Mikroişlemci ve anakart soğutma kontrolü sistemleri için bulanık uzman sistem tasarımı
Fuzzy expert system design for microprocessor&mainboard cooling mechanisms
Yazar: KÜRŞAT ZÜHTÜOĞULLARI
Danışman: PROF. DR. NOVRUZ ALLAHVERDİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic

Özet:
Bu çalışmada mikroişlemci ve anakartın soğutulması problemi için iki bulanık uzman sistem tasarımı ele alınmıştır. Tasarlanan birinci BUS (Bulanık Uzman Sistem) mikroişlemci ünitesini, ikinci BUS ise anakartı soğutma amacıyla oluşturulmuştur. Birinci BUS'de mikroişlemci sıcaklığı, mikroişlemci frekansı ve mikroişlemci kullanım oranı bulanık giriş parametreleri olarak kabul edilmiş ve bu parametrelere göre sistem için en uygun fan devrinin hesaplanması ve fan devrini BUS tarafından kontrol edilmesi problemi üzerinde durulmuştur. Klasik fan devri kontrol sistemlerinden farklı olarak MİB'in fanının devir sayısı işlemci aşırı ısınmadan önce arttırıldığından hem performansta bir artış sağlamakta hem de overclock frekanslarında bile işlemci aşırı ısınmadan güvenli bir şekilde çalıştırabilmektedir. Klasik fan kontrol sistemlerinde yüksek MİB kullanım oranı gerektiren yazılımlarla uzun süre çalışmak mikroişlemcinin aşırı ısınmasına sebep olmakta bu kontrol sistemleri, etkin bir soğutma sağlayamamaktadırlar. Bu yüzden fan devrinin aşırı ısınma başlamadan arttırılması gerekmektedir. Bu yüzden MİB kullanım oranı da giriş parametresi olarak kabul edilmiş ve efektif bir soğutma sağlanmıştır. Hesaplanan fan devir sayıları oluşturulan yazılım sayesinde seri port vasıtasıyla mikrokontrolörlü elektronik fan hız kontrol devresine yollanmaktadır ve sistem kontrol edilmektedir.Oluşturulan ikinci BUS ise anakartın soğutulması için tasarlanmış olup anakart sıcaklığı ve mikroişlemci sıcaklık değerlerini giriş parametreleri olarak kabul etmekte ve anakartı soğutan fanın devir sayısını hesaplamaktadır. Hesaplanan fan devri seri port vasıtasıyla mikrokontrolörlü elektronik fan hız kontrol devresine yollanmakta ve senkronize fan devri kontrolü gerçekleştirilmektedir. Tasarlanan BUS yazılımları, bir çekirdekli, iki çekirdekli ve dört çekirdekli işlemci ailelerini de kapsayacak şekilde geliştirilmiştir.

Abstract:
Designing processes of two Fuzzy Expert Systems (FES) developed for microprocessor cooling were expressed in this study. The first designed FES was constructed for cooling of the central processing unit and the second FES was constructed for the aim of cooling the mainboard. In the first FES, the CPU temperature, the CPU frequency and the CPU usage rate are accepted as the input parameters and optimum fan rpm (revolution per minute) of fan is calculated. The cooling mechanism is controlled by the FES softwares according to the values of the input variables of the systems. Unlike the classical CPU fan speed control systems, the fan speed of the CPU is increased before over heating effect occurs. Increment of performance is supplied by means of developed FES and CPU works in a safe temperature range in all working conditions. In the classical CPU cooling systems working long time with the softwares with high CPU usage rate causes the CPU to reach the high temperatures and the classical fan control systems sometimes become inadequate for effective cooling. For this reason, the fan speed must be increased before the overheating occurs . The cpu usage rate is also accepted as an input variable for the first FES because of the reasons expressed above and an effective cooling system was realized. The calculated rpm values are sent to the microcontroller based electronic fan speed control unit via serial ports of the computer.The second developed FES software was designed for cooling of the mainboard. The temperatures of mainboard and microprocessor are accepted as the input variables for the second fuzzy expert system and the rpm value of the mainboard cooling fan is calculated by means of FES. The calculated rpm value is sent to the electronic fan speed control unit via the serial port of the PC and the speed control is realized synchronously. The FES softwares were developed for single core, dual core and quad core microprocessor families. C#.net programming language was used for constructing the FES softwares. The values of the input variables are sent simultaneously to the FES softwares and the optimum rpm values of the fans are calculated.