JP7842800B2 - 温度調整モジュールおよび温度調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、調整モジュールに関するものであり、特に、温度調整モジュールに関するものである。

現在、コンピュータマザーボード（mother board, MB）上の中央処理装置（central processing unit, CPU）チップ、グラフィックス処理装置（graphics processing unit, GPU）チップ、および／またはメモリ（memory）モジュールに対して極限のオーバークロックを行う過程において、液体窒素または液体ヘリウムを使用してオーバークロック対象素子を冷却することができるため、オーバークロック対象素子の周波数が極端に高い周波数まで増加する可能性がある。さらに、冷却過程において、オーバークロック対象素子に隣接するマザーボード上の周辺回路素子が同時に冷却される可能性がある。その際に、周辺回路素子の最適な動作温度が極端な低温度にならない、あるいは冷却不足が生じる可能性があるため、オーバークロック対象素子の操作効率が周辺回路素子によって正常に、または効率的に動作できなくなり、その結果、オーバークロック対象素子の実際の操作効率がオーバークロックによって対応する効率改善効果を実現できなくなる。

本発明は、マザーボード上の周辺回路素子の温度を効果的に調整することのできる温度調整モジュールおよび温度調整方法を提供する。

本発明の温度調整モジュールは、マザーボード上に配置される。温度調整モジュールは、温度制御モジュール、温度変更モジュール、および温度センサーを含む。温度変更モジュールは、周辺回路素子と接触しており、温度制御モジュールに電気接続される。温度センサーは、周辺回路素子と接触しており、温度制御モジュールに電気接続される。マザーボードの主回路素子上の冷却モジュールが主回路素子を冷却するとき、温度センサーは、周辺回路素子の周辺温度を検出する。温度制御モジュールは、周辺温度が目標温度よりも低いか高いかを判断し、温度変更モジュールを操作して、周辺回路素子に対して温度調整を行うかどうかを決定する。

本発明の温度調整方法は、以下のステップを含む。マザーボードの主回路素子上の冷却モジュールが主回路素子を冷却するとき、温度センサーにより周辺回路素子の周辺温度を検出する。温度制御モジュールにより周辺温度が目標温度よりも低いか高いかを判断し、温度変更モジュールを操作して、周辺回路素子に対して温度調整を行うかどうかを決定する。

以上のように、本発明の温度調整モジュールおよび温度調整方法は、冷却モジュールが主回路素子を冷却した後に、主回路素子の周囲の周辺回路素子に対して温度調整を行うことができるため、主回路素子は、良好な動作条件で操作することができる。

本発明の特徴および利点をより明確かつ容易に理解できるようにするために、下記の実施形態を提供し、添付図面と併せて以下に詳しく説明する。

本発明の１つの実施形態に係る温度調整モジュールの概略的回路図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度調整モジュールの概略的回路図である。 本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。 本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。 本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度制御モジュールおよび温度調整モジュールの概略的構成図である。 本発明の１つの実施形態に係る温度制御モジュールおよび温度調整モジュールの概略的構成図である。

本発明の内容を理解しやすくするために、下記の具体的な実施形態を本発明の実際の実施形態として示す。また、可能な限り、図面および実施形態において同じ参照番号を有する素子／構成要素／ステップは、同じ、または類似する部分を表している。

本発明の各実施形態において説明する主回路素子は、コンピュータマザーボード（mother board, MB）上に取り付けられた中央処理装置（central processing unit, CPU）チップ、グラフィックス処理装置（graphics processing unit, GPU）チップ、およびメモリ（memory）モジュールのうちの少なくとも１つを含むことができる。メモリモジュールは、例えば、ダブルデータレート同期動的ランダムアクセスメモリ（double data rate synchronous dynamic random access memory, DDR SDRAM）であってもよい。本発明の各実施形態において説明する周辺回路素子は、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランジスタ、電源ステージ（power stage）回路、その他の機能チップ、および／または関連する回路配線などの主回路素子の周囲に配置された回路素子を含むことができる。

図１は、本発明の１つの実施形態に係る温度調整モジュールの概略的回路図である。図１を参照すると、温度調整モジュール１００は、温度制御モジュール１１０および温度変更モジュール１２０を含む。温度制御モジュール１１０は、温度変更モジュール１２０に電気接続される。本実施形態において、温度調整モジュール１００は、マザーボード上に配置されるように構成され、周辺回路素子に対して温度調整を行うように構成される。具体的に説明すると、温度変更モジュール１２０は、温度変更領域を含むことができ、温度変更モジュール１２０は、温度変更領域および熱伝導材料を介して周辺回路素子と接触することができる。熱伝導材料は、例えば、熱ペースト（thermal paste）または関連する熱インターフェース材料であってもよい。本実施形態において、温度制御モジュール１１０は、温度変更モジュール１２０の温度を目標温度に到達するように制御するように構成される。つまり、温度制御モジュール１１０は、温度変更モジュール１２０を介して周辺回路素子の温度を直接調整することができる。

注意すべきこととして、本発明の各実施形態において提供する温度変更領域は、プリント基板（printed circuit board, PCB）を含むことができる。本発明の各実施形態において提供する温度変更モジュールは、プリント基板上の巻線を介して温度変化を生じさせる（例えば、巻線上の電圧または電流を増加させる）か、プリント基板上の温度可変電子部品（例えば、サーミスタ、熱電対、熱抵抗器など）を介して温度変化を生じさせるか、またはプリント基板上の巻線および温度可変電子部品を介して同時に温度変化を生じさせることにより、接触している周辺電子素子の温度を変更する（または、それに影響を与える）機能を達成することができる。さらに、本発明の各実施形態において提供する温度変更領域は、１つの温度変更領域であってもよく、または複数の温度変更領域を含んでもよく、各温度変更領域は、単一の温度サブ温度変更領域または複数のサブ温度変更領域を有することができる。すべての温度変更領域およびサブ温度変更領域の温度は、一緒に、または個別に制御することができる。

図２は、本発明の１つの実施形態に係る温度調整モジュールの概略的回路図である。図２を参照すると、温度調整モジュール２００は、温度制御モジュール２１０、温度変更モジュール２２０、および温度センサー２３０を含む。温度制御モジュール２１０は、温度変更モジュール２２０および温度センサー２３０に電気接続される。本実施形態において、温度調整モジュール２００は、マザーボード上に配置されるように構成され、周辺回路素子に対して温度調整を行うように構成される。具体的に説明すると、温度変更モジュール２２０は、温度変更領域を含むことができ、温度変更モジュール２２０は、温度変更領域および熱伝導材料を介して周辺回路素子と接触することができる。温度センサー２３０は、温度変更モジュール２２０の温度変更領域内に配置することができる。本実施形態において、温度制御モジュール２１０は、温度センサー２３０を介して温度変更領域と接触している周辺回路素子の周辺温度をリアルタイムで検出するとともに、周辺回路素子の周辺温度に基づいて、温度変更モジュール２２０の温度を目標温度に到達するように対応して制御するように構成される。つまり、温度制御モジュール２１０は、周辺回路素子の周辺温度に基づいて、温度変更モジュール２２０を介して周辺回路素子の温度を調整することができる。

図３は、本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。図３を参照すると、本発明の各実施形態において提供する温度変更モジュールの配置が図３に示されている。本実施形態において、マザーボード３００は、第１表面Ｓ１（例えば、マザーボードの前面）および第２表面Ｓ２（例えば、マザーボードの背面）を有することができる。第１表面Ｓ１は、第２表面Ｓ２に対して平行であってもよい。第１表面Ｓ１および第２表面Ｓ２は、それぞれ方向Ｄ１およびＤ２を延伸することによって形成された平面に対してそれぞれ平行であってもよい。方向Ｄ１、方向Ｄ２、および方向Ｄ３は、互いに垂直である。本実施形態において、マザーボード３００の第１表面Ｓ１上に、主回路素子３０１を配置することができる。マザーボード３００の第１表面Ｓ１上に、主回路素子３０１の周辺に隣接して、周辺回路素子３０２を配置することができる。マザーボード３００の第２表面Ｓ２上に、および方向Ｄ３の主回路素子３０１に対応する位置に、周辺回路素子３０３を配置することができる。マザーボード３００の第２表面Ｓ２上に、方向Ｄ３の主回路素子３０１の位置に対応する周囲に隣接して、周辺回路素子３０４を配置することができる。

本実施形態において、主回路素子３０１上に、冷却モジュール３１０を配置することができる。周辺回路素子３０２～３０４上に、温度変更モジュール３２０～３４０を配置することができる。本実施形態において、主回路素子３０１は、オーバークロック操作を行うことができる。しかしながら、主回路素子３０１がオーバークロック操作を行う過程において、主回路素子３０１自体が発熱することがある。したがって、オーバークロック操作の過程で主回路素子３０１が正常かつ高効率な動作機能（例えば、データ処理機能など）を維持するために、冷却モジュール３１０により主回路素子３０１を冷却することができる。冷却モジュール３１０は、主回路素子３０１を第１温度まで冷却することができ、第１温度は、目標温度より低いか、それに等しくてもよい。１つの実施形態において、冷却モジュール３１０は、例えば、空冷放熱型、水冷放熱型、または極限放熱型（例えば、液体窒素または液体ヘリウムを使用する）であってもよい。

特に、冷却モジュール３１０は、主回路素子３０１に対して極限放熱を行うための極限放熱型であってもよい。この際に、冷却モジュール３１０は、極端な低温度（例えば、－１９６℃（液体窒素）または－２６７℃（液体ヘリウム））まで冷却することができるため、周辺回路素子３０２～３０４も冷却の影響を受ける可能性がある。したがって、本実施形態において、周辺回路素子３０２～３０４の温度が低くなり過ぎて、周辺回路素子３０２～３０４が使用不可になる、または動作効率不良になる（最適な動作温度でなくなる）のを防ぎ、その代わり、主回路素子３０１のオーバークロック後の動作効率を下げるために、温度変更モジュール３２０～３４０は、周辺回路素子３０２～３０４を目標温度（つまり、最適な動作温度）になるまで加熱することができる。別の観点から見ると、主回路素子３０１および周辺回路素子３０２～３０４は、異なる最適な動作温度を有することができる。

あるいは、１つの実施形態において、周辺回路素子３０２～３０４の最適な動作温度が現在の周辺温度よりも低いとき、温度変更モジュール３２０～３４０は、周辺回路素子３０２～３０４を冷却してもよい。さらに、別の実施形態において、周辺回路素子３０２～３０４は、異なる目標温度（すなわち、最適な動作温度）を有してもよく、または温度変更モジュール３２０～３４０は、周辺回路素子３０２～３０４をそれぞれ異なる程度に冷却または加熱してもよい。

また、注意すべきこととして、本発明の主回路素子および周辺回路素子の取り付け、または配置位置および数量は、図３に示されている取り付け、または配置位置および数量に限定されない。図３は、単なる例である。本発明の各実施形態において示した周辺回路素子は、同じ回路板の主回路素子と同じ側の表面に配置してもよい。あるいは、本発明の各実施形態において示した周辺回路素子および主回路素子は、同じ回路板の異なる側の表面に配置してもよい。さらに、周辺回路素子および主回路素子は、異なる回路板上に配置してもよい。

図４は、本発明の１つの実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。図２および図４を参照すると、図２の温度調整モジュール２００は、下記のステップＳ４１０～Ｓ４３０を実行することができる。ステップＳ４１０において、マザーボードの主回路素子上の冷却モジュールが主回路素子を冷却するとき、温度制御モジュール２１０は、温度センサー２３０を介して周辺回路素子の周辺温度を検出することができる。ステップＳ４２０において、温度制御モジュール２１０は、周辺温度が目標温度よりも低いか高いかを判断することができる。周辺温度が目標温度よりも低くも高くもない場合、温度制御モジュール２１０は、所定の待機時間の後、温度センサー２３０を介して再度周辺回路素子の周辺温度を検出し、周辺温度が目標温度よりも低いか高いかを再度判断する。周辺温度が目標温度よりも低いか高い場合、温度制御モジュール２１０は、温度変更モジュール２２０を操作して、周辺回路素子の温度を目標温度に到達するように調整する。その際に、周辺温度が所定の目標温度（つまり、例えば、周辺回路素子の最適な動作温度）よりも低いと温度制御モジュール２１０が判断したとき、温度制御モジュール２１０は、温度変更モジュール２２０を操作して、目標温度に到達するように周辺回路素子を加熱することができる。また、周辺温度が所定の目標温度よりも高いと温度制御モジュール２１０が判断したとき、温度制御モジュール２１０は、温度変更モジュール２２０を操作して、目標温度に到達するように周辺回路素子を冷却することができる。このようにして、主回路素子がオーバークロック操作状態にあるとき、周辺回路素子を良好な（または最適な）動作温度に保つことができるため、主回路素子は、周辺回路素子と一緒に操作したときに、オーバークロック後の高効率操作を効果的に達成することができる。さらに、本実施形態において提供する温度調整方法は、図１の温度調整モジュール１００にも適用することができる。

図３を再度参照しながら説明すると、図３の実施形態において、温度変更モジュール３２０～３４０の複数の温度センサーは、それぞれ周辺回路素子３０２～３０４の複数の周辺温度を検出することができ、温度制御モジュールは、周辺温度に基づいて、温度調整が必要かどうかを個別に判断することができる。つまり、温度変更モジュール３２０～３４０のうちの少なくとも一部は、周辺回路素子３０２～３０４に対して異なる程度に温度調整を行うことができる。

図５は、本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。図５を参照すると、マザーボード５００の表面Ｓ２に、周辺回路素子５０１を配置することができる。周辺回路素子５０１上には、温度変更モジュール５２０が配置され、温度変更モジュール５２０と周辺回路素子５０１の間には、熱伝導材料５０２が存在する。温度制御モジュール５１０は、温度変更モジュール５２０に電気接続される。温度変更モジュール５２０の表面Ｓ４は、温度変更領域を有することができる。温度変更モジュール５２０の表面Ｓ４の温度変更領域は、熱伝導材料５０２を介して周辺回路素子５０１に接触することができ、温度変更領域内に温度センサーを配置することができる。

本実施形態において、温度制御モジュール５１０および温度変更モジュール５２０は、異なる回路板上に配置されてもよい。つまり、温度制御モジュール５１０は、外部の回路板上に配置することができ、温度制御モジュール５１０は、接続線を介して温度変更モジュール５２０および温度センサーに電気接続することができる。あるいは、１つの実施形態において、温度制御モジュール５１０および温度変更モジュール５２０は、同じ回路板上に配置（統合）されてもよい。

図６は、本発明の１つの実施形態に係るマザーボード上に配置された温度調整モジュールの概略図である。図６を参照すると、マザーボード６００の表面Ｓ２に、周辺回路素子６０１を配置することができる。本実施形態において提供する温度調整モジュールは、金属サーモスタット６３０を含むことができる。金属サーモスタット６３０は、周辺回路素子６０１上に配置され、金属サーモスタット６３０と周辺回路素子６０１の間には、熱伝導材料６０２が存在する。温度制御モジュール６１０は、温度変更モジュール６２０に電気接続される。温度変更モジュール６２０の表面Ｓ４は、温度変更領域を有することができる。温度変更モジュール６２０の表面Ｓ４の温度変更領域は、金属サーモスタット６３０および熱伝導材料６０２を介して周辺回路素子６０１に接触することができ、温度変更領域内に温度センサーを配置することができる。

本実施形態において、金属サーモスタット６３０は、温度変更モジュール６２０と周辺回路素子６０１の間に配置される。熱伝導材料６０２を介した金属サーモスタット６３０と周辺回路素子６０１の間の接触面積は、金属サーモスタット６３０と温度変更モジュール６２０の間の接触面積よりも大きい。つまり、本実施形態において提供する温度変更モジュール６２０は、金属サーモスタット６３０を介して温度変化の接触面積を増やすことができるため、周辺回路素子６０１のさらに多くの部品や、さらに広い領域を覆うことができる。

図７は、本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。本実施形態において提供する温度変更モジュール７２０は、ＣＰＵチップが配置されたマザーボードの背面領域の複数のサブ領域内の複数の周辺回路素子に対して温度調整を行うために適用することができる。図７を参照すると、温度変更モジュール７２０の表面Ｓ４は、複数の温度変更領域７０１～７０９を含むことができる。温度変更領域７０１～７０９は、例えば、アレイ状に配置することができるが、本発明はこれに限定されない。温度変更領域７０１～７０９は、熱伝導材料を介して（または、さらに複数の金属製サーモスタットを介して）複数の周辺回路素子と接触することができ、温度変更領域７０１～７０９内にそれぞれ複数の温度センサーを配置することができる。１つの実施形態において、温度変更領域７０１～７０９のうちの少なくとも一部は、異なる目標温度に対応することができる。

具体的に説明すると、本実施形態において、マザーボードのＣＰＵチップソケット（socket）の背面のマザーボード上に温度変更モジュール７２０を取り付けることができる。マザーボードのＣＰＵチップソケットの背面は、平坦な面ではないため、温度変更モジュール７２０とマザーボードの背面の間に熱伝導材料を提供することができ、温度変更モジュール７２０をマザーボードのＣＰＵチップソケットの背面に固定することができる。温度変更領域７０１～７０９のそれぞれに温度センサーを配置することができる。本実施形態において、温度変更領域７０５は、例えば、マザーボードのＣＰＵチップソケットの前面と背面の領域に直接面してもよい。極限のオーバークロック中に、液体窒素を介してＣＰＵチップを冷却することにより、温度変更領域７０５の温度を他の温度変更領域に対して最も低い温度にすることができる。そのため、温度変更領域７０５は、より低い、またはより高い特定の目標温度に対応することができる。さらに、残りの温度変更領域７０１～７０４および７０６～７０９は、例えば、温度変更領域７０５に対する相対位置が異なる、マザーボードの電子部品が異なる、またはレイアウトおよび配線が異なるなどの要因に基づいて、異なる目標温度に対応するように設計することができる。

本実施形態において、温度変更領域７０１、７０２、７０３、７０６、および７０９がマザーボードのＣＰＵチップの電源回路の位置に対応していると仮定すると、極限のオーバークロック中に、温度変更領域７０１、７０２、７０３、７０６、および７０９の温度が比較的高くなる可能性がある。そのため、温度変更領域７０１、７０２、７０３、７０６、および７０９の複数の目標温度を例えば０度以上にすることによって、マザーボードおよび電子部品が低温による凍結の影響を受けないようにすることができ、氷が溶けた後の液体水によるマザーボードの損傷を防ぐこともできる。

図８は、本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。本実施形態において提供する温度変更モジュール８２０は、メモリモジュールが配置されたマザーボードの背面の複数のサブ領域内の複数の周辺回路素子に対して温度調整を行うために適用することができる。図８を参照すると、温度変更モジュール８２０の表面Ｓ４は、複数の温度変更領域８０１～８０４を含むことができる。温度変更領域８０１～８０４は、例えば、方向Ｄ２に配置することができるが、本発明はこれに限定されない。温度変更領域８０１～８０４は、熱伝導材料を介して（または、さらに複数の金属製サーモスタットを介して）複数の周辺回路素子と接触することができ、温度変更領域８０１～８０４にそれぞれ複数の温度センサーを配置することができる。１つの実施形態において、温度変更領域８０１～８０４のうちの少なくとも一部は、異なる目標温度に対応することができる。

具体的に説明すると、本実施形態において、温度変更モジュール８２０は、マザーボードのメモリモジュールソケットの背面のマザーボード上に配置することができる。マザーボードのメモリモジュールソケットの背面は、平坦な面ではないため、温度変更モジュール８２０とマザーボードの背面の間に熱伝導材料を提供することができ、温度変更モジュール８２０をマザーボードのメモリモジュールソケットの背面に固定することができる。温度変更領域８０１～８０４のそれぞれに２つの温度センサーを設けることができる。本実施形態において、温度変更領域８０１および８０２は、例えば、マザーボードのメモリモジュールソケットの前面と背面の領域に直接面してもよい。極限のオーバークロック中に、液体窒素を介してメモリモジュールを冷却することにより、温度変更領域８０１および８０２の温度を他の温度変更領域に対して最も低い温度にすることができる。そのため、温度変更領域８０１および８０２の温度は、より低い、またはより高い特定の目標温度に対応することができる。さらに、残りの温度変更領域８０３および８０４は、温度変更領域８０１および８０２に対する相対的な位置が異なる、マザーボードの電子部品が異なる、またはレイアウトおよび配線が異なるなどの要因に基づいて、異なる目標温度に対応するように設計することができる。

本実施形態において、温度変更領域８０３および８０４がマザーボードのメモリモジュールの電源回路または機能ボタンの位置に対応していると仮定すると、極限のオーバークロック中に、温度変更領域８０３および８０４の温度で凍結が発生しやすく、機能ボタンに異常が生じる可能性がある。そのため、温度変更領域８０３および８０４の複数の目標温度を例えば０度以上にすることによって、マザーボードおよび電子部品が低温による凍結の影響を受けないようにすることができ、氷が溶けた後の液体水によるマザーボードの損傷を防ぐこともできる。

図９は、本発明の１つの実施形態に係る温度変更モジュールの複数の温度変更領域の概略的分布図である。本実施形態において提供する温度変更モジュール９２０は、ＧＰＵチップが配置されたマザーボードの背面領域または前面周辺領域の複数のサブ領域内の複数の周辺回路素子に対して温度調整を行うために適用することができる。図９を参照すると、温度変更モジュール９２０の表面Ｓ４は、複数の温度変更領域９０１～９０４を含むことができる。温度変更領域９０１～９０４は、例えば、リング状に配置することができるが、本発明はこれに限定されない。温度変更領域９０１～９０４は、熱伝導材料を介して（または、さらに複数の金属製サーモスタットを介して）複数の周辺回路素子と接触することができ、複数の温度センサーは、それぞれ温度変更領域９０１～９０４に配置することができる。１つの実施形態において、温度変更領域９０１～９０４のうちの少なくとも一部は、異なる目標温度に対応することができる。

具体的に説明すると、本実施形態において、温度変更モジュール９２０は、マザーボードのＧＰＵチップソケットの背面領域に配置することができる。マザーボードのＧＰＵチップソケットの背面領域は、平坦な面ではないため、温度変更モジュール９２０とマザーボードの背面の間に熱伝導材料を提供することができ、温度変更モジュール９２０をマザーボードのＧＰＵチップソケットの背面領域に固定することができる。温度変更領域９０１～９０４のそれぞれに２つの温度センサーを設けることができる。本実施形態において、温度変更領域９０１～９０３は、例えば、ＧＰＵチップのグラフィックカードメモリ領域に直接面してもよい。極限のオーバークロック中に、液体窒素を介してＧＰＵチップを冷却することにより、温度変更領域９０１～９０３の温度を他の温度変更領域に対して最も低い温度にすることができる。そのため、温度変更領域９０１～９０３は、より低い、またはより高い特定の目標温度に対応することができる。さらに、温度変更領域９０４は、異なる目標温度に対応するように設計することができる。

本実施形態において、ＧＰＵチップのグラフィックカードメモリが最適な動作温度で操作するかどうかはオーバークロック後のＧＰＵチップの性能に深刻な影響を与え、また、グラフィックカードメモリの最適な動作温度と受動素子の最適な動作温度の間には差があるため、極限のオーバークロック中に、温度変更領域９０１～９０３の目標温度を例えば室温以上に設定することによって、マザーボードおよび電子部品が低温による凍結の影響を受けないようにすることができ、その後氷が溶けることによって生じる液体水によるマザーボードの損傷を防ぐこともできる。

図１０は、本発明の１つの実施形態に係る温度制御モジュールおよび温度調整モジュールの概略的構成図である。図１０を参照すると、本発明の各実施形態において提供する温度制御モジュールは、本実施形態で説明したように配置することができる。本実施形態において、温度制御モジュール１０１１および１０１２をマザーボード１０００上に配置することができる。温度制御モジュール１０１１および１０１２は、例えば、マイクロコントローラユニット（microcontroller unit, MCU）または制御チップであってもよい。１つの実施形態において、温度制御モジュール１０１１および１０１２は、基本入出力システム（basic input output system, BIOS）チップまたはオペレーティングシステム（operating system, OS）のアプリケーションプログラム（application program, App）を介して実施してもよい。

本実施形態において、温度制御モジュール１０１１は、専用のコネクタおよび接続線を介して温度変更モジュール１０２１（および対応する温度センサー）に電気接続され、温度変更モジュール１０２１を制御することができる。温度制御モジュール１０１２は、専用のコネクタおよび複数の接続線を介して複数の温度変更モジュール１０２２～１０２４（および対応する複数の温度センサー）に電気接続され、温度変更モジュール１０２２～１０２４を制御することができる。１つの実施形態において、温度制御モジュール１０１１および１０１２は、ハードウェア回路を使用して、さまざまなスイッチまたはジャンパーを介して温度変更モジュール１０２１～１０２４を制御し、マザーボード上の複数の特定領域内の周辺回路素子に対して温度調整を行うこともできる。

本実施形態において、温度変更モジュール１０２１～１０２４は、それぞれ電源入力インターフェースを含み、マザーボード上のＤＣ電源端子またはインターフェースに接続して、電源信号を取得するように構成される。あるいは、１つの実施形態において、温度変更モジュール１０２１～１０２４は、対応する接続線を介して温度制御モジュール１０１１および１０１２から対応する電力信号をそれぞれ取得することができる。

図１１は、本発明の１つの実施形態に係る温度制御モジュールおよび温度調整モジュールの概略的構成図である。図１１を参照すると、本発明の各実施形態において提供する温度制御モジュールは、本実施形態で説明したように配置することができる。本実施形態において、温度制御モジュール１１１１および１１１２を同じ、または異なる外部回路板上に配置することができる。温度制御モジュール１１１１および１１１２は、例えば、マイクロコントローラまたは制御チップであってもよい。

本実施形態において、温度制御モジュール１１１１は、接続線を介してマザーボード１１００上の接続インターフェース１１０１（特定または専用のコネクタを有する）に電気接続されるとともに、接続線を介して温度変更モジュール１１２１（および対応する温度センサー）に電気接続され、温度変更モジュール１１２１を制御することができる。温度制御モジュール１１１２は、接続線を介してマザーボード１１００上の接続インターフェース１１０２（特定または専用のコネクタを有する）に電気接続されるとともに、複数の接続線を介して複数の温度変更モジュール１１２２～１１２４（および対応する複数の温度センサー）に電気接続され、温度変更モジュール１１２２～１１２４を制御することができる。１つの実施形態において、温度制御モジュール１１１１および１１１２は、ハードウェア回路を使用して、さまざまなスイッチまたはジャンパーを介して温度変更モジュール１１２１～１１２４を制御し、マザーボード上の複数の特定領域内の周辺回路素子に対して温度調整を行うこともできる。

以上のように、本発明において提供する温度調整モジュールおよび温度調整方法は、主回路素子をオーバークロックモードで操作する極限の冷却過程において、周辺回路素子と接触している温度変更モジュールを介して周辺回路素子の温度を同期的に調整することができるため、周辺回路素子が適切な温度で操作することができ、それにより、主回路素子および周辺回路素子の両方を高効率状態で操作することができる。

上記の実施形態を参照しながら本発明について説明したが、これらの実施形態は、本発明を限定する意図はない。当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく変更および修正が可能である。そのため、本発明の保護範囲は、下記の請求項によって定義されるべきである。

温度調整モジュールおよび温度調整方法は、極限のオーバークロックの分野に適用することができる。

１００、２００ 温度調整モジュール
１１０、２１０、５１０、６１０、１０１１、１０１２、１１１１、１１１２ 温度制御モジュール
１２０、２２０、３２０～３４０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０、１０２１～１０２４、１１２１～１１２４ 温度変更モジュール
２３０ 温度センサー
３００、５００、１０００、１１００ マザーボード
３０１ 主回路素子
３０２～３０４、５０１、６０１ 周辺回路素子
３１０ 冷却モジュール
５０２、６０２ 熱伝導材料
６３０ 金属サーモスタット
７０１～７０９、８０１～８０４、９０１～９０４ 温度変更領域
１１０１、１１０２ 接続インターフェース
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４ 表面
Ｓ４１０～Ｓ４３０ ステップ
Ｄ１～Ｄ３ 方向

Claims (18)

1. マザーボード上に配置された温度調整モジュールであって、
   温度制御モジュールと、
   周辺回路素子と接触し、前記温度制御モジュールに電気接続されるように構成された温度変更モジュールと、
   前記周辺回路素子と接触し、前記温度制御モジュールに電気接続されるように構成された温度センサーと、
   を含み、前記マザーボードの主回路素子上の冷却モジュールが液体窒素または液体ヘリウムを前記主回路素子に適用することを含む冷却方法により前記主回路素子を冷却するとき、前記冷却モジュールによる前記主回路素子の冷却に伴い、前記主回路素子に隣接する前記周辺回路素子が連動して冷却されることにより、前記温度センサーが、前記周辺回路素子の周辺温度の低下を検出し、
   前記周辺回路素子の前記周辺温度は前記冷却方法により影響を受け、前記温度制御モジュールが、前記周辺温度が目標温度より低いかを判断し、前記温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子に対して温度調整を行うかどうかを決定し、
   前記冷却モジュールが前記主回路素子を冷却し、かつ前記温度制御モジュールが前記周辺温度が前記目標温度よりも低いと判断したとき、前記温度制御モジュールが、前記温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子を加熱する温度調整モジュール。
2. 前記冷却モジュールが、前記主回路素子を第１温度まで冷却し、前記第１温度が、前記目標温度より低いか、それに等しい請求項１に記載の温度調整モジュール。
3. 前記温度制御モジュールが、前記周辺温度が前記目標温度よりも高いと判断したとき、前記温度制御モジュールが、前記温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子を冷却する請求項１に記載の温度調整モジュール。
4. 前記温度変更モジュールが、
   熱伝導材料を介して前記周辺回路素子と接触するように構成された温度変更領域を含み、前記温度変更領域内に前記温度センサーが配置された請求項１に記載の温度調整モジュール。
5. 前記温度変更モジュールが、
   熱伝導材料を介して複数の周辺回路素子と接触するように構成された複数の温度変更領域を含み、前記温度変更領域内にそれぞれ複数の温度センサーが配置された請求項１に記載の温度調整モジュール。
6. 前記温度変更領域のうちの少なくとも一部が、異なる目標温度に対応する請求項５に記載の温度調整モジュール。
7. 前記周辺回路素子および前記主回路素子が、同じ回路板の同じ側に配置された請求項１に記載の温度調整モジュール。
8. 前記周辺回路素子および前記主回路素子が、同じ回路板の異なる側に配置された請求項１に記載の温度調整モジュール。
9. 前記温度制御モジュールが、前記マザーボード上に配置され、前記温度制御モジュールが、接続線を介して前記温度変更モジュールおよび前記温度センサーに電気接続された請求項１に記載の温度調整モジュール。
10. 前記温度制御モジュールが、複数の接続線を介して複数の温度変更モジュールおよび複数の温度センサーに電気接続された請求項９に記載の温度調整モジュール。
11. 前記温度制御モジュールが、外部の回路板上に配置され、前記温度制御モジュールが、接続線を介して前記温度変更モジュールおよび前記温度センサーに電気接続された請求項１に記載の温度調整モジュール。
12. 前記温度制御モジュールが、複数の接続線を介して複数の温度変更モジュールおよび複数の温度センサーに電気接続された請求項１１に記載の温度調整モジュール。
13. 前記主回路素子が、オーバークロック操作を行う請求項１に記載の温度調整モジュール。
14. 前記主回路素子が、中央処理装置チップ、グラフィックス処理装置チップ、およびメモリモジュールのうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載の温度調整モジュール。
15. マザーボードの主回路素子上の冷却モジュールが液体窒素または液体ヘリウムを前記主回路素子に適用することを含む冷却方法により前記主回路素子を冷却するとき、前記冷却モジュールによる前記主回路素子の冷却に伴い、前記主回路素子に隣接する前記周辺回路素子が連動して冷却されることにより、温度センサーを介して周辺回路素子の周辺温度の低下を検出することと、
    温度制御モジュールにより前記周辺温度が目標温度よりも低いかを判断し、温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子に対して温度調整を行うかどうかを決定することと、
    前記冷却モジュールが前記主回路素子を冷却し、かつ前記温度制御モジュールが前記周辺温度が前記目標温度よりも低いと判断したとき、前記温度制御モジュールが、前記温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子を加熱することと、
    を含む温度調整方法。
16. 前記冷却モジュールが、前記主回路素子を第１温度まで冷却し、前記第１温度が、前記目標温度以上である請求項１５に記載の温度調整方法。
17. 前記周辺回路素子に対して温度調整を行うことは、
    前記温度制御モジュールが、前記周辺温度が前記目標温度よりも高いと判断したとき、前記温度制御モジュールにより前記温度変更モジュールを操作して、前記周辺回路素子を冷却する請求項１５に記載の温度調整方法。
18. 前記主回路素子に対してオーバークロック操作を行うことをさらに含む請求項１５に記載の温度調整方法。