專利名稱：控制部件的溫度的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及控制一個(gè)部件的溫度的方法和設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及通過減小去向部件和/或來自部件的數(shù)據(jù)傳送速率來控制該部件的溫度的方法和設(shè)備。
電子部件，諸如存儲(chǔ)器(例如，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM))、芯片組(例如，Intel公司，Santa Clara，加利福尼亞，制造的82430FX PCI組)、圖形控制器、和處理器處理器(例如，Intel公司制造的Pentium II處理器)，都是在運(yùn)行期間發(fā)熱的電子電路。在許多情況下，這些部件的技術(shù)規(guī)范指示該部件正確運(yùn)行時(shí)的最高溫度。如果部件超過這個(gè)溫度，則可能出現(xiàn)若干有問題的狀態(tài)。首先，部件會(huì)危及所傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)和或被存儲(chǔ)在部件內(nèi)的數(shù)據(jù)信號(hào)。這導(dǎo)致依賴于這樣的數(shù)據(jù)信號(hào)的其它部件中的錯(cuò)誤。另外，過量的熱會(huì)造成部件中的各個(gè)電路受到不可逆轉(zhuǎn)的損害。
已提出了若干種控制部件(諸如上述的電子部件)中過分溫度問題的程序步驟。在一個(gè)系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)部件變得太熱時(shí)，它被關(guān)斷(即，斷電)以及要求用戶關(guān)斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和再次接通(優(yōu)選地是在計(jì)算機(jī)冷卻以后)。
對(duì)于這樣的系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題是計(jì)算機(jī)的使用由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的斷電和通電而完全被中斷。因此需要一種允許控制部件中的熱溫度而不需要進(jìn)行這樣的在使用中的中斷的方法和設(shè)備。
發(fā)明概要按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種控制部件溫度的設(shè)備。該設(shè)備包括控制裝置，它適合于被連接到該部件和適合于根據(jù)部件的溫度來控制在控制裝置和部件之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的系統(tǒng)的總的方框圖。
圖2是圖1的系統(tǒng)的實(shí)例的方框圖。
圖3a-b是按照本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的DRAM存儲(chǔ)器模塊的方框圖。
圖4a-b是按照本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
詳細(xì)說明參照?qǐng)D1，圖上顯示按照本發(fā)明的實(shí)施例的總的方框圖。提供了一種控制裝置，它發(fā)送數(shù)據(jù)到部件12和/或接收來自部件的數(shù)據(jù)。正如這里使用的，術(shù)語“數(shù)據(jù)”應(yīng)當(dāng)被廣泛地認(rèn)為是包括數(shù)據(jù)、命令、控制、地址、和其它這樣的信號(hào)。部件12在其運(yùn)行期間產(chǎn)生熱量，這至少是部分地由于接收來自控制裝置11的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的。部件12可以產(chǎn)生溫度信號(hào)和發(fā)送該信號(hào)到控制裝置。例如，這個(gè)溫度信號(hào)可以是實(shí)際工作溫度、預(yù)定的門限值的超出量等等。根據(jù)來自部件12的溫度信號(hào)，控制裝置11減小數(shù)據(jù)傳送到部件12的速率和/或從部件12接收數(shù)據(jù)的速率。
參照?qǐng)D2，圖上顯示在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境下圖1的電路。在圖2的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20包括處理器21(例如，Intel公司制造的PentiumII處理器)，后者被連接到芯片組22(例如，Intel公司制造的82430FX PCI組)。在本例中，芯片組22包括存儲(chǔ)器控制器中心(hub)22a和輸入/輸出(I/O)控制器中心22b。這些控制器在技術(shù)上有時(shí)分別被稱為“北橋路”和“南橋路”。存儲(chǔ)器控制器中心22a可以通過總線23(例如，按照外設(shè)部件互聯(lián)(PCI)技術(shù)規(guī)范(Rev.2.1，PCI特別興趣組，Hillsboro，Oregon，1995)運(yùn)行的總線)被連接到I/O控制器中心22b。如果想要的話，圖形控制器24可被連接到存儲(chǔ)器控制器中心22a(例如，通過高級(jí)圖形端口(A.G.P.)接口(見A.G.P.接口技術(shù)規(guī)范，修正版1.0，1996，Intel公司))。存儲(chǔ)器控制器中心22a包括存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31，后者被連接到存儲(chǔ)器控制器32。存儲(chǔ)器控制器被連接到一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置，諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)器件33a-c(例如，Rambus的DRAM器件，Rambus公司，Mountain View，加利福尼亞)。
圖3a-b顯示一個(gè)DRAM器件的例子。在圖3a上，存儲(chǔ)器裝置33a包括電路板41(諸如印刷電路板(PCB))，其上安裝有多個(gè)存儲(chǔ)器模塊42a-d。在本實(shí)施例中，熱傳感器43被固定在電路板41上(例如，通過螺栓)。熱傳感器43包括輸出信號(hào)線(在下面描述)。在圖3b上，顯示了圖3a的存儲(chǔ)器裝置33a的側(cè)視圖。在本例中，利用散熱板46a將可壓縮的、熱傳導(dǎo)的彈性體45壓在存儲(chǔ)器模塊(例如，存儲(chǔ)器模塊42c-d)和熱傳感器43上。散熱板46a-b由適當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)材料制成，以及通過管腳(例如，管腳42c-d)被連接。在運(yùn)行時(shí)，熱傳感器43能夠檢測(cè)由通過彈性體45和散熱板46a-b被連接到電路板41的存儲(chǔ)器模塊產(chǎn)生的熱量。
在本例中，熱傳感器43感知在存儲(chǔ)器模塊33a中的存儲(chǔ)器模塊的溫度。例如，熱傳感器43可包括熟知的熱敏電阻(即，具有正比于環(huán)境溫度而改變的電阻的模擬器件)和模擬數(shù)字變換器，后者它把熱敏電阻上的模擬電壓值變換成數(shù)字值(圖2上未具體示出)。然后把該數(shù)字值與門限值(即，代表想要的最大工作溫度的數(shù)值)進(jìn)行比較，以及在信號(hào)線44上產(chǎn)生一個(gè)表示門限值已被超過的脈沖信號(hào)?？赡芟Ｍ麑㈤T限值設(shè)置為低于其技術(shù)規(guī)范中闡述的最大工作溫度。
在圖2的實(shí)施例中，來自傳感器43的信號(hào)線44被連接到在IO控制器中心22b上的通用目的I/O(GPIO)管腳。替換地，在附加的存儲(chǔ)器模塊33b-c上的熱傳感器可以具有被連接到這個(gè)GPIO管腳的信號(hào)線(單元50-51)。在這種情況下，信號(hào)線44、50和51被用作為加到或門55的輸入。因此，當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器模塊33a-c上出現(xiàn)超溫條件時(shí)(例如，溫度超過第一門限值)，由其相應(yīng)的傳感器(例如，傳感器43)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男盘?hào)，以及把該信號(hào)通過或門傳送到I/O控制器中心22b的GPIO管腳。在本例中，在I/O控制器中心22b處的超溫信號(hào)使得產(chǎn)生一個(gè)中斷加到處理器21。適當(dāng)?shù)闹袛嗟睦影ㄔ谒械腎ntel的Pentium和Pentium II處理器中存在的系統(tǒng)管理中斷(SMI)，和系統(tǒng)控制中斷(SCI)(見Intel公司等的“高級(jí)配置和電源接口技術(shù)規(guī)范”，草案修正版1.0，Dec.22，1996)。作為應(yīng)答，處理器21把超溫條件通知存儲(chǔ)器控制器中心22a。在圖2的例子中，這是通過把適當(dāng)?shù)臄?shù)值寫入(或登錄)到存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31完成的。
在存儲(chǔ)器控制器中心22a中的存儲(chǔ)器控制器32控制來自和/或到DRAM器件33a-c的數(shù)據(jù)的傳輸(例如，寫和讀)。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)按照分組協(xié)議被發(fā)送和接收。每個(gè)分組根據(jù)等待時(shí)間(latency)值(例如，在分組已準(zhǔn)備好后，對(duì)于將該分組傳輸?shù)紻RAM器件33a-c和/或從其中將該分組數(shù)據(jù)傳輸出來的延遲時(shí)間量)而進(jìn)行傳送。例如，在正常運(yùn)行期間，當(dāng)DRAM器件33a-c不呈現(xiàn)超溫條件時(shí)，等待時(shí)間值應(yīng)當(dāng)是低的，優(yōu)選地是零。存儲(chǔ)器控制器32周期地檢驗(yàn)存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31的內(nèi)容。當(dāng)寄存器31表示在DRAM器件33a-c中的超溫條件時(shí)，存儲(chǔ)器控制器32增加等待時(shí)間值，以便減慢在存儲(chǔ)器控制器中心22a與DRAM33a-c之間的數(shù)據(jù)傳輸。去向/來自DRAM33a-c的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流的減小可導(dǎo)致降低這些器件的工作溫度。因此，盡管出現(xiàn)超溫條件，DRAM33a-c仍繼續(xù)運(yùn)行(雖然是按照較慢的數(shù)據(jù)通過量)，而不是完全關(guān)斷。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率被減小時(shí)，去向/來自其它器件(例如，圖形控制器24)的、加到DRAM33a-c的數(shù)據(jù)的傳輸可隨之被放慢。
當(dāng)在DRAM33a-c上的溫度降低到低于預(yù)定的第二門限值時(shí)，另一個(gè)信號(hào)(例如來自傳感器43)被發(fā)送到I/O控制器中心22b的GPIO管腳(通過或門55)，表示這些器件正運(yùn)行在足夠低的溫度，從而允許提高對(duì)于存儲(chǔ)器控制器中心22a的數(shù)據(jù)傳輸速率。當(dāng)I/O控制器中心22a接收到這樣的信號(hào)時(shí)，就會(huì)使得第二中斷加到處理器21。作為應(yīng)答，處理器21把適當(dāng)?shù)臄?shù)值放置到存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31中(例如，將存儲(chǔ)在那里的數(shù)值復(fù)位)。寄存器31中的新的數(shù)值使得存儲(chǔ)器控制器32降低等待時(shí)間值(例如，降到零)和提高在存儲(chǔ)器控制器中心22a與DRAM33a之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
在上述的本發(fā)明的實(shí)施例中，DRAM器件33a-c繼續(xù)運(yùn)行在適當(dāng)?shù)乃俾省Ｈ欢?，有可能在I/O控制器中心22b與處理器21之間的中斷將被阻止。例如，由處理器21執(zhí)行的一組代碼(在技術(shù)上被稱為病毒)會(huì)使得這些中斷不能進(jìn)行。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可以添加上其它單元，以防止DRAM器件33a-c超過最高額定的溫度。I/O控制器中心可包括一個(gè)計(jì)數(shù)器，它在GPIO管腳接收到信號(hào)時(shí)開始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器60在預(yù)定的時(shí)間間隔以后滿期時(shí)，確定IO控制器中心22b是否產(chǎn)生中斷。如果它沒有產(chǎn)生，則從I/O控制器中心22b通過總線23或在這些部件之間的專用總線61發(fā)送適當(dāng)?shù)南⒌酱鎯?chǔ)器控制器中心22a。作為應(yīng)答，存儲(chǔ)器控制器中心22a在存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31中設(shè)置適當(dāng)?shù)臄?shù)值，如在上述的實(shí)施例中表示的。當(dāng)溫度降低到低于第二門限值時(shí)，在GPIO管腳上的結(jié)果的信號(hào)可被使用來立即產(chǎn)生適當(dāng)?shù)南⒔o存儲(chǔ)器控制器中心22a，或計(jì)數(shù)器可被使用來允許IO控制器中心22b有產(chǎn)生中斷的機(jī)會(huì)。對(duì)于以上的例子，由存儲(chǔ)器控制器中心22a接收的消息使得存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器復(fù)位，因此提高去向/來自DRAM器件33a-c的數(shù)據(jù)速率。
圖4a-4b上顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的方法。在方塊101，系統(tǒng)被初始化，其中假定所有的部件都運(yùn)行在可接受的溫度下。這樣，去向/來自部件12(見圖1)的數(shù)據(jù)傳輸速率是正常值(例如，以全速率)。在判決塊103，確定部件(例如，圖1的部件12，或圖2的存儲(chǔ)器，諸如DRAM存儲(chǔ)器33a-c)是否呈現(xiàn)超溫條件。如果沒有出現(xiàn)超溫，則條件控制回到判決塊103。否則，控制進(jìn)到塊105(圖4b)，在其中計(jì)數(shù)器可任選地被啟動(dòng)。在方塊107(圖4a)，產(chǎn)生一個(gè)中斷(例如，由圖2的I/O控制器中心22b產(chǎn)生)。在方塊109，登錄超溫條件(例如，把適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)寫入到圖2的存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31中)。在判決塊110(圖4b)，檢驗(yàn)計(jì)數(shù)器是否到期。如果已到期，則控制進(jìn)到判決塊111，以確定是否產(chǎn)生中斷(例如，在方塊107)。如果沒有的話，則以直接方式登錄超溫條件(例如，通過在圖2的I/O控制器中心22b與存儲(chǔ)器控制器中心22a之間的直接通信)。
在方塊113(圖4a)，降低數(shù)據(jù)傳輸速率，以便減小部件12的工作溫度(圖1)。在判決塊115，確定工作溫度是否降低到低于第二門限值。在判決塊117，確定先前是否產(chǎn)生中斷(例如，響應(yīng)于方塊107的超溫條件)。如果是的話，則控制進(jìn)到方塊118(圖4b)。在其中產(chǎn)生新的中斷，然后登錄不足溫度條件(例如，把適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)寫入到圖2的存儲(chǔ)器狀態(tài)寄存器31中；見方塊119)。如果先前沒有產(chǎn)生中斷，則控制直接進(jìn)到方塊119，以如上所述的直接方式登錄不足溫度條件。在方塊121，提高數(shù)據(jù)速率，以便改進(jìn)性能。
在圖1-4的例子中，使用第一和第二溫度門限值。當(dāng)部件超過第一溫度門限值時(shí)，數(shù)據(jù)速率被減小到預(yù)定的速率。當(dāng)溫度降低到低于第二溫度門限值時(shí)，數(shù)據(jù)速率被增加到其原先的數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，圖1-4所示的方法和設(shè)備可被修改，以便處理附加的中間的門限值。例如，當(dāng)溫度超過第一(和最高)門限溫度值時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率被減小到第一(和最低)數(shù)值。如果溫度低于第一門限值但超過一個(gè)中間門限溫度(即，在第一和第二門限溫度之間的一個(gè)溫度)，則數(shù)據(jù)速率可被設(shè)置為處在原先(全速率)數(shù)值和最低數(shù)值中間的一個(gè)數(shù)值。因此，通過使用本發(fā)明的這個(gè)特性，數(shù)據(jù)傳輸速率可以根據(jù)部件的工作溫度更好地最佳化。
雖然在這里特定地顯示和描述了實(shí)施例，但將會(huì)看到，本發(fā)明的修改和變例被以上的教導(dǎo)覆蓋，以及處在附屬權(quán)利要求的限定內(nèi)而不背離本發(fā)明的精神和要求的范圍。例如，雖然圖1和2上顯示各個(gè)單獨(dú)的器件，但許多器件可被分成獨(dú)立的部件，或被集成為更大的部件。另外，本發(fā)明可應(yīng)用于除了存儲(chǔ)器裝置以外的部件。然而，當(dāng)使用存儲(chǔ)器裝置時(shí)，在控制裝置與存儲(chǔ)器裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸速率可以通過減小每個(gè)單位時(shí)間的寫操作或讀操作的次數(shù)(而不是在同一時(shí)間內(nèi)的這兩種操作的次數(shù))而被減小。
權(quán)利要求
1.一種控制部件的溫度的設(shè)備，包括控制裝置，適合于連接到部件，其中所述控制裝置適合于根據(jù)所述部件的溫度來控制在所述控制裝置與所述部件之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，還包括被連接到所述控制裝置的部件。
3.權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于，其中當(dāng)所述部件的溫度超過第一門限值時(shí)，所述控制裝置降低所述數(shù)據(jù)傳輸速率。
4.權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，其中所述部件是存儲(chǔ)器裝置。
5.權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，其中所述控制裝置是存儲(chǔ)器控制器中心。
6.權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，其中所述存儲(chǔ)器控制器中心包括存儲(chǔ)器控制器，所述存儲(chǔ)器控制器適合于以一個(gè)等待時(shí)間值發(fā)送數(shù)據(jù)分組給所述存儲(chǔ)器裝置，當(dāng)所述存儲(chǔ)器裝置的溫度超過所述第一門限值時(shí)，增加所述等待時(shí)間值。
7.權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征在于，其中當(dāng)所述存儲(chǔ)器裝置的溫度降低到低于所述第二門限值時(shí)，減小所述等待時(shí)間值。
8.一種控制存儲(chǔ)器裝置的溫度的設(shè)備，包括存儲(chǔ)器裝置，它包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器模塊；以及被連接到所述存儲(chǔ)器模塊的溫度傳感器。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，其中所述存儲(chǔ)器裝置還包括電路板，其中所述存儲(chǔ)器模塊和所述溫度傳感器被連接到所述電路板。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，其中所述存儲(chǔ)器裝置還包括被連接到所述存儲(chǔ)器模塊和所述溫度傳感器的熱傳導(dǎo)彈性體。
11.權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)被連接到所述存儲(chǔ)器裝置的控制裝置，所述存儲(chǔ)器裝置適合于根據(jù)所述部件的溫度來控制在所述控制裝置與所述部件之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
12.權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于，其中當(dāng)所述存儲(chǔ)器裝置的溫度超過第一門限值時(shí)，所述控制裝置降低所述數(shù)據(jù)傳輸速率。
13.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，其中所述控制裝置是存儲(chǔ)器控制器中心。
14.權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，其中所述存儲(chǔ)器控制器中心包括存儲(chǔ)器控制器，所述存儲(chǔ)器控制器適合于以一個(gè)等待時(shí)間值發(fā)送數(shù)據(jù)分組到所述存儲(chǔ)器裝置，當(dāng)所述存儲(chǔ)器裝置的溫度超過第一門限值時(shí)，增加所述等待時(shí)間值。
15.權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于，其中當(dāng)所述存儲(chǔ)器裝置的溫度降低到低于所述第二門限值時(shí)，減小所述等待時(shí)間值。
16.控制部件的溫度的方法，包括根據(jù)所述部件的溫度來控制在控制裝置與所述部件之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
全文摘要
當(dāng)部件(諸如存儲(chǔ)器裝置)呈現(xiàn)超溫條件(例如,超過第一門限值)時(shí),把與部件相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸速率減小,以便降低其工作溫度。在一個(gè)實(shí)施例中,這是通過根據(jù)裝置的溫度來改變把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到存儲(chǔ)器裝置和從存儲(chǔ)器裝置發(fā)送數(shù)據(jù)分組的等待時(shí)間而達(dá)到的。以這樣的方式控制溫度,允許在大的溫度范圍內(nèi)有效地使用部件。
文檔編號(hào)G11C7/00GK1328687SQ99813666
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月18日
發(fā)明者S·賈殷, D·霍恩哈德特, S·S·曹 申請(qǐng)人:英特爾公司