用于控制电路板上多个单元散热的电路、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于控制电路板上多个单元散热的电路、系统及方法。所述电路包括第一逻辑或运算单元，用于对由所述多个单元的每一个输出的第一组信号进行逻辑或运算，所述第一组信号中的一个信号表示输出该信号的单元是否达到过热状态，并输出所述第一逻辑或运算后得出的信号来控制连接到所述第一逻辑或运算单元的过热保护单元．所述电路还包括第二逻辑或运算单元，所述第二逻辑或运算单元用于对由所述多个单元其中任意一个输出的表示单元的工作负载与内核温度之间关系的第二信号、从除了输出所述第二信号以外的每个单元输出的表示单元是否已经达到报警状态的第三组信号和从所述过热保护单元输出的第四信号进行逻辑或运算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片散热
，更确切地说，涉及为处于同一电路板上的多个单 元散热的方法、电路及系统。
技术介绍
随着人们对计算性能的追求越来越高，现有的单一处理器或单内核的性能已无法 满足日益增长的图像处理应用需求。因此，出现了诸如多核处理器、单显卡多GPU等解决方 案，如ATi公司开发的Gemini GPU技术，NVIDIA公司开发的SLI技术等等。这类技术通常 是在同一块显卡上设置一个以上的图形处理单元(GPU)，以达到双倍甚至多倍的计算性能， 但同时带来了由于多个GPU同时高负载运转时导致的高发热量的问题。图1示出了一种现有的具有双GPU架构的图形卡。如图1所示，图形卡100上设 置有第一 GPU 101和第二 GPU 102。根据对图形处理性能的不同需求，第一 GPU和第二 GPU 可分别独立工作、交替工作或同时工作。由于GPU在工作时其内核温度会随着工作负载的 加重而升高，当内核温度达到报警温度(例如大约95°C )时，GPU满负载工作，GPU的工作 性能将会下降。如果GPU的内核温度继续升高达到过热温度(例如大约125°C)时，GPU会 自行关闭以防止GPU可能会受损。因此，在现有的图形卡中通常设置有为GPU进行散热的 风扇103，如图1所示。现有的双GPU图形卡的散热方式是通过监测第一 GPU 101的工作温 度来控制风扇103的转动从而实现散热。具体地，当第一 GPU 101工作在低负载的情况下， 风扇转动地很慢甚至停止转动，以降低由风扇转动所产生的噪音，保证系统静音工作；而当 第一GPU 101在高负载下工作时，风扇旋转速度加快或全速旋转，以保证提供足够的散热 能力对GPU进行冷却，以防止GPU过热。图2示出了如图1所示的现有的双GPU图形卡的风扇控制电路图。图2示出了 第一图形处理单元(以下称为GPU_1) 201、第二图形处理单元(以下称为GPU_2)202、过热 保护单元203和风扇控制单元204。第一逻辑或运算单元(以下称为0R_1) 205和第二逻 辑或运算单元(以下称为0R_2)206。GPU_1 201的PWM_1端输出一个方波信号(以下称为 PWM_1信号)，该信号反应了 GPU_1 201的内核温度和工作负载的关系，该方波信号的占空 比越大，表示GPU_1 201的内核温度越高，即工作的负载越大。PWM_1信号经由0R_2 206运 算后控制风扇的旋转速度。风扇控制电路204是高电平使能电路，即输入的控制信号的占 空比越大，风扇104的转速就会越高，从而为高负载工作的GPU进行降温。当信号的占空比 达到100%时，说明GPU_1 201处于满负载工作状态，此时驱动风扇全速旋转尽可能快地为 GPU降温。当GPU过热且需要立即关断时，GPU_1 201和GPU_2 202会从其相应的端口 0VERTEM_1和0VERTEM_2输出一过热报警信号。在该状态下，GPU的内核温度通常例如大约 在125°C或更高。该过热报警信号被输入到0R_1 205进行逻辑或运算，将运算结果将输入 到过热保单元203，过热保护单元203在这里是一锁存电路，用于防止GPU和图形卡过热。 特别地，当GPU_1 201和GPU_2 202其中任一的内核温度已达到了过热温度，0VERTEM_1端口或0VERTEM_2会输出一使能信号给过热保护单元203。该使能信号会触发过热保护单元 203的状态发生翻转并被锁存，同时在其OUTPUT端口输出一控制信号(以下称为OUTPUT信 号)。同时，从SHUTDOWN端口 203b输出一控制信号，用于切断该两个GPU的供电电源。只 有当用户通过RESET端口 203a重新输入一使能信号时，过热保护单元203的锁存状态才 会被解除从而使GPU恢复工作。另外，将过热保护单元203的OUTPUT信号也输入到0R_2 206来与PWM_1信号进行逻辑或运算，所产生的结果用于控制风扇以特定的速度转动从而 为GPU进行降温。如上所述，这种控制风扇的方式只是(通过PWM_1信号)监测GPU_1 201的工作 状况和(通过OUTPUT信号)监测GPU_1 201和GPU_2 202的过热状况。一旦出现GPU_2 202的工作负载很高而GPU_1 201的工作负载很低时，由于GPU_1 201输出的PWM_1信号占 空比会很小，使得风扇转动得很慢甚至不转动。然而，此时GPU_2 202的内核温度可能会由 于没有散热途径而升高地很快。结果，GPU_2 202的内核温度会快速升高直至达到过热保 护温度，导致GPU_1 201和GPU_2 202由于过热保护单元203的启动而关断。如果这种现 象频繁发生，会导致用户不得不多次将过热保护单元203进行复位以便恢复工作，为用户 带来很大不便。因此，需要一种改进的电路和方法以便能及时启动风扇为GPU进行散热降温，优 选在任何一个GPU刚达到报警温度之前就能对其及时进行散热，以避免GPU由于很快达到 过热而频繁关闭。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一 步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关 键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于控制为电路板上的多个单 元进行散热的装置的电路，包括连接到所述多个单元的第一逻辑或运算单元，所述第一逻 辑或运算单元用于对由所述多个单元的每一个输出的第一组信号进行逻辑或运算，并输出 所述第一逻辑或运算后得出的信号来控制连接到所述第一逻辑或运算单元的过热保护单 元，其中所述第一组信号中的一个信号表示输出该信号的单元是否达到过热状态，所述过 热保护单元用于当所述多个单元中的任意一个过热时关断所述多个单元；以及连接到所述 多个单元和所述过热保护单元的第二逻辑或运算单元，所述第二逻辑或运算单元用于对由 所述多个单元其中任意一个输出的第二信号、从所述多个单元中除了输出所述第二信号以 外的每个单元输出的第三组信号和从所述过热保护单元输出的第四信号进行逻辑或运算， 所述第二逻辑或运算单元用于将所述第二逻辑或运算后得出的信号输出以控制所述散热 装置的操作，其中所述第二信号表示输出所述第二信号的单元的工作负载与内核温度之间 的关系，所述第三组信号表示输出所述第三组信号的各个单元是否已经达到报警状态，所 述第四信号表示所述多个单元中任何一个单元是否已经达到过热状态。一种用于控制电路板上的多个单元进行散热的装置的方法，所述方法包括选择 由所述多个单元中的每一个输出的第一组信号，其中所述第一组信号中的信号表示输出该 信号的单元是否达到过热状态；对所选择的第一组信号进行逻辑或运算，并使用运算得出5的信号控制过热保护单元，所述过热保护单元用于当所述多个单元中的任意一个单元过热 时关断所述多个单元中的每一个；选择由所述多个单元其中之一输出的第二信号，所述第 二信号表示输出所述第二信号的单元的工作负载和内核温度之间的关系；选择从所述多个 单元中除了输出所述第二信号以外的每个单元输出的第三组信号，所述第三组信号表示输 出所述第三组信号中的信号的各个单元是否达到报警状态；选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制为电路板上的多个单元进行散热的装置的电路，包括：连接到所述多个单元的第一逻辑或运算单元，所述第一逻辑或运算单元用于对由所述多个单元的每一个输出的第一组信号进行逻辑或运算，并输出所述第一逻辑或运算后得出的信号来控制连接到所述第一逻辑或运算单元的过热保护单元，其中所述第一组信号中的一个信号表示输出该信号的单元是否达到过热状态，所述过热保护单元用于当所述多个单元中的任意一个过热时关断所述多个单元；以及连接到所述多个单元和所述过热保护单元的第二逻辑或运算单元，所述第二逻辑或运算单元用于对由所述多个单元其中任意一个输出的第二信号、从所述多个单元中除了输出所述第二信号以外的每个单元输出的第三组信号和从所述过热保护单元输出的第四信号进行逻辑或运算，所述第二逻辑或运算单元用于将所述第二逻辑或运算后得出的信号输出以控制所述散热装置的操作，其中所述第二信号表示输出所述第二信号的单元的工作负载与内核温度之间的关系，所述第三组信号表示输出所述第三组信号的各个单元是否已经达到报警状态，所述第四信号表示所述多个单元中任何一个单元是否已经达到过热状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爽，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]