TWI493326B - 溫度調節裝置及方法 - Google Patents

Description

溫度調節裝置及方法

本發明係有關於一種適用於處理器之溫度調節裝置及方法，特別係有關於一種根據處理器之溫度與時間之斜率調節處理器溫度之裝置及方法。

由於科技之進步以及因應生活之需求，電子產品之處理運算速度也不斷增快，但隨著運算速度不斷提升，使得處理器或顯示卡之頻率和功率消耗越來越高，導致處理器或顯示卡之溫度上升，而溫度之提升將造成電子產品運作之效率降低。為了延長處理器或顯示卡之壽命以及維持其運算效率，溫度之控制係為目前所需解決之問題。

為解決上述問題，本發明一實施例提供一種溫度調節裝置，適用於一處理器，包括偵測單元、處理單元與頻率調整單元。偵測單元用以偵測處理器之溫度以取得第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測處理器之溫度以取得第二溫度值，並根據第一溫度值和第二溫度值分別輸出第一溫度訊號和第二溫度訊號。處理單元用以接收第一溫度訊號和第二溫度訊號，根據第一溫度訊號、第二溫度訊號以及取樣時間取得一斜率值，並根據斜率值取得處理器之溫度超過一臨限溫度所需之 第一既定時間。頻率調整單元根據斜率值以及第一既定時間於低於第一既定時間之第二既定時間調整上述處理器之操作頻率。

本發明一實施例提供一種溫度調節方法，適用於一處理器，包括偵測處理器之溫度以取得第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測處理器之溫度以取得第二溫度值，並根據第一溫度值和第二溫度值分別輸出第一溫度訊號和第二溫度訊號。根據第一溫度訊號、第二溫度訊號以及取樣時間取得一斜率值，並根據斜率值取得處理器之溫度超過一臨限溫度所需之第一既定時間。根據斜率值以及第一既定時間於低於第一既定時間之第二既定時間調整處理器之操作頻率。

100‧‧‧溫度調節裝置

101‧‧‧處理器

110‧‧‧偵測單元

120‧‧‧處理單元

130‧‧‧頻率調整單元

140‧‧‧儲存單元

210、220、230、310、320、330、340410、420、430、440、450、460‧‧‧步驟流程

St‧‧‧第一溫度訊號

St’‧‧‧第二溫度訊號

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之溫度調節裝置示意圖。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之溫度調節方法之流程圖。

第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之溫度調節方法之流程圖。

第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之溫度調節方法之流程圖。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之溫度調節裝置示意圖。如第1圖所示，溫度調節裝置100可耦接於一處 理器101。其中，處理器101可為使用於電子裝置之任意處理器，例如中央處理器、微處理器或圖形處理器等，但並不以此為限。本發明實施例之溫度調節裝置100包括一偵測單元110、一處理單元120、一頻率調整單元130以及一儲存單元140。偵測單元110用以偵測處理器101之溫度以取得第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測處理器101之溫度以取得第二溫度值，並根據第一溫度值和第二溫度值分別輸出對應於上述溫度值之第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，其中，使用者可根據處理器之狀況自行設定取樣時間之長短，例如5~10秒。

處理單元120接收第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，根據第一溫度訊號St、第二溫度訊號St’以及取樣時間取得一斜率值。於一實施例中，處理單元120根據斜率值取得處理器101之溫度超過一臨限溫度所需之第一既定時間，例如，處理單元120根據斜率值計算出處理器101於20秒後超過臨限溫度，其中20秒即為第一既定時間之值。頻率調整單元130根據斜率值以及第一既定時間於低於第一既定時間之第二既定時間調整處理器101之操作頻率，舉例來說，處理單元120計算出第一既定時間之值為20秒，頻率調整單元130將於小於20秒(例如5秒、10秒或15秒)之時間內調整處理器101之操作頻率。

於另一實施例中，使用者可設定一既定斜率值，以控制調整處理器101頻率調節之操作。當斜率值大於既定斜率值時，頻率調整單元130根據斜率值進行處理器101之操作頻率調節之動作；反之，當斜率值小於或等於既定斜率值時，則偵測單元110於間隔取樣時間後重新偵測處理器101之溫度以 取得第一溫度值。

本發明之一實施例為根據處理器之P-State狀態調整處理器之操作頻率。其中，操作頻率又與消耗之功率成正比，因此透過調整處理器之P-State以達到溫度調節之目的。當處理器和周邊裝置處於執行之狀態時，P-State將制定出電源管理狀態。P-State電源管理一般用於電腦之中央處理器或圖形處理器，藉由調整其狀態可有效控制功率之消耗。

表一係顯示根據本發明一實施例所述之P-State對照表。

如表1所示，P-State之狀態為P0時，所消耗之能量最大，亦代表處理器之頻率為最高；而P-State之狀態為P1時，所消耗之能量小於P0，相對地，處理器之頻率亦較低於P0所對應之頻率； 以此類推，當P-State狀態之數字越大時，所對應之頻率則越低。當處理單元120取得處理器101之溫度之斜率值後，頻率調整單元130根據斜率值以及一第一查找表(圖中未顯示)調整處理器之P-State狀態，其中，第一查找表儲存於儲存單元140，係有關斜率值與P-State之間之關係，不同之斜率值可對應至不同之P-State調整幅度。如第1圖所示，儲存單元140位於溫度調節裝置100中，於另一實施例中，儲存單元140亦可位於頻率調整單元130中。舉例來說，若斜率越大，P-State調整之幅度越大，反之，斜率越小，P-State調整之幅度越小。舉例來說，偵測單元110偵測到處理器101目前之P-State狀態為P0以及溫度為40℃時，處理單元120所計算之斜率值為1時，頻率調整單元130根據第一查找表在第二既定時間內將P-State狀態調整為P2，並於間隔取樣時間後重新偵測處理器之溫度；另外，當所計算之斜率值為2時，頻率調整單元130根據第一查找表將P-State狀態調整為P5，以加快降溫之速度，將溫度調降回預估值內，並於間隔取樣時間後重新偵測處理器之溫度。

於一實施例中，頻率調整單元130可根據斜率值、第一溫度值以及一第二查找表調整處理器101之P-State狀態。其中一種狀況為如同前所段述對應至不同之斜率值時，調整之幅度也隨之不同；另一狀況為當斜率值相同時，可根據偵測單元110所偵測到之溫度決定P-State調整之幅度，若溫度越高，P-State調整之幅度越大，反之，溫度越低，P-State調整之幅度越小。舉例來說，假設既定斜率值之預設值為0.5以及設定一溫度閥值為45℃，此時，偵測單元110偵測到處理器101目前之 P-State狀態為P0以及溫度為40℃時，頻率調整單元130根據第一查找表在第二既定時間內將P-State狀態調整為P2，並於間隔取樣時間後重新偵測處理器之溫度；另外，偵測單元110偵測到處理器101目前之P-State狀態為P0以及溫度為50℃時，頻率調整單元130根據第二查找表在第二既定時間內將P-State狀態調整為P5，並於間隔取樣時間後重新偵測處理器之溫度。

參閱第2圖與第1圖，第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之溫度調節方法之流程圖。於步驟210，偵測單元110偵測處理器101之溫度以取得第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測處理器101之溫度以取得第二溫度值，並根據第一溫度值和第二溫度值分別輸出第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，其中，使用者可根據處理器之狀況自行設定取樣時間之長短。於步驟220，處理單元120接收第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，根據第一溫度訊號St、第二溫度訊號St’以及取樣時間取得一斜率值。處理單元120根據斜率值取得處理器101之溫度超過一臨限溫度所需之第一既定時間。頻率調整單元130根據斜率值以及第一既定時間於低於第一既定時間之第二既定時間調整處理器101之操作頻率。於步驟230，頻率調整單元130根據步驟220之處理單元120所取得之斜率值以及一第一查找表調整處理器101之操作頻率，並於間格取樣時間後回到步驟210重新偵測處理器101之溫度。

參閱第3圖與第1圖，與第2圖之差異為使用者更設定一既定斜率值，以控制調整處理器101頻率調節之操作。於步驟330，處理單元120判斷所取得之斜率值是否超過一既定斜 率值。當斜率值大於一既定斜率值時，處理單元120根據斜率值取得處理器101之溫度超過一臨限溫度所需之第一既定時間；反之，當斜率值小於或等於既定斜率值時，則回到步驟310，偵測單元110於間隔取樣時間後重新偵測處理器101之溫度以取得第一溫度值。

參閱第4圖與第1圖，第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之溫度調節方法之流程圖。於步驟410，偵測單元110偵測處理器101之溫度以取得第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測處理器101之溫度以取得第二溫度值，並根據第一溫度值和第二溫度值分別輸出第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，其中，使用者可根據處理器之狀況自行設定取樣時間之長短。於步驟420，處理單元120接收第一溫度訊號St和第二溫度訊號St’，根據第一溫度訊號St、第二溫度訊號St’以及取樣時間取得一斜率值。於步驟430，處理單元120判斷所取得之斜率值是否超過一既定斜率值。當斜率值大於一既定斜率值時，則進入步驟440；反之，當斜率值小於或等於既定斜率值時，則回到步驟410，偵測單元110於間隔取樣時間後重新偵測處理器101之溫度以取得第一溫度值。於步驟440，處理單元120更判斷第一溫度值是否大於一溫度閥值。當第一溫度值大於溫度閥值時，則進入步驟450，頻率調整單元130根據步驟320之處理單元120所取得之斜率值以及第二查找表調整處理器101之操作頻率，並於間格取樣時間後回到步驟310重新偵測處理器101之溫度；反之，當第一溫度值小於溫度閥值時，則進入步驟460，頻率調整單元130根據步驟420之處理單元120所取得之斜 率值以及第一查找表調整處理器101之操作頻率，並於間格取樣時間後回到步驟410重新偵測處理器101之溫度。其中，第一查找表與第二查找表之差異為斜率值相同時，第一查找表由於第一溫度值較低於溫度閥值，因此操作頻率之調整幅度較小；反之，當第一溫度值高於溫度閥值時，由於在既定時間內必須大幅降低處理器101之溫度，所以相較於第一查找表，第二查找表操作頻率之調整幅度較大。

根據本發明一實施例所提出之裝置與方法，透過即時監控處理器之溫度，並計算超過臨界溫度之時間，在時間內即針對處理器進行逐步降頻之動作以達到降溫之目的，因此並不會造成系統效能明顯的下降，同時亦可將溫度維持在臨界溫度內，達到溫度控制之目的以及將系統之效能維持於一最佳之狀態。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧溫度調節裝置

101‧‧‧處理器

110‧‧‧偵測單元

120‧‧‧處理單元

130‧‧‧頻率調整單元

140‧‧‧儲存單元

St‧‧‧第一溫度訊號

St’‧‧‧第二溫度訊號

Claims (8)

1. 一種溫度調節裝置，適用於一處理器，包括：一偵測單元，偵測上述處理器之溫度以取得一第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測上述處理器之溫度以取得一第二溫度值，並根據上述第一溫度值和上述第二溫度值分別輸出一第一溫度訊號和一第二溫度訊號；一處理單元，用以接收上述第一溫度訊號和上述第二溫度訊號，根據上述第一溫度訊號、上述第二溫度訊號以及上述取樣時間取得一斜率值，並根據上述斜率值取得上述處理器之溫度超過一臨限溫度所需之一第一既定時間；以及一頻率調整單元，根據上述斜率值以及上述第一既定時間於低於上述第一既定時間之一第二既定時間調整上述處理器之一操作頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，其中當上述斜率值大於一既定斜率值時，則上述頻率調整單元調整上述操作頻率；當上述斜率值小於或等於上述既定斜率值時，則上述偵測單元於間隔上述取樣時間後重新偵測上述處理器之溫度以取得上述第一溫度值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之溫度調節裝置，其中上述頻率調整單元根據上述斜率值以及一第一查找表調整上述處理器之上述操作頻率。
4. 如申請專利範圍第2項所述之溫度調節裝置，其中上述頻率調整單元根據上述斜率值、上述第一溫度值以及一第二查找表調整上述處理器之上述操作頻率。
5. 一種溫度調節方法，適用於一處理器，包括：偵測上述處理器之溫度以取得一第一溫度值，以及間隔一取樣時間偵測上述處理器之溫度以取得一第二溫度值，並根據上述第一溫度值和上述第二溫度值分別輸出一第一溫度訊號和一第二溫度訊號；根據上述第一溫度訊號、上述第二溫度訊號以及上述取樣時間取得一斜率值，並根據上述斜率值取得上述處理器之溫度超過一臨限溫度所需之一第一既定時間；以及根據上述斜率值以及上述第一既定時間於低於上述第一既定時間之一第二既定時間調整上述處理器之一操作頻率。
6. 如申請專利範圍第5項所述之溫度調節方法，其中當上述斜率值大於一既定斜率值時，則上述調整上述操作頻率；當上述斜率值小於或等於上述既定斜率值時，則間隔上述取樣時間後重新偵測上述處理器之溫度以取得上述第一溫度值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之溫度調節方法，其中根據上述斜率值以及一第二查找表調整上述處理器之上述操作頻率。
8. 如申請專利範圍第6項所述之溫度調節方法，其中根據上述斜率值、上述第一溫度值以及一第二查找表調整上述處理器之上述操作頻率。