电子装置及其固态硬盘的温度控制方法与流程

电子装置及其固态硬盘的温度控制方法
【技术领域】
1.本发明是有关于一种电子装置及其温度控制方法，且特别是有关于一种电子装置及其固态硬盘的温度控制方法。


背景技术：

2.nvme固态硬盘已成为市场主流，固态硬盘具有高效能但同时也产生一些过热的问题。目前在固态硬盘中已有温控调频(thermal throttling)机制，通过主机控制热管理(hctm)的两个温度参数来使固态硬盘降温。但是主机控制热管理的两个温度参数为厂商预设值(default)，而各家厂商的厂商预设值(例如82℃及84℃)通常比固态硬盘的安全温度(通常约为70℃)还高。也就是说当固态硬盘的温度超过安全温度时，才会根据主机控制热管理的两个温度参数使固态硬盘进行降温。换句话说，各家厂商的厂商预设值仅适用于某些使用情境，例如短时间内的固态硬盘存取。若固态硬盘长时间处在运作状态，还是会造成固态硬盘的温度一直处在安全温度的上。
3.另外，虽然目前在nvme规范中，系统可通过设定功能(set feature)指令将主机控制热管理的两个温度参数设定成低于厂商预设值。但仅通过系统设定主机控制热管理的两个温度参数对固态硬盘降温进行降温的方式无法适用于某些使用情境，例如长时间内的固态硬盘存取或固态硬盘在高于室温(例如40℃)的环境中使用
…
等，此些使用情境仍会造成固态硬盘的温度一直处在安全温度的上。如此，对于固态硬盘的寿命与其储存的资料将会造成严重的威胁。
4.因此，如何改善上述缺点，提供一个更有效率的温度控制方法，已成为业界努力的方向。


技术实现要素：

5.本发明是有关于一种电子装置及其固态硬盘的温度控制方法，其设置三个阶段的降温，可依据不同的阶段有源设定固态硬盘的电源状态(power state)来有效的对固态硬盘进行降温。
6.根据本发明的第一方面，提出一种固态硬盘的温度控制方法。固态硬盘的温度控制方法包括以下步骤：通过电子装置的一中央处理器以一第一频率发出多个第一指令。通过固态硬盘的一控制器接收此些第一指令，并依据此些第一指令回传固态硬盘的多个当前温度至中央处理器。通过中央处理器依据此些当前温度决定以一第一阶段、一第二阶段或一第三阶段对该固态硬盘降温，并依据该第一阶段、该第二阶段或该第三阶段发出一第二指令设定该固态硬盘的一电源状态。
7.根据本发明的第二方面，提出一种电子装置。电子装置包括一中央处理器及一固态硬盘。固态硬盘包括一控制器。中央处理器用以以一第一频率发出多个第一指令。控制器用以接收该多个第一指令，并依据该多个第一指令回传该固态硬盘的多个当前温度至该中央处理器。该中央处理器依据该多个当前温度决定以一第一阶段、一第二阶段或一第三阶
段对该固态硬盘降温，并依据该第一阶段、该第二阶段或该第三阶段发出一第二指令设定该固态硬盘的一电源状态。
8.为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
【附图说明】
9.图1绘示根据本发明一实施例的电子装置的示意图。图2绘示根据本发明一实施例的具有固态硬盘的电子装置的示意图。图3绘示根据本发明一实施例的固态硬盘的温度控制方法的流程图。图4绘示根据本发明一实施例的步骤s130的子步骤的流程图。
【具体实施方式】
10.请参照图1，其绘示电子装置100的示意图。电子装置100包括一中央处理器110及一固态硬盘200。中央处理器110耦接固态硬盘200，可对固态硬盘200进行资料存取。电子装置100例如是一笔记型电脑、一桌上型电脑、一平板电脑、一智慧型手机或多媒体装置。中央处理器110例如是一单核心或多核心的处理器、特殊用途的微处理器或特殊应用集成电路。
11.固态硬盘200包括一控制器210。固态硬盘200支援nvme。控制器210例如是控制芯片、嵌入式控制器或特殊应用集成电路。控制器210可对中央处理器110发送的指令进行回应，以及设定固态硬盘200的电源状态(power state)。
12.表一为固态硬盘200的电源状态及效能的对应关系。电源状态包括五种电源状态ps0至ps4。每个电源状态ps0至ps4对应不同的效能。电源状态ps0至ps2为工作状态，ps3至ps4为睡眠状态。表一中所显示的电源状态及效能的对应关系为一范例，可依照不同的固态硬盘厂商而具有不同的设置。但一般来说，可以确定的是电源状态ps0至ps4的效能依序越来越低。电源状态效能ps0100％ps150％ps210％ps3极小ps4极小表一
13.在nvme规范中，正常使用状况下，固态硬盘200的电源状态为ps0。当固态硬盘200的当前温度超过主机控制热管理(hctm)的第一温度参数(tmt1)时，会进行第一次降温，此时控制器210将固态硬盘200的电源状态设定为ps1，以减少固态硬盘200的效能，以进行降温。当固态硬盘200的当前温度超过主机控制热管理的第二温度参数(tmt2)时，会进行第二次降温，此时控制器210将固态硬盘200的电源状态设定为ps2，以再次减少固态硬盘200的效能，以进行降温。而当固态硬盘200的当前温度回到第一温度参数的下时，此时控制器210将固态硬盘200的电源状态设定回ps0。换句话说，对于固态硬盘200的电源状态设定是被动的。然而，这并无法应付固态硬盘200的各种使用情境。
14.有鉴于此，本发明提供一种固态硬盘的温度控制方法，可改善前述缺点。
15.请参照图2及图3。图2绘示根据一实施例的具有固态硬盘400的电子装置300的示意图。图3绘示根据本发明一实施例的固态硬盘400的温度控制方法的流程图。图2的元件与图1的元件类似，在此不多赘述。图2与图1的不同的处在于，中央处理器310可发送第一指令cmd1及第二指令cmd2至固态硬盘400，以周期性地监控固态硬盘400的当前温度并使控制器410设定固态硬盘400的电源状态。
16.在步骤s110中，中央处理器310以一第一频率发出多个第一指令cmd1至固态硬盘400，用以询问固态硬盘400的当前温度。在一实施例中，第一频率例如为每5分钟发出一次第一指令cmd1，以询问固态硬盘400的当前温度。值得注意的是，发出第一指令cmd1的频率不以此为限，可依照不同使用情境而有不同设计，例如中央处理器310可每3分钟发出一次第一指令cmd1或每6分钟发出一次第一指令cmd1。
17.在步骤s120中，固态硬盘400的控制器410接收第一指令cmd1，并依据第一指令cmd1回传固态硬盘400的多个当前温度至中央处理器310。更进一步来说，由于中央处理器310以第一频率依序发出多个第一指令cmd1，因此控制器410实质上也以第一频率依据第一指令cmd1依序回传固态硬盘400的多个当前温度至中央处理器310。
18.在步骤s130中，中央处理器310依据此些当前温度决定以一第一阶段、一第二阶段或一第三阶段对固态硬盘400降温，并依据第一阶段、第二阶段或第三阶段发出一第二指令cmd2设定固态硬盘400的一电源状态。请参考图4。图4绘示根据本发明一实施例的步骤s130的子步骤的流程图。步骤s130的包括步骤s1310至s1380。
19.在步骤s1310中，中央处理器310计算此些当前温度中连续超过一安全温度的当前温度的一数量。在一实施例中，由于固态硬盘400在70℃以下可以正常运作，而超过70℃可能会对固态硬盘400造成损坏，因此，在此实施例中的安全温度可为70℃，但不以此为限，可依照实际的情况调整。举例来说，若控制器410每5分钟依据第一指令cmd1依序回传固态硬盘400的多个当前温度分别为65℃、68℃、72℃、75℃、74℃，则中央处理器310计算此些当前温度中连续超过70℃的当前温度的数量为3。
20.接着，在步骤s1320，中央处理器310将此数量与一门槛值比较，以决定以第一阶段、第二阶段或第三阶段对固态硬盘400降温。在一实施例中，门槛值为3，但不以此为限，可依照实际的情况调整。当此数量未达到此门槛值时，进入步骤s1330，决定以第一阶段对固态硬盘400降温；当此数量等于此门槛值时，进入步骤s1340，决定以第二阶段对固态硬盘400降温；当此数量超过此门槛值时，进入步骤s1350，决定以第三阶段对固态硬盘400降温。
21.以上述例子来说，中央处理器310计算此些当前温度中连续超过70℃的当前温度的数量为3，而门槛值为3，因此，进入步骤s1340，中央处理器310决定以第二阶段对固态硬盘400降温。
22.在步骤s1340之后，进入步骤s1370，在第二阶段降温中，中央处理器310发出第二指令cmd2设定固态硬盘400的电源状态为一电源状态ps1，并设定一主机控制热管理的一第一温度参数及一第二温度参数。在一实施例中，设定的第一温度参数及第二温度参数低于厂商预设值，例如设定第一温度参数为67℃及第二温度参数为69℃，其皆低于厂商预设值82℃及84℃。以上述例子来说，在此步骤中，由于当前温度中连续超过安全温度的当前温度的数量等于门槛值，中央处理器310判断固态硬盘400有因为高温而造成损坏的危险，因此
通过设定固态硬盘400的电源状态为电源状态ps1并搭配设定一主机控制热管理的一第一温度参数及一第二温度参数以有效的对固态硬盘400进行降温。
23.在步骤s1330之后，进入步骤s1360，在第一阶段降温中，中央处理器310判断固态硬盘400是否闲置超过一时间，当固态硬盘400闲置超过此时间时，中央处理器310发出第二指令cmd2设定固态硬盘400的电源状态为一电源状态ps1。在一实施例中，此时间可为4分钟，但不以此为限，可依照实际的情况调整。在此步骤中，由于当前温度中连续超过安全温度的当前温度的数量未达到门槛值，中央处理器310判断固态硬盘400并未有因为高温而造成损坏的危险，因此，可使固态硬盘400处于电源状态ps0，而不用降低效能。唯有当固态硬盘400闲置超过一时间时，代表固态硬盘400未在使用中，此时中央处理器310才发出第二指令cmd2设定固态硬盘400的电源状态为电源状态ps1，趁闲置期间降低效能，有效地减少固态硬盘400的当前温度。
24.在步骤s1350之后，进入步骤s1380，在第三阶段降温中，中央处理器310发出第二指令cmd2设定固态硬盘400的电源状态为一电源状态ps2，并以一第二频率发出第一指令cmd1，以使控制器410接收第一指令cmd1，依据第一指令cmd1回传固态硬盘400的当前温度至中央处理器310。在一实施例中，第二频率高于第一频率。在此步骤中，由于当前温度中连续超过安全温度的当前温度的数量超过门槛值，中央处理器310判断固态硬盘400有因为高温而造成损坏的危险，因此，此时中央处理器310发出第二指令cmd2设定固态硬盘400的电源状态为电源状态ps2，并提高发出第一指令cmd1的频率。因为电源状态ps2属于低效能，会严重影响使用者感受，所以通过更频繁的获得固态硬盘400的当前温度，能够在温度回到正常值的时候将效能恢复。
25.如此一来，电子装置300可依据固态硬盘400的多个当前温度判断不同的使用情境，以进行三个阶段的降温，并依据不同的阶段有源设定固态硬盘400的电源状态以减少效能，来有效的达到降温的目的。因此，相较于先前技术仅通过主机控制热管理的两个温度参数对固态硬盘进行降温的方式，本案所提出的方法更适用于多种使用情境，且可更有效率的降低固态硬盘400的温度。
26.综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。