(57)【要約】【課題】ハードウェア初期状態に於いて正常動作中に於ける熱制御機能を選択的に有効化若しくは無効化することのできるようにして、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効に活用して熱制御に係る安全性を高めることのできる熱制御機能を実現した。【解決手段】ＩＣチップ１０の電源ピンに対して動作用電源の供給が開始され、その直後にハードウェアリセットが行われると、そのハードウェア初期状態下に於いて有効化／無効化手段１３は、電源投入直後に於いて生成される所定のハードウェア信号を用いて、規定値としての熱制御パラメータを熱制御レジスタ１２に初期値として設定する。これにより、ファームウェア起動前のハードウェア初期状態で、熱制御レジスタ１２に初期値がセットされ、熱制御回路１１による熱制御レジスタ１２を用いた熱制御機能が有効になる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有する半導体集積回路装置の熱制御方法であって、
前記半導体集積回路装置に対する電源供給直後のハードウェア初期状態時に、ハードウェア手段により前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化することを特徴とする半導体集積回路装置の熱制御方法。
【請求項２】
前記ハードウェア手段は前記半導体集積回路装置に電源が供給開始されたとき、当該電源若しくは当該電源の供給開始直後に生成されるハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化する請求項１記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項３】
前記ハードウェア手段は、前記熱制御レジスタに初期値を設定する初期設定手段を有し、前記初期設定手段は、前記電源若しくは前記ハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタに前記初期値を設定する請求項２記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項４】
前記初期設定手段は、予め用意した若しくは外部から入力した初期値を前記熱制御レジスタに設定する請求項３記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項５】
前記初期設定手段は、前記熱制御レジスタに初期設定可能な複数の初期値を有し、前記複数の初期値の中から初期設定値として用いる初期値を選択し、前記熱制御レジスタに設定する請求項４記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項６】
前記半導体集積回路装置は外部若しくは内部のファームウェア処理に係わる機能回路を有し、前記ハードウェア手段は、前記ファームウェアが起動する以前に前記熱制御レジスタに前記初期値を設定する請求項１記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項７】
前記熱制御レジスタの設定内容に従う熱制御は、制御側装置、若しくは制御側装置と被制御側装置が正常に動作している環境下で実行される請求項１記載の半導体集積回路装置に於ける熱制御方法。
【請求項８】
熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有する半導体集積回路装置であって、
電源ピンと、
熱制御レジスタと、
前記電源ピンに電源が供給された直後のハードウェア初期状態時に前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化するハードウェア手段と
を具備したことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項９】
前記ハードウェア手段は、前記電源ピンに電源が供給開始されたとき、当該電源若しくは当該電源の供給開始直後に生成されるハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化する請求項８記載の半導体集積回路装置。
【請求項１０】
前記ハードウェア手段は、前記熱制御レジスタに初期値を設定する初期設定手段を有し、前記初期設定手段は、前記電源若しくは前記ハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタに前記初期値を設定する請求項９記載の半導体集積回路装置。
【請求項１１】
前記初期設定手段は、予め用意した若しくは外部から入力した初期値を前記熱制御レジスタに設定する請求項１０記載の半導体集積回路装置。
【請求項１２】
前記初期設定手段は、前記熱制御レジスタに初期設定可能な複数の初期値を有し、前記複数の初期値の中から選択した初期値を前記熱制御レジスタに設定する請求項１１記載の半導体集積回路装置。
【請求項１３】
熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有し、電源投入直後のハードウェア初期状態時に前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化できる熱制御側の半導体集積回路装置と、
熱制御側の半導体集積回路装置により熱制御される被熱制御側の半導体集積回路装置と
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
前記熱制御側の半導体集積回路装置は、電源ピンと、熱制御レジスタと、前記電源ピンに電源が供給された直後のハードウェア初期状態時に、前記電源若しくは前記電源の供給開始直後に生成されるハードウェア信号を用いて、前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化するハードウェア手段とを具備したことを特徴とする請求項１３記載の電子機器。
【請求項１５】
前記ハードウェア手段は、前記熱制御レジスタに初期値を設定する初期設定手段を有し、前記初期設定手段は、前記電源若しくは前記ハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタに前記初期値を設定する請求項１４記載の電子機器。
【請求項１６】
前記熱制御側の半導体集積回路装置は、データ転送が可能な機能回路を有し、前記機能回路はデータ転送時に於いて前記熱制御レジスタを用いた熱制御により転送レートが抑制される請求項１３記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有する半導体集積回路装置の熱制御方法、半導体集積回路装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の電子機器に於いては、ＣＰＵをはじめとする各種の半導体集積回路装置（ＩＣチップ）が実装される。これらＣＰＵのチップを含む各種ＩＣチップに於いては、発熱による温度上昇を監視して、限界温度以下の所定の温度範囲の中で、処理スピード等を考慮しながら、例えば放熱フィン、放熱ファン等を用いた冷却手段により、効率的に温度上昇を抑制する制御を行っている。また、ＣＰＵの温度制御に関して、使用可能な温度限界内でクロック周波数を制御してＣＰＵチップの発熱量を温度限界内に抑制する技術も存在する。
【特許文献１】特開平８−１７９８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した温度制御は、いずれも限界性能を追求する姿勢のもとに行われるものであるのに対して、正常な動作環境下で温度上昇に制限を掛ける、安全性の確保に重点を置いたＩＣチップの熱制御も要求される。
【０００４】
このＩＣチップの熱制御は、ＩＣチップ内に熱制御のためのレジスタおよびこのレジスタの値（パラメータ等）を用いて熱制御を行う熱制御回路を設けることによって実現可能である。
【０００５】
しかしながら、従来、この種の熱制御技術は、ＩＣチップに内蔵された熱制御機能に関してハードウェア初期状態では無効化されているのが常であり、上記熱制御機能を明示的に有効化させることを前提に、ＢＩＯＳ等のファームウェアが起動した後、プログラム処理によって、熱制御のためのレジスタ（熱制御レジスタ）に熱制御のための値（パラメータ等）を設定することで、はじめて熱制御機能が有効化される。
【０００６】
従って上記熱制御機能を明示的に有効化させない限り、上記熱制御レジスタを用いた熱制御機能が無効化された状態で動作が継続されることになり、製品出荷後に於いて上記熱制御レジスタを用いた熱制御機能が有効に活用されないという問題が生じる。この問題を解消するため、上記熱制御レジスタに予め固定値をセットしておくことが考えられるが、この際も上記熱制御機能を明示的に有効化させない限り、各種の設定に伴う動作環境等に拘わらず、予めセットした固定値のみによる熱制御が継続されることになり、本来の正常な熱制御が行えないという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、ハードウェア初期状態に於いて正常動作中に於ける熱制御機能を選択的に有効化若しくは無効化できるようにして、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効に活用して熱制御に係る安全性を高めることのできる熱制御機能を実現した情報機器および同機器の表示制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有する半導体集積回路装置の熱制御方法であって、前記半導体集積回路装置に対する電源供給直後のハードウェア初期状態時に、ハードウェア手段により前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化することを特徴とする。また前記熱制御方法に於いて、前記ハードウェア手段は前記半導体集積回路装置に電源が供給開始されたとき、当該電源若しくは当該電源の供給開始直後に生成されるハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化することを特徴とする。さらに前記熱制御方法に於いて、前記ハードウェア手段は、前記熱制御レジスタに初期値を設定する初期設定手段を有し、前記初期設定手段は、前記電源若しくは前記ハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタに前記初期値を設定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有する半導体集積回路装置であって、電源ピンと、前記電源ピンに電源が供給された直後のハードウェア初期状態時に前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化するハードウェア手段とを具備したことを特徴とする。また前記半導体集積回路装置に於いて、前記ハードウェア手段は、前記電源ピンに電源が供給開始されたとき、当該電源若しくは当該電源の供給開始直後に生成されるハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化することを特徴とする。さらに前記半導体集積回路装置に於いて、前記ハードウェア手段は、前記熱制御レジスタに初期値を設定する初期設定手段を有し、前記初期設定手段は、前記電源若しくは前記ハードウェア信号を用いて前記熱制御レジスタに前記初期値を設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有し、ファームウェア起動前のハードウェア初期状態時に前記熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化できる、正常動作時の熱制御を行う熱制御側の半導体集積回路装置と、熱制御側の半導体集積回路装置により熱制御される被熱制御側の半導体集積回路装置とを具備した電子機器を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
電源投入直後のハードウェア初期状態に於いて、ファームウェア、ソフトウェア等の制御に拘わらず熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化できることから、熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効に活用して熱制御に係る安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ここではファームウェア、ソフトウェア等のプログラム処理機能をもつパーソナルコンピュータ等の電子機器に適用される半導体集積回路装置を対象に実施形態を説明する。、
本発明に係る半導体集積回路装置（以下ＩＣチップと称す）の要部の構成要素を図１に示す。  
図１に於いて、ＩＣチップ１０には、熱制御回路１１、熱制御レジスタ１２、および有効化／無効化手段１３が設けられる。また、ＩＣチップ１０の外部接続ピンには、動作用の電源を入力する電源ピン、制御信号を入力する制御入力ピン、制御信号を出力する制御出力ピン、ハードウェアリセット信号を入力するリセットピン等が割り当てられる。このピン割当ては、電源ピンを除いて複数の回路が共用するピン割当てであってもよく、さらに制御入力ピンおよび制御出力ピンは複数のピン割当てであってもよい。
【００１３】
熱制御回路１１は、熱制御レジスタ１２を用いて熱制御を行う。例えばＩＣチップ１０とデータ転送を行う他のＩＣチップとの間で、例えばデータ転送レートを抑制する等の熱制御を行う。
【００１４】
熱制御レジスタ１２は、熱制御回路１１が用いる熱制御に係るパラメータ値を保持するもので、所定のプログラム制御の下に設定可能である。この発明の実施形態では、有効化／無効化手段１３により、ハードウェア初期状態に於いて、熱制御機能の有効化若しくは無効化のための値が設定可能である。
【００１５】
有効化／無効化手段１３は、熱制御レジスタ１２に、熱制御を有効化する、あるいは無効化する値を設定するハードウェア手段であり、ＩＣチップ１０の電源ピンに動作用電源が供給された直後のハードウェア初期状態下に於いて、ファームウェア起動前に、所定のハードウェア信号を用いて、熱制御機能を有効化する、あるいは無効化するための値を熱制御レジスタ１２に設定する。尚、上記ハードウェア信号の生成例については後述する。
【００１６】
上記した熱制御回路１１と熱制御レジスタ１２と有効化／無効化手段１３とにより熱制御機能が有効化されるまでの一連のフローを図２に示している。
【００１７】
ＩＣチップ１０の電源ピンに対して動作用電源の供給が開始され（ステップＳ１）、その直後にハードウェアリセットが行われると（ステップＳ２）、そのハードウェア初期状態下に於いて有効化／無効化手段１３は、上記電源投入直後に於いて生成される所定のハードウェア信号を用いて、例えば初期の動作段階での熱制御機能を有効にするためのある規定値としての熱制御パラメータを熱制御レジスタ１２に初期値として設定する（ステップＳ３）。
【００１８】
これにより、ファームウェア起動前のハードウェア初期状態で、熱制御レジスタ１２に初期値がセットされ、熱制御回路１１による熱制御レジスタ１２を用いた熱制御機能が有効になる。
【００１９】
その後は、ファームウェアが起動され、熱制御機能を再設定するなどしてその熱制御を確認し、熱制御機能を有効化する処理が終了する（ステップＳ４〜Ｓ５）。なお、熱制御機能が適切であればファームウェア処理を省略しても良い。
【００２０】
上記有効化／無効化手段１３を実現するハードウェア手段をより具現化した構成例を図３に示す。尚、図中の符号２０〜２２は、それぞれ図１に示す符号１０〜１２の各構成要素に相当するもので、２０はＩＣチップ、２１は熱制御回路、２２は熱制御レジスタである。
【００２１】
この図３に示す構成例では、上記有効化／無効化手段１３に相当するハードウェア手段が初期設定手段２３として実現される。初期設定手段２３は、初期値設定レジスタ２４を具備する。この初期値設定レジスタ２４には、例えば複数の初期値が設定可能で、そのうちの一つの初期値を熱制御レジスタ２２に出力可能である。例えば熱制御機能を有効化する初期値と熱制御機能を無効化する初期値が設定可能である。または、熱制御機能を有効化する複数の初期値と熱制御機能を無効化する一つの初期値が設定可能である。または一つの初期値を保持して選択的に出力することが可能である。この初期値設定レジスタ２４への初期値の設定は、内部にビットパターンとして予め用意することも可能であるし、または、１つ若しくは複数の信号入出力ピンを用いて外部から設定してもよい。初期値設定レジスタ２４に設定された初期値の熱制御レジスタ２２への設定は、ＩＣチップ２０への電源供給直後のハードウェア初期状態時に生成されるハードウェア信号により行われる。この図３に示す例では、ハードウェアリセット信号（Reset）によるリセット解除のタイミングで、セレクト信号（SEL）の値により選択した初期値を熱制御レジスタ２２に設定している。図３の例は、セレクト信号（SEL）の信号路がＩＣチップ２０の内部で抵抗Ｒ１によりプルアップされており、ＩＣチップ２０の外部のセレクト信号（SEL）供給路を選択的に抵抗Ｒ２によりプルダウンすることで、熱制御機能を有効化する初期値の選択および初期設定、熱制御機能を無効化する初期値の選択および初期設定、若しくは初期値の設定／非設定による熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定等が可能である。尚、上記セレクト信号（SEL）は１ビット構成、複数ビット構成のいずれであってもよい。
【００２２】
上記初期設定手段２３に於ける各種の設定例（回路例）を図４乃至図７に示している。図４に外部プルアップによる設定例を示し、図５に外部プルダウンによる設定例を示している。この図４および図５に示す初期設定例は、ＩＣチップの外部入出力ピンにプルアップ抵抗ＲＡ、あるいはプルダウン抵抗ＲＢを付加して、ＩＣチップ内部に予め用意された熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定を可能にしている。図６に内部プルアップによる初期設定例を示し、図７に内部プルダウンによる初期設定例を示している。この図６および図７に示す初期設定例は、ＩＣチップの外部入出力ピンに内蔵された内部プルアップ素子、あるいは内部プルダウン素子（図ではいずれもＪＩＳ記号で表記）を用いて、ＩＣチップ内部に予め用意された熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定を可能にしている。
【００２３】
上記図４乃至図７に示した初期設定手段は、単独で用いてもあるいは組み合わせて用いてもよく、また複数の外部入出力ピンによる組み合わせで実現してもよい。また、単純なプルアップ／プルダウンに頼らず、外部からのプッシュプル信号を入力信号として用いてもよい。
【００２４】
上記した回路によって信号レベル（１／０）が設定された信号（選択制御信号）を、電源ピンに印加される電源電圧とハードウェアリセット信号を用いて「熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定を行うための有効なハードウェア信号」として、ＩＣチップ内に取り込む信号ラッチの一例を図８を参照して説明する。
【００２５】
図８には、ＩＣチップへの供給電源の投入開始時に電源ピンに印加される電源電圧と、外部接続ピン（リセットピン）に供給されるハードウェアリセット信号との関係を縦軸に電圧、横軸に時間をとって示している。
【００２６】
ＩＣチップへの電源が投入開始され、電源ピンに印加された電源電圧が立ち上がった直後にリセットピンにハードウェアリセット信号が供給される。このハードウェアリセット信号の解除時（Ｌ→Ｈ）に、図４乃至図７に示した回路によって設定された制御信号（セレクト信号）が「熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定を行うための有効なハードウェア信号」としてＩＣチップ内に取り込まれラッチされる。
【００２７】
尚、上記ハードウェア信号のＩＣチップ内への取り込み（ラッチ）は、上記した手段並びにラッチタイミングに限らず、例えば、ＩＣチップへの電源投入開始時に於いて電源ピンに印加された電源電圧から所定のディレイタイミングをもつ内部信号（ラッチ制御信号）を生成し、このラッチ制御信号を用いて、上記した設定に従う制御信号（セレクト信号）を、熱制御機能の有効化／無効化の選択および初期設定を行うための有効なハードウェア信号としてＩＣチップ内部に取り込む（ラッチする）ことも可能である。あるいは、システム電源投入時に於ける電源シーケンス制御の中で、互いに立ち上がりのタイミングを異にする電源の時間差を利用して外部信号（ラッチ制御信号）を生成し、このラッチ制御信号を任意の外部接続ピンを用いてＩＣチップ内に取り込むことも可能である。あるいはＩＣチップ外部若しくは内部のクロック信号を交えてラッチ制御信号を生成することも可能である。
【００２８】
上記したように、電源投入直後のハードウェア初期状態に於いて、ファームウェア、ソフトウェア等の制御に拘わらず熱制御レジスタを用いた熱制御機能を有効化若しくは無効化できる。
【００２９】
上記したような熱制御レジスタを用いた熱制御機能をもつＩＣチップを、プログラム処理機能をもつ電子機器に用いたシステム構成例を図９に示している。ここではパーソナルコンピュータを例にその構成要素を示している。
【００３０】
この実施形態に示すコンピュータは、ＣＰＵ１０１、ノースブリッジ１０２、主メモリ１０３、表示コントローラ１０４、表示部１０５、サウスブリッジ１０６、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０７、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０８、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１０９、キーボード１１０、電源コントローラ（ＰＳＣ）１１１等の構成要素を有して構成される。
【００３１】
ＣＰＵ１０１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０７から主メモリ１０３にロードされたオペレーティングシステム（ＯＳ）および各種アプリケーションプログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１１０に格納されたＢＩＯＳを実行し、電源スイッチを操作したパワーオン時に於いては電源投入開始に伴い初期化処理ルーチンを実行する。
【００３２】
ノースブリッジ１０２はＣＰＵ１０１のローカルバスと例えばＰＣＩバスとの間を双方向で接続するブリッジデバイスである。このノースブリッジ１０２には、主メモリ１０３をアクセス制御するメモリコントローラ、表示コントローラ１０４のインタフェース等が内蔵されている。ここでは、このノースブリッジ１０２のチップを対象に、そのメモリコントローラ内に、上記した熱制御レジスタを用いた熱制御機能を実現する、熱制御レジスタを用いた熱制御回路２００を設けて、この熱制御回路２００の熱制御機能により、主メモリ１０３をアクセス制御する際のバスの転送レートを抑制制御している。例えば主メモリ１０３を高速バス経由でリードアクセスする際（データを読み込む場合）は、データ転送量に応じて主メモリ１０３側の温度が高くなるので、読み込み側の転送レートを抑制し、主メモリ１０３を高速バス経由でライトアクセスする際（データを書き込む場合）は、ノースブリッジ１０２（メモリコントローラ）側の温度が上昇してくるので書き込み側の転送レートを抑制し、主メモリ１０３を構成するチップと自チップの発熱を抑制する熱制御を行う。
【００３３】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体集積回路装置の要部の構成要素を示すブロック図。
【図２】上記実施形態に係る熱制御機能が有効化されるまでの一連の処理手順を示すフローチャート。
【図３】上記実施形態に係る有効化／無効化手段を実現するハードウェア手段の構成例を示すブロック図。
【図４】上記実施形態に係る初期設定手段の回路例を示す図。
【図５】上記実施形態に係る初期設定手段の回路例を示す図。
【図６】上記実施形態に係る初期設定手段の回路例を示す図。
【図７】上記実施形態に係る初期設定手段の回路例を示す図。
【図８】上記実施形態に係る設定信号（選択制御信号）のＩＣチップ内への取り込み（ラッチ）例を説明するための電源ピンに印加される電源電圧と、外部接続ピン（リセットピン）に供給されるハードウェアリセット信号との関係を示すタイムチャート。
【図９】本発明の実施形態に係る半導体集積回路装置をプログラム処理機能をもつ電子機器に用いたシステム構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３５】
１０，２０…ＩＣチップ、１１，２１，２００…熱制御回路、１２，２２…熱制御レジスタ、１３…有効化／無効化手段、２３…初期設定手段、２４…初期値設定レジスタ、１０１…ＣＰＵ、１０２…ノースブリッジ、１０３…主メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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