专利名称：控制部件的温度的方法和设备的制作方法
背景技术：
本发明涉及控制一个部件的温度的方法和设备。更具体地，本发明涉及通过减小去向部件和/或来自部件的数据传送速率来控制该部件的温度的方法和设备。
电子部件，诸如存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM))、芯片组(例如，Intel公司，Santa Clara，加利福尼亚，制造的82430FX PCI组)、图形控制器、和处理器处理器(例如，Intel公司制造的Pentium II处理器)，都是在运行期间发热的电子电路。在许多情况下，这些部件的技术规范指示该部件正确运行时的最高温度。如果部件超过这个温度，则可能出现若干有问题的状态。首先，部件会危及所传送的数据信号和或被存储在部件内的数据信号。这导致依赖于这样的数据信号的其它部件中的错误。另外，过量的热会造成部件中的各个电路受到不可逆转的损害。
已提出了若干种控制部件(诸如上述的电子部件)中过分温度问题的程序步骤。在一个系统中，当一个部件变得太热时，它被关断(即，断电)以及要求用户关断计算机系统和再次接通(优选地是在计算机冷却以后)。
对于这样的系统所出现的问题是计算机的使用由于计算机系统的断电和通电而完全被中断。因此需要一种允许控制部件中的热温度而不需要进行这样的在使用中的中断的方法和设备。
发明概要按照本发明的实施例，提供了一种控制部件温度的设备。该设备包括控制装置，它适合于被连接到该部件和适合于根据部件的温度来控制在控制装置和部件之间的数据传输速率。
附图简述
图1是按照本发明的实施例构建的系统的总的方框图。
图2是图1的系统的实例的方框图。
图3a-b是按照本发明的实施例构建的DRAM存储器模块的方框图。
图4a-b是按照本发明的实施例的方法的流程图。
详细说明参照图1，图上显示按照本发明的实施例的总的方框图。提供了一种控制装置，它发送数据到部件12和/或接收来自部件的数据。正如这里使用的，术语“数据”应当被广泛地认为是包括数据、命令、控制、地址、和其它这样的信号。部件12在其运行期间产生热量，这至少是部分地由于接收来自控制装置11的数据而导致的。部件12可以产生温度信号和发送该信号到控制装置。例如，这个温度信号可以是实际工作温度、预定的门限值的超出量等等。根据来自部件12的温度信号，控制装置11减小数据传送到部件12的速率和/或从部件12接收数据的速率。
参照图2，图上显示在计算机系统环境下图1的电路。在图2的实施例中，计算机系统20包括处理器21(例如，Intel公司制造的PentiumII处理器)，后者被连接到芯片组22(例如，Intel公司制造的82430FX PCI组)。在本例中，芯片组22包括存储器控制器中心(hub)22a和输入/输出(I/O)控制器中心22b。这些控制器在技术上有时分别被称为“北桥路”和“南桥路”。存储器控制器中心22a可以通过总线23(例如，按照外设部件互联(PCI)技术规范(Rev.2.1，PCI特别兴趣组，Hillsboro，Oregon，1995)运行的总线)被连接到I/O控制器中心22b。如果想要的话，图形控制器24可被连接到存储器控制器中心22a(例如，通过高级图形端口(A.G.P.)接口(见A.G.P.接口技术规范，修正版1.0，1996，Intel公司))。存储器控制器中心22a包括存储器状态寄存器31，后者被连接到存储器控制器32。存储器控制器被连接到一个或多个存储器装置，诸如动态随机存取存储器(DRAM)器件33a-c(例如，Rambus的DRAM器件，Rambus公司，Mountain View，加利福尼亚)。
图3a-b显示一个DRAM器件的例子。在图3a上，存储器装置33a包括电路板41(诸如印刷电路板(PCB))，其上安装有多个存储器模块42a-d。在本实施例中，热传感器43被固定在电路板41上(例如，通过螺栓)。热传感器43包括输出信号线(在下面描述)。在图3b上，显示了图3a的存储器装置33a的侧视图。在本例中，利用散热板46a将可压缩的、热传导的弹性体45压在存储器模块(例如，存储器模块42c-d)和热传感器43上。散热板46a-b由适当的热传导材料制成，以及通过管脚(例如，管脚42c-d)被连接。在运行时，热传感器43能够检测由通过弹性体45和散热板46a-b被连接到电路板41的存储器模块产生的热量。
在本例中，热传感器43感知在存储器模块33a中的存储器模块的温度。例如，热传感器43可包括熟知的热敏电阻(即，具有正比于环境温度而改变的电阻的模拟器件)和模拟数字变换器，后者它把热敏电阻上的模拟电压值变换成数字值(图2上未具体示出)。然后把该数字值与门限值(即，代表想要的最大工作温度的数值)进行比较，以及在信号线44上产生一个表示门限值已被超过的脉冲信号。可能希望将门限值设置为低于其技术规范中阐述的最大工作温度。
在图2的实施例中，来自传感器43的信号线44被连接到在IO控制器中心22b上的通用目的I/O(GPIO)管脚。替换地，在附加的存储器模块33b-c上的热传感器可以具有被连接到这个GPIO管脚的信号线(单元50-51)。在这种情况下，信号线44、50和51被用作为加到或门55的输入。因此，当在一个或多个存储器模块33a-c上出现超温条件时(例如，温度超过第一门限值)，由其相应的传感器(例如，传感器43)产生适当的信号，以及把该信号通过或门传送到I/O控制器中心22b的GPIO管脚。在本例中，在I/O控制器中心22b处的超温信号使得产生一个中断加到处理器21。适当的中断的例子包括在所有的Intel的Pentium和Pentium II处理器中存在的系统管理中断(SMI)，和系统控制中断(SCI)(见Intel公司等的“高级配置和电源接口技术规范”，草案修正版1.0，Dec.22，1996)。作为应答，处理器21把超温条件通知存储器控制器中心22a。在图2的例子中，这是通过把适当的数值写入(或登录)到存储器状态寄存器31完成的。
在存储器控制器中心22a中的存储器控制器32控制来自和/或到DRAM器件33a-c的数据的传输(例如，写和读)。在本实施例中，数据按照分组协议被发送和接收。每个分组根据等待时间(latency)值(例如，在分组已准备好后，对于将该分组传输到DRAM器件33a-c和/或从其中将该分组数据传输出来的延迟时间量)而进行传送。例如，在正常运行期间，当DRAM器件33a-c不呈现超温条件时，等待时间值应当是低的，优选地是零。存储器控制器32周期地检验存储器状态寄存器31的内容。当寄存器31表示在DRAM器件33a-c中的超温条件时，存储器控制器32增加等待时间值，以便减慢在存储器控制器中心22a与DRAM33a-c之间的数据传输。去向/来自DRAM33a-c的数据业务流的减小可导致降低这些器件的工作温度。因此，尽管出现超温条件，DRAM33a-c仍继续运行(虽然是按照较慢的数据通过量)，而不是完全关断。当数据传输速率被减小时，去向/来自其它器件(例如，图形控制器24)的、加到DRAM33a-c的数据的传输可随之被放慢。
当在DRAM33a-c上的温度降低到低于预定的第二门限值时，另一个信号(例如来自传感器43)被发送到I/O控制器中心22b的GPIO管脚(通过或门55)，表示这些器件正运行在足够低的温度，从而允许提高对于存储器控制器中心22a的数据传输速率。当I/O控制器中心22a接收到这样的信号时，就会使得第二中断加到处理器21。作为应答，处理器21把适当的数值放置到存储器状态寄存器31中(例如，将存储在那里的数值复位)。寄存器31中的新的数值使得存储器控制器32降低等待时间值(例如，降到零)和提高在存储器控制器中心22a与DRAM33a之间的数据传输速率。
在上述的本发明的实施例中，DRAM器件33a-c继续运行在适当的速率。然而，有可能在I/O控制器中心22b与处理器21之间的中断将被阻止。例如，由处理器21执行的一组代码(在技术上被称为病毒)会使得这些中断不能进行。按照本发明的另一个实施例，可以添加上其它单元，以防止DRAM器件33a-c超过最高额定的温度。I/O控制器中心可包括一个计数器，它在GPIO管脚接收到信号时开始计数。当计数器60在预定的时间间隔以后满期时，确定IO控制器中心22b是否产生中断。如果它没有产生，则从I/O控制器中心22b通过总线23或在这些部件之间的专用总线61发送适当的消息到存储器控制器中心22a。作为应答，存储器控制器中心22a在存储器状态寄存器31中设置适当的数值，如在上述的实施例中表示的。当温度降低到低于第二门限值时，在GPIO管脚上的结果的信号可被使用来立即产生适当的消息给存储器控制器中心22a，或计数器可被使用来允许IO控制器中心22b有产生中断的机会。对于以上的例子，由存储器控制器中心22a接收的消息使得存储器状态寄存器复位，因此提高去向/来自DRAM器件33a-c的数据速率。
图4a-4b上显示了按照本发明的实施例的方法。在方块101，系统被初始化，其中假定所有的部件都运行在可接受的温度下。这样，去向/来自部件12(见图1)的数据传输速率是正常值(例如，以全速率)。在判决块103，确定部件(例如，图1的部件12，或图2的存储器，诸如DRAM存储器33a-c)是否呈现超温条件。如果没有出现超温，则条件控制回到判决块103。否则，控制进到块105(图4b)，在其中计数器可任选地被启动。在方块107(图4a)，产生一个中断(例如，由图2的I/O控制器中心22b产生)。在方块109，登录超温条件(例如，把适当的数据写入到图2的存储器状态寄存器31中)。在判决块110(图4b)，检验计数器是否到期。如果已到期，则控制进到判决块111，以确定是否产生中断(例如，在方块107)。如果没有的话，则以直接方式登录超温条件(例如，通过在图2的I/O控制器中心22b与存储器控制器中心22a之间的直接通信)。
在方块113(图4a)，降低数据传输速率，以便减小部件12的工作温度(图1)。在判决块115，确定工作温度是否降低到低于第二门限值。在判决块117，确定先前是否产生中断(例如，响应于方块107的超温条件)。如果是的话，则控制进到方块118(图4b)。在其中产生新的中断，然后登录不足温度条件(例如，把适当的数据写入到图2的存储器状态寄存器31中；见方块119)。如果先前没有产生中断，则控制直接进到方块119，以如上所述的直接方式登录不足温度条件。在方块121，提高数据速率，以便改进性能。
在图1-4的例子中，使用第一和第二温度门限值。当部件超过第一温度门限值时，数据速率被减小到预定的速率。当温度降低到低于第二温度门限值时，数据速率被增加到其原先的数值。本领域技术人员将会看到，图1-4所示的方法和设备可被修改，以便处理附加的中间的门限值。例如，当温度超过第一(和最高)门限温度值时，数据传输速率被减小到第一(和最低)数值。如果温度低于第一门限值但超过一个中间门限温度(即，在第一和第二门限温度之间的一个温度)，则数据速率可被设置为处在原先(全速率)数值和最低数值中间的一个数值。因此，通过使用本发明的这个特性，数据传输速率可以根据部件的工作温度更好地最佳化。
虽然在这里特定地显示和描述了实施例，但将会看到，本发明的修改和变例被以上的教导覆盖，以及处在附属权利要求的限定内而不背离本发明的精神和要求的范围。例如，虽然图1和2上显示各个单独的器件，但许多器件可被分成独立的部件，或被集成为更大的部件。另外，本发明可应用于除了存储器装置以外的部件。然而，当使用存储器装置时，在控制装置与存储器装置之间的数据传输速率可以通过减小每个单位时间的写操作或读操作的次数(而不是在同一时间内的这两种操作的次数)而被减小。
权利要求
1.一种控制部件的温度的设备，包括控制装置，适合于连接到部件，其中所述控制装置适合于根据所述部件的温度来控制在所述控制装置与所述部件之间的数据传输速率。
2.权利要求1的设备，其特征在于，还包括被连接到所述控制装置的部件。
3.权利要求2的设备，其特征在于，其中当所述部件的温度超过第一门限值时，所述控制装置降低所述数据传输速率。
4.权利要求3的设备，其特征在于，其中所述部件是存储器装置。
5.权利要求4的设备，其特征在于，其中所述控制装置是存储器控制器中心。
6.权利要求5的设备，其特征在于，其中所述存储器控制器中心包括存储器控制器，所述存储器控制器适合于以一个等待时间值发送数据分组给所述存储器装置，当所述存储器装置的温度超过所述第一门限值时，增加所述等待时间值。
7.权利要求6的设备，其特征在于，其中当所述存储器装置的温度降低到低于所述第二门限值时，减小所述等待时间值。
8.一种控制存储器装置的温度的设备，包括存储器装置，它包括至少一个存储器模块；以及被连接到所述存储器模块的温度传感器。
9.权利要求8的设备，其特征在于，其中所述存储器装置还包括电路板，其中所述存储器模块和所述温度传感器被连接到所述电路板。
10.权利要求9的设备，其特征在于，其中所述存储器装置还包括被连接到所述存储器模块和所述温度传感器的热传导弹性体。
11.权利要求10的设备，其特征在于，还包括一个被连接到所述存储器装置的控制装置，所述存储器装置适合于根据所述部件的温度来控制在所述控制装置与所述部件之间的数据传输速率。
12.权利要求11的设备，其特征在于，其中当所述存储器装置的温度超过第一门限值时，所述控制装置降低所述数据传输速率。
13.权利要求12的设备，其特征在于，其中所述控制装置是存储器控制器中心。
14.权利要求13的设备，其特征在于，其中所述存储器控制器中心包括存储器控制器，所述存储器控制器适合于以一个等待时间值发送数据分组到所述存储器装置，当所述存储器装置的温度超过第一门限值时，增加所述等待时间值。
15.权利要求14的设备，其特征在于，其中当所述存储器装置的温度降低到低于所述第二门限值时，减小所述等待时间值。
16.控制部件的温度的方法，包括根据所述部件的温度来控制在控制装置与所述部件之间的数据传输速率。
全文摘要
当部件(诸如存储器装置)呈现超温条件(例如,超过第一门限值)时,把与部件相关的数据传输速率减小,以便降低其工作温度。在一个实施例中,这是通过根据装置的温度来改变把数据分组发送到存储器装置和从存储器装置发送数据分组的等待时间而达到的。以这样的方式控制温度,允许在大的温度范围内有效地使用部件。
文档编号G11C7/00GK1328687SQ99813666
公开日2001年12月26日 申请日期1999年8月13日 优先权日1998年8月18日
发明者S·贾殷, D·霍恩哈德特, S·S·曹 申请人:英特尔公司