CN101088063A - 外部处理器温度控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一接到第一信号就对计算机系统的从部件进行扼制以降低计算系统的总体温度的系统和方法。指示主部件的温度已超过其阈值温度的第一信号可来自主部件。所述从部件或所述主部件可为中央处理器、图形存储器/控制器集线部件或中央处理器/存储器/控制器集线部件。所述从部件可发送指示所述从部件的温度已超过其阈值温度的第二信号。所述主部件然后会开始对其自身进行扼制以降低所述计算系统的总体温度。所述主部件可被扼制到低于所述从部件的程度。基于选择策略，第一部件可被指派给所述主部件，而第二部件可被指派给所述从部件。所述选择策略可通过图形用户界面从用户接收。所述选择策略可基于由所述计算系统正在执行的操作来确定。

Description

外部处理器温度控制的方法和装置
技术领域
本发明的实施例涉及计算机系统的冷却系统。更具体地说，本发明的实施例涉及基于某一指标对计算机系统的部件进行扼制。
背景技术
计算机系统的电子部件中的电子移动产生了大量的热。如果这些热量不消散，它就会积累以致对所述系统造成破坏。这种破坏可包括电子部件翘曲并可能会起火。
通常，在芯片上设温度传感器来读出芯片热点的温度。当特定的芯片上的热点温度过高时，该芯片以某种形式减少单位时间的工作(也称为扼制)来独立于其他芯片降低其温度。所述扼制可防止芯片达到其最大工作温度而破坏系统。可通过时钟门控和时钟频率降低来实现节流。
若所述温度传感器读出达到某个最大容许温度的扼制阈值温度时，则可触发所述扼制。为确保安全，该最大值温度可设置成比导致实际灾难性损坏的温度低得多的温度。
通常，对于所述计算机系统较有效的设计，系统中的不同部件(如中央处理器和图形存储器/控制器集线部件(GMCH))可共用冷却系统。但是，这些不同的部件通常会有不同的冷却需求。
附图说明
图1说明了根据本发明的计算机系统的一实施例。
图2用示意图说明了根据本发明的共用冷却系统的一实施例。
图3说明了根据本发明一实施例通过用PROCHOT引脚来对部件进行扼制以降低温度的一方法流程图。
图4说明了根据本发明一实施例通过用FSB来对部件进行扼制以降低温度的一方法流程图。
图5用流程图说明了根据本发明一实施例的用选择策略来对部件进行扼制以降低温度的一方法。
图6用流程图说明了根据本发明一实施例的使用基于操作的选择策略的一方法。
具体实施方式
本发明公开了一收到第一信号就对计算机系统的从部件进行扼制来降低所述计算机系统的总体温度的系统和方法。指示主部件的温度超过了其极限温度的第一信号可来自主部件。所述从部件或所述主部件可为中央处理器(CPU)、图形存储器/控制器集线部件(GMCH)或CPU/存储器/控制器集线部件。所述从部件可发送指示从部件的温度超过了其极限温度的第二信号。然后所述主部件可开始对其自身进行扼制来降低所述计算机系统的总体温度。所述主部件可被扼制到低于所述从部件速度的程度。基于选择策略，第一部件可指派给所述主部件，而第二部件可被指派给所述从部件。所述选择策略可通过图形用户界面从用户接收。所述选择机制可基于正由所述计算机系统执行的操作。
本发明的实施例还涉及用于执行本文中的操作的装置。该装置可为实现所要求的目标而专门构建，或者可以包括由存储在所述计算机中的计算机程序选择激活或重新配置的通用计算机。该计算机程序可存储在计算机可读存储介质中，例如(但不限于)任何类型的存储盘(包括软盘、光盘、只读光盘存储器(CD-ROM)和光磁盘)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡，或适于存储电子指令的任何类型的介质，它们都与计算机系统总线连接。指令可用一个或多个设备(例如中央处理器等)来执行。在另一些实施例中，本发明的步骤可能由特定硬部件来完成，所述部件包含用于完成所述步骤的可重新设计或硬布线逻辑电路，或由可编程计算机部件和可定制硬部件来完成。
图1说明了根据本发明的计算机系统100的一实施例。第一部件(如CPU110)可通过前端总线(FSB)130连接到第二部件(如GMCH120)。虽然本文的描述特指CPU和GMCH，但是要理解到还可使用其他部件。例如，所述部件还可为CPU存储控制集线器。所述CPU110和GMCH120共用冷却系统140。冷却系统140可采用本领域公知的任何多种形式中的一种，例如空气循环装置、热交换器或其他方法。虽然所述冷却系统140应当能应付绝大多数计算机系统中的CPU110与GMCH120的温度设计功率(TDP)之和，但是由于种种原因，在有些计算机系统中情况会不同。部件的TDP被定义为稳定状态功率，对于所述功率，用于所述部件的温度解决方案应被设计成可使所述部件不会超过任何安全温度阈值，并通常在特定环境温度下运用。CPU110和GMCH120的最大功率可大于各器件的TDP。因为所述最大功率大于所述TDP功率，由于过热造成的物理损坏可能在超过所述TDP功率上运行足够长的时间时发生。
最小残留GMCH热功率预计分配是当CPU110稳定状态下的最大运行功率时GMCH120可用的功率。最小残留CPU热功率预计分配是当GMCH120处于稳定状态下的最大运行功率时CPU110可用的功率。
所述CPU110具有处理软件指令的微处理器111。所述CPU110可具有探测CPU110何时过热的温度传感器112。温度传感器112可向CPU扼制仲裁器(throttling arbiter)113报警，所述仲裁器可具有控制CPU扼制硬件114的扼制控制逻辑。所述扼制硬件114然后降低微处理器正在执行的处理量。对于处理图形的计算机系统100来说，图形驱动器15可用于通过FSB130与GMCH120交互。消息可用带内消息协议116通过FSB130来传输。
GMCH120可具有执行图形处理的图形引擎121。所述GMCH120可具有探测GMCH120何时过热的温度传感器112。温度传感器112可向GMCH扼制仲裁器123报警，所述仲裁器可具有控制GMCH扼制硬件124的扼制控制逻辑。所述扼制硬件114然后降低微处理器正在执行的图形处理量。消息可用带内消息协议116通过FSB130来传输。
CPU可具有引脚150(如PROCHOT引脚)，它接收来自GMCH120的信号。一收到所述信号，CPU扼制仲裁器113就可让CPU扼制硬件114对微处理器111进行扼制。此外，GMCH120也可具有PROCHOT引脚160，它接收来自CPU110的信号。一收到所述信号后，GMCH扼制仲裁器123就可让图形扼制硬件124对图形引擎121进行扼制。
图2用简化的示意图说明共用冷却系统140的一实施例。第一结点210可将CPU110连接到共用容热体(shared thermal solution)220。第一结点210具有热容量212和导热性214，共用容热体220具有热容量222和导热性224。第二结点230可将CPU110连接到共用容热体220。第二结点230具有热容量232和导热性234，共用冷却系统可将整个系统的温度降低到周围的环境温度240。
共用容热体220的热容量222和导热性224产生降热因子θsa。第一结点210的热容量212和导热性214产生降热因子θjs1。第二结点230的热容量232和导热性234产生降热因子θjs2。CPU110和GMCH120的温度可由下式决定：
Tcpu＝(Pcpu+Pgmch)*θsa+Ta+Pcpu*θjs1
Tgmch ＝(Pcpu+Pgmch)*θsa+Ta+Pgmch*θjs2
其中Pcpu是CPU110的功率，Pgmch是GMCH120的功率，Ta是环境温度240。如果CPU110的温度大于其最大允许的芯片结点温度，那么CPU110的温度必须被降低。如果GMCH120的温度大于其最大允许的芯片结点温度，那么GMCH120的温度必须被降低。
CPU110和GMCH120的温度可用许多方法来降低。图3用流程图说明了用PROCHOT引脚来对部件进行扼制以降低温度的方法300的一实施例。该过程开始(步骤302)，这时被指派为所述从部件的(SCOMP)的第一部件通过第一PROCHOT引脚接收来自被指派为所述主部件(MCOMP)的第二部件的第一信号(步骤304)。根据具体情况，SCOMP和MCOMP可为CPU110或GMCH120。另外，CPU110或GMCH120可在一时刻为主部件而在下一时刻为从部件。此外，所述部件的主从关系不必扩展到本文描述的冷却情形之外。MCOMP用所述第一信号指示MCOMP(MCT)的温度已超过MCOMP(MCTT)的阈值温度。所述扼制仲裁器然后让所述扼制硬件扼制SCOMP的运行(步骤306)。SCOMP还可接收来自其温度传感器的SCOMP的温度读数(SCT)(步骤308)。如果SCT未超过SCOMP的阈值温度(SCTT)(步骤310)，那么该过程结束(步骤312)。如果SCT超过SCOMP的阈值温度(SCTT)(步骤310)，那么第二信号可选择地发送到MCOMP的PROCHOT引脚(步骤314)，然后过程结束(步骤312)。第二信号指示MCOMP的扼制仲裁器来对MCOMP进行扼制。
图4用流程图说明了用FSB130来对部件进行扼制以降低温度的方法400的一实施例。该过程开始时(步骤402)，SCOMP通过FSB130接收来自MCOMP的第一信号(步骤404)。MCOMP再用第一信号来指示MCT超过了MCTT。所述扼制仲裁模块然后让扼制硬件调整SCOMP的运行速度(步骤406)。SCOMP可接收来自其温度传感器的SCT(步骤408)。如果SCT不超过SCTT(步骤410)，那么该过程结束(步骤412)。如果SCT超过SCTT(步骤410)，那么第二信号通过FSB发送到MCOMP(步骤414)，该过程结束(步骤312)。第二信号指示MCOMP的扼制仲裁器来对MCOMP进行扼制。
在另一实施例中，选择策略可用来指出对哪个部件进行扼制。图5用流程图说明了用选择策略来对部件进行扼制以降低温度的方法500的一实施例。所述选择策略可用许多方法来设计。在一实施例中，该过程开始时(步骤502)，所述计算机系统100由用户通过图形用户界面(GUI)或其他方法来接收选择策略(步骤504)。所述选择策略可在系统中事先提供或用其他方法提供。第一部件(COMP1)的扼制仲裁器记录从所述温度传感器接收的超过所述部件的第一阈值温度(CTT1)的第一部件温度(CT1)(步骤506)。所述扼制仲裁器参照所述选择策略(步骤508)。如果所述选择策略指示COMP1是从部件并且应被扼制(步骤510)，那么所述扼制仲裁器让所述扼制硬件来对COMP1进行扼制(步骤512)。同时，第二部件(COM2)接收来自其温度传感器的第二部件温度(CT2)。如果此时CT2不大于第二部件的阈值温度(CTT2)(步骤514)，那么该过程结束(步骤516)。如果CT2仍大于CTT2(步骤514)，那么COMP2的扼制仲裁器让COMP2的扼制硬件来对COMP2进行扼制(步骤518)，然后该过程结束(步骤516)。如果所述选择策略指示COMP2是从部件且应被扼制(步骤510)，那么COMP2的扼制仲裁器让COMP2的扼制硬件对COMP2进行扼制(步骤520)。COMP1和COMP2的扼制仲裁器可用图3和图4所描述的方法进行通信。如果此时CT1不大于第二部件的阈值温度(CTT1)(步骤522)，那么该过程结束(步骤516)。如果CT1仍大于CTT1(步骤522)，那么COMP1的扼制仲裁器让COMP1的扼制硬件来对COMP1进行扼制(步骤524)，然后该过程结束(步骤516)。第二扼制可扼制到低于第一扼制的程度。
在另一实施例中，选择策略可基于当前正由所述计算机系统执行的操作。图6用流程图说明了使用基于操作的选择策略的方法600的一实施例。在该实施例中，过程开始(步骤602)时，COMP1的扼制仲裁器记录从温度传感器接收的超过CTT1的温度(步骤604)。所述扼制仲裁器参照所述选择策略(步骤606)。如果处理密集操作正在执行(步骤608)，那么GMCH扼制仲裁器123让所述图形扼制硬件124对所述图形引擎121进行扼制(步骤610)，该过程结束(步骤612)。如果图形强度操作正在执行(步骤608)，那么CPU扼制仲裁器113让CPU扼制硬件114来对微处理器111进行扼制(步骤610)，该过程结束(612)。
在上面描述中，为解释之目的，阐明了大量特定细节以有助于对本发明的充分理解。然而，本领域技术人员显见，本发明能在没有这些特定细节的条件下实施。

Claims (22)

1.一种方法，包括
在从部件中接收来自主部件的第一信号，所述信号指示所述主部件的温度已超过主部件阈值温度；以及
对所述从部件进行扼制以降低所述计算系统的总体温度。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
将来自所述从部件的第二信号发送到所述主部件，所述信号指示所述从部件的温度已超过从部件阈值温度，以开始对所述主部件进行扼制来降低所述计算系统的总体温度。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：将所述主部件扼制到低于所述从部件的程度。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于选择策略选择第一部件作为所述主部件；以及
基于选择策略选择第二部件作为所述从部件。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：允许用户创建所述选择策略。
6.如权利要求5所述的方法，其中：所述选择策略由所述计算系统正在执行的操作来确定。
7.一种驻留在存储介质中的指令集，所述指令集将由处理器执行以执行处理数据的方法，所述方法包括：
在从部件的引脚接收来自主部件的第一信号，所述信号指示所述主部件的温度已超过主部件阈值温度；以及
对所述从部件进行扼制以降低所述计算系统的总体温度。
8.如权利要求7所述的指令集，还包括：
将来自所述从部件的第二信号发送到所述主部件，所述信号指示所述从部件的温度已超过从部件阈值温度，以开始对所述主部件进行扼制来降低所述计算系统的总体温度。
9.如权利要求7所述的指令集，还包括：
基于选择策略选择第一部件作为所述主部件；以及
基于选择策略选择第二部件作为所述从部件。
10.如权利要求9所述的指令集，其中：所述选择策略由所述计算系统正在执行的操作来确定。
11.一种计算系统的从部件，包括：
对所述从部件进行扼制的从扼制硬件；以及
一接收到来自与所述从部件共享冷却系统的主部件的第一信号就激活所述从部件的所述从扼制硬件的扼制控制逻辑电路，所述信号指示所述主部件的温度已超过主部件阈值温度。
12.如权利要求11所述的从部件，其中：所述主部件和所述从部件各为中央处理器、图形存储器/控制器集线部件或中央处理器/存储器/控制器集线部件中的一个。
13.如权利要求11所述的部件，还包括：接收所述第一信号的第一从引脚。
14.如权利要求13所述的从部件，  还包括：
读出所述从部件温度的温度传感器；以及
发送来自所述从部件的第二信号的第二从引脚，所述信号指示所述从部件的温度已超过从部件阈值温度，以引发对所述主部件的扼制。
15.一种计算系统，包括：
第一部件，包括：
对所述第一部件进行扼制的第一部件扼制硬件；以及
一接到第一信号就激活第一部件的第一扼制硬件的第一扼制控制逻辑电路；
第二部件，包括：
感知第二部件温度的第二部件温度传感器；以及
发送第一信号的第二扼制控制逻辑电路，所述信号指示第二部件的温度已超过第二阈值温度；以及
冷却第一部件和第二部件的共用冷却方案。
16.如权利要求15所述的计算系统，其中：第一部件和第二部件各为中央处理器、图形存储器/控制器集线部件或中央处理器/存储器/控制器集线部件中的一个。
17.如权利要求15所述的计算系统，其中：
第一部件还包括读出所述从部件的温度的第一部件温度传感器；
第二部件还包括对第二部件进行扼制的第二部件扼制硬件；以及
第一扼制控制逻辑电路将第二信号发送到第二扼制控制逻辑电路来对第二部件进行扼制。
18.如权利要求17所述的计算系统，其中：第一扼制控制逻辑电路和第二扼制控制逻辑电路基于选择策略选择第一部件作为主部件并选择第二部件作为从部件。
19.如权利要求18所述的系统，还包括：允许用户创建所述选择策略的图形用户界面。
20.如权利要求18所述的系统，其中：所述选择策略由正被所述计算系统执行的操作来确定。
21.如权利要求17所述的计算系统，其中：
第一部件还包括接收第一信号的第一接收引脚和发送第二信号的第二发送引脚。
22.如权利要求17所述的计算系统，还包括：将第一部件连接到第二部件以传送第一信号和第二信号的前端总线。
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