액션을 취하도록 관리 제어를 트리거링할 수 있는 (임계 국지 부하 인덱스 값들을 지칭할 수 있는) 사전 정의된 임계 온도 값들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 대표 온도가 임계값에 도달할 때, 관리 제어는 대표 온도를 조절하기 위해 장치의 열 출력을 줄이기 위한 액션을 취할 수 있다. 유사하게, 대표 온도가 임계값 아래로 떨어질 때, 관리 제어는 장치의 열 출력을 줄이기 위해 이전에 취해진 임의의 액션들을 부분적으로 또는 완전히 반전시킬 수 있다.

대표 온도가 액션을 취하도록 장치에 요구하는 것으로 결정하는 것에 응답하여, 관리 제어는 활성 상태이고 장치 내의 열 생성에 기여하고 있는, 타겟 위치에 또는 그 근처에 있는 컴포넌트를 식별하기 시작한다(블록 53). 제어할 컴포넌트를 식별한 때, 관리 제어는 컴포넌트가 인에이블되는지 또는 컴포넌트가 높은 전력 소비 레이트로 동작하고 있는지를 결정할 수 있다. 이것은 디스플레이 스크린 백라이트가 인에이블되는지, 셀룰러 네트워크 송수신기가 인에이블되는지, 배터리 충전 회로가 인에이블되는지, GPU가 인에이블되는지 또는 CPU가 높은 전력 소비 상태에서 동작하고 있는지를 결정하는 것을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 관리 제어는 타겟 위치에서 열 부하를 줄이기 위해 그러나 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미치지 않고서 컴포넌트를 제어하는 것이 가능한지를 고려할 수 있다. 예를 들어, 관리 제어는 컴포넌트가 컴포넌트의 최소 실행 레벨에 대응하는 컴포넌트에 대한 최소 부하 인덱스에서 동작하도록 이전에 제한되었는지를 결정하기 위해 이전에 저장된 데이터에 액세스할 수 있다. 그러한 경우, 결론은 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미치지 않고서는 컴포넌트를 더 이상 제어할 수 없다는 것일 수 있다. 다른 예로서, 관리 제어는 컴포넌트가 그의 최소 부하 인덱스에서 이미 동작하고 있는지를 결정할 수 있으며, 그러한 경우에 컴포넌트의 활동을 더 제한하는 것은 장치 내의 열 생성에 크게 영향을 미치지 않을 것이다. 예시적인 관리 제어들이 도 8 및 도 9를 참조하여 아래에 더 상세히 설명된다.

장치 내의 열 생성을 조정하기 위해 제어될 수 있는 컴포넌트의 식별시에, 관리 제어는 식별된 컴포넌트의 컴포넌트 제어로 컴포넌트의 부하 인덱스를 줄이기 위한 요청을 전송한다. 관리 제어로부터의 요청의 수신에 응답하여, 컴포넌트 제어는 컴포넌트의 부하 인덱스를 줄이기 위한 액션을 취할 수 있다. 컴포넌트의 부하 인덱스를 줄이기 위해, 컴포넌트 제어는 컴포넌트가 그의 최소 실행 레벨 위에서 동작하고 있는 동안 컴포넌트의 전력 소비를 고정 증분만큼 줄일 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴포넌트 제어는 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정할 수 있으며(블록 54), 이는 컴포넌트에 의해 소비될 수 있는 최대 전력 및 온도가 상승할 수 있는 레이트를 제한한다. 이어서, 컴포넌트는 활동 한도 위에서 동작하는 것이 방지된다(블록 55). 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정할 때, 컴포넌트 제어는 활동 한도가 컴포넌트에 대해 이전에 설정되었는지 그리고 이 현재 활동 한도가 컴포넌트의 최소 실행 레벨에 대응하는 컴포넌트에 대한 최소 활동 한도 위인지를 결정할 수 있다. 현재 활동 한도가 최소 활동 한도 위인 경우, 컴포넌트 제어는 최소 활동 한도에 또는 그 위에 있는 컴포넌트에 대한 새로운(더 낮은) 활동 한도를 설정할 수 있다. 현재 활동 한도가 최소 활동 한도에 있는 경우, 컴포넌트 제어는 최소 활동 한도 아래의 새로운 활동 한도를 설정할 수 없는데, 그 이유는 이것이 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미칠 것이기 때문이다. 이 경우, 컴포넌트는 이미 그의 최소 실행 레벨에서 동작하고 있다. 컴포넌트 제어의 일례가 도 10을 참조하여 아래에 더 상세히 설명된다.

결정들을 동적으로 수행하기 위하여, 관리 제어는 규칙 기반 시스템을 이용할 수 있다. 각각의 관리 제어는 열 부하를 완화할 수 있는 일련의 규칙들을 제공하는 결정 트리를 포함할 수 있다. 다수의 관리 제어가 동시에 실행되고 있는 경우, 각각의 관리 제어에 의해 행해지는 결정은 다수의 액션이 취해지게 하거나 단지 하나의 액션이 취해지게 할 수 있다. 어떠한 액션도 가능하지 않은 경우, 장치는 열 부하가 심해져 셧다운의 위험이 있을 수 있다.

도 8은 장치의 핫스팟 위치에서 열 부하를 완화하기 위해 어떤 액션을 취할지를 결정하는 데 사용될 수 있는 관리 제어(예를 들어, 도 6의 관리 제어(41))의 예시적인 결정 트리를 도시한다. 블록 61에서, 관리 제어는 국지적 부하 인덱스가 증가한 것을 검출하며, 이는 핫스팟 위치에서의 온도의 증가를 나타낸다. 이어서, 관리 제어는 인에이블되어 핫스팟 위치에서 열 부하를 줄이기 위해 제어될 수 있는 컴포넌트를 식별하기 시작할 수 있다. 관리 제어는 먼저 디스플레이 스크린이 오프 또는 온 상태인지를 결정할 수 있다(블록 62). 디스플레이 스크린이 온 상태인 경우, 관리 제어는 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미치지 않고 디스플레이 스크린 백라이트의 광 출력이 열 부하를 줄이기 위해 제어될 수 있는지를 결정한다. 예를 들어, 관리 제어는 백라이트가 이전에 제한되었는지(블록 63) 또는 백라이트 전력이 이전에 최소 허용 가능 레벨로 설정되었는지를 결정할 수 있다. 관리 제어가 백라이트 강도가 감소될 수 있는 것으로 결정하는 경우, 관리 제어는 백라이트의 광 출력을 줄이기 위한 요청을 백라이트 컴포넌트 제어로 전송하여(블록 64), 그의 부하 인덱스 및 그의 온도를 유효하게 줄일 수 있다. 백라이트 제어 시스템의 실제 제어 및 결정들은 백라이트에 대한 컴포넌트 제어에 의해 처리되므로 이 결정 트리에는 도시되지 않는다(도 10 참조). 열 부하의 감소를 도울 수 있는 각각의 컴포넌트는 그 자신의 컴포넌트 제어 시스템으로 하여금 전력을 줄이게 할 것이다. 그렇게 함에 있어서, 각각의 컴포넌트 제어는 시스템의 전체 부하 인덱스를 알 필요가 없다.

도 8의 예시적인 결정 트리에서, 백라이트 출력은 스크린이 온 상태인 조건에서만 감소할 수 있다. 그렇지 않고, 스크린이 오프 상태일 때는 다른 열 완화들이 고려된다. 다른 열 완화 옵션들이 요구되는 예시적인 사용 예들은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 장치가 무선 테더링을 위해 사용되고 있을 때 또는 장치가 디스플레이 스크린 및 백라이트 양자의 턴 오프 상태에서 외부 스크린에 대해 비디오를 재생하고 있을 때이다. 이러한 예들에서, 장치는 높은 열 레벨에 도달하는 것이 가능하며, 백라이트 강도를 제한하는 것은 장치의 열 상황을 개선하지 못할 것이고, 장치가 더 높은 열 레벨에 도달하게 할 수 있다. 그러나, 여기서 설명되는 바와 같은 동적 시스템에서는 백라이트 및 디스플레이가 활성 상태가 아니므로 백라이트 제한은 이용되지 않았을 것이다. 백라이트가 인에이블되지 않는 경우, 관리 제어는 예를 들어 WiFi 라디오 제어(블록 65), 셀 라디오 제어(블록 66) 또는 SoC 제어(블록 67)를 통해 열 부하를 줄이기 위한 다른 방법들을 찾을 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 관리 제어와 동시에 실행될 수 있는 다른 관리 제어(예를 들어, 도 6의 관리 제어(42))의 일례이다. 관리 제어가 시스템의 부하 인덱스의 증가(즉, 장치의 온도 증가)를 검출할 때(블록 71), 관리 제어는 이 예시적인 결정 트리를 이용하여, 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미치지 않고 열 부하를 줄이기 위해 배터리 충전 회로가 제어될 수 있는지를 결정할 수 있다. 이러한 결정을 행함에 있어서, 관리 제어는 충전기가 인에이블되는지(블록 72), 액세서리가 장치에 접속되는지(블록 73), 그리고 배터리가 절반 이상 충전되었는지(블록 74)와 같은 팩터들을 고려할 수 있다. 관리 제어가 배터리 충전 회로가 제어될 수 있는 것으로 결정하는 경우, 관리 제어는 배터리에 대한 충전 레이트를 제한하기 위한 요청을 충전 회로 컴포넌트 제어로 전송할 수 있다(블록 75).

각각의 컴포넌트 제어는 그의 컴포넌트의 부하 인덱스를 줄이기 위한 관리 제어로부터의 요청을 처리하도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 컴포넌트 제어는 관리 제어로부터의 각각의 요청에 응답하여 백라이트 레벨을 고정 증분들로 단계적으로 줄이는 간단한 모델일 수 있다. 백라이트 컴포넌트 제어는 사용자가 디스플레이 스크린에 의해 무엇이 표시되고 있는지를 계속 알 수 있도록 높은 백라이트 레벨이 요구되는 태양 광선(solar) 시나리오를 처리하도록 정의될 수 있다. 백라이트 컴포넌트 제어는 주변 광 센서 또는 관리 제어와 같은 장치의 다른 컴포넌트 또는 제어 시스템에 조회(query)하여, 태야 광선 시나리오가 존재하는지를 결정할 수 있다.

도 10은 결정 트리를 이용하는 예시적인 백라이트 컴포넌트 제어를 도시한다. 백라이트 컴포넌트 제어가 백라이트의 광 출력을 줄이기 위한 관리 제어로부터의 요청을 수신할 때(블록 81), 백라이트 컴포넌트 제어는 백라이트가 이전에 제한되었는지(블록 82) 그리고 이 한도가 최소 허용 가능 레벨에 있는지(블록 83)를 결정할 수 있다. 백라이트가 이전에 최소 허용 가능 레벨로 제한된 경우, 사용자의 장치 경험에 크게 영향을 미치지 않고는 백라이트를 더 이상 줄일 수 없다. 이 경우, 백라이트의 전력은 최소 레벨에 있는 것으로 간주되며(블록 84), 백라이트 컴포넌트 제어 프로세스가 종료된다. 백라이트 강도가 더 감소될 수 있는 경우, 백라이트 컴포넌트 제어는 태양 광선 시나리오가 존재하는지(블록 85), 즉 장치가 높은 주변 조명을 갖는 환경에서 사용되고 있는지를 고려하여, 백라이트의 광 출력을 줄이거나 제한할지를 결정할 수 있다.

백라이트에 더하여, 장치(2)의 상이한 장소들(예를 들어, 외부 케이스)의 열적 거동을 효율적으로 개선하기 위해 자동으로 제어될 수 있는 장치(2)의 다른 열 생성 컴포넌트들이 존재한다. 이들 컴포넌트는 이들이 너무 뜨거워지는 것을 방지하기 위해 억압될 수 있다. 자동으로 제어될 수 있는 하나의 컴포넌트는 셀룰러 기지국으로부터의 상반된 요청을 무시(override)하기 위해 제한될 수 있는 출력 RF 전력을 갖는 셀룰러 네트워크 RF 송수신기 전력 증폭기이다. 자신의 전력 소비를 줄이도록 지시받을 수 있는 장치(2) 내의 다른 컴포넌트 또는 기능은 셀룰러 네트워크 송수신기(또는 WiFi 송수신기)의 송신 레이트이다. 예를 들어, 장치는 그의 사용자로 하여금 웹을 서핑하고, 이메일을 체크하고, 비디오를 더 빠른 속도로 다운로드하는 것을 가능하게 하는 3세대(3G) 셀룰러 네트워크 통신 하드웨어 및 소프트웨어를 가질 수 있다. 그 경우, 장치는 열 이벤트에 응답하여 그의 3G, 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 송신 레이트, 그의 데이터 업로드 및 다운로드 레이트들을 줄이거나, 그의 RF 출력 전력을 제한할 수 있다. RF 출력 전력은 셀룰러 네트워크 송수신기의 듀티 사이클을 억압함으로써 제한될 수 있다.

CPU는 상이한 코어 전압들 및 코어 주파수들 하에서 동작하도록 제어될 수 있다. 높은 코어 전압 및 높은 코어 주파수를 사용하여, CPU는 전력 소비가 큰 계산을 위해 최적화될 수 있다. 낮은 코어 전압 및 낮은 주파수를 사용하여, CPU는 저하된 계산 실행 레벨에서의 배터리 성능을 위해 최적화될 수 있다. 억압 설정들은 제어될 온도가 시스템의 한도를 넘어 상승하지 않도록 동적으로 배열될 수 있다. GPU는 그의 평균 듀티 사이클을 제한하도록 유사하게 제어될 수 있다.

배터리 충전 회로는 배터리에 전류가 추가되는 레이트(충전 레이트(charge rate)라고도 함)를 제한하도록 제어될 수 있다. 배터리 충전 회로는 온도에 따라 충전 레이트를 조정할 수 있다. 배터리 충전 회로는 열 이벤트에 응답하여 배터리 충전을 중지하고, 온도가 지정된 레벨 아래로 떨어질 때 충전을 다시 가능하게 할 수 있다.

각각의 컴포넌트가 시스템의 열 부하의 완화를 돕기 위해 그의 부하 인덱스를 제한하는 것이 가능할 수 있는 동안, 사용자 성능 기대들도 충족되어야 한다. 이를 수용하기 위해, 각각의 컴포넌트에 대한 최소 부하 인덱스(및 대응하는 최소 활동 한도)가 정의되어야 한다. 예를 들어, CPU 사용이 억압될 수 있지만, 50% 아래로 떨어지는 것은 사용자 성능을 저하시킬 수 있다. 이 경우, CPU 컴포넌트 제어를 위한 디폴트 하한은 CPU에 대한 최대 부하의 50%로 설정될 수 있다.

시스템의 부하 인덱스가 감소할 때, 관리 제어들은 컴포넌트들에 대한 활동 한도들을 제거하고 컴포넌트 제어들에 대한 요청들을 행하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 각각의 컴포넌트 제어는 컴포넌트에 대해 이전에 설정된 활동 한도를 약간 올리거나 완전히 제거할 수 있다. 시스템의 부하 인덱스가 충분히 낮은 값에 도달하는 경우, 방송 스타일 통지가 모든 컴포넌트 제어들로 전송되어, 관리 제어들에 의해 직접 해제되지 않은 모든 남은 활동 한도들을 제거할 수 있다.

결론적으로, 현장 사용 동안 다기능 소비자 전자 장치의 열적 거동을 동적으로 관리하기 위한 기술의 다양한 양태들이 설명되었다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 예를 들어 관리 제어들 및 컴포넌트 제어들의 기능들을 포함하는 전술한 디지털 신호 처리 동작들 중 일부를 수행하도록 프로세서를 프로그래밍하는 명령어들을 저장한 기계 판독 가능 매체일 수 있다. 기계 판독 가능 매체는 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 소거 및 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EPROM)와 같이 기계(예로서, 컴퓨터)에 의해 판독될 수 있는 형태로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 이러한 동작들 중 일부는 하드웨어 논리를 포함하는 특정 하드웨어 컴포넌트들에 의해 수행될 수 있다. 그러한 동작들은 대안으로서 프로그래밍된 데이터 처리 컴포넌트들 및 고정된 하드웨어 회로 컴포넌트들의 임의 조합에 의해 수행될 수 있다.

설명의 목적을 위해, 본 발명의 충분한 이해를 제공하도록 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었다. 이들은 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니라, 단지 본 발명의 상이한 예들 및 양태들을 설명하는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명의 범위는 위에서 상세히 설명되지 않은 다른 실시예들을 포함한다는 것을 알아야 한다. 첨부된 청구항들에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서, 본 명세서에서 개시되는 본 발명의 시스템들 및 방법들의 배열, 동작 및 상세에 있어서 이 분야의 기술자들에게 명백한 다양한 다른 수정들, 변경들 및 변형들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 장치(2)는 이동 전화 장치(예로서, 스마트폰 핸드셋)일 수 있거나, 데스크탑 개인용 컴퓨터일 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구항들 및 이들의 법적 균등물들에 의해 결정되어야 한다. 그러한 균등물들은 현재 공지된 균등물들은 물론, 미래에 개발될 균등물들, 즉 구조에 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발된 임의의 요소들을 포함한다. 더구나, 어떠한 요소, 컴포넌트 또는 방법 단계도 이들이 청구항들 내에 명시적으로 기재되는지의 여부에 관계없이 공용으로 제공되는 것을 의도하지 않는다.

Claims

복수의 컴포넌트를 갖는 전자 장치의 열 관리를 위한 방법으로서,
상기 장치의 대표 온도를 결정하는 단계;
상기 대표 온도가 상기 장치 내의 열 생성을 조정하기 위한 액션을 취하도록 상기 장치에 요구하는 것으로 결정하는 단계;
상기 장치 내의 열 생성을 조정하도록 제어될 수 있는 상기 복수의 컴포넌트 중 하나의 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별하는 단계;
상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 사전 정의된 최소 활동 레벨에 또는 그 위에 있는 상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정하는 단계; 및
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 장치의 대표 온도를 결정하는 단계는
상기 장치 내의 각각의 컴포넌트의 부하 인덱스(loading index)를 결정하는 단계; 및
각각의 컴포넌트의 상기 부하 인덱스에 기초하여 상기 장치의 상기 대표 온도를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 컴포넌트의 부하 인덱스를 결정하는 단계는
상기 컴포넌트의 현재 전력을 상기 컴포넌트가 소비할 수 있는 최대 전력으로 나눈 값으로서 상기 부하 인덱스를 계산하는 단계;
상기 컴포넌트의 측정된 온도의 함수로서 상기 컴포넌트의 상기 부하 인덱스를 결정하는 단계;
상기 컴포넌트 밖의 상기 장치 내의 측정된 온도와 관련하여 상기 컴포넌트의 상기 부하 인덱스를 결정하는 단계;
비례 적분 미분 제어기(proportional integral derivative controller)를 이용하여 상기 컴포넌트의 상기 부하 인덱스를 결정하는 단계;
사전 결정된 시상수에 걸쳐 상기 컴포넌트의 평균 듀티 사이클을 계산하고, 상기 평균 듀티 사이클을 상기 컴포넌트의 최대 듀티 사이클로 나눈 값으로서 상기 부하 인덱스를 계산하는 단계; 및
다른 컴포넌트의 부하 인덱스의 함수로서 상기 컴포넌트의 상기 부하 인덱스를 결정하는 단계
중 하나를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 컴포넌트 중 하나의 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별하는 단계는
디스플레이 스크린 백라이트가 인에이블되는 것으로 결정하는 단계;
셀룰러 네트워크 송수신기가 인에이블되는 것으로 결정하는 단계;
배터리 충전 회로가 인에이블되는 것으로 결정하는 단계;
그래픽 처리 유닛이 인에이블되는 것으로 결정하는 단계; 및
중앙 처리 유닛이 높은 전력 소비 상태에서 동작하고 있는 것으로 결정하는 단계
중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 장치 내의 열 생성을 조정하도록 제어될 수 있는 상기 복수의 컴포넌트 중 하나의 컴포넌트를 식별하는 단계는
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 식별된 활성 컴포넌트의 사전 정의된 최소 실행 레벨 위에서 동작하고 있는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정하는 단계는
상기 식별된 활성 컴포넌트의 현재 활동 한도가 상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 상기 사전 정의된 최소 활동 레벨 위에 있는 것으로 결정하는 단계; 및
상기 사전 정의된 최소 활동 레벨에 또는 그 위에 있는 상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 새로운 활동 한도를 설정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트는 디스플레이 스크린 백라이트이고,
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계는
상기 디스플레이 스크린 백라이트의 광 출력을 상기 활동 한도에 의해 지시되는 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트는 셀룰러 네트워크 송수신기이고,
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계는
상기 셀룰러 네트워크 송수신기의 RF 송신 전력을 상기 활동 한도에 의해 지시되는 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트는 배터리 충전 회로이고,
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계는
상기 배터리 충전 회로의 충전 레이트를 상기 활동 한도에 의해 지시되는 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트는 그래픽 처리 유닛이고,
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계는
상기 그래픽 처리 유닛의 평균 듀티 사이클을 상기 활동 한도에 의해 지시되는 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 식별된 활성 컴포넌트는 중앙 처리 유닛이고,
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계는
상기 중앙 처리 유닛의 클럭 주파수 또는 전원 전압(supply voltage)을 상기 활동 한도에 의해 지시되는 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
복수의 컴포넌트 근처에 있는 핫스팟 위치를 갖는 전자 장치의 열 관리를 위한 방법으로서,
상기 핫스팟 위치의 대표 온도를 결정하는 단계;
상기 대표 온도가 상기 핫스팟 위치에서의 열 생성을 조정하기 위한 액션을 취하도록 상기 장치에 요구하는 것으로 결정하는 단계;
상기 핫스팟 위치에서의 열 생성을 조정하도록 제어될 수 있는 상기 복수의 컴포넌트 중 하나의 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별하는 단계;
상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 사전 정의된 최소 활동 레벨에 또는 그 위에 있는 상기 식별된 활성 컴포넌트에 대한 활동 한도를 설정하는 단계; 및
상기 식별된 활성 컴포넌트가 상기 활동 한도 위에서 동작하는 것을 방지하는 단계
를 포함하는 방법.
전자 장치로서,
상기 장치 내의 복수의 컴포넌트 중에서 시스템 열 부하 인덱스를 조정하도록 제어될 수 있는 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별하기 위한 시스템 제어기; 및
상기 식별된 활성 컴포넌트의 열 부하 인덱스를 변경하기 위한 상기 시스템 제어기로부터의 요청에 응답하기 위한 상기 식별된 활성 컴포넌트의 컴포넌트 제어기
를 포함하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 시스템 제어기는 상기 복수의 컴포넌트를 평가하여, 상기 복수의 컴포넌트 중에서 그 자신의 사전 정의된 최소 실행 레벨(performance level) 위에서 동작하고 인에이블되는 컴포넌트를 식별함으로써 컴포넌트를 활성 컴포넌트로서 식별하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 시스템 열 부하 인덱스는 상기 복수의 컴포넌트의 각각의 컴포넌트의 열 부하 인덱스의 함수인 전자 장치.
제13항에 있어서,
컴포넌트의 열 부하 인덱스는 상기 컴포넌트의 전력 소비, 상기 컴포넌트의 측정된 온도, 상기 컴포넌트의 듀티 사이클 및 다른 컴포넌트의 열 부하 인덱스 중 하나에 기초하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 시스템 제어기는 상기 시스템 열 부하 인덱스를 조절하기 위하여 상기 장치의 현장 사용 동안 상기 시스템 열 부하 인덱스를 계속 샘플링하고, 상기 시스템 제어기는 상기 컴포넌트 제어기가 상기 식별된 활성 컴포넌트의 상기 열 부하 인덱스를 조절하기 위해 상기 식별된 활성 컴포넌트의 상기 열 부하 인덱스를 샘플링하는 레이트보다 느린 레이트로 상기 시스템 열 부하 인덱스를 샘플링하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
백라이트를 갖는 디스플레이 스크린을 더 포함하고, 상기 식별된 활성 컴포넌트는 상기 백라이트이고, 상기 백라이트의 상기 컴포넌트 제어기는 상기 백라이트에 대한 휘도 한도를 변경함으로써 상기 시스템 제어기로부터의 상기 요청에 응답하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
무선 통신 송수신기 RF 전력 증폭기를 더 포함하고, 상기 식별된 활성 컴포넌트는 상기 전력 증폭기이고, 상기 전력 증폭기의 상기 컴포넌트 제어기는 상기 전력 증폭기에 대한 RF 출력 전력 한도를 변경함으로써 상기 시스템 제어기로부터의 상기 요청에 응답하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
배터리 충전 회로를 더 포함하고, 상기 식별된 활성 컴포넌트는 상기 배터리 충전 회로이고, 상기 배터리 충전 회로의 상기 컴포넌트 제어기는 상기 배터리 충전 회로에 대한 전원 전압 한도를 변경함으로써 상기 시스템 제어기로부터의 상기 요청에 응답하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
그래픽 처리 유닛을 더 포함하고, 상기 식별된 활성 컴포넌트는 상기 그래픽 처리 유닛이고, 상기 그래픽 처리 유닛의 상기 컴포넌트 제어기는 상기 그래픽 처리 유닛에 대한 평균 듀티 사이클 한도를 변경함으로써 상기 시스템 제어기로부터의 상기 요청에 응답하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
중앙 처리 유닛을 더 포함하고, 상기 식별된 활성 컴포넌트는 상기 중앙 처리 유닛이고, 상기 중앙 처리 유닛의 상기 컴포넌트 제어기는 상기 중앙 처리 유닛에 대한 프로세서 클럭 한도 또는 전원 전압 한도를 변경함으로써 상기 시스템 제어기로부터의 상기 요청에 응답하는 전자 장치.
제조물로서,
다기능 소비자 전자 장치의 대표 온도에 기초하여 상기 장치의 열적 거동을 제어하도록 상기 장치의 프로세서를 프로그래밍하는 실행 가능 명령어들을 저장하는 기계 판독 가능 매체를 포함하고, 상기 프로그래밍된 프로세서는 복수의 컴포넌트를 평가하여, 상기 장치의 상기 대표 온도에 영향을 주도록 제어될 수 있는 컴포넌트를 선택하고, 상기 선택된 컴포넌트의 실행을 조정하여 상기 장치의 상기 대표 온도에 영향을 주는 제조물.
제23항에 있어서,
상기 매체는 상기 복수의 컴포넌트에 대한 부하 인덱스 값들을 계산함으로써 상기 장치의 상기 대표 온도를 결정하도록 상기 프로세서를 프로그래밍하는 추가적인 명령어들을 저장하는 제조물.
제23항에 있어서,
상기 매체는 상기 대표 온도가 사전 정의된 임계 온도보다 높을 때 상기 컴포넌트의 실행을 줄이고, 상기 대표 온도가 상기 사전 정의된 임계 온도보다 낮을 때 상기 컴포넌트의 실행을 증가시킴으로써 상기 컴포넌트의 실행을 조정하도록 상기 프로세서를 프로그래밍하는 추가적인 명령어들을 저장하는 제조물.
제23항에 있어서,
상기 저장된 명령어들은 상기 컴포넌트들 중 어느 컴포넌트가 인에이블되고, 사전 정의된 최소 실행 레벨 위에서 동작하고 있는지를 식별함으로써 상기 복수의 컴포넌트를 평가하도록 상기 프로세서를 프로그래밍하는 제조물.