TW544560B - Method and apparatus for optimizing thermal solutions - Google Patents

Description

544560 五、發明説明（ 發明領娀 本發明係針對晶片组之節流閥設定。更尤甚者，本發明 係針對基於偵測到的溫度最佳化節流闕設定。 發明背景 日日片組包含用來與外部元件耦接之介面。晶片組亦在個 2邏輯7C件之間包含内部介面。運作時，這些介面在頻寬 牙過個別介面並沿著信號線行進時產生熱量。溫度會上升 至某一程度而在晶片運作時造成問題。隨著更多電流流過 一介面，會產生更多熱量因而影響晶片組之介面及元件。 散熱、芝氣對流或散熱與空氣對流之組合可為熱解決方 案以避免晶；t、组切超出其接面溫度規格。更新近的晶片 組包含一種機構（亦即節流閥），其藉由降低時脈頻率/任務 週期及/或限制最大容許頻寬以限制最大容許功率。分析及 估算顯示，f際應用無法承受高功率消粍頻寬。節流值可 為一固定值並可使推斷出的最壞情況實際應用達到其所能 產生的頻寬而又不致於使人為蓄意造成的應用承受更高的 頻寬。這些熱解決方案因為最壞情況實際應用功率接近最 同可達功率且亦幾乎消耗最大頻寬而不再適用。因此，一 組含括最極端情況之固定節流值即使在一絕對看不到極端 熱狀況的環境中仍明顯阻礙部件效能。 週示簡色 由後述實例性具體實施之詳細說明及與附圖相關而載明 之申請專利範圍將使前述說明及本發明之更佳理解顯出。 雖然前述及後述書寫並描述之揭露係集中於揭露本發明之 本紙張足度適用中國國家標率(CNS) A4規格(210x 297公釐) -5- 544560

實例性具體實施例，仍應清楚地瞭解經由描述與實施 達相同結果㊉本發明並不侷限於此。 底下為圖 < 之簡㉟，其中相同之引用編號代表 件，且其中： j 70 圖1係—電腦系統平台之實施例； 圖2係一本發明實例性具體實施例之方塊圖 圖3係一本發明實例性具體實施例之流程圖 圖4係一本發明實例性具體實施例之流程圖 圖5係一本發明實例性具體實施例之流程圖 圖6係時序圖，其表示1〇〇〇/0及5〇%之節流 圖7係一時序圖，其表示固定之節流； 圖8係時岸圖，其表示根據一本發明實例性具 之動態節流，·以及 她例 圖9係一集成晶片組之方塊圖，其作用為—根據_本 貫例性具體實施例之閉迴路回授控制系統。 ^ 登細發明說明 在後述說明中’相同之引用編號與字元在不同附圖圖式 中可用來表承完全相同、相稱或類似之元件。另外，在 I來的詳細削中，雖然本發明並未等同受限，仍可」 貫例性尺寸/模型/數值/範圍。再者’時脈及時序信 : 々圖繪並未依照比例。配置亦可用方塊圖之形式予以表示 以避免混淆本發明，且亦鐘於實現關於該等方塊圖配置: 詳情係高度取決於本發明所要實現於其内之平台。亦艮， 該等詳情必須妥適地落於本行人士之專業範圍内。提出 本紙張足度適用t國國家標準(cE7i4規格(210 x 297公董） 544560 A7 B7 五、發明説明（3 ) 定細節（例如電路、流程圖）是為了說明本發明之實例性具體 實施例，本行人士應顯知本發明之實踐可用或不用這些特 定具體細節。最後，應顯知硬體電路與軟體指令之不同組 合可用於實現本發明之具體實施例。 另外，詳細說明中任何對"一個具體實施例”、”一具體實 施例f’、”實例性具體實施例”等之引用皆係意欲意指一與具 體實施例有關而作說明之特定特徵、架構、或特性係包含 於本發明之至少一具體實施例中。詳細說明中該等在不同 處出現的語辭不需要全部與相同之具體實施例有關聯。再 者，在說明一與任一具體實施例有關之特定特徵、架構、 或字元時，係認為造成該與其它具體實施例有關的特徵、 架構、或特性係在本行人士之專業範圍内。 圖1表示一實例性電腦系統平台。如圖1所示，電腦系統 1 00可包含一處理器次系統110、一經由一前端匯流排10耦 接至該處理器次系統110之記憶體次系統120、經由一圖像 匯流排30耦接至該記憶體次系統120之圖像130、一個以上 經由集線器連結40和50耦接至該記憶體次系統120用於提供 一介面與週邊匯流排，如具有不同頻寬與運作速度之週邊 元件互連（PCI)匯流排60與70，溝通之主機晶片組140- 150、 一快閃記憶體160、以及一經由一低針腳數（LPC)匯流排耦 接至該晶片組150用於提供一介面與許多I/O裝置180溝通之 超級I/O 170，其中該等I/O裝置180如用於控制字母數字鍵 盤運作之鍵盤控制器、如滑鼠、軌跡球、觸控板、遙桿等 之游標控制裝置、如磁帶、硬碟機（HDD)、和軟碟機（FDD) 本紙張瓦度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 4544560 A7 B7 五、發明説明（4 ) 之媒體儲存裝置、以及連接至印表機、掃描器和顯示器之 序列與平行卑。可沿著非傳統性PCI (non-legacy PCI)匯流 4非60提供許多I/O裝置190。電腦系統100可作不同的規劃或 使用某些圖1之元件或與圖1所示不同之元件。 裝

線 處理器次系統110可包含許多主機處理器及一個快取次系 、统112。記憶體次系統120可包含一經由前端匯流排10 (亦即 主機或處理器匯流排）耦接至主機處理器之記憶體控制集線 器（MCH) 1 22及至少一經由一記憶體匯流排20耦接至該 MCH 122之記憶體元件124。記憶體元件124可為動態存取 言己憶體(DRAM)、或可為唯讀記憶體（ROM)、視訊存取記憶 ft (VRAM)之類。記憶體元件124儲存主機處理器所用到的 資訊及指令。圖像130可經由圖像匯流排30耦接至記憶體次 系統120之主控制集線器122，並可包含例如一圖像控制器 、一本地記憶體和一顯示器（例如陰極射線管、液晶顯示器 、 平面顯示器等）。 主機晶片組140與150可為呈PCI晶片形式之週邊元件互連 (PCI)橋接器（例如主機、PCI-PCI、標準擴充橋接器），其中 PCI晶片舉例如英特爾（Intel)公司所製造之PIIX4⑧晶片與 PIIX6®晶片。尤甚者，晶片組140及150相當於週邊元件互 連（PCI) 64位元集線器（P64H) 140及輸入/輸出控制集線器 (ICH) 150。P64H 140及ICH 1 50可例如分別經由16位元和8 位元集線器連結40與50耦接至記憶體次系統120之MCH 122 ，並可當作如一介於如頻寬與運作速度不同之PCI匯流排之 週邊匯流排60及70與前端匯流排10之間的介面。PCI匯流排 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 544560 A7 B7 五、發明説明（5 ) 可為具有自動規劃性與多工位址、控制及資料線之高效能 3 2或64位元同步匯流排，如1998年12月18日由PCI特殊利益 團體（SIG)所提出最新版之”PCI本地匯流排規格書第2.2版 (PCI Local Bus Specification，Revision 2.2)”中所述，用於 視訊、網路、或磁碟記憶儲存容量之附屬配置（例如擴充卡） 。例如，64位元與66 MHz之PCI匯流排60可連接至P64H 140。類似地，32位元與33 MHz之PCI匯流排70可連接至 ICH 150。亦可使用具其它型式之匯流排架構如工業標準架 構（ISA)和擴充工業標準架構（EISA)匯流排。 使P64H 140和ICH 150耦接至記憶體次系統120中MCH 12 2之集線器連結40和50可為頻寬與運作速度不同之主PCI 匯流排。使P64H 140與ICH 150連接至I/O裝置之週邊匯流 為μ 60和70可為頻寬與運作速度不同之次PCI匯流排。P64H 140和ICH 150相當於PCI-PCI橋接器，其設計係相容於PCI 特殊利益團體（SIG)於1998年12月18日所提出之”PCI本地匯 流> 排規格書第 2.2 版（PCI Local Bus Specification, Revision 2 ·2)π及1997年6月30日所提出之”PCI匯流排功率介面（ACPI) 暨功率管理介面規格書第1」版（PCI Bus Power Interface (ACPI) and Power Management Interface Specification, Revision 1.1。 圖2係一本發明實例性具體實施例之方塊圖。其它具體實 施例及架構亦在本發明之範疇内。尤甚者，圖2表示一電腦 系統200，其類似於圖1具體實施例之平台。然而，為了易 於描述，圖2僅示出數個電腦系統200之元件。電腦系統200 本紙張尺度適用中藤國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

裝 訂

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匕έ日曰片組2 10，該晶片組2 10可例如為一記憶體控制集 線咨或集成圖像記憶體控制集線器。本發明之具體實施例 並不侷限於一晶片組。亦即，相當於晶片組21〇之方塊可為 任一型含有邏輯元件之系統。 晶片組210可經由一第一信號線211耦接至一第一元件212 。晶片組210可經由一第二信號線213耦接至一第二元件214 。另外，晶片組2 10可經由一信號線2 1 5耦接至一第三元件 2 1 6。為了易於描述，僅示出三個外部元件，儘管本發明並 不侷限於此元件數目或這些連接。眾所周知，介面裝置（或 機構）可置於晶片組210上（或置於晶片組21〇外部）以提供晶 片組210與每一條信號線211、213和215之間的介面。晶片 組210可在其内部之邏輯元件之間包含内部介面裝置（或元 件或機構）。然而，為了易於描述，本發明具體實施例之說 明將關於使晶片組2 1 〇耦接至外部元件之介面，如圖2所示。 晶片組2 1 0可為一記憶體控制集線器，其包含如系統記憶 體控制器、本地記憶體控制器和集成圖像控制器之功能單 元。機構可供作功能單元之節流閥控制或置於那些功能單 7TL之介面上。 本發明之具體實施例包含一耦接至晶片組210之測試裝置 3 1 0。該測試裝置3 10可包含一頻寬產生控制裝置3 12及一處 理裝置314，如底下所述。頻寬產生控制裝置312和處理裝 置314係示於兩方盒中，儘管這些方盒之功能可藉由如處理 裝置314之單一功能單元予以產生。本發明之具體實施例亦 可在曰曰片組2 1 0中’於弟一區域提供一第一熱感測專3 0 2， -10 - 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 544560 A7 B7 五、發明説明（7 ) 於第二區域提供一第二熱感測器3 〇4且於第三區域提供一第 三熱感測器306。晶片組210之第一、第二和第三區域分別 相當於一介於晶片組21〇與信號線21丨、213及215之間介面 的位置。每一個熱感測器302、304和306皆可經由一信號線 或類似型式之組合機構耦接至測試裝置31〇。為了易於描述 ，僅示出一條信號線，即信號線320，其係耦接於測試裝置 3 10與第一熱感測器302之間。 第一熱感測器302可為一具有一數位對類比轉換器（DAC) 之溫度感測器（亦即熱二極體）用於選擇一失誤點參考（t r i p point reference)。本發明之具體實施例可包含一可程式化儲 存裝置（如一用於儲存軟體程式、例行程序及/或工具程式之 磁碟或類似型式之裝置），其可裝載於測試裝置31〇内以提 供各種機構及方法，如底下所述。這可包含各種晶片組21〇 介面之功率特徵（profiling)。軟體可在例如視窗環境下執行 。可在測試裝置3H)上提供-圖形使用者界面（gui)以輸入 資訊並接收資訊。使用者可用選項選擇任_單位為MM範 圍由零至校正之系統最大值之自訂讀取及/或寫入頻寬。軟 體工具程式可包含-頻寬飽和應力測試例行程序/程式一 用以監測並記錄晶片組/產品/平台之溫度響應之例行程序/ 程式、-用以分析並計算最佳設定之例行程序/程式以及— =以執行測試工具並編譯結果之例行程序/程式。頻寬飽和 應力測試例行程序/程式可取得頻寬飽和位準之輸人並 =用以運作平台中之各種介面，如：處理器次系统HO血 曰曰片210之間、晶片組210與記體匯流排之間、晶片组210内 ' 11 - 544560 A7 ____ B7 五、發明説明（8 ) 、以及晶片組2 1 0與週邊裝置之間。 根據本發明之具體實施例，一軟體管理工具支援判斷最 佳晶片組頻寬節流閥設定，其確認安全的溫度運作條件並 瑕佳化晶片组2 10的效能。工具程式會啟動自動熱特徵測試 ’例如在監測晶片組2 10之感測器溫度時將處理器單元推壓 (stress)至主記憶體匯流排。可判斷最大處理器單元至主可 允許的記憶體轉移速率或頻寬（MB/sec)以便維持系統設計 者所建立之期望目標感測器溫度。基於測試結果，工具程 式提供BIOS工程師用來規劃晶片組節流閥暫存器之建議節 '/虎閥設定。 頻寬產生控制裝置312會控制一施用於晶片組210第一區 域之頻寬。更尤甚者，頻寬產生控制裝置312與處理器裝置 3 14共同運作產生一頻寬量以流過一置於晶片組21〇第一區 域内之介面。確實之頻寬可藉由一置於測試裝置31〇外部之 頰寬產生機構予以產生。頻寬產生控制裝置312會控制此機 構並使各種形式之頻寬通過晶片組210之第一區域。類似地 ，頻寬產生控制裝置312會與處理器裝置314共同運作以控 亲J 一通過晶片組2 10第二區域之頻寬以及一通過晶片組21 〇 第三區域之頻寬。通過每一個晶片組210之區域之頻寬可彼 立匕不同或類似。另外，該等頻寬會同時或於不同時間通過 晶片组2 1 0之每一個區域。 測試裝置310可用第一熱感測器302判斷晶片組21〇第一區 域之感測溫度。類似地，測試裝置3 10可用第二熱感測器 3 0 4判斷晶片組2 10第二區域之感測溫度並用第三熱感測器 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) '' 一 544560 A7 —— _ _ B7 _ 五、發明説明（9 ) 3 〇 6判斷晶片組2 10第三區域之感測溫度。如底下所述，測 試裝置3 1 〇會監測感測溫度並基於感測到的溫度適當地調整 (增加或減少）施用於晶片組2 1 〇個別區域之頻寬。測試裝置 3 1 〇會監測感測溫度並基於與預定溫度（如晶片組之最大接 面溫度或最大溫度）有關之感測溫度判斷理想或最佳化之節 泥閥設定予通過每一個個別區域之頻寬。可單獨監測每一 個個別區域之感測溫度以便取得最佳化節流閥設定。換句 語說，亦可同時監測每一個區域。測試裝置3 1〇可監測感測 溫度並適當地調整節流閥設定而使得每一個區域的溫度皆 低於其個別之預定溫度。在監測之後，測試裝置31〇基於當 時通過每一個個別區域的頻寬判斷最佳化之節流閥設定。 軟體應用判斷提供予BIOS工程師之建議之節流閥設定，該 等建議之節流閥設定係在之後用於規劃個別之節流闕暫存 器。忒等取佳化之節流閥設定因而得以規劃至個別之暫存 森或控制晶片組2 10之程式供未來運作時之參考。此程序可 在其個別平台中於晶片組2 10之初始運作之前予以執行。該 等節流閥設定爾後係維持如同已基於理想頻寬作最佳化以 通過每一個位於晶片組2 10上的區域。 測試裝置3 1 0可包含一監測系統，該監測系統在頻寬通過 第一區域時監測第一熱感測器302之感測溫度。監測系統可 與其它系統共同運作以在感測溫度低於預定溫度時提升頻 寬或在感測溫度高於預定溫度時減低頻寬。如底下所述， 監測系統可包含一誤差偵測機構用以偵測感測溫度與理想 溫度之差異並產生一誤差信號。一位於測試裝置3丨〇内的回 -13- 本紙張尺度適用中國國家標箏(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 544560 A7 B7 五、發明説明（i〇 ) ' 授機構可基於誤差信號的數值調整頻寬。 ”算去可在執行功率工具程式應用時自晶粒上熱感測器 監測回授。此方法可用功率特徵工具程式及圖像應力軟體 判斷取大頻宽（亦即功率位準）並使該等最大頻寬與最大可容 许曰曰粒溫度產生關聯。若最大晶粒溫度得以用應力工具程 式予以達成，則可建議並顯示節流閥暫存器。 見在將以更^具體細節說明本發明之具體實施例。這些 僅為具體實施例之舉例，因為其它具體實施例亦在本發明 t範疇内。 功率特徵軟體可用於產生功率特徵予晶片組21〇之各種功 月匕介®7。藉由使用此功率特徵軟體，測試裝置3 1〇可在應力 么卞件下基於偵測到的晶粒溫度判斷節流閥設定。應力應用 可於有限時間區段（或取樣週期）量測晶粒溫度變化以計算熱 苇數。在即泥即時回應晶粒位準功率密度及本地晶粒溫度 孤丨處4時間系數可用在晶粒上熱感測器（即第一熱感測 器302)之動態回授模式。一圖形使用者介面（GUI)可置於測 試裝置3 1 0上以輸入資訊並接收資訊。 現在將以圖3-5所示相關之流程圖說明本發明之具體實施 例。這些流程圖如同其它具體實施例僅為實例性，流程圖 及運作亦在本發明之範疇内。亦即，這些流程圖並非本發 月之限制。$外，這些流程圖係關於一處理器單元與本地 言己憶體、系統記憶體和一圖像控制器之間的介面。這些如 同其它介面僅為實例性且交互連接亦在本發明之範疇内。 在圖3中，一應力應用係由一處理器流向一主記憶體。應 -14 -

544560 { A7 --- -B7 五、發明説明（11 ) 力應用可包含一演算法，該演算法在一未節流之環境中重 複頻寬(低頻寬至最大頻寬)。演算法可在使用熱感測器監測 曰曰t ’皿度争 < 足執厅量（step thr〇Ugh worki〇ad)以計算符合 取大溫度目標點之最大頻寬條件。在此具體實施例中，一 低位準圖像應用（如圖像控制器對圖像控制器及/或圖像控制 益對本地死憶體）仍可執行。圖像應用可產生未消耗額外處 理焱對記憶體頻寬之可承受之高頻寬執行量。另外，一旦 發現頻寬對最大晶粒溫度之相關性，建議之節流百分比值 (或確實頻寬）會顯示在測試裝置3 1〇上且確實的記憶體寫入 ip流閥暫存器值會規劃至晶片組2 1 〇。 更尤甚者，圖3表示一流程圖4〇〇,其中方塊4〇2提供一給 定之目標溫度。在方塊404中，應力應用可在處理器單位對 系統兒憶體之介面上執行，而其它如圖像控制器對圖像控 制器及/或圖像控制器對本地記憶體之應用仍可繼續執行。 頻寬可逾時（over time)增加或減少直到例如溫度恰低於（或 剛好等於）預定溫度時。可記錄整體測試時間之個別資料。 資料包含例如：達到之最大讀取/寫入頻寬（方塊4〇6)、測試 期間和熱感測為之溫度逾時（方塊4 〇 8 )、以及熱感測時間（方 塊410)。在方塊412中，該等結果可自記錄之資料予以計算 且目標溫度可與最大頻寬產生關聯。在方塊414中，節流百 分比及/或節流值可顯示（或輸出）在測試裝置31〇上。圖3流 程圖所示的方法監測系統3己憶體介面和處理器單元之區域 以藉由感測到的溫度與預定之最大溫度判斷合適的節流百 分比0 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 裝

線

544560 A7 ---- —___B7 五、發明説明~) - - 圖4表示一流程圖500,其執行一圖像應力應用。該應力 應用可在圖像對圖像介面、圖像對本地記憶體介面、及/或 處理器單元釺本地記憶體介面上執行。一應力應用測試可 執行一回⑷a Ume)或許多應制試可在取樣熱感測器溫度 寺同寺執行。在此具體貫施例中，處理器單元對應 矛式仍可執行。一最大溫度可與一最大圖像頻寬產生關 聯並可判斷節流閥暫存器。更尤甚者，圖4表示使用者自先 得之目標溫度（由圖3)或重新取得之目標溫度而獲取目 才^ m度（方塊5 02)。在方塊5〇4中，應力應用測試可在圖像對 圖像；丨面、圖像對本地記憶體介面、以及處理器單元對本 地記憶體介面上執行。如上所示，處理器對系統記憶體仍 可在此具體實施例中執行。在一類似於圖3具體實施例之方 式中，例如測試裝置31〇可適當地調整經由每一個個別介面 施用的頻寬以判斷使感測溫度維持低於預定溫度之頻寬。 可冗紅整個測試時間之個別資料。這包含了··最大產出量 和最大填充速率（方塊5〇5)、可達到之最大讀取/窝入頻寬 (方塊506)、熱感測讀取如溫度逾時（方塊5〇8)和測試期間、 全部測試時間以及熱滲透時間（方塊51〇)。可由記綠之資料 計算該等結果且目標溫度可與最大頻寬產生關聯。在方塊 5 1 4中’相關聯之輸出可予以顯示，如節流閥設定及/或節 流值。 圖5表示一流程圖600，其包含不同節流閥設定在每個個 另U介面使最大頻寬通過時對不同節流閥設定之驗証。亦即 ，圖5之万法測試先前所得之節流值以判斷該等節流值在超

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過個面使其理想頻寬通過時是否合適。更尤甚者，該 等先刖判足的節流值（由圖4和5)可在方塊602中取得。在方 塊604中，目標溫度得以設定。該等溫度可從先前輸入的溫 度取得或可重新輸入。在方塊6〇6中，應力應用可在圖像對 圖像介面、圖像對本地記憶體介面及處理器對本地記憶介 面上執行。在方塊6〇8中，測試裝置31〇基於熱感測器之感 概度判斷是否已經超出目標溫度。若溫度已超出，則圖 像對本地圮憶體節流閥為太高（方塊6 1〇),若溫度沒有被超 出，則可在方塊圖612中將應力應用施加至處理器對系統記 L ;丨面。在方塊圖6丨4中，測試裝置3 1 〇判斷介面之感測 溫度是否超出期望之目標。若感測溫度超出目標，則表示 系統記憶體節流太高。若感測溫度未超出目標，則應力應 用可在圖像對本地記憶體介面與系統記憶體介面上同時發 生(方塊618)。若位於這些介面之感測溫度超出期望的目標 溫度，則判斷圖像和系統記憶體節流太高（方塊622)。換句 話說，若感須·_]溫度未超出期望的目標溫度，則可計算系統 勃體與驅動軟體之常數及暫存器值。若節流在方塊㈣、 6 1 6及622中之任一方嫂φ尘丨丨龄。丄丄 尾中判断為太咼，則可判定這些節流 值（方塊630)且-警告訊息可顯示在測試裝置3ι〇(方塊632) 上。在此種情況下，可藉由返回圖5中方塊6〇2與方塊6〇4之 間的郎點A重複此過程。

裝 玎

因此，與夕卜部封裝溫差電 Y列可利用一種晶粒上熱二極 。二極體感測器可確實表示 偶相比較，本發明之具體實施 體溫度感測器供晶粒溫度回授 本地晶粒溫度並可更為真實地

544560 五 發明説明（14 A7 B7

反應晶粒溫度變動。 以即時反應功率密度 此種類型的 回授可藉由軟體予以使用 另外’幸人體可以最少之自訂雜p \ > ^ 目7衔入或万向在測試裝置310上 用，圖形使用者介面（GUI)。此執行功率應用並判定節流 的方法可對於具體系統環境提供客戶最佳化且客戶 之節泥解決：方案及熱管理。 一現在將說明各種節流之具體實施例。介面節流可包含將 數：可變之等待狀態插入一功能單元之外部及/或内部介 面。節流控制介面可以最大可能產出之百分比予以表示。 例如，圖6表示100%節流與50%節流時時脈與資料的時序圖 •兩時序圖皆具有相同的時脈頻率及任務週期。5〇%節流包 含交替等待狀態之週期。 時脈節流可包含改變時脈頻率或任務週期以使功率降低 。時脈節流在衝勁性時脈閘技術施用於集成控制器内之功 倉色單元時不這麼有效。時脈頻率控制及其它技術有可能使 整個晶片有效，而大部分功率消耗（及熱量產生）僅可由某些 仏《於那些單元内之功能單元或介面（如I/O緩衝器）產生。大 部分功率消耗都可集中用特定單元介面之1/〇緩衝器中，如 系、”充控A丨思體控制器、本地記憶體控制器，且可與内部時 W樹譜的關係呈遞減。 本發明之具體實施例可提供超過一種功率管理控制方法 ，即固定模式（相當於固定模型）及動態模式（相當於動態模 型）。 在固定模型中，一固定之失誤點對節流百分比量規定超 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 54456〇

出預汉點會#響自動節泥。每一個介面之節流百分比皆可 予以預設且節流可在超出一預設失誤點時立即生效。節流 可在失誤點下回交時予以移除。在此模型中，超出一預設 數變（最壞情況）失誤點會使系統關閉以防止熱機械性故障。 ※等預设可經由介面暫存器位元予以鎖住以避免後續的失 $點/節流交替*。在此模型中，晶片組會節流至安全量以防 五、I明説明（15 )— ——-- 止最壞炀泥發生。此結果會自一未節流情況至一節流情況 <幅振盪。 “❿恐「民W你彳干。為了將頻 系統之郎流I僅如所需一般 寬留給電腦系統之其它部分， i也多。 換句話說，在動態模式或模型中，節流之動態控制與節 巧L量可基於溫度。此模式如同固定模式亦可包含預設失誤 點及暫存器位元。在動態模式巾，交錯（cr〇ss)熱失誤事件 會使軟體（或演算法）進入一反應性熱控制模式。該軟體（或 演算法）會動態調整節流效能以匹配熱限制條件。為了將頻 圖7表示固定模式（或固定模型）中的節流。在此圖中，丁型 失誤代表期望的溫度且曲線702代表感測器，如熱感測= 3 0 2之感測溫度。曲線704代表以1〇〇%最大可能產出之百分 比表示之節流量。水平軸代表時間，如感測器之取樣時間。 圖8表示動態模式中的節流，其中節流效能可予以動態調 整以匹配熱限制條件。在曲線圖中，丁型失誤代表期望的溫 度且曲線706代表一感測器，如熱感測器3〇2，之感測溫度 。曲線708代表以100%最大可能產出之百分比表示之節流= 。水平軸代表時間，如感測器之取樣時間。在動態模式中 -19- 544560 A7 _______ B7 ___ 五、發明説明（16 ) ，一誤差量可用來判定要施予多少節流。 動態模式有底下的優點。動態模式因含有較少的過衝及 ;連波而安固地較快。這可藉由圖8較窄範圍之旁翼表示其節 時之效能。藉由較少之過衝，效能僅需在仍有一些過衝 時視需要儘可能地予以降低。另外，藉由信任效能計數器 及頻寬失誤’動態模式僅節流需要節流的區域（亦即利用率 (utilization)回授）以標示處於應力下的單元。若某一單元利 用率較其它寬泛，則該單元利用率會合稱地 (perportionately)節流最多。若所有的單元利用率大致相等 ，則可予以等量節流。這可意指為利用率回授。 圖8另外表示一誤差量，其相當於感測器之感測溫度與期 望值度（T型失誤）之間的差異。該誤差量可用作測試裝置 3 1 0中的回授信號以控制節流量。若誤差很大，則施用很大 的節流量。然而，若誤差很小，則施用較小的節流量。另 言之’節流量在動態模式中可基於誤差的數值。因此，本 發明之具體實施例可利用誤差以判斷節流要改變的方向（亦 即減少節流或稽加節流）。節流敏感度及節流量可取決於誤 差量。動態模式因而作用為一閉迴路回授控制系統。 圖9係為一高水平圖式，描述一集成晶片組，其根據一本 發明之實例性具體實施例作用為一閉迴路回授控制系統。 其它具體實施例和架構亦在本發明之範疇内。圖9特別顯示 一晶片組9 1 0以及一測試裝置920(例如測試裝置3 10)。如圖 示，一熱感測器回授902和一利用率回授904可自晶片組91〇 回饋並在該測試裝置920中與一模型（即期望值）比較以產生 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格(210X297公釐) ' ' 544560 A7 ----- B7 五、發明説明（17 ) 一可用於動態調整晶片組9 10上之節流值之誤差信號9 12。 在圖tf中’熱感測器和利用率係用作來自晶片組$丨〇之回授 <吕號。誤差信號912可藉由測試裝置92〇根據一所欲（或目標） 值和15模型之輸出之一比較而提供。該產生之誤差信號表 不即流如何影響運作。誤差可用於控制晶片組910之節流閥 以維持在目標範圍内。軟體可用以在測試裝置中實現閉迴 蹈^回授控制系統做為一演算法。 在至少一具體實施例中，於週期性的基礎上（即取樣時間） ，演算法可讀取並儲存一新的溫度值Tn。演算法可進一步 計算離目標溫度Ττ之差距並計算溫度之斜率為（丁。 演算法可用一已知熱方程式整節流。此方程式為 □P(%)=一TC1*( TN -TN“)+—TC2*( TN -TT)。熱常數_TCW_TC2 已由 描出平台輪廓至響應特徵成形而導出。 可使用效能計數器、晶片組觀察架構（0A)計數器以及記 憶體頻寬計數器和其它利用率/需求率偵測機構完成濾波。 此裝置可判斷是否有一介面比其它介面運作更加頻繁。在 此種只例中’僅有造成問題之介面之節流閥才予以節流。 另外’節流僅在Tn[](Tt-Thyst)之後且所有節流閥皆位處 100%時才予以釋放。 因此，功率管理控制可用一晶粒上熱感測器及控制邏輯 電路影響一閉迴路回授控制系統，該閉迴路回授控制系統 使集成晶片組之熱管理產生作用。這可避免集成晶片組（具 有數個獨立/從屬功能單元）超出建議之運作溫度。這可提供 最大的效能，同時使集成晶片組維持在熱預算範圍内。此 -21 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2i〇x297公爱） —·' 544560 五、發明説明（18 關於頻寬利用率與需求率之 生熱狀態的功能單元是那—個/生口“訊可判斷直接產 體裝置31。或其它裝置中之_軟 置於可由機器（如電手;^、演算法及/或例行程序亦可 碟)上並包含由機器可執之程式储存裝置(舉例如磁 法、演算法及/或例行程序θ令所構成之程式以執行本方 引用許11例&具實施例之說明作結論。雖然本發明已 ’夕二‘述性具體實施例作說明，仍應瞭解本行人士 仍可想^許多落於本發明原理之範田壽與精神内的其它修改 及犯例。更尤甚者，前述揭露、圖式及附件申請專 & me内 < 王題組合配置之元件作用及/或配置有可 能作合理的變化及修改。除了元件作用及/或配置中的變形 及修改之外，本行人士亦顯知它種用途。 -22- 本紙張足度適用中國國家標箏(CNS) A4規格(210X297公釐）

Claims (1)

1. 544560 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 4· 6. 8. 9. 一種取知一系統之節流閥設定之方法，該方法包含： 將一第一頻寬施用於該系統一第一區域； 於該系統之該第一區域感測一溫度；以及 基於至少、一感測到之該第一區域之溫度取得一第一節 流閥設定。 如申請專利範圍第1項之方法，其中若該第一區域感測到 的溫度低於一預定溫度，則得以藉由提升該施用於該系 統第一區域之第一頻寬取得該第一節流閥設定。 如申請專利範圍第1項之方法，其中若該第一區域感測到 的溫度高於一預定溫度，則得以藉由減少該施用於該第 一區域之第一頻寬取得該第一節流閥設定。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該系統包含一晶片組 且該第一區域包含一該晶片組之介面。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一節流閥設定係 用一閉迴路回授控制系統予以取得。 如申請專利範圍第5項之方法，其中該閉迴路回授控制系 統包含熱感測器回授及利用率回授其中之一。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一節流閥設定之 取得係基於一數值，該感測到的溫度係來自一期望之溫度。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一節流閥設定之 取得係基於該施用於該系統第一區域之第一頻寬。 如申請專利範圍第1項之方法，其中取得該第一節流閥設 定包含偵測一介於該感測溫度與一期望溫度之間的差值 以判定一誤差，以及基於該誤差調整該施用於該第一區 域之第一頻寬。 -23- 本紙張&度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 裝 線 54456〇 A8 B8 C8 ---^____ ___ ____ 、申請專利範圍 1 0 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含： 將弟—頻寬施用於該系統^一弟一區域； 於該系統之該第二區域感測一溫度；以及 基於至少、一感測到之該第二區域之溫度取得一第二節 流閥設定。 1 ·如申請專利範圍第10項之方法，其中該第一節流閻設定 係藉由將一第三頻寬施用於該系統之該第一區域、將一 第四頻寬施用於該系統之該第二區域並比較位於該第一 區域之感則溫度與一預定溫度而取得。 12 -如申請專利範圍第10項之方法，其中該第二節流闕設定 係藉由將一第三頻寬施用於該系統之該第一區域、將一 第四頻寬施用於該系統之該第二區域並比較位於該第二 區域之感測溫度與一預定溫度而取得。 13· —種用以取得一系統節流閥設定之裝置，該裝置包含·· 一第一熱感測器，其係置於該系統一第一區域中； 一頻寬產生裝置，其係耦接至該系統並將一第一頻寬 施用於該系統之該第一區域；以及 -監測系統，其係耦接至該第一熱感測器及該頻寬產 生裝置，該監測系統基於至少一該第一熱感測器之感測 溫度取得一該系統之第一節流閥設定。 14·如_請專利範圍第13項之裝置，其中該系統包含一晶片 組且該第一區域包含一該晶片組之介面。 1 5 ·如申請專利範圍第13項之裝置，其中該監測系統在該頻 寬產生裝置將該第一頻寬施用於該第一區域時監測一該 第-熱感測器之感測溫度。 16 ·如_請專利範圍第1 5項之裝置，其中該監測系統在該感 -24- 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 544560 A8 B8 C8 ______ D8 ______ 申請專利範圍 測溫度低於一預定溫度時提升該頻寬產生裝置之該第一 頻寬。 17 18 19 20. 21 . 22. 23. 24. 25. 如申請專利範圍第1 5項之裝置，其中該監測系統在該感 測溫度高於一預定溫度時減少該頻寬產生裝置之該第一 頻寬。 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該第一節流閥設定 之取得係使用一閉迴路回授控制系統。 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該閉迴路回授控制 系統包含熱感測回授及利用率回授其中之一。 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該第一節流閥設定 係基於一數值而取得，該感測溫度係來自一期望溫度。 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該第一節流閥設定 之取得係基於施用於該系統之該第一區域之該第一頻寬。 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該監測系統包含一 誤差偵測機構，用以偵測一介於一該第一熱感測器感測 到的溫度與一期望溫度之間的差異並產生一誤差信號， 以及一回授機構，用以基於該誤差信號調整由該頻寬產 生裝置所施用之該第一頻寬。 如申請專利範圍第13項之裝置，進一步包含： 一置於該系統一第二區域中之第二熱感測器，其中該 頻寬產生裝置將一第二頻寬施用於該系統之該第二區域。 如申請專利範圍第23項之裝置，其中該監測系統耦接至 該第二熱感測器並基於至少一該第二熱感測器之感測溫 度取得一第二節流閥設定。 一種可由機器讀取之程式儲存裝置，其確實内嵌一可由 機器執行之指令所組成之程式用以執行一取得一系統之 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ撕公爱) 544560 26 27 28 A8 B8 C8 D8申請專利範圍 節流閥設定之方法，該方法包含： 將一頻寬施用於該系統之一區域； 於該系統之該區域感測一溫度；以及 基於至少一該區域之感測溫度取得一節流閥設定。 .如申請專利範圍第25項之程式儲存裝置，其中該節流閥 設定在該區域之該感測溫度低於一預定溫度時係藉由提 升該施用於該系統之該區域之頻寬而取得。 .如申請專利範圍第25項之程式儲存裝置，其中該節流閥 設定在該區域之該感測溫度高於一預定溫度時係藉由減 少該施用於該區域之頻寬而取得。 •如申請專利範圍第25項之程式儲存裝置，其中取得該節 流閥設定包含偵測一介於該感測溫度與一期望溫度之間 的差異用以判定一誤差，以及基於該誤差調整該施用於 該區域之頻寬。 -26- 本紙張t度適用中國國家梯準(CNS) A4規格(210X297公釐）