散热方法及系统 【技术领域】
本发明是关于一种散热方法及系统，特别是关于一种具有ACPI单元的计算机系统进行散热处理的散热方法及系统。
背景技术
由于电子信息科技的发展日新月异，许多功能强大且价格合理的产品纷纷问世，以计算机设备为例，不论是大型的超级计算机、服务器主机，还是个人计算机以及笔记本型计算机等等，都早已成为人们工作、生活中不可缺少的重要工具。随着半导体技术的进步，可将越来越多的电路整合在同一个集成电路(IC)中，因此计算机产品的体积越来越小，运行速度越来越快，以计算机的CPU为例，它每四年就进行一次换代，且其运行速度更是呈指数式增长。
但伴随而来的却是因体积缩小而不易散热的问题日益严重，这是因为运行速度增加从而导致耗电量的提高。温度的高低会影响到系统运行的稳定性，目前会在因电子零件发热部分，例如CPU或内装有各种电子零件的计算机机壳等上加散热单元(如风扇)，以避免因温度过高造成系统宕机甚至将IC烧毁。再有，耗电量更直接影响到便携式计算机装置的使用寿命，一般而言，通过选用更高容量地电池来增加使用的时间，但这样却会增加电池的重量，同时，也会提高计算机机壳的温度。
目前业界主要有两种作法改善上述散热及耗电量的问题，其中一种是增进电源的管理技术，如过去计算机中的基本输入输出系统(BIOS)及现今的高级配置和电源管理界面(Advanced Configuration and PowerInterface；ACPI)等就具有电源管理的能力；另一种是通过开发更好的电池材料，使其有更大的容量及更小的体积。
如上所述，现有技术是通过散热单元来降低系统运行的温度，但伴随而来的是散热单元运行时产生的噪音，且散热单元本身并不会随着目前环境温度而动态调整其散热能力；而且，使用者也无法根据目前的使用环境，动态控制散热单元产生的噪音量。另一方面，采用ACPI做电源管理比过去采用BIOS有了很大的进步，可让使用者在操作系统下轻易的通过语言及图像下达指令，让机器来打理一切。但对以电池做为电源的计算机设备而言，这种方法仍无法取得目前电池运行的温度，也无法动态调整CPU运行的速度，因而也就无法达到增进电池寿命的目的，所以仍无法完全有效地达到电源管理的目的。总而言之，以现有技术做系统散热及电源的管理，仍无法随系统温度改变而动态改变散热单元的散热强度及CPU运行速度的能力，且无法让使用者控制散热单元产生的噪音量。
【发明内容】
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种散热方法及系统，通过温度感测控制单元及高级配置和电源管理界面(ACPI)，动态检测目前硬件的温度信息，并随温度信息的变化改变散热单元的运行强度及CPU的工作频率，以达到系统散热的目的。
本发明的另一目的在于提供一种散热方法及系统，让使用者可通过操作系统设定不同的散热规则，使系统在最大CPU工作效能下，也可同时兼顾最大电池使用时间及最低的散热单元噪音。
为达成上述目的，本发明提供了一种散热方法用于具有ACPI单元的计算机系统中，其根据该计算机系统的CPU、机壳及电池的温度，驱动用于降低CPU及机壳温度的各风扇，并调整电池耗电量，借此提升计算机系统的散热及运行效能，该散热方法包括：执行一温度设定程序，用于设定使用者散热温度工作模式，其中，该散热温度工作模式是指CPU及机壳在不同的温度范围内，分别使各风扇产生不同的散热效能；接着，由计算机系统的温度感测控制单元检测CPU、机壳及电池的温度，并根据该检测到的温度产生对应的温度信号并将其传至ACPI单元，使ACPI单元根据使用者设定的散热温度工作模式，令各风扇对CPU及机壳进行散热处理，并调整电池耗电量，其中，该散热处理包括在高温度范围内使风扇达到高转速、在中温度范围内使风扇达到中转速以及在低温度范围内使风扇达到低转速。
该散热系统应用在一计算机系统中，其根据计算机系统的CPU、机壳及电池的温度驱动用于降低CPU及机壳温度的各散热单元，并调整电池耗电量，借此提高该计算机系统的散热及运行效能，该散热系统包括：一存储单元，用于储存多个温度临界值以及一控制CPU运行速度及各散热单元驱动强度的散热控制程序；一温度感测控制单元，用于检测CPU及机壳温度，并根据该检测到的温度产生对应的温度信号并将其传至ACPI单元；一KBC，用于接收由温度感测控制单元传送到的电池温度并产生一电池温度信息；以及一ACPI单元，用于接收由温度感测控制单元传送到的温度信号及由KBC传送到的电池温度信息，并将温度信号或温度信息与温度临界值进行比较，其中，ACPI单元根据该温度信号，从存储单元读取并执行与其对应的散热控制程序，以及根据该电池温度信息从存储单元读取并执行与该电池温度信息对应的电池电量控制程序，得以控制CPU运行速度、各散热单元的运行强度以及电池耗电量。
综上所述，本发明的散热方法及系统是将使用者所设定的温度临界值与CPU或机壳温度进行比较，以决定CPU与机体各散热单元的运行强度及控制CPU的操作频率，达到计算机系统散热的目的。使用者还可通过操作系统设定不同的散热规则，使系统在最大CPU工作效能下，增加其电池使用时间及降低各散热单元的运行噪音。
【附图说明】
图1为一系统方块图，显示本发明的散热系统的一较佳实施例的基本架构；
图2为一电路图，显示图1中的CPU以及温度感测控制单元间的电路关系；
图3(A)至图3(D)为温度与风扇转速对应表，显示本发明的散热方法在特定温度范围内控制风扇的转速状况；
图4为一流程图，显示本发明的散热方法在实际运行时的流程步骤；以及
图5为一流程图，显示图4的散热方法中散热处理的流程步骤。
【具体实施方式】
实施例
图1显示本发明的散热系统1用于一笔记本型计算机的较佳实施例的基本架构。在此须注意的是，本实施例虽以笔记本型计算机为例进行说明，但本发明并不限于用于笔记本型计算机上，也可用于各种具有散热处理功能的计算机装置上，控制像风扇一样的散热装置，对计算机装置中较易产生热源的部分(例如CPU以及机壳)进行散热处理。
在图1中，该笔记本型计算机是标号1所指的虚框包括的部分，其系统架构至少包括：一中央处理器(Central Processing Unit，以下将其简称为CPU)10、一存储单元11、一温度感测控制单元12、一CPU散热单元13、一电池14、一键盘控制单元(Keyboard Controller；以下将其简称为KBC)15、一ACPI单元16、一机壳17以及一机壳散热单元18。
该CPU10用于执行存储单元11中的各个程序，其一般为现有的数据处理装置，因此以下将不对其功能及内部架构作进一步的说明。
存储单元11用于储存笔记本型计算机1操作及应用上所需的各个程序，包括系统程序(Operating System)110、散热温度设定程序111、散热激活程序112以及电池电量控制程序113。
系统程序110用于控制笔记本型计算机1的整体运行，其为一般计算机系统运行时所需的必要程序，也为熟悉计算机技术的人士所熟知的系统，因此以下将不对其功能及内部架构作进一步的说明。
散热温度设定程序111、散热激活程序112以及电池电量控制程序113即根据本发明的散热方法撰写的程序。该散热温度设定程序111用于提供使用者设定笔记本型计算机1在其散热处理上所需的参考温度，也就是由使用者设定工作模式以取得临界温度；该散热激活程序112，用于供笔记本型计算机1根据使用者设定的工作模式以及CPU10与机壳17的温度，驱动CPU散热单元13及机壳散热单元18；以及电池电量控制程序113，用于供笔记本型计算机1根据使用者设定的工作模式以及CPU10与机壳17的温度控制电池14耗电量。其中的详细流程如图4、图5所示。
电池14内部具有一电热调节器(thermistor)(图未标)，其可测得电池14电量耗用情况所对应的温度，并将该测得的温度传送至KBC15，以根据接收到的温度产生一电池温度信息(由于该电热调节器以及KBC15为熟知的电子组件，因此以下将不对其功能及内部架构作进一步的说明)，接着由KBC15将接收到的温度信息传至ACPI单元16；另一方面，温度感测控制单元12检测CPU10以及机壳17的温度，根据检测到的温度，产生对应的温度信号并将其传至ACPI单元16。如图2所示，该图说明CPU10以及温度感测控制单元12间的电路关系，温度感测控制单元12采用由Maxim公司开发的产品型号为MAX6657的温度传感器，其中，该温度传感器上的接脚信号SMBDATA、SMBCLK以及ALERT采用SMbus接口(System Management Bus)或IIC接口(均图未标)，作为与ACPI单元16间进行数据传输的总线。由于产品型号为MAX6657的温度传感器、SMbus接口以及IIC接口均为现有技术，故在此不对其功能及架构赘述。
因此，ACPI单元16根据存储单元11中储存的、且由使用者设定的工作模式(该工作模式即执行该散热温度设定程序111而得的)，将KBC15以及温度感测控制单元12分别传来的温度信息及温度信号，与温度临界值进行比较，并依据比较结果控制电池14的耗电量(该控制程序是指电池电量控制程序113)以及驱使各散热单元(13、18)进行相应的运行(该驱使程序是指散热激活程序112)。
请参阅图3(A)至图3(D)，其显示本发明的散热系统及方法在特定温度范围内控制各散热单元转速的示意表；图3(A)及图3(B)是CPU散热单元13运行参考表(114、115)，而图3(C)及图3(D)是机壳散热单元18运行参考表(116、117)。这些参考表(114至117)中的数据供笔记本型计算机1执行散热温度设定程序111以及散热激活程序112时的资料存取之用，这些参考表(114至117)中的″AL″及″AC″是指，当CPU10或机壳17温度达到一特定温度范围的最高临界值时，驱使其散热单元(13或18)以一特定转速运行，直到该CPU10或机壳17温度下降至该特定温度范围的最低临界值。
图3(A)及3(C)图的运行参考表(114、116)是属静态(Silence)工作模式，而图3(B)及3(D)的运行参考表(114、117)是属动态(Active)工作模式，这些工作模式是由使用者执行存储单元11的散热温度设定程序111而得到的。当工作模式设为静态时，该散热单元(13或18)的转速将比设为动态工作模式时的转速慢，且其转动噪音也较小。
因此，本发明的散热方法及系统，令使用者可根据CPU10或机壳17温度来控制各散热单元(13或18)的运行速度、各散热单元的运行强度以及电池耗电量。
请参阅图4，其显示本发明的散热方法所需执行的流程步骤。在笔记本型计算机1开机后，首先执行步骤S101的工作模式设定程序，也就是执行存储单元11的散热温度设定程序111，供使用者设定所需的散热工作模式为动态或静态。
接着在步骤S102中，CPU10将使用者所设定的工作模式储存在存储单元11中的一储存区(图未标)内。
接着在步骤S103中，ACPI单元16执行散热激活程序112及电池电量控制程序113，使ACPI单元16在笔记本型计算机1运行过程中，可根据使用者所设定的工作模式驱动各散热单元(13或18)的转速以及控制电池14的耗电情况。
接着参阅图5，其显示图4的步骤S103所述的散热处理流程。首先执行步骤S201，由温度感测控制单元12检测目前CPU10温度。
接着在步骤S202中，由温度感测控制单元12检测目前机壳17的温度。
接着在步骤S203中，由电池14内部的电热调节器(图未标)根据该电池14耗用量而检测出对应的温度。
接着在步骤S204中，在温度感测控制单元12检测出CPU10以及机壳17的温度后，即根据该检测到的温度产生对应的温度信号，并将其传至该ACPI单元16。
接着在步骤S205中，在电池14的电热调节器检测出电池温度后，将该测得的电池温度传至KBC15，该KBC15根据其接收到的温度产生一对应的温度信息并传至ACPI单元16。
接着在步骤S206中，由ACPI单元16执行存储单元11的散热激活程序112及电池电量控制程序113，并根据使用者所设定的工作模式取得温度临界值，将该温度临界值与温度感测控制单元12传来的温度信号或与KBC15传来的温度信息进行比较，以决定各散热单元(13及18)的驱动强度、CPU10的操作频率以及电池14耗电量。其中，在ACPI单元16将温度信号或温度信息与温度临界值进行比较后，若温度信号大于该温度临界值，将由ACPI16传送一控制命令至温度感测控制单元12，以令该温度感测控制单元12控制CPU散热单元13或机壳散热单元18的驱动强度；若温度信息大于该温度临界值时，将由CPU10传送一控制命令至KBC15以令KBC15控制电池14的耗电量。
因此，本发明的散热方法及系统是将使用者设定的温度临界值与CPU10或机壳17的温度进行比较，以决定CPU与机体各散热单元的运行强度及控制CPU的操作频率，达到计算机系统散热的目的，并增加其电池使用时间及降低各散热单元的运行噪音。
以上所述仅为本发明的散热方法以及系统的较佳实施例，非用以限定本发明的实质技术内容的范围，如图2所示的温度感测控制单元12，除采用产品型号为MAX6657的温度传感器外，也可采用由Maxim公司开发的产品型号为MAX6658以及MAX6659的温度传感器，也就是，根据实施形态而定。