KR100260380B1 - 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

컴퓨터 시스템에 전원이 공급되는 상태를 감지하여 전원 공급 모드에 해당하는 신호를 출력하는 전원 감지부와; 상기 전원 감지부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 동작 상태를 인식하고, 상기 전원 감지부의 출력 신호를 제어하기 위해 지연 시간을 출력하는 지연 회로부와; 상기 지연 회로부에 설정된 지연 시간이 경과한 후에, 상기 전원 감지부에서 출력되는 신호 상태에 따라 해당 장치의 동작 상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 열을 냉각시키기 위한 동작 속도가 변화하는 냉각팬으로 이루어지는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치는 냉각팬의 동작 속도를 컴퓨터 시스템의 상태에 따라 다르게 공급되는 전원 관리 모드의 상태를 감지하여 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수에 해당하는 속도로 냉각팬의 속도를 제어하므로 전력 소모를 줄이고 냉각팬의 동작으로 인해 발생하는 소음의 크기를 줄일 수 있다.

Description

마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 분해 사시도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 전원 절약 모드에 따른 컴퓨터 시스템의 동작 상태도이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 블록 구성도이고,
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어방법의 순서도이다.
이 발명은 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 마이크로 프로세서칩에서 발생하는 높은 열을 냉각시키기 위해 사용되는 냉각팬의 동작 속도를 컴퓨터 시스템의 전원 관리 모드 상태에 따라 다단계로 제어하여 전력의 낭비와 소음을 줄일 수 있게 하는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템에서 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)로서 사용되고 있는 마이크로 프로세서칩은 고주파수의 클럭을 사용하므로 동작 도중에 높은 열이 발생한다.
종래에는 마이크로 프로세서칩에 장착된 냉각팬이 전원이 공급되어 동작하기 시작하면, 컴퓨터 시스템의 동작 상태에 관계없이 전원이 차단되기 전까지 항상 일정한 속도로 동작하도록 되어있다.
따라서, 종래의 냉각팬은 마이크로 프로세서칩이 거의 동작하지 않는 상태가 되어 마이크로 프로세서칩에서 열이 발생하지 않아도 냉각팬이 항상 일정한 속도로 동작하여 불필요하게 전력을 낭비하는 문제점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마이크로 프로세서칩에서 발생하는 높은 열을 냉각시키기 위해 사용되는 냉각팬의 동작 속도를 컴퓨터 시스템의 전원 관리 모드 상태에 따라 다단계로 제어하여 전력의 낭비와 소음을 줄일 수 있게 하고자 하는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 컴퓨터 시스템에 전원이 공급되는 상태를 감지하여 전원 공급 모드에 해당하는 신호를 출력하는 전원 감지부와; 상기 전원 감지부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 동작 상태를 인식하고, 상기 전원 감지부의 출력 신호를 제어하기 위해 지연 시간을 출력하는 지연 회로부와; 상기 지연 회로부에 설정된 지연 시간이 경과한 후에, 상기 전원 감지부에서 출력되는 신호 상태에 따라 해당 장치의 동작 상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 열을 냉각시키기 위한 동작 속도가 변화하는 냉각팬으로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 또 다른 구성은, 컴퓨터 시스템에 공급되는 전원 관리 모드의 상태를 판단하는 단계와; 전원 관리 모드가 정상 모드 상태이면 상기 냉각팬을 정상적인 동작 속도로 구동하는 단계와; 전원 관리 모드가 대기 모드 상태이면 지연 시간을 공급하는 단계와; 상기 냉각팬을 저속으로 구동하는 단계와; 전원 관리 모드가 슬리프 모드 상태이면 지연 시간을 공급하는 단계와; 상기 냉각팬을 정지시키는 단계로 이루어진다.
상기한 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 분해 사시도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 전원 절약 모드에 따른 컴퓨터 시스템의 동작 상태도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 블록 구성도이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어방법의 순서도이다.
첨부된 제1도에 도시되어 있듯이 컴퓨터 시스템의 동작 도중에 메인 보드(1)에 장착되어 중앙처리장치로 사용되는 마이크로 프로세서칩(2)에서 발생하는 높은 열을 냉각시키기 위해 히트 싱크(3, heat sink)와 냉각팬(4)을 설치하여 마이크로 프로세서칩(2)이 과열되는 것을 방지한다.
첨부된 제2도를 참조로 컴퓨터 시스템의 동작 상태에 따라 전원의 공급 상태가 변화하는 전원 관리 모드에 대하여 설명하면 다음과 같다.
정상 모드 : 모든 서브시스템의 전원이 정상적으로 공급되며 서브시스템들이 계속적으로 엑세스되거나 전원 관리 기능이 사용되지 않을 때의 상태이다.
대기 모드 : 전원 관리 기능의 하나로서, 일정시간 동안 컴퓨터 시스템에 엑세스가 없을 경우 컴퓨터 시스템의 동작 주파수를 가능한 낮게 만들고, 서브 시스템들의 전원 소비를 최대로 낮게 하여 전력 소비를 줄이는 상태이다.
슬리프 모드 : 컴퓨터 시스템의 동작 주파수와 서브시스템의 전원을 모두 차단하고 컴퓨터 시스템의 동작 상태를 정상 모드 상태로 전환할 수 있는 서브 시스템과 마이크로 프로세서칩에만 전원을 공급하는 상태이다.
서스펜드 모드 : 미사용중, 또는 갑작스러운 정전으로 인하여 일시 정지되는 상태로서, 마이크로 프로세서칩에 공급되는 전원은 차단하고 정상 모드 상태로 전환할 수 있는 서브 시스템에만 전원을 공급하는 상태이다.
전원 오프 모드 : 모든 서브 시스템과 마이크로 프로세서칩에 공급되는 전원의 공급 상태를 차단하여 컴퓨터 시스템의 전원을 완전히 차단한 상태이다.
첨부한 제3도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 구성은, 컴퓨터 시스템에 전원이 공급되는 상태를 감지하여 전원 공급 모드에 해당하는 신호를 출력하는 전원 감지부(10)와; 상기 전원 감지부(10)에서 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 동작 상태를 인식하고, 상기 전원 감지부(10)의 출력 신호를 제어하기 위해 지연 시간을 출력하는 지연 회로부(20)와; 상기 지연 회로부(20)에 설정된 지연 시간이 경과한 후에, 상기 전원 감지부(10)에서 출력되는 신호 상태에 따라 해당 장치의 동작 상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 프로세서칩의 열을 냉각시키기 위한 동작 속도가 변화하는 냉각팬(40)으로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치의 작용은 다음과 같다.
상기 전원감지부(10)는 마이크로 프로세서칩, 모니터, 하드 디스크 드라이브, 전원 관리 장치등을 포함하여 이루어진 컴퓨터 시스템의 동작 상태에 따라 다르게 공급되는 전원의 상태를 감지하여 전원 관리 모드의 상태를 판단한다(S400~S401).
전원 관리 모드가 정상 모드 상태이면 상기 전원감지부(10)는 컴퓨터 시스템에 공급되는 전원 공급 모드가 정상 모드 상태임을 알리는 신호를 상기 지연 회로부(20)와 제어부(30)로 출력한다.
전원 공급 모드가 정상 모드 상태이면 마이크로 프로세서칩의 동작 상태는 정상 동작 상태이며, 상기 전원감지부(10)에서 출력되는 전원 공급 모드가 정상모드 상태임을 알리기 위한 신호는 지연 회로부(20)의 동작 상태에 관계없이 제어부(30)로 출력된다.
상기 제어부(30)는 전원 관리 모드가 정상 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수에 해당하는 신호를 상기 냉각팬(40)으로 출력한다.
상기 냉각팬(40)은 제어부(30)에서 입력되는 동작 주파수에 해당하는 속도로 동작하는데, 전원 관리 모드가 정상 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수는 고주파수의 정상 상태이므로 냉각팬(40)은 고속으로 동작하게 된다(S402).
전원 관리 모드가 대기 모드 상태이면 상기 전원감지부(10)는 컴퓨터 시스템에 공급되는 전원 공급 모드가 대기 모드 상태임을 알리는 신호를 상기 지연 회로부(20)와 제어부(30)로 출력한다.
상기 지연 회로부(20)는 전원감지부(10)로부터 전원 관리 모드가 대기 모드 상태임을 알리는 신호를 입력받아, 마이크로 프로세서칩의 동작 상태가 정상 동작 상태가 아님을 인식한다.
마이크로 프로세서칩이 정상 동작 상태가 아님을 인식한 상기 지연 회로부(20)는 전원감지부(10)에서 제어부(30)로 출력되는 신호를 일정한 시간 동안 지연한다.
상기 지연 회로부(20)에 설정된 지연 시간이 경과한 후에, 상기 전원감지부(10)에서 출력된 전원 관리 모드가 대기 모드 상태임을 알리는 신호는 제어부(30)로 출력된다.
상기 제어부(30)는 컴퓨터 시스템의 전원 관리 모드가 대기 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수에 해당하는 신호를 상기 냉각팬(40)으로 출력한다.
상기 냉각팬(40)은 제어부(30)에서 입력되는 동작 주파수에 해당하는 속도로 동작하는데, 전원 관리 모드가 대기 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수는 저주파수 상태이므로 냉각팬(40)은 저속으로 동작하게 된다(S403 ~ S404).
전원 관리 모드가 슬리프 모드 상태이면 상기 전원감지부(10)는 컴퓨터 시스템에 공급되는 전원 공급 모드가 슬리프 모드 상태임을 알리는 신호를 상기 지연 회로부(20)와 제어부(30)로 출력한다.
상기 지연 회로부(20)는 전원감지부(10)로부터 전원 공급 모드가 슬리프 모드 상태임을 알리는 신호를 입력받아, 마이크로 프로세서칩이 정상 동작 상태가 아님을 인식한다.
마이크로 프로세서칩이 정상 동작 상태가 아님을 인식한 상기 지연 회로부(20)는 전원감지부(10)에서 제어부(30)로 출력되는 신호를 일정한 시간 동안 지연한다.
상기 지연 회로부(20)에 설정된 지연 시간이 경과한 후에, 상기 전원감지부(10)에서 출력된 전원 관리 모드가 슬리프 모드 상태임을 알리는 신호는 제어부(30)로 출력된다.
상기 제어부(30)는 컴퓨터 시스템의 전원 관리 모드가 슬리프 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수에 해당하는 신호를 상기 냉각팬(40)으로 출력한다.
상기 냉각팬(40)은 제어부(30)에서 입력되는 동작 주파수에 해당하는 속도로 동작하는데, 전원 관리 모드가 슬리프 모드 상태일 때 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수는 정지된 상태이므로 냉각팬(40)은 동작하지 않는다(S405 ~ S407).
상기와 같이 전원 관리 모드의 동작 상태에 따라 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수를 파악하여 그에 해당하는 속도로 냉각팬의 동작 속도를 제어하는 이유는, 중앙처리장치로 사용되는 마이크로 프로세서칩이 대기 모드 상태, 슬리프 모드 상태에서는 거의 동작하지 않아 마이크로 프로세서칩이 열을 적게 발생하기 때문이다.
그러므로, 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는, 상기와 같이 냉각팬의 동작 속도를 컴퓨터 시스템의 상태에 따라 다르게 공급되는 전원 관리 모드의 상태를 감지하여 마이크로 프로세서칩의 동작 주파수에 해당하는 속도로 냉각팬의 속도를 제어하므로 전력 소모를 줄이고 냉각팬의 동작으로 인해 발생하는 소음의 크기를 줄일 수 있다.

Claims (3)

  1. 냉각팬의 회전속도를 제어하는 컴퓨터 시스템에 있어서, 정상 모드 또는 파워 세이빙 모드중 하나로 상기 컴퓨터 시스템이 동작하도록 제어하는 전원관리 제어부와; 상기 컴퓨터 시스템이 정상 모드 또는 파워 세이빙 모드인지를 감지하여, 제1팬 구동신호 또는 제2팬 구동신호를 출력하는 신호 생성부; 상기 제1팬 구동신호에 따라 상기 냉각팬이 제1비율로 계속적으로 회전하도록 제어하고, 상기 제2팬 구동신호에 따라 상기 냉각팬이 제1비율보다 느린 제2비율로 계속적으로 회전하도록 제어하는 제어부를 포함하는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어장치.
  2. 정상 모드와 파워 세이빙 모드중 하나로 동작하는 컴퓨터 시스템의 냉각팬의 회전속도를 제어하는 방법에 있어서, 상기 정상 모드와 상기 파워 세이빙 모드에 해당하는 전원 관리 신호를 생성하는 단계와; 상기 전원 관리 신호에 따라 제1팬 구동신호와 제2팬 구동신호를 생성하는 단계와; 상기 제1팬 구동신호에 따라 상기 냉각팬이 제1비율로 계속적으로 회전하도록 제어하고, 상기 제2팬 구동신호에 따라 상기 냉각팬이 제1비율보다 느린 제2비율로 계속적으로 회전하도록 제어하는 단계를 포함하는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어방법.
  3. 정상 모드와 파워 세이빙 모드중 하나로 동작하는 컴퓨터 시스템의 냉각팬의 회전속도를 제어하는 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템이 파워 세이빙 모드와 정상 모드중 어느 모드로 동작하는 지를 감지하는 단계와; 상기 정상 모드를 감지하면, 제1팬 구동신호를 생성하는 단계와; 상기 파워 세이빙 모드를 감지하면, 미리 결정된 시간동안 지연한 후, 제2팬 구동신호를 생성하는 단계와; 상기 제1팬 구동신호에 따라 제1회전 속도로 냉각팬을 구동하는 단계와; 상기 제2팬 구동신호에 따라 제1회전 속도보다 느린 제2회전 속도로 상기 냉각팬을 구동하는 단계를 포함하는 마이크로 프로세서칩의 냉각팬 제어방법.
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