计算机的散热系统技术方案

本发明专利技术提供一种可以协调处理器的处理能力和散热风扇的旋转所产生的噪音，来向用户提供最大舒适度的计算机的散热系统。散热系统包含处理能力可变的处理器（１１）。散热风扇（３３）和温度传感器（３１）被设置在计算机的机壳内。旋转速度设定部（６３）根据阈值温度和温度传感器所测得的测定温度，分阶段地变更散热风扇的旋转速度。性能控制部（１０５、１０７）根据测定温度和阈值温度使处理器的处理能力降低，在后续的时间段内对处理器应该处理的操作的一部分进行处理。结果，可以使测定温度的峰值移动到后续的时间段，来抑制散热风扇的旋转速度上升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对具备散热风扇的计算机的机壳内的温度进行管理的技术，更 详细来说，涉及协调散热风扇的噪音和处理器的处理能力来管理温度的技术。
技术介绍
笔记本型个人计算机(以下称为笔记本PC)在机壳内部高密度地安装有 CPU、视频卡、PC卡等大量的电子设备。这些电子设备随着笔记本PC的工作而发热，电子设备本身以及机壳内部的温度上升。在主要的电子设备的芯片 内部或附近设置了监视温度的温度传感器，针对温度传感器测得的温度设定了 阈值。在笔记本PC中设置有，用于在温度传感器测定的温度上升时，通过将外部空气取入到机壳内部进行排气来向外部散热的散热风扇或冷却风扇。散热风 扇通过以多个阶段控制旋转速度，可以调整散热量。以如下方式调整散热风扇的旋转速度当通过温度传感器测得的测定温度超过阈值时增加旋转速度，当 比阈值低时降低旋转速度。此时在相邻的旋转速度之间，当用l个阈值在上下 两个方向控制旋转速度时，散热风扇的旋转速度频繁变化而变得刺耳，因此通 常使其具有迟滞(hysteresis)特性。即，笔记本PC进行以下控制，当温度传 感器的温度超过阈值温度Thl时将旋转速度提高一级，当比阈值温度Th2(Th2<Thl)低时使旋转速度复原。在安装于笔记本PC中的电子设备中，CPU的发热量最大。已知通过降低 CPU的时钟速度以及工作电压来降低消耗功率的SpeedStep (注册商标)技术。 而且，还已知为了降低消耗功率使CPU间歇工作的节流(Throttling)技术。 通过任意一种技术都可以使CPU的处理能力降低来减小发热量。另外，在ACPI(Advanced Configuration and Power Interface )的标准中，关于计算机系统的 散热，定义了主动制冷方式和被动制冷方式这两种方式来进行区别。在主动制冷方式中，当计算机的温度开始上升时，最初使散热风扇工作，在即使散热风扇达到最大旋转速度，温度仍继续上升的情况下，降低CPU的处理能力。在被动制冷方式中，当计算机的温度开始上升时，最初降低CPU的处理能力，在即使CPU的处理能力降低到最低，温度仍继续上升的情况下，使散热风扇工作。主动制冷方式是处理能力优先的方案，被动制冷方式是优先抑制消耗功率的增大以及抑制散热风扇的噪音的方案。专利文献1的专利技术公开了 ，解决存在CPU的工作速度的降低和电动风扇的旋转这两种冷却方式时的问题的技术。在该文献中记载了，当采用降低CPU的工作速度的方法时，存在计算机的工作性能有悖于用户的意图而自动降低，从而导致使用环境恶化等问题，另一方面，在采用使电动风扇旋转的方法时，存在由于该电动风扇消耗比较大的功率，因此便携式计算机的电池可工作时间缩短等问题。在专利文献1的冷却方式中，在便携式计算机中设置了降低CPU的工作速度和使电动风扇旋转这两种冷却功能，可以根据用户进行的冷却模式的设定，选择性地使用所述两种冷却功能。即，在用户选择了 Quite模式的情况下，成为用于延长电池工作时间的低消耗功率优先的模式，使电动风扇不旋转，仅降低CPU的工作速度。另 一方面，在用户选择了 Performance模式的情况下，成为性能优先的模式，不降低CPU的工作速度，仅通过使电动风扇旋转来进4亍冷却。专利文献2的专利技术公开了解决以下问题的技术在笔记本PC中，当温度传感器受到不是监视对象而是附近的电子设备的热辐射的影响时，在对于成为对象的电子设备的冷却并非有效的条件下使冷却风扇旋转，或者使转速上升，导致不必要的噪音和功率消耗。在专利文献2的冷却系统中，当某个电子设备在负荷状态下工作时，根据在热动作表中设定的基准设定值来控制冷却风扇的动作。当该电子设备为空闲状态时，根据考虑到来自其它电子设备的热辐射对热动作表的基准设定值进行修正后的修正温度值来控制冷却风扇的工作。由此，冷却风扇不会由于热辐射的影响或环境温度的上升而进行成为过度冷却的工作。用户希望笔记本PC具有在短时间内结束搡作的处理能力，同时还希望不被散热风扇的噪音所烦恼的寂静性。如果降低处理能力，则发热量下降，因此即使散热风扇以低旋转速度进行工作，也能够将温度维持在预定范围以内，所 以可以满足寂静性的要求。另一方面，若提高处理能力，则发热量增加，因此 为了维持温度需要使散热风扇以高旋转速度进行工作，因此无法满足寂静性的 要求。于是，处理能力和寂静性干预机壳内部的温度而成为折衷要素。ACPI的标准和专利文献1所示的散热方法，对处理能力优先方式和寂静 性优先方式预先赋予优先顺序，按照顺序来执行，或者根据用户的选择执行某 一方。即，到目前为止择一地执行处理能力优先方式或寂静性优先方式中的某 一方式，或者在仅通过一种方式不能充分抑制温度上升时，在最大限度地发挥 先执行的散热方式的功能的同时，追加执行另 一散热方式。在以对话方式利用笔记本PC的情况下，几乎没有必须同时执行处理能力 优先方式和寂静性优先方式的状态，因此多数情况进行仅执行某一方式便可以 维持温度的热设计。但是此时，在通过处理能力优先方式进行散热的情况下， 来自散热风扇的噪音让人心烦，另外，在通过寂静性优先方式进行散热的情况 下，处理能力存在不足，未必能够使用户满足。可知用户的最大舒适度在于散 热系统在处理能力和寂静性相协调的范围内发挥作用，期待能够应对用户的最 大舒适度的散热系统。专利文献1特开平8-328698号公报专利文献2特开2007-226617号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种可以协调处理器的处理能力和散热风 扇的噪音，来给予用户最大舒适度的计算机用散热系统。而且，本专利技术的目的 在于提供一种可以在最低限度的范围内降低处理能力，同时降低散热风扇的噪 音的计算机用散热系统。而且，本专利技术的目的在于提供使用这样的散热系统的 计算机、以及这样的散热系统中的散热方法以及计算机程序。在通过散热风扇对容纳在计算机中的电子设备所发出的热量进行散热的 散热系统的热设计中，当CPU为空闲状态时将散热风扇的旋转速度设定为最 低或者使其停止，在CPU的使用率上升，发热量上升的情况下，分阶段地提 高散热风扇的旋转速度，使散热量和发热量平衡，以便将机壳内部维持在预定 的温度。当用户正在进行操作时，温度传感器测得的测定温度根据系统的动作行工作。当在散热风扇的旋转速度的控制中具有迟滞特性时，在先前的例子中，一旦测定温度超过阈值温度Thl而上升时，散热风扇的旋转速度上升，在测定温度低于阈值温度Th2,旋转速度下降之前，花费比较长的时间。但是，在不是服务器用计算机，而是面向个人的计算机(以下简称为计算机)中，当对施加了一般负载时的测定温度的变化进行监视时，长时间持续测定到使当前的散热风扇的旋转速度提高1级那样的高温是罕见的，可以确认需要CPU以较高的处理能力进行工作的状态是零星地发生的。在旋转速度上升后测定温度下降时，在阈值温度Thl和阈值温度Th2之间，尽管在热平衡方面可以降低旋转速度，但散热风扇仍以高l级的旋转速度进行旋转，因此，在基于散热风扇的现实的旋转速度的散热量和实际的发热量之间产生偏离。另外还可知在温度短时间超过阈值温度Thl时，与使处理能力优先提高散热风扇的旋转速度相比，通过使寂静性优先，临时降低处理能力来维持较低的旋转速度，用户的舒适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热系统，其容纳在计算机的机壳内，其特征在于，具有：　处理能力可变的处理器；　散热风扇；　温度传感器；　旋转速度设定部，其根据阈值温度和所述温度传感器测得的测定温度，分阶段地变更所述散热风扇的旋转速度；以及　 　性能控制部，其在根据所述测定温度和所述阈值温度判断出所述测定温度将要在预定时间内超过所述阈值温度时，降低所述处理器的处理能力。

【技术特征摘要】
JP 2008-8-2 2008-2002881.一种散热系统，其容纳在计算机的机壳内，其特征在于，具有处理能力可变的处理器；散热风扇；温度传感器；旋转速度设定部，其根据阈值温度和所述温度传感器测得的测定温度，分阶段地变更所述散热风扇的旋转速度；以及性能控制部，其在根据所述测定温度和所述阈值温度判断出所述测定温度将要在预定时间内超过所述阈值温度时，降低所述处理器的处理能力。2. 根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于， 所述性能控制部包含温度预测部，其根据所述测定温度、所述测定温度的上升速度和所述阈值 温度，计算在维持当前的处理能力的情况下，所述测定温度超过所述阈值温度 之前的预测时间；以及处理能力设定部，其#4居所述预测时间变更所述处理器的处理能力。3. 根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于， 所述处理能力设定部根据所述预测时间执行处理能力的降低、维持或增大中的某一种。4. 根据权利要求2或3所述的散热系统，其特征在于， 所述处理能力设定部根据所述预测时间和所述处理器的使用率，决定处理能力的降低量。5. 根据权利要求2或3所述的散热系统，其特征在于， 所述处理能力设定部生成根据所述处理器的使用率修正所述预测时间而获得的修正预测时间，根据所述修正预测时间使处理能力降低最小单位量。6. 根据权利要求2至5的任意一项所述的散热系统，其特征在于， 具有性能判定部，其根据所述处理器的处理能力低于所述处理器常规状态下的时间和所述处理器的处理能力的降低量计算性能特性值，向所述处理能力 设定部发送性能优先命令，所述处理能力判定部根据所述性能优先命令，使所述处理器恢复为常^L状态或者以常规状态为基准的状态。7. 根据权利要求6所述的散热系统，其特征在于，具有用户界面部，其生成由用户输入阈值的设定画面，并将所述阈值发送 到所述性能判定部，所述阈值用于根据所述性能特性值生成所述性能优先命 令。8. 根据权利要求2至7的任意一项所述的散热系统，其特征在于， 所述温度预测部计算与所述旋转速度设定部变更所述散热风扇的旋转速度后的新的阈值温度对应的新的预测时间，所述处理能力设定部根据所述新的预测时间变更所述处理器的处理能力。9. 根据权利要求1至8的任意一项所述的散热系统，其特征在于， 所述阈值温度由第1阈值和第2阈值构成，所述第1阈值成为使所述散热风扇的旋转速度从第l旋转速度上升到比该 第1旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：下远野享，中村聪伸，
申请(专利权)人：联想新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]