計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統的製作方法
2024-03-04 02:51:15 1
專利名稱：計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明有關一種計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統，特別是指一種在中央處理器溫度升高的初期能對溫度變化得出迅速的反應，並能有效抑制升溫趨勢的計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統。
背景技術：
隨著電腦的不斷普及，電腦給人們日常生活、工作帶來方便，但在使用中普遍存在著中央處理器溫度過高的問題，從而造成死機、機器速度明顯變慢等現象，對於部分超頻的用戶更為明顯。中央處理器是電腦的心臟，如果長期在如此惡劣的環境下工作，電腦中央處理器的各項參數將得不到保障。特別是在科技飛速發展的今天，電腦的硬體在不斷升級，耗電也增加了，散熱也增多了，因此，對電腦進行散熱成為研究的必然課題。
現有計算機風扇冷卻系統的工作原理為設定溫控晶片(HW-monitor)的最大、最小溫度值以及在此溫度範圍內的風扇轉速比率。也即設定最低溫(Cold)和最高溫(Hot)，在低於最低溫時風扇轉速為最低值(Lowest Speed)，高於最高溫時為風扇最大轉速(Full Speed)，在溫度區域內風扇根據溫度而線性變化。這樣在溫度升高的初期不能對溫度變化得出迅速的反應，不能有效地抑制升溫的趨勢，而只能隨著溫度的升高再做進一步的提升轉速進行控制。這樣的設計相對簡便，設置好相應寄存器就無需多加控制，但其缺點為只是隨著溫度上升而緩慢增加風扇轉速，無法快速將晶片溫度降低，使晶片長期處於高溫狀態，由於半導體矽晶片的特性，這樣就減少了晶片的壽命，增加了不穩定性。
因此，實有必要提供一種計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統，該方法和系統無需改變現有硬體平臺，通過對冷卻風扇的控制，能在中央處理器溫度升高的初期能對溫度變化得出迅速的反應，並能有效抑制升溫趨勢，使得晶片能在儘可能短的時間內降溫，增加晶片在適合溫度下運行的時間。
發明內容因此，本發明的目的在於提供一種計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統，通過對冷卻風扇的控制，能在中央處理器溫度升高的初期能對溫度變化得出迅速的反應，並能有效抑制升溫趨勢，使得晶片能在儘可能短的時間內降溫，增加晶片在適合溫度下運行的時間。
為達成上述目的，本發明的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其至少包括下列步驟在溫控晶片中設定依次增高的第一溫度、第二溫度以及第三溫度，由該第二溫度將第一溫度、第三溫度之間的溫度範圍劃分成低溫部分和高溫部分，設在第一溫度、第三溫度之間風扇轉速若隨溫度以一恆定的斜率遞增為現有線性斜率；在溫控晶片中建立各溫度與風扇轉速的對應換算關係表並儲存，該換算關係為低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率，高溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率小於現有線性斜率；中央處理器內部測溫傳感器實時檢測中央處理器內核溫度；接收模塊接收測溫傳感器檢測到的中央處理器內核溫度；處理模塊根據當前中央處理器內核溫度，通過溫度與風扇轉速的換算關係表，換算出對應風扇轉速數據；控制模塊根據風扇轉速數據，對風扇轉速進行控制。
為達成上述目的，本發明揭示的計算機冷卻風扇的轉速控制系統，配合上述方法之系統，該系統包含有一中央處理器測溫傳感器，用以實時檢測中央處理器內核的溫度；一溫控晶片，儲存有一溫度與風扇轉速的對應換算關係表，該溫控晶片更包含有一接收模塊，用以接收中央處理器測溫傳感器檢測到的中央處理器內核溫度；一處理模塊，用以根據溫度與風扇轉速的對應換算關係表將接收模塊接收到的中央處理器內核溫度換算成對應的風扇轉速；一控制模塊，用以根據處理模塊換算出來的風扇轉速來對風扇轉速進行控制。
通過上述計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統對冷卻風扇的控制，相對現有技術，在中央處理器溫度升高的初期能對溫度變化得出迅速的反應，也即在溫度升高初期風扇的轉速大於現有轉速，從而有效抑制升溫趨勢，使得晶片能在儘可能短的時間內降溫，增加晶片在適合溫度下運行的時間。
為對本發明的目的、構造特徵及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細說明如下
圖1為本發明的計算機冷卻風扇的轉速控制方法的一較實施例的方法流程圖。
圖2為本發明的計算機冷卻風扇的轉速控制系統的一較實施例的系統架構圖。
圖3A為本發明的一較佳實施例的轉速-溫度變化曲線一。
圖3B為本發明的一較佳實施例的轉速-溫度變化曲線二。
具體實施方式
請參閱圖1所示，為本發明的計算機冷卻風扇的轉速控制方法的一較實施例的方法流程圖。本發明揭示的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，包含下列步驟在溫控晶片中設定依次增高的第一溫度t1、第二溫度t2以及第三溫度t3，由該第二溫度t2將第一溫度t1、第三溫度t3之間的溫度範圍劃分成低溫部分和高溫部分，設在第一溫度t1、第三溫度t3之間風扇轉速若隨溫度以一恆定的斜率遞增為現有線性斜率(步驟100)；在溫控晶片中建立各溫度與風扇轉速的對應換算關係表並儲存，該換算關係為低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率，高溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率小於現有線性斜率(步驟102)；中央處理器內部測溫傳感器實時檢測中央處理器內核溫度(步驟104)；接收模塊接收測溫傳感器檢測到的中央處理器內核溫度(步驟106)；處理模塊根據當前中央處理器內核溫度，通過溫度與風扇轉速的換算關係表，換算出對應風扇轉速數據(步驟108)；控制模塊根據風扇轉速數據，對風扇轉速進行控制(步驟110)。
於本實施例中，上述步驟102中的換算關係，可以為如圖3A所示，其為本發明的一較佳實施例的轉速-溫度變化曲線一當溫度低於第一溫度t1時，風扇轉速為最低值(Lowest Speed)；當溫度高於第三溫度t3時，風扇轉速為最高值(Full Speed)；而上述高溫和低溫部分轉速隨溫度的變化為一連續的曲線，其中，在低溫部分該曲線的斜率大於現有線性斜率，在高溫部分，該曲線的斜率大於現有線性斜率。
於本實施例中，上述步驟102中的換算關係，也可以為如圖3B所示，其為本發明的一較佳實施例的轉速-溫度變化曲線二當溫度低於第一溫度t1時，風扇轉速為最低值(Lowest Speed)；當溫度高於第三溫度t3時，風扇轉速為最高值(Full Speed)；而上述低溫和高溫部分轉速隨溫度的變化各可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化，其中，在低溫部分，各溫度片的斜率大於現有線性斜率，在高溫部分，各溫度片的斜率大於現有線性斜率。
請參閱圖2，其繪示為本發明的計算機冷卻風扇的轉速控制系統的一較實施例的系統架構圖。
為達成上述目的，本發明揭示的計算機冷卻風扇的轉速控制系統，配合上述方法，該系統包含有一中央處理器測溫傳感器10，用以實時檢測中央處理器內核的溫度；一溫控晶片20，與上述測溫傳感器10相連，儲存有一溫度與風扇轉速的對應換算關係表28，該溫控晶片更包含有一接收模塊22，用以接收中央處理器測溫傳感器10檢測到的中央處理器內核溫度；
一處理模塊24，用以根據溫度與風扇轉速的對應換算關係表28將接收模塊22接收到的中央處理器內核溫度換算成對應的風扇轉速；一控制模塊26，用以根據處理模塊24換算出來的風扇轉速來對冷卻風扇30的風扇轉速進行實時控制。
上述之換算關係表，其換算關係為低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率，高溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率小於現有線性斜率。
該冷卻風扇30根據控制模塊26所傳遞的控制信息進行風扇轉速的調整，從而相應地作出反應，對中央處理器晶片進行散熱。在溫度升高初期，風扇轉速根據溫度升高而過量運行，在通常情況下能使晶片快速脫離升溫狀態而保持正常，如果晶片溫度持續上升，則為了保證風扇的壽命而將過量轉速相應減小。就成本和損耗方面考量，風扇本身就是作為耗材，其壽命價值相對晶片壽命價值可以作為犧牲對象。當晶片處於高溫時，風扇轉速遞增斜率則逐步小於現有斜率。通常系統會工作在一正常溫度範圍內，只有在少數超負荷或是系統故障時才會長期處於高溫狀態，此時依賴風扇降溫的可能性就相對小了，系統內部會自動啟動主動管理技術(iAMT)，由晶片本身降低頻率以達到降溫的目的。
通過上述計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統對冷卻風扇的控制，相對現有技術，在中央處理器溫度升高的初期能對溫度變化得出迅速的反應，也即在溫度升高初期風扇的轉速大於現有轉速，從而有效抑制升溫趨勢，使得晶片能在儘可能短的時間內降溫，增加晶片在適合溫度下運行的時間。
權利要求
1.一種計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，該方法其至少包括下列步驟在溫控晶片中設定依次增高的第一溫度、第二溫度以及第三溫度，由該第二溫度將第一溫度、第三溫度之間的溫度範圍劃分成低溫部分和高溫部分，設在第一溫度、第三溫度之間風扇轉速若隨溫度以一恆定的斜率遞增為現有線性斜率；在溫控晶片中建立各溫度與風扇轉速的對應換算關係表並儲存，該換算關係為低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率，高溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率小於現有線性斜率；中央處理器內部測溫傳感器實時檢測中央處理器內核溫度；接收模塊接收測溫傳感器檢測到的中央處理器內核溫度；處理模塊根據當前中央處理器內核溫度，通過溫度與風扇轉速的換算關係表，換算出對應風扇轉速數據；控制模塊根據風扇轉速數據，對風扇轉速進行控制。
2.如權利要求1所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，當溫度低於第一溫度時，風扇轉速為最低值。
3.如權利要求1所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，當溫度高於第三溫度，風扇轉速為最大值。
4.如權利要求1所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，當溫度低於第一溫度時，風扇轉速為最低值；當溫度高於第三溫度，風扇轉速為最大值。
5.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，該低溫部分風扇轉速隨溫度的變化為一連續的曲線。
6.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，該高溫部分風扇轉速隨溫度的變化為一連續的曲線。
7.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，該低溫部分和高溫風扇轉速隨溫度的變化為一連續的曲線。
8.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，低溫部分轉速隨溫度的變化各可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化。
9.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，高溫部分轉速隨溫度的變化可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化。
10.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，低溫和高溫部分轉速隨溫度的變化各可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化。
11.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，該低溫部分風扇轉速隨溫度的變化為一連續的曲線，高溫部分轉速隨溫度的變化可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化。
12.如權利要求1或2或3或4所述的計算機冷卻風扇的轉速控制方法，其特徵在於，低溫部分轉速隨溫度的變化各可劃分為若干個溫度片，各溫度片內轉速隨溫度線性變化，該高溫部分風扇轉速隨溫度的變化為一連續的曲線。
13.一種計算機冷卻風扇的轉速控制系統，其特徵在於，該系統包含有一中央處理器測溫傳感器，用以實時檢測中央處理器內核的溫度；一溫控晶片，儲存有一溫度與風扇轉速的對應換算關係表，該溫控晶片更包含有一接收模塊，用以接收中央處理器測溫傳感器檢測到的中央處理器內核溫度；一處理模塊，用以根據溫度與風扇轉速的對應換算關係表將接收模塊接收到的中央處理器內核溫度換算成對應的風扇轉速；一控制模塊，用以根據處理模塊換算出來的風扇轉速來對冷卻風扇的風扇轉速進行控制。
14.如權利要求13所述的計算機冷卻風扇的轉速控制系統，其特徵在於，該冷卻風扇為中央處理器冷卻風扇。
15.如權利要求13所述的計算機冷卻風扇的轉速控制系統，其特徵在於，該換算關係表，其換算關係為低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率，高溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率小於現有線性斜率。
全文摘要
本發明揭示一種計算機冷卻風扇的轉速控制方法及其系統，該方法包括步驟在溫控晶片中設定依次增高的第一溫度、第二溫度、第三溫度，劃分成低溫和高溫部分；在溫控晶片中建立溫度與風扇轉速的換算關係表並儲存低溫部分，風扇轉速與溫度變化的遞增斜率大於現有線性斜率；中央處理器內部測溫傳感器實時檢測其內核溫度；接收模塊接收測溫傳感器檢測到的內核溫度；處理模塊根據當前內核溫度，通過換算關係表，換算出對應風扇轉速數據；控制模塊根據風扇轉速數據，對風扇轉速進行控制，該配合的系統包含有一中央處理器測溫傳感器；一溫控晶片，儲存有一溫度與風扇轉速對應換算關係表，該溫控晶片更包含有一接收模塊、一處理模塊、一控制模塊。
文檔編號G06F1/20GK101063887SQ200610026159
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月27日 優先權日2006年4月27日
發明者鬱凌 申請人:環達電腦(上海)有限公司