TW201447557A - 電子設備的基於感知模型的熱管理 - Google Patents

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Abstract

一些實現提供了用於執行電子設備的熱管理的方法。方法基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值。方法基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與該電子設備相關聯。至少一個不舒適度是可動態調整的。不舒適度指定電子設備的處理單元的最大允許活動。在一些實現中，不舒適度指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。在一些實現中，來自若干不舒適度之每一者不舒適度與特定範圍的感知值相關聯。感知值基於使用者可調整的感知模型。使用者可調整的感知模型基於若干熱係數常數中的一個。

Description

電子設備的基於感知模型的熱管理
各種特徵係關於電子設備的基於感知模型的熱管理。
在電子設備的設計和操作中，電子設備的熱管理是重要因素。熱管理對於可攜式手持電子設備(例如，智慧型電話、平板設備、可穿戴行動設備)而言尤其關鍵，這是因為持握/穿戴電子設備的使用者對由電子設備產生的熱量敏感。傳統上，電子設備的熱管理依賴於控制電子設備的絕對溫度。亦即，為電子設備指定絕對溫度上限，並且熱管理控制電子設備，以使得電子設備在超過溫度上限的情況下不被允許操作及/或產生熱量。因此，只要電子設備在溫度上限以下操作，熱管理將不會限制、干擾或者抑制電子設備的操作/活動。然而，電子設備的僅基於溫度上限的熱管理固有地受限，並且在執行熱管理時不計及其他因素(諸如人類溫度感知的動態表徵)。
因此，需要改善的對可攜式及/或可穿戴電子設備的 熱管理，其在執行熱管理時計及其他因素和考量。
本文述及之各種特徵、裝置和方法提供了電子設備的基於感知模型的熱管理。
第一示例提供了一種用於執行電子設備的熱管理的方法。方法基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值。方法基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與電子設備相關聯。至少一個不舒適度是可動態調整的。不舒適度指定電子設備的處理單元的最大允許活動。
根據一個態樣，方法包括決定處理單元的活動是否滿足處理單元的最大允許活動。方法亦包括在處理單元的活動不滿足處理單元的最大允許活動時改變處理單元的活動。在一些實現中，改變活動包括減少處理單元的活動。
根據一態樣，方法包括決定處理單元的活動是否滿足處理單元的最大允許活動。方法亦包括改變處理單元的活動直至活動不滿足處理單元的最大允許活動。在一些實現中，改變活動包括增加處理單元的活動。
根據一個態樣，不舒適度指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。在一些實現中，來自若干不舒適度之每一者不舒適度與特定範圍的感知值相關聯。
根據一態樣，感知值基於使用者可調整的感知模型。在一些實現中，使用者可調整的感知模型基於若干熱係數常數中的一個。
根據一個態樣，電子設備的溫度是電子設備的外表面部分的溫度。電子設備的溫度變化率是電子設備的外表面部分的溫度變化率。
根據一態樣，溫度是基於處理單元的處理單元溫度的估計溫度。
根據一個態樣，電子設備被納入以下至少一者中：音樂播放機、視訊播放機、娛樂單元、導航設備、通訊設備、行動設備、行動電話、智慧型電話、個人數位助理、固定位置終端、平板電腦、膝上型電腦、及/或可穿戴行動設備。
第二示例提供了一種配置成執行電子設備的熱管理的設備。設備包括用於基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值的裝置。設備亦包括用於基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與電子設備相關聯的裝置，該不舒適度指定電子設備的處理單元的最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
根據一態樣，感知值基於可調整的感知模型，該可調整的感知模型包括靜態感知模型和動態感知模型。在一些實現中，可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。在一些實現中，至少一個熱係數常數是可調整的。可調整的熱係數常數指定關於可調整的不舒適度的溫度值範圍。在一些實現中，關於可調整的不舒適度的溫度值範圍包括最大溫度，其中最大溫度基於至少感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的最小值。
根據一個態樣，設備亦包括用於決定處理單元的活 動是否滿足處理單元的最大允許活動的裝置。設備進一步包括用於在處理單元的活動不滿足處理單元的最大允許活動時改變處理單元的活動的裝置。在一些實現中，用於改變活動的裝置包括用於減少處理單元的活動的裝置。
根據一態樣，設備亦包括用於決定處理單元的活動是否滿足處理單元的最大允許活動的裝置。設備進一步包括用於改變處理單元的活動直至活動不滿足處理單元的最大允許活動的裝置。在一些實現中，用於改變活動的裝置包括用於增加處理單元的活動的裝置。
根據一個態樣，電子設備的溫度是電子設備的外表面部分的溫度。電子設備的溫度變化率是電子設備的外表面部分的溫度變化率。
根據一個態樣，溫度是基於處理單元的處理單元溫度的估計溫度。
根據一態樣，設備被納入以下至少一者中：音樂播放機、視訊播放機，娛樂單元、導航設備、通訊設備、行動設備、行動電話、智慧型電話、個人數位助理、固定位置終端、平板電腦、膝上型電腦、眼鏡、手錶及/或可穿戴設備。
第三示例提供了一種包括用於執行電子設備的熱管理的一或多數指令的電腦可讀取儲存媒體，該一或多數指令在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器執行以下操作：基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值；及基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與電子設備相關聯，該不舒適度指定電子設 備的處理單元的最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
根據一態樣，感知值基於可調整的感知模型，該感知模型包括靜態感知模型和動態感知模型。在一些實現中，可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。在一些實現中，至少一個熱係數常數是可調整的。可調整的熱係數常數指定關於可調整的不舒適度的溫度值範圍。在一些實現中，關於可調整的不舒適度的溫度值範圍包括最大溫度。最大溫度基於至少感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的最小值。
根據一個態樣，電腦可讀取儲存媒體進一步包括在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器執行以下操作的一或多數指令：決定處理單元的活動是否滿足處理單元的最大允許活動；及在處理單元的活動不滿足處理單元的最大允許活動時改變處理單元的活動。在一些實現中，在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器改變活動的一或多數指令包括在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器減少處理單元的活動的一或多數指令。
根據一個態樣，電腦可讀取儲存媒體進一步包括在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器執行以下操作的一或多數指令：決定處理單元的活動是否滿足處理單元的最大允許活動；及改變處理單元的活動直至活動不滿足處理單元的最大允許活動。在一些實現中，在由至少一個處理器執行時使至少一個處理器改變活動的一或多數指令包括在由至 少一個處理器執行時使至少一個處理器增加處理單元的活動的一或多數指令。
根據一態樣，電子設備的溫度是電子設備的外表面部分的溫度，電子設備的溫度變化率是電子設備的外表面部分的溫度變化率。
根據一個態樣，溫度是基於處理單元的處理單元溫度的估計溫度。
根據一態樣，電腦可讀取儲存媒體被納入以下至少一者中：音樂播放機、視訊播放機，娛樂單元、導航設備、通訊設備、行動設備、行動電話、智慧型電話、個人數位助理、固定位置終端、平板電腦、膝上型電腦、眼鏡、手錶及/或可穿戴設備。
第四示例提供了一種包括記憶體、至少一個處理電路的電子設備，該記憶體被配置成儲存一或多數指令，該至少一個處理電路被配置成：基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值；及基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與電子設備相關聯，該不舒適度指定電子設備的處理單元的最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
根據一態樣，感知值基於可調整的感知模型，該感知模型包括靜態感知模型和動態感知模型。在一些實現中，可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。在一些實現中，至少一個熱係數常數是可調整的，該可調整的熱係數常數指定可調整的不舒適度的溫度值範圍。在一些實現中，關於 可調整的不舒適度的溫度值範圍包括最大溫度，該最大溫度基於至少感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的最小值。
根據一個態樣，至少一個處理電路被進一步配置成：決定處理電路的活動是否滿足處理電路的最大允許活動；及在處理電路的活動不滿足處理電路的最大允許活動時改變處理電路的活動。在一些實現中，改變活動包括減少處理電路的活動。
根據一態樣，至少一個處理電路被進一步配置成：決定處理電路的活動是否滿足處理電路的最大允許活動；及改變處理電路的活動直至該活動不滿足處理電路的最大允許活動。在一些實現中，改變活動包括增加處理電路的活動。
根據一個態樣，電子設備的溫度是電子設備的外表面部分的溫度，電子設備的溫度變化率是電子設備的外表面部分的溫度變化率。
根據一態樣，溫度是基於處理電路的處理電路溫度的估計溫度。
根據一個態樣，處理電路是至少中央處理單元(CPU)及/或圖形處理單元(GPU)中的一者。
根據一態樣，電子設備是以下至少一者：音樂播放機、視訊播放機，娛樂單元、導航設備、通訊設備、行動設備、行動電話、智慧型電話、個人數位助理、固定位置終端、平板電腦、膝上型電腦、眼鏡、手錶及/或可穿戴設備。
100‧‧‧電子設備
102‧‧‧中央處理單元(CPU)
104‧‧‧圖形處理單元(GPU)
106‧‧‧熱管理(TM)單元
108‧‧‧熱感知模組/電路
200‧‧‧熱感知模組/電路
202‧‧‧靜態感知模型
204‧‧‧動態感知模組
206‧‧‧不舒適模型
302‧‧‧第一時間段
304‧‧‧第二時間段
306‧‧‧第三時間段
308‧‧‧第一工作頻率
310‧‧‧第二工作頻率
312‧‧‧第三工作頻率
314‧‧‧溫度曲線
316‧‧‧溫度曲線
318‧‧‧時間段
320‧‧‧時間段
402‧‧‧第一情形
404‧‧‧第二情形
406‧‧‧第三情形
412‧‧‧第一溫度曲線
414‧‧‧第二溫度曲線
416‧‧‧第三溫度曲線
422‧‧‧惱人的感知曲線
424‧‧‧能感知的感知曲線
426‧‧‧不能感知的感知曲線
505‧‧‧方塊
510‧‧‧方塊
515‧‧‧方塊
520‧‧‧方塊
525‧‧‧方塊
605‧‧‧熱感知模型
610‧‧‧不舒適模型
615‧‧‧Turbo等級控制
705‧‧‧方塊
710‧‧‧方塊
715‧‧‧方塊
720‧‧‧方塊
805‧‧‧方塊
810‧‧‧方塊
815‧‧‧方塊
820‧‧‧方塊
825‧‧‧方塊
905‧‧‧方塊
910‧‧‧方塊
915‧‧‧方塊
920‧‧‧方塊
925‧‧‧方塊
1005‧‧‧方塊
1010‧‧‧方塊
1015‧‧‧方塊
1020‧‧‧方塊
1025‧‧‧方塊
1105‧‧‧方塊
1110‧‧‧方塊
1115‧‧‧方塊
1120‧‧‧方塊
1125‧‧‧方塊
1200‧‧‧熱管理單元
1202‧‧‧熱管理(TM)邏輯電路/模組
1204‧‧‧溫度感測器介面模組
1208‧‧‧控制器介面模組
1210‧‧‧晶片/晶粒介面模組
1212‧‧‧溫度感測器
1216‧‧‧控制器
1218‧‧‧晶粒
1220‧‧‧溫度電路/模組
1224‧‧‧活動電路/模組
1226‧‧‧熱模型/曲線電路/模組
1300‧‧‧積體電路(IC)
1302‧‧‧行動電話
1304‧‧‧膝上型電腦
1306‧‧‧固定位置終端
1308‧‧‧眼鏡
1310‧‧‧手錶
在結合附圖理解下面闡述的詳細描述時，各種特徵、本質、和優點會變得明顯，在附圖中，相似的元件符號貫穿始終作相應標識。
圖1圖示了包括熱管理單元的電子設備。
圖2圖示了熱管理單元的熱感知模組/電路。
圖3圖示了基於處理單元的操作的熱曲線。
圖4圖示了可如何基於設備中的處理單元的活動的變化來影響設備的溫度和使用者的不舒適的示圖。
圖5圖示了用於基於一或多個模型來執行熱管理的方法的流程圖。
圖6圖示了在一些實現中使用的各種模型(例如，感知模型和不舒適模型)的示圖。
圖7圖示了用於基於一或多個模型來執行熱管理的方法的流程圖。
圖8圖示了用於基於一或多個可調整的模型來執行熱管理的方法的流程圖。
圖9圖示了用於調整熱係數常數的一或多個值的方法的流程圖。
圖10圖示了熱管理單元可執行以減少及/或限制處理單元的活動的方法的流程圖。
圖11圖示了熱管理單元可執行以允許或拒絕增加處理單元的活動的方法的流程圖。
圖12圖示了可以在晶粒封裝中的熱管理單元。
圖13圖示了可與前述積體電路、晶粒或晶粒封裝中 的任一者整合的各種電子設備。
在以下描述中，提供了具體細節以提供對本案的各態樣的透徹理解。但是，普通熟習此項技術者將理解，沒有這些具體細節亦可實踐這些態樣。例如，電路可能用方塊圖示出以避免使這些態樣湮沒在不必要的細節中。在其他實例中，公知的電路、結構和技術可能不被詳細示出以免使本案的這些態樣不明朗。
綜覽
若干新穎特徵涉及用於執行電子設備的熱管理的方法。方法基於(i)電子設備的溫度和(ii)電子設備的溫度變化率來決定感知值。方法基於所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的不舒適度與電子設備相關聯。至少一個不舒適度是可動態調整的。在一些實現中，感知值基於使用者可調整的感知模型。在一些實現中，使用者可調整的感知模型基於若干熱係數常數中的一個。不舒適度指定電子設備的處理單元的最大允許活動。在一些實現中，不舒適度指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。在一些實現中，來自若干不舒適度之每一者不舒適度與特定範圍的感知值相關聯。
包括熱管理單元的示例性電子設備
圖1圖示包括具有新穎特徵的熱管理單元的概念性電子設備。如圖1中所示，電子設備100包括中央處理單元(CPU)102、圖形處理單元(GPU)104、以及熱管理(TM) 單元106。電子設備100可以是可攜式手持電子設備。可攜式手持電子設備的示例包括平板設備和智慧型電話。CPU 102及/或GPU 104可以是作為片上系統(SoC)的處理單元。
如圖1中所示，熱管理單元106可以是與CPU 102和GPU 104分開的積體電路/模組。然而，在一些實現中，熱管理單元106可以與CPU 102及/或GPU 104整合。熱管理單元106被配置成控制CPU 102及/或GPU 104(及/或其他處理單元)的操作/活動。例如，在一些實現中，熱管理單元106可以限制或抑制CPU 102及/或GPU 104的工作時鐘頻率。在一些實現中，熱管理單元106亦可以限制耦合至CPU 102及/或GPU 104的匯流排的時鐘頻率。如圖1中進一步示出的，熱管理單元106包括熱感知模組/電路108。在一些實現中，熱感知模組/電路108提供用於執行電子設備的熱管理的實現。
圖2概念性地圖示了熱管理單元的熱感知模組/電路。具體地，圖2圖示了包括靜態感知模型202、動態感知模型204和不舒適模型206的熱感知模組/電路200。在一些實現中，熱感知模組/電路200是圖1的熱感知模組/電路108。在一些實現中，靜態感知模型202和動態感知模組204對使用者熱感知進行量化。不同的實現可以不同地使用模型202-206。在一個實現中，使用靜態感知模型202和動態感知模型204。在另一實現中，所有三個模型(亦即，靜態感知模型202、動態感知模型204和不舒適模型206)皆被用於執行熱管理。
靜態感知模型202包括在執行熱管理時計及電子設備的溫度的模型。在一些實現中，靜態感知模型202指定使用 者可忍受的電子設備的最大溫度。在一些實現中，使用者可忍受電子設備的達45℃或更低的外表面溫度。
在一些實現中，電子設備的溫度可以是電子設備的處理單元(例如，CPU 102、GPU 104)的溫度。在一些實現中，電子設備的溫度可以是包括處理單元的區域的溫度。在一些實現中，電子設備的溫度可以是電子設備的外表面部分(例如，螢幕、外表面)的溫度。此外，電子設備的溫度可以是電子設備的測得溫度(例如，使用專用的溫度感測器來量測外表面)及/或估計溫度(例如，基於溫度模型)。
動態感知模型204包括在執行熱管理時計及電子設備的溫度變化率的模型。例如，溫度變化率指定溫度變化發生得多快。在一些實現中，動態感知模型204可以指定使用者可以忍受0.05℃/秒或更小的溫度變化率。
在一些實現中，電子設備的溫度變化率可以是電子設備的處理單元(例如，CPU 102、GPU 104)的溫度變化率。在一些實現中，電子設備的溫度變化率可以是包括處理單元的區域的溫度變化率。在一些實現中，電子設備的溫度變化率可以是電子設備的外表面部分(例如，螢幕、外表面)的溫度變化率。此外，電子設備的溫度變化率可以是電子設備的計算出的溫度變化率及/或估計的溫度變化率。
在一些實現中，熱管理單元(例如，熱管理單元106)可以使用靜態感知模型202和動態感知模型204兩者來執行熱管理。在一些實現中，靜態感知模型202可包括經由下式(1)表達的熱模型：
其中C0和C1表示熱係數常數，T外殼表示電子設備的外表面部分(例如，使用者可持握/觸摸的外表面部分)的溫度，並且T參考表示參考溫度。在一些實現中，T參考表示人體的溫度(例如，45℃)。
在一些實現中，動態感知模型204可包括經由下式(2)表達的熱模型：
其中C2表示熱係數常數，並且T外殼表示電子設備的外表面部分(例如，使用者可持握/觸摸的外表面部分)的溫度。在一些實現中，組合的靜態和動態感知模型可被組合並且可經由下式(3)來表達：
不同的實現可不同地使用這些模型。在一些實現中，熱管理單元可以獨立地使用式(1)和(2)中表達的模型。在一些實現中，熱管理單元可以使用式(3)中表達的模型。如以下將進一步描述的，這些熱係數常數(例如，C0、C1、及/或C2)中的一者或多者是可由使用者配置及/或調整的。在一些實現中，熱係數常數是可配置及/或可調整的，以從使用者-使用者感知度變化來調諧模型。
基於這些靜態感知模型202-204，熱管理單元可執行若干不同的功能。在一些實例中，熱管理單元可以抑制或減少活動(例如，降低處理單元(例如，CPU 102、GPU 104) 的時鐘速度/頻率)。在一些實例中，熱管理單元可以約束或限制處理單元的任何額外活動。例如，熱管理單元可以允許處理單元以當前的時鐘速度/頻率來操作，但是可以不允許處理單元增加其活動。在一些實例中，熱管理單元可以允許處理單元增加其活動(例如，提高時鐘速度/頻率)，諸如在turbo(加速)模式中操作。例如，只要由使用者感覺到的溫度(例如，電子設備的外表面部分的溫度)低於45℃並且作為活動增加的結果的溫度變化率小於0.05℃/秒，則處理單元的活動就可以增加。此外，在一些實現中，即使處理單元可以能夠執行更多的活動，亦可以限制活動的增加。例如，處理單元可能當前正以1Ghz操作，但是可以能夠以1.6Ghz操作。在一些實現中，處理單元可被允許以1.4Ghz操作，而不是允許處理單元以其最大速度操作。
在一些實現中，熱管理單元亦可以使用不舒適模型(例如，不舒適模型206)來執行電子設備的熱管理。在此類實例中，熱管理單元可以將電子設備與來自若干可能的不舒適度中的特定不舒適度相關聯。在一些實現中，與電子設備相關聯的不舒適度基於靜態感知值及/或動態感知值。不同的實現可以使用不同的不舒適模型和不舒適度。不舒適度可以基於(i)溫度和(ii)溫度變化率來指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。更具體地，不舒適度可以基於(i)靜態感知值(例如，式(1))及/或(ii)動態感知值(例如，式(2))來指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。基於與電子設備相關聯的不舒適度 ，熱管理單元及/或處理單元(例如，CPU)可以執行一或多個不同的操作。
在一個示例中，一些實現可以使用包括三個不舒適度的不舒適模型。具體地，一些實現可以使用第一不舒適度(例如，惱人程度)、第二不舒適度(例如，能感知的不舒適度)、以及第三不舒適度(例如，不能感知的不舒適度)。每個不舒適度可以與一感知值範圍相關聯，該感知值範圍可以從以上述及之感知模型(例如，式1-3)計算出。例如，在一些實現中，第一範圍(例如，第一較高範圍)的感知值可以與第一不舒適度相關聯，第二範圍(例如，第二高範圍、第二中等範圍)的感知值可以與第二不舒適度相關聯，並且第三範圍(例如，第三低範圍)的感知值可以與第三不舒適度相關聯。因此，例如，當電子設備的所計算出的感知值落在第二範圍的感知值內時，第二不舒適度與電子設備相關聯。
在一些實現中，當第一不舒適度與電子設備相關聯時，可以減少處理單元的活動(例如，抑制處理單元)。在一些實現中，當第二不舒適度與電子設備相關聯時，可以不允許增加處理單元的活動。在一些實現中，當第三不舒適度與電子設備相關聯時，可允許增加處理單元的活動。例如，可允許處理單元在turbo模式中操作。在一些實現中，turbo模式包括暫時增加處理單元的處理能力(例如，提高時鐘速度或時鐘頻率)。在一些實現中，可以使用三個以上不舒適度。類似地，在一些實現中，可以使用三個以下不舒適度。如此，以上述及之不舒適度僅是示例性的。類似地，以上述及之不 舒適度名稱僅是示例性的。
已描述了熱管理單元以及熱管理單元可用來執行電子設備的熱管理的若干模型(例如，感知模型和不舒適模型)，現在將針對一些實現來描述電子設備的熱/溫度曲線以及用於執行熱管理的方法。
示例性熱/溫度曲線和不舒適度
圖3圖示了示出在時間上基於電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的工作頻率的溫度曲線的示圖。如圖3中所示，處理單元可按若干頻率操作。更具體地，處理單元在第一時間段302中以第一工作頻率308(例如，正常工作頻率)操作，在第二時間段304中以第二工作頻率310(例如，turbo頻率)操作，並且在第三時間段306中以第三工作頻率312(例如，正常工作頻率)操作。在一些實現中，第三工作頻率312可以是與第二工作頻率308相同的頻率。
圖3亦圖示了設備的示例性對應溫度曲線314(例如，包括處理單元的設備的表面/外殼溫度)以及由使用者基於設備中的處理單元的處理活動/操作所感覺到的溫度曲線316。如圖3中所示，在第一時間段302期間，設備的溫度和由使用者感覺到的溫度相同或者大致相同。在處理單元的活動增加並且由此升高設備的溫度的第二時間段304期間，圖3圖示了由使用者感覺到的溫度高於設備的實際溫度。因此，即使設備溫度尚未達到特定溫度(例如，45℃)，設備的使用者亦感覺到好像設備已達到該特定溫度。這是因為如以上述及之，作為設備中的處理單元的處理活動的增加的結果的設備溫 度的變化率使使用者感覺到比設備的實際溫度更熱的溫度。在第三時間段306期間，處理單元返回到第三頻率312(例如，正常頻率)，這意味著處理單元的活動已經減少，從而導致設備的較低溫度。當設備由於較低的工作頻率而開始冷卻時，使用者感覺到比設備的實際溫度低的溫度。換言之，在第三時間段306期間，隨著設備冷卻，使用者可能在設備達到特定溫度(例如，45℃)之前就感覺到特定溫度(例如，45℃)。同樣，如以上述及之，這是設備溫度的變化率的結果。
如圖3中所示，在使用者可能感知設備溫度大於特定溫度(45℃)的時間段318與設備(例如，設備的表面)具有大於特定溫度(45℃)的溫度的時間段320之間存在偏差。在一些實現中，本案中述及之模型和方法提供了一種用於最小化及/或減小這兩個時間段318-320之間的偏差的方式。
圖4圖示了可如何基於設備中的處理單元的活動的變化來影響設備的溫度和使用者的不舒適的示圖。具體地，圖4圖示了在一些實現中三個不同的活動可如何影響設備的溫度和使用者的不舒適。
圖4圖示了處理單元(例如，CPU)可在三種情形/情景下提高頻率，即(i)第一情形402，其中處理單元從低頻率提高到第一頻率(例如，極頻turbo)，(ii)第二情形404，其中處理單元從低頻率提高到第二頻率(例如，極低turbo)，以及(iii)第三情形406，其中處理單元從低頻率提高到第三頻率(例如，沒有turbo的一般頻率)。
如圖4中進一步示出的，在第一情形402中，設備的 溫度(例如，設備的表面/外殼溫度)顯著升高，從而導致第一溫度曲線412。此外，人類熱不舒適模型表明：第一情形402導致惱人的感知曲線422。在一些實現中，惱人的感知曲線422是表示能由使用者感知的不舒適並且有理由改變(例如，減少)處理單元的活動的曲線。
在第二情形404中，設備的溫度(例如，設備的表面/外殼溫度)升高(但不如第一情形402中那麼顯著)，從而導致第二溫度曲線414。此外，人類熱不舒適模型表明：第二情形404導致能感知的感知曲線424。在一些實現中，能感知的感知曲線424是表示能由使用者感知的不舒適、但是不足以有理由對處理單元的活動進行任何改變的曲線。
在第三情形406中，設備的溫度(例如，設備的表面/外殼溫度)升高(但不如第二情形404中那麼顯著)，從而導致第三溫度曲線416。此外，人類熱不舒適模型表明：第三情形406導致不能感知的感知曲線426。在一些實現中，不能感知的感知曲線426是表示不能由使用者感知的不舒適並且沒有理由改變(例如，減少)處理單元的活動的曲線。
已描述了關於電子設備的熱/溫度曲線，現在將針對一些實現來描述用於執行熱管理的方法。
用於電子設備的熱管理的示例性方法
圖5圖示了用於基於一或多個模型(例如，感知模型和不舒適模型)來執行熱管理的方法的流程圖。如圖5中所示，方法決定設備的溫度(在505)。在一些實現中，決定溫度(在505)可包括量測設備的溫度及/或估計設備的溫度。在一 些實現中，設備的溫度可以是設備的表面/外殼的溫度。在一些實現中，設備的溫度可以是設備中的處理單元(例如，CPU、GPU)的溫度。在一些實現中，設備的溫度可以是設備的不同元件(例如，表面、處理單元)的若干溫度的組合。
在一些實現中，當方法量測設備的溫度以決定設備的溫度(在505)時，方法可以使用設備的表面上及/或附近的專用溫度感測器及/或一或多個處理單元上及/或附近的溫度感測器。不同的實現可以不同地量測設備的溫度。
在一些實現中，當方法估計設備的溫度以決定設備的溫度(在505)時，方法可以從設備上的一或多個處理單元及/或SOC的功率效能/狀態得到輸入以估計設備的溫度。例如，方法可量測多少電流/電壓正被設備的一或多個元件(例如，處理單元、SoC)汲取/使用以估計設備的溫度。在一些實現中，溫度估計模型可被用來估計設備的溫度。這些溫度估計模型可以基於電壓、電流、工作頻率、及/或操作時間。
一旦決定設備的溫度(在505)，該方法就應用使用者熱感知模型(在510)。在一些實現中，應用使用者熱感知模型(在510)包括基於所決定的設備的溫度來計算包括設備的靜態感知值及/或動態感知值的值。在一些實現中，應用使用者熱感知模型可包括計算一或多個感知值。在一些實現中，決定(例如，計算)感知值包括基於所決定的設備的溫度來使用以上描述的式1、2及/或3。
接下來，方法基於所應用的使用者熱感知模型的結果來應用使用者熱不舒適模型(在515)。不同的實現可以使 用不同的使用者熱不舒適模型。在一個示例中，使用者熱不舒適模型可包括第一惱人不舒適度、第二能感知不舒適度、和第三不能感知不舒適度。以下將進一步描述使用者熱不舒適模型的使用。
在應用使用者熱不舒適模型(在515)之後，方法基於使用者熱不舒適模型的結果來對設備應用處理等級控制(例如，turbo等級控制)(在520)。在一些實現中，應用處理等級控制(在520)包括基於使用者熱不舒適度來指定處理單元(例如，CPU、GPU)的最大允許活動。在一些實現中，最大允許活動可指定處理單元的最大時鐘速度或者時鐘頻率。
接下來，方法決定是否繼續設備的熱管理(在525)。若是，則方法返回到505以決定設備的溫度。在一些實現中，方法可以經由量測設備的溫度及/或估計設備的溫度來決定設備的溫度。在一些實現中，可以執行決定溫度、應用模型和應用處理等級控制的若干次反覆運算。在一些實現中，當方法決定不繼續進行設備的熱管理(在525)時，方法結束。
圖6圖示了在一些實現中在熱管理中使用的各種模型(例如，感知模型和不舒適模型)的示圖。在一些實現中，圖6中描述的模型可應用於圖5的流程圖。
如圖6中所示，熱感知模型605圖示了可以在一些實現中決定及/或計算的各種感知值的示例。在一些實現中，決定(例如，計算)感知值包括基於所決定的設備溫度使用以上描述的式1、2及/或3。在一些實現中，這些感知值可以基於輸入溫度來計算。輸入溫度可以是設備的溫度。在一些實現 中，設備的溫度可以包括設備的表面/外殼溫度及/或設備的一或多個處理單元(例如，CPU、GPU)的溫度。在一些實現中，設備的溫度可以是測得溫度及/或估計溫度。在一些實現中，熱感知模型605可以在圖5中應用使用者熱感知模型(在510)時使用。
不舒適模型610圖示了與相應的感知值相關聯的各種不舒適度。如圖6中所示，當感知值大於第一感知閾值限制(例如，S2)時，指定第一不舒適度(例如，L2)。當感知值小於或等於第一感知閾值限制(例如，S2)並且大於第二感知閾值限制(例如，S1)時，指定第二不舒適度(例如，L1)。當感知值小於或等於第二感知閾值限制(例如，S1)並且大於第三感知閾值限制(例如，0)時，指定第三不舒適度(例如，L0)。在圖6的實例中，第一不舒適度是惱人的不舒適度，第二不舒適度是能感知的不舒適度，並且第三不舒適度是不能感知的不舒適度。然而，不同的實現可以使用不同的不舒適度，包括具有不同數目的不舒適度。在一些實現中，不舒適感知模型610可以在圖5中應用使用者不舒適感知模型(在515)時使用。
Turbo等級控制615(例如，處理單元等級控制)圖示了可應用於設備中的一或多個處理單元的各種處理控制。如圖6中所示，第一不舒適度(例如，L2)與處理單元的抑制相關聯。在一些實現中，當第一不舒適度被指定/與設備相關聯時，熱管理可以指令處理單元減少其活動(例如，降低工作頻率)。如圖6中進一步示出的，第二不舒適度(例如，L1 )與在處理單元中不允許增加活動相關聯。在一些實現中，當第二不舒適度被指定/與設備相關聯時，熱管理可以指令處理單元不增加其活動(例如，維持工作頻率)。在處於第二不舒適度中時，仍可允許處理單元減少其活動。圖6圖示第三不舒適度(例如，L0)與在處理單元中允許增加活動相關聯。在一些實現中，當第三不舒適度被指定/與設備相關聯時，熱管理可以指令處理單元允許增加其活動(例如，提高工作頻率)。在處於第三不舒適度中時，仍可允許處理單元減少其活動。在一些實現中，turbo等級控制615可以在圖5中應用處理等級控制(在520)時使用。
已描述了用於執行設備的熱管理的特定方法，現在將針對一些實現來描述用於執行熱管理的一般方法。
用於電子設備的熱管理的示例性方法
圖7圖示了用於基於一或多個模型(例如，感知模型和不舒適模型)來執行熱管理的方法的流程圖。如圖7中所示，方法決定電子設備的感知值(在705)。在一些實現中，決定感知值(在705)包括計算包含電子設備的靜態感知值及/或動態感知值的值。在一些實現中，感知值基於電子設備的溫度及/或電子設備的溫度變化率。在一些實現中，決定感知值可包括計算一或多個感知值。在一些實現中，決定(例如，計算)感知值包括使用以上描述的式1、2及/或3。
接下來，方法基於所決定的電子設備的感知值來將(來自若干可能的不舒適度中的)不舒適度與電子設備相關聯(在710)。在一些實現中，將不舒適度與電子設備相關聯 (在710)包括基於(i)溫度和(ii)溫度變化率來指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。不同的實現可以使用不同的不舒適度，諸如舉例而言，第一惱人不舒適度、第二能感知不舒適度、以及第三不能感知不舒適度。
在將不舒適度與電子設備相關聯(在710)之後，方法基於相關聯的不舒適度來指定處理單元(例如，CPU、GPU)的最大允許活動(在715)。在一些實現中，最大允許活動可以指定處理單元的最大時鐘速度或時鐘頻率。方法進一步基於所指定的最大允許活動來調整處理單元的活動(在720)。在一些實現中，在必要時作出調整(在720)。例如，基於所指定的最大允許活動，處理單元可以(i)減少(例如，抑制)其活動、保持相同的活動(例如，保持相同的時鐘速度或時鐘頻率)、或者增加其活動(例如，turbo模式、提高時鐘速度或時鐘頻率)。不同的實現將不同地作出調整(若有)。在一些實現中，不對處理單元的活動作出調整。在一些實現中，可以執行圖7的方法的若干次反覆運算。
在一些實現中，熱管理單元的回應的敏感度可由使用者配置及/或調整。亦即，在一些實現中，熱管理單元因溫度和溫度變化率而如何表現可由使用者指定，而不是限於單個配置及/或敏感度。
熱管理單元的可配置及/或可調整的敏感度可以是期望的，這是因為不同的使用者可能對溫度及/或溫度變化率具有不同的敏感度。例如，嬰兒及/或兒童可能比成人對溫度及/或溫度變化率更敏感。類似地，年輕人(例如，大學生) 可能比老年人使用者(例如，祖父母)對溫度變化及/或溫度變化率更敏感，該老年人使用者可能具有較不敏感的神經末梢。
另外，不同的電子設備可能覆蓋有不同的護殼(例如，外殼)。這些護殼提供對可由電子設備產生的熱的一層熱絕緣。因此，當電子設備覆蓋有外殼時，相對於不具有此類外殼的電子設備而言可以忍受或者允許較高的溫度及/或溫度變化率。因此，熱管理單元的敏感度可由使用者配置及/或調整以計及與使用者及/或電子設備相關聯的特定特性。在一些實現中，熱管理單元的敏感度可以基於與使用者相關聯的一或多個特性，包括年齡、職業、區域(例如，乾燥區域、潮濕區域)、性別。
在一些實現中，調整及/或配置熱管理單元的敏感度可以包括指定式1-3的熱係數常數中的一或多個(例如，C0、C1及/或C2)。
圖8圖示了用於基於一或多個可配置/可調整的模型(例如，感知模型和不舒適模型)來執行電子設備的熱管理的方法的流程圖。如圖8中所示，方法接收指定電子設備的敏感度的使用者輸入(在805)。在一些實現中，指定電子設備的敏感度包括從若干感知模型中指定要在執行電子設備的熱管理時使用的特定的感知模型。感知模型可以表示特定的使用者類型(例如，兒童、年輕人、老年人)及/或可與電子設備聯用的外殼類型(若有)。在一些實現中，感知模型指定電子設備的熱管理將如何積極地回應溫度變化及/或溫度變化率 。在一些實現中，指定電子設備的敏感度可以包括指定式1-3的熱係數常數中的一或多個(例如，C0、C1及/或C2)。在一些實現中，熱管理單元的敏感度可能易受最小及/或最大敏感度值的影響。這些最小及/或最大敏感度值可由電子設備的製造商及/或經由規章(例如，政府規章)來指定。圖9中描述了用於調整熱係數常數的方法。
如圖8中進一步示出的，方法使用所指定的敏感度來決定電子設備的感知值(在810)。在一些實現中，決定感知值(在810)包括計算包含電子設備的靜態感知值及/或動態感知值的值。在一些實現中，決定感知值可包括計算一或多個感知值。在一些實現中，決定(例如，計算)感知值包括使用以上描述的式1、2及/或3。
接下來，方法基於所決定的電子設備的感知值來將不舒適度與電子設備相關聯(在815)。在一些實現中，將不舒適度與電子設備相關聯(在815)包括基於(i)溫度和(ii)溫度變化率來指定對於電子設備的使用者而言電子設備如何熱得不舒適。不同的實現可以使用不同的不舒適度，諸如舉例而言，第一惱人不舒適度、第二能感知不舒適度、以及第三不能感知不舒適度。
在將不舒適度與電子設備相關聯(在815)之後，方法基於相關聯的不舒適度來指定處理單元的最大允許活動(在820)。在一些實現中，最大允許活動可以指定處理單元的最大時鐘速度或時鐘頻率。方法進一步基於所指定的最大允許活動來調整處理單元的活動(在825)。在一些實現中，在 必要時作出調整(在825)。例如，基於所指定的最大允許活動，處理單元可以(i)減少(例如，抑制)其活動、保持相同的活動(例如，保持相同的時鐘速度或時鐘頻率)、或者增加其活動(例如，turbo模式、提高時鐘速度或時鐘頻率)。不同的實現將不同地作出調整(若有)。在一些實現中，不對處理單元的活動作出調整。在一些實現中，可以執行圖8的方法的若干次反覆運算。
在一些實現中，可以調整熱係數常數的值。因此，在一些實現中，熱係數常數不是恆定不變的。對熱係數常數的值的調整可以動態地進行(例如，在設備操作期間及/或熱管理期間)。這些熱係數常數中的一或多個值可由使用者及/或由設備(例如，處理單元、熱管理單元)來調整。在一些實現中，調整熱係數常數的值可以決定熱管理單元如何回應設備的溫度變化。
圖9圖示了用於調整熱係數常數的一或多個值的方法的流程圖。如圖9中所示，方法使用熱係數常數的初始值集合(在905)。這些值可以最初由製造商指定或者可以最初由使用者指定。方法隨後使用所指定的熱係數常數集合來執行設備的熱管理(在910)。在一些實現中，方法可以使用本案中述及之任何一種熱管理方法來執行設備的熱管理(在910)。在一些實現中，執行熱管理包括使用以上描述的式1、2及/或3。
接下來，方法接收由使用者作出的對設備的舒適/不舒適度的回饋(在915)。不同的實現可以不同地接收對舒適/ 不舒適度的回饋。在一些實現中，使用者可以經由對設備如何舒適及/或不舒適進行評級(例如，星、數字值(1-10))來自願地提供對設備的熱舒適及/或不舒適的輸入，由此由使用者提供對設備的舒適度的回饋。在一些實現中，設備可以向使用者詢問對設備的舒適/不舒適度的回饋(例如，當設備已在turbo模式中執行達某個時間段時，當設備接近L1或L2時)。
方法隨後決定所接收到的回饋是否匹配當前模型(例如，感知模型、不舒適模型)的輸出(在920)。例如，方法決定由使用者提供的設備舒適度是否匹配正由熱管理使用的不舒適模型的輸出。若是，則方法行進至910以繼續執行設備的熱管理。
然而，當方法決定所接收到的回饋不匹配當前模型的輸出(在920)時，方法調整熱係數常數的一或多個值(在925)。不同的實現可不同地調整這些值。下表1圖示了可對熱係數常數的一或多個值作出的各種示例性調整。一旦作出調整，方法就行進回至910以繼續執行設備的熱管理。在一些實現中，可以執行圖9的方法的若干次反覆運算。另外，圖9的方法的操作可以在任何時間停止。亦應當注意，在一些實現中，對熱係數常數的值的調整之間的時間可以是變化的。
下表1圖示了可在圖9的方法期間對熱係數常數的一或多個值作出的示例性調整。
如表1中所示，當設備的溫度穩定(例如，維持大致相同、不發生變化)時，並且當使用者不舒適的輸入大於不舒適模型的輸出時，熱係數常數C0可以增大。然而，當設備的溫度穩定時並且當使用者不舒適的輸入小於不舒適模型的輸出時，熱係數常數C0可以減小。
如表1中亦示出的，當設備的溫度已變化時並且當使用者不舒適的輸入大於不舒適模型的輸出時，熱係數常數C2可以增大。然而，當設備的溫度已變化時並且當使用者不舒適的輸入小於不舒適模型的輸出時，熱係數常數C2可以減小。
在一些實現中，對熱係數常數的值的調整是對以上描述的式1、2及/或3的熱係數常數的調整。
已描述了用於電子設備的熱管理的方法的一般綜覽，現在將在以下參照圖10-11來描述用於電子設備的熱管理的更詳細的方法。
圖10圖示了熱管理單元可以在一些實現中執行的方法的流程圖。具體地，圖10圖示了熱管理單元可以在一些實現中執行以減少及/或限制處理單元的活動的方法的流程圖。如圖10中所示，方法決定電子設備的溫度和電子設備的溫度 變化率(在1005)。
不同的實現可以不同地決定溫度和溫度變化率。在一些實現中，溫度和溫度變化率是電子設備的外表面部分(例如，螢幕、外表面)的溫度和溫度變化率。在一些實現中，溫度和溫度變化率是電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的溫度和溫度變化率。在一些實現中，決定溫度和溫度變化率包括計算及/或估計電子設備的溫度和溫度變化率。一或多個感測器(例如，溫度感測器)可被用來量測及/或估計電子設備的溫度及/或溫度變化率。這些感測器可以位於電子設備中及/或周圍的任何地方。
接下來，方法決定電子設備的溫度是否滿足溫度閾值(在1010)。在一些實現中，溫度閾值是電子設備的外表面部分的最大允許溫度。在一些實現中，電子設備的外表面部分的最大允許溫度可以是45℃。溫度閾值對於電子設備的處理單元而言可以是不同的。
當方法決定電子設備的溫度不滿足溫度閾值(在1010)(例如，電子設備的溫度大於溫度閾值)時，方法行進至減少電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的活動(在1025)。在一些實現中，減少處理單元的活動包括降低處理單元的時鐘速度或時鐘頻率。在一些實現中，減少處理單元的活動直至電子設備的溫度滿足溫度閾值。例如，可以減少處理單元的活動直至電子設備的溫度在溫度閾值處或者在溫度閾值以下(例如，電子設備的外表面部分的溫度為45℃或者45℃以下)。
然而，當方法決定電子設備的溫度滿足溫度閾值(在1010)(例如，電子設備的溫度低於溫度閾值)時，則方法行進至決定電子設備的溫度變化率是否滿足溫度變化率閾值(在1015)。在一些實現中，方法決定電子設備的溫度變化率(例如，電子設備的外表面部分的溫度變化率)是否為0.05℃/秒或更小。在一些實現中，當溫度變化率對應於處理單元時，溫度變化率閾值可以是不同的。
當方法決定溫度變化率不滿足溫度變化率閾值(在1015)時，方法行進至減少電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的活動(在1025)。不同的實現可以不同地減少處理單元的活動。
然而，當方法決定溫度變化率滿足溫度變化率閾值(在1015)時，方法可以允許增加電子設備的處理單元的活動(在1020)。在一些實現中，處理單元的活動可以保持相同。在一些實現中，處理單元的活動可以增加。當需要額外的處理能力時(例如，當執行視訊處理、玩遊戲時)，處理單元的活動可以增加。處理單元的活動可以增加，直至溫度變化率不再滿足溫度變化率閾值。例如，在一些實現中，處理單元的活動可以增加直至溫度變化率達到0.05℃/秒。在一些實現中，可以執行圖10的方法的若干次反覆運算。
在一些實現中，熱管理單元控制和調節操作和活動。在此類實例中，電子設備的一或多個處理單元(例如，CPU、GPU)可以在增加活動之前向熱管理單元請求批準或授權。圖11圖示了熱管理單元可以在一些實現中執行以決定是否 允許一或多個處理單元增加活動的方法的流程圖。
具體地，圖11圖示了熱管理單元可以在一些實現中執行以允許或拒絕增加處理單元的活動的方法的流程圖。如圖11中所示，方法接收增加電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的活動的請求(在1105)。例如，方法可以在一或多個處理單元回應於使用者執行需要較多處理能力的操作(例如，玩遊戲、視訊、或者打開額外應用)而需要增加其活動時接收此種請求(在1105)。
接下來，方法決定電子設備的溫度是否滿足溫度閾值(在1110)。在一些實現中，決定溫度是否滿足溫度閾值包括決定電子設備的溫度。決定電子設備的溫度可包括量測及/或估計電子設備的溫度。電子設備的溫度可以是電子設備中的處理單元的溫度、及/或電子設備的外表面部分的溫度。在一些實現中，溫度閾值是電子設備的外表面部分的最大允許溫度。在一些實現中，電子設備的外表面部分的最大允許溫度可以是45℃。溫度閾值可以對於電子設備的處理單元而言是不同的。一或多個感測器(例如，溫度感測器)可被用來量測及/或估計電子設備的溫度及/或溫度變化率。這些感測器可以位於電子設備中及/或周圍的任何地方。
當方法決定電子設備的溫度不滿足溫度閾值(在1110)(例如，電子設備的溫度大於溫度閾值)時，方法行進至拒絕增加電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的活動的請求(在1125)。
然而，當方法決定電子設備的溫度滿足溫度閾值( 在1110)(例如，電子設備的溫度低於溫度閾值)時，則方法行進至決定電子設備的溫度變化率是否滿足溫度變化率閾值(在1115)。在一些實現中，方法決定電子設備的溫度變化率(例如，電子設備的外表面部分的溫度變化率)是否為0.05℃/秒或更小。在一些實現中，當溫度變化率對應於處理單元時，溫度變化率閾值可以是不同的。當方法決定溫度變化率不滿足溫度變化率閾值(在1115)時，方法行進至拒絕增加電子設備的處理單元(例如，CPU、GPU)的活動的請求(在1125)。
然而，當方法決定溫度變化率滿足溫度變化率閾值(在1115)時，方法批準增加電子設備的處理單元的活動的請求(在1020)。一旦請求被熱管理單元批準(在1120)，處理單元就可增加其活動(例如，提高時鐘速度或時鐘頻率)。在一些實現中，處理單元可以部分地增加其活動，或者可以將其活動增加至其全部能力。處理單元的活動可被增加直至溫度變化率不再滿足溫度變化率閾值或者當溫度不再滿足溫度閾值(例如，直至達到最大允許溫度)時。例如，在一些實現中，處理單元的活動可以增加直至溫度變化率達到0.05℃/秒或者直至電子設備的外表面部分的溫度達到45℃。在一些實現中，可以執行圖11的方法的若干次反覆運算。
示例性熱管理單元
在以上附圖中，對熱管理單元進行了眾多引用。熱管理單元可以按許多方式實現在封裝中。圖12概念地圖示了可以在晶粒封裝(例如，SiP、SoG)中的熱管理單元1200。 熱管理單元1200可以是處理器、處理單元、及/或處理電路。例如，熱管理單元1200可以是晶粒的電路的一部分(例如，處理器)，或者可以是封裝中其自己的晶粒。熱管理單元1200亦可以是儲存在電腦/處理器可讀儲存媒體中的代碼。熱管理單元1200亦可以是半導體裝置、系統及/或封裝，或者是半導體裝置、系統及/或封裝的跨封裝中的若干電路及/或矽(Si)晶粒/晶粒分佈的一部分。
如圖12中所示，熱管理單元1200包括熱管理(TM)邏輯電路/模組1202、溫度感測器介面模組1204、控制器介面模組1208、以及晶片/晶粒介面模組1210。TM邏輯電路/模組1202經由控制和管理封裝中的矽晶粒/晶粒的溫度和活動來執行晶粒及/或封裝的熱管理。TM邏輯電路/模組1202可以利用以上描述的技術來控制和管理封裝中的矽晶粒/晶粒的溫度和活動，包括使用熱模型、曲線和查閱資料表。
TM邏輯電路/模組1202可以耦合至溫度感測器介面模組1204，該溫度感測器介面模組1204允許TM邏輯模組1202接收來自溫度感測器1212的資料。如圖12中所示，TM邏輯電路/模組1202可進一步耦合至控制器介面模組1208，該控制器介面模組1208允許TM邏輯電路/模組1202與控制器1216(例如，記憶體控制器、活動控制器)往返通訊。TM邏輯電路/模組1202亦可耦合至晶片/晶粒介面模組1210，該晶片/晶粒介面模組1210允許TM邏輯電路/模組1202與(諸)晶粒1218(例如，矽晶粒)通訊。(諸)晶粒1218可以包括中央處理單元(CPU)及/或圖形處理單元(GPU)。一或多個晶粒1218可以封裝在 晶粒封裝中。在一些實現中，來自晶粒1218的每個晶粒可以在其相應的晶粒封裝中。
TM邏輯電路/模組1202亦可包括溫度電路/模組1220、活動電路/模組1224、熱模型/曲線電路/模組1226。溫度電路/模組1220用於分析溫度資料。活動電路/模組1224用於決定和控制(諸)晶粒的活動。這包括是增加還是減少晶粒的活動(例如，增加還是減少CPU及/或GPU的活動)。在一些實現中，對晶粒(例如，處理器)的活動的控制基於感知值及/或不舒適度。熱模型/曲線電路/模組1226用於儲存與封裝的熱曲線及/或建模有關的資料。TM邏輯電路/模組1202可以是包括靜態感知模型、動態感知模型及/或不舒適模型的熱感知電路/模組(例如，圖2的熱感知模組200)。這些模型可以是溫度電路/模組1220、活動電路/模組1224、及/或熱模型/曲線電路/模組1226的一部分。例如，熱模型/曲線電路/模組1226可以計算/決定一些或全部感知值(例如，靜態感知值、動態感知值)、及/或不舒適度。
溫度感測器(例如，溫度感測器1212)是用於量測溫度(例如，處理單元的溫度)的感測器。溫度感測器可以是晶粒的一部分(例如，整合到晶粒的電路中)或者可以與晶粒分開。溫度感測器可以位於晶粒或晶粒封裝(例如，包括晶粒的封裝)的內部或外部。
示例性電子設備
圖13圖示了可與前述積體電路、晶粒或封裝中的任一種整合的各種電子設備。例如，行動電話1302、膝上型電 腦1304、固定位置終端1306、眼鏡1308、以及手錶1310可包括如本文述及之積體電路(IC)1300。IC 1300可以是例如，本文述及之積體電路、晶粒或封裝中的任何一種。圖13中所圖示的設備1302、1304、1306僅是示例性的。其他電子設備亦可以IC 1300為其特徵，此類電子設備包括但不限於行動設備、掌上型個人通訊系統(PCS)單元、可攜式資料單元(諸如個人數位助理)、有GPS能力的設備、導航設備、機上盒、音樂播放機、視訊播放機、娛樂單元、固定位置資料單位(諸如儀錶讀取設備)、通訊設備、智慧型電話、平板電腦或儲存或檢索資料或指令的任何其他設備，或者其任何組合。
圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12及/或13中圖示的元件、步驟、特徵及/或功能之中的一或多個可以被重新安排及/或組合成單個元件、步驟、特徵或功能，或可以實施在若干元件、步驟、或功能中。亦可添加額外的元件、組件、步驟、及/或功能而不會脫離本發明。
附圖中圖示的元件、步驟、特徵、及/或功能之中的一或多個可以被重新安排及/或組合成單個元件、步驟、特徵、或功能，或可以實施在若干元件、步驟或功能中。亦可添加額外的元件、組件、步驟、及/或功能而不會脫離本文中所揭示的新穎特徵。附圖中所圖示的裝置、設備及/或元件可以被配置成執行在這些附圖中描述的方法、特徵、或步驟中的一或多個。本文中描述的新穎演算法亦可以高效地實現在軟體中及/或嵌入在硬體中。
措辭「示例性」在本文中用於表示「用作示例、實 例或圖示」。本文中描述為「示例性」的任何實現或態樣不必被解釋為優於或勝過本案的其他態樣。同樣，術語「態樣」不要求本案的所有態樣皆包括所討論的特徵、優點或操作模式。術語「耦合」在本文中被用於指兩個物件之間的直接或間接耦合。例如，若物件A實體地觸及物件B，且物件B觸及物件C，則物件A和C可仍被認為是彼此耦合的一一即便它們並未直接實體地觸及彼此。術語「晶粒封裝」被用於指已經被包封或封裝或打包的積體電路晶片。
亦應注意，這些實施例可能是作為被圖示為流程圖、流程圖、結構圖、或方塊圖的程序來描述的。儘管流程圖可能會把諸操作描述為順序程序，但是這些操作中有許多能夠並行或併發地執行。另外，這些操作的次序可以被重新安排。程序在其操作完成時終止。程序可對應於方法、函數、規程、子常式、副程式等。當程序對應於函數時，它的終止對應於該函數返回調用方函數或主函數。
熟習此項技術者將可進一步領會，結合本文中公開的實施例描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路、和演算法步驟可被實現為電子硬體、電腦軟體、或兩者的組合。為清楚地圖示硬體與軟體的這一可互換性，各種說明性元件、方塊、模組、電路、和步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實現為硬體還是軟體取決於具體應用和施加於整體系統的設計約束。
本文述及之本發明的各種特徵可實現於不同系統中而不脫離本發明。應注意，本案的以上各態樣僅是示例，且 不應被解釋成限定本發明。對本案的各態樣的描述意欲是說明性的，而非限定所附請求項的範圍。由此，本發明的教導可以現成地應用於其他類型的裝置，並且許多替換、修改、和變形對於熟習此項技術者將是顯而易見的。
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Claims (51)

  1. 一種用於執行一電子設備的熱管理的方法，包括以下步驟：基於(i)該電子設備的一溫度和(ii)該電子設備的一溫度變化率來決定一感知值；及基於該所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的一不舒適度與該電子設備相關聯，該不舒適度指定該電子設備的處理單元的一最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
  2. 如請求項1述及之方法，其中該感知值基於一可調整的感知模型，該可調整的感知模型包括一靜態感知模型和一動態感知模型。
  3. 如請求項2述及之方法，其中該可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。
  4. 如請求項3述及之方法，其中至少一個熱係數常數是可調整的，該可調整的熱係數常數指定關於一可調整的不舒適度的一溫度值範圍。
  5. 如請求項4述及之方法，其中關於該可調整的不舒適度的該溫度值範圍包括一最大溫度，該最大溫度基於至少一感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的一最小值。
  6. 如請求項1述及之方法，進一步包括以下步驟：決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該最大允許活動；及當該處理單元的該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動時改變該處理單元的該活動。
  7. 如請求項6述及之方法，其中改變該活動包括減少該處理單元的該活動。
  8. 如請求項1述及之方法，進一步包括以下步驟：決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該最大允許活動；及改變該處理單元的該活動直至該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動。
  9. 如請求項8述及之方法，其中改變該活動包括增加該處理單元的該活動。
  10. 如請求項1述及之方法，其中該不舒適度指定對於該電子設備的一使用者而言該電子設備如何熱得不舒適。
  11. 如請求項1述及之方法，其中來自該複數個不舒適度之每一者不舒適度與一特定範圍的感知值相關聯。
  12. 如請求項1述及之方法，其中該電子設備的該溫度是該電子設備的一外表面部分的溫度，該電子設備的該溫度變化率是該電子設備的該外表面部分的溫度變化率。
  13. 如請求項1述及之方法，其中該溫度是基於該處理單元的一處理單元溫度的一估計溫度。
  14. 如請求項1述及之方法，其中該電子設備被納入到以下至少一者中：一音樂播放機、一視訊播放機、一娛樂單元、一導航設備、一通訊設備、一行動設備、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一膝上型電腦、一眼鏡、一手錶、及/或可穿戴設備。
  15. 一種配置成執行一電子設備的熱管理的設備，包括：用於基於(i)該電子設備的一溫度和(ii)該電子設備的一溫度變化率來決定一感知值的裝置；及用於基於該所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的一不舒適度與該電子設備相關聯的裝置，該不舒適度指定該電子設備的一處理單元的一最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
  16. 如請求項15述及之設備，其中該感知值基於一可調整的感知模型，該可調整的感知模型包括一靜態感知模型和一動 態感知模型。
  17. 如請求項16述及之設備，其中該可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。
  18. 如請求項17述及之設備，其中至少一個熱係數常數是可調整的，該可調整的熱係數常數指定關於一可調整的不舒適度的一溫度值範圍。
  19. 如請求項18述及之設備，其中關於該可調整的不舒適度的該溫度值範圍包括一最大溫度，該最大溫度基於至少一感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的一最小值。
  20. 如請求項15述及之設備，進一步包括：用於決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該最大允許活動的裝置；及用於當該處理單元的該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動時改變該處理單元的該活動的裝置。
  21. 如請求項20述及之設備，其中該用於改變該活動的裝置包括用於減少該處理單元的該活動的裝置。
  22. 如請求項15述及之設備，進一步包括：用於決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該 最大允許活動的裝置；及用於改變該處理單元的該活動直至該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動的裝置。
  23. 如請求項22述及之設備，其中該用於改變該活動的裝置包括用於增加該處理單元的該活動的裝置。
  24. 如請求項15述及之設備，其中該電子設備的該溫度是該電子設備的一外表面部分的溫度，該電子設備的該溫度變化率是該電子設備的該外表面部分的溫度變化率。
  25. 如請求項15述及之設備，其中該溫度是基於該處理單元的一處理單元溫度的一估計溫度。
  26. 如請求項15述及之設備，其中該設備被納入到以下至少一者中：一音樂播放機、一視訊播放機、一娛樂單元、一導航設備、一通訊設備、一行動設備、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一膝上型電腦、一眼鏡、一手錶、及/或可穿戴設備。
  27. 一種包括用於執行一電子設備的熱管理的一或多數指令的電腦可讀取儲存媒體，該等指令在由至少一個處理器執行時使該至少一個處理器：基於(i)該電子設備的一溫度和(ii)該電子設備的一 溫度變化率來決定一感知值；及基於該所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的一不舒適度與該電子設備相關聯，該不舒適度指定該電子設備的一處理單元的一最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
  28. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，其中該感知值基於一可調整的感知模型，該可調整的感知模型包括一靜態感知模型和一動態感知模型。
  29. 如請求項28述及之電腦可讀取儲存媒體，其中該可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。
  30. 如請求項29述及之電腦可讀取儲存媒體，其中至少一個熱係數常數是可調整的，該可調整的熱係數常數指定關於一可調整的不舒適度的一溫度值範圍。
  31. 如請求項30述及之電腦可讀取儲存媒體，其中關於該可調整的不舒適度的該溫度值範圍包括一最大溫度，該最大溫度基於至少一感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的一最小值。
  32. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，進一步包括在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器執行以下操 作的一或多數指令：決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該最大允許活動；及當該處理單元的該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動時改變該處理單元的該活動。
  33. 如請求項32述及之電腦可讀取儲存媒體，其中在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器改變該活動的該一或多數指令包括在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器減少該處理單元的該活動的一或多數指令。
  34. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，進一步包括在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器執行以下操作的一或多數指令：決定該處理單元的一活動是否滿足該處理單元的該最大允許活動；及改變該處理單元的該活動直至該活動不滿足該處理單元的該最大允許活動。
  35. 如請求項34述及之電腦可讀取儲存媒體，其中在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器改變該活動的該一或多數指令包括在由該至少一個處理器執行時使該至少一個處理器增加該處理單元的該活動的一或多數指令。
  36. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，其中該電子設備的該溫度是該電子設備的一外表面部分的溫度，該電子設備的該溫度變化率是該電子設備的該外表面部分的溫度變化率。
  37. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，其中該溫度是基於該處理單元的一處理單元溫度的一估計溫度。
  38. 如請求項27述及之電腦可讀取儲存媒體，其中該電腦可讀取儲存媒體被納入到以下至少一者中：一音樂播放機、一視訊播放機、一娛樂單元、一導航設備、一通訊設備、一行動設備、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一膝上型電腦、一眼鏡、一手錶、及/或可穿戴設備。
  39. 一種電子設備，包括：一記憶體，配置成儲存一或多數指令；及至少一個處理電路，配置成：基於(i)該電子設備的一溫度和(ii)該電子設備的一溫度變化率來決定一感知值；及基於該所決定的感知值將來自複數個不舒適度中的一不舒適度與該電子設備相關聯，該不舒適度指定該電子設備的該處理電路的一最大允許活動，至少一個不舒適度是可動態調整的。
  40. 如請求項39述及之電子設備，其中該感知值基於一可調整的感知模型，該可調整的感知模型包括一靜態感知模型和一動態感知模型。
  41. 如請求項40述及之電子設備，其中該可調整的感知模型基於至少一個熱係數常數。
  42. 如請求項41述及之電子設備，其中至少一個熱係數常數是可調整的，該可調整的熱係數常數指定關於一可調整的不舒適度的一溫度值範圍。
  43. 如請求項42述及之電子設備，其中關於該可調整的不舒適度的該溫度值範圍包括一最大溫度，該最大溫度基於至少一感知值、規章限制、及/或製造商限制中的一者的一最小值。
  44. 如請求項39述及之電子設備，其中該至少一個處理電路被進一步配置成：決定該處理電路的一活動是否滿足該處理電路的該最大允許活動；及當該處理電路的該活動不滿足該處理電路的該最大允許活動時改變該處理電路的該活動。
  45. 如請求項44述及之電子設備，其中改變該活動包括減少該處理電路的該活動。
  46. 如請求項39述及之電子設備，其中該至少一個處理電路被進一步配置成：決定該處理電路的一活動是否滿足該處理電路的該最大允許活動；及改變該處理電路的該活動直至該活動不滿足該處理電路的該最大允許活動。
  47. 如請求項46述及之電子設備，其中改變該活動包括增加該處理電路的該活動。
  48. 如請求項39述及之電子設備，其中該電子設備的該溫度是該電子設備的一外表面部分的溫度，該電子設備的該溫度變化率是該電子設備的該外表面部分的溫度變化率。
  49. 如請求項39述及之電子設備，其中該溫度是基於該處理電路的一處理電路溫度的一估計溫度。
  50. 如請求項39述及之電子設備，其中該處理電路是至少一中央處理單元(CPU)及/或一圖形處理單元(GPU)中的一者。
  51. 如請求項39述及之電子設備，其中該電子設備是以下至少一者：一音樂播放機、一視訊播放機、一娛樂單元、一導航設備、一通訊設備、一行動設備、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一膝上型電腦、一眼鏡、一手錶、及/或可穿戴設備。
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