專利名稱：基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的降噪方法，特別是涉及一種基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)噪音的高低是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要的內(nèi)在品質(zhì)之一。既滿足系統(tǒng)散熱的需求，又獲得低噪音的系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)兩難問(wèn)題。由于實(shí)際用戶在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，在90％以上的時(shí)間里系統(tǒng)的負(fù)載不到50％，而且，在大部分的使用環(huán)境下，空氣的溫度和濕度并沒(méi)有達(dá)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最高的設(shè)計(jì)指標(biāo)。因此，降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的噪音，可通過(guò)如下溫控技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作負(fù)載和使用環(huán)境，進(jìn)而使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的風(fēng)扇工作在較低的轉(zhuǎn)速下。目前的溫控技術(shù)主要有以下兩種方法一是基于軟件和硬件結(jié)合，一旦軟件感知到系統(tǒng)處于低負(fù)載的情況下就啟動(dòng)硬件控制設(shè)備，降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。這種方式的最大缺點(diǎn)是會(huì)長(zhǎng)期占用系統(tǒng)的資源，而且一旦軟件發(fā)生故障，如感染病毒或系統(tǒng)死機(jī)就無(wú)法監(jiān)控。而且軟件和硬件結(jié)合溫控技術(shù)還存在準(zhǔn)確度較低、反映速度慢和控制策略不夠靈活等缺點(diǎn)。
二是基于溫控風(fēng)扇的技術(shù)。通過(guò)在風(fēng)扇上加溫控組件來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪音的目的。這種方法最大的缺點(diǎn)是溫控風(fēng)扇的測(cè)溫點(diǎn)一般都是風(fēng)扇附近的空氣的溫度，此溫度的變化非常緩慢，不能及時(shí)反映系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)載變化，從而無(wú)法給系統(tǒng)提供及時(shí)可靠的保護(hù)。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以改進(jìn)。
有鑒于上述現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極加以研究創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法存在的缺陷，而提供一種基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，使其能夠有效地控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)噪音的目的。
本發(fā)明解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的方法，解決以下三方面的問(wèn)題1、智能感知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作負(fù)載和工作環(huán)境選擇CPU核心溫度、顯卡周圍空氣溫度和內(nèi)存條周圍的空氣溫度來(lái)代表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部熱狀態(tài)，就基本上可以估算出當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的典型使用模式。因?yàn)檫@三點(diǎn)的溫度隨計(jì)算機(jī)硬件的配置以及實(shí)際工作狀態(tài)負(fù)載的大小差別非常大。通過(guò)半導(dǎo)體感溫元件和CPU的核心溫度輸出管腳檢測(cè)這三點(diǎn)的溫度，并將信息傳遞到專用的溫控芯片，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
2、自動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制方法使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速滿足散熱的需求，同時(shí)達(dá)到最佳的噪音效果。如圖2所示，本發(fā)明的方法是讓系統(tǒng)自動(dòng)獲得系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin，然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，給出一個(gè)系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange，讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在Tmin和Tmin+Trange之間與溫度成正比升降。為了解決有可能帶來(lái)的風(fēng)扇在Tmin附近時(shí)停時(shí)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，我們給出了一個(gè)低于Tmin的假設(shè)溫度區(qū)間，在此區(qū)間里，溫度從Tmin降到Thys(溫度區(qū)間的最低點(diǎn))后，就說(shuō)明此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前所處的環(huán)境不需要風(fēng)扇輔助就可以達(dá)到系統(tǒng)散熱需求，于是就關(guān)掉風(fēng)扇。在此區(qū)間，溫度上升到Thys后并不立即啟動(dòng)風(fēng)扇，因?yàn)檫@在這個(gè)溫度下，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)可能很不穩(wěn)定，只有當(dāng)監(jiān)控的溫度達(dá)到Tmin才啟動(dòng)風(fēng)扇，一方面保證有足夠的啟動(dòng)動(dòng)力，另一方面大大改善噪音。
3、選擇智能芯片為保證系統(tǒng)監(jiān)控得到的溫度和輸出的控制參數(shù)的精度足以達(dá)到最佳的系統(tǒng)降噪效果，本發(fā)明采用的所有算法都內(nèi)置在溫控芯片中，因此需要選用智能型溫度控制芯片。在需要獲得更好的靜音效果時(shí)，可以打開(kāi)溫控芯片內(nèi)置的增強(qiáng)降噪模式，在此模式下，控制風(fēng)扇速度增減的變化率更小。此外，這類智能型溫度控制芯片高速的接近連續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器允許對(duì)所有監(jiān)控通道的及時(shí)采樣，以保證對(duì)超過(guò)限值的數(shù)據(jù)的及時(shí)中斷響應(yīng)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是利用硬件電路監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高；控制程序內(nèi)置于溫控芯片內(nèi)部；利用系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin、系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange和一個(gè)低于Tmin的假設(shè)溫度Thys對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行控制，其過(guò)程為在高于Tmin+Trange的溫度區(qū)間，風(fēng)扇保持最高轉(zhuǎn)速，在低于Thys的溫度區(qū)間，風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升到Thys后并不立即啟動(dòng)風(fēng)扇，只有溫度達(dá)到Tmin才啟動(dòng)風(fēng)扇，在Tmin和Tmin+Trange之間，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和溫度成正比升降，溫度降到Tmin與Thys之間時(shí)，風(fēng)扇保持最低速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從Tmin降到Thys后，關(guān)掉風(fēng)扇。
本發(fā)明進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施方案所述的利用硬件電路監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高，是利用特定的半導(dǎo)體元件監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，把此溫度數(shù)值傳給智能溫度控制芯片ADM1027，并和ADM1027設(shè)定的數(shù)值相比較，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高。
本發(fā)明進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施上述的智能溫度控制芯片，也可以采用與ADM1027類似的智能溫度控制芯片，例如ADM1031、ADT7463、LM85。
本發(fā)明進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施方案所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)是三個(gè)，一個(gè)是顯卡附近，另一個(gè)是內(nèi)存附近，第三個(gè)是CPU芯片。
本發(fā)明進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施上述的智能溫度控制芯片，被安裝在系統(tǒng)內(nèi)除CPU芯片外的一個(gè)熱點(diǎn)的附近。
本發(fā)明進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施方案所述的系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在20℃～25℃范圍內(nèi)確定，并在智能芯片初始化時(shí)寫(xiě)入芯片內(nèi)存；系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求確定。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的計(jì)算機(jī)降噪方法，可以大大降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)散熱設(shè)計(jì)的難度。在計(jì)算機(jī)平時(shí)典型的應(yīng)用模式下，在保持整個(gè)系統(tǒng)噪音指標(biāo)良好時(shí)，采用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比普通的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所允許的功率發(fā)熱可以高30％，從而大大延長(zhǎng)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用壽命。
綜上所述，本發(fā)明基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其在技術(shù)發(fā)展空間有限的領(lǐng)域中，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明的控制過(guò)程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法其具體實(shí)施方式
、電路原理及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其主要包括智能溫控芯片、測(cè)試顯卡周圍空氣溫度或內(nèi)存周圍空氣溫度的電路。其主要由集成電路ADM1027、三極管、電容和電阻所組成。
圖1所示為本發(fā)明基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法所提出的電路原理。VCCP_IN、2.5V、5V和3.3SBY四個(gè)管腳是溫控芯片本身的供電電路分別連接系統(tǒng)電源的VCCP、V_1P5_CORE、VCC3和+12V，VCCP_IN同時(shí)經(jīng)過(guò)電容C2接地，5V管腳同時(shí)經(jīng)過(guò)電阻R6連接系統(tǒng)電源的V_3P3_STBY。SDA管腳與SMB總線的SMB_DATA_MAIN連接后，系統(tǒng)和上層的軟件通過(guò)此管腳初始化溫控芯片或顯示溫控芯片的狀態(tài)。SDL是時(shí)鐘信號(hào)管腳，與SMB總線的SMB_CLK_MAIN連接。REMOTE1+和REMOTE1-兩個(gè)管腳分別經(jīng)過(guò)電阻R2和R3與一個(gè)公知的放大、穩(wěn)流電路的H_TEMP_RET和H_TEMP_SRC信號(hào)輸出端連接(此公知電路將CPU管腳輸出的CPU核心溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和穩(wěn)流后輸出)。REMOTE2+和REMOTE2-兩個(gè)管腳以及Q1和C1組成了測(cè)試顯卡周圍空氣溫度的電路REMOTE2+連接三極管Q1的基極、集電極和電容C1的一端，電容C1的另一端和三極管Q1的發(fā)射極同時(shí)連接REMOTE2-。溫控芯片安裝在內(nèi)存附近，利用其自身的感溫功能作為內(nèi)存周圍空氣溫度的監(jiān)控點(diǎn)。TACH1-TACH4是四個(gè)速度測(cè)試電路管腳，只使用其中三個(gè)測(cè)試風(fēng)扇的速度信號(hào)TACH1連接CPU風(fēng)扇的CPU_FAN_TACH，TACH2連接后風(fēng)扇的REAR_FAN_TACH，TACH3連接前風(fēng)扇的FNT_FAN_TACH。TACH4通過(guò)電阻R4接地。PWM1-PWM3輸出三個(gè)風(fēng)扇的PWM信號(hào)PWM1經(jīng)過(guò)電阻R1連接CPU風(fēng)扇的CPU_FAN_CTRL端，PWM2在連接后風(fēng)扇的REAR_FAN_CTRL端的同時(shí)經(jīng)過(guò)電阻R5連接SMB總線的SMB_ALERT*，PWM3連接前風(fēng)扇的FNT_FAN_CTRL。智能芯片ADM1027的GND管腳接地。三極管Q1和電容C1安裝在顯卡附近。
請(qǐng)參閱圖2所示，本發(fā)明基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法的控制過(guò)程是在高于Tmin+Trange的溫度區(qū)間，風(fēng)扇保持最高轉(zhuǎn)速，在低于Thys的溫度區(qū)間，風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升到Thys后并不立即啟動(dòng)風(fēng)扇，只有溫度達(dá)到Tmin才啟動(dòng)風(fēng)扇，在Tmin和Tmin+Trange之間，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和溫度成正比升降，溫度降到Tmin與Thys之間時(shí)，風(fēng)扇保持最低速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從Tmin降到Thys后，關(guān)掉風(fēng)扇。其中，Tmin是系統(tǒng)自動(dòng)獲得的系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度，Trange是系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍，Thys是一個(gè)為保證風(fēng)扇在最低速時(shí)能避免時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停而設(shè)定的溫度值。
Tmin可設(shè)置為22℃，Trange可設(shè)置為50℃。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，例如，本發(fā)明所提出的電路中，溫控芯片的型號(hào)可是任何一廠家的溫控芯片，只要該芯片能夠適合上述工作要求。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于利用硬件電路監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高；控制程序內(nèi)置于溫控芯片內(nèi)部；利用系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin、系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange和一個(gè)低于Tmin的假設(shè)溫度Thys對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行控制，其過(guò)程為在高于Tmin+Trange的溫度區(qū)間，風(fēng)扇保持最高轉(zhuǎn)速，在低于Thys的溫度區(qū)間，風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升到Thys后并不立即啟動(dòng)風(fēng)扇，只有溫度達(dá)到Tmin才啟動(dòng)風(fēng)扇，在Tmin和Tmin+Trange之間，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和溫度成正比升降，溫度降到Tmin與Thys之間時(shí)，風(fēng)扇保持最低速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從Tmin降到Thys后，關(guān)掉風(fēng)扇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于其中所述的利用硬件電路監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高，是利用特定的半導(dǎo)體元件監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，把此溫度數(shù)值傳給智能溫度控制芯片ADM1027，并和ADM1027設(shè)定的數(shù)值相比較，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于其中所述的智能溫度控制芯片，也可以采用與ADM1027類似的智能溫度控制芯片，例如ADM1031、ADT7463、LM85。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于其中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)是三個(gè)，一個(gè)是顯卡附近，另一個(gè)是內(nèi)存附近，第三個(gè)是CPU芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于其中所述的智能溫度控制芯片，被安裝在系統(tǒng)內(nèi)除CPU芯片外的一個(gè)熱點(diǎn)的附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，其特征在于其中所述的系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在20℃～25℃范圍內(nèi)確定，并在智能芯片初始化時(shí)寫(xiě)入芯片內(nèi)存；系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求確定。
全文摘要
一種基于智能芯片的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)降噪方法，利用硬件電路監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)熱點(diǎn)的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的降低或升高，從而達(dá)到系統(tǒng)降噪的作用?？刂瞥绦騼?nèi)置于溫控芯片內(nèi)部。利用系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)的最低溫度Tmin、系統(tǒng)工作在最大負(fù)載前的溫度范圍Trange和一個(gè)低于Tmin的假設(shè)溫度Thys對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行控制，其過(guò)程為在高于Tmin+Trange的溫度區(qū)間，風(fēng)扇保持最高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在低于Thys的溫度區(qū)間，風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升到Thys后并不立即啟動(dòng)風(fēng)扇，只有溫度達(dá)到Tmin才啟動(dòng)風(fēng)扇，在Tmin和Tmin+Trange之間，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和溫度成正比升降，溫度降到Tmin與Thys之間時(shí)，風(fēng)扇保持最低速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從Tmin降到Thys后，關(guān)掉風(fēng)扇，從而避免風(fēng)扇可能出現(xiàn)的在低溫范圍內(nèi)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1534436SQ0312112
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者陶宏芝, 溫賢胤, 黃高貴, 王化冰 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司