信息处理单元及其冷却方法

xiaoxiao2020-7-22  5

专利名称:信息处理单元及其冷却方法
技术领域
本发明涉及信息处理单元及其冷却方法,特别是涉及配置其提供用来冷却释放了大量热量的半导体芯片的信息处理单元以及用于冷却上述信息处理单元的方法。
本发明要求2001年9月28日提出的日本专利申请号为2001-304241的优先权,下面将结合它作为参考。
当从半导体芯片中释放的热量增加时,由于温度(即芯片的温度)的升高,CPU的操作随着温度的升高而变得不稳定并且进入挂起状态,在某些极端的情况下,半导体芯片自身会被烧坏。为解决这个问题,常规的做法是在半导体芯片上安装诸如散热片、风扇等冷却部件(冷却装置)来抑制芯片温度的升高,为使CPU的操作稳定需要给予特殊的考虑。
图6是安装在信息处理单元中的由CPU组成的常规PC的配置实例的平面图。如图6所示,在PC中,由半导体芯片组成的CPU 52安装在由多个部件(未示出)组装的主板(布线底座)51上的所需位置,并且,风扇53和散热片(未示出)一起作为冷却装置安装在CPU 52上。此外,在CPU 52上还安装了温度传感器(未示出)来检测半导体芯片的温度。通过上述配置,由于风扇53在PC操作期间转动迫使空气吹进CPU 52使CPU 52冷却下来,因此能够抑制CPU 52中芯片温度的升高,使CPU 52能够稳定地操作。
此外,PC还具有在正常使用模式的同时也能够操作的,被称为“挂起模式”的省电功能,当诸如键盘,鼠标等输入设备(输入单元)在指定时间内不操作,为了降低功率损耗,向诸如显示器,硬盘等外围设备提供的信号暂时停止,CPU 52的操作被挂起并且当PC重启动时只需要向CPU 52提供用于启动平滑操作所需的最小电量。在这种挂起模式中,由于组成CPU52的半导体芯片几乎没有释放热量,因此风扇保持挂起状态。
如上所述,新近的一些具有可实现高性能类型的CPU即使在功率比正常操作时提供的功率低的时候也始终提供功率以便在挂起模式也能保持特定功能。在使用这种CPU的PC中,由于半导体芯片必须释放热量,因此虽然所释放的热量与正常操作时释放的热量相比很小,但是在挂起模式还必须通过操作风扇来冷却半导体芯片。
图7是解释利用风扇来冷却在常规信息处理单元(称为“第一常规实例)中使用的CPU的方法的时序图。如图7所示,操作模式作为横坐标,温度A和风扇转速B作为纵坐标。假设在时间t0,被驱动的PC正在执行正常操作(S0),半导体芯片的温度为“T”并且风扇的转速设为高速。在这种状态下,在后继的时间t1,当PC的操作模式转换到挂起模式(S1)时,省电功能开始工作,因此芯片的温度逐渐降低。但是风扇还保持着开始设置的高速转动。
接下来,在时间t2,当CPU返回它的正常操作(S0)时,CPU引起芯片的温度T再次升高。在此刻,风扇仍然保持开始设置的高速转动。接着,通过持续的正常操作(S0),芯片温度T继续升高,并且在时间t3,芯片温度T超过预先设置的温度阈值Tt,风扇仍然保持高速转动。接下来,在时间t4,当PC的模式再次转换到挂起模式(S1)时,它的省电功能开始工作,使得芯片温度逐步降低,但是风扇仍然保持高速转动。
另一方面,提出另一种常规的PC,其中当PC的操作模式从正常模式转换到挂起模式时,风扇的转速从中速转换到停止状态(称为“第二常规实例”)。通过参考图8所示的时序图来解释提供给使用在第二常规实例中的CPU的冷却方法。如图8所示的情况,假设在时间t0,被驱动的PC正在执行它的正常操作(S0),半导体芯片的温度设为“T”并且风扇的转速设为中速。在这种状态下,在后继时间t1,当PC的操作模式转换到挂起模式(S1)时,通过温度传感器显示PC的操作模式已经转换到挂起模式的信号输出到控制部分(未示出)来判断不再需要进行风扇冷却并且控制部分实施控制,使风扇的转速从中速转换到停止状态。这样,芯片温度逐渐升高。
接下来,在时间t2,当操作返回到正常模式(S0)时,进行CPU已经开始其操作的检测,并且控制部分实施控制,以使风扇的转速从它的停止状态转换到它的中速状态。这样,抑制了芯片温度的升高。接下来,如果芯片温度T随着持续的正常操作(S0)进一步升高,并且在时间t3,芯片温度T超过预先设定的芯片温度的阈值Tt,那么控制部分检测出这种状态并且将风扇的转速从它的中速转换到它的高速。接下来,在时间t4,当PC的操作模式转换到它的挂起模式(S1)时,判断出不再需要利用风扇进行冷却,并且控制部分实施控制,以使风扇的转速从中速转换到停止状态。因此,芯片的温度T逐渐升高并且超过预先根据温度规范Td设置的温度。
在常规的信息处理单元中,由于使用了在挂起模式时仍需要供电的半导体芯片,因此在挂起模式时释放热量的半导体芯片也需要进行冷却。这样就产生了下面的问题。
即,在图7所示的常规第一实例中,在时间t1和t4,即使在PC已经从它的正常操作模式(S0)转换到挂起模式(S1)后,由于风扇仍然保持开始时设置的高速转动,因此风扇产生了不必要的噪声。就是说,在挂起模式,由于风扇不以最合适的转速操作来响应半导体芯片的散热,所以无法避免风扇所产生的不必要的噪声。因此,由于用户在PC挂起模式下也能听到很大的噪声,所以他/她会怀疑PC是否处于正常或混乱状态。
接下来,在第二常规实例中,在时间t1和t4,当PC从它的正常操作状态(S0)转换到挂起模式(S1)时,由于风扇已经停止操作,因此不象第一常规实例中的情况,它可以避免风扇发出不必要的噪声。然而,在第二常规实例中,当PC从它的正常操作模式(S0)转换到挂起模式(S1)时,由于风扇的转速已经从它的高速转换到停止状态,所以风扇无法执行冷却功能,因此芯片温度超过了规定温度Td。这样,CPU的操作很难稳定。
为避免风扇引起的不必要的噪声,可以利用升高和降低由软件监测到的芯片温度来控制风扇转速的技术。但是,在这种情况下,由于需要存储器,算术计算电路,控制电路,电源等,所以该技术不适用于挂起状态的目的。此外,还产生了由软件操作引起的散热量的增加。
此外,PC中所使用的CPU的耐热限度也根据每个CPU的特征而不同。即,每个CPU的特征彼此不同,风扇转速转换(变为高速、中速或低速)的时隙和温度的阈值随着每种CPU的型号而不同。关于这点,按常规,由于CPU适用的温度阈值设计在每块主板上,所以不同类型的CPU的主板不能公用。例如,如果所设计的主板上安装的是具有高耐热性的CPU,而放置具有低温度阈值的CPU,由于风扇在低芯片温度时开始操作,所以风扇在开始阶段就有噪声。在这种情况下,具有高耐热性的CPU安装在所设计的主板上,以便放置具有高温度阈值的CPU。这样,必须根据不同类型的CPU准备多种类型的主板,因此增加了成本。
根据本发明的第一个方面,提供了一种具有能够释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用冷却单元对该半导体芯片进行冷却的信息处理单元,包括当馈给半导体芯片的供电发生变化时,输出供电变化信号的电源控制部分;响应供电变化信号而输出冷却单元控制信号的冷却单元控制部分;和其中,当供电变化信号在驱动时从电源控制部分输入到冷却单元控制部分时,配置冷却单元控制部分以校准冷却单元的冷却能力。
根据本发明的第二个方面,提供了一种具有能够释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用冷却单元对该半导体芯片进行冷却的信息处理单元,包括
当馈给半导体芯片的供电发生变化时,输出供电变化信号的电源控制部分;根据供电变化信号输出风扇控制信号的风扇控制部分,和其中,当供电变化信号在驱动时从电源控制部分输入到风扇控制部分时,配置风扇控制部分来降低风扇转速。
前面提出的模式中,优选的模式是其中包括预先存储与两种或多种类型中的每种半导体芯片的特征对应的多个温度阈值的温度监测部分,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,根据嵌入的半导体芯片有选择地设置到温度阈值。
根据本发明的第三个方面,提供一种具有能够释放大量热量的半导体芯片以及配置利用风扇对该半导体芯片进行冷却的信息处理单元,包括预先存储与两种或多种类型中的每种半导体芯片的特征对应的多个温度阈值,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,将温度阈值有选择地设置到与嵌入的半导体芯片对应的温度阈值,以及当半导体芯片的温度超过温度阈值时输出告警信号的温度监测部分。
响应告警信号输出风扇控制信号的风扇控制部分;和其中,当告警信号在驱动时从温度监测部分输入到风扇控制部分时,配置风扇控制部分来提高风扇转速。
根据本发明的第四个方面,提供了一种具有能够释放大量热量的半导体芯片以及配置利用风扇对该半导体芯片进行冷却的信息处理单元,包括向信息处理单元供电的电源部分;检测供电量的变化并且根据检测结果,输出风扇控制信号的风扇控制部分;和其中,当表示供电量变化的信号在驱动时从电源部分输入到风扇控制部分时,配置风扇控制部分降低风扇转速。
在前面所提出模式中,优选的模式是一种由CPU(中央处理单元)组成半导体芯片的模式。
另外,一种优选模式是当信息处理单元执行正常操作时电源控制部分输出一个构成二进制信号的信号作为表示供电量变化的信号,并且当信息处理单元从它的正常操作模式转换到省电模式时输出另一个构成二进制信号的信号。
另外,一种优选方式是其中包括预先存储表示半导体芯片和每种不同类型半导体芯片的温度阈值之间关系的关联表的BIOS(基本输入/输出系统)的温度监测部分。
另外,一种优选模式是当组成二进制信号的一个信号作为表示来自电源控制部分的供电量变化的信号输出时,风扇控制部分输出风扇控制信号来降低风扇转速。
另外,一种优选模式是以可插拔的方式将半导体芯片安装在公用主板的插槽上。
根据本发明的第五个方面,提供了一种用来冷却具有能够释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,它包括当馈给半导体芯片的供电量发生变化时,将供电变化信号从电源控制部分输出到冷却单元控制部分的步骤;当供电变化信号在驱动时从电源控制部分输入到冷却单元控制部分时,利用冷却单元控制部分校准冷却单元冷却能力的步骤。
根据本发明的第六个方面,提供了一种用来冷却具有能够释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括当馈给半导体芯片的供电量发生变化时,将供电变化信号从电源控制部分输出到风扇控制部分的步骤;以及当供电变化信号在驱动时从电源控制部分输入到风扇控制部分时,利用风扇控制部分降低风扇转速的步骤。
根据本发明的第七个方面,提供了一种用来冷却具有能够释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括预先存储与两种或多种类型的半导体芯片中的每一种半导体芯片的特征对应的多个温度阈值,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,有选择地将温度阈值设置成与嵌入的半导体芯片对应的温度阈值的步骤;当半导体芯片的温度超过温度阈值时,将告警信号从温度监测部分输出到风扇控制部分的步骤;以及当告警信号在驱动时从温度监测部分输入到风扇控制部分时利用风扇控制部分提高风扇转速的步骤。
根据本发明的第八个方面,提供了一种用来冷却具有能够释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括将表示供电量变化的信号从向信息处理单元供电的电源部分输出到风扇控制部分的步骤;以及当表示供电量变化的信号在驱动时从电源部分输入到风扇控制部分时利用风扇控制部分降低风扇转速的步骤。
通过上述配置,当馈给释放大量热量的半导体芯片的供电发生变化时,由于风扇控制部分输出适于降低风扇转速的风扇控制信号,因此即使信息处理单元的模式转换到挂起模式,仍然可以抑制风扇产生的噪声。
此外,当信息处理单元从它的正常操作模式转换到它的挂起模式时,由于风扇转速没有从它的高速状态转换到停止状态,因此可以利用风扇获得冷却效果。
另外,由于释放大量热量的半导体芯片安装在主板的可插拔插槽上,所以不同类型的半导体芯片可以固定在公用主板上。因此,在挂起模式,芯片温度不会超过规定温度,这样可以避免风扇产生的不必要的噪声并且即使使用不同类型的半导体芯片也可以使用公用主板。


图1所示,信息处理单元(PC)6包括由作为具有PC算术运算功能的中央部件的半导体芯片组成的CPU1,表示安装在CPU1上的温度传感器所检测到的芯片温度的温度信号St输入到的,和当嵌入的半导体芯片超过温度阈值时根据温度信号输出告警信号Sa的温度监测部分2,控制馈给CPU1的供电并且输出挂起信号(供电变化信号)Ss的电源控制部分3,根据从温度监测部分2馈送的输出信号或从电源控制部分3馈送的挂起信号输出风扇控制信号Sf的风扇控制部分4,以及通过风扇控制信号Sf控制其转速的风扇5。
此外,温度监测部分2预先存储了与两种或多种类型的半导体芯片中的每一种的特征对应的多个温度阈值,并且当嵌入两种或多种半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,将温度阈值有选择地设置为与所嵌入的半导体芯片对应的温度阈值,并且当该半导体芯片的温度超过它的温度阈值时输出告警信号Sa。
如图2所示,当PC正在执行正常操作时,从电源控制部分3输出的挂起信号Ss为H(高)电平信号,并且当PC将它的操作模式从它的正常操作转换到它的挂起模式时,输出L(低)电平信号。因此,通过利用风扇控制部分4来确定挂起信号Ss的电平,可以检查出PC是否正在执行它的正常操作或PC是否将它的模式从它的正常操作转换到它的挂起操作。
如图3所示,在温度监测部分2中,预先存储了与多种类型半导体芯片中的每一种半导体芯片的特征对应的多个温度阈值,例如,根据不同温度规范(即,特征)操作的每种CPU的温度阈值。例如,在根据温度规范为相对高的73℃下操作CPU-A的例子中,温度规范被设置为相对高的70℃。另一方面,例如,在根据温度规范为相对低的65℃下操作CPU-B的例子中,温度规范被设置为相对低的63℃。具体地说,在BIOS(基本输入输出系统)中存储了表示不同类型的半导体芯片中的每一种半导体芯片和它的温度阈值关系的关联表。它能够根据用于PC中CPU的温度规范来判断转换风扇转速(高、中或低速)的时序,即,耐热的极限。CPU1的这种配置可以使其方便地从安装在PC主板的插槽中插拔。这使得不同类型的CPU可以插在公用主板上。因此,不需要根据CPU的类型准备多种类型的主板。
如图4所示,从风扇控制部分4输出的风扇控制信号Sf根据检测到的输出到风扇5的CPU1的芯片温度来使风扇控制电压不同,并且在风扇5操作时改变风扇转速使得能够在每个必要时刻校准冷却能力。例如,当检测到芯片温度相对低时,执行控制使得相对低的6V风扇控制电压作为风扇控制信号Sf输出到风扇5,并且风扇5的转速也变为1500rpm(低速)以便降低风扇5的冷却能力。此外,当检测到芯片温度相对高时,执行控制使得相对高的12V风扇控制电压作为风扇控制信号Sf输出到风扇5,并且风扇5的转速也变为2200rpm(高速)以便提高风扇5的冷却能力。另外,当检测到芯片温度相对居中时,执行控制使得相对居中的8V风扇控制电压作为风扇控制信号Sf输出到风扇5,并且风扇5的转速也变为1800rpm(中速)以便校准风扇5在居中水平操作时的冷却能力。
接下来,参考图5描述利用风扇冷却PC中组成CPU的半导体芯片的方法。这里,一个实例是利用图3所示的CPU-A作为图1所示的CPU1来描述。在图5中,操作模式作为横坐标,温度A和风扇转速B作为纵坐标。在温度监测部分2中预先设置了图3所示的CPU-A的温度规范73℃对应的温度阈值Tt为70℃。在图5中,在时间t0,当PC正在执行正常操作(S0)时,组成CPU1的半导体芯片(在实例中为CPU-A)的芯片温度T被设置为低于规范温度73℃并且风扇控制部分4向风扇5输出8V的风扇控制电压作为风扇控制信号Sf并且风扇的转速设置为1800rpm的中等转速。如果需要,风扇的转速根据CPU的功能是可变的。在这种状态下,从电源控制部分3输出的挂起信号Ss为图2中的H(高)电平。
接下来,在时间t1,当PC转换到挂起模式(S1)时,省电功能开始工作并且芯片温度T逐渐降低,从电源控制部分3输出的挂起信号Ss变为L(低)电平。根据L电平信号,风扇控制部分4向风扇5输出6V的风扇控制电压作为风扇控制信号Sf并且风扇5的转速设置为4500rpm的中等转速。这样就降低了风扇5的冷却能力。
因此,根据本实例,在时间t1,当它的输出水平变为L(低)电平时,通过利用风扇控制部分4确认从电源控制部分3输出的挂起信号Ss,由于风扇控制部分4向风扇5输出了用于降低风扇转速的风扇控制信号Sf,因此当PC转换到挂起模式时,可以避免风扇5产生的不必要的噪声。
接下来,在时间t2,当PC返回正常操作模式(S0)时,CPU的操作再次引起芯片温度T的上升。从电源控制部分3输出的挂起信号Ss变为H(高)电平,由于表示温度升高的温度信号St从安装在CPU1中的温度传感器输出到温度监测部分2,因此,温度监测部分2根据温度信号St输出信号。响应这个信号,风扇控制部分4向风扇5输出8V的风扇控制电压作为风扇控制信号Sf,并且将风扇5的转速设置为1800rmp的中等转速。这样,由于利用风扇5提高了冷却能力,因此抑制了CPU1的芯片温度上升。
接下来,PC持续的正常操作(S0)引起芯片温度T的进一步升高,并且在时间t3,当芯片温度超过预先设置的70℃温度阈值时,由于表示温度升高的温度信号St从CPU1上安装的温度传感器输出到温度监测部分2,因此温度监测部分2输出告警信号Sa来响应它的温度信号St。这标志着半导体芯片的芯片温度T接近规范温度Td。根据这一点,风扇控制部分4输出12V的风扇控制电压作为风扇控制信号,并且将风扇5的转速设置为2200rmp的高速。结果,由于冷却能力得到进一步提高,因此,抑制了CPU1中芯片温度T的上升。
接下来,在时间t4,当PC转换到挂起模式(S1)时,省电功能开始工作并且芯片温度T逐渐降低,从电源控制部分3输出的挂起信号Ss变为L(低)电平。根据L电平信号,风扇控制部分4向风扇5输出6V的风扇控制电压作为风扇控制信号Sf,并且将风扇5的转速设置为1500rmp的低速。因此,降低了风扇5的冷却能力。
这样,根据本实施例,在时间t4,当它的输出电平变为L电平时,通过利用风扇控制部分4确认从电压控制部分3输出的挂起信号Ss,由于风扇控制部分4向风扇5输出用于降低风扇转速的风扇控制信号Sf,因此当PC转换到挂起模式时,可以避免风扇5产生不必要的噪声。因此不会使用户产生不安。
接下来,当图3中所示的CPU-B用作图1中所示的CPU1时,在温度控制部分2中预先存储了对应规范温度65℃的63℃温度阈值Tt后,在使用CPU-B的例子中使用的是与CPU1相同的冷却方法。这种情况下,在图5的时间t1及之后,PC的持续正常操作(S0)引起芯片温度T的进一步上升,并且在时间t3,当芯片温度T超过预先设置的温度阈值63℃时,表示温度上升的温度信号St从安装在CPU1上的温度传感器输出到温度监测部分2,温度监测部分2根据温度信号St输出告警信号Sa。根据这一点,风扇控制部分4向风扇5输出12V的风扇控制电压作为风扇控制信号Sf,并且将风扇5的转速设置为2200rmp。这样,风扇5的冷却能力进一步提高了,从而抑制了CPU1的芯片温度T的上升。
除了上面所述的之外,执行与在CPU-A的例子中几乎相同的操作。因此,当从电源控制部分3输出的挂起信号Ss在时间t1和t4变为L电平时,由于用来降低风扇5转速的风扇控制信号Sf通过风扇控制部分4输出,因此当PC变为挂起模式时,避免了由风扇5产生的不必要的噪声。
如上所述,根据本实施例的信息处理单元6,在从电源控制部分3输出的用来控制馈给CPU1供电的挂起信号Ss得到确认后,当供电发生变化并且它的输出变为L电平时,风扇控制部分4输出风扇控制信号Sf,当PC转换到挂起模式时,可避免风扇5产生不必要的噪声。因此,如第一个实施例中的情况,当PC从它的正常操作模式(S0)转换到它的挂起模式(S1)时,风扇转速保持在初始设置的高速,从而阻止了由风扇产生的不必要的噪声。
此外,根据本实施例的信息处理单元6,在时间t1和时间t4,当供电发生改变并且挂起信号Ss变为L电平时,风扇控制部分4向风扇5输出用于降低风扇转速的风扇控制信号Sf。然而,如第二实施例中的情况,在时间t1和时间t4,当PC从它的正常操作(S0)变为它的挂起模式(S1)时,由于风扇转速没有从它的高速变为停止状态来避免风扇产生不必要的噪声,因此不利用风扇执行冷却,从而不发生芯片温度超过规范温度Td的情况。
此外,根据本实施例的信息处理单元,CPU1的构造方式能够使其在主板上安装的插槽中方便地插拔,任何不同类型的都可以插在公用主板上,因此不需要根据CPU的类型准备多个主板。这样,可以降低成本。
如上所述,如图2所示,通过预先设置不同类型的每种CPU的关联表,即,温度监测部分2对应不同的规范温度,在使用任何类型CPU的情况下都会获得上述的效果。
因此,根据本实施例的信息处理单元6,当从电源控制部分3输出的适合用来控制馈给CPU1的供电的挂起信号Ss变为L电平时,由于风扇控制部分4输出用于降低风扇5转速的风扇控制信号Sf,因此当PC转换到挂起模式时,抑制了风扇5产生的噪声。
此外,根据本实施例的信息处理单元6,当PC从它的正常操作模式(S0)转换到挂起模式(S1)时,由于风扇5的转速不能从高速状态转换到停止状态,因此可以利用风扇进行冷却。
另外,根据本实施例的信息处理单元6,CPU1的构造方式能够使其在主板上安装的插槽中方便地插拔,任何不同类型的CPU都可以插在公用主板上,不需要根据CPU的类型准备多个主板。因此,在挂起模式,芯片温度不会超过规定温度并且可以避免风扇产生不必要的噪声并且不同类型的半导体芯片可以使用公用主板。
显然,本发明不只局限于上述实施例,可以在不超出本发明范围和精神的前提下作变动和修改。例如,本发明不局限在实施例中所示的风扇。就是说,只要可以标定冷却半导体芯片的程度(冷却能力),那么可以使用诸如水、气等装置进行冷却。此外,在本实施例中,提供了一个实例,即为响应从电源控制部分输出的挂起信号,从风扇控制部分输出风扇控制信号,然而,风扇控制信号不只局限于这种挂起信号。就是说,提供向信息处理单元馈给电源的电源控制部分和用来检测供电量变化以及根据变化输出风扇控制信号的风扇控制部分。根据该实例,可以不输出作为特殊信号的挂起信号来达到目的。
此外,在实施例中,提供了一个在PC中应用信息处理单元的实例。然而,只要半导体芯片在操作时释放大量热量,如正在使用的PC,本发明可以应用到其它信息处理单元上,如PDA(个人数字助理)。
由于半导体芯片释放大量热量,因此在本实施例中采用在CPU中使用的半导体芯片,然而,可以应用用来控制信号或其它用于画图的半导体芯片。只要信号能表示供电的变化,可用的信号不只局限在从电源控制部分输出的挂起信号,也可以使用其它信号。此外,可用的挂起信号也不只局限在本实施例中的使用。其电压在H电平和L电平之间转换的信号,即具有其H电平和L电平的二进制信号都可以作为挂起信号来使用。另外,在实施例中,CPU的规定温度值和温度阈值,风扇控制电压,风扇转速等是作为一个实例来提出,这些值可以根据目的,应用等进行改变。
权利要求
1.一种具有至少一个释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用冷却单元冷却所述半导体芯片的信息处理单元,包括当馈给所述半导体芯片的供电发生变化时,输出供电变化信号的电源控制部分;响应所述供电变化信号输出冷却单元控制信号的冷却单元控制部分;和其中,当所述供电变化信号在驱动时从所述电源控制部分输入到所述冷却单元控制部分时,配置所述冷却单元控制部分以标定冷却单元的冷却能力。
2.根据权利要求1所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片包括中央处理单元(CPU)。
3.根据权利要求1所述的信息处理单元,其特征在于当所述信息处理单元执行正常操作时所述电源控制部分输出一个构成二进制信号的信号,作为表示所述供电的所述量变化的所述信号,并且当所述信息处理单元从它的正常操作模式转换到省电模式时输出另一个构成所述二进制信号的信号。
4.根据权利要求1所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片以可插拔的方式安装在公用主板上的插槽上。
5.一种具有至少一个释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用风扇冷却所述半导体芯片的信息处理单元,包括当馈给所述半导体芯片的供电发生变化时,输出供电变化信号的电源控制部分;响应所述供电变化信号输出风扇控制信号的风扇控制部分,和其中,在驱动时所述供电变化信号从所述电源控制部分输入到所述风扇控制部分,配置所述风扇控制部分以降低风扇转速。
6.根据权利要求5所述的信息处理单元,其特征在于还包括预先存储与两种或多种类型的半导体芯片中的每一种的特征对应的多个温度阈值的,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,将温度监测部分有选择地设置到与嵌入的半导体芯片对应的温度阈值的温度监测部分。
7.根据权利要求5所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片包括中央处理单元(CPU)。
8.根据权利要求5所述的信息处理单元,其特征在于当所述信息处理单元执行正常操作时所述电源控制部分输出一个构成二进制信号的信号,作为表示所述供电的所述量变化的所述信号,并且当所述信息处理单元从它的正常操作模式转换到省电模式时输出另一个构成所述二进制信号的信号。
9.根据权利要求5所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片以可插拔的方式安装在公用主板上的插槽上。
10.根据权利要求6所述的信息处理单元,其特征在于所述温度监测部分包括预先存储的表示所述半导体芯片和每种不同类型半导体芯片的所述温度阈值之间关系的关联表的基本输入/输出系统(BIOS)。
11.根据权利要求8所述的信息处理单元,其特征在于当组成所述二进制信号的一个信号作为表示所述供电量变化的所述信号从所述电源控制部分输出时,所述风扇控制部分输出风扇控制信号来降低风扇转速。
12.一种具有至少一个释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用风扇对该半导体芯片进行冷却的信息处理单元,包括预先存储与两种或多种类型的半导体芯片中的每一种的特征对应的多个温度阈值的,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种半导体芯片时,将温度监测部分有选择地设置到与嵌入的半导体芯片对应的温度阈值,以及当所述半导体芯片的温度超过所述温度阈值时输出告警信号的温度监测部分;响应所述告警信号输出风扇控制信号的风扇控制部分;并且其中,当所述告警信号在驱动时从所述温度监测部分输入到所述风扇控制部分时,配置所述风扇控制部分以提高风扇转速。
13.根据权利要求12所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片包括CPU(中央处理单元)。
14.根据权利要求12所述的信息处理单元,其特征在于所述温度监测部分包括预先存储的表示所述半导体芯片和每种不同类型半导体芯片的所述温度阈值之间关系的关联表的基本输入/输出系统(BIOS)。
15.根据权利要求12所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片以可插拔的方式安装在公用主板上的插槽上。
16.根据权利要求14所述的信息处理单元,其特征在于当组成所述二进制信号的一个信号作为表示所述供电量变化的所述信号从所述电源控制部分输出时,所述风扇控制部分输出风扇控制信号来降低风扇转速。
17.一种具有释放大量热量的半导体芯片以及被配置利用风扇冷却所述半导体芯片的信息处理单元,它包括向所述信息处理单元供电的电源部分;检测馈给的所述供电量的变化,并且根据检测结果输出风扇控制信号的风扇控制部分;并且其中,当表示所述供电量变化的信号在驱动时从所述电源部分输入到所述风扇控制部分时,配置所述风扇控制部分降低风扇转速。
18.根据权利要求17所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片包括中央处理单元(CPU)。
19.根据权利要求17所述的信息处理单元,其特征在于所述半导体芯片以可插拔的方式安装在公用主板上的插槽上。
20.一种用来冷却具有释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括当馈给所述半导体芯片的供电量变化时,将供电变化信号从电源控制部分输出到冷却单元控制部分的步骤;当所述供电变化信号在驱动时从所述电源控制部分输入到所述冷却单元控制部分时,利用所述冷却单元控制部分标定冷却单元冷却能力的步骤。
21.一种用来冷却具有释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括当馈给所述半导体芯片的供电量发生变化时,将供电变化信号从电源控制部分输出到风扇控制部分的步骤;和当所述供电变化信号在驱动时从所述电源控制部分输入到所述风扇控制部分时,利用所述风扇控制部分降低风扇转速的步骤。
22.一种用来冷却具有释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括预先存储与两种或多种类型的半导体芯片中的每一种的特征对应的多个温度阈值,并且当嵌入两种或多种类型的半导体芯片中的任意一种时,将所述温度阈值有选择地设置到与所述嵌入的半导体芯片对应的温度阈值的步骤;当所述半导体芯片的温度超过所述温度阈值时,将告警信号从温度监测部分输出到风扇控制部分的步骤;以及当所述告警信号在驱动时从所述温度监测部分输入到所述风扇控制部分时利用所述风扇控制部分提高风扇转速的步骤。
23.一种用来冷却具有释放大量热量的半导体芯片的信息处理单元的方法,包括将表示从电源部分向所述信息处理单元供电的供电量变化的信号输出到风扇控制部分的步骤;和当表示所述供电的所述量变化的所述信号在驱动时从所述电源部分输入到所述风扇控制部分时利用所述风扇控制部分降低风扇转速的步骤。
全文摘要
在挂起模式提供一种信息处理单元使其芯片温度不超过规定温度,这样能够避免风扇产生不必要的噪声,即使使用不同类型的半导体芯片,也可以利用公用主板。当从电源控制部分输出的用来控制向CPU供电的挂起信号变为低电平时,风扇控制部分向风扇输出适合降低风扇转速的风扇控制信号。
文档编号G06F1/32GK1410854SQ0214445
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月28日 优先权日2001年9月28日
发明者栗原一男 申请人:日本电气株式会社

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