一种计算机的功耗管理及温度控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计算机的功耗管理及温度控制系统和方法，属于计算机固件技术领域。系统能够获取到设置在计算机硬件上的温度传感器的信息，并通过BIOS提供的ACPI信息表，实现对温度传感器信息的定位，即，判定该温度来自于哪款硬件，而后功耗管理及温度控制系统根据不同的应用场景使用主动降温策略或被动降温策略，对计算机功耗和温度进行管理，实现功耗和温度的平衡统一。本发明专利技术能够解决计算机功耗管理及温度控制缺乏应用场景感知的问题。耗管理及温度控制缺乏应用场景感知的问题。耗管理及温度控制缺乏应用场景感知的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种计算机的功耗管理及温度控制系统和方法


[0001]本专利技术属于计算机固件
，具体涉及一种计算机的功耗管理及温度控制系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，国产计算机的功耗及散热方法，一般是采用EC(嵌入式控制器，EMBEDDEDCONTROLLER)、CPLD(复杂可编程逻辑器件，Complex Programmable Logic Device)或其他硬件直接控制风扇，对系统功耗产生的热量进行消散。在某些机型中，EC和CPLD会读取CPU 或系统的温度，控制风扇转速。若无法读取CPU或系统温度进行处理的部分，计算机风扇会采用固定速度运行。上述不足导致计算机功耗管理和温度控制缺乏对计算机当前应用场景的感知，用户体验不智能(用户希望的散热体验与计算机提供的散热机制不同。如办公时，用户希望风扇静音、CPU不需要高频运行；如游戏时，用户希望游戏体验最好)。
[0003]目前，在计算机领域，特别是国产计算机领域中，现有技术无法和用户的使用场景和状态进行深度匹配，例如：客户在使用计算机时，目前散热方案无法判断系统是在玩游戏需要的高性能散热或是在处理文档时需要的低性能及散热方案，同时客户也无法通过操作系统的设置，来自定义散热和性能方案，性能和能源的消耗与用户在系统下使用场景会出现不匹配。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种计算机的功耗管理及温度控制系统和方法，能够解决计算机功耗管理及温度控制缺乏应用场景感知的问题。
[0005]一种计算机的功耗管理及温度控制系统，系统能够获取到设置在计算机硬件上的温度传感器的信息，并通过BIOS提供的ACPI信息表，实现对温度传感器信息的定位，即，判定该温度来自于哪款硬件，而后功耗管理及温度控制系统根据不同的应用场景使用主动降温策略或被动降温策略，对计算机功耗和温度进行管理，实现功耗和温度的平衡统一。
[0006]进一步地，所述功耗管理及温度控制系统包括操作系统、BIOS温度管理模块、ACPI通信模块和EC温度管理模块；
[0007]操作系统通过获取到的计算机关键硬件温度，基于BIOS提供的ACPI信息表准确将温度与硬件进行绑定，自动化地执行符合当前应用场景的主动降温策略或被动降温策略。
[0008]BIOS层温度管理模块，用于定制涉及到功耗管理的硬件和软件定义，如为OS声明被动散热支持的CPU列表及数值、包括风扇控制的定义。
[0009]ACPI通信模块，用于通过ACPI协议实现BIOS层和操作系统的通信。
[0010]EC温度管理模块收集温度变化和风扇转速度，通知操作系统，以及接收来自于操作系统的散热策略的控制，控制风扇转速；当EC温度管理模块检测到用户场景变化(如在使用电池时插上电源)，还会通知操作系统更新散热和性能策略。
[0011]进一步地，所述操作系统包括ACPI解析模块、被动散热策略模块、主动散热策略模
块和驱动通信模块；
[0012]ACPI解析模块用于解析BIOS传递到操作系统的ACPI表，并提取出温度和硬件的匹配信息；
[0013]被动散热策略模块用于调整处理器的运行频率，从而控制处理器温度；若处理器运行频率高、功率消耗大，处理器的温度相对高；若处理器运行频率低、功率消耗小，处理器的温度相对低；
[0014]主动散热策略模块用于调整风扇的转速，从而控制主板的温度；若风扇的转速高，则主板降温的效率高；若风扇的转速低，则主板降温的效率低；
[0015]驱动通信模块用于实现CPU和风扇的驱动，使操作系统能够直接控制风扇转速和CPU频率。
[0016]一种计算机的功耗管理及温度控制方法，该方法的实现包括以下步骤：
[0017]步骤一、BIOS温度管理模块依据硬件配置,如EC、CPU和相关硬件，设定和生成不同散热策略，存放在ACPI表中；
[0018]步骤二、操作系统启动初始化，操作系统依据自身平台的驱动能力和BIOS提供的ACPI表提供的散热策略进行融合，将温度和硬件进行绑定，操作系统判断用户的使用场景是否处于高计算资源消耗型场景或低计算资源消耗型场景；高计算消耗型场景如工程制图、网络游戏；低资源消耗型如上网、处理文档；
[0019]步骤三、操作系统启动运行；
[0020]步骤四、操作系统将捕捉计算机温度相关事件；
[0021]步骤五、判断捕捉事件为以下三类时，将触发不同分支；三类事件包括，温度变化事件、 OS用户使用场景变化事件、用户设置变化事件；若触发事件为温度变化事件，则转入步骤五；若触发事件为OS用户使用场景变化事件，则转入步骤十；若触发事件为用户设置变化事件，则转入步骤十三；未触发特殊事件时(OS用户使用场景变化、温度变化、用户设置变化)，则转入步骤四；
[0022]步骤六、判断触发事件为温度变化导致，即温度超出了阈值；
[0023]步骤七、执行温度变化方法和策略；
[0024]步骤八、执行主动散热策略，调节风扇转速；若当前温度已经超过了主动散热温度触发点，则将加速风扇转速，按照策略中该温度点对应的转速进行散热；
[0025]步骤九、执行被动散热策略，调节CPU频率和电压；若当前温度已经超过了被动散热温度触发点，则降低CPU的电压和频率，将CPU电压和频率调整到该温度点对应的电压值和频率值；
[0026]步骤十、判断当前温度是否为紧急温度(某个温度极限值)。若为紧急温度，则转入步骤十六。若不是紧急温度，则转入步骤四；
[0027]步骤十一、判断触发事件为OS用户使用场景变化导致；
[0028]步骤十二、根据OS使用场景变化方法，调整散热策略；
[0029]步骤十三、调整主动、被动、紧急触发温度和风扇转速关系，以及CPU的频率与电压支持关系。转入步骤四；
[0030]步骤十四、判断触发事件为用户设置变化导致(如用户设置为高性能、平衡等计算机运行模式)；
[0031]步骤十五、执行使用者设置方法，调整策略；调整主动、被动、紧急触发温度和风扇转速关系，以及CPU的频率与电压支持关系，转入步骤四；
[0032]步骤十六、关机休眠。
[0033]进一步地，所述步骤二中，在OS启动初始化时，可由计算机的BIOS提供的ACPI表或 OS或EC来设置初始值，包括主动散热策略、被动散热策略和紧急散热策略中温度和风扇对应关系表，CPU的频率和电压对应关系表和紧急策略的温度值。
[0034]进一步地，所述步骤四中，操作系统收到温度信息的方式包括：操作系统轮询获取温度传感器的温度信息；EC产生中断，并向操作系统报送温度信息。
[0035]进一步地，所述步骤七中将执行温度变化方法和策略的具体内容包括：BIOS温度管理模块提前制定主动散热温度点和被散热策略的温度触发阈值，若当前温度已经超过了主动散热温度触发点，则将加速风扇转速，按照策略中该温度点对应的转速进行散热；若当前温度已经超过了被动散热温度触发点，则降低CPU的电压和频率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机的功耗管理及温度控制系统，其特征在于，系统能够获取到设置在计算机硬件上的温度传感器的信息，并通过BIOS提供的ACPI信息表，实现对温度传感器信息的定位，即，判定该温度来自于哪款硬件，而后功耗管理及温度控制系统根据不同的应用场景使用主动降温策略或被动降温策略，对计算机功耗和温度进行管理，实现功耗和温度的平衡统一。2.如权利要求1所述的计算机的功耗管理及温度控制系统，其特征在于，所述功耗管理及温度控制系统包括操作系统、BIOS温度管理模块、ACPI通信模块和EC温度管理模块；所述操作系统通过获取到的计算机关键硬件温度，基于BIOS提供的ACPI信息表准确将温度与硬件进行绑定，自动化地执行符合当前应用场景的主动降温策略或被动降温策略；所述BIOS层温度管理模块用于定制涉及到功耗管理的硬件和软件定义；所述ACPI通信模块用于通过ACPI协议实现BIOS层和操作系统的通信；所述EC温度管理模块收集温度变化和风扇转速度，通知操作系统，以及接收来自于操作系统的散热策略的控制，控制风扇转速；当EC温度管理模块检测到用户场景变化后通知操作系统更新散热和性能策略。3.如权利要求2所述的计算机的功耗管理及温度控制系统，其特征在于，所述操作系统包括ACPI解析模块、被动散热策略模块、主动散热策略模块和驱动通信模块；所述ACPI解析模块用于解析BIOS传递到操作系统的ACPI表，并提取出温度和硬件的匹配信息；所述被动散热策略模块用于调整处理器的运行频率，从而控制处理器温度；若处理器运行频率高、功率消耗大，处理器的温度相对高；若处理器运行频率低、功率消耗小，处理器的温度相对低；所述主动散热策略模块用于调整风扇的转速，从而控制主板的温度；若风扇的转速高，则主板降温的效率高；若风扇的转速低，则主板降温的效率低。所述驱动通信模块用于实现CPU和风扇的驱动，使操作系统能够直接控制风扇转速和CPU频率。4.一种计算机的功耗管理及温度控制方法，其特征在于，该方法的实现包括以下步骤：步骤一、BIOS温度管理模块依据硬件配置设定和生成不同散热策略，存放在ACPI表中；步骤二、操作系统启动初始化，操作系统依据自身平台的驱动能力和BIOS提供的ACPI表提供的散热策略进行融合，将温度和硬件进行绑定，操作系统判断用户的使用场景是否处于高计算资源消耗型场景或低计算资源消耗型场景；步骤三、操作系统启动运行；步骤四、操作系统将捕捉计算机温度相关事件；步骤五、判断捕捉事件为以下三类时，将触发不同分支；三类事件包括，温度变化事件、OS用户使用场景变化事件、用户设置变化事件；若触发事件为温度变化事件，则转入步骤五；若触发事件为OS用户使用场景变化事件，则转入步骤十；若触发事件为用户设置变化事件，则转入步骤十三；未触发特殊事件时，则转入步骤四；步骤六、判断触发事件为温度变化导致...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小春，张超，朱立森，孙亮，易祝兵，
申请(专利权)人：中电科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：