用于电子设备的热量控制系统和热量控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于电子设备的热量控制系统和热量控制方法。该热量控制系统包括：集成电路、判定单元、加法单元和比例-积分-微分(PID)控制单元。判定单元用以确定集成电路的至少一个目标热量参数。加法单元耦合至集成电路和判定单元，并用以接收集成电路的目标热量参数和至少一个实际热量参数以相应地生成至少一个偏差热量参数。PID控制单元耦合至加法单元和集成电路，并用以根据偏差热量参数为集成电路生成至少一个性能水平。本发明专利技术所揭示的用于电子设备的热量控制系统和热量控制方法具有主动决策进行温度靶向的优点，并能够最大程度地利用电子设备在热封套及目标温度下的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热量控制系统和热量控制方法，更具体地，涉及一种具有主动决策进行温度靶向优点的热量控制系统和热量控制方法，并能够最大程度地利用电子设备在热封套(thermalenvelope)及目标温度下的性能。
技术介绍
通常，各种电子设备(例如，智能电视、智能电话、平板电脑或手持式计算设备)采用的常规热量控制方法利用被动式和非连续性控制机制(亦即，在一温度下被激活，而在另一温度下被关闭)。常规热量控制系统的响应速度低于热响应速度，并且功率查找表在许多情况下经常是不准确的。常规的热量控制系统具有不准确的热参数，其热参数在同一产品模型的不同部分上均不相同(例如，功转热系数(powertoheatcoefficient)、热时间常数(thermaltimeconstant)等等)。常规的热量控制方法(例如，节流(throttling)法)严重地影响上述电子设备的中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)的性能。请参照图1，图1为用于智能电话的一种常规热量控制系统的实例时序图。如图1所示，当CPU的温度低于85℃时，CPU的工作频率F仍低于该CPU的最大工作频率Fmax。此外，使用该常规的热量控制系统进行性能测试(例如，安兔兔性能测试)时，该智能电话仅获得34630分。因此，如何最大程度地利用智能电话的中央处理单元在热封套和目标温度下的性能是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供一种热量控制系统和热量控制方法，其具有主动决策进行温度靶向的优点，并能够最大程度地利用电子设备在热封套及目标温度下的性能，用以解决上述问题。在本专利技术的第一个技术方案中，提供一种用于电子设备的示例性热量控制系统。该示例性热量控制系统包括：集成电路、判定单元、加法单元和比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制单元。判定单元用以确定集成电路的至少一个目标热量参数。加法单元耦合至集成电路和判定单元，并用以接收集成电路的目标热量参数和至少一个实际热量参数以相应地生成至少一个偏差热量参数。PID控制单元耦合至加法单元和集成电路，并用以根据偏差热量参数为集成电路生成至少一个性能水平。在本专利技术的第二个技术方案中，提供一种用于电子设备的示例性热量控制方法，其中，电子设备包括集成电路。该示例性热量控制方法包括：确定集成电路的至少一个目标热量参数；利用加法单元接收集成电路的目标热量参数和至少一个实际热量参数，用以相应地生成至少一个偏差热量参数；以及利用PID控制单元根据偏差热量参数为集成电路生成至少一个性能水平。在本专利技术的第三个技术方案中，提供一种用于电子设备的示例性热量控制系统。该示例性热量控制系统包括：集成电路、判定单元、第一加法单元、第一PID控制单元、第二加法单元、第二PID控制单元。判定单元用以确定集成电路的至少第一目标热量参数。第一加法单元耦合至集成电路和判定单元，并用以接收集成电路的第一目标热量参数和至少第一实际热量参数以相应地生成至少第一偏差热量参数。第一PID控制单元耦合至第一加法单元，并用以根据第一偏差热量参数生成至少第二目标热量参数。第二加法单元耦合至集成电路和第一PID控制单元，并用以接收集成电路的第二目标热量参数和至少第二实际热量参数，用以相应地生成至少第二偏差热量参数。第二PID控制单元耦合至第二加法单元和集成电路，并用以根据第二偏差热量参数为集成电路生成至少一个性能水平。在本专利技术的第四个技术方案中，提供一种用于电子设备的示例性热量控制方法，其中，电子设备包括集成电路。该示例性热量控制方法包括：确定集成电路的至少第一目标热量参数；利用第一加法单元接收集成电路的第一目标热量参数和至少第一实际热量参数，用以相应地生成至少第一热量偏差热量参数；利用第一PID控制单元根据第一偏差热量参数生成至少第二目标热量参数；利用第二加法单元接收集成电路的第二目标热量参数和至少第二实际热量参数，用以相应地生成第二偏差热量参数；以及利用第二PID控制单元根据第二偏差热量参数为集成电路生成至少一个性能水平。简言之，本专利技术所公开的热量控制系统和热量控制方法具有主动决策进行温度靶向的优点，并能够最大程度地利用电子设备在热封套及目标温度下的性能。本专利技术可在其反馈环路中自动找到平衡点，且其反馈环路依据电子设备(例如，不同的智能电视、智能电话、平板电脑或手持式计算设备)进行适应、依据操作系统(例如，苹果iOS或安卓操作系统)进行适应、或者依据集成电路进行适应。此外，PID控制单元具备简易性和鲁棒性，可处理非线性度、时间依赖变量和差劣的建模系统。在研读以下对附图所示实施例的详细描述之后，本专利技术实施例的这些以及其他目标对本领域普通技术人员而言无疑是显而易见的。附图说明图1为用于智能电话的一种常规热量控制系统的时序图；图2为本专利技术第一示例性实施例所揭示的一种用于电子设备的热量控制系统的简化示意图；图3为本专利技术所揭示的由图2所示的热量控制系统执行的热量控制过程的示例性实施例的时序图；图4为本专利技术所揭示的基于图2所示的用于电子设备的热量控制系统的操作方案的一种热量控制方法的流程图；图5为本专利技术第二示例性实施例所揭示的一种用于电子设备的热量控制系统的简化示意图；图6为本专利技术所揭示的基于图5所示的用于电子设备的热量控制系统的操作方案的一种热量控制方法的流程图；图7为本专利技术的PID控制单元在A级、B级和C级的智能电话上进行连续的安兔兔测试的简化示意图，其显示本专利技术的PID控制单元具备鲁棒性。具体实施方式在说明书和所附权利要求书中通篇使用了一些术语用以指代特定的元件。本领域熟练技术人员可以理解的是，制造商可使用不同的名称来指代同一个元件。本申请通过功能而非名字的差异来对元件进行区分。在以下说明书和权利要求书中，词语“包括”是开放式的，其应被理解为“包括，但不限于...”。同样，词语“耦接”意为间接或直接的电连接。因此，如果一设备耦接至另一设备，其间连接可以直接的电连接实现，或以经由其他设备和连接的间接电连接实现。本专利技术的关键思想是使用基于控制论的负反馈环路(negtivefeedbackloop)来实时地调节中央处理单元和/或图形处理单元的工作点(operatingpoint)，以在热封套和目标温度下实现最大化的CPU性能和/或GPU性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子设备的热量控制系统，其特征在于，所述热量控制系统包括：判定单元，用以确定集成电路的至少一个目标热量参数；加法单元，其耦合至所述集成电路和所述判定单元，并用以接收所述集成电路的所述目标热量参数和至少一个实际热量参数以相应地生成至少一个偏差热量参数；比例‑积分‑微分控制单元，其耦合至所述加法单元和所述集成电路，用以根据所述偏差热量参数为所述集成电路生成至少一个性能水平。

【技术特征摘要】
2014.12.29 US 14/583,8171.一种用于电子设备的热量控制系统，其特征在于，所述热量控制
系统包括：
判定单元，用以确定集成电路的至少一个目标热量参数；
加法单元，其耦合至所述集成电路和所述判定单元，并用以接收所述
集成电路的所述目标热量参数和至少一个实际热量参数以相应地生成至
少一个偏差热量参数；
比例-积分-微分控制单元，其耦合至所述加法单元和所述集成电路，
用以根据所述偏差热量参数为所述集成电路生成至少一个性能水平。
2.根据权利要求1所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述集成电路、所述加法单元和所述比例-积分-微分控制单元运行在
反馈回路中，且所述集成电路的所述实际热量参数根据前一环路中的所
述性能水平进行调节。
3.根据权利要求1所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述电子设备包括中央处理单元、图形处理单元、电池和电子设备
外壳。
4.根据权利要求3所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述集成电路是所述电子设备的中央处理单元或图形处理单元。
5.根据权利要求3所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述目标热量参数是所述中央处理单元、所述图形处理单元、所述
电池或所述电子设备外壳的目标温度。
6.根据权利要求3所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述实际热量参数是在当前环路中的所述中央处理单元、所述图形
处理单元、所述电池或所述电子设备外壳的实际温度。
7.根据权利要求3所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述偏差热量参数是在当前环路中的所述中央处理单元、所述图形
处理单元、所述电池或所述电子设备外壳的目标温度和实际温度之间的
温度差异。
8.根据权利要求3所述的用于电子设备的热量控制系统，其特征在
于，所述性能水平是所述中央处理单元的当前动态电压频率调节点、所
述中央处理单元的当前工作频率、所述图形处理单元的当前动态电压频
率调节限制、所述图形处理单元的当前电压供给水平、或所述中央处理
单元核心的可用数量。
9.一种用于电子设备的热量控制方法，所述电子设备包括集成电路，
其特征在于，所述热量控制方法包括：
确定所述集成电路的至少一个目标热量参数；
利用加法单元接收所述集成电路的所述目标热量参数和至少一个实
际热量参数，用以相应地生成至少一个偏差热量参数；以及
利用比例-积分-微分控制单元以根据所述偏差热量参数为所述集成
电路生成至少一个性能水平。
10.根据权利要求9所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征在
于，所述集成电路、所述加法单元和所述比例-积分-微分控制单元运行在
反馈回路中，且所述热量控制方法进一步包括：
根据前一环路中的所述性能水平来调节所述集成电路的所述实际热
量参数。
11.根据权利要求9所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征在
于，所述电子设备包括中央处理单元、图形处理单元、电池和电子设备
外壳。
12.根据权利要求11所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征
在于，所述集成电路是所述电子设备的中央处理单元或图形处理单元。
13.根据权利要求11所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征
在于，所述目标热量参数是所述中央处理单元的目标温度、所述图形处
理单元的目标温度、所述电池的目标温度或所述电子设备外壳的目标温
度。
14.根据权利要求11所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征
在于，所述实际参数是在当前环路中的所述中央处理单元的实际温度、
所述图形处理单元的实际温度、所述电池的实际温度、或所述电子外壳
的实际温度。
15.根据权利要求11所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征
在于，所述偏差热量参数是在当前回路中的所述中央处理单元的目标温
度和实际温度之间的温度差异、所述图形处理单元的目标温度和实际温
度之间的温度差异、所述电池的目标温度和实际温度之间的温度差异、
或所述电子设备外壳的目标温度和实际温度之间的温度差异。
16.根据权利要求11所述的用于电子设备的热量控制方法，其特征
在于，所述性能水平是所述中央处理单元的当前动态电压频率调节点、
所述中央处理单元的当前工作频率、所述图形处理单元的当前动态电压
频率调节限制、所述图形处理单元的当前电压供给水平、或所述中央处
理单元核心的可用数量。
17.一种用于电子设备的热量控制系统，其特征在于，所述热量控制
系统包括：
判定单元，用以确定集成电路的至少第一目标热量参数；
第一加法单元，其耦合至所述集成电路和所述判定单元，并用以接收
所述集成电路的所述第一目标热量参数和至少第一实际热量参数以相应
地生成至少第一偏差热量参数；
第一比例-积分-微分控制单元，其耦合至所述第一加法单元，并用以
根据所述第一偏差热量参数生成至少第二目标热量参数；
第二加法单元，其耦合至所述集成电路和所述第一比例-积分-微分控
制单元，并用以接收所述集成电路的所述第二目标热量参...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭迈杉，杨李基，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71