控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所公開的實施例提供一種控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的裝置。在工作期間，該裝置監(jiān)測來自計算機系統(tǒng)的溫度信號以確定溫度信號的趨勢。然后，基于該趨勢來選擇用于基于趨勢的濾波器的濾波器參數(shù)。接著，利用基于趨勢的濾波器對溫度信號進行濾波以生成濾波后的溫度信號，然后使該濾波后的溫度信號通過控制器以生成針對冷卻系統(tǒng)的控制信號。
【專利說明】控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實施例涉及用于控制冷卻系統(tǒng)的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明的實施例涉及 用于控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計算機系統(tǒng)的尺寸縮小以及這些系統(tǒng)中的芯片消耗的電力增加，不僅這些芯 片中產(chǎn)生更多的熱量，而且芯片的溫度可能會發(fā)生較大較快的波動。這些溫度波動可能是 若干原因?qū)е碌?，包括噪聲和在其處這些高功率芯片會增大其功耗（如通過進入"渦輪"模 式）并因此產(chǎn)生熱量的速度。
[0003] 很多芯片包括熱自我保護機制，該機制將基于內(nèi)置的溫度傳感器抑制芯片的性 能。不過，這些自我保護機制為了減少芯片產(chǎn)生的熱量，通常會導(dǎo)致性能明顯下降。這可能 會顯著影響計算機系統(tǒng)的性能并導(dǎo)致不良的用戶體驗。
[0004] 另外，由于噪聲和來自芯片的溫度信號中的其他尖峰，試圖控制芯片溫度的風扇 控制器可能會使風扇速度波動，從而導(dǎo)致難聽的聲音和令人不悅的用戶體驗。如果對溫度 信號進行低通濾波以消除急劇波動，那么將會減慢風扇控制器的瞬時響應(yīng)，并且芯片溫度 中的真實尖峰可能無法被風扇控制器充分解決?；蛘?，如果調(diào)節(jié)低通濾波器讓急速溫度尖 峰通過，那么將有更多噪聲通過，這可能導(dǎo)致聲學(xué)性能較差。
[0005] 此外，典型的低通濾波方法可收斂于溫度信號的平均值，而不是信號中溫度尖峰 的峰值包絡(luò)。在一些計算機系統(tǒng)中，平均濾波信號上方的急速溫度尖峰可引起芯片的自我 保護機制以抑制芯片的性能，從而導(dǎo)致不良的用戶體驗。
[0006] 最后，如果冷卻系統(tǒng)能夠控制發(fā)往處理器的負載和冷卻風扇的速度以確保風扇的 聲學(xué)性能和計算機系統(tǒng)的速度都不會造成令人不悅的用戶體驗，那么就可以實現(xiàn)對從芯片 產(chǎn)生并去除的熱量的更精細控制。
[0007] 因此，可通過與控制計算機系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)相關(guān)的改善來方便計算機系統(tǒng)的使 用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明所公開的實施例提供一種控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的裝置。在工作 期間，該裝置監(jiān)測來自計算機系統(tǒng)的溫度信號以確定溫度信號的趨勢。接著，基于該趨勢來 選擇用于基于趨勢的濾波器的濾波器參數(shù)。然后，利用基于趨勢的濾波器對溫度信號進行 濾波以生成濾波后的溫度信號，然后使該濾波后的溫度信號通過控制器以生成針對冷卻系 統(tǒng)的控制信號。
[0009] 在一些實施例中，使濾波后的溫度信號通過控制器包括預(yù)處理濾波后的溫度信號 以生成峰值包絡(luò)信號。
[0010] 在一些實施例中，確定所述趨勢包括周期性地確定所述趨勢，并且生成峰值包絡(luò) 信號包括向濾波后的溫度信號添加經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差包括在每次趨勢低于 預(yù)定的閾值時生成誤差值，其中誤差值是溫度信號和濾波后的溫度信號之間的差值。接著， 基于在先前預(yù)定時間周期期間生成的一個或多個誤差值，確定先前預(yù)定時間周期期間的最 大誤差。然后，對最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。
[0011] 在一些實施例中，對最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差包括：在最大誤差為 正時使用第一預(yù)定濾波器，并且在最大誤差為負時使用第二預(yù)定濾波器。
[0012] 在一些實施例中，對最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差包括：在最大誤差增 大時使用第一預(yù)定濾波器，并且在最大誤差減小時使用第二預(yù)定濾波器。
[0013] 在一些實施例中，確定所述趨勢包括周期性地確定所述趨勢，并且生成峰值包絡(luò) 信號包括向濾波后的溫度信號添加經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差包括在每次趨勢低于 預(yù)定趨勢閾值時生成誤差值，其中誤差值是溫度信號和濾波后的溫度信號之間的差值。接 著，確定最大誤差并將計數(shù)器增加第一預(yù)定量。然后，在計數(shù)器大于或等于第一預(yù)定計數(shù)閾 值時，對最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。此外，每次趨勢高于預(yù)定趨勢閾值時將計 數(shù)器減小第二預(yù)定量，并且當計數(shù)器小于或等于第二預(yù)定計數(shù)閾值時將最大誤差設(shè)置成等 于零。
[0014] 在一些實施例中，利用基于趨勢的濾波器對溫度信號進行濾波包括利用低通濾波 器對溫度信號進行濾波，其中低通濾波器使用基于趨勢的濾波器參數(shù)。
[0015] 在一些實施例中，基于趨勢的濾波器參數(shù)在趨勢低于預(yù)定低閾值時為預(yù)定高值； 并且在趨勢高于預(yù)定高閾值時為預(yù)定低值。
[0016] 在一些實施例中，生成控制信號包括生成冷卻風扇控制信號和抑制控制信號。
[0017] 在一些實施例中，生成抑制控制信號包括為計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)生成抑制控制 信號。
[0018] 在一些實施例中，溫度信號包括計算機系統(tǒng)中芯片的溫度信號。
[0019] 在一些實施例中，芯片包括以下中的一者：處理器芯片、圖形處理單元（GPU)芯片 以及包括射頻（RF)功率放大器的芯片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 本專利或申請文件包含至少一幅彩色繪制的附圖。在請求并支付必要費用的前提 下，專利局將提供本專利或?qū)＠暾埞_帶有一個或多個彩色附圖的副本。
[0021] 圖1示出了根據(jù)一個實施例的計算機系統(tǒng)。
[0022] 圖2示出了顯示根據(jù)一個實施例的溫度信號和趨勢的示例性曲線圖。
[0023] 圖3A和圖3B示出了根據(jù)實施例的基于趨勢的濾波器參數(shù)與趨勢的關(guān)系的示例性 曲線圖。
[0024] 圖4示出了顯示根據(jù)一個實施例的溫度信號和基于趨勢的濾波后信號的示例性 曲線圖。
[0025] 圖5示出了顯示根據(jù)一個實施例的溫度信號、基于趨勢的濾波后信號和峰值包絡(luò) 信號的示例性曲線圖。
[0026] 圖6顯示了示出根據(jù)一個實施例生成控制信號的過程的流程圖。
[0027] 圖7顯示了示出根據(jù)一個實施例生成峰值包絡(luò)信號的過程的流程圖。
[0028] 在附圖中，相似的參考編號是指相同的附圖元件。
【具體實施方式】
[0029] 給出以下描述是為了使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠做出并使用實施例，并且以下 描述是在特定應(yīng)用及其要求的語境中提供的。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，對本發(fā)明所公 開的實施例的各種修改將是顯而易見的，并且可以將本文定義的一般原理應(yīng)用于其他實施 例和應(yīng)用而不脫離本公開的實質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明不限于所示的實施例，但要符合根據(jù) 本文公開的原理和特征的最廣泛范圍。
[0030] 此【具體實施方式】中描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和代碼通常存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)上，其 可以是能夠存儲供計算機系統(tǒng)使用的代碼和/或數(shù)據(jù)的任何設(shè)備或介質(zhì)。計算機可讀存 儲介質(zhì)包括但不限于易失性存儲器、非易失性存儲器、磁性和光學(xué)存儲設(shè)備，例如磁盤驅(qū)動 器、磁帶、CD (光盤）、DVD (數(shù)字多功能光盤或數(shù)字視頻光盤）、或現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的能 夠存儲代碼和/或數(shù)據(jù)的其他介質(zhì)。
[0031] 可以將【具體實施方式】部分描述的方法和過程具體化為代碼和/或數(shù)據(jù)，該代碼和 /或數(shù)據(jù)可存儲在上述的計算機可讀存儲介質(zhì)中。當計算機系統(tǒng)讀取并執(zhí)行計算機可讀存 儲介質(zhì)上存儲的代碼和/或數(shù)據(jù)時，計算機系統(tǒng)執(zhí)行具體化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和代碼并存儲于計 算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)的方法和過程。
[0032] 此外，可以將本文描述的方法和過程包括在硬件模塊或裝置中。這些模塊或裝置 可以包括但不限于專用集成電路（ASIC)芯片、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)、在特定時間執(zhí)行 特定軟件模塊或一段代碼的專用或共享處理器、和/或其他現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的可編程 邏輯設(shè)備。當激活硬件模塊或裝置時，它們執(zhí)行包括在其中的方法和過程。
[0033] 圖1示出了根據(jù)一個實施例的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)100包括具有中央處理器 (CPU)內(nèi)核104A與104B以及溫度傳感器106的芯片102。外部控制器108耦合到芯片102 并生成輸出：冷卻風扇速度控制110和操作系統(tǒng)（0S)性能極限112。
[0034] 計算機系統(tǒng)100可以是包括產(chǎn)生熱量并且其溫度需要主動維持在工作極限之內(nèi) 的一個或多個部件的任何計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)100可包括但不限于臺式計算機、膝上 型計算機、平板電腦或智能電話。
[0035] 芯片102可以是包含一個或多個CPU內(nèi)核的任何芯片。需注意，芯片102被示為具 有兩個CPU內(nèi)核104A與104B，但芯片102可以具有任意數(shù)量的CPU內(nèi)核而不脫離本發(fā)明。 在一些實施例中，可以用包含產(chǎn)生熱量的任何電路的芯片替代芯片102和CPU內(nèi)核104A與 104B。例如，在一些實施例中，可以用包括圖形處理單元（GPU)或射頻（RF)功率放大器的 芯片替代芯片102和CPU內(nèi)核104A與104B。
[0036] 溫度傳感器106可以是任何類型和數(shù)量的溫度傳感器，并且可以置于芯片102上 任何一個或多個位置和/或芯片102上任何CPU內(nèi)核或其他電路中。溫度傳感器106利用 任何合適的數(shù)字或模擬信號傳輸方法向外部控制器108傳送感測的溫度。在一些實施例 中，溫度傳感器106可將溫度作為連續(xù)信號進行報告，而在其他實施例中，每隔一定間隔例 如每秒一次報告溫度。注意，可以使用任何報告間隔而不脫離本發(fā)明。
[0037] 外部控制器108是能夠根據(jù)本發(fā)明從溫度傳感器106接收溫度信號并輸出冷卻風 扇速度控制110和0S性能極限112的任何模塊或裝置。可以以任何技術(shù)實現(xiàn)外部控制器 108,并且在一些實施例中，利用CPU內(nèi)核104A或104B的一個或多個資源或圖1中未示出的 計算機系統(tǒng)100的其他資源實現(xiàn)外部控制器108。另外，在一些實施例中，芯片102是片上 系統(tǒng)（SoC)，可以包括一個或多個CPU和/或其他部件，并且可以在部分或全部運行于SoC 上的硬件和/或軟件中實現(xiàn)外部控制器108。
[0038] 需注意，在下面的論述中，盡管針對一個溫度信號描述過程步驟，但在不喪失一般 性的同時，也可以向來自溫度傳感器106的每個溫度信號獨立地應(yīng)用相同的步驟。在一些 實施例中，如下所述處理來自每個溫度傳感器106的溫度信號，而在其他實施例中，將來自 溫度傳感器106的溫度信號組合（例如平均）成一個溫度信號進行處理。在其他實施例中， 在芯片102上有超過一個溫度傳感器時，可以組合溫度信號并在單獨的組中分析。
[0039] 在計算機系統(tǒng)100工作期間，溫度傳感器106測量芯片102的溫度。將溫度傳感 器106生成的溫度信號傳輸?shù)酵獠靠刂破?08。然后外部控制器108確定溫度信號的趨勢。 可以利用任何適當?shù)募夹g(shù)確定溫度信號的趨勢。在一個實施例中，如下確定所述趨勢。利 用無限脈沖響應(yīng)單極點低通濾波器對溫度信號進行一次濾波，從而生成信號Π 。然后利用 同一濾波器將信號Π 進行第二次濾波以生成信號f2。然后通過從Π 減去f2確定所述趨 勢。在一些實施例中，可以利用離散時間實施方式來實現(xiàn)濾波器，而在其他實施例中，將溫 度信號轉(zhuǎn)換到頻域并進行濾波。注意，在一些實施例中，可以將一些或所有信號表示為離散 時間樣本。
[0040] 圖2示出了計算機系統(tǒng)100的溫度信號202和趨勢204的示例性曲線圖。溫度信 號202是由溫度傳感器106中的一者測量的溫度信號的樣圖，垂直軸上是單位為攝氏度的 溫度，并且水平軸上是以秒為單位的時間。對于趨勢204的曲線圖，垂直軸是相對單位的， 并且水平軸是以秒為單位的時間。從圖2可以看出，在溫度信號202的瞬時上升部分期間 趨勢204較大，并且在溫度信號202的相對穩(wěn)態(tài)部分期間趨勢204較小。
[0041] 重新參照圖1，在外部控制器108確定溫度信號的趨勢之后，外部控制器108然后 基于趨勢來選擇基于趨勢的濾波器參數(shù)。圖3A和圖3B示出了用于實施例的基于趨勢的濾 波器參數(shù)的示例性曲線圖。在這些曲線圖中，垂直軸是濾波器參數(shù)，并且水平軸是趨勢。在 圖3A中，在趨勢的絕對值低時，基于趨勢的濾波器參數(shù)302高，在趨勢的絕對值高時，參數(shù) 低。在圖3B中，在趨勢低（包括負趨勢值）時，基于趨勢的濾波器參數(shù)304高，在趨勢高時， 參數(shù)低。注意，在一些實施例中，可以使用基于趨勢的濾波器參數(shù)302,而在其他實施例中， 可以使用基于趨勢的濾波器參數(shù)304。另外，需注意，可以利用趨勢和濾波器參數(shù)之間的其 他函數(shù)關(guān)系確定基于趨勢的濾波器參數(shù)而不脫離本發(fā)明。下文將論述確定使用哪個基于趨 勢的濾波器參數(shù)。
[0042] 返回外部控制器108的操作，在外部控制器108基于從溫度信號確定的趨勢選擇 濾波器參數(shù)時，外部控制器108然后基于所選擇的基于趨勢的濾波器參數(shù)利用濾波器對溫 度信號進行濾波。在一些實施例中，基于所選擇的基于趨勢的濾波器參數(shù)使用帶有時間常 數(shù)的低通濾波器對溫度信號進行濾波。在這些實施例中，如果使用基于趨勢的濾波器參數(shù) 302,那么在趨勢的絕對值高時，低通濾波器的時間常數(shù)低。這拓寬了低通濾波器的通帶，從 而允許溫度信號的更高頻率的分量通過濾波器，使得濾波后的信號可以更緊密地追隨溫度 信號中存在的高量值趨勢。在趨勢的絕對值低時，時間常數(shù)高，縮窄了濾波器的通帶并衰減 了溫度信號中的高頻分量（如噪聲），同時允許溫度信號的低頻部分通過。
[0043] 需注意，在使用基于趨勢的濾波器參數(shù)302時，利用低時間常數(shù)的低通濾波器對 高的負趨勢進行濾波。這允許更多高頻分量通過濾波器，使得可以在溫度信號數(shù)值下降時 (即負趨勢）跟蹤大量值的負趨勢?；蛘?，在使用基于趨勢的濾波器參數(shù)304時利用更大 的時間常數(shù)對高度負趨勢進行濾波。這允許更少的高頻分量通過濾波器，使得不會充分跟 蹤大量值的負趨勢，因此濾波后的溫度信號不會像溫度信號那樣快地下降（即，追隨負趨 勢）。
[0044] 圖4示出了示例性曲線圖，其顯示溫度信號202和濾波后的溫度信號402,垂直軸 上是以攝氏度為單位的溫度，并且水平軸上是以秒為單位的時間。注意，濾波后的溫度信號 402收斂于平均溫度信號202。
[0045] 注意，一般可以基于信息確定用于基于趨勢的濾波器參數(shù)的濾波器參數(shù)與趨勢的 關(guān)系的形狀和/或值，所述信息包括但不限于與計算機系統(tǒng)100多種工作模式的溫度信號 (即輸入）相比的基于趨勢的濾波器的輸出。此外，在一些實施例中，可以基于計算機系統(tǒng) 100或計算機系統(tǒng)100之內(nèi)任何子系統(tǒng)的性能特征，例如冷卻風扇的聲學(xué)特征、處理器速度 的抑制或其他與用戶體驗相關(guān)的性能標準，選擇用于基于趨勢的濾波器參數(shù)的濾波器參數(shù) 與趨勢的關(guān)系的曲線圖的形狀和值。
[0046] 在一些實施例中，進一步處理濾波后的溫度信號以生成收斂于溫度信號峰值附近 或峰值處的峰值包絡(luò)信號。在一個實施例中，外部控制器108如下生成峰值包絡(luò)信號。在 趨勢低于預(yù)定值的情況下，外部控制器108通過從溫度信號減去濾波后的溫度信號來生成 誤差值。外部控制器然后確定先前預(yù)定時間周期（如10秒）的最大誤差。然后對最大誤 差值進行低通濾波，并將此濾波后的最大誤差添加到基于趨勢的濾波后的信號以生成峰值 包絡(luò)信號。在一些實施例中，針對每個先前預(yù)定時間周期確定最大誤差，并利用低通濾波器 的離散時間實現(xiàn)來對這組最大誤差值進行低通濾波。
[0047] 需注意，在一些實施例中，可基于該組最大誤差值和/或濾波后的最大誤差的一 個或多個特征來確定用于對最大誤差值進行濾波的濾波器（如濾波器類型和/或濾波器參 數(shù)），所述特征包括但不限于最大誤差的當前值是正的還是負的，或者最大誤差的當前趨勢 是增大還是減小。例如，在當前最大誤差大于當前濾波后的最大誤差時，使用第一種濾波器 對該組最大誤差值進行濾波；在當前最大誤差小于當前濾波后的最大誤差時，使用第二種 濾波器進行濾波。
[0048] 在趨勢高于預(yù)定值的情況下，將先前濾波后的最大誤差添加到基于趨勢的濾波后 的信號以生成峰值包絡(luò)信號。在一些實施例中，在趨勢高于預(yù)定值時，將基于趨勢的濾波后 的信號用作最大包絡(luò)信號。注意，在一些實施例中，基于最大包絡(luò)信號和溫度信號之間的 關(guān)系，以及計算機系統(tǒng)100,或計算機系統(tǒng)100之內(nèi)任何子系統(tǒng)的性能特征，例如冷卻風扇 的聲學(xué)特征、處理速度的抑制或其他與用戶體驗相關(guān)的性能標準，來選擇濾波器參數(shù)和用 于對最大誤差進行濾波的濾波器類型，以及在其上確定每個最大誤差值的先前預(yù)定時間周 期。
[0049] 圖5示出了示例性曲線圖，其顯示溫度信號202、濾波后的溫度信號402和峰值包 絡(luò)信號502,垂直軸上為溫度，并且水平軸上為時間。需注意，峰值包絡(luò)信號502收斂于溫度 信號202的峰值附近。
[0050] 重新參照圖1，外部控制器108然后使用峰值包絡(luò)信號502來生成冷卻系統(tǒng)控制信 號，例如冷卻風扇速度控制110和0S性能極限112。在一些實施例中，由外部控制器108利 用工作于外部控制器108之內(nèi)或外部的一個或多個比例-積分-微分（PID)控制器（未不 出）生成冷卻風扇速度控制110和OS性能極限112。在圖1的實施例中，冷卻風扇速度控 制110用于控制定位為冷卻芯片102的一個或多個冷卻風扇（未示出）的速度，OS性能極 限112由計算機系統(tǒng)100的操作系統(tǒng)（未示出）用于為一個或多個CPU內(nèi)核104A與104B 設(shè)置性能極限以控制CPU內(nèi)核中產(chǎn)生的熱量?？稍贠S控制下由OS利用任何可用的機制來 施加性能極限，所述機制包括但不限于以下中的一種或多種：降低時鐘速度；以及控制輸 入隊列中的計時和/或工作類型，包括向另一個處理器的隊列傳輸工作，或能夠減少或以 其他方式控制CPU產(chǎn)生的熱量的任何其他機制。
[0051] 需注意，在具有多個溫度傳感器的實施例中，外部控制器108能夠針對來自每個 溫度傳感器的溫度信號生成濾波后的溫度信號和/或峰值包絡(luò)信號。外部控制器108然后 能夠基于從多個溫度信號生成的濾波后的溫度信號或峰值包絡(luò)信號中的最大者來生成冷 卻系統(tǒng)控制信號，例如冷卻風扇速度控制110和0S性能極限112。在一些實施例中，外部 控制器108能夠基于來自芯片上多個溫度傳感器的溫度信號來生成獨立的針對多個風扇 的冷卻系統(tǒng)控制信號和/或針對多個CPU內(nèi)核的0S性能極限。例如，在一些實施例中，芯 片的每個CPU內(nèi)核都具有關(guān)聯(lián)的溫度傳感器，其生成獨立的被傳送到外部控制器的溫度信 號。外部控制器基于每個溫度信號利用本文所述的過程生成峰值包絡(luò)信號。外部控制器然 后基于最高的峰值包絡(luò)信號生成控制信號以控制冷卻風扇速度，而基于來自與每個CPU內(nèi) 核相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器的溫度信號的峰值包絡(luò)信號確定針對每個CPU內(nèi)核的0S性能極限。
[0052] 圖6顯示了示出根據(jù)一個實施例生成冷卻系統(tǒng)控制信號的過程的流程圖。首先， 監(jiān)測計算機系統(tǒng)的溫度（步驟602)。然后，確定被監(jiān)測溫度信號的趨勢（步驟604)，并基于 趨勢來選擇基于趨勢的濾波器參數(shù)（步驟606)。接著，在基于趨勢的濾波器中利用基于趨 勢的濾波器參數(shù)對溫度信號進行濾波（步驟608)。基于溫度信號、趨勢和濾波后的溫度信 號生成峰值包絡(luò)信號（步驟610)。注意，將在下文中參考圖7更詳細地論述步驟610。然 后，基于峰值包絡(luò)信號生成冷卻系統(tǒng)控制信號（步驟612)。
[0053] 圖7顯示了示出根據(jù)一個實施例從溫度信號、趨勢和濾波后的溫度信號生成峰值 包絡(luò)信號的過程的流程圖。首先，如果趨勢低于預(yù)定趨勢閾值（步驟702)，那么通過從溫度 信號減去濾波后的溫度信號生成誤差值（步驟704)。然后，如果最大誤差小于誤差值（步 驟706)，將最大誤差設(shè)置成等于誤差值（步驟708)，該過程在步驟710繼續(xù)。如果最大誤 差不小于誤差值（步驟706)，那么該過程也繼續(xù)進行到步驟710。在步驟710,將信用計數(shù) 器加1。
[0054] 然后，如果信用計數(shù)器大于或等于預(yù)定計數(shù)閾值（示為10)(步驟712)，通過對一 個或多個先前預(yù)定時間周期的每個期間生成的最大誤差值進行低通濾波來生成濾波后的 最大誤差（步驟714)。在一些實施例中，在此步驟，對所有先前生成的最大誤差值進行低 通濾波。需注意，如上所述，可基于最大誤差值和/或濾波后的最大誤差的特性，例如當前 的最大誤差值是正還是負，或當前最大誤差值大于還是小于當前濾波后的最大誤差，來選 擇在此步驟用于低通濾波器的濾波器參數(shù)。另外，在一些實施例中，重置信用計數(shù)器，并在 一組按時間排序的最大誤差值中存儲最大誤差值。然后，確定新的最大誤差值（即，在步驟 708)，直到信用計數(shù)器再次達到預(yù)定的計數(shù)閾值。
[0055] 該過程然后繼續(xù)進行到步驟716。在步驟712,如果信用計數(shù)器不大于或等于10， 那么過程也繼續(xù)進行到步驟716。在步驟716,通過將濾波后的溫度信號添加到濾波后的最 大誤差信號來生成峰值包絡(luò)信號。
[0056] 重新參照步驟702,如果趨勢不小于預(yù)定趨勢閾值（步驟702)，那么將信用計數(shù)器 減少預(yù)定量（示為4)(步驟718)。然后，如果信用計數(shù)器不小于0 (步驟720)，該過程繼續(xù) 進行到步驟716。然后，如果信用計數(shù)器小于0 (步驟720)，那么將最大誤差設(shè)置成0 (步驟 722)，該過程繼續(xù)進行到步驟716。
[0057] 需注意，在一些實施例中，可基于計算機系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)之內(nèi)任何子系統(tǒng)的性 能特征，例如冷卻風扇的聲學(xué)特性、處理速度的抑制或其他與用戶體驗相關(guān)的性能標準，來 確定步驟712中的預(yù)定計數(shù)閾值和步驟718中的預(yù)定量（示為4)。
[0058] 僅僅出于例示和描述的目的給出了各種實施例的上述描述。它們并非旨在窮舉本 發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的形式。因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言許多修改和變型將 是顯而易見的。另外，以上公開并非旨在限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的方法，包括： 監(jiān)測來自所述計算機系統(tǒng)的溫度信號以確定所述溫度信號的趨勢； 基于所確定的趨勢為基于趨勢的濾波器選擇濾波器參數(shù)； 利用所述基于趨勢的濾波器對所述溫度信號進行濾波以生成濾波后的溫度信號；以及 使所述濾波后的溫度信號通過控制器以生成控制信號來控制所述冷卻系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述濾波后的溫度信號通過所述控制器包括預(yù) 處理所述濾波后的溫度信號以生成峰值包絡(luò)信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述趨勢包括周期性地確定所述趨勢，并且 生成所述峰值包絡(luò)信號包括向所述濾波后的溫度信號添加經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差，并且生成所述經(jīng) 調(diào)節(jié)的誤差包括： 每次所述趨勢低于預(yù)定閾值時， 生成誤差值，其中所述誤差值是所述溫度信號和所述濾波后的溫度信號之間的差值； 基于在先前預(yù)定時間周期期間生成的一個或多個誤差值，確定所述先前預(yù)定時間周期 期間的最大誤差；以及 對所述最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中對所述最大誤差進行濾波以生成所述經(jīng)調(diào)節(jié)的誤 差包括：在所述最大誤差為正時使用第一預(yù)定濾波器，并且在所述最大誤差為負時使用第 二預(yù)定濾波器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中對所述最大誤差進行濾波以生成所述經(jīng)調(diào)節(jié)的誤 差包括：在所述最大誤差增大時使用第一預(yù)定濾波器，并且在所述最大誤差減小時使用第 二預(yù)定濾波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述趨勢包括周期性地確定所述趨勢，并且 生成所述峰值包絡(luò)信號包括向所述濾波后的溫度信號添加經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差，并且生成所述經(jīng) 調(diào)節(jié)的誤差包括： 每次所述趨勢低于預(yù)定趨勢閾值時， 生成誤差值； 確定最大誤差； 將計數(shù)器增加第一預(yù)定量； 當所述計數(shù)器大于或等于第一預(yù)定計數(shù)閾值時，對所述最大誤差進行濾波以生成所述 經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差； 每次所述趨勢高于所述預(yù)定趨勢閾值時， 將所述計數(shù)器減小第二預(yù)定量；以及 當所述計數(shù)器小于或等于第二預(yù)定計數(shù)閾值時，將所述最大誤差設(shè)置成等于零。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用所述基于趨勢的濾波器對所述溫度信號進行 濾波包括：利用低通濾波器對所述溫度信號進行濾波，其中所述低通濾波器使用基于趨勢 的濾波器參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述基于趨勢的濾波器參數(shù)： 在所述趨勢低于預(yù)定低閾值時為預(yù)定高值；并且 在所述趨勢高于預(yù)定高閾值時為預(yù)定低值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述控制信號包括生成冷卻風扇控制信號和 抑制控制信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中生成所述抑制控制信號包括為所述計算機系統(tǒng) 的操作系統(tǒng)生成抑制控制信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溫度信號包括所述計算機系統(tǒng)中的芯片的 溫度信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述芯片包括以下中的一者：處理器芯片、圖形 處理單元（GPU)芯片、以及包括射頻（RF)功率放大器的芯片。
13. -種存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由計算機執(zhí)行時使得所述計算 機執(zhí)行用于控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的方法，包括： 監(jiān)測來自所述計算機系統(tǒng)的溫度信號以確定所述溫度信號的趨勢； 基于所確定的趨勢為基于趨勢的濾波器選擇濾波器參數(shù)； 利用所述基于趨勢的濾波器對所述溫度信號進行濾波以生成濾波后的溫度信號；以及 使所述濾波后的溫度信號通過控制器以生成控制信號來控制所述冷卻系統(tǒng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中使所述濾波后的溫度信號通過 所述控制器包括預(yù)處理所述濾波后的溫度信號以生成峰值包絡(luò)信號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中確定所述趨勢包括周期性地 確定所述趨勢，并且生成所述峰值包絡(luò)信號包括向所述濾波后的溫度信號添加經(jīng)調(diào)節(jié)的誤 差，并且生成所述經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差包括： 每次所述趨勢低于預(yù)定閾值時， 生成誤差值； 基于在先前預(yù)定時間周期期間生成的一個或多個誤差值，確定所述先前預(yù)定時間周期 期間的最大誤差；以及 對所述最大誤差進行濾波以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中利用所述基于趨勢的濾波器對 所述溫度信號進行濾波包括：利用低通濾波器對所述溫度信號進行濾波，其中所述低通濾 波器使用基于趨勢的濾波器參數(shù)，并且其中所述基于趨勢的濾波器參數(shù)： 在所述趨勢低于預(yù)定低閾值時為預(yù)定高值；并且 在所述趨勢高于預(yù)定高閾值時為預(yù)定低值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中生成所述控制信號包括生成冷 卻風扇控制信號和抑制控制信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中生成所述抑制控制信號包括為 所述計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)生成抑制控制信號。
19. 一種用于控制針對計算機系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的設(shè)備，包括： 趨勢確定裝置，被配置為確定針對所述計算機系統(tǒng)的溫度信號的趨勢； 濾波器參數(shù)選擇模塊，耦合到所述趨勢確定模塊并被配置為基于所確定的趨勢為基于 趨勢的濾波器選擇濾波器參數(shù)； 基于趨勢的濾波模塊，耦合到所述濾波器參數(shù)選擇模塊并被配置為利用所述基于趨勢 的濾波器對所述溫度信號進行濾波；和 控制器，耦合到所述基于趨勢的濾波模塊并被配置為基于利用所述濾波后的溫度信號 生成的峰值包絡(luò)信號生成控制信號來控制所述冷卻系統(tǒng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述趨勢確定模塊、所述濾波器參數(shù)選擇模塊、 所述基于趨勢的濾波模塊和所述控制器均在片上系統(tǒng)（SoC)中實現(xiàn)，并且所述溫度信號包 括所述SoC的溫度信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述趨勢確定模塊、所述濾波器參數(shù)選擇模塊、 所述基于趨勢的濾波模塊和所述控制器均在一個或多個控制器芯片上的外部控制器上實 現(xiàn)，并且所述溫度信號包括處理器芯片的溫度信號。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述控制信號包括冷卻風扇控制信號和抑制控 制信號，其中所述抑制控制信號包括針對所述計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的抑制控制信號。
【文檔編號】H02H5/04GK104160357SQ201380011645
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】G·卡珀爾, K·考克斯, K·S·艾克特, M·伯格 申請人:蘋果公司