TWM445208U - 顯示卡 - Google Patents

Description

顯示卡

本新型係關於一種顯示卡，特別是一種藉由偵測散熱風扇的噪音音量對應調整散熱風扇轉速的顯示卡。

隨著電腦立體繪圖及圖形處理技術的不斷革新，市面上搭配三維(3D)立體動畫或高畫質影像之各類軟體廣為盛行，為處理上述之需求，許多電腦配備之運算量進而不斷提升，為應付日趨增加的運算速度及運算量，目前電腦多半配備具有獨立之圖形處理單元(Graphic Processing Unit,GPU)晶片的顯示卡(Graphic Card)，由於圖形處理單元晶片係專門設計用於處理圖形資訊，因此當電腦系統有處理三維(3D)立體動畫或高畫質影像的需求時，則交由圖形處理單元晶片獨立進行運算，藉此一方面分擔中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)的運算量，另一方面亦能相對增加電腦系統整體的工作效率，因此具有獨立之圖形處理單元晶片的顯示卡已成為電腦常見的配備。

由於圖形處理單元晶片的運算量非常高，因此對應產生的廢熱也相對增加，間接地也使電腦主機內部的溫度不斷增加，為避免顯示卡及電腦主機內部的溫度過高，因此多數顯示卡上的圖形處理單元晶片多具備專屬的散熱風扇以進行散熱，目前業界普遍的作法是依據圖形處理單元晶片的溫度對應控制散熱風扇的轉速，當偵測到圖形處理單元晶片的溫度過高時，則對應提高散熱風扇的轉速來增加散熱的效率，使圖形處理單元晶片的溫度降 低，以維持顯示卡的正常運作，然而，當散熱風扇的轉速提昇時，散熱風扇所產生的噪音也相對增加，造成使用者在操作上的困擾，雖然各家顯示卡製造廠商皆針對散熱風扇的噪音與轉速比有所規範，例如2000RPM/27dB、3500RPM/37dB、...，以避免散熱風扇的轉速過快而產生過大的噪音，然而仍會有部份使用者因為顯示卡上散熱風扇所製造的過大噪音而無法適應，因此如何使顯示卡散熱風扇在運作時的音量能符合個別使用者的需求是顯示卡製造廠商亟欲解決的問題。

鑒於以上的問題，本新型提供一種顯示卡，藉以解決習用顯示卡無法依據散熱風扇的音量對應調整散熱風扇轉速，以符合使用者對於噪音控制需求的問題。

本新型揭露一種顯示卡，裝設於一電子裝置內，顯示卡包括有一電路板、一圖形處理單元、一散熱風扇以及一音量偵測模組，圖形處理單元電性設置於電路板且建立有一臨界音量值，散熱風扇設置於電路板且電性連接圖形處理單元，音量偵測模組亦設置於電路板並電性連接圖形處理單元，音量偵測模組偵測電子裝置內部之音量，並動態產生對應之一音量訊號傳輸至圖形處理單元，圖形處理單元接收音量訊號並與臨界音量值比對，圖形處理單元對應產生一控制訊號傳送至散熱風扇，令散熱風扇根據控制訊號對應調整散熱風扇的轉速。

本新型之功效在於，藉由比對音量偵測模組所偵測到的音量大小及預設的臨界音量值，圖形處理單元即能在音量超過預設的 臨界值音量值時對應調整散熱風扇的轉速，使散熱風扇於運轉時所產生的音量值不會超過標準，進而營造符合使用者操作需求的使用環境，同時兼顧顯示卡與電子裝置的散熱效能。

有關本新型的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

本新型所揭露的顯示卡包含有三種不同的實施例，以下分別進行說明。

在第一實施例中，請參考第1圖至第4圖，本實施例的顯示卡10裝設於諸如桌上型電腦或筆記型電腦的主機等類似之一電子裝置20內，顯示卡10包含有一電路板101、一圖形處理單元102、一散熱風扇103以及一音量偵測模組104。其中，圖形處理單元102電性設置於電路板101，圖形處理單元102儲存有一風扇管理軟體，使用者得經由風扇管理軟體在圖形處理單元102建立有一臨界音量值，此處所述的臨界音量值可為音量值的一範圍值，例如10dB~35dB，抑或是音量的一最大值，例如35dB，值得注意的是，此臨界音量值亦可由顯示卡製造廠商在出廠時預先內建於圖形處理單元102。當然，使用者亦可根據實際使用需要，自行使用風扇管理軟體來調整此一臨界音量值，並不以此為限。

承前所述，本實施例的散熱風扇103以及音量偵測模組104分別設置於電路板101，且散熱風扇103以及音量偵測模組104皆分別電性連接於圖形處理單元102。其中，音量偵測模組104更具有一音量偵測單元1041以及一類比數位轉換單元1042，音 量偵測單元1041持續偵測電子裝置20內部之音量，並動態產生對應之音量訊號的一類比資訊，類比數位轉換單元1042分別電性連接於音量偵測單元1041與圖形處理單元102，類比數位轉換單元1042係用以將類比資訊轉換為數位資訊，以作為後續的比對和判斷，因此類比數位轉換單元1042在接收音量偵測單元1041傳送之音量訊號的類比資訊後，則對應轉換為音量訊號之一數位資訊，而後，類比數位轉換單元1042傳送音量訊號之數位資訊至圖形處理單元102。

值得注意的是，為增加音量偵測模組104與圖形處理單元102之間資訊傳輸的速度，本實施例的音量偵測模組104更具有一電路通訊匯流排1043，電路通訊匯流排1043分別電性連接於類比數位轉換單元1042及圖形處理單元102。為配合電路通訊匯流排1043的設置，類比數位轉換單元1042係與電路通訊匯流排1043電性連接，而不直接與圖形處理單元102電性連接。因此，音量偵測模組104經由電路通訊匯流排1043傳輸經類比數位轉換單元1042轉換後的音量訊號之數位資訊至圖形處理單元102，以供圖形處理單元102進行音量的比對。

在本實施例中，配合前述顯示卡10的元件，請參考第5圖，並同時參照第1圖至第4圖，在顯示卡10裝設於電子裝置20中正常運作時，音量偵測模組104會以音量偵測單元1041持續偵測電子裝置20內部之音量(S101)，動態產生對應之音量訊號，經類比數位轉換單元1042轉換後透過電路通訊匯流排1043傳輸至圖形處理單元102(S102)，圖形處理單元102接收音量訊號並與 已建立的臨界音量值進行比對(S103)，判斷音量訊號是否超過臨界音量值(S104)，若音量訊號是否超過臨界音量值，則表示電子裝置20內部的音量過高，應降低散熱風扇103的轉速，以降低所產生的噪音，因此圖形處理單元102對應產生調控散熱風扇103降低轉速的一控制訊號傳送散熱風扇103(S105)，令散熱風扇103根據控制訊號對應調降散熱風扇103的轉速(S106)，使電子裝置20內部的音量因此降低，符合使用者的需求。

相對地，若音量訊號未超過臨界音量值，則表示電子裝置20內部的音量在標準以內，則圖形處理單元102對應產生調控散熱風扇103維持原先轉速的控制訊號傳送散熱風扇103(S107)，令散熱風扇103根據控制訊號對應維持散熱風扇103的原本轉速(S108)，以維持電子裝置20內部的音量在標準以內，同樣符合使用者的需求。

值得注意的是，圖形處理單元102所對應產生的控制訊號包括但不限於可變電壓訊號、脈衝寬度變調訊號或其他用以控制散熱風扇103的訊號，本領域具有通常技藝者得依據系統需求採用不同的風扇控制方式，以達到上述的降低或維持電子裝置20音量的目的。

在第二實施例中，請參考第6圖及第7圖，顯示卡10內部的元件設置及連接關係大致與第一實施例相類似，不在此贅述，惟其不同之處在於，本實施例的顯示卡10除第一實施例所揭露的元件外，更包括有一溫度偵測模組105，係設置於電路板101並電性連接圖形處理單元102。溫度偵測模組105係用以偵測電子裝 置20之工作溫度，並動態產生對應之一溫度資訊傳輸至圖形處理單元102，此外，本實施例的圖形處理單元102除如第一實施例建立有臨界音量值外，更建立有一臨界溫度值，此臨界溫度值係為圖形處理單元102能夠正常運作之最高溫度，由顯示卡製造廠商於於顯示卡10在出廠預先建立於圖形處理單元102，以避免顯示卡10及其上圖形處理單元102的溫度過高，影響顯示卡10的運算效能。

在本實施例中，配合前述顯示卡10的元件，請參考第8圖，並請同時參照第6圖及第7圖，在顯示卡10裝設於電子裝置20中正常運作時，音量偵測模組104偵測電子裝置20內部之音量(S201)、動態產生音量訊號傳輸至圖形處理單元102(S202)，並由圖形處理單元102比對音量訊號與臨界音量值(S203)，並藉判斷音量訊號是否超過臨界音量值來對應產生控制訊號降低或維持散熱風扇103轉速的步驟(S204~S208)，皆與第一實施例中的步驟相類似(S101~S108)，請參考第一實施例的內容及說明，不在此重覆，然而在本實施例中，在散熱風扇103如前所述根據控制訊號調整轉速後，顯示卡10另外以溫度偵測模組105偵測電子裝置20的工作溫度(S209)，溫度偵測模組105將動態產生對應之溫度資訊並傳輸至圖形處理單元102(S210)，圖形處理單元102接收溫度資訊並與臨界溫度值比對(S211)，藉此判斷溫度資訊是否超過臨界溫度值(S212)，若溫度資訊超過臨界溫度值，表示電子裝置20的工作溫度過高，則縱然前段步驟中圖形處理單元102傳送控制訊號命散熱風扇103降低或維持轉速，此時，圖形處理單元102 仍會命散熱風扇提高轉速(S213)，以降低圖形處理單元102及電子裝置20的工作溫度，以維持顯示卡10的正常運作。

相對地，若溫度資訊未超過臨界溫度值，則表示電子裝置20的工作溫度在標準之內，則圖形處理單元102仍會命令散熱風扇103維持轉速(S214)，以符合前段調整以控制音量的目的，此舉有助於控制電子裝置20的工作溫度，以避免顯示卡10因降低散熱風扇103轉速後使電子裝置20的工作溫度過高，進而影響顯示卡10的運算效率，甚至使顯示卡10中的圖形處理單元102因過熱而燒壞。偵測音量與溫度之臨界值可由製造商和/或使用者調整搭配使用，以使本實施例的顯示卡10能夠在兼顧音量及溫度的環境下正常運作。

在第三實施例中，請參考第6圖及第7圖，顯示卡10的元件建置及連接關係大致與第二實施例相類似，不在此贅述。同時配合本實施例顯示卡10的元件進行音量偵測的步驟(S301~S303、S307)，請參考第9圖，並請同時參照第6圖及第7圖，與第二實施例相類似(S201~S204)，惟其不同之處在於，在本實施例中，溫度偵測模組105會持續偵測電子裝置20之工作溫度(S304)，並動態產生對應之溫度資訊傳輸至圖形處理單元102(S305)，圖形處理單元102接收溫度資訊後，與臨界溫度值相比對(S306)，而當圖形處理單元102判斷音量訊號超過臨界音量值後，圖形處理單元102將進一步判斷溫度資訊是否超過臨界溫度值，若溫度資訊未超過臨界溫度值，則圖形處理單元102會承襲前段音量的判斷，對應產生降低轉速的控制訊號傳送至散熱風扇103(S309)，令 散熱風扇103根據控制訊號對應降低散熱風扇103的轉速，以降低電子裝置20內部的音量。

相對地，若溫度資訊超過臨界溫度值，則縱然前段所述之當圖形處理單元102判斷音量過高時，圖形處理單元102仍會對應產生提高轉速的控制訊號傳送至散熱風扇103(S309)，令散熱風扇103根據控制訊號對應提高散熱風扇103的轉速，以提昇顯示卡10及電子裝置20的散熱效果，降低內部的工作溫度，此舉亦有在兼顧電子裝置20音量的情況下，控制電子裝置20的工作溫度，以避免顯示卡10因降低散熱風扇103轉速後使電子裝置20的工作溫度過高，進而影響顯示卡10的運算效率，甚至使顯示卡10中的圖形處理單元102因過熱而燒壞，使本實施例的顯示卡10能夠在兼顧音量及溫度的環境下正常運作，同時亦能避免如第二實施例中重覆針對散熱風扇103轉速調整的頻率，以避免散熱風扇103提早損壞。

上述本新型之顯示卡，透過音量偵測模組偵測電子裝置內部的音量，判斷音量是否超過使用者或系統預設的臨界音量值，並對應降低或維持散熱風扇的轉速，以降低電子裝置於運轉時的內部音量，以符合使用者的需求，提供較安靜的操作環境。

同時，本新型亦透過溫度偵測模組對於電子裝置的工作溫度進行監測，以避免因降低散熱風扇的轉速而導致圖形顯示單元晶片過熱而影響運算效能，甚至導致毀損。因此，本新型的顯示卡能夠在兼顧散工作溫度及音量的情況下達到最好的散熱效果，使顯示卡能夠發揮最佳的效能，同時亦能夠符合使用者的需求，營 造較安靜的操作環境。

雖然本新型之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本新型，任何熟習相關技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，舉凡依本新型申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本新型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‧‧‧顯示卡

20‧‧‧電子裝置

101‧‧‧電路板

102‧‧‧圖形處理單元

103‧‧‧散熱風扇

104‧‧‧音量偵測模組

1041‧‧‧音量偵測單元

1042‧‧‧類比數位轉換單元

1043‧‧‧電路通訊匯流排

105‧‧‧溫度偵測模組

第1圖為本新型第一實施例之顯示卡的分解示意圖。

第2圖為本新型第一實施例之顯示卡的立體示意圖。

第3圖為本新型第一實施例之裝設有顯示卡的電子裝置的示意圖。

第4圖為本新型第一實施例之顯示卡的電路方塊圖。

第5圖為本新型第一實施例之顯示卡應用於電子裝置的步驟流程圖。

第6圖為本新型第二及第三實施例之顯示卡的立體示意圖。

第7圖為本新型第二及第三實施例之顯示卡的電路方塊圖。

第8圖為本新型第二實施例之顯示卡應用於電子裝置的步驟流程圖。

第9圖為本新型第三實施例之顯示卡應用於電子裝置的步驟流程圖。

10‧‧‧顯示卡

101‧‧‧電路板

102‧‧‧圖形處理單元

103‧‧‧散熱風扇

104‧‧‧音量偵測模組

Claims (6)

1. 一種顯示卡，裝設於一電子裝置內，該顯示卡包括有：一電路板；一圖形處理單元，電性設置於該電路板，該圖形處理單元建立有一臨界音量值；一散熱風扇，設置於該電路板，且該散熱風扇電性連接該圖形處理單元；以及一音量偵測模組，設置於該電路板並電性連接該圖形處理單元，該音量偵測模組偵測該電子裝置內部之音量，並動態產生對應之一音量訊號傳輸至該圖形處理單元；其中，該圖形處理單元接收該音量訊號並與該臨界音量值比對，該圖形處理單元對應產生一控制訊號傳送至該散熱風扇，令該散熱風扇根據該控制訊號對應調整該散熱風扇的轉速。
2. 如請求項第1項所述的顯示卡，其中該顯示卡更包括有一溫度偵測模組，設置於該電路板並電性連接該圖形處理單元，且該圖形處理單元更建立有一臨界溫度值，該溫度偵測模組偵測該電子裝置之工作溫度，並動態產生對應之一溫度資訊傳輸至該圖形處理單元，該圖形處理單元接收該溫度資訊並與該臨界溫度值比對，該圖形處理單元對應產生該控制訊號傳送至該散熱風扇，令該散熱風扇根據該控制訊號對應調整該散熱風扇的轉速。
3. 如請求項第1項所述的顯示卡，其中，該音量偵測模組更包括 有：一音量偵測單元，持續偵測該電子裝置內部之音量，並動態產生對應之該音量訊號的一類比資訊；以及一類比數位轉換單元，電性連接於該音量偵測單元與該圖形處理單元，該類比數位專換單元係接收該音量偵測單元傳送之該音量訊號的該類比資訊，並對應轉換為該音量訊號之一數位資訊，該類比數位轉換單元傳送該音量訊號之該數位資訊至該圖形處理單元。
4. 如請求項第3項所述的顯示卡，其中，該音量偵測模組更包括有：一電路通訊匯流排，電性連接於該類比數位轉換單元及該圖形處理單元，該音量偵測模組經由該電路通訊匯流排傳輸該音量訊號之該數位資訊至該圖形處理單元。
5. 如請求項第1項所述的顯示卡，其中該控制訊號為可變電壓訊號。
6. 如請求項第1項所述的顯示卡，其中該控制訊號為脈衝寬度變調訊號。