TWI301045B - - Google Patents

Description

1301045 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種溫度控制方法及其系統，_是_種電 子元件之溫度控制方法及其系統。 包 【先前技術】 近年來，隨著積體電路的設計與製造技術的不斷提昇， 腦構件上的晶片運算速度與處理效能也不斷的倍速淨進。妙 而:一般來說，電子“的運算速度越快，處理效能越高，電 子曰曰片所產生賴能也朗高，H高溫贿作環境 影響電子晶片生命週期的重要因素。因此二 良好的熱散觀，料是電餘

且電齡機板為_電路板與各種具不同電路特性的電 夺件相結合的產品’有時因為其製程上的誤差，使得 4平衡’進轉致電子零件或f駐機 、H 卻機制，，散熱 皿度膽風扇物迷，即使有些設計可崎環境温 :扇部也無法解決電路電流不平衡引起溫 二 崎，錢往往使晶片▲、處黯等電子零件燒毁。升的問 另外，儘管隨著雷聦Hώ 護電子晶片操作的環如’提高風扇轉速以保 的應用時機上，如上在許多 腦系統操作在全轴^ 4哺，亚不需要使電 、W呆作效能下，因而造成大部分的電腦 1301045 使用者在絕大部分的時候，都在忍受電腦不必要的風祕音、 過度的熱能產生及能源消耗。 。再者’ §運作中的電子元件產生熱能時，可能只有其中幾 個區域比較熱而以，也可能是周邊_的某些元件比妙，如 f十對整_子元相—個散熱裝置進行散熱，在效果上及耗 此上就很不經濟。 因此，如何能提供-種更為精麵t子元件溫度控制方法 =其系統’以輯電子元件各區_實際感測溫度，作對應的 溫度冷卻控制’進-步避免不必要的風扇噪音、過度的孰能產 生及能源消耗關題，成為研究人員待解決的問題之二 【發明内容】 鑒於以上的問題，本發明的主要目的在於提供一種電子元 度4工制方法及其系統，係根據電子元件各區域的實際感 測溫度，作_的溫度冷卻㈣，贿電子元件的溫度控制在 安全的運作範圍内。 因此:為達上述目的，本發明所揭露之電子元件之溫度控 有方法係、於電子兀件的各區域設置複數個溫度感測器，包含 ㈤下2步騄·首先，取得各區域的複數個溫度感測值；查找一 ^工制表’其紀錄各區域言交定的溫控門檀值與溫控作業（例 # :第風扇控制、第二風扇控制、中央處理器工作效能控制、 =4扇_、第四風馳制及電源供應器之輸出電流平衡控 ’之關係；接下來，依據溫度控制表將高於該等溫控門禮值 6 1301045 之該等溫度感測值對應的溫控作業選出；以及啟動溫控作業， 致使該等溫度感測值低於或等於各區域設定的溫控門檻值。 也就是說，本發明提供了一種根據感測電腦主機板電子元 - 件的各區域實際溫度，對超過溫度門檻值的區域立即進行溫控 - 作業的溫度控制方法，而此方法係利用查找溫度控制表的方 式，取得相關的控制資訊，最後執行對應的溫度控制作業，使 電子元件的溫度控制在安全運作範圍内。 馨 另外，為達上述目的，本發明所揭露之電子元件之溫度控 财法，係於好元件的各區域設置複數個溫度制器，包含 有下列步驟：首先，取得各區域的複數個溫度感測值；於各區 域的該等溫度感測值其中之一高於溫控門檻值時，啟動第一階 段溫控作業(例，第-風扇控_、第二風扇控制、第三風扇控 制及第四風扇控）；於鄰近區域的該等溫度感測值不同時，啟 動第二階段溫控作業(例，電源供應器的輸出電流平衡控制）； 鲁錢於各區_該等溫賴驗其巾之—仍高於溫控門播值 時，啟動第三階段溫控作業(例，巾央處理紅作效能控制）， 卩使鮮溫賴離低於或雜溫控門檀值。 另外，為達上述目的，本發明所揭露之電子元件之溫度栌 域，以取得電子元件之溫度感測值；溫度控制表，其紀區 域汉疋的卿職與辦作業之齡溫度分龍組，依據 溫度控制表將高於該等溫控門檻值之該等溫度感測值對應的 1301045 溫控作業選出；以及溫控處理模組，啟動選出的溫控作業，以 使等溫度感測值低於或等於溫控門檻值。 另外，為達上述目的，本發明所揭露之電子元件之溫度控 制系統，包含有：複數個溫度感測器，設置於電子元件的各區 域’以取得電子元件之溫度感測值；溫度分析模組，分析取得 的溫度感測值，並產生一分析結果；第一溫控處理模組，於分 析結果為各區域的溫度感測值其中之一高於溫控門榧值時，啟 動第-階段溫控作業，·第二溫控處賴組，讀近區域的溫度 感測值不同時，啟動第二階段溫控作業；以及第三溫控處理模 組’於分析結果為各區域的溫度感測值其中之一仍高於溫控門 檻值時，啟動第三階段溫控作業。 *藉由這種f子元件之溫度控制方法及其系統，讓各種冷卻 械制可依據電子兀件目前實際運作溫度情形，作較佳的溫度控 制’以確保電子元件的溫度鋪在安全·範圍内，另一方 面’冷卻機制(例，散熱風4)於-般情況下並非全載工作，故 可避免不必要的風扇噪音。 有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細 說明如下。 【實施方式】 y凊苓照「第1圖」，係為本發明第一實施例之步驟流程圖， 係於包腦主機板之電子元件(例如m功率電晶體、中 、°°圖七處理為或記憶體等等）的各區域中設置複數個 1301045 溫f感測器，包含有下列步驟··首先，透過溫度感測器ϊ0(如 「第2圖」所示）取得各區域之複數個溫度感測值（步驟⑽）， 而溫度感測值可採用-段預定時間（例，5秒或2〇秒）的取樣 方式；接下來，將取得溫度感測值查找一溫度控制表，其紀錄 各區域設定的溫控門檀值與溫控作業之關係（步驟ι〇ι)，而溫 度控制表可關設於電·統_键置巾，或齡於基本輸 入/輸出糸統(BIOS)的資料中。 接著’依據溫度控制表將高於各區域設定的溫控門根值之 溫度感測值職之溫控作業勒（步驟_，因此，溫控作業 可為累加式或單一式，其中溫控作業包含有：第-風扇控制、 弟二風扇控制、中央處理器工作效能控制、第三風扇控制、第 四，扇控做電源供翻之輸出電流平衡㈣，社述的第一 —^四風扇係置於電子元件的各個區域，以針對發熱區域進 订熱’且上述說明並非限制設置風扇數量,·最後，啟動選出 的溫控作業，錢溫度_健於或等於各區域設定的溫控門 才監值（步驟103)。 、、另外’本發明第一實施例係整合於一電腦應用程式中，並 ^過如圖標（icon)或其他類似的選擇介面，讓使用者能夠手動 〆自動的同時對中央處理器㈣)及各區域的溫度門檻值進行 設定。 勺人请参照「第2圖」，係為本發明第—實施例之系統方塊圖， 已合有··溫度感测器10、溫度控制表2〇、溫度分析模組3〇 1301045 及溫控處理模組4〇。 溫度感測器10，設置於電腦主機板中電子- 。 域’其電子元件可為··晶片組(例，南橋晶片、北=牛的各£ (thermal couple)感測器、熱敏電阻或紅外線感測器來達成， 另外，為了圖式說明方便，「第2圖」與「第4圖」中的溫度 率電晶體、中央處理器、圖形處理器及記憶體(本^列= 姚理器5G為例），以取得電齡機板之電子元件每—區域的 實際溫度感測值’而溫度感測器1G實務上可採用熱電搞

感測為10僅緣示出九個，並非限制溫度感測器1Q的數量。 溫度控制表20，其紀錄各區域設定的溫控門檻值與溫控 作業之關係，而溫度控制表20可以預設於電腦系統的儲存裝 置中’或儲存於基本輸入/輸出系統(BIOS)的資料中，係如下 表所示： 控作業 溫度 作業1 作業2 作業3 作業4 作業32 第一溫度門檻值 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 弟一溫度門植值 — ◎ ◎ ◎ 第三溫度門檻值 ◎ 一 ◎ — — 第四溫度門檻值 -- — 一 — ◎ ◎ 弟五溫度門檻值 ◎ — — ◎ ◎ 註：◎為致能（enable)選項；-為禁能（disable)選項 1301045 上表中伽5個溫度m錄舉例_，其溫控作業共有 %種’又化’例如，作業！為第一風扇控制，作業2為電流平 衡控制’作業3為處理器工作效能控制，作業4為第—風标 7加電流平彳_，健5為第二風扇控制，作業6為第三^ 羽控制’作業7為第二風扇控制加電流平衡㈣......，依此類 故當溫度感測值超出第一溫度門植值、第三溫度門棱值及 第五溫^門檻值時，則啟動作業1的溫控作業，當第_^度門 板值及第二溫度服辦，職動健2的溫控作業...... 此類推0 、 又 酿度分析模組30，分別與溫度感測器10、溫度控制表2〇 連接’依據溫度控制表20將高於各區域設定的溫控門伊值之 溫度感測值對應的溫控作業選出，接著將選出的溫控作業輸出 至溫控處理餘40進行處理，以執行相_溫控作業。 溫控處理模組40，與溫度分析模組3〇連接，用以啟動溫 度分析模組3〇選出的溫控作業，以使温度感測值低於或等於 溫控門檻值，射溫控健包含有：第—助&控制、第二 風扇42控制、中央處理器工作效能控制(透過節流暫存器51

St第三風扇43控制、第四風扇44控制及電源供應器 之輸出电流平衡控制(透過電流平衡控制器46來完成）。 的中央處驾工錢驗_是全速效能的百分比來表 35% 等。 0 11 1301045 、中央處理器50，係為電腦主機板中的核心模組，其與温 度感測器10、節流(throttling)暫存器51連接，用以負責各 模組之間的訊號處理作業。 /節，(throttling)暫存器5卜分別與中央處理器5〇、圖 形處理⑤60、溫度控制表2〇、溫控處理模組4 制中央處理器50的工作效能。 、用技 另外，第-風扇4卜第二風扇42、第三風扇43及風扇 ¥的風純魏路實務上可採舰度機(簡）電路或 =控制電路來達成’而風扇運轉方式可為多段式轉速控制或 無段式轉速控制。請參照「第3圖」，係為本發二實施例 之步驟流_，胁電腦域板電子元件(例如，晶片組、功 率電晶體、巾央處職、_處驾及記㈣特）的各區域 中設，複數個溫度感測器，包含有下列步驟：首先，透過溫度 感測益10(如「第4圖」所示)取得各區域之複數個溫度感測 值(步驟200) ’而溫度感測值可採用一段預定時間（例，5秒或 20移）的取樣方式；接下來，分析溫度感測值與溫控門檀值的 關係—於各區域的等溫度感碰其巾之—高於溫控門根值時， 人動第I1白1又’皿控作業（步驟2〇1)，其中第一『皆段溫控作業包 含有·晶片組風扇控制、中央處理器風扇控制、圖形處理器風 扇控制及機殼風扇控。 、接著’繼績分析溫度感測值與溫控門檻值的關係，於鄰近 區或中取得的酿度感測值不同時，則啟動第二階段溫控作業 1301045 (步驟202)，其中第二階段溫控作業料電源供應器之輪出電 流平衡控制（透過電流平衡控制器仙來完成）。 私 取後，再次分析溫度感測值與溫控門捏值的關係，於各區 .. 細溫度_值射之-编於溫朗難時，職n '階段溫控健’以使溫度_值低於或等於溫控卩m值(步驟 203)，其中第三階段溫控作業包含有··中央處理器工作效能控 制及圖形處理器工作效能控制。 # ，參f第4圖」，係為本發·二實施例之系統方塊圖， 其料-實施例不同之處在於··不具有溫度控· 2q，而部 =模_第—實施例侧以下不膽述，其包含有：溫度感測 口口 10、/皿度分析模組30、第一溫控處理模組4〇a、第二溫控 處理模組4Gb及第三溫控處理模組4〇c。 。溫度分析模、组30，與温度感測器1〇連接，用以分析鄰近 區域中溫度感· __溫度❹则_係，與各區域 中的溫度感測值與溫度門檻值的關係，並產生-分析結果輸出 =對應的溫控處理模組中，其中溫度門播值可採用使用者設定 或預设值方式儲存於電腦系統的儲存裝置中，或儲存於基本輸 入/輪出系統(BIOS)的資料中。 处第一溫控處理模組40a，與溫度分析模組3〇連接，於分 启。果為各區域的溫度感測值其中之一高於溫控門檻值時，則 老動第_階段溫控作業，而第一階段溫控作業包含有：第一風 羽匕制、第二風扇控制、第三風扇控制及第四風扇控制。 13 1301045 第二溫控處理模組働，與溫度分析模組3Q連接，於分 析結果為鄰近區域的溫度感測值不同時，則啟動第二階段溫控 作業，其中第二階段溫控作f係為f源供魅之輸出電流平衡 控制(透過電流平衡控制器46來完成）。 第三溫控處理模組4Gc，與溫度分析模組3G連接，於分 析結果為各區域的溫度感測值其中之一仍高於溫控門播值 時，則啟動第三階段溫控作業，其中第三階段溫控作業為中央 處理器工作效能控制。 藉由這種電子元狀溫度㈣方法及料統，讓電腦主機 板中的各種冷卻機制可依據電腦主機板之電子元件目前實際 運作溫度情形’作較佳的溫度控制，以確保電子元件的溫度控 制在安全運作範圍内’另—方面，冷卻機制(例，散熱風扇） 於-般情況下並非全載王作，故可避免不必要的風扇噪音。 此外，當電子元件及猶的元件都是熱源且兩者運作是互 相有關連k ’亦可擴大感測區域，將電子元件及週邊的元件一 度彳工制。如第5圖所示（僅表示溫度感測器⑺的配置 方式）了央處理器50旁的功率元件52都是熱源，而且兩者 的運作是有相關性的。此時即可將感測區域擴大包含中央處理 态50及功率元件52，讓兩者一起做溫度控制。 雖然本發日似前狀較佳實施觸露如上，财並非用以 限疋本發明’任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和 粑圍内’當可作些許之更動與潤_，因此本發明之專利保護範 1301045 圍須視本說日月書_之申請專概圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 ^ 1 ®係為本發明第—實施例之電子元件溫財法步驟流程 ' 圖， • f 2圖係為本發明第-實施例之電子元件溫控系統方塊圖； 弟3圖係為本發明第二實施例之電子元件溫控方法步驟流程 圖， i ^ ϋ料本發明第二實麵之電子元件溫控㈣系統方塊 圖；及 =5圖係為本發明實翻之電子元件之溫度感繼域示意圖。 【主要元件符號說明】 10 溫度感測器 20 溫度控制表 30 > 益度分析模組 40 溫控處理模組 40a 第一溫控處理模組 40b 弟一溫控處理模組 40c 第三溫控處理模組 41 第一風扇 42 第二風扇 43 第三風扇 44 第四風扇 15 1301045 45 電流平衡控制器 50 中央處理器 51 節流暫存器 52 功率元件 步驟100 取得電子元件之各區域之複數個溫度感測值 步驟101 查找紀錄各區域設定之溫朗触與溫控作業 之關係的溫度控制表 步驟102 依據溫度控赚將高於該等溫控門檻值之該等 溫度感測值對應之溫控作業選出 步驟103 啟動溫控作業，致舰#溫度感測健於或等於 該等溫控門檻值 、 步驟200 取知各區域之複數個溫度感測值 步驟201 於各區域之該等溫度感測值其中之一高於一溫 控門檻值時，啟動第一階段溫控作掌 步驟202 於鄰近區域之該等溫度感測值不同時，啟動 第二階段溫控作業 步驟203 於各區域之該等溫度感測值其中之一仍高於溫 控門檻值時，啟動第三階段溫控作業，致使該等 溫度感測值低於或等於溫控門檀值 16

Claims (1)

1301045 十、申請專利範圍·· 、—包子元件之酿度控制方法，係於—電子元件之各區域設 置複數個溫度感測器，包含有·· . 轉各區域之複數個溫度感测值； 查找-溫度控制表，其鱗各區域設定之溫控門檻值與 溫控作業之關係； 、依據4溫度控制表將高於該等溫控門檻值之該等溫度 _ _值對應之該溫控作業選出；及 動亥酿技作業’致使该等溫度感測值低於或等於該等 溫控門播值。 2.如申，月專利範圍第i項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中轉/皿控作業係選自第一風扇控制、第二風扇控制、中央 處理器工作效能控制、第三風扇控制、第四風扇控制及電源 供應器之輪出電流平衡控制所組成的群組之一。 _ 3·如申請專利範圍第2項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中该中央處理器卫作效能控制係透過中央處理器的節流 (throttling)控制來完成。 4·如申請專利範圍第；[項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中該方法係整合於一電腦程式(program)。 5·如申请專利範圍第4項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中該電腦程式係儲存於電腦硬碟中。 6·如申請專利範圍第4項所述之電子元件之溫度控制方法，其 17 1301045 中該電腦程式的使用者介面係為圖標（ic〇n)選擇介面。 7·種電子兀件之溫度控制方法，係於一電子元件之各區域設 置複數個溫度感測器，包含有： ' 取得各區域之複數個溫度感測值； 於各區域之該等溫度感測值其中之一高於一溫控門檻 值時，啟動一第一階段溫控作業； 於鄰近區域之該等溫度感測值不同時，啟動一第二階段 _ 溫控作業；及 、於各區域之該等溫度感測值其中之一仍高於該溫控門 ’啟n階段溫控健，雜鱗溫度感測值低 於或等於該溫控門檻值。 8.如申請專利範圍第7項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中該阳匕段溫控作業係選自第一風扇控制、第二風扇控 制、弟三風扇控制及第四風扇控綱域畴組之一。 • 9.如申t專利範圍第7項所述之電子元件之温度控制方法，其 中該第二階段溫控作業係為一電源供應器之輸出電流平衡 控制。 、 1〇_如申料利範圍第7項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中該弟二階段溫控作業係為中央處理器工作效能控制。 11.如申請專利範圍第7項所述之電子元件之溫度控制方法，其 中該方法係整合於-電腦程式(program)。 12·如申請專利範圍第U項所述之電子元件之溫度控制方法， 18 1301045 /、中忒书腦程式係儲存於電腦硬碟中。 13·如申叫專利範圍第Η項所述之電子元件之溫度控制方法， 中知式的使用者介面係為圖標（ic〇n)選擇介面。 K 一種電子元件之溫度㈣线，包含有： 後數個溫度感測器，設置於一電子元件之各區域，以取 得該電子元件之溫度感測值； 一溫度控制表’其紀錄各區域設定之溫控門檻值與溫控 作業之關係； 一溫度分析模組，依據該溫度控制表將高於該等溫控門 檻值之轉溫度感雕職找溫控作業選出；及 、/JBL控處理模組，啟動選出之該溫控作業，致使該等溫 度感測值低於或等於該等溫控門檻值。 15_如申請專利範圍第u項所述之電子元件之溫度控制系統， 其中該等溫度感測器係選自熱電_感測器、熱敏電阻及紅外 線感測器所組成的群組之一。 16·如申請_範圍第14項所述之電子元件之溫度控制系統， 其中及等溫控作業係、選自第—風扇控制、第二風扇控制、中 央處理器工作效能測、第三風扇控制、第四風扇控制及電 源供應器之輸出電流平衡控制所組成的群组之一。 π如申料利細第16撕叙電子树福紐制系統， 其中該中央處理器工作效能控制係透過中央處理器的節流 (throttling)控制來完成。 19 1301045 18.如申請專利範圍第16項所述之電子元件之溫度控制系統， 中於Π &域之该專溫度感測值不同時，執行該電源供應 為之輪出電流平衡控制。 19·一種電子元件之溫度控制系統，包含有： 複數個溫度感測器，設置於一電腦主機板中之電子元件 之各區域，以取得該電子元件之溫度感測值； _ m 一溫度分析模組，分析該等溫度感測值，並產生一分析 結果； 一第一溫控處理模組，於該分析結果為各區域之該等溫 度感測值其中之一高於一溫控門檻值時，啟動一第一階段溫 控作業； μ 士 1二溫控處理模組，於鄰近區域之該等溫度感測值不 同時，啟動一第二階段溫控作業；及 一第二溫控處理模組，於該分析結果為各區域之該等溫 度感測值其中之-仍高於該溫控門檀值時，啟動一第三階段 溫控作業。 χ 20.如申請專利範圍第19項所述之電子元件之溫度控制系统， 其找第-階段溫控作業係選自第_風扇控制、第二風扇控 制、第三風扇控制及第四風扇控制所組成的群組之一。 21·如申請糊麵第19項所述之電子元件之溫度控制系統， 其中該第二階段溫控作業係為_電源供應器之輪出電流平 衡控制。 20 1301045 22.如申請專利範圍第19項所述之電子元件之溫度控制系統， 其中該第三階段溫控作業係為中央處理器工作效能控制。

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