電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子產(chǎn)品散熱特性的測試與最佳化方法，具體而言是一種電子產(chǎn)品的性能、溫度與能耗的快速測試與驗證方法，能夠直接進行電子產(chǎn)品熱設計的最佳化。
【背景技術(shù)】
[0002]目前嵌入式系統(tǒng)的應用芯片供貨商大多是自主開發(fā)其核心軟件來作芯片的電源管理，芯片內(nèi)部如何動態(tài)調(diào)整其性能與工作電壓等核心散熱管理功能大多是各家供貨商的商業(yè)機密而沒有被公開。而在現(xiàn)今電子產(chǎn)品多講求輕薄短小的趨勢下，電子產(chǎn)品內(nèi)部芯片之間的距離被縮短，使得散熱問題愈發(fā)嚴重，更不用說不同芯片供貨商的電源管理設計各自迥異。因此，如何兼顧系統(tǒng)電子產(chǎn)品良好散熱以及系統(tǒng)整體的最佳性能一直是產(chǎn)品開發(fā)商在努力追求的目標。
[0003]然而，對于目前各式各樣不同的嵌入式系統(tǒng)而言，尚缺乏一個完整且有系統(tǒng)的測試方式來快速地測試出電子產(chǎn)品的性能、消耗功率與產(chǎn)品溫度等各項參數(shù)彼此之間的關(guān)系，以致產(chǎn)品開發(fā)商在作系統(tǒng)整合時，不易根據(jù)其特性而對應地且快速地進行組件布局、軟硬件散熱保護等效能最佳化設計，造成產(chǎn)品整體開發(fā)的曠日費時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，能夠快速測試出電子產(chǎn)品的性能、消耗功率與產(chǎn)品溫度等各項參數(shù)，并能直接進行電子產(chǎn)品的熱設計最佳化。
[0005]為了達成上述目的，本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其步驟包含有:
[0006]a)準備一隔熱的測試環(huán)境，在測試環(huán)境內(nèi)設置至少一個溫度偵測器，將待測電子產(chǎn)品設于上述的測試環(huán)境內(nèi)，并使待測電子產(chǎn)品連接一訊號產(chǎn)生裝置和一計算機，其中，計算機是控制訊號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生處理訊號給待測電子產(chǎn)品，以及擷取至少一個溫度偵測器所偵測到的溫度以及待測電子產(chǎn)品的寫入速度；
[0007]b)增加寫入速度，使待測電子產(chǎn)品處于高性能狀態(tài)，當該待測電子產(chǎn)品的溫度高于一保護溫度時，該待測電子產(chǎn)品會進入低性能狀態(tài)；
[0008]c)調(diào)整或更換該待測電子產(chǎn)品的散熱或能耗的軟件或硬件；
[0009]d)判斷該至少一個溫度偵測器所偵測到的溫度是否低于保護溫度，若判斷結(jié)果為是，則增加寫入速度使待測電子產(chǎn)品處于高性能狀態(tài)；
[0010]e)反復執(zhí)行步驟b)至步驟d)，最后結(jié)束測試。
[0011]因此，本發(fā)明可藉由調(diào)整待測電子產(chǎn)品的散熱與能耗控制的軟硬件，有系統(tǒng)地測試并驗證待測電子產(chǎn)品的性能與散熱特性等各項數(shù)據(jù)，并能夠進行電子產(chǎn)品的熱設計最佳化。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明較佳實施例的偵測溫度對時間的關(guān)系圖，以及寫入速度對時間的關(guān)系圖。
[0013]圖2為本發(fā)明較佳實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0014]為了能更了解本發(fā)明的特點所在，本發(fā)明提供了一較佳實施例并配合【附圖說明】如下，請參考圖1和圖2，在本實施例中，電子產(chǎn)品是以一待測芯片作為例子，其也可以為手機或平板電腦等電子產(chǎn)品，在此將本發(fā)明所提供的電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法的主要步驟說明如下。
[0015]請首先參考圖2，在步驟S1中，準備隔熱的測試環(huán)境，并在測試環(huán)境內(nèi)部的不同位置各設置一溫度偵測器，以偵測測試環(huán)境內(nèi)部不同位置的溫度。在本實施例中，測試環(huán)境是一個容室(未圖示)，容室的內(nèi)壁都是以隔熱的材料制成，藉以降低容室內(nèi)部與外部之間的熱傳導。
[0016]準備一測試平臺基板，使測試平臺基板與位于測試環(huán)境外部的一計算機以及一訊號產(chǎn)生裝置電連接。測試平臺基板用于供待測芯片置入，并使待測芯片與測試平臺基板電連接，測試平臺基板上設置有一電源控制模塊、一內(nèi)存模塊以及一輸入與輸出模塊等組件，以供待測芯片在測試時測試平臺基板能夠正常運作，由于上述模塊的作用與連接方式并非本案的重點所在，在此不予詳述。
[0017]計算機一方面是用來控制上述的訊號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生處理訊號傳送給待測芯片寫入并做運算處理；另一方面，計算機也用于實時動態(tài)擷取待測芯片消耗功率的數(shù)據(jù)、各溫度偵測器所偵測到的溫度數(shù)據(jù)以及輸入到待測芯片的處理訊號的寫入速度，并能夠?qū)⑸鲜鏊鶖X取到的數(shù)據(jù)整合輸出成圖表，如圖1。
[0018]請參考圖1與圖2，在步驟S2中，開啟測試平臺基板、計算機、訊號產(chǎn)生裝置以及各溫度偵測器的電源，在一時間間距I中，計算機控制訊號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生一處理訊號給待測芯片處理，并使待測芯片的寫入速度增加至330 (MB/s)之后維持此寫入速度，讓待測芯片在高性能狀態(tài)下進行運算。由于此時待測芯片是在高性能的狀態(tài)下作運算，其產(chǎn)品溫度將快速上升，并且電子產(chǎn)品的消耗功率通常也會上升，在各溫度偵測器所偵測到待測芯片的溫度的平均值接近待測芯片所預設的一預設溫度(如67°C)時，待測芯片會自動降低寫入速度并以大約250 (MB/s)的速度維持一時間間距II，但由于待測芯片還是在相對較高的性能狀態(tài)下作運算，各溫度偵測器所偵測到的待測芯片的平均溫度還是會緩慢地上升至接近待測芯片內(nèi)定的一保護溫度(如73°C )。
[0019]之后進入步驟S3:當各溫度偵測器所偵測的溫度高于待測芯片內(nèi)建的保護溫度時，待測芯片已處于過熱的狀態(tài)，使待測芯片的寫入速度大幅下降并維持在大約15(MB/s)，此時待測芯片處于低性能狀態(tài)，計算機也將記錄待測芯片的保護溫度值。
[0020]隨后執(zhí)行步驟S4，開始調(diào)整待測芯片的散熱方式，例如更換散熱片或是提高風扇轉(zhuǎn)速，使待測芯片可以有效進行降溫。此時，各溫度偵測器仍持續(xù)偵測待測芯片的溫度。
[0021]之后進入步驟S5，當計算機判斷待測芯片的溫度是低于保護溫度時，則執(zhí)行步驟S6，否則計算機將維持寫入速度并且持續(xù)偵測待測芯片的溫度。
[0022]在步驟S6中，由于待測芯片已經(jīng)降溫到低于其保護溫度，便可以使用計算機控制訊號產(chǎn)生裝置而使待測芯片的寫入速度增加到約250 (MB/s)并回復到高性能狀態(tài)，并且使待測芯片維持在此高性能狀態(tài)，以確認步驟S4所采取的調(diào)整措施是否發(fā)揮效果。
[0023]之后執(zhí)行步驟S7。若調(diào)整后的散熱仍無法達成最佳效果時，處于高性能狀態(tài)的待測芯片的溫度與消耗功率將又逐漸上升，那么步驟S7將會回到步驟S3以繼續(xù)測試；否則就結(jié)束測試。
[0024]由于本實施例是以芯片為例，所以才需要設置測試平臺基板，如果待測電子產(chǎn)品本身已經(jīng)配備有電源控制模塊等組件，則可直接使待測電子產(chǎn)品與計算機和訊號產(chǎn)生裝置直接連接。
[0025]本發(fā)明的計算機也可以直接擷取待測電子產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)，并將圖2中的步驟S4所采取的調(diào)整散熱方式改為調(diào)整能耗控制軟件或硬件，以降低待測電子產(chǎn)品的能耗問題，同樣可以達成熱設計最佳化的目的。
[0026]最后，必須再次說明的是，本發(fā)明在前述實施例中所揭露的構(gòu)成組件僅為舉例說明，并非用來限制本案的范圍，凡是其它易于思及的結(jié)構(gòu)變化，或與其它等效組件的替代變化，也應為本案權(quán)利要求書所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其特征在于，包括以下步驟: a)準備一隔熱的測試環(huán)境，在所述測試環(huán)境內(nèi)設置至少一個溫度偵測器，將待測電子產(chǎn)品設于所述測試環(huán)境并同時連接一訊號產(chǎn)生裝置和一計算機；其中，所述計算機控制所述訊號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生處理訊號傳送給所述待測電子產(chǎn)品，并擷取所述至少一個溫度偵測器所偵測到的溫度以及所述待測電子產(chǎn)品的寫入速度； b)增加所述寫入速度，使所述待測電子產(chǎn)品處于高性能狀態(tài)，當所述待測電子產(chǎn)品的溫度高于一保護溫度時，所述待測電子產(chǎn)品會進入低性能狀態(tài)； c)調(diào)整或更換所述待測電子產(chǎn)品的散熱或能耗的軟件或硬件； d)判斷所述至少一個溫度偵測器所偵測到的溫度是否低于所述保護溫度，若判斷結(jié)果為是，則增加所述寫入速度使所述待測電子產(chǎn)品處于所述高性能狀態(tài)；以及 e)反復執(zhí)行步驟b)至步驟d)，最后結(jié)束測試。2.如權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其特征在于， 在步驟b)還包含在所述至少一個溫度偵測器所偵測到的溫度接近一預設溫度時停止增加或開始降低所述寫入速度，并使所述待測電子產(chǎn)品維持于所述高性能狀態(tài)。3.如權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其特征在于， 所述至少一個溫度偵測器的數(shù)量為多個，并且在步驟b)至步驟d)采用各所述溫度偵測器所偵測到的溫度的平均值。4.如權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其特征在于， 在步驟d)判斷結(jié)果為否時，使所述待測電子產(chǎn)品維持所述低性能狀態(tài)。5.如權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其特征在于，所述計算機能夠擷取所述待測電子產(chǎn)品的消耗功率。
【專利摘要】一種電子產(chǎn)品熱設計最佳化方法，其步驟是先準備一測試環(huán)境并在其內(nèi)部設置溫度偵測器，將待測電子產(chǎn)品設于測試環(huán)境內(nèi)并連接一訊號產(chǎn)生裝置和一計算機，隨后使待測電子產(chǎn)品處于高性能狀態(tài)而導致升溫超過其保護溫度，之后調(diào)整或更換待測電子產(chǎn)品的散熱或能耗的軟件或硬件，再重新將待測電子產(chǎn)品回復到高性能狀態(tài)；藉此，能夠測試出待測電子產(chǎn)品在散熱管理的各項性能參數(shù)，以進行電子產(chǎn)品熱設計最佳化。
【IPC分類】G06F11/267
【公開號】CN105426283
【申請?zhí)枴緾N201410479959
【發(fā)明人】廖友志, 張召輝, 邱信雄
【申請人】環(huán)旭電子股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2014年9月19日