一种芯片降温方法、装置、芯片、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及温控技术领域，尤其涉及一种芯片降温方法、装置、芯片、计算机设备及存储介质。

背景技术

如今的芯片，例如，SoC(System on Chip，系统级芯片)内部的单元越来越多，性能越来越强，功耗也呈增大趋势，采用自然散热可能无法有效降低芯片温度。而温度又是芯片工作状态的一个重要影响因素，高温会增加晶体管漏电流，长期高温会减短芯片寿命，一旦超过芯片温度极限可能会对芯片造成永久损伤。所以很多芯片(比如典型功耗超过2W的SoC)，必须添加外部散热设备，比如带风扇的散热器或水冷等。

针对最常用的风扇散热设计，在芯片内增加温度检测模块，芯片内部的CPU或者外部主控通过频繁轮询得到芯片内部温度，进而调整外部风扇转速。然而，上述做法会占据CPU或主控资源，涉及与CPU交互的模块比较多，会过多占用芯片内传递信息的片上总线的带宽。

发明内容

本发明实施例提供了一种芯片降温方法、装置、芯片、计算机设备及存储介质，旨在解决现有芯片散热方式存在的占据CPU资源以及片上总线带宽的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种芯片降温方法，芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，所述温度检测模块与所述温度转换模块连接，所述温度转换模块与所述控制模块连接，所述方法应用于所述温度转换模块，所述方法包括：

接收所述温度检测模块发送的所述芯片的温度信息；

根据所述温度信息确定第一配置信息；

将所述第一配置信息发送给所述控制模块，其中，所述第一配置信息用于供所述控制模块生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

第二方面，本发明实施例提供了一种芯片降温方法，芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，所述温度检测模块与所述温度转换模块连接，所述温度转换模块与所述控制模块连接，所述方法应用于所述控制模块，所述方法包括：

接收所述温度转换模块发送的第一配置信息，其中，所述第一配置信息是所述温度转换模块根据所述温度检测模块检测到的芯片的温度信息生成的；

根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

第三方面，本发明实施例还提供了一种芯片，包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，所述温度检测模块与所述温度转换模块连接，所述温度转换模块与所述控制模块连接，所述温度转换模块用于执行第一方面所述的方法，所述控制模块用于第二方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种芯片降温装置，其包括用于执行上述方法的单元。

第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时可实现上述方法。

本发明实施例的技术方案中，芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，温度检测模块用于检测芯片的温度信息。温度转换模块用于将温度检测模块检测到的温度信息转换为第一配置信息。控制模块用于根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备，使得散热设备为芯片散热，上述温度调节过程，全程无需芯片的CPU参与，不占用CPU资源，由于不需要CPU通过片上总线传递信息，因此也不消耗片上总线的带宽，可靠性高，易实现，软件交互少，实时性高，达到快速精确控制芯片温度的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种芯片降温方法的流程示意图；

图2为本发明实施例2提供的一种芯片降温方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种芯片的示意性框图；

图4为本发明实施例提供的一种芯片降温装置的示意性框图；

图5为本发明另一实施例提供的一种芯片降温装置的示意性框图；

图6为本发明实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例1

如图1所示，本发明提出一种芯片降温方法。所述方法应用于芯片的温度转换模块。芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，温度检测模块与温度转换模块连接，温度转换模块与控制模块连接。温度检测模块用于检测芯片的温度信息，即芯片的温度值。温度转换模块用于将温度检测模块检测到的温度信息转换为第一配置信息，第一配置信息可具体包括占空比。控制模块用于根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备，第一控制信号可具体为脉冲宽度调制信号，散热设备可具体为风扇。脉冲宽度调制信号，又称为PWM(Pulse widthmodulation，脉冲宽度调制)信号所述方法包括以下步骤S1-S3。

S1，接收所述温度检测模块发送的所述芯片的温度信息。

具体实施中，温度检测模块检测芯片的温度信息，即芯片的温度值。温度检测模块将温度信息发送给温度转换模块。温度转换模块相应接收温度检测模块发送的温度信息。温度检测模块可具体为片上温度传感器(On Chip Temperature Sensor)，片上温度传感器集成于芯片的内部，用于检测芯片的温度。片上温度传感器体积小巧，不会占用芯片过多的面积，且由于集成于芯片内部，因此能够准确检测到芯片的温度。

需要说明的是，温度检测模块内部已经集成了模数转换，所以最终输出的是数字量。只是这个数字量并不是摄氏温度，需要做数学转换才能转换为摄氏温度。例如，本实施例中，温度检测模块转换公式是：测量值-278，例如，当测量值为350时，就对应实际温度72℃。

S2，根据所述温度信息确定第一配置信息。

具体实施中，第一配置信息是散热设备的控制参数，例如，散热设备通过脉冲宽度调制信号来控制，第一配置信息可具体包括占空比。占空比是指一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。占空比越大，散热设备的输出功率越高，占空比越小，散热设备的输出功率越小。

在温度较高时，可设定一较大的占空比，使得散热设备以高功率输出，从而实现对芯片的快速散热。在温度较低时，可设定一较小的占空比，使得散热设备以低功率输出，从而节约能耗。

在一实施例中，温度转换模块预存有映射关系，所述映射关系用于指出温度与配置参数的对应关系，以上步骤S2具体包括：根据所述映射关系确定所述温度信息对应的配置参数作为所述第一配置信息。

具体实施中，预先在温度转换模块中预存映射关系，例如可预存到温度转换模块的寄存器中。该映射关系用于指出温度与配置参数的对应关系。由此，可根据所述映射关系确定所述温度信息对应的配置参数作为所述第一配置信息。

在一实施例中，映射关系包括多组温度范围与配置参数的对应关系，例如，总共有设定十个温度范围以及十个配置参数，十个温度范围与十个配置参数一一对应，从而能够实现10个挡位的调温。该十个温度范围是连续的范围，即相邻的两个温度范围中，前一个温度范围的最大值为后一个温度范围的最小值，例如，第一个温度范围的最大值为第二个温度范围的最小值。由此，只需通过寄存器存储上述温度范围的上下限值，即可记录下上述温度范围。

由此，所述根据所述映射关系确定所述温度信息对应的配置参数作为所述第一配置信息，包括：确定所述温度信息所属的温度范围作为目标温度范围；获取所述目标温度范围对应的配置参数作为所述第一配置信息。

具体实施中，首先，从预先设定的温度范围中，确定所述温度信息所属的温度范围作为目标温度范围，之后，获取所述目标温度范围对应的配置参数作为所述第一配置信息。

S3，将所述第一配置信息发送给所述控制模块，其中，所述第一配置信息用于供控制模块生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

具体实施中，将所述第一配置信息发送给所述控制模块。第一配置信息用于供控制模块生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

例如，控制模块可具体为PWM模块，第一配置信息包括占空比。第一控制信号可具体为脉冲宽度调制信号。

通常而言，通过调整脉冲宽度调制信号的占空比来调整输出，脉冲宽度调制信号的频率通常是预设的，且通常不调整。

由此，控制模块根据预设的频率以及所述占空比生成脉冲宽度调制信号作为所述第一控制信号。

散热设备可具体为风扇。风扇可预先配置设于芯片的一侧，并向芯片吹风，以为芯片散热。

本发明实施例的技术方案中，芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，温度检测模块用于检测芯片的温度信息。温度转换模块用于将温度检测模块检测到的温度信息转换为第一配置信息。控制模块用于根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备，使得散热设备为芯片散热，上述温度调节过程，全程无需芯片的CPU参与，不占用CPU资源，由于不需要CPU通过片上总线传递信息，因此也不消耗片上总线的带宽，可靠性高，易实现，软件交互，实时性高，达到快速精确控制芯片温度的目的。

实施例2

如图2所示，本发明提出一种芯片降温方法，所述方法应用于芯片的控制模块。芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，温度检测模块与温度转换模块连接，温度转换模块与控制模块连接。温度检测模块用于检测芯片的温度信息，即芯片的温度值。温度转换模块用于将温度检测模块检测到的温度信息转换为第一配置信息，第一配置信息可具体包括占空比。控制模块用于根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备，第一控制信号可具体为脉冲宽度调制信号，散热设备可具体为风扇。所述方法包括以下步骤S31-S32。

S31，接收所述温度转换模块发送的第一配置信息，其中，所述第一配置信息是所述温度转换模块根据所述温度检测模块检测到的芯片的温度信息生成的。

具体实施中，温度检测模块检测芯片的温度信息，即芯片的温度值。温度检测模块将温度信息发送给温度转换模块。温度转换模块根据所述温度信息确定第一配置信息。之后，温度转换模块将第一配置信息发送给控制模块。

第一配置信息是散热设备的控制参数，例如，散热设备通过脉冲宽度调制信号来控制，第一配置信息可具体包括占空比。占空比是指一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。占空比越大，散热设备的输出功率越高，占空比越小，散热设备的输出功率越小。

在温度较高时，可设定一较大的占空比，使得散热设备以高功率输出，从而实现对芯片的快速散热。在温度较低时，可设定一较小的占空比，使得散热设备以低功率输出，从而节约能耗。散热设备可具体为风扇。

S32，根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

具体实施中，预先为芯片配置散热设备，散热设备可具体为风扇。控制模块根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给散热设备，以驱动散热设备为芯片散热。

在一实施例中，控制模块可具体为PWM模块，第一配置信息包括占空比。第一控制信号可具体为脉冲宽度调制信号。以上步骤S1包括：根据预设的频率以及所述占空比生成脉冲宽度调制信号作为所述第一控制信号。

具体实施中，通过调整脉冲宽度调制信号的占空比来调整输出，脉冲宽度调制信号的频率通常是预设的，且通常不调整。由此，控制模块根据预设的频率以及所述占空比生成脉冲宽度调制信号作为所述第一控制信号。

在一实施例中，芯片还包括CPU，所述CPU通过片上总线分别与所述温度检测模块、温度转换模块以及控制模块连接。芯片同时支持两种控制模式，该两种控制模式为硬件控制模式以及软件控制模式。所述芯片降温方法还包括：接收模式选择指令，根据所述模式选择指令确定控制模式，所述控制模式包括硬件控制模式以及软件控制模式；若所述控制模式为硬件控制模式，执行所述接收所述温度转换模块发送的第一配置信息的步骤；若所述控制模式为软件控制模式，接收所述CPU发送的第二配置信息，根据所述第二配置信息生成第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

具体实施中，模式选择指令可由用户输入，在控制模式为硬件控制模式时，则执行上述步骤S31-S32,即以步骤S31-S32的方式控制散热设备工作。在控制模式为软件控制模式时，则由CPU获取温度检测模块检测到的芯片的温度信息，并根据该温度信息确定第二配置信息，并将第二配置信息发送给控制模块。控制模块相应接收所述第二配置信息，根据所述第二配置信息生成第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。上述两种控制模式可由用户自由选择切换。同时，在控制模式为软件控制模式时，可控制温度转换模块进行休眠状态(待机状态)，以减少芯片的功耗。

参见图3，本发明实施例提出一种芯片10，所述芯片10包括温度检测模块11、温度转换模块12以及控制模块13，温度检测模块11与温度转换模块12连接，温度转换模块12与控制模块13连接。其中，温度转换模块12用于执行实施例1所述的芯片降温方法。控制模块13用于执行实施例2所述的芯片降温方法。

进一步地，芯片10还包括CPU14，CPU14通过片上总线15分别与温度检测模块11、温度转换模块12以及控制模块13连接。

参见图4，图4是本发明实施例提供的一种芯片降温装置的示意性框图。芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，所述温度检测模块与所述温度转换模块连接，所述温度转换模块与所述控制模块连接。对应于以上实施例1的芯片降温方法，本发明还提供一种芯片降温装置。该芯片降温装置包括用于执行上述实施例1的芯片降温的单元。具体地，该芯片降温装置包括：

第一接收单元，用于接收所述温度检测模块发送的所述芯片的温度信息；

确定单元，用于根据所述温度信息确定第一配置信息；

发送单元，用于将所述第一配置信息发送给所述控制模块，其中，所述第一配置信息用于供控制模块生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

在一实施例中，所述温度转换模块预存有映射关系，所述映射关系用于指出温度与配置参数的对应关系，所述根据所述温度信息确定第一配置信息，包括：

根据所述映射关系确定所述温度信息对应的配置参数作为所述第一配置信息。

在一实施例中，所述映射关系包括多组温度范围与配置参数的对应关系，所述根据所述映射关系确定所述温度信息对应的配置参数作为所述第一配置信息，包括：

确定所述温度信息所属的温度范围作为目标温度范围；

获取所述目标温度范围对应的配置参数作为所述第一配置信息。

参见图5，图5是本发明实施例提供的一种芯片降温装置的示意性框图。芯片包括温度检测模块、温度转换模块以及控制模块，所述温度检测模块与所述温度转换模块连接，所述温度转换模块与所述控制模块连接。对应于以上实施例2的芯片降温方法，本发明还提供一种芯片降温装置。该芯片降温装置包括用于执行上述实施例2的芯片降温的单元。具体地，该芯片降温装置包括：

第二接收单元，用于接收所述温度转换模块发送的第一配置信息，其中，所述第一配置信息是所述温度转换模块根据所述温度检测模块检测到的芯片的温度信息生成的；

生成单元，用于根据所述第一配置信息生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

在一实施例中，所述第一配置信息包括占空比，所述根据所述第一配置信息生成第一控制信号，包括：

根据预设的频率以及所述占空比生成脉冲宽度调制信号作为所述第一控制信号。

在一实施例中，所述芯片还包括CPU，所述CPU通过总线分别与所述温度检测模块、温度转换模块以及控制模块连接，所述芯片降温装置还包括第三接收单元以及第四接收单元。

第三接收单元，用于接收模式选择指令，根据所述模式选择指令确定控制模式，所述控制模式包括硬件控制模式以及软件控制模式；

第二接收单元，具体用于若所述控制模式为硬件控制模式，执行所述接收所述温度转换模块发送的第一配置信息的步骤；

第四接收单元，用于若所述控制模式为软件控制模式，接收所述CPU发送的第二配置信息，根据所述第二配置信息生成第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给为所述芯片预配置的散热设备。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述芯片降温装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

如图6所示，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信，

存储器113，用于存放计算机程序；

在本发明一个实施例中，处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的芯片降温方法。

本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该计算机程序被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。

因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时使处理器执行前述任意一个方法实施例提供的芯片降温方法。

所述存储介质为实体的、非瞬时性的存储介质，例如可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的实体存储介质。所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。