用于從便攜式計(jì)算設(shè)備估計(jì)環(huán)境溫度的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]便攜式計(jì)算設(shè)備(“pro”)成為個(gè)人和專業(yè)水平的人的必需品。這些設(shè)備可以包括蜂窩電話、便攜式數(shù)字助理(“PDA”)、便攜式游戲控制臺(tái)、掌上型計(jì)算機(jī)和其它便攜式電子設(shè)備。
[0002]PCD的一個(gè)獨(dú)特方面在于它們通常并不具有諸如風(fēng)扇之類有源冷卻裝置，而諸如膝上型計(jì)算機(jī)和桌面型計(jì)算機(jī)之類的大型計(jì)算設(shè)備中通常能找到這些裝置。不是使用風(fēng)扇，PCD可以依賴于電子封裝的空間布置，使得兩個(gè)或更多的有源和產(chǎn)熱組件在位置上不相互鄰近。許多P⑶還依賴于諸如散熱片之類的無(wú)源冷卻裝置，以管理共同地形成各個(gè)P⑶的電子組件之間的熱能。
[0003]現(xiàn)實(shí)情況是ra)通常是其尺寸受到限制，因此，用于ra)內(nèi)的組件的空間通常非常珍貴。因此，通常在PCD中沒(méi)有足夠的空間供工程師和設(shè)計(jì)師通過(guò)使用無(wú)源散熱組件的巧妙空間布局或策略性布置來(lái)減輕處理組件的熱降解或者故障。因此，當(dāng)前系統(tǒng)和方法依賴于嵌入在PCD芯片上的各種溫度傳感器來(lái)監(jiān)控?zé)崮艿暮纳?，隨后使用這些測(cè)量來(lái)觸發(fā)熱管理技術(shù)的應(yīng)用，其中這些熱管理技術(shù)調(diào)整工作負(fù)荷分配、處理速度等等以減少熱能產(chǎn)生。
[0004]值得注意的是，在PCD內(nèi)的產(chǎn)生熱能組件附近獲得的溫度測(cè)量，僅僅只是給定的熱管理技術(shù)的一個(gè)潛在相關(guān)輸入。例如，用于一些熱管理技術(shù)的另一種相關(guān)輸入，是對(duì)P⑶之外的環(huán)境的環(huán)境溫度的測(cè)量。例如，如果可以準(zhǔn)確地測(cè)量或者估計(jì)周圍環(huán)境溫度(即，整個(gè)PCD所暴露到的環(huán)境的溫度)，則可以對(duì)PCD內(nèi)所監(jiān)控的某些溫度門限進(jìn)行調(diào)整，使得所應(yīng)用的熱管理技術(shù)用于優(yōu)化PCD性能，以及向用戶提供較高的服務(wù)質(zhì)量(“QoS”)。
[0005]因此，本領(lǐng)域需要用于通過(guò)使用PCD內(nèi)的溫度傳感器所獲得的溫度測(cè)量，來(lái)估計(jì)PCD所暴露到的周圍環(huán)境溫度的系統(tǒng)和方法。此外，本領(lǐng)域還需要用于使用所估計(jì)的、PCD所暴露到的周圍環(huán)境溫度作為熱管理算法的輸入的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]公開(kāi)了用于根據(jù)在便攜式計(jì)算設(shè)備(“PCD”)內(nèi)獲得的溫度測(cè)量結(jié)果，來(lái)估計(jì)PCD的周圍環(huán)境溫度的方法和系統(tǒng)的各種實(shí)施例。在一種示例性實(shí)施例中，對(duì)于與PCD中的各種組件或子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)以及用于指示處理活動(dòng)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。基于對(duì)這些參數(shù)的監(jiān)控，可以識(shí)別出空閑狀態(tài)限定符場(chǎng)景或事件，即，可以識(shí)別出各種組件或子系統(tǒng)正在消耗很少的功率或者不消耗功率，因此產(chǎn)生很少的熱能或者不產(chǎn)生熱能。對(duì)空閑狀態(tài)限定符的識(shí)別確定PCD處于空閑狀態(tài)。
[0007]當(dāng)確定ra)處于空閑狀態(tài)時(shí)，某些實(shí)施例可以等待一段時(shí)間以允許先前產(chǎn)生的熱能進(jìn)行消散，使得相對(duì)于PCD所暴露到的環(huán)境的環(huán)境溫度，PCD內(nèi)的溫度的增量是常量。即便如此，也不是系統(tǒng)和方法的所有實(shí)施例在對(duì)空閑狀態(tài)限定符的識(shí)別之后都包括這種“冷卻”時(shí)段。
[0008]接著，接收從PCD內(nèi)的溫度傳感器所獲得的溫度測(cè)量結(jié)果。值得注意的是，由于在獲得這些溫度測(cè)量結(jié)果時(shí)，PCD處于空閑狀態(tài)(因此其不會(huì)活動(dòng)地產(chǎn)生相對(duì)很大量的熱能)，因此相對(duì)于PCD的周圍環(huán)境溫度，溫度測(cè)量結(jié)果可以是常量。從而，可以使用溫度測(cè)量結(jié)果減去某個(gè)預(yù)定的偏移，來(lái)估計(jì)周圍環(huán)境溫度。
[0009]某些實(shí)施例可以為了用戶的利益，簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)所估計(jì)的環(huán)境溫度，或者使用所估計(jì)的環(huán)境溫度作為在PCD上運(yùn)行的程序或應(yīng)用的輸入?？梢栽O(shè)想的是，系統(tǒng)和方法的某些實(shí)施例可以使用所估計(jì)的環(huán)境溫度來(lái)調(diào)整PCD中的溫度門限，其中熱管理策略根據(jù)這些門限來(lái)管理熱侵害處理組件。
[0010]例如，基于所估計(jì)的環(huán)境溫度(其與先前的估計(jì)結(jié)果相比，相對(duì)地更冷)，某些實(shí)施例可以增加與PCD的表面溫度相關(guān)聯(lián)的熱門限。類似地，其它實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)將熱能消散到更冷的周圍環(huán)境的增加的效率，并且允許PCD內(nèi)的熱侵害組件按照相對(duì)更高的處理速度來(lái)運(yùn)行。由于確定PCD暴露到更冷的周圍環(huán)境，因此過(guò)度的熱能可以以PCD的表面溫度的增加不會(huì)顯著地影響用戶體驗(yàn)的程度，進(jìn)行更加有效的消散。有利的是，因此，通過(guò)識(shí)別出更冷的周圍環(huán)境，并向上調(diào)整表面溫度門限或者可允許的處理速度，系統(tǒng)和方法的實(shí)施例可以為熱侵害處理組件提供另外的處理余量。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在附圖中，除非另外指出，否則貫穿各個(gè)視圖的相同附圖標(biāo)記指代類似的組件。對(duì)于具有諸如“102A”或“102B”之類的字母字符命名的附圖標(biāo)記而言，這些字母字符命名可以區(qū)分在同一附圖中出現(xiàn)的兩個(gè)類似部分或者元件。當(dāng)一個(gè)附圖標(biāo)記旨在涵蓋所有附圖之中具有該相同附圖標(biāo)記的所有部分時(shí)，可以省略用于附圖標(biāo)記的字母字符命名。
[0012]圖1是描繪用于從便攜式計(jì)算設(shè)備(“PCD”)內(nèi)的溫度傳感器估計(jì)周圍環(huán)境溫度，并使用該估計(jì)結(jié)果作為對(duì)熱管理技術(shù)的輸入的片上系統(tǒng)的實(shí)施例的功能框圖；
[0013]圖2是以無(wú)線電話的形式來(lái)描繪圖1的PCD的示例性、非限制性方面的功能框圖，其中該無(wú)線電話實(shí)現(xiàn)用于對(duì)周圍環(huán)境溫度進(jìn)行估計(jì)，并使用該估計(jì)結(jié)果作為對(duì)熱管理技術(shù)的輸入的方法和系統(tǒng)；
[0014]圖3A是描繪用于圖2中所示出的芯片的硬件的示例性空間布局的功能框圖；
[0015]圖3B是描繪用于根據(jù)PCD內(nèi)的傳感器所獲得的測(cè)量結(jié)果來(lái)估計(jì)周圍環(huán)境溫度，并使用該估計(jì)結(jié)果作為對(duì)熱管理技術(shù)的輸入的圖2的PCD的示例性軟件架構(gòu)的示意圖；
[0016]圖4是描繪用于根據(jù)圖1的PCD內(nèi)的傳感器所獲得的測(cè)量結(jié)果來(lái)估計(jì)周圍環(huán)境溫度，并使用該估計(jì)結(jié)果作為對(duì)熱管理技術(shù)的輸入的方法的邏輯流程圖；以及
[0017]圖5是描繪用于應(yīng)用動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)(“DVFS”)熱緩解技術(shù)的子方法或子例程的邏輯流程圖，其中該DVFS熱緩解技術(shù)使用基于估計(jì)的周圍環(huán)境溫度所調(diào)整的溫度門限。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本文所使用的“示例性的”一詞意味著“用作例子、例證或說(shuō)明”。本文中描述為“示例性”的任何方面不應(yīng)被解釋為排他性的、比其它方面更優(yōu)選或更具優(yōu)勢(shì)。
[0019]在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“應(yīng)用”還可以包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，例如:目標(biāo)代碼、腳本、字節(jié)代碼、標(biāo)記語(yǔ)言文件和補(bǔ)丁。此外，本文所引用的“應(yīng)用”還可以包括:在本質(zhì)上不可執(zhí)行的文件，例如，需要被打開(kāi)的文檔或者需要進(jìn)行訪問(wèn)的其它數(shù)據(jù)文件。
[0020]如本說(shuō)明書(shū)中所使用的，術(shù)語(yǔ)“組件”、“數(shù)據(jù)庫(kù)”、“模塊”、“系統(tǒng)”等等旨在指代與計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體，無(wú)論其是硬件、固件、硬件和軟件的結(jié)合、軟件或執(zhí)行中的軟件，并表示用于提供該功能和執(zhí)行本說(shuō)明書(shū)中所描述的過(guò)程或過(guò)程流程中的某些步驟的示例性單元。例如，組件可以是，但不限于是:在處理器上運(yùn)行的過(guò)程、處理器、對(duì)象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。舉例而言，在計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用和該計(jì)算設(shè)備都可以是組件。一個(gè)或多個(gè)組件可以存在于過(guò)程和/或執(zhí)行線程中，組件可以位于一個(gè)計(jì)算機(jī)上和/或分布在兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)之間。此外，這些組件能夠從其上存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中執(zhí)行。組件可以諸如根據(jù)具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組通過(guò)本地和/或遠(yuǎn)程過(guò)程進(jìn)行通信(例如，來(lái)自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和/或跨越例如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)組件進(jìn)行交互、通過(guò)信號(hào)的方式與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互的一個(gè)組件的數(shù)據(jù))。
[0021]在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“中央處理單元(“CPU”)”、“數(shù)字信號(hào)處理器(“DSP”)”、“圖形處理單元(“GPU”)”和“芯片”可互換地使用。此外，CPU、DSP、GPU或芯片可以包括本文中通常稱為“內(nèi)核”的一個(gè)或多個(gè)不同的處理組件。
[0022]在本說(shuō)明書(shū)中，將理解的是，可以結(jié)合能夠產(chǎn)生或者消散能量的設(shè)備或組件來(lái)使用術(shù)語(yǔ)“熱”和“熱能”，其中該能量可以以“溫度”為單位來(lái)測(cè)量。因此，還將理解的是，參照某種標(biāo)準(zhǔn)值，術(shù)語(yǔ)“溫度”設(shè)想可以指示“熱能”產(chǎn)生設(shè)備或組件的相對(duì)熱度或者不發(fā)熱的任何測(cè)量結(jié)果。例如，當(dāng)兩個(gè)組件處于“熱”平衡時(shí)，這兩個(gè)組件的“溫度”是相同的。
[0023]此外，還將理解的是，參照某種標(biāo)準(zhǔn)值，在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“環(huán)境溫度”來(lái)指代PCD所暴露到的環(huán)境的相對(duì)熱度或者不發(fā)熱的測(cè)量結(jié)果。例如，當(dāng)PCD被放置在用戶的有空調(diào)的辦公室的桌子上時(shí)，PCD的“環(huán)境溫度”可以是大約華氏68度(68° F)，而當(dāng)用戶拿起PCD，在八月份將其帶到他的辦公樓室外時(shí)，相同PCD的“環(huán)境溫度”變成大約華氏90度(90° F)。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，P⑶的“環(huán)境溫度”并不受到P⑶自身的影響，而是可能隨著PCD的物理位置發(fā)生改變。
[0024]在本說(shuō)明書(shū)中，可互換地使用術(shù)語(yǔ)“表面溫度”和“外殼溫度”等等來(lái)指代與P⑶的外殼或者覆蓋外觀(aspect)相關(guān)聯(lián)的溫度。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所將理解的，當(dāng)用戶與PCD物理接觸時(shí)，PCD的表面溫度可以與用戶的感官體驗(yàn)相關(guān)聯(lián)。
[0025]在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“工作負(fù)荷”、“處理負(fù)荷”和“處理工作負(fù)荷”可互換地使用，并且在給定的實(shí)施例中，其通常針對(duì)于與給定的處理組件相關(guān)聯(lián)的處理負(fù)擔(dān)或者處理負(fù)擔(dān)的百分比。除了上面所規(guī)定的之外，“處理組件”或“熱能產(chǎn)生組件”或“熱侵害方”可以是，但不限于:中央處理單元、圖形處理單元、內(nèi)核、主內(nèi)核、子內(nèi)核、處理區(qū)、硬件引擎等等，也可以是位于便攜式計(jì)算設(shè)備中的集成電路之內(nèi)或者之外的任何組件。
[0026]在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“熱緩解技術(shù)”、“熱策略”、“熱管理”、“熱緩解測(cè)量”等等可互換地使用。值得注意的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，根據(jù)使用的具體背景，本段落中所列出的任何術(shù)語(yǔ)可以用于描述可操作為以熱能產(chǎn)生為代價(jià)來(lái)增加性能、以性能為代價(jià)來(lái)減少熱能產(chǎn)生或者這些目標(biāo)之間的交替的硬件和/或軟件。
[0027]在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“便攜式計(jì)算設(shè)備”(“PCD”)用于描述在有限容量的電源(例如，電池)上操作的任何設(shè)備。雖然電池供電的PCD已經(jīng)使用了幾十年，但是與第三代(“3G”)和第四代(“4G”)無(wú)線技術(shù)的出現(xiàn)伴隨發(fā)生的可再充電電池的技術(shù)進(jìn)步，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有多種能力的眾多PCD。因此，除了別的以外，PCD可以是蜂窩電話、衛(wèi)星電話、尋呼機(jī)、PDA、智能電話、導(dǎo)航設(shè)備、智能本或閱