專利名稱：中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央處理器降溫控制系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，包括處理器在內(nèi)的各種部件頻率越來越高，數(shù)據(jù)處理速度越來越快，而發(fā)熱量越來越大。其中，中央處理器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)熱量最大的部件之一。目前普遍使用風(fēng)扇主動(dòng)散熱系統(tǒng)。被動(dòng)降溫是主動(dòng)散熱系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，其實(shí)質(zhì)是通過減少中央處理器的工作時(shí)間，以減少發(fā)熱源的發(fā)熱量，達(dá)到降溫的目的。目前采用的一種被動(dòng)降溫方式主要是操作系統(tǒng)通過高級(jí)配置電源接口(ACPI，Advanced Configuration and Power Interface)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。該被動(dòng)式降溫是指通過調(diào)節(jié)中央處理器(CPU，Central Processing Unit)的占空比(Duty cycle)來達(dá)到降溫的目的的方式，占空比是指在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，有效電平占的百分比。占空比值的大小對(duì)應(yīng)被動(dòng)降溫程度的大小。把被動(dòng)降溫程度劃分成一定數(shù)量的占空比值，稱為分級(jí)。
通過ACPI機(jī)制實(shí)現(xiàn)CPU的被動(dòng)降溫方式具有一定的局限性，例如在工業(yè)電腦或者其它使用不支持ACPI機(jī)制操作系統(tǒng)的電腦上，就不能通過上述被動(dòng)降溫來實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的降溫。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)，可在所有操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的分級(jí)被動(dòng)式降溫。
此外，還有必要提供一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制方法，可在所有操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的分級(jí)被動(dòng)式降溫。
一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一設(shè)置模塊，用于在基本輸入輸出系統(tǒng)中設(shè)置第一溫度界限值和第一溫度界限值，還用于設(shè)置介于第一溫度界限值和第二溫度界限值之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；一發(fā)送模塊，用于發(fā)出周期性的系統(tǒng)管理中斷(SMI，System management Interrupt)來偵測(cè)并記錄中央處理器當(dāng)前溫度；一判斷模塊，用于判斷偵測(cè)到的當(dāng)前溫度和上述第一溫度界限值及第二溫度界限值大小，并確定當(dāng)前溫度所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；一處理模塊，用于根據(jù)上述占空比對(duì)中央處理器進(jìn)行降溫控制。
進(jìn)一步地，所述的處理模塊對(duì)中央處理器進(jìn)行的降溫控制包括若當(dāng)前溫度大于設(shè)置的第二溫度界限值時(shí)，處理模塊自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源；若當(dāng)前溫度大于所述的第一溫度界限值且小于所述的第二溫度界限值時(shí)，處理模塊將中央處理器的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前溫度所在的區(qū)間的占空比。
一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制方法，該方法包括(A)在基本輸入輸出系統(tǒng)中設(shè)置第一溫度界限值和第二溫度界限值；(B)設(shè)置介于第一溫度界限值和第二溫度界限值之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；(C)發(fā)出周期性的SMI中斷，偵測(cè)并記錄中央處理器的當(dāng)前溫度；(D)判斷當(dāng)前溫度是否大于第一溫度界限值；(E)若該當(dāng)前溫度大于第一溫度界限值，則判斷當(dāng)前溫度是否大于第二溫度界限值；(F)若該當(dāng)前溫度大于第二溫度界限值，則自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源；若當(dāng)前溫度小于第二溫度界限值，則確定當(dāng)前溫度所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比，并將CPU的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前溫度所在區(qū)間的占空比，然后返回步驟(C)。
其中于步驟(D)中，進(jìn)一步包括若當(dāng)前溫度小于第一溫度界限值，則返回步驟(C)。
相較現(xiàn)有技術(shù)，所述中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)及方法，可在所有操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)中央處理器的被動(dòng)式降溫，并且在中央處理器溫度變化過程中能動(dòng)態(tài)分級(jí)改變被動(dòng)降溫程度，提高了被動(dòng)降溫時(shí)的中央處理器可利用率，這一技術(shù)不僅可以拓展主動(dòng)散熱系統(tǒng)(例如風(fēng)冷散熱系統(tǒng))的散熱能力，還可應(yīng)用于無風(fēng)扇的靜態(tài)散熱系統(tǒng)(例如工業(yè)控制、軍事應(yīng)用等)。
圖1是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的硬件架構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的功能模塊圖。
圖3是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的具體實(shí)施流程圖。
具體實(shí)施方式參閱圖1所示，是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的硬件架構(gòu)圖。該中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)100存儲(chǔ)于一基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS，Basic Input/Output System)10中。該BIOS 10與CPU 12相連接，運(yùn)行于一主機(jī)1中。
參閱圖2所示，是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)較佳實(shí)施方式的功能模塊圖。該中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)100包括一設(shè)置模塊1000，用于在BIOS中設(shè)置溫度界限值TMP1和TMP2，其中，該TMP1是能夠保證CPU穩(wěn)定運(yùn)行的溫度界限值，該TMP2是防止CPU免于燒毀的溫度界限值，且TMP2大于TMP1。例如，對(duì)于Intel Pentium 4 CPU，界限溫度界限值TMP1約為70度，溫度界限值TMP2介于80度到90度之間。此外，設(shè)置模塊1000還用于設(shè)置介于TMP1及TMP2之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比，例如，當(dāng)TMP1設(shè)置為70度，TMP2設(shè)置為80度時(shí)，可設(shè)置每增加2度為一區(qū)間，如(70度，72度]、(72度，74度]等，每一區(qū)間對(duì)應(yīng)一占空比，該占空比指一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)有效電平占的百分比，若溫度發(fā)生變化，占空比也隨之進(jìn)行調(diào)整，對(duì)應(yīng)不同的降溫程度，如(70度，72度]所對(duì)應(yīng)的占空比為12.5％，(72度，74度]所對(duì)應(yīng)的占空比為25％。溫度與占空比之間的變化關(guān)系可根據(jù)實(shí)際需要隨線性變化、指數(shù)變化等進(jìn)行設(shè)置，且溫度與占空比的設(shè)置可根據(jù)CPU的類型、機(jī)箱結(jié)構(gòu)及散熱能力等進(jìn)行調(diào)整。
一發(fā)送模塊1002，用于發(fā)出周期性的系統(tǒng)管理中斷(SMI，Systemmanagement Interrupt)偵測(cè)并記錄CPU的當(dāng)前溫度TMP。
一判斷模塊1004，用于判斷當(dāng)前溫度TMP和溫度界限值TMP1、TMP2的大小，并確定當(dāng)前溫度TMP所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比。
一處理模塊1006，用于根據(jù)判斷模塊1004確定的溫度區(qū)間及該溫度區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比對(duì)中央處理器進(jìn)行降溫控制，該降溫控制包括當(dāng)CPU當(dāng)前溫度TMP大于設(shè)置的溫度界限值TMP2時(shí)，處理模塊1006自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源；若當(dāng)前溫度TMP大于設(shè)置的溫度界限值TMP1且小于設(shè)置的溫度界限值TMP2時(shí)，處理模塊1006將中央處理器的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前溫度所在區(qū)間的占空比。以Intel芯片組ICH7為例，它的節(jié)流(Throttle)控制周期是1024個(gè)PCI(Peripheral Component Interconnection)時(shí)鐘周期(約等于31微秒)，可通過STPCLK#信號(hào)讓CPU時(shí)鐘暫時(shí)停止，從而使CPU處于休息狀態(tài)。當(dāng)CPU溫度達(dá)到82度時(shí)，其對(duì)應(yīng)的占空比為87.5％，即CPU休息時(shí)鐘周期占Throttling控制周期的百分比為87.5％，這時(shí)ICH7芯片組會(huì)控制CPU休息1024*87.5％＝896個(gè)PCI時(shí)鐘周期(約等于27微秒)，然后工作1024*(1-87.5％)＝128個(gè)PCI時(shí)鐘周期(約等于4微秒)。
參閱圖3所示，是本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制方法較佳實(shí)施方式的具體實(shí)施流程圖。首先，設(shè)置模塊1000引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入BIOS中，設(shè)置溫度界限值TMP1和TMP2，其中TMP1是能夠保證CPU穩(wěn)定運(yùn)行的溫度界限值，TMP2是防止CPU免于燒毀的溫度界限值(步驟S10)。設(shè)置模塊1000設(shè)置介于溫度界限值TMP1及TMP2的溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比(步驟S12)。發(fā)送模塊1002發(fā)出周期性的SMI中斷，偵測(cè)并記錄CPU的當(dāng)前溫度TMP(步驟S14)。判斷模塊1004判斷當(dāng)前溫度TMP是否大于溫度界限值TMP1(步驟S16)。若該當(dāng)前溫度TMP大于溫度界限值TMP1，則判斷該當(dāng)前溫度TMP是否大于溫度界限值TMP2(步驟S18)。若該當(dāng)前溫度TMP大于溫度界限值TMP2，處理模塊1006將自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源(步驟S24)。
其中于步驟S16中，進(jìn)一步包括若當(dāng)前溫度TMP小于溫度界限值TMP1，則返回步驟S14。
其中于步驟S18中，進(jìn)一步包括若當(dāng)前溫度TMP小于溫度界限值TMP2，則判斷模塊1004確定該當(dāng)前溫度TMP所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比(步驟S20)，將CPU的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前TMP所在區(qū)間的占空比(步驟S22)，然后返回步驟S14。
權(quán)利要求
1.一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)，其存儲(chǔ)于一基本輸入輸出系統(tǒng)中，其特征在于，該系統(tǒng)包括一設(shè)置模塊，用于在基本輸入輸出系統(tǒng)中設(shè)置第一溫度界限值和第二溫度界限值，還用于設(shè)置介于第一溫度界限值和第二溫度界限值之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；一發(fā)送模塊，用于發(fā)出周期性的系統(tǒng)管理中斷，偵測(cè)并記錄中央處理器的當(dāng)前溫度；一判斷模塊，用于判斷該當(dāng)前溫度和所設(shè)置溫度界限值的大小，并確定當(dāng)前溫度所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；及一處理模塊，用于根據(jù)上述占空比對(duì)中央處理器進(jìn)行分級(jí)被動(dòng)式降溫控制。
2.如權(quán)利要求1所述的中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一溫度界限值是能夠保證中央處理器穩(wěn)定運(yùn)行的溫度，所述的第二溫度界限值是防止中央處理器免于燒毀的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊對(duì)中央處理器進(jìn)行的降溫控制包括當(dāng)中央處理器的當(dāng)前溫度大于所述的第二溫度界限值時(shí)，處理模塊自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源；及當(dāng)中央處理器的當(dāng)前溫度大于所述的第一溫度界限值且小于所述的第二溫度界限值時(shí)，處理模塊將中央處理器的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前溫度所在區(qū)間的占空比。
4. 一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟在基本輸入輸出系統(tǒng)中設(shè)置第一溫度界限值和第二溫度界限值；設(shè)置介于第一溫度界限值和第二溫度界限值之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；發(fā)出周期性的系統(tǒng)管理中斷，偵測(cè)并記錄中央處理器的當(dāng)前溫度；判斷該當(dāng)前溫度是否大于第一溫度界限值；若該當(dāng)前溫度大于第一溫度界限值，則判斷該當(dāng)前溫度和第二溫度界限值的大??；若該當(dāng)前溫度大于第二溫度界限值，則自動(dòng)關(guān)斷系統(tǒng)電源；及若該當(dāng)前溫度小于第二溫度界限值，則確定當(dāng)前溫度所在的區(qū)間及該區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比，將中央處理器的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)成當(dāng)前溫度所在區(qū)間的占空比。
5.如權(quán)利要求4所述的中央處理器被動(dòng)式降溫控制方法，其特征在于，若步驟判斷該當(dāng)前溫度是否大于第一溫度界限值的結(jié)果為否，則返回發(fā)出周期性的系統(tǒng)管理中斷，偵測(cè)并記錄中央處理器的當(dāng)前溫度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)存儲(chǔ)于一基本輸入輸出系統(tǒng)中，其包括一設(shè)置模塊，用于在基本輸入輸出系統(tǒng)中設(shè)置溫度界限值及介于溫度界限值之間的多個(gè)溫度區(qū)間及每一區(qū)間對(duì)應(yīng)的占空比；一發(fā)送模塊，用于發(fā)出周期性的系統(tǒng)中斷來偵測(cè)中央處理器當(dāng)前溫度；一判斷模塊，用于判斷當(dāng)前溫度和上述溫度界限值的大小，并確定當(dāng)前溫度所在的區(qū)間及該區(qū)間所對(duì)應(yīng)的占空比；一處理模塊，用于根據(jù)上述占空比對(duì)中央處理器進(jìn)行降溫控制。利用本發(fā)明中央處理器被動(dòng)式降溫控制系統(tǒng)及方法，能在所有操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)中央處理器分級(jí)被動(dòng)式降溫控制。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1952846SQ20051010054
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者王飛舟 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司