説明

コントローラ、情報処理装置、および通信制御方法

【課題】半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うこと。
【解決手段】 第1高速チャネル回路102を有するプロセッサモジュール100と、第1高速チャネル回路102と通信を行う第2高速チャネル回路111を有するブリッジコントローラ110と、プロセッサモジュール100の温度を取得する温度取得部124と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、第1高速チャネル回路102と第2高速チャネル回路111との通信の初期化を実行するための命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2の半導体モジュールに発行する初期化制御部121とを具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体モジュールに設けられた通信を行うチャネル回路に対して初期化の命令を発行するコントローラ、およびこのコントローラを有する情報処理装置、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現代社会において、半導体モジュールはあらゆる機器に搭載されており、不可欠な物となっている。半導体モジュールには動作保証温度があり、動作保証温度外では正常に動作しない。
【0003】
特許文献1には、半導体モジュールの温度が動作保証温度の下限より低い場合に、半導体モジュールに継続的にリセット信号を出力して半導体モジュールの動作を停止させ、自己発熱により表面温度が上昇して動作可能温度範囲に達した時、リセット信号を停止させて半導体モジュールの動作を開始させる技術が開示されている。
【特許文献1】特開平4−15732号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、半導体モジュールの多くは、他の半導体モジュールと通信を行うためのチャネル回路を有する。チャネル回路の動作保証温度は半導体モジュールの動作保証温度に準じる。
【0005】
しかし、チャネル回路の動作が保証される温度変動範囲が、半導体モジュールの動作保証温度の(上限から下限までの)範囲より狭い場合には、チャネル回路が正常に通信を行っていたのに、半導体モジュールの温度がチャネル回路の動作が保証される温度変動範囲を超えて変動すると、半導体モジュールの動作保証温度内であってもチャネル回路が正常に通信することができないということが生じる。
【0006】
本発明の目的は、半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うことを可能にするコントローラ、情報処理装置、および通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一例に係わる、第1の半導体モジュールに設けられた第1チャネル回路と、第2の半導体モジュールに設けられた前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路との初期化を行うための命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2の半導体モジュールに発行するコントローラは、前記第1の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記初期化命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2半導体モジュールに対して発行する第1発行部とを具備することを特徴とする。
【0008】
本発明の一例に係わる情報処理装置は、第1チャネル回路を有する第1の半導体モジュールと、前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路を有する第2の半導体モジュールと、前記第1の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第1チャネル回路と第2チャネル回路との通信の初期化を実行するための命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2の半導体モジュールに発行する第1発行部とを具備することを特徴とする。
【0009】
本発明の一例に係わる通信制御方法は、第1チャネル回路を有する第1の半導体モジュールの温度を取得し、前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第1の半導体モジュールおよび、前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路を有する第2半導体モジュールに対して、前記第1チャネル回路と前記第2チャネル回路との通信を初期化するための初期化命令を発行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
半導体モジュールの温度が変動しても、半導体モジュールに設けられたチャネル回路が正常に通信を行うことを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係わる情報処理装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【0012】
本情報処理装置は、図1に示されているように、第1の半導体モジュールとしてのプロセッサモジュール100、第2の半導体モジュールとしてのブリッジコントローラ110110、システムコントローラ120、温度コントローラ130、冷却ファン140、電源コントローラ150、メインメモリ160等を備えている。
【0013】
プロセッサモジュール100は、プロセッサ回路101、第1高速チャネル回路102としての第1高速チャネル回路102、第1初期化回路103、およびリニア温度センサ104を有する。プロセッサモジュール100の動作保証温度は、5℃〜85℃であり、温度変動範囲ΔT_l=80℃である。また、高速チャネル回路が動作する温度範囲は5℃〜85℃、ただし、第1高速チャネル回路102のI/O部AC特性を保証する温度変動範囲ΔT_c=55℃である。
【0014】
プロセッサ回路101は、本コンピュータの動作を制御するために設けられたプロセッサであり、外部記憶装置からメインメモリ160にロードされたOS、アプリケーションプログラム等を実行する。
【0015】
第1高速チャネル回路102はブリッジコントローラ110の第2高速チャネル回路111と通信を行う回路である。第1初期化回路103は、第1高速チャネル回路の初期化(キャリブレーション)を実行する回路である。
【0016】
リニア温度センサ104は、ダイの平均温度監視用の高精度(±1〜2℃程度)なセンサである。リニア温度センサ104は、アナログ(ダイオード)セル単体にて構成され、外部にある温度コントローラ130にてプロセッサモジュール100のシリコンダイの平均温度が読み出される。
【0017】
ブリッジコントローラ110は、プロセッサモジュール100に接続されるブリッジコントローラ110は、プロセッサモジュール100で演算された映像データを表示装置に出力するためのビデオ出力回路、オーディオ入出力回路、デジタルビデオ入出力インターフェース、IEEE1394コントローラ、ネットワークコントローラ、PCIコントローラ、PCI expressコントローラ、USBコントローラ、ATAコントローラ等を有する。また、ブリッジコントローラ110は、プロセッサモジュール100の高速チャネル回路と通信を行う第2高速チャネル回路111としての第2高速チャネル回路111および第2高速チャネル回路111を初期化するための第2初期化回路112を有する。第1高速チャネル回路102と第2高速チャネル回路111とは、相互に8bitのパラレル通信を行う。通信速度は、5Gbpsである。
【0018】
システムコントローラ120は、初期化制御部121、温度コントローラ制御部(温度Ctl制御部)122、電源コントローラ制御部(電源Ctl制御部)123、温度取得部124を有する。システムコントローラ120は、プロセッサモジュール100およびブリッジコントローラ110を含む、起動/異常監視をおこなう機能を有する。
【0019】
初期化制御部121は、システム全体の初期化/を行う機能を有する。温度コントローラ制御部(温度Ctl制御部)122は、温度コントローラ130に対して設定/制御を行う。また、電源コントローラ制御部(電源Ctl制御部)123は、電源コントローラ150に対して設定/制御を行う。温度取得部124は、温度コントローラ130の温度検出回路133がリニア温度センサ104から読み出した温度を取得する機能を有する。
【0020】
先ず、チャネル回路102,111の初期化について説明する。第2高速チャネル回路111から所定のデータ信号を第1高速チャネル回路102に送信する。第1高速チャネル回路102は、第2高速チャネル回路111から送信されたデータ信号を受信するサンプルポイントをスイープする。サンプルポイントをスイープするとデータ信号を受信できる場合とデータ信号を受信できない場合が発生する。そして、第1高速チャネル回路102は、データ信号を受信できたサンプルポイントから、データを最適に受信することができるように第1高速チャネル回路102の設定を行う。例えば、データ信号を受信できたサンプルポイントの中央のサンプルポイントに応じて第1高速チャネル回路102を設定する。第1高速チャネル回路102の設定が終了した後、第2高速チャネル回路111の設定を実行する。なお、この初期化技術は、Rambusの技術である。
【0021】
温度コントローラ130は、制御回路131、温度検出回路133、およびファン制御回路132を有する。温度検出回路133は、リニア温度センサ104で測定されたプロセッサモジュール100のダイ温度を読み出す。また、ファン制御回路132は、プロセッサモジュール100を冷却するための冷却ファン140の回転数を制御する。制御回路131は、温度検出回路133で読み出された温度に応じてダイ温度を温度コントローラ制御部(温度Ctl制御部)122によって指定した温度範囲内に保たれるようにファン制御回路132を制御する。
【0022】
ところで、プロセッサモジュール100の動作保証温度範囲ΔT_l=80℃であり、第1高速チャネル回路102のI/O部AC特性を保証する温度変動範囲ΔT_c=55℃である。従って、プロセッサ回路101の動作温度範囲に対して、第1高速チャネル回路102の温度変動範囲が狭い。この温度範囲の違いにより、第1高速チャネル回路102の初期化時の温度よりプロセッサモジュール100の温度が上昇すると、第1高速チャネル回路102が正常に通信を行うことができなくなる。
【0023】
以下に、プロセッサモジュール100の温度が上昇しても第1高速チャネル回路102における通信が正常に行うことができる方法について説明する。
【0024】
先ず、ユーザがパワーオン動作を実行すると、システムコントローラ120の初期化制御部はは開始する。先ず、温度コントローラ制御部(温度Ctl制御部)122は、温度コントローラ(温度Ctl)130を初期化処理用に設定する(ステップS11)。初期化処理用に設定することによって、温度コントローラ130は、冷却ファン140の回転を停止状態にする。冷却ファン140を回転させないことによって、プロセッサモジュール100が冷却されず、プロセッサモジュール100の温度上昇を促進することができる。
【0025】
また、電源コントローラ(電源ctl)制御部123は、電源コントローラ(電源ctl)150を初期化処理用に設定すると共に、駆動電力の出力をイネーブルにする(ステップS12)。初期化処理用に設定することによって、駆動電力の出力をイネーブルになることによって、電源コントローラ(電源ctl)150は、プロセッサモジュール100への駆動電力の供給を開始する。初期設定処理用の設定において、駆動電力の電圧値は、プロセッサモジュール100の動作電圧範囲の最大電圧値とすることが好ましい。プロセッサモジュール100に最大電圧値を与えることによって、プロセッサモジュール100の自己発熱が最大になる。
【0026】
続いて、初期化制御部121は、高速チャネル回路102,111の初期化処理の手前までの処理を実行する(ステップS13)。
【0027】
そして、温度取得部124は、リニア温度センサ104によって測定され、温度コントローラ130が読み出したプロセッサモジュール100の温度を温度コントローラ130から取得する(ステップS14)。
【0028】
そして、初期化制御部121は、温度取得部124によって取得した温度が設定温度以上になったか否かを判別する(ステップS15)。設定温度は、例えば、プロセッサモジュール100の動作保証温度の上限と第1高速チャネル回路102のAC特性を保証する温度変動範囲との差であることが好ましい。本実施形態の場合、動作保証温度の上限が85度であり、AC特性を保証する温度変動範囲が55度であるので、設定温度は30℃である。
【0029】
温度が設定温度以上になる迄、初期化制御部121は、定期的にプロセッサモジュール100の温度を取得し、ステップS15の判別処理を行う。温度が設定温度以上になったら(ステップS15のYes)、初期化制御部は、プロセッサモジュール100およびブリッジコントローラ110に上述した第1高速チャネル回路102および第2高速チャネル回路111の初期化処理を実行するための初期化命令を発行する(ステップS16)。プロセッサモジュール100の第1初期化回路103およびブリッジコントローラ110の第2初期化回路112は、前述した初期化処理を実行する(ステップS17)。
【0030】
初期化終了後、初期化制御部の命令に基づいて温度コントローラ制御部(温度Ctl制御部)122は温度コントローラ(温度Ctl)130の設定を通常のシステム運用状態に再設定する(ステップS18)。再生設定によって、冷却ファン140の回転が可能になり、温度コントローラ130は、プロセッサモジュール100の温度が動作温度の上限以下になるように冷却ファン140の回転を制御する。
【0031】
初期化終了後、初期化制御部の命令に基づいて電源コントローラ制御部(電源ctl制御部)113は、電源コントローラ(電源ctl)150を通常のシステム運用状態に再設定する(ステップS19)。
【0032】
続いて、初期化制御部121は、高速チャネル回路の初期化処理以降の初期化処理を実行する(ステップS20)。初期化処理が終了したら、外部記憶装置からOSやアプリケーションプログラムをメインメモリ160にロードし、プロセッサ回路101によって実行する。
【0033】
本実施形態によれば、プロセッサモジュール100の温度が30℃になってから第1高速チャネル回路の初期化処理を実行することによって、プロセッサモジュール100の温度が動作保証温度の上限になってもプロセッサモジュール100ブリッジコントローラ110間の通信を正常に行うことができる。例えば、プロセッサモジュール100の温度が20℃の状態で第1高速チャネル回路の初期化処理を実行した場合を考える。この場合、第1高速チャネル回路102のAC特性を保証する温度変動範囲は55℃であるので、第1高速チャネル回路102が正常に通信を行うことができる温度の上限は75℃となる。従って、プロセッサモジュール100の温度が動作保証温度の上限(85℃)になると、第1高速チャネル回路102が正常に通信を行うことができなくなる。しかし、プロセッサモジュール100の温度が30℃になってから第1高速チャネル回路の初期化処理を実行すると、第1高速チャネル回路102が正常に通信を行うことができる温度の上限は85℃となる。従って、プロセッサモジュール100の温度が動作保証温度の上限(85℃)になっても、第1高速チャネル回路102が正常に通信を行うことができる。
【0034】
なお、本実施形態の場合、プロセッサモジュール100の温度が30℃になってから第1高速チャネル回路102の初期化処理を実行するために、システムの起動時間が長くなってしまうおそれがある。起動時間を最優先する場合、プロセッサモジュール100に常時給電をおこなうと良い。また、プロセッサモジュール100にヒータを装着し、プロセッサモジュール100をヒータによって加熱しておいても良い。また、ユーザのパワーオン操作時にプロセッサ回路101内だけで処理を行うことができるプログラムをプロセッサ回路101に実行させて、温度上昇を促進させても良い。
【0035】
プロセッサモジュール100に常時給電をしたり、プロセッサモジュール100をヒータによって加熱したりすると、ユーザのパワーオン操作からからソフトウェアの実行開始までの期間を短縮できる代償として、システムの待機電力が増大する不利益が生じてしまう。そこで、ソフトウェアの実行開始後、一時的に高速チャネルを使用できない期間が存在する事を許容できるシステムにおいては、見かけ上の起動時間を短縮する事を目的として、プロセッサモジュール100をシステムの初期温度のまま一旦起動させ、ソフトウェアの実行開始後にシリコン温度が30℃を超えた時点で、高速チャネルの初期化処理を再度実行する事により、シリコン温度の上昇待ち時間の抑制および、待機電力の増大を排除する事ができる。
【0036】
なお、本発明は、上記実施形態そのまま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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の一実施形態に係わる情報処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図2】図1に示す情報処理装置の初期化処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0038】
100…プロセッサモジュール,101…プロセッサ回路,102…第1高速チャネル回路,103…第1初期化回路,104…リニア温度センサ,110…ブリッジコントローラ,111…高速チャネル回路,112…第2初期化回路,113…電源コントローラ制御部,120…システムコントローラ,121…初期化制御部,122…温度コントローラ制御部,123…電源コントローラ制御部,124…温度取得部,130…温度コントローラ,131…制御回路,132…ファン制御回路,133…温度検出回路,140…冷却ファン,150…電源コントローラ,160…メインメモリ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の半導体モジュールに設けられた第1チャネル回路と、第2の半導体モジュールに設けられた前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路との初期化を行うための命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2の半導体モジュールに発行するコントローラであって、
前記第1の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、
前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に、前記初期化命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2半導体モジュールに対して発行する初期化制御部とを具備することを特徴とするコントローラ。
【請求項2】
前記第1の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がTuであり、
前記第1チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔTであり、
前記設定温度はΔT−Tuであることを特徴とする請求項1記載のコントローラ。
【請求項3】
前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第1の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第1の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第1の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項1記載のコントローラ。
【請求項4】
前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第1の半導体モジュールを冷却する冷却器の動作を停止させることを特徴とする請求項1記載のコントローラ。
【請求項5】
前記第1の半導体モジュールに駆動電力を供給する電源コントローラを具備し、
前記コントローラは、ユーザがパワーオン操作を行わない場合に、前記電源コントローラから前記第1の半導体モジュールに前記駆動電力を供給する手段を更に具備することを特徴とする請求項1記載のコントローラ。
【請求項6】
前記初期化制御部は、ユーザのパワーオン時に前記初期化命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2半導体モジュールに対して発行し、前記パワーオン時の前記初期化命令を発行した後に前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に前記初期化命令を発行することを特徴とする請求項1記載のコントローラ。
【請求項7】
第1チャネル回路を有する第1の半導体モジュールと、
前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路を有する第2の半導体モジュールと、
前記第1の半導体モジュールの温度を取得する温度取得部と、
前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別する手段と、
前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第1チャネル回路と第2チャネル回路との通信の初期化を実行するための命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2の半導体モジュールに発行する初期化制御部とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項8】
前記第1の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がTuであり、
前記第1チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔTであり、
前記設定温度はΔT−Tuであることを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第1の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第1の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第1の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項10】
前記第1の半導体モジュールを冷却する冷却器と、
前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記冷却器の動作を停止させる手段を更に具備することを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項11】
前記第1の半導体モジュールに駆動電力を供給する電源コントローラを具備し、
前記コントローラは、ユーザがパワーオン操作を行わない場合に、前記電源コントローラから前記第1の半導体モジュールに前記駆動電力を供給する手段を更に具備することを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項12】
前記初期化制御部は、ユーザのパワーオン時に前記初期化命令を前記第1の半導体モジュールおよび第2半導体モジュールに対して発行し、前記パワーオン時の前記初期化命令を発行した後に前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、前記設定温度以上であると判別した場合に前記初期化命令を発行することを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項13】
前記第1の半導体モジュールの非動作時に前記第1の半導体モジュールを加熱する加熱器を更に具備することを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項14】
第1チャネル回路を有する第1の半導体モジュールの温度を取得し、
前記取得した温度が設定温度以上であるか否を判別し、
前記設定温度以上であると判別した場合に、前記第1の半導体モジュールおよび、前記第1チャネル回路と通信を行う第2チャネル回路を有する第2半導体モジュールに対して、前記第1チャネル回路と前記第2チャネル回路との通信を初期化するための初期化命令を発行することを特徴とする通信制御方法。
【請求項15】
前記第1の半導体モジュールの動作温度範囲の上限がTuであり、
前記第1チャネル回路の通信特性を保証する温度変動範囲がΔTであり、
前記設定温度はΔT−Tuであることを特徴とする請求項14記載の通信制御方法。
【請求項16】
前記判別手段が前記設定温度以上ではないと判別した場合に、前記第1の半導体モジュールに電圧を供給する電源コントローラから前記第1の半導体モジュールが動作するように最大電圧を前記第1の半導体モジュールに供給するように指示する手段を更に具備することを特徴とする請求項14記載の通信制御方法。

【図1】
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【図2】
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