CN109683686A - 电子装置以及散热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子装置以及散热方法，该电子装置包括一处理器、一绘图处理器、一第一温度感测器、一第二温度感测器、一嵌入式控制器以及一存储器。第一温度感测器感测处理器的温度值。第二温度感测器感测绘图处理器的温度值。嵌入式控制器根据处理器的温度变化、绘图处理器的温度变化以及绘图处理器的运作状态的改变提高风扇的当前转速。存储器存储对应于绘图处理器的第一风扇转速表以及对应于处理器的第二风扇转速表。当处理器的温度值上升至第一既定值，且绘图处理器的温度值上升以及运作状态改变时，嵌入式控制器根据对应于绘图处理器的第一转速表提高风扇的当前转速。

Description

电子装置以及散热方法
技术领域
本发明涉及一种电子装置以及散热方法，特别是涉及一种根据处理器以及绘图处理器的温度变化调整不同风扇转速的电子装置以及散热方法。
背景技术
随着使用者对显示画面的画质需求提高，使得一般笔记型电脑通常具有独立型绘图处理器。为了避免于进行高效能运算时因散热不佳而造成其效能降低，具有独立型绘图处理器的笔记型电脑必需具有强大的散热***。图1是显示常见的中低阶笔记型电脑散热***的示意图。如图所示，为了节省散热模块的成本、避免机身变得过厚过重以及受到影像信号走线较严格的限制，散热***一般是通过将单一长条状的导热管串接处理器110以及绘图处理器120，并连接至散热鳍片，以风扇140通过散热孔150进行散热。然而，上述的散热方式将造成一些问题。由于处理器110相较于绘图处理器120离散热孔150较远，中间隔着由绘图处理器120所产生的热源，又没有专属导热管，因此可能使得位于处理器端的导热管无法有效地将热散至散热孔，且当绘图处理器120执行高效能运算时，其所产生的热将可能造成处理器110温度升高，导致***的误判而误调处理器110的效能，进而影响使用者的使用体验。此外，若仅大幅度地提高风扇的转速以进行散热，将造成风扇运转声音过大以及造成电池的不当耗电。此外，当风扇高速运转时，灰尘容易卡在扇叶上，而过多的灰尘将使得风扇运转声音越大，最终可能缩短风扇甚至电子装置的使用寿命。因此，如何正确地找出热源，合理规划风扇转速，有效地降低电子装置的温度、并维持***稳定以及维持绘图处理器的效能为目前所需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种电子装置，包括一处理器、一绘图处理器、一第一温度感测器、一第二温度感测器、一嵌入式控制器以及一存储器。处理器运作于多个工作状态的一者中。绘图处理器执行至少一绘图运算工作。第一温度感测器感测处理器的一温度值。第二温度感测器感测绘图处理器的一温度值。嵌入式控制器根据处理器的温度变化、绘图处理器的温度变化以及绘图处理器的一运作状态的改变提高一风扇的一当前转速。存储器存储对应于绘图处理器的一第一风扇转速表以及对应于处理器的一第二风扇转速表。当处理器的温度值上升至一第一既定值，且绘图处理器的温度值上升以及运作状态改变时，嵌入式控制器根据对应于绘图处理器的第一转速表提高风扇的当前转速。
本发明另一实施例提供一种散热方法，适用于一电子装置，步骤包括：致使一处理器运作于多个工作状态的一者中；通过一绘图处理器执行至少一绘图运算工作；通过一第一温度感测器感测上述处理器的一温度值；通过一第二温度感测器感测绘图处理器的一温度值；以及通过一嵌入式控制器根据处理器的温度变化、绘图处理器的温度变化以及绘图处理器的一运作状态的改变调整一风扇的一当前转速。当处理器的温度值上升至一第一既定值，且绘图处理器的温度值上升以及运作状态改变时，嵌入式控制器根据对应于绘图处理器的一第一转速表提高风扇的当前转速。
附图说明
图1为常见的电子装置的散热***的示意图；
图2为本发明一实施例所述的电子装置的方块图；
图3A～图3B为本发明一实施例所述的用于电子装置的散热方法的流程图；
图4为本发明另一实施例所述的散热方法的流程图。
符号说明
110～处理器
120～绘图处理器
130～散热管
140～风扇
150～鳍片以及散热孔
200～电子装置
210～处理器
220～绘图处理器
230～嵌入式控制器
240～风扇
250～输入装置
260～BIOS
S301～S309、S401～S405～步骤流程
具体实施方式
有关本发明的装置以及方法适用的其他范围将于接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是下列的详述以及具体的实施例，当提出有关电子装置以及用于电子装置的散热方法的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本发明的范围。
图2显示的是根据本发明一实施例所述的电子装置的示意图。如图所示，电子装置200可包括一处理器(CPU)210、一绘图处理器(dGPU)220、一嵌入式控制器(EmbeddedController,EC)230、一风扇240、一输入装置250、一基本输入输出***260(以下简称BIOS)以及一存储器(未显示)。处理器210用以执行程序指令以达成特定功能，并具有多个不同的工作状态。其中，处理器210还可包括一环境控制介面(Platform Environmental ControlInterface,PECI)，用以输出处理器210的温度值以及功耗至嵌入式控制器230。绘图处理器220为一独立型绘图处理器，具有多个运作状态，用以根据指令执行至少一绘图运算工作，并通过SMBus输出其温度值至嵌入式控制器230。嵌入式控制器230分别与处理器210、绘图处理器220、风扇240、输入装置250以及存储器耦接，用以接收处理器210的当前温度值绘图处理器220的当前温度值及运作状态、输入装置250的输入信号以及风扇240的当前转速信息等，并根据处理器210的温度变化、绘图处理器220的温度变化以及绘图处理器220的一运作状态的改变以控制风扇240的转速。存储器可为嵌入式控制器230内的闪存存储器或者静态存储器等，用以存储对应于绘图处理器220的一风扇转速表以及对应于处理器210的一风扇转速表。其中，在相同温度下，对应于处理器210的风扇转速表中的风扇转速大于对应于绘图处理器220的风扇转速表中的风扇转速。
根据本发明一实施例，当***开始运作时，嵌入式控制器230先根据处理器210的当前温度以及对应于处理器210的风扇转速表中所规定的风扇转速驱动风扇240，并每隔一既定时间记录处理器210的当前温度值，并同时记录同一时间点的绘图处理器220的当前温度值以及其运作状态。而于***运作一段时间后，当嵌入式控制器230侦测到处理器210的温度上升至一第一既定值(例如从65℃上升至75℃)时，由于处理器210的温度上升可能会受到绘图处理器220的温度上升的影响，因此为了避免发生误判的情形，嵌入式控制器230首先判断绘图处理器220的当前温度是否与先前所记录的温度相同(或者相差小于一既定值(例如5℃))以及其***运作状态是否改变。若嵌入式控制器230判断绘图处理器220的温度上升幅度极微且其运作状态未改变时，则判断处理器210的温度上升并非受到绘图处理器220所产生的热能所影响，则根据对应于处理器210的风扇转速表将风扇240的当前转速提升至一第一转速(例如自3600rpm提升至4400rpm)。
反之，若嵌入式控制器230根据所取得的绘图处理器220的当前温度值以及其运作状态判断绘图处理器220的温度明显上升(例如相差大于一既定值(5℃))且其功耗增加(即运算效能提升)时，则判断处理器210的温度上升应为受到绘图处理器220的温度上升的影响，而并非处理器210本身所造成的温度上升，故嵌入式控制器230则自存储器读取对应于绘图处理器220的风扇转速表，并将风扇240的当前转速提升至对应于绘图处理器220的风扇转速表中的一第一转速(例如自3600rpm提升至4000rpm)，避免产生过大的风扇噪音，以于性能以及功耗之间取得平衡。
接着，在提升风扇240的转速后，嵌入式控制器230可加快取得处理器210的温度的速度(例如从每1秒读取一次增加为每0.5秒读取一次)，以确认先前的散热动作是否有效。然而，当处理器210的温度仍持续上升且接近临界值(例如接近95℃)，则嵌入式控制器230则分别降低处理器210以及绘图处理器220的操作频率(例如通过触发处理器210的PROCHOT#脚位或者绘图处理器220的“Thermal monitor interrupt”脚位)，并将风扇240的当前转速提升至最大转速，以快速地对处理器210或者绘图处理器220进行散热，避免电子装置发生当机或者***崩溃的情况。而当温度异常情况被排除后，嵌入式控制器230恢复回正常的处理流程。
根据本发明另一实施例，在***运作一段时间后，当嵌入式控制器230判断处理器210的温度上升(例如从50℃上升至65℃)，但风扇240的当前转速已高于处理器210的风扇转速表中的预设转速时，嵌入式控制器230首先确认处理器210的温度上升是否为其本身所造成。此时，嵌入式控制器通过多次确认处理器210是否维持于闲置模式(例如处理器210的温度感测元件每256ms会传送温度数据一次，于此实施例中则利用7.5秒(侦测30次)来确认处理器210的工作状态)，并同时判断输入装置250(例如键盘以及触控板等)是否产生输入信号，以确认使用者是否正在操作电子装置。其中，嵌入式控制器230可通过PECI判断处理器210的功耗以及电源的SVID数据等方式确认处理器210的工作状态。然而，当嵌入式控制器230确认处理器210持续维持闲置模式且使用者未正在操作电子装置时，即判断此时仅绘图处理器220执行大量的绘图运算，而其所产生的热能进而影响处理器210的散热效率造成其温度上升，嵌入式控制器230则直接通过“SCI event”通知BIOS以要求降低处理器210的功耗。此外，在触发“SCI event”后，BIOS是通过ACPI_PPC通知OSPM(OS Power Management)将处理器210中的绘图处理器(IGP)设定为低功耗模式(Maximum Battery Life Setting)，以快速地降低处理器210的功耗以及温度。而上述的设定将不会降低电子装置200的效能，因为绘图处理器220会执行***的进阶绘图运算。而具有主动加速处理器210的低温运作也能协助提升散热管的散热效率，即通过加速散热管中水以及空气的对流，并配合风扇的控制，将可提升散热的效率。此外，经过一既定时间后，若嵌入式控制器230侦测到处理器210的温度仍未有效地降低时(例如于一既定时间内，温度触及一既定阀值超过一定次数)，则根据另一风扇转速表提升风扇的当前转速(例如提升至4200rpm)，以进一步地加快处理器210的散热速度避免电子装置200过热。
图3A～图3B显示的是根据本发明一实施例所述的散热方法的流程图。在步骤S301，在电子装置开始运作后，嵌入式控制器230每隔一既定时间记录处理器210的当前温度值，并同时记录同一时间点的绘图处理器220的当前温度值以及其运作状态。在步骤S302，嵌入式控制器230判断处理器210的温度上升至第一既定值。在步骤S303，嵌入式控制器230判断绘图处理器220的运作状态是否与先前所记录的运作状态相同或者运作效能低于先前的运作状态。
当嵌入式控制器230判断绘图处理器220的运作状态未改变或者运算效能降低时，代表处理器210的温度上升并非受到绘图处理器220所产生的热能所影响，则进入步骤S304，根据对应于处理器210的风扇转速表将风扇240的当前转速提升至第一转速。在步骤S305，在提升风扇240的转速后，嵌入式控制器230判断处理器210的温度是否持续上升且到达临界值。当处理器210的温度上升至临界值时，进入步骤S306，嵌入式控制器230降低处理器210操作频率(例如通过触发处理器210的PROCHOT#脚位)，并将风扇240的当前转速提升至最大转速。
反之，当嵌入式控制器230判断绘图处理器220的温度明显上升且运算效能提升时，则处理器210的温度上升应为受到绘图处理器220的温度上升的影响，而并非处理器210本身所造成的温度上升，进入步骤S307，嵌入式控制器230则自存储器读取对应于绘图处理器220的风扇转速表，并将风扇240的当前转速提升至对应于绘图处理器220的风扇转速表中的第一转速。在步骤S308，在提升风扇240的转速后，嵌入式控制器230判断处理器210的温度是否持续上升且到达临界值。当处理器210的温度上升至临界值时，进入步骤S309，嵌入式控制器230降低绘图处理器220的操作频率(例如通过触发绘图处理器220的Thermalmonitor interrupt脚位)，并将风扇240的当前转速提升至最大转速。
图4显示的是根据本发明另一实施例所述的散热方法的流程图。在步骤S401，嵌入式控制器230判断处理器210的温度上升，但风扇240的当前转速已高于处理器210的风扇转速表中的预设转速。接着进入步骤S402，嵌入式控制器判断处理器210是否持续维持于闲置模式，并同时判断输入装置250是否产生输入信号，以确认使用者是否正在操作电子装置。当嵌入式控制器230确认处理器210持续维持闲置模式、使用者未正在操作电子装置且绘图处理器运作于高效能状态时，进入步骤S403，嵌入式控制器230降低处理器210的功耗，以及将处理器210中的绘图处理器(IGP)设定为低功耗模式，以快速地降低处理器210的功耗以及温度。在步骤S404，经过一既定时间后，若嵌入式控制器230判断温度于既定时间内触及既定阀值超过一定次数，进入步骤S405，嵌入式控制器230根据另一风扇转速表提升风扇的当前转速，以进一步地加快处理器210的散热速度避免电子装置200过热。此外，当嵌入式控制器230判断处理器210并非为闲置模式或者使用者正在操作电子装置时，同样地，进入步骤S405，嵌入式控制器230根据另一风扇转速表提升风扇的当前转速。
综上所述，根据本发明一实施例所提出的电子装置以及其散热方法，当处理器温度上升时，通过判断绘图处理器的温度是否上升以及其运作状态是否改变以确认正确的热源，如此将可减少因风扇转速过快所带来的噪音，以避免错误的散热状况发生，并可根据正确的热源适度地调整处理器或者绘图处理器的操作频率，以提高电子装置的运算效率，进而提供使用者更佳的使用体验。
以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中具有通常知识者能够清楚理解本说明书的形态。所属技术领域中具有通常知识者能够理解其可利用本发明揭示内容为基础以设计或更动其他制作工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的及/或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中具有通常知识者也能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。

Claims (10)

1.一种电子装置，包括：
处理器，运作于多个工作状态的一者中；
绘图处理器，执行至少一绘图运算工作；
第一温度感测器，感测上述处理器的一温度值；
第二温度感测器，感测上述绘图处理器的一温度值；
嵌入式控制器，根据上述处理器的温度变化、上述绘图处理器的温度变化以及上述绘图处理器的一运作状态的改变提高一风扇的一当前转速；以及
存储器，存储对应于上述绘图处理器的一第一风扇转速表以及对应于上述处理器的一第二风扇转速表；
其中，当上述处理器的上述温度值上升至一第一既定值，且上述绘图处理器的上述温度值以及上述运作状态改变时，上述嵌入式控制器根据对应于上述绘图处理器的上述第一转速表提高上述风扇的上述当前转速。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中当上述处理器的上述温度值至上述第一既定温度值上升至一临界值时，上述嵌入式控制器降低上述绘图处理器的一操作频率，并将上述风扇转速提高至一最大转速。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中当上述处理器的上述温度值上升至上述第一既定值，但上述绘图处理器的上述温度值以及上述运作状态未改变时，上述嵌入式控制器根据对应于上述处理器的上述第一转速表提升上述风扇的上述当前转速，其中上述第一转速表中对应于上述第一既定值的一风扇转速大于上述第二转速表中对应于上述第一既定值的一风扇转速。
4.如权利要求3所述的电子装置，其中当上述处理器的上述温度值至上述第一既定温度值上升至一临界值时，上述嵌入式控制器降低上述处理器的一操作频率，并将上述风扇转速提高至一最大转速。
5.如权利要求1所述的电子装置，其中当上述风扇的上述当前转速大于上述第二转速表中对应于上述第一既定值的一风扇转速，以及上述处理器运作于一闲置状态，且上述嵌入式控制器未接收到对应于一输入装置的一输入信号时，上述嵌入式控制器降低上述处理器的一操作频率。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中当上述嵌入式控制器判断上述处理器的上述温度值上升至一第二既定值时，根据一第三风扇转速表提升上述风扇的一风扇转速。
7.一种散热方法，适用于一电子装置，包括：
致使一处理器运作于多个工作状态的一者中；
通过一绘图处理器，执行至少一绘图运算工作；
通过一第一温度感测器，感测上述处理器的一温度值；
通过一第二温度感测器，感测上述绘图处理器的一温度值；以及
通过一嵌入式控制器，根据上述处理器的温度变化、上述绘图处理器的温度变化以及上述绘图处理器的一运作状态的改变调整一风扇的一当前转速；
其中，当上述处理器的上述温度值上升至一第一既定值，且上述绘图处理器的上述温度值上升以及上述运作状态改变时，上述嵌入式控制器根据对应于上述绘图处理器的一第一转速表提高上述风扇的上述当前转速。
8.如权利要求7所述的散热方法，其中当上述处理器的上述温度值至上述第一既定温度值上升至一临界值时，通过上述嵌入式控制器降低上述绘图处理器的一操作频率，并将上述风扇转速提高至一最大转速。
9.如权利要求7所述的散热方法，其中当上述处理器的上述温度值上升至上述第一既定值，但上述绘图处理器的上述温度值以及上述运作状态未改变时，通过上述嵌入式控制器根据对应于上述处理器的上述第一转速表提升上述风扇的上述当前转速，其中上述第一转速表中对应于上述第一既定值的一风扇转速大于上述第二转速表中对应于上述第一既定值的一风扇转速。
10.如权利要求9所述的散热方法，其中当上述处理器的上述温度值至上述第一既定温度值上升至一临界值时，通过上述嵌入式控制器降低上述处理器的一操作频率，并将上述风扇转速提高至一最大转速。
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