TWI499897B - 電腦裝置及其獨立顯示單元的散熱方法 - Google Patents

電腦裝置及其獨立顯示單元的散熱方法 Download PDF

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Description

電腦裝置及其獨立顯示單元的散熱方法
本發明有關於一種電腦裝置的散熱方法，特別是有關於一種對電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法。
隨著電子元件(如電腦裝置中的獨立顯示模組、中央處理器等)運作時所產生的熱量日益增多，若不能及時將熱量排除，將導致電子元件的內部溫度升高，進而使得電子元件停止正常運作(即稱當機)，嚴重時，還會損壞電子元件。目前，普遍於電子元件上安裝散熱風扇等來輔助散熱。藉由風扇運轉時產生的氣流來促使電子元件所產生之熱能快速發散，進而降低電子元件的溫度。
舉例而言，市場上目前開發有單獨使用低顯示效能之顯示模組(即整合於晶片組之內建顯示晶片)、單獨使用高顯示效能之顯示模組(即獨立顯示卡)抑或是兼具高效能與低效能顯示模組之電腦裝置。若電腦裝置兼具高效能與低效能顯示模組時，當使用者操作高顯示效能的軟體程式時，如：繪圖軟體、影像處理軟體或3D遊戲軟體，電腦裝置則切換至高顯示效能之顯示模組；反之，若使用者只需執行低顯示效能的軟體程式時，如：文書處理軟體、單純上網，電腦裝置可切換至低效能顯示模組，以進行符合適當的資源利用。
目前兼具高效能與低效能顯示模組之電腦裝置中的獨立顯示模組藉由外部獨立的一溫度偵測電路來對外提供獨立顯示模組目前的工作溫度，以令風扇提供對應之散熱風量至獨立顯示模組，降低獨立顯示模組的目前的工作溫度。
相關業者都有考量省略外部溫度偵測電路之配置，以希望降低製造成本、節省耗電與電腦裝置之內部電路配置空間，然而，如此一來，電腦裝置將無法即時掌握所述獨立顯示模組的溫度變化，因此，無法得知獨立顯示模組目前的狀態是因過熱而停止正常運作，或是因被切換成低效能顯示模組而停止運作，當然也無法即時對所述獨立顯示模組做出合適的降溫作為，從而導致損毀。
如此，如何研發出一種電腦裝置之獨立顯示模組的散熱方法，可有效改善上述所帶來的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。
本發明之一態樣係揭露一種電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法，包含判斷一獨立顯示單元是否被啟動；當該獨立顯示單元已被啟動，判斷是否可由該獨立顯示單元取得一工作溫度；當無法取得該工作溫度，驅動一風扇以對該獨立顯示單元提供最大風扇轉速的散熱風量。
本發明之另一態樣係揭露一種電腦裝置。一種電腦裝置包含一獨立顯示單元、一風扇模組以及一內嵌式控制單元。內嵌式控制單元電性連接獨立顯示單元與風扇模組。其中當內嵌式控制單元判斷出獨立顯示單元已處於運作狀態時，判斷可否由該獨立顯示單元取得一工作溫度；若可取得該工作溫度，則依據該工作溫度，令該風扇模組提供對應之散熱風量，若無法取得該工作溫度，使該獨立顯示單元降低溫度。
綜上所述，本發明之電腦裝置便可省略上述之外部溫度偵測電路，以便降低製造成本、節省耗電與電腦裝置之內部電路配置空間。同時，即使本發明之電腦裝置中不再具有上述之外部溫度偵測電路，藉由本發明上述之獨立顯示單元的散熱方法，本發明之電腦裝置仍可有效即時掌握獨立顯示單元運作時的溫度變化，同時即時對獨立顯示單元進行散熱，從而避免獨立顯示單元的損毀。
以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發明之精神，如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
請參閱第1圖所示，第1圖為本發明電腦裝置100於一實施例之方塊示意圖。電腦裝置100包含一獨立顯示單元200(Discrete Graphic Processing Unit，DGPU)、一內建顯示單元300(Internal Graphic Processor，IGP)、一內嵌式控制單元400(Embedded Controller，EC)、一風扇模組500與一系統電源600。系統電源600電性連接內建顯示單元300、獨立顯示單元200、內嵌式控制單元400以及風扇模組500，並提供上述元件相應之工作電源。內建顯示單元300整合於一中央處理單元(CPU)或晶片組(例如南北橋晶片組)，並電性連接獨立顯示單元200。於一具體實施例中，系統電源600係直接電性連接獨立顯示單元200。需說明的是系統電源600與獨立顯示單元200以及內建顯示單元300之連接作用係提供電源，而系統電源600與內嵌式控制單元400之連接作用係提供控制訊號，用以命令系統電源600是否開啟或關閉電源與獨立顯示單元200或內建顯示單元300。
獨立顯示單元200例如為一獨立顯示卡，包含一影像處理模組210。影像處理模組210例如為一晶片。本發明為判斷獨立顯示單元200是否處於運作狀態，可利用獨立顯示單元200之一電源供應腳位(power supply pin)、一工作致能腳位(enable/disable pin)及一背光模組聯絡腳位(backlight communicating pin)等腳位其中之一進行判斷。為方便以下說明，上述可用以判斷獨立顯示單元200是否處於運作狀態之腳位定義為作動腳位211。此外，獨立顯示單元200亦具有溫度量測腳位212(temperature collecting pin)，用以提供獨立顯示單元200目前之工作溫度。
風扇模組500用以對影像處理模組210輸出風量，以對影像處理模組210進行散熱。
內嵌式控制單元400電性連接獨立顯示單元200與風扇模組500。內嵌式控制單元400包含一風扇轉速對應表410。風扇轉速對應表410內至少包含一溫度範圍欄位與一轉速設定欄位。溫度範圍欄位內包含多筆不同大小溫度範圍之資料。轉速設定欄位內包含多筆對應其溫度範圍之風扇轉速資料，例如攝氏70度至攝氏80度可對應3000轉的風扇轉速設定，或例如攝氏60度至攝氏70度可對應3200轉的風扇轉速設定，以致風扇模組500依據此風扇轉速設定而輸出對應之散熱風量。
請參閱第2圖所示，第2圖為本發明電腦裝置100之獨立顯示單元200的散熱方法之流程圖。此實施例中，當上述電腦裝置100開機後，電腦裝置100之內嵌式控制單元400依據以下步驟進行本發明電腦裝置100之獨立顯示單元200的散熱方法：
步驟(201)：判斷此獨立顯示單元200是否已處於運作狀態，若是，進行步驟(202)，否則，回步驟(201)；
步驟(202)：判斷是否可由獨立顯示單元200內部取得一目前之工作溫度，若是，進行步驟(203)，否則，進行步驟(204)；
步驟(203)：依據所讀取之工作溫度，令風扇模組500提供對應風扇轉速之散熱風量。
步驟(204)：當無法取得工作溫度，不待指令，直接使此獨立顯示單元200降低溫度(詳後述)。
具體來說，於步驟(201)中，由於內嵌式控制單元400電性連接此獨立顯示單元200，因此，內嵌式控制單元400可藉由作動腳位211而得知獨立顯示單元200是否已處於運作狀態。舉例來說，當內嵌式控制單元400判斷出電源供應腳位之電位準處一高電位時，代表此獨立顯示單元200有被提供電源，認定此獨立顯示單元200已處於運作狀態。
此外，內嵌式控制單元400，例如以每秒1次的頻率下，反覆地讀取影像處理模組210上述之腳位，當內嵌式控制單元400判斷出此獨立顯示單元200仍未被啟動，亦即不具供電狀態下時，此獨立顯示單元200可能是因內建顯示單元300被切換為電腦裝置100之顯示處理運作模式而停止運作。如此，內嵌式控制單元400不進行動作而回步驟(201)，持續反覆地讀取影像處理模組210之作動腳位211。
於步驟(202)中，當內嵌式控制單元400判斷出此獨立顯示單元200已處於運作狀態，則內嵌式控制單元400便嘗試著對此獨立顯示單元200之影像處理模組210之一溫度量測腳位212(temperature collecting pin)取得目前之工作溫度，若內嵌式控制單元400成功地自獨立顯示單元200取得一目前之工作溫度時，便可如步驟(203)所述，依據所讀取之目前工作溫度，令風扇模組500根據風扇轉速對應表410內找出對應之風扇轉速設定後，內嵌式控制單元400便令風扇模組500依據此風扇轉速設定，提供對應風扇轉速之散熱風量至獨立顯示單元200之影像處理模組210，以便對獨立顯示單元200之影像處理模組210進行降溫。
反之，若內嵌式控制單元400於一特定時段(如稱第一時段)或次數下(例如25秒或25次)，仍無法成功地取得工作溫度時，由於在步驟(201)中判斷獨立顯示單元200處於運作狀態，卻仍無法取得工作溫度，代表獨立顯示單元200可能因過熱而停止正常運作，此時則進入步驟(204)，內嵌式控制單元400需要立即地且不需等待其他指令或判斷下，使獨立顯示單元200脫離高溫環境。
請參閱第3圖所示，第3圖為本發明電腦裝置100之獨立顯示單元200的散熱方法之步驟(204)於多個選項之流程圖。
此步驟(204)中之一選擇可為步驟(2041)：令風扇模組500對獨立顯示單元200提供最大風扇轉速的散熱風量。內嵌式控制單元400可藉由上述之風扇轉速對應表410內找出最大之風扇轉速設定，並令風扇模組500對獨立顯示單元200提供最大風扇轉速的散熱風量，以降低獨立顯示單元200之目前工作溫度，進而避免因過熱而導致損毀。此外，由於風扇模組500之性能不同，可提供最大風扇轉速也不同，根據風扇模組500之產品說明書(轉化成數位資訊而內建於內嵌式控制單元400)，內嵌式控制單元400可不需藉由上述之風扇轉速對應表410即可找出最大之風扇轉速設定。
步驟(204)中之另一選擇可為步驟(2042)：直接關閉獨立顯示單元200的電源。此步驟中，內嵌式控制單元400不經任何降溫動作，直接令系統電源600關閉獨立顯示單元200的電源，或著更進一步直接關閉電腦裝置100的電源。
步驟(204)中之又一選擇可為步驟(2043)：除關閉獨立顯示單元200的電源外，又令風扇模組500對獨立顯示單元200提供最大風扇轉速的散熱風量。
請參閱第4圖所示，第4圖為本發明電腦裝置100之獨立顯示單元200的散熱方法於另一實施例之流程圖。
根據上述之實施例中，此步驟(2041)之後，本發明電腦裝置100之獨立顯示單元200的散熱方法更包含：
步驟(205)：再次判斷是否可由獨立顯示單元200內部取得一目前之工作溫度，若是，回步驟(203)，否則，進行步驟(206)。步驟(205)中，更包含於另一特定時段後(如稱大於第一時段之第二時段，例如5分鐘)，持續對該獨立顯示單元200內部要求取得一目前之工作溫度。此外，步驟(205)之細節與步驟(202)雷同，故，便不加以最贅述。
步驟(206)：直接關閉獨立顯示單元200的電源或直接關閉電腦裝置100的電源。由於內嵌式控制單元400於另一特定時段後仍無法成功地自獨立顯示單元200內部取得一目前之工作溫度時，代表獨立顯示單元200因過熱而停止正常運作之可能性更大，故，內嵌式控制單元400令系統電源600直接關閉獨立顯示單元200的電源，或著更進一步直接關閉電腦裝置100的電源。若是直接關閉獨立顯示單元200的電源，於一具體實施例中，可由內嵌式控制單元400通知系統電源600關閉予獨立顯示單元200電源；於另一具體實施例中，可經由作業系統透過獨立顯示單元200之驅動程式(Driver)而關閉獨立顯示單元20。進一步地，可選擇性地切換至內建顯示單元300執行顯示之功能，如此得避免獨立顯示單元200過熱而損毀，甚至導致電腦裝置100毀損。
綜上所述，本發明之電腦裝置便可省略上述之外部溫度偵測電路，以便降低製造成本、節省耗電與電腦裝置之內部電路配置空間。同時，即使本發明之電腦裝置中不再具有上述之外部溫度偵測電路，藉由本發明上述之獨立顯示單元的散熱方法，本發明之電腦裝置仍可有效即時掌握獨立顯示單元運作時的溫度變化，同時即時對獨立顯示單元進行散熱，從而避免獨立顯示單元的損毀。
本發明所揭露如上之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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．．．電腦裝置
200．．．獨立顯示單元
210．．．影像處理模組
211．．．作動腳位
212．．．溫度量測腳位
300．．．內建顯示單元
400．．．內嵌式控制單元
410．．．風扇轉速對應表
500．．．風扇模組
600．．．系統電源
201～206、2041、2042、2043．．．步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
第1圖為本發明電腦裝置於一實施例之方塊示意圖。
第2圖為本發明電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法於一實施例之流程圖。
第3圖為本發明電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法之步驟(204)於多個選項之流程圖。
第4圖為本發明電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法於另一實施例之流程圖。
201～204．．．步驟

Claims (6)

  1. 一種電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法，包含：判斷一獨立顯示單元是否已處於運作狀態；當判斷出該獨立顯示單元已處於運作狀態時，更判斷是否可由該獨立顯示單元取得一工作溫度；當判斷出無法由該獨立顯示單元取得該工作溫度時，則代表該獨立顯示單元因過熱而無法正常運作，並令該電腦裝置之一風扇模組提供最大風扇轉速的散熱風量，以使該獨立顯示單元降低溫度；當使該獨立顯示單元降低溫度後，再次判斷是否可由該獨立顯示單元取得該工作溫度；以及當再次判斷出無法取得該工作溫度時，關閉該獨立顯示單元的電源或該電腦裝置的電源。
  2. 如請求項1所述之電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法，其中判斷一獨立顯示單元是否已處於運作狀態之步驟中，更包含：反覆偵測該獨立顯示單元之一腳位是否處於高電位。
  3. 如請求項2所述之電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法，其中該腳位為一電源供應腳位、一工作致能腳位或一背光模組聯絡腳位。
  4. 如請求項1所述之電腦裝置之獨立顯示單元的散 熱方法，其中判斷是否可由該獨立顯示單元取得該工作溫度之步驟中，更包含：於一第一時段中，持續對該獨立顯示單元要求取得該工作溫度。
  5. 如請求項4所述之電腦裝置之獨立顯示單元的散熱方法，其中當再次判斷是否可由該獨立顯示單元取得該工作溫度步驟中，更包含：於一第二時段中，持續對該獨立顯示單元要求取得該工作溫度，其中該第二時段大於該第一時段。
  6. 一種電腦裝置，包含：一獨立顯示單元；一風扇模組；以及一內嵌式控制單元，電性連接該獨立顯示單元與該風扇模組，其中當該內嵌式控制單元判斷出該獨立顯示單元已處於運作狀態時，判斷可否由該獨立顯示單元取得一工作溫度；若判斷出可取得該工作溫度，則依據該工作溫度，令該風扇模組提供對應之散熱風量，若判斷出無法取得該工作溫度，則代表該獨立顯示單元因過熱而無法正常運作，並令該風扇模組提供最大風扇轉速之散熱風量，以使該獨立顯示單元降低溫度，當使該獨立顯示單元降低溫度後，再次判斷是否可由該獨立顯示單元讀取該工作溫度，若可讀取該工作溫度，則依據該工作溫度， 令該風扇模組提供對應之散熱風量，若無法取得該工作溫度，關閉該獨立顯示單元的電源或該電腦裝置的電源。
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