CN1959662B - 一种计算机、运行计算机的方法以及计算机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计算机、一种运行计算机的方法以及一种计算机系统，该方法包括在系统内根据感应的温度动态建立多个通道与插接图形卡通过高速外围组件互连总线进行通信，使得保持在温度阈值以下的同时使应用的通道数量最大化。

Description

一种计算机、运行计算机的方法以及计算机系统

技术领域

本发明涉及计算机系统内温度的管理，尤其涉及使用诸如高速外围组件互连总线的一种计算机、运行计算机的方法以及计算机系统。

背景技术

诸如个人电脑、笔记本等的计算机的处理器可通过数据总线与其他系统组件通信。一种已知的总线为高速外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnect Express，PCI Express)总线，可使处理器与强大的插接(plug-in)图形卡通信。

本发明认识到，随着计算机尺寸的减小和因此散热能力的降低，功能强大的插接图形卡在过高的处理器和系统使用中会导致系统温度上升。这会随后导致计算机系统内的组件暴露在过高的温度环境中而损坏，因此影响该系统的热性能。现有调节计算机内温度的方案是根据系统温度调节风扇速度，即随着内部温度上升，增加风扇速度，反之亦然，但是这种方法不能在插接图形卡较高功率消耗的情况下充分降温。此外，本发明还认识到在只有一个组件(例如较高功率图形卡)为发热主因时，通过提升或降低处理器时钟速度进行温度管理可能导致整个系统的性能受影响。

发明内容

本发明提供一种计算机，其具有处理器，能够执行逻辑以根据热相关的参数动态建立多个通道与插接图形卡通过PCI Express总线进行通信。该参数可以为温度，此时温度传感器发送温度信号给处理器。

如以下进一步描述的，上述逻辑在保持在温度设定点以下的同时使所述通道数量最大。具体地，如果设定点和传感器感应到的温度之间存在足够的热开销(overhead)则该逻辑增加通道数量，如果确定传感器感应到的温度太高则该逻辑减少通道的数量。作为建立多个通道过程的一部分，该逻辑能够访问包含候选组件的特征的数据结构，该候选组件可能被插入与处理器通信的计算机。

另一方面，本发明提供一种运行计算机的方法，其包括在计算机内根据感应到的温度动态建立多个通道，用于与插接图形卡通过PCI Express总线进行通信，使得保持在温度阈值以下的同时使应用的通道数量最大化。

再一方面，本发明提供一种计算机系统，其具有机壳支持的处理器和组件，以及该处理器和组件之间的总线装置。总线装置包括多个通信通道。设置感应系统内温度的装置。处理器接收感应装置的信号并作出响应在总线装置内建立多个工作通道。

通过参考附图可以更好地理解本发明结构和工作的细节，其中相同的参考符号代表相同的部分。

附图说明

图1示出了可使用本发明的非限制性计算机的方框图；

图2是初期插接卡特征逻辑的非限制性实施方式的流程图；

图3是热管理逻辑的非限制性实施方式的流程图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了可以实现本发明的数据处理系统的高层框图，该数据处理系统标记为10。在一非限制性的实施例中的系统10可以为个人计算机或者笔记本计算机，它可以包括用于容纳以下各组件的机壳，示意性地标记为11。系统10包括处理器12，不作为限制，它可以为Armonk，N.Y.的International Business Machines Corporation的PowerPC处理器(或者本领域公知的其他处理器)。处理器12连接到处理器总线14和高速缓存16，高速缓存16用于以降低的访问等待时间下从处理器12收发数据并与处理器总线14连接。在非限制性的实施例中，处理器12能够通过存储器控制器20的功能从高速缓存16或系统固态存储器18中访问数据。高速缓存16可以包括易失性存储器，例如DRAM，存储器18可以包括非易失性存储器，例如闪存。此外，存储器控制器20通过图形总线控制器24连接到存储-映射图形适配器22，图形适配器22提供与监视器26的连接，监视器26上显示数据处理系统10内执行的软件用户界面。

不作为限制，存储器控制器20还可以连接到高速外围组件互连(PCIExpress)总线28上，使得可使用层结构在包括2.5Gigabits/秒的速率下传输数据。PCI Express总线28包括多个发送和接收通信的路径链接30，每个链接被称为一个“通道”。基本上，每个通道30包括两个低电压、差分驱动的信号对，即一个发送对和一个接收对。PCI Express总线标准预见了多种工作模式。例如，在一种工作模式中，只使用一个通道，而在其他工作模式中，可以使用两个，四个，八个，十六个，或更多的通道。

因此，PCI Express定义了在处理器12与插入板或卡或其他设备32之间传输对称数据的标准方法。在非限制的实施方式中，设备32可以为设计成以多种工作模式运行的插接图形卡，即通过PCI Express总线28与处理器12在它们之间的例如一个通道30或全部十六个通道30或其他数量的通道上进行通信。也可以使用其他设备32，例如视频卡，其他类型的集成电路等。

图1指出系统10可以包括各种输入/输出(I/O)设备，可适当地连接到系统的PCI Express总线或其他数据总线。不作为限制，这些设备可以包括磁盘存储设备和诸如键盘和鼠标的输入设备。

作为图1描述的结束，系统10还可以包括一个或多个温度传感器34，它们可以输入温度信号至处理器12。不作为限制，传感器34可以为热二极管或其他类型的传感器，诸如热电偶，电阻式热探测器(RTD)，电热调节器等。传感器34安装在例如系统主板上邻近处理器12或者邻近系统10的对温度最敏感的部件处，或者安装在插接卡32上，或者其他合适的位置。

图2和3为了显示简单以流程图示出了逻辑操作。可以通过处理器12执行存储在存储器18内的BIOS内的代码来实现逻辑，尽管也可以通过系统10内其他控制器来替代执行上述逻辑。为了方便以流程图方式示出了逻辑，而应当理解在具体实施中可以采用其他形式而不是文字式的流程图形式，即可以使用状态逻辑。

转到图2，其中示出了初期插接卡特征逻辑的非限制性实施方式的流程图.由方块36开始，本发明的逻辑，可能在例如系统BIOS中实现，将为每个候选插接图形卡执行DO循环.当处理器识别出新的插接图形卡时，逻辑转移到方块38，在此逻辑检测在各种工作模式下的插接图形卡.这些不同的工作模式可以包括但不限于，通过PCI Express总线操作不同数目的通道。在方块40，逻辑获取这些检测的结果并对每个工作模式记录功率使用情况，之后在方块42，将功率访问与系统内生成的热量关联，应当理解通常生成的热量与消耗的功率成正比。可以通过本领域内公知的装置进行功率测量。在方块44，针对使用的系统具体配置，逻辑根据经验将热量与温度差关联起来。该过程中收集的数据可以以例如表格形式存储在例如存储器18或者其他合适的位置内，以在图3中使用。

图3概述了根据传感器34测量的温度动态建立要使用的合适数量的通道的过程。从方块46开始，逻辑确定插接图形卡的类型。逻辑确定卡类型之后，处理器从存储了特征信息的数据结构中获取图2中卡可能有的各种工作模式和与各种模式关联的热量和/或温度。

之后，逻辑转移到方块48，此处处理器从例如图1所示的传感器34接收具有关于温度参数信息的信号。在一些实施方式中，可以使用直接热量测量或由温度信号计算。不管什么情况，在决定菱形块50处，逻辑使用实际感应的信号，例如温度信号，确定温度是否超过例如设计规格阈值。如果确定温度过高，那么逻辑转移到方块52，此处逻辑使用图2所述逻辑的卡特征数据减少工作通道的数量。此时，逻辑返回决定菱形块50。

另一方面，如果在决定菱形块50处确定温度参数为可接受地低，则逻辑转移到决定菱形块54处，确定处理器是否具有足够的热开销，以在不引起系统硬件损坏的情况下高效率地运行。如果逻辑得出结论，没有足够的热开销，则逻辑返回到方块48。但是，如果有足够的热开销，则在方块56处，逻辑再次使用图2确定的卡特征增加工作通道的数量。因此，本领域技术人员应当理解当足够的热开销存在而通过增加工作通道的数量提高性能时，逻辑在方块56执行上述操作。换句话说，如果实际温度不但没有过高，反而足够低，在通信路径中增加通道，而当温度显示系统热限制处于破坏的危险时从通信路径中移除通道。以这种方式，在保持低于温度设定点的同时，最大化使用的通道数量。

尽管此处所示和详细描述的具体“用于PCI Express系统中热管理的系统和方法”完全能够达到上述本发明的目的，但是应当理解这是本发明现有的较佳实施例且因而代表了本发明可广泛预期的主题，并且本发明的范围完全包括其他对于本领域技术人员显而易见的实施例，因此本发明的范围仅由所附权利要求限定，其中以单数形式引用的元件除非清楚的说明并不意味着“一个且仅有一个”，而是“一个或多个”。不是必须一个装置或方法解决本发明要解决的全部或每个问题，因为权利要求要包括它。此外，不管权利要求中是否明确描述了元件，组件或方法步骤，本发明中的元件，组件或方法步骤都不特定于公用。如果此处没有清楚定义，权利要求的术语都通过与本发明说明书和文件历史不矛盾的普通的和约定俗成的意思给出。

Claims (15)

1.一种计算机，包括：

温度传感器，用于感应计算机内的温度，并发送温度信号给处理器；

处理器，用于执行逻辑访问一数据结构以根据温度动态建立多个通道，所述通道用于与插接图形卡通过高速外围组件互连总线进行通信，其中所述数据结构包含与所述处理器通信的至少一个组件的各种工作模式和与各种工作模式关联的温度。

2.如权利要求1所述的计算机，其中所述逻辑在保持在至少一个温度设定点以下的同时使使用的通道数量最大。

3.如权利要求1所述的计算机，其中所述逻辑通过BIOS实现。

4.如权利要求2所述的计算机，其中如果设定点和传感器感应到的温度之间存在足够的热开销，则所述逻辑增加使用的通道的数量。

5.如权利要求4所述的计算机，其中如果确定传感器感应到的温度太高，则所述逻辑减少使用的通道的数量。

6.一种运行计算机的方法，包括：

接收来自计算机内传感器的感应的温度信号；

执行逻辑访问一数据结构在计算机内根据感应到的温度动态建立多个通道，该通道用于与插接图形卡通过高速外围组件互连总线进行通信，其中所述数据结构包含与所述处理器通信的至少一个组件的各种工作模式和与各种工作模式关联的温度。

7.如权利要求6所述的方法，包括使用计算机内的BIOS执行建立操作。

8.如权利要求7所述的方法，包括如果设定点和感应到的温度之间存在足够的热开销则增加使用的通道的数量。

9.如权利要求8所述的方法，包括如果确定感应到的温度太高则减少使用的通道的数量。

10.一种计算机系统，包括：

机壳支持的处理器；

该机壳支持的组件；

该处理器和组件之间的总线装置，该总线装置包括多个通信通道；和

感应系统内温度的感应装置，其中

所述处理器接收感应装置的信号，并执行逻辑访问一数据结构发根据温度动态的在总线装置内建立多个工作通道，其中所述数据结构包含与所述处理器通信的至少一个组件的各种工作模式和与各种工作模式关联的温度。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述处理器保持在至少一个温度设定点以下的同时使用的通道数量最大。

12.如权利要求10所述的系统，其中所述处理器访问BIOS，以在总线装置内建立工作通道。

13.如权利要求11所述的系统，其中如果在设定点和来自用于感应的装置的信号之间存在足够的热开销，则所述处理器增加使用的通道的数量。

14.如权利要求11所述的系统，其中如果确定用于感应的装置感应到的温度太高，则所述处理器减少使用的通道的数量。

15.如权利要求10所述的系统，其中所述总线装置包括高速外围组件互连总线。

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