专利名称：计算机散热控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种控制电子装置的散热系统及方法，特别是关于一种计算机散热控制系统及方法。
背景技术：
计算机系统和服务器产业迅速发展，对于系统风扇的控制要求愈来愈严格。尤其是在讲求节能减排的时代里，对于节能及声音质量规范也愈趋严格，因此产品必须经过工程设计来改善系统耗能及声音质量以符合产品规范及客户要求。计算机系统中除必要元件之外，例如主机板、处理器、硬盘等，还必须具备散热元件。而目前计算机系统所使用的散热元件，主要以风扇为主，风扇对于计算机系统中所扮演的角色及重要性可归纳出三点 (1)计算机系统能保持稳定的运转及良好的散热；( 计算机系统的耗能占有一定重要的指标；C3)对计算机系统的声音质量控制有关键性的影响。其中，风扇行为控制逻辑，是影响风扇在耗能及噪音方面的控制最主要的因素，如风扇行为控制逻辑不当，将造成计算机系统的散热耗能而增加系统的声音质量不良，有时会因为计算机系统过热而当机。发明信息鉴于以上内容，有必要提供一种计算机散热控制系统及方法，通过控制逻辑温度调整出四种不同风扇运转模式下计算机的系统温度，以及抑制风扇在加速运转和减速运转时产生的系统噪音。所述的计算机散热控制系统，安装并运行于计算机中，该计算机包括CPU、风扇及温度传感器。该系统包括参数设置模块，用于设置CPU的温度标准差、第一逻辑温度及第二逻辑温度；温度侦测模块，用于通过温度传感器侦测出CPU的工作温度，以及根据温度标准差、第一逻辑温度与第二逻辑温度判断CPU的工作温度是否需要调整；及调节模块，用于当CPU的工作温度需要调整时，通过调节风扇在运转模式下的风扇转速以及CPU的工作频率来调整CPU的工作温度。所述的计算机散热控制方法包括步骤设置CPU的温度标准差、第一逻辑温度及第二逻辑温度；通过温度传感器侦测CPU的工作温度；根据温度标准差、第一逻辑温度与第二逻辑温度判断CPU的工作温度是否需要调整；当CPU的工作温度需要调整时，通过调节风扇在运转模式下的风扇转速及CPU的工作频率来调整CPU的工作温度。相较于现有技术，本发明所述的计算机散热控制系统及方法，通过调整控制逻辑温度的值即可调整出四种不同风扇运转模式下CPU的工作温度，以及通过时间延迟能够抑制风扇在加速运转和减速运转时产生的系统噪音。
图1是本发明计算机散热控制系统较佳实施例的实施架构图。图2是风扇的运转模式的示意图。图3是在不受环境温度影响下的计算机散热控制方法较佳实施例的流程图。
图4是在受环境温度影响下的计算机散热控制方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
计算机1
计算机散热控制系统10
参数设置模块101
温度侦测模块102
调节模块103
风扇20
温度传感器30
中央处理器40
内存50
具体实施例方式如图1所示，是本发明计算机散热控制系统10较佳实施例的实施架构图。在本实施例中，该计算机散热控制系统10安装并运行于计算机1中，该计算机1是一种桌上型计算机(PC)、笔记本计算机(Notebook)、服务器(Server)或工作站(Workstation)等。 所述的计算机1还包括风扇20、温度传感器30、中央处理器(central processing unit, CPU)40、以及内存50。该风扇20是一种散热装置，用于在计算机1工作时为计算机1内部的电子元件，例如CPU 40以及内存50等，提供散热功能。该温度传感器30用于实时侦测在计算机1工作时的系统温度，其包括CPU40、内存50的温度、或者其它内部电子元件的工作温度。为了便于描述，本发明仅以CPU 40的工作温度作为计算机1的系统温度。所述的计算机散热控制系统10能够控制计算机1不受环境温度影响(即Close loop状态)下的系统温度(参考图3所示)，以及计算机1受环境温度影响(即Open loop 状态下)下的系统温度(参考图4所示)。在本实施例中，该计算机散热控制系统10包括参数设置模块101、温度侦测模块102以及调节模块103。所述的参数设置模块101用于设置CPU 40的温度标准差、第一逻辑温度Tl及第二逻辑温度T2，以及设置第一参考温度T3、第二参考温度T4及第三参考温度T5，其中T3 < T4 < T5。所述温度标准差值是生产厂商(例如htel公司)为CPU所定义的温度标准差值，例如htel CPU的温度标准差值为“-16”。该参数设置模块101还用于设置环境温度范围，例如最高环温值为60°C，以及最低环温值_20°C。所述的温度侦测模块102用于通过温度传感器30侦测出CPU 40的工作温度及计算机1所处的环境温度。该温度侦测模块102还用于在计算机1不受环境温度影响下根据 CPU 40的温度标准差、第一逻辑温度Tl与第二逻辑温度T2判断CPU的工作温度是否需要调整。该温度侦测模块102还用于在计算机1受环境温度影响下判断CPU 40的工作温度是否介于环境温度范围内。所述的调节模块103用于当CPU 40的工作温度需要调整时，通过控制风扇20在不同风扇运转模式下的风扇转速来调整CPU 40的工作温度，以及通过调节CPU 40的工作频率来调整CPU 40的工作温度。所述的风扇20的运转模式包括预设模式(Default mode)、 效率模式(Performancemode)、静音模式(Acoustic mode)以及节能模式(Power savingmode)ο在本实施例中，调节模块103根据CPU 40的工作温度来增加或降低CPU 40的工作频率。例如，当工作温度T_PECI大于第一参考温度T3时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低30% ；当工作温度T_PECI大于第二参考温度T4时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低70% ；当工作温度T_PECI大于第三参考温度T5时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低100%，从而使计算机1自动关机。调节模块103还用于当工作温度T_PECI 大于第三参考温度T5时，发出CPU 40的工作温度过高的警示讯息，以提醒用户因温度过高需关闭计算机1。在本实施例中，调节模块103还根据CPU 40的工作温度以及环境温度来增加或降低风扇20的转速。例如，当CPU 40的工作温度大于第二参考温度T4时，调节模块103增加风扇20的转速至Vl = PWMX a%，其中PWM为风扇转速最高占比；当CPU 40的工作温度小于第一参考温度T3时，调节模块103降低风扇20的转速至Vl = PWMX当CPU 40的工作温度大于环境温度时，调节模块103增加风扇转速至V3 = PWMX c% ；当CPU 40的工作温度小于环境温度时，调节模块103降低风扇转速至V3 = PWMX d%。如图2所示，是风扇20的运转模式的示意图。一般地，每一个CPU均具有一个温度标准差(标示为“T_C0ntr0l”)，该温度标准差值是生产厂商(例如Intel公司)为CPU 所定义的温度标准差值，不同的CPU定义了不同的温度标准差值。本实施例以^te 1 CPU为例，该温度标准差值为“_16”，亦即温度标准差值!^control = -16。假设CPU 40的工作温度差值为ΔΤ = Τ1-Τ2，其中Tl及T2为控制风扇20运转模式下CPU 40的逻辑温度。在本实施例中，当-30 < ΔΤ < -20时，风扇20的运转模式处于效率模式(Performance mode)； 当-20 < ΔΤ < -15时，风扇20的运转模式处于静音模式(Acoustic mode)；当-17 < Δ T < -10时，风扇20的运转模式处于节能模式(Power saving mode)；当-25 < ΔΤ < -16 时，风扇20的运转模式处于预设模式(Default mode)。因此，经由调整CPU 40的逻辑温度Tl及T2值，就可以调整出风扇20的四种不同运转模式，从而满足计算机1在各种不同状态下的需求。如图3-4所示，是本发明计算机散热控制方法较佳实施例的流程图。在本实施例中，该散热控制方法能够控制计算机1不受环境温度影响(即Close loop状态)下的工作温度(参考图幻，以及计算机1受环境温度影响(即Open loop状态下)下的工作温度 (参考图4)。参考图3所示，是在Close loop状态下的计算机散热控制方法流程图。步骤S100， 参数设置模块101设置温度参量(标示为“T_temp”)，并将使温度参量T_temp等于温度标准差值T_C0ntr0l。此外，参数设置模块101设置第一逻辑温度Tl、第二逻辑温度T2、第一参考温度T3、第二参考温度T4及第三参考温度T5，其中T3 < T4 < T5。例如，用户可以透过参数设置模块 101 设置 Tl = 0、T2 = 8、T3 = T_control+5、T3 = T_control+8 及 Τ5 = T_control+10 等。步骤S101，温度侦测模块102通过温度传感器30侦测出CPU 40的工作温度(标示为“T_PECI”)，该工作温度是计算机1在工作状态下的实际温度。步骤S102，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否大于控制温度T_Control与第一逻辑温度Tl 的和，亦即T_PECI > T_control+Tl。若工作温度T_PECI大于控制温度T_control与第一逻辑温度Tl的和，执行步骤S103 ；否则，执行步骤S109。步骤S103，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否大于第一参考温度T3，亦即T_PECI > T3，并且风扇转速是否为最高转速。若工作温度T_PECI大于第一参考温度T3且风扇转速是最高转速，执行步骤S104 ；否则，执行步骤S105。步骤S104，调节模块103降低CPU 40的工作频率。在本实施例中，当工作温度T_ PECI大于第一参考温度Τ3时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低30%，当工作温度 T_PECI大于第二参考温度T4时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低70% ；当工作温度T_PECI大于第三参考温度T5时，调节模块103使CPU 40的工作频率降低100%，从而使计算机1自动关机。步骤S105，温度侦测模块102判断工作温度T_PECI是否大于温度参量T_temp，亦即T_PECI > T_temp。若工作温度T_PECI大于温度参量T_temp，执行步骤S106 ；否则，执行步骤SlOl。步骤S106，调节模块103增加风扇转速至Vl = PWMX a%，其中，PWM为风扇转速最高占比。步骤S107，参数设置模块101设置温度参量T_temp = T_PECI。步骤S108，温度侦测模块102延迟第一段时间dl后，执行步骤SlOl继续侦测风扇20在转速Vl下CPU 40 的工作温度T_PECI。步骤S109，温度侦测模块102判断工作温度T_PECI是否小于控制温度T_C0ntr0l 与第二逻辑温度T2的差，亦即T_PECI < T_Control-T2。若工作温度T_PECI小于控制温度 T_control与第二逻辑温度T2的差，执行步骤SllO ；否则，执行步骤S101。步骤Sl 10，调节模块103降低风扇转速至V2 = PWMXb%。步骤S111，温度侦测模块102延迟第二段时间d2后，执行步骤SlOl继续侦测风扇20在转速V2下CPU 40的工作温度 T_PECI。步骤Sl 12，温度侦测模块102判断工作温度T_PECI是否大于第三参考温度T5，亦即T_PECI > T5。若工作温度T_PECI大于第三参考温度T5，执行步骤S115 ；否则，执行步骤 S113。步骤S113，温度侦测模块102判断工作温度T_PECI是否小于等于第二参考温度 T4，亦即T_PECI ^ "Γ4。若工作温度T_PECI小于等于第二参考温度T4，执行步骤Sl 14。若工作温度T_PECI大于第二参考温度T4，步骤S104。步骤Sl 14，调节模块103增加CPU 40的工作频率。当工作温度T_PECI大于第三参考温度T5时，步骤S115，调节模块103发出CPU 40的工作温度过高的警示讯息，以提醒用户因温度过高需关闭计算机1。参考图4所示，是在Open loop状态下的计算机散热控制方法流程图。步骤S200， 参数设置模块101设置环境温度范围，亦即最高环温值(标示为“T_high”)，最低环温值 (标示为“T_low” )。步骤S201，温度侦测模块102通过温度传感器30侦测出计算机1所处的环境温度(标示为“Ta”)，以及CPU 40的工作温度T_PECI。步骤S202，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否大于等于最高环温值T_high+1，亦即T_PECI彡T_high+1。若系统温度T大于等于最高环温值T_PECI_ high+1，执行步骤S203 ；否则，执行步骤S207。步骤S203，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否大于环境温度Ta，亦即T_PECI > I^a。若CPU 40的工作温度T_PECI大于环境温度Ta，则执行步骤S204 ； 否则流程结束。步骤S204，调节模块103增加风扇转速至V3 = PWMX 。步骤S205，参数设置模块101设置环境温度Ta等于CPU 40的工作温度T_PECI，亦即I1a = T_PECI。步骤S206，温度侦测模块102延迟第三段时间d3后，执行步骤S201继续侦测风扇20在转速V3下侦测出环境温度iTa以及工作温度T_PECI。步骤S207，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否小于等于最低环温值T_low-l，亦即T_PECI彡T_low-l0若工作温度T_PECI小于等于最低环温值T_ low-1，执行步骤S208 ；否则流程结束。步骤S208，温度侦测模块102判断CPU 40的工作温度T_PECI是否小于环境温度 Ta，亦即T_PECI < I^a。若CPU 40的工作温度T_PECI小于环境温度Ta，执行步骤S209 ；否则流程结束。步骤S209，调节模块103降低风扇转速至V4 = PWMX 。步骤S210，参数设置模块101设置环境温度Ta等于CPU 40的工作温度T_PECI，亦即I1a = T_PECI。步骤S211，温度侦测模块102延迟第四段时间d4后，执行步骤S201继续侦测风扇20在转速V4下侦测出环境温度iTa以及CPU40的工作温度T_PECI。最后需要说明的是，计算机1的系统温度包括CPU 40、内存50的温度、或者其它内部电子元件的工作温度，而本发明仅以CPU 40的工作温度作为计算机1的系统温度。因此，计算机1内部的其它具备发热性能的电子元件，例如内存50、南北桥芯片等，均可利用本发明所述的计算机散热控制系统及方法来达到调节计算机系统温度的效果。
权利要求
1.一种计算机散热控制系统，安装并运行于计算机中，该计算机包括CPU、风扇及温度传感器，其特征在于，该系统包括参数设置模块，用于设置CPU的温度标准差、第一逻辑温度以及第二逻辑温度； 温度侦测模块，用于通过温度传感器侦测出CPU的工作温度，以及根据温度标准差、第一逻辑温度与第二逻辑温度判断CPU的工作温度是否需要调整；调节模块，用于当CPU的工作温度需要调整时，通过调节风扇在不同运转模式下的风扇转速以及CPU的工作频率来调整CPU的工作温度。
2.如权利要求1所述的计算机散热控制系统，其特征在于，所述的参数设置模块还用于设置第一参考温度、第二参考温度、第三参考温度、以及环境温度范围。
3.如权利要求2所述的计算机散热控制系统，其特征在于，所述的温度侦测模块还用于在计算机受环境温度影响下判断CPU的工作温度是否介于环境温度范围内。
4.如权利要求2所述的计算机散热控制系统，其特征在于，所述的调节模块还用于当 CPU的工作温度大于第三参考温度时，发出CPU的工作温度过高的警示讯息。
5.如权利要求1所述的计算机散热控制系统，其特征在于，所述的风扇运转模式包括预设模式、效率模式、静音模式以及节能模式。
6.一种计算机散热控制方法，该计算机包括CPU、风扇及温度传感器，其特征在于，该方法包括步骤设置CPU的温度标准差、第一逻辑温度及第二逻辑温度； 通过温度传感器侦测CPU的工作温度；根据温度标准差、第一逻辑温度与第二逻辑温度判断CPU的工作温度是否需要调整； 当CPU的工作温度需要调整时，通过调节风扇在不同运转模式下的风扇转速以及CPU 的工作频率来调整CPU的工作温度。
7.如权利要求6所述的计算机散热控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤 设置第一参考温度、第二参考温度、第三参考温度以及环境温度范围。
8.如权利要求7所述的计算机散热控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤 在计算机受环境温度影响下，判断CPU的工作温度是否介于环境温度范围内。
9.如权利要求7所述的计算机散热控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤 当CPU的工作温度大于第三参考温度时，发出CPU的工作温度过高的警示讯息。
10.如权利要求7所述的计算机散热控制方法，其特征在于，所述的风扇运转模式包括预设模式、效率模式、静音模式以及节能模式。
全文摘要
一种计算机散热控制系统及方法，该系统安装并运行于计算机中，该计算机包括CPU、风扇及温度传感器。该系统包括参数设置模块，设置CPU的温度标准差、第一逻辑温度及第二逻辑温度；温度侦测模块，用于通过温度传感器侦测出CPU的工作温度，以及根据温度标准差、第一逻辑温度与第二逻辑温度判断CPU的工作温度是否需要调整；及调节模块，用于当CPU的工作温度需要调整时，通过调节风扇在运转模式下的风扇转速以及CPU的工作频率来调整CPU的工作温度。实施本发明，能够调整出四种不同风扇运转模式下计算机的系统温度，以及抑制风扇在加速运转和减速运转时产生的系统噪音。
文档编号G06F1/20GK102298431SQ20101021083
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者陈世杰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司