TWI446143B - 電子元件工作頻率之監控方法及其監控裝置與電子裝置 - Google Patents

Description

電子元件工作頻率之監控方法及其監控裝置與電子裝置

本發明係關於一種監控裝置及監控方法，特別是一種用於監控電子元件之工作頻率的監控方法及其監控裝置與電子裝置。

在目前對於電子元件的工作頻率控制技術中，因為超頻或因為其他異常工作狀態，例如大量運算工作或是不當程式，導致電子元件之工作頻率上升時，在高頻操作下為了避免過高的工作頻率導致過高溫度等異常現象發生，進而造成電子元件在運作上不穩定以及損毀的可能，因此多有對於電子元件工作頻率進行監控管理的機制。

目前對於電子元件工作頻率相關監控管理機制中，被偵測的對象可分成電子元件的電流與溫度兩大類。其中關於電流部分的處理方式多乃事先預先建立轉換表或工作表，其中於轉換表中至少紀錄有多個不同工作階級，以及每一工作階級所對應之工作電流，然後依據當下所量測到的電流參數，對照其於事先建立的轉換表，推算當下的工作狀態後，調整相關工作元件之運作頻率，例如透過偵測硬體元件的工作電流，並透過測得之工作電流至轉換表中取得相對應之工作階級，再將取得之工作階級與當前執行之工作階級相比較，以於取得之工作階級不同於當前執行之工作階級時，執行硬體元件之各項參數的調整。

而關於溫度的處理方式多僅以電子元件之溫度是否超越一臨界值做為判斷依據，例如取得顯示卡之溫度偵測值。當溫度偵測 值大於一臨界值，則降低顯示卡之使用時脈，藉以使得顯示卡之溫度降低等方式。

但是事先預想建立一轉換表，此轉換表必然為一概括且固定之工作範圍區分，此方法的優點是可以較概括、整體的確保絕大部分的元件均可操作在安全的頻率範圍內。但不能針對個別電子元件必然之特性差異做出不同的對應處理，以發揮各個元件的最大效能，事實上也難以完全事先推知所有可能的使用工作情形，因此多數情形下可能會犧牲元件的使用效能以確保運作的穩定。

另外，高頻運作未必是溫度提升的唯一原因，而溫度之提升亦未必立即造成系統不穩或是元件受損，且個別元件或系統對於溫度之承受能力亦不同，單純只以溫度做為判斷依據則略有不足，更何況當實際工作溫度已經超過電子元件之溫度容忍值後才作控制處理，亦稍有遲延。

鑒於以上的問題，本發明提供一種監控裝置及監控方法，藉以解決習用預先建表之監控方式不能顧及個別電子元件在本身特性以及使用條件之差異，以及單一溫度監控方式不夠精確且可能遲延等問題。

本發明之監控裝置，用以控制電子元件之工作頻率，監控裝置包含偵測模組及控制模組，其中偵測模組電性連接於電子元件，且偵測模組偵測電子元件之電流，並產生電流訊號。控制模組分別與偵測模組以及電子元件電性連接，控制模組接收電流訊 號並對應產生控制訊號，且控制模組傳送控制訊號至電子元件，以控制電子元件之工作頻率。

本發明之監控方法的步驟，首先以偵測模組動態偵測電子元件之電流，並對應產生電流訊號，接著傳送電流訊號至控制模組，並令控制模組計算電流訊號而得一電流變化比值，接著比對電流變化比值與控制模組內之一預設值，若電流變化比值大於預設值，令控制模組發出一控制訊號至電子元件，以降低電子元件的工作頻率。

本發明之電子裝置，用以控制電子元件之工作頻率，電子裝置包括一電路板、一電子元件、一偵測模組及一控制模組。其中電子元件係電性設置於電路板，偵測模組電性設置於電路板，偵測模組與電子元件電性連接，且偵測模組偵測電子元件之電流，並產生一電流訊號。控制模組係電性設置於電路板，且控制模組分別與偵測模組以及電子元件電性連接。控制模組接收電流訊號並對應產生一控制訊號，且控制模組傳送控制訊號至電子元件，以控制電子元件之工作頻率。

本發明之功效在於，針對一異常電流變化比值之發生作為主要偵測之對象，當有此現象發生時才降低電子元件之工作頻率，而非單純的電流值，故可在穩定工作之前提下兼顧個別電子元件本身之差異而發揮電子元件之最佳效能，同時亦藉由溫度變化比值的偵測可以預測過高溫度可能發生，並提前降低電子元件之工作頻率。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例 詳細說明如下。

請參照第1圖所示本發明之監控裝置10的示意圖，以及第2圖與第3圖所示本發明之監控方法的步驟流程圖，此為本發明之一較佳實施例示意圖。

本發明之監控裝置10係適用於一電子裝置(圖中未示)，其中電子裝置內具有至少一電子元件107，而電子元件107於運作時即產生一工作頻率。本發明之監控裝置10包含有一偵測模組101及一控制模組103，其中偵測模組101電性連接於電子元件107，控制模組103則分別與偵測模組101以及電子元件107電性連接。

在第2圖的步驟201中，偵測模組101針對電子元件107之工作電流進行動態偵測，所謂動態偵測乃是針對電子元件107在不同的工作頻率下的工作電流所進行的偵測動作，亦即當電子元件107之工作頻率可能因為超頻等原因有所提升而變動時，偵測模組101便隨之將其偵測所得之結果進行偵測並產生一電流訊號，此電流訊號之內容即包含電子元件107在不同的工作頻率下，例如於工作頻率f1下，所量測到的工作電流i1，然後並將電流訊號傳送至控制模組103。

在第2圖的步驟202中，控制模組103接收偵測模組101所產生之電流訊號後，便對電流訊號進行記錄與計算，針對不同工作頻率下的不同工作電流，可以得到隨著頻率變化量(△f)的電流變化量(△i)，再以相對於頻率變化量的電流變化量(△i/△f)即得到一電流之變化比值(△i/△f)，意即在先前的工作頻率f1 下，偵測所得的工作電流為i1，而在系統提高工作頻率到f2之後，偵測所得的工作電流是i2，頻率變化量△f=f2-f1，電流變化量△i=i2-i1，因此在目前的工作頻率f2下所得到的電流變化比值是△i/△f=(i2-i1)/(f2-f1)。

在第2圖的步驟203中，控制模組103將電流之變化比值與控制模組103內之一預設值進行比對，若是電流變化比值大於預設值，則認為此時電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象，在本實施例中，此控制模組103內的預設值是一預設的數值。若是比對的結果是電流變化比值小於預設值，則視為沒有異常現象，本實施例中的監控裝置10則繼續監控電子元件107之運作，即回到步驟201繼續進行電流偵測等過程。

若在步驟203中，比對的結果是出現異常現象，即電流變化比值大於預設值，此時在步驟204中，控制模組103便對電子元件107發出一個降低工作頻率的控制訊號，使電子元件107之工作頻率降低，以兼顧元件之保護以及穩定運作於最佳的工作效率。降低元件之工作頻率後，本實施例中的監控裝置10仍繼續監控電子元件107之運作，即回到步驟201繼續進行電流偵測等過程。

值得注意的是，本實施例之控制模組103內的預設值，可以是相對於前一工作頻率下所得之電流變化比值之一定倍率值，若是目前工作頻率之電流變化比值超出前一工作頻率之電流變化比值達一定之倍率，則認為電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象。

或者是，本實施例之控制模組103內的預設值，也可以是彈性設定的方式，例如以預先建表的方式，分別就各工作頻率下之電流變化比值預設一預設值，若在目前的工作頻率下，所得的電流變化比值大於表列中此頻率對應之預設值，則認為電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象。

或者是，本實施例之控制模組103內的預設值，也可以是將先前數個不同工作頻率下的電流變化比值進行運算處理，例如以平均計算或是加權運算等，將所得的結果作為預設值，再與目前頻率下所得的電流變化比值進行比對，若目前頻率下所得的電流變化比值大於預設值，則認為電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象。

此外，本實施例亦針對溫度變化進行監控，在第3圖的步驟301中，偵測模組101針對電子元件107之工作溫度進行動態偵測，所謂動態偵測乃是針對電子元件107在不同的工作頻率下的工作溫度所進行的偵測動作，亦即當電子元件107之工作頻率可能因為超頻等原因有所提升而變動時，偵測模組101便隨之將其偵測所得之結果對應產生一溫度訊號，此溫度訊號之內容即包含電子元件107在不同的工作頻率下，例如於工作頻率f1下，所量測到的工作溫度t1，然後並將溫度訊號傳送至控制模組103。

在第3圖的步驟302中，控制模組103接收偵測模組101所產生之溫度訊號後，便對溫度訊號進行記錄與計算，針對不同工作頻率下的不同工作溫度，可以得到隨著頻率變化量(△f)的溫度變化量(△t)，再以相對於頻率變化量的溫度變化量(△t/△f) 即得到一溫度之變化比值(△t/△f)，意即在先前的工作頻率f1下，偵測所得的工作電流為t1，而在系統提高工作頻率到f2之後，偵測所得的工作溫度是t2，頻率變化量△f=f2-f1，溫度變化量△t=t2-t1，因此在目前的工作頻率f2下所得到的溫度變化比值是△t/△f=(t2-t1)/(f2-f1)。

在第3圖的步驟303中，控制模組103將溫度之變化比值與控制模組103內之一預設值進行比對，在本實施例中這個預設值是此電子元件107出廠時所標示的最高容忍溫度，若是以溫度變化比值作為換算依據，計算後發現再提高頻率則將會使工作溫度值超過此預設值，則認為此時電子元件107之工作頻率將過高而出現的異常現象，若是比對的結果是即使再提高頻率，而溫度仍會小於預設值，則視為沒有異常現象，本實施例中的監控裝置10則繼續監控電子元件107之運作，即回到步驟301繼續進行溫度偵測等過程。

若在步驟303中，比對的結果是出現異常現象，即溫度變化比值所造成的溫度變化結果將大於預設值，此時在步驟304中，控制模組103便對電子元件107發出一個降低工作頻率的控制訊號，使電子元件107之工作頻率降低，以兼顧元件之保護以及穩定運作於最佳的工作效率。降低元件之工作頻率後，本實施例中的監控裝置10仍繼續監控電子元件107之運作，即回到步驟301繼續進行溫度偵測等過程。

值得注意的是，本實施例步驟301中，電子元件107也可以對自身之工作溫度進行動態偵測，並產生對應溫度訊號，然後再 將溫度訊號傳送到控制模組103。

或者是，本實施例的步驟303中控制模組103亦可以直接將溫度訊號中所偵測到的溫度值與預設值直接進行比對，若發現目前的工作溫度值超過此預設值，則認為此時電子元件107之工作頻率過高而出現溫度異常的現象，若是比對的結果是目前溫度仍小於預設值，則視為沒有異常現象。

本發明之另一較佳實施例請參照第4圖及第5圖所示，第4圖為本發明之具有設定模組之監控裝置40的示意圖，第5圖為本發明之監控方法的步驟流程圖。本發明之監控裝置40係適用於一電子裝置(圖中未示)，其中電子裝置內具有至少一電子元件107，而電子元件107於運作時即產生一工作頻率。本發明之監控裝置40包含有一偵測模組101、一控制模組103及一設定模組105，其中偵測模組101電性連接於電子元件107，控制模組103則分別與偵測模組101、設定模組105以及電子元件107電性連接。

本實施例之工作頻率之監控方法中，第5圖的步驟501內容與前述實施例步驟201、301之內容相近，第5圖的步驟502內容與前述實施例步驟202、302之內容相近，第5圖的步驟504內容與前述實施例步驟203、303之內容相近，第5圖的步驟505內容與前述實施例步驟204、304之內容相近，所不同者乃在第5圖的步驟503中，控制模組103內的預設值可以由使用者藉由設定模組105對控制模組103進行設定與調整，使用者可以對此預設值內容，依據不同的需求或是條件作出不同的設定。值得注意的是步驟503的次序並不以本實施例所示為限，因為使用者可自由藉 由設定模組105對控制模組103進行預設值的設定與調整，意即此步驟503並無次序性的限制。另外，若使用者並未對此預設值加以設定或是對於先前設定的預設值並未加以調整，則此步驟503中仍保留原始或先前的預設值內容。

本發明之另一較佳實施例請參照第6圖，第6圖為本發明之電子裝置60的示意圖、第2圖及第3圖所示本發明之監控方法的步驟流程圖，本發明之電子裝置60包含有一電路板701、一偵測模組101、一控制模組103以及一電子元件107，電子元件107於運作時即產生一工作頻率，其中偵測模組101電性連接於電子元件107，控制模組103則分別與偵測模組101以及電子元件107電性連接，偵測模組101、控制模組103以及電子元件107均電性設置於電路板701。

本實施例之電子裝置60及其工作頻率之監控方法如下所述，偵測模組101針對電子元件107之工作電流進行動態偵測，然後並將電流訊號傳送至控制模組103，控制模組103接收偵測模組101所產生之電流訊號後，便對電流訊號進行記錄與計算並得到一電流之變化比值，控制模組103將電流之變化比值與控制模組103內之一預設值進行比對，若是電流變化比值大於預設值，則認為此時電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象，此時控制模組103便對電子元件107發出一個降低工作頻率的控制訊號，值得注意的是本實施例亦針對溫度變化進行監控。

本發明之另一較佳實施例示意圖，請參照第7圖所示本發明之電子裝置70的示意圖與第5圖所示本發明之監控方法的步驟流 程圖，本發明之電子裝置70包含有一電路板701、一偵測模組101、一控制模組103、一設定模組105以及一電子元件107，電子元件107於運作時即產生一工作頻率，其中偵測模組101電性連接於電子元件107，控制模組103則分別與偵測模組101、設定模組105以及電子元件107電性連接，偵測模組101、控制模組103、設定模組105以及電子元件107均電性設置於電路板701。

本實施例之電子裝置60及其工作頻率之監控方法則下所述，偵測模組101針對電子元件107之工作電流進行動態偵測，然後並將電流訊號傳送至控制模組103，控制模組103接收偵測模組101所產生之電流訊號後，便對電流訊號進行記錄與計算並得到一電流之變化比值，控制模組103將電流之變化比值與控制模組103內之一預設值進行比對，若是電流變化比值大於預設值，則認為此時電子元件107之工作頻率過高而出現電流異常的現象，此時控制模組103便對電子元件107發出一個降低工作頻率的控制訊號，值得注意的是本實施例亦針對溫度變化進行監控，本實施例所不同之處在於控制模組103內的預設值可以由使用者藉由設定模組105對控制模組103進行設定與調整，使用者可以對此預設值內容，依據不同的需求或是條件作出不同的設定。

上述本發明之電子元件工作頻率監控方法，配合本發明之監控裝置與電子裝置，乃針對一異常電流變化比值之發生作為主要偵測之對象，當有此現象發生時才降低電子元件之工作頻率，而非單純的電流值，故可在穩定工作之前提下兼顧個別電子元件本身之差異而發揮電子元件之最佳效能，同時亦藉由溫度變化比值 的偵測可以預測過高溫度可能發生，並提前降低電子元件之工作頻率。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，故本發明之電子元件工作頻率監控方法及其監控裝置與電子裝置，並不以本實施例所揭露的型態為限，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧監控裝置

40‧‧‧監控裝置

60‧‧‧電子裝置

70‧‧‧電子裝置

101‧‧‧偵測模組

103‧‧‧控制模組

105‧‧‧設定模組

107‧‧‧電子元件

701‧‧‧電路板

第1圖為本發明之監控裝置的示意圖。

第2圖為本發明之監控方法的步驟流程圖。

第3圖為本發明之監控方法的步驟流程圖。

第4圖為本發明之具有設定模組之監控裝置的示意圖。

第5圖為本發明之監控方法的步驟流程圖。

第6圖為本發明之電子裝置的示意圖。

第7圖為本發明之具有設定模組之電子裝置的示意圖。

Claims (12)

1. 一監控裝置，用以控制一電子元件之工作頻率，該監控裝置包含：一偵測模組，電性連接於該電子元件，該偵測模組偵測該電子元件在不同工作頻率下之工作電流，並產生一電流訊號，所述電流訊號包含工作頻率及對應之工作電流；以及一控制模組，分別與該偵測模組以及該電子元件電性連接，該控制模組接收該電流訊號，依據不同工作頻率下的不同工作電流，得到隨著頻率變化量的電流變化量，以電流變化量除以頻率變化量而得一電流變化比值；其中，該控制模組比對該電流變化比值與該控制模組內之一預設值；若該電流變化比值大於該預設值，該控制模組發出一控制訊號至該電子元件，以降低該電子元件的工作頻率。
2. 如請求項第1項所述之監控裝置，其中該偵測模組更偵測該電子元件之溫度，並產生一溫度訊號，該控制模組接收該溫度訊號並對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
3. 如請求項第1項所述之監控裝置，其中該電子元件更產生有一溫度訊號，該控制模組接收該溫度訊號並對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
4. 如請求項第1項所述之監控裝置，其中更包括一設定模組，電性連接於該控制模組，該設定模組可選擇的發出一設定訊號至 該控制模組，該控制模組依據該設定訊號對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
5. 一電子裝置，包括：一電路板；一電子元件，電性設置於該電路板；一偵測模組，電性設置於該電路板，該偵測模組與該電子元件電性連接，該偵測模組偵測該電子元件在不同工作頻率下之工作電流，並產生一電流訊號，所述電流訊號包含工作頻率及對應之工作電流；以及一控制模組，電性設置於該電路板，該控制模組分別與該偵測模組以及該電子元件電性連接，該控制模組接收該電流訊號，依據不同工作頻率下的不同工作電流，得到隨著頻率變化量的電流變化量，以電流變化量除以電流變化量，以電流變化量除以頻率變化量而得一電流變化比值；其中，該控制模組比對該電流變化比值與該控制模組內之一預設值；若該電流變化比值大於該預設值，該控制模組發出一控制訊號至該電子元件，以降低該電子元件的工作頻率。
6. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中該偵測模組更偵測該電子元件之溫度，並產生一溫度訊號，該控制模組接收該溫度訊號並對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
7. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中該電子元件更產生有一 溫度訊號，該控制模組接收該溫度訊號並對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
8. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中更包括一設定模組，電性連接於該設定模組，該設定模組可選擇的發出一設定訊號至該控制模組，該控制模組依據該設定訊號對應產生該控制訊號，且該控制模組傳送該控制訊號至該電子元件，以控制該電子元件之工作頻率。
9. 一電子元件工作頻率之監控方法，包含下列步驟：以一偵測模組動態偵測該電子元件在不同工作頻率下之工作電流，並對應產生一電流訊號，所述電流訊號包含工作頻率及對應之工作電流；傳送該電流訊號至一控制模組，並令該控制模組計算該電流訊號，依據不同工作頻率下的不同工作電流，得到隨著頻率變化量的電流變化量，以電流變化量除以頻率變化量而得一電流變化比值；以該控制模組比對該電流變化比值與該控制模組內之一預設值；以及若該電流變化比值大於該預設值，該控制模組發出一控制訊號至該電子元件，以降低該電子元件的工作頻率。
10. 如請求項第9項所述之電子元件工作頻率之監控方法，其中更包含下列步驟：以一設定模組設定該控制模組內之該預設值。
11. 如請求項第9項所述之電子元件工作頻率之監控方法，其中更包含下列步驟：以一偵測模組動態偵測該電子元件之溫度，並對應產生一溫度訊號；傳送該溫度訊號至一控制模組；該控制模組計算該溫度訊號而得一溫度變化比值；比對該溫度變化比值與該控制模組內之該預設值；以及若該溫度變化比值大於該預設值，令該控制模組發出該控制訊號至該電子元件，以降低該電子元件的工作頻率。
12. 如請求項第9項所述之電子元件工作頻率之監控方法，其中更包含下列步驟：動態輸出一電子元件之溫度訊號至一控制模組；該控制模組計算該溫度訊號，而得一溫度變化比值；比對該溫度變化比值與該控制模組內之該預設值；以及若該溫度變化比值大於該預設值，該控制模組發出該控制訊號至該電子元件，以降低該電子元件的工作頻率。