用于从便携式计算设备估计环境温度的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]便携式计算设备(“pro”)成为个人和专业水平的人的必需品。这些设备可以包括蜂窝电话、便携式数字助理(“PDA”)、便携式游戏控制台、掌上型计算机和其它便携式电子设备。
[0002]PCD的一个独特方面在于它们通常并不具有诸如风扇之类有源冷却装置，而诸如膝上型计算机和桌面型计算机之类的大型计算设备中通常能找到这些装置。不是使用风扇，PCD可以依赖于电子封装的空间布置，使得两个或更多的有源和产热组件在位置上不相互邻近。许多P⑶还依赖于诸如散热片之类的无源冷却装置，以管理共同地形成各个P⑶的电子组件之间的热能。
[0003]现实情况是ra)通常是其尺寸受到限制，因此，用于ra)内的组件的空间通常非常珍贵。因此，通常在PCD中没有足够的空间供工程师和设计师通过使用无源散热组件的巧妙空间布局或策略性布置来减轻处理组件的热降解或者故障。因此，当前系统和方法依赖于嵌入在PCD芯片上的各种温度传感器来监控热能的耗散，随后使用这些测量来触发热管理技术的应用，其中这些热管理技术调整工作负荷分配、处理速度等等以减少热能产生。
[0004]值得注意的是，在PCD内的产生热能组件附近获得的温度测量，仅仅只是给定的热管理技术的一个潜在相关输入。例如，用于一些热管理技术的另一种相关输入，是对P⑶之外的环境的环境温度的测量。例如，如果可以准确地测量或者估计周围环境温度(即，整个PCD所暴露到的环境的温度)，则可以对PCD内所监控的某些温度门限进行调整，使得所应用的热管理技术用于优化PCD性能，以及向用户提供较高的服务质量(“QoS”)。
[0005]因此，本领域需要用于通过使用PCD内的温度传感器所获得的温度测量，来估计PCD所暴露到的周围环境温度的系统和方法。此外，本领域还需要用于使用所估计的、PCD所暴露到的周围环境温度作为热管理算法的输入的系统和方法。
【发明内容】
[0006]公开了用于根据在便携式计算设备(“PCD”)内获得的温度测量结果，来估计PCD的周围环境温度的方法和系统的各种实施例。在一种示例性实施例中，对于与PCD中的各种组件或子系统相关联的参数以及用于指示处理活动的参数进行监控。基于对这些参数的监控，可以识别出空闲状态限定符场景或事件，即，可以识别出各种组件或子系统正在消耗很少的功率或者不消耗功率，因此产生很少的热能或者不产生热能。对空闲状态限定符的识别确定PCD处于空闲状态。
[0007]当确定ra)处于空闲状态时，某些实施例可以等待一段时间以允许先前产生的热能进行消散，使得相对于PCD所暴露到的环境的环境温度，PCD内的温度的增量是常量。即便如此，也不是系统和方法的所有实施例在对空闲状态限定符的识别之后都包括这种“冷却”时段。
[0008]接着，接收从PCD内的温度传感器所获得的温度测量结果。值得注意的是，由于在获得这些温度测量结果时，PCD处于空闲状态(因此其不会活动地产生相对很大量的热能)，因此相对于PCD的周围环境温度，温度测量结果可以是常量。从而，可以使用温度测量结果减去某个预定的偏移，来估计周围环境温度。
[0009]某些实施例可以为了用户的利益，简单地呈现所估计的环境温度，或者使用所估计的环境温度作为在PCD上运行的程序或应用的输入。可以设想的是，系统和方法的某些实施例可以使用所估计的环境温度来调整PCD中的温度门限，其中热管理策略根据这些门限来管理热侵害处理组件。
[0010]例如，基于所估计的环境温度(其与先前的估计结果相比，相对地更冷)，某些实施例可以增加与PCD的表面温度相关联的热门限。类似地，其它实施例可以实现将热能消散到更冷的周围环境的增加的效率，并且允许PCD内的热侵害组件按照相对更高的处理速度来运行。由于确定PCD暴露到更冷的周围环境，因此过度的热能可以以PCD的表面温度的增加不会显著地影响用户体验的程度，进行更加有效的消散。有利的是，因此，通过识别出更冷的周围环境，并向上调整表面温度门限或者可允许的处理速度，系统和方法的实施例可以为热侵害处理组件提供另外的处理余量。
【附图说明】
[0011]在附图中，除非另外指出，否则贯穿各个视图的相同附图标记指代类似的组件。对于具有诸如“102A”或“102B”之类的字母字符命名的附图标记而言，这些字母字符命名可以区分在同一附图中出现的两个类似部分或者元件。当一个附图标记旨在涵盖所有附图之中具有该相同附图标记的所有部分时，可以省略用于附图标记的字母字符命名。
[0012]图1是描绘用于从便携式计算设备(“PCD”)内的温度传感器估计周围环境温度，并使用该估计结果作为对热管理技术的输入的片上系统的实施例的功能框图；
[0013]图2是以无线电话的形式来描绘图1的PCD的示例性、非限制性方面的功能框图，其中该无线电话实现用于对周围环境温度进行估计，并使用该估计结果作为对热管理技术的输入的方法和系统；
[0014]图3A是描绘用于图2中所示出的芯片的硬件的示例性空间布局的功能框图；
[0015]图3B是描绘用于根据PCD内的传感器所获得的测量结果来估计周围环境温度，并使用该估计结果作为对热管理技术的输入的图2的PCD的示例性软件架构的示意图；
[0016]图4是描绘用于根据图1的PCD内的传感器所获得的测量结果来估计周围环境温度，并使用该估计结果作为对热管理技术的输入的方法的逻辑流程图；以及
[0017]图5是描绘用于应用动态电压和频率调节(“DVFS”)热缓解技术的子方法或子例程的逻辑流程图，其中该DVFS热缓解技术使用基于估计的周围环境温度所调整的温度门限。
【具体实施方式】
[0018]本文所使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不应被解释为排他性的、比其它方面更优选或更具优势。
[0019]在本说明书中，术语“应用”还可以包括具有可执行内容的文件，例如:目标代码、脚本、字节代码、标记语言文件和补丁。此外，本文所引用的“应用”还可以包括:在本质上不可执行的文件，例如，需要被打开的文档或者需要进行访问的其它数据文件。
[0020]如本说明书中所使用的，术语“组件”、“数据库”、“模块”、“系统”等等旨在指代与计算机相关的实体，无论其是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或执行中的软件，并表示用于提供该功能和执行本说明书中所描述的过程或过程流程中的某些步骤的示例性单元。例如，组件可以是，但不限于是:在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。举例而言，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于过程和/或执行线程中，组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。此外，这些组件能够从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。组件可以诸如根据具有一个或多个数据分组通过本地和/或远程过程进行通信(例如，来自与本地系统、分布式系统和/或跨越例如互联网的网络中的另一个组件进行交互、通过信号的方式与其他系统进行交互的一个组件的数据)。
[0021]在本说明书中，术语“中央处理单元(“CPU”)”、“数字信号处理器(“DSP”)”、“图形处理单元(“GPU”)”和“芯片”可互换地使用。此外，CPU、DSP、GPU或芯片可以包括本文中通常称为“内核”的一个或多个不同的处理组件。
[0022]在本说明书中，将理解的是，可以结合能够产生或者消散能量的设备或组件来使用术语“热”和“热能”，其中该能量可以以“温度”为单位来测量。因此，还将理解的是，参照某种标准值，术语“温度”设想可以指示“热能”产生设备或组件的相对热度或者不发热的任何测量结果。例如，当两个组件处于“热”平衡时，这两个组件的“温度”是相同的。
[0023]此外，还将理解的是，参照某种标准值，在本说明书中使用术语“环境温度”来指代PCD所暴露到的环境的相对热度或者不发热的测量结果。例如，当PCD被放置在用户的有空调的办公室的桌子上时，PCD的“环境温度”可以是大约华氏68度(68° F)，而当用户拿起PCD，在八月份将其带到他的办公楼室外时，相同PCD的“环境温度”变成大约华氏90度(90° F)。因此，本领域普通技术人员将理解的是，P⑶的“环境温度”并不受到P⑶自身的影响，而是可能随着PCD的物理位置发生改变。
[0024]在本说明书中，可互换地使用术语“表面温度”和“外壳温度”等等来指代与P⑶的外壳或者覆盖外观(aspect)相关联的温度。如本领域普通技术人员所将理解的，当用户与PCD物理接触时，PCD的表面温度可以与用户的感官体验相关联。
[0025]在本说明书中，术语“工作负荷”、“处理负荷”和“处理工作负荷”可互换地使用，并且在给定的实施例中，其通常针对于与给定的处理组件相关联的处理负担或者处理负担的百分比。除了上面所规定的之外，“处理组件”或“热能产生组件”或“热侵害方”可以是，但不限于:中央处理单元、图形处理单元、内核、主内核、子内核、处理区、硬件引擎等等，也可以是位于便携式计算设备中的集成电路之内或者之外的任何组件。
[0026]在本说明书中，术语“热缓解技术”、“热策略”、“热管理”、“热缓解测量”等等可互换地使用。值得注意的是，本领域普通技术人员将认识到，根据使用的具体背景，本段落中所列出的任何术语可以用于描述可操作为以热能产生为代价来增加性能、以性能为代价来减少热能产生或者这些目标之间的交替的硬件和/或软件。
[0027]在本说明书中，术语“便携式计算设备”(“PCD”)用于描述在有限容量的电源(例如，电池)上操作的任何设备。虽然电池供电的PCD已经使用了几十年，但是与第三代(“3G”)和第四代(“4G”)无线技术的出现伴随发生的可再充电电池的技术进步，已经实现了具有多种能力的众多PCD。因此，除了别的以外，PCD可以是蜂窝电话、卫星电话、寻呼机、PDA、智能电话、导航设备、智能本或阅