專利名稱：外部處理器溫度控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明的實(shí)施例涉及基于某一指標(biāo)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的部件進(jìn)行扼制。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電子部件中的電子移動(dòng)產(chǎn)生了大量的熱。如果這些熱量不消散，它就會積累以致對所述系統(tǒng)造成破壞。這種破壞可包括電子部件翹曲并可能會起火。
通常，在芯片上設(shè)溫度傳感器來讀出芯片熱點(diǎn)的溫度。當(dāng)特定的芯片上的熱點(diǎn)溫度過高時(shí)，該芯片以某種形式減少單位時(shí)間的工作(也稱為扼制)來獨(dú)立于其他芯片降低其溫度。所述扼制可防止芯片達(dá)到其最大工作溫度而破壞系統(tǒng)?？赏ㄟ^時(shí)鐘門控和時(shí)鐘頻率降低來實(shí)現(xiàn)節(jié)流。
若所述溫度傳感器讀出達(dá)到某個(gè)最大容許溫度的扼制閾值溫度時(shí)，則可觸發(fā)所述扼制。為確保安全，該最大值溫度可設(shè)置成比導(dǎo)致實(shí)際災(zāi)難性損壞的溫度低得多的溫度。
通常，對于所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)較有效的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中的不同部件(如中央處理器和圖形存儲器/控制器集線部件(GMCH))可共用冷卻系統(tǒng)。但是，這些不同的部件通常會有不同的冷卻需求。


圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一實(shí)施例。
圖2用示意圖說明了根據(jù)本發(fā)明的共用冷卻系統(tǒng)的一實(shí)施例。
圖3說明了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例通過用PROCHOT引腳來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的一方法流程圖。
圖4說明了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例通過用FSB來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的一方法流程圖。
圖5用流程圖說明了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用選擇策略來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的一方法。
圖6用流程圖說明了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的使用基于操作的選擇策略的一方法。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開了一收到第一信號就對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的從部件進(jìn)行扼制來降低所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總體溫度的系統(tǒng)和方法。指示主部件的溫度超過了其極限溫度的第一信號可來自主部件。所述從部件或所述主部件可為中央處理器(CPU)、圖形存儲器/控制器集線部件(GMCH)或CPU/存儲器/控制器集線部件。所述從部件可發(fā)送指示從部件的溫度超過了其極限溫度的第二信號。然后所述主部件可開始對其自身進(jìn)行扼制來降低所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總體溫度。所述主部件可被扼制到低于所述從部件速度的程度?；谶x擇策略，第一部件可指派給所述主部件，而第二部件可被指派給所述從部件。所述選擇策略可通過圖形用戶界面從用戶接收。所述選擇機(jī)制可基于正由所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的操作。
本發(fā)明的實(shí)施例還涉及用于執(zhí)行本文中的操作的裝置。該裝置可為實(shí)現(xiàn)所要求的目標(biāo)而專門構(gòu)建，或者可以包括由存儲在所述計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序選擇激活或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)程序可存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，例如(但不限于)任何類型的存儲盤(包括軟盤、光盤、只讀光盤存儲器(CD-ROM)和光磁盤)、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁卡或光卡，或適于存儲電子指令的任何類型的介質(zhì)，它們都與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線連接。指令可用一個(gè)或多個(gè)設(shè)備(例如中央處理器等)來執(zhí)行。在另一些實(shí)施例中，本發(fā)明的步驟可能由特定硬部件來完成，所述部件包含用于完成所述步驟的可重新設(shè)計(jì)或硬布線邏輯電路，或由可編程計(jì)算機(jī)部件和可定制硬部件來完成。
圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的一實(shí)施例。第一部件(如CPU110)可通過前端總線(FSB)130連接到第二部件(如GMCH120)。雖然本文的描述特指CPU和GMCH，但是要理解到還可使用其他部件。例如，所述部件還可為CPU存儲控制集線器。所述CPU110和GMCH120共用冷卻系統(tǒng)140。冷卻系統(tǒng)140可采用本領(lǐng)域公知的任何多種形式中的一種，例如空氣循環(huán)裝置、熱交換器或其他方法。雖然所述冷卻系統(tǒng)140應(yīng)當(dāng)能應(yīng)付絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPU110與GMCH120的溫度設(shè)計(jì)功率(TDP)之和，但是由于種種原因，在有些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中情況會不同。部件的TDP被定義為穩(wěn)定狀態(tài)功率，對于所述功率，用于所述部件的溫度解決方案應(yīng)被設(shè)計(jì)成可使所述部件不會超過任何安全溫度閾值，并通常在特定環(huán)境溫度下運(yùn)用。CPU110和GMCH120的最大功率可大于各器件的TDP。因?yàn)樗鲎畲蠊β蚀笥谒鯰DP功率，由于過熱造成的物理損壞可能在超過所述TDP功率上運(yùn)行足夠長的時(shí)間時(shí)發(fā)生。
最小殘留GMCH熱功率預(yù)計(jì)分配是當(dāng)CPU110穩(wěn)定狀態(tài)下的最大運(yùn)行功率時(shí)GMCH120可用的功率。最小殘留CPU熱功率預(yù)計(jì)分配是當(dāng)GMCH120處于穩(wěn)定狀態(tài)下的最大運(yùn)行功率時(shí)CPU110可用的功率。
所述CPU110具有處理軟件指令的微處理器111。所述CPU110可具有探測CPU110何時(shí)過熱的溫度傳感器112。溫度傳感器112可向CPU扼制仲裁器(throttling arbiter)113報(bào)警，所述仲裁器可具有控制CPU扼制硬件114的扼制控制邏輯。所述扼制硬件114然后降低微處理器正在執(zhí)行的處理量。對于處理圖形的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100來說，圖形驅(qū)動(dòng)器15可用于通過FSB130與GMCH120交互。消息可用帶內(nèi)消息協(xié)議116通過FSB130來傳輸。
GMCH120可具有執(zhí)行圖形處理的圖形引擎121。所述GMCH120可具有探測GMCH120何時(shí)過熱的溫度傳感器112。溫度傳感器112可向GMCH扼制仲裁器123報(bào)警，所述仲裁器可具有控制GMCH扼制硬件124的扼制控制邏輯。所述扼制硬件114然后降低微處理器正在執(zhí)行的圖形處理量。消息可用帶內(nèi)消息協(xié)議116通過FSB130來傳輸。
CPU可具有引腳150(如PROCHOT引腳)，它接收來自GMCH120的信號。一收到所述信號，CPU扼制仲裁器113就可讓CPU扼制硬件114對微處理器111進(jìn)行扼制。此外，GMCH120也可具有PROCHOT引腳160，它接收來自CPU110的信號。一收到所述信號后，GMCH扼制仲裁器123就可讓圖形扼制硬件124對圖形引擎121進(jìn)行扼制。
圖2用簡化的示意圖說明共用冷卻系統(tǒng)140的一實(shí)施例。第一結(jié)點(diǎn)210可將CPU110連接到共用容熱體(shared thermal solution)220。第一結(jié)點(diǎn)210具有熱容量212和導(dǎo)熱性214，共用容熱體220具有熱容量222和導(dǎo)熱性224。第二結(jié)點(diǎn)230可將CPU110連接到共用容熱體220。第二結(jié)點(diǎn)230具有熱容量232和導(dǎo)熱性234，共用冷卻系統(tǒng)可將整個(gè)系統(tǒng)的溫度降低到周圍的環(huán)境溫度240。
共用容熱體220的熱容量222和導(dǎo)熱性224產(chǎn)生降熱因子θsa。第一結(jié)點(diǎn)210的熱容量212和導(dǎo)熱性214產(chǎn)生降熱因子θjs1。第二結(jié)點(diǎn)230的熱容量232和導(dǎo)熱性234產(chǎn)生降熱因子θjs2。CPU110和GMCH120的溫度可由下式?jīng)Q定Tcpu＝(Pcpu+Pgmch)*θsa+Ta+Pcpu*θjs1Tgmch＝(Pcpu+Pgmch)*θsa+Ta+Pgmch*θjs2其中Pcpu是CPU110的功率，Pgmch是GMCH120的功率，Ta是環(huán)境溫度240。如果CPU110的溫度大于其最大允許的芯片結(jié)點(diǎn)溫度，那么CPU110的溫度必須被降低。如果GMCH120的溫度大于其最大允許的芯片結(jié)點(diǎn)溫度，那么GMCH120的溫度必須被降低。
CPU110和GMCH120的溫度可用許多方法來降低。圖3用流程圖說明了用PROCHOT引腳來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的方法300的一實(shí)施例。該過程開始(步驟302)，這時(shí)被指派為所述從部件的(SCOMP)的第一部件通過第一PROCHOT引腳接收來自被指派為所述主部件(MCOMP)的第二部件的第一信號(步驟304)。根據(jù)具體情況，SCOMP和MCOMP可為CPU110或GMCH120。另外，CPU110或GMCH120可在一時(shí)刻為主部件而在下一時(shí)刻為從部件。此外，所述部件的主從關(guān)系不必?cái)U(kuò)展到本文描述的冷卻情形之外。MCOMP用所述第一信號指示MCOMP(MCT)的溫度已超過MCOMP(MCTT)的閾值溫度。所述扼制仲裁器然后讓所述扼制硬件扼制SCOMP的運(yùn)行(步驟306)。SCOMP還可接收來自其溫度傳感器的SCOMP的溫度讀數(shù)(SCT)(步驟308)。如果SCT未超過SCOMP的閾值溫度(SCTT)(步驟310)，那么該過程結(jié)束(步驟312)。如果SCT超過SCOMP的閾值溫度(SCTT)(步驟310)，那么第二信號可選擇地發(fā)送到MCOMP的PROCHOT引腳(步驟314)，然后過程結(jié)束(步驟312)。第二信號指示MCOMP的扼制仲裁器來對MCOMP進(jìn)行扼制。
圖4用流程圖說明了用FSB130來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的方法400的一實(shí)施例。該過程開始時(shí)(步驟402)，SCOMP通過FSB130接收來自MCOMP的第一信號(步驟404)。MCOMP再用第一信號來指示MCT超過了MCTT。所述扼制仲裁模塊然后讓扼制硬件調(diào)整SCOMP的運(yùn)行速度(步驟406)。SCOMP可接收來自其溫度傳感器的SCT(步驟408)。如果SCT不超過SCTT(步驟410)，那么該過程結(jié)束(步驟412)。如果SCT超過SCTT(步驟410)，那么第二信號通過FSB發(fā)送到MCOMP(步驟414)，該過程結(jié)束(步驟312)。第二信號指示MCOMP的扼制仲裁器來對MCOMP進(jìn)行扼制。
在另一實(shí)施例中，選擇策略可用來指出對哪個(gè)部件進(jìn)行扼制。圖5用流程圖說明了用選擇策略來對部件進(jìn)行扼制以降低溫度的方法500的一實(shí)施例。所述選擇策略可用許多方法來設(shè)計(jì)。在一實(shí)施例中，該過程開始時(shí)(步驟502)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100由用戶通過圖形用戶界面(GUI)或其他方法來接收選擇策略(步驟504)。所述選擇策略可在系統(tǒng)中事先提供或用其他方法提供。第一部件(COMP1)的扼制仲裁器記錄從所述溫度傳感器接收的超過所述部件的第一閾值溫度(CTT1)的第一部件溫度(CT1)(步驟506)。所述扼制仲裁器參照所述選擇策略(步驟508)。如果所述選擇策略指示COMP1是從部件并且應(yīng)被扼制(步驟510)，那么所述扼制仲裁器讓所述扼制硬件來對COMP1進(jìn)行扼制(步驟512)。同時(shí)，第二部件(COM2)接收來自其溫度傳感器的第二部件溫度(CT2)。如果此時(shí)CT2不大于第二部件的閾值溫度(CTT2)(步驟514)，那么該過程結(jié)束(步驟516)。如果CT2仍大于CTT2(步驟514)，那么COMP2的扼制仲裁器讓COMP2的扼制硬件來對COMP2進(jìn)行扼制(步驟518)，然后該過程結(jié)束(步驟516)。如果所述選擇策略指示COMP2是從部件且應(yīng)被扼制(步驟510)，那么COMP2的扼制仲裁器讓COMP2的扼制硬件對COMP2進(jìn)行扼制(步驟520)。COMP1和COMP2的扼制仲裁器可用圖3和圖4所描述的方法進(jìn)行通信。如果此時(shí)CT1不大于第二部件的閾值溫度(CTT1)(步驟522)，那么該過程結(jié)束(步驟516)。如果CT1仍大于CTT1(步驟522)，那么COMP1的扼制仲裁器讓COMP1的扼制硬件來對COMP1進(jìn)行扼制(步驟524)，然后該過程結(jié)束(步驟516)。第二扼制可扼制到低于第一扼制的程度。
在另一實(shí)施例中，選擇策略可基于當(dāng)前正由所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的操作。圖6用流程圖說明了使用基于操作的選擇策略的方法600的一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，過程開始(步驟602)時(shí)，COMP1的扼制仲裁器記錄從溫度傳感器接收的超過CTT1的溫度(步驟604)。所述扼制仲裁器參照所述選擇策略(步驟606)。如果處理密集操作正在執(zhí)行(步驟608)，那么GMCH扼制仲裁器123讓所述圖形扼制硬件124對所述圖形引擎121進(jìn)行扼制(步驟610)，該過程結(jié)束(步驟612)。如果圖形強(qiáng)度操作正在執(zhí)行(步驟608)，那么CPU扼制仲裁器113讓CPU扼制硬件114來對微處理器111進(jìn)行扼制(步驟610)，該過程結(jié)束(612)。
在上面描述中，為解釋之目的，闡明了大量特定細(xì)節(jié)以有助于對本發(fā)明的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯見，本發(fā)明能在沒有這些特定細(xì)節(jié)的條件下實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在從部件中接收來自主部件的第一信號，所述信號指示所述主部件的溫度已超過主部件閾值溫度；以及對所述從部件進(jìn)行扼制以降低所述計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將來自所述從部件的第二信號發(fā)送到所述主部件，所述信號指示所述從部件的溫度已超過從部件閾值溫度，以開始對所述主部件進(jìn)行扼制來降低所述計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括將所述主部件扼制到低于所述從部件的程度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于選擇策略選擇第一部件作為所述主部件；以及基于選擇策略選擇第二部件作為所述從部件。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括允許用戶創(chuàng)建所述選擇策略。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述選擇策略由所述計(jì)算系統(tǒng)正在執(zhí)行的操作來確定。
7.一種駐留在存儲介質(zhì)中的指令集，所述指令集將由處理器執(zhí)行以執(zhí)行處理數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在從部件的引腳接收來自主部件的第一信號，所述信號指示所述主部件的溫度已超過主部件閾值溫度；以及對所述從部件進(jìn)行扼制以降低所述計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度。
8.如權(quán)利要求7所述的指令集，還包括將來自所述從部件的第二信號發(fā)送到所述主部件，所述信號指示所述從部件的溫度已超過從部件閾值溫度，以開始對所述主部件進(jìn)行扼制來降低所述計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度。
9.如權(quán)利要求7所述的指令集，還包括基于選擇策略選擇第一部件作為所述主部件；以及基于選擇策略選擇第二部件作為所述從部件。
10.如權(quán)利要求9所述的指令集，其中所述選擇策略由所述計(jì)算系統(tǒng)正在執(zhí)行的操作來確定。
11.一種計(jì)算系統(tǒng)的從部件，包括對所述從部件進(jìn)行扼制的從扼制硬件；以及一接收到來自與所述從部件共享冷卻系統(tǒng)的主部件的第一信號就激活所述從部件的所述從扼制硬件的扼制控制邏輯電路，所述信號指示所述主部件的溫度已超過主部件閾值溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的從部件，其中所述主部件和所述從部件各為中央處理器、圖形存儲器/控制器集線部件或中央處理器/存儲器/控制器集線部件中的一個(gè)。
13.如權(quán)利要求11所述的部件，還包括接收所述第一信號的第一從引腳。
14.如權(quán)利要求13所述的從部件， 還包括讀出所述從部件溫度的溫度傳感器；以及發(fā)送來自所述從部件的第二信號的第二從引腳，所述信號指示所述從部件的溫度已超過從部件閾值溫度，以引發(fā)對所述主部件的扼制。
15.一種計(jì)算系統(tǒng)，包括第一部件，包括對所述第一部件進(jìn)行扼制的第一部件扼制硬件；以及一接到第一信號就激活第一部件的第一扼制硬件的第一扼制控制邏輯電路；第二部件，包括感知第二部件溫度的第二部件溫度傳感器；以及發(fā)送第一信號的第二扼制控制邏輯電路，所述信號指示第二部件的溫度已超過第二閾值溫度；以及冷卻第一部件和第二部件的共用冷卻方案。
16.如權(quán)利要求15所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中第一部件和第二部件各為中央處理器、圖形存儲器/控制器集線部件或中央處理器/存儲器/控制器集線部件中的一個(gè)。
17.如權(quán)利要求15所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中第一部件還包括讀出所述從部件的溫度的第一部件溫度傳感器；第二部件還包括對第二部件進(jìn)行扼制的第二部件扼制硬件；以及第一扼制控制邏輯電路將第二信號發(fā)送到第二扼制控制邏輯電路來對第二部件進(jìn)行扼制。
18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中第一扼制控制邏輯電路和第二扼制控制邏輯電路基于選擇策略選擇第一部件作為主部件并選擇第二部件作為從部件。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括允許用戶創(chuàng)建所述選擇策略的圖形用戶界面。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述選擇策略由正被所述計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行的操作來確定。
21.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中第一部件還包括接收第一信號的第一接收引腳和發(fā)送第二信號的第二發(fā)送引腳。
22.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算系統(tǒng)，還包括將第一部件連接到第二部件以傳送第一信號和第二信號的前端總線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一接到第一信號就對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的從部件進(jìn)行扼制以降低計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度的系統(tǒng)和方法。指示主部件的溫度已超過其閾值溫度的第一信號可來自主部件。所述從部件或所述主部件可為中央處理器、圖形存儲器/控制器集線部件或中央處理器/存儲器/控制器集線部件。所述從部件可發(fā)送指示所述從部件的溫度已超過其閾值溫度的第二信號。所述主部件然后會開始對其自身進(jìn)行扼制以降低所述計(jì)算系統(tǒng)的總體溫度。所述主部件可被扼制到低于所述從部件的程度?；谶x擇策略，第一部件可被指派給所述主部件，而第二部件可被指派給所述從部件。所述選擇策略可通過圖形用戶界面從用戶接收。所述選擇策略可基于由所述計(jì)算系統(tǒng)正在執(zhí)行的操作來確定。
文檔編號G06F1/20GK101088063SQ200580044680
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者E·薩姆森, J·霍里根, R·杰克遜, S·塔卡 申請人:英特爾公司