Passive und aktive Kühlmodi

Ab Windows 8 können Geräte mit Wärmeverwaltungsfunktionen diese Funktionen über die GUID_THERMAL_COOLING_INTERFACE-Treiberschnittstelle für das Betriebssystem verfügbar machen. Die beiden vom Prinzipaltreiber implementierten Rückrufroutinen in dieser Schnittstelle sind PassiveCooling und ActiveCooling. Ein Treiber mit passiven Kühlfunktionen implementiert die PassiveCooling-Routine . Ein Treiber mit Aktivkühlungsfunktionen implementiert die ActiveCooling-Routine . Als Reaktion auf Änderungen der Computernutzung oder der Umgebungsbedingungen ruft das Betriebssystem eine (oder möglicherweise beide) dieser Routinen auf, um die Wärmewerte auf der Hardwareplattform dynamisch zu verwalten.

Mit advanced Configuration and Power Interface (ACPI) kann der Anbieter für eine Hardwareplattform die Plattform in Regionen partitionieren, die als Wärmezonen bezeichnet werden. Sensorgeräte verfolgen die Temperatur in jeder Thermischen Zone. Wenn eine thermische Zone zu überhitzen beginnt, kann das Betriebssystem Maßnahmen ergreifen, um die Geräte in der Zone abzukühlen. Diese Aktionen können entweder als passive Kühlung oder aktive Kühlung kategorisiert werden.

Um die passive Kühlung durchzuführen, drosselt das Betriebssystem ein oder mehrere Geräte in der thermischen Zone, um die von diesen Geräten erzeugte Wärme zu reduzieren. Die Drosselung kann die Verringerung der Frequenz der Uhr umfassen, die ein Gerät antreibt, die an das Gerät gelieferte Spannung senken oder einen Teil des Geräts ausschalten. In der Regel schränkt die Einschränkung die Geräteleistung ein.

Um eine aktive Kühlung durchzuführen, schaltet das Betriebssystem ein Kühlgerät ein, z. B. einen Lüfter. Passive Kühlung verringert den Stromverbrauch der Geräte in einer thermischen Zone; Aktive Kühlung erhöht den Stromverbrauch.

Beim Entwurf einer Hardwareplattform basiert die Entscheidung, passive Kühlung oder aktive Kühlung zu verwenden, auf den physischen Eigenschaften der Hardwareplattform, der Energiequelle für die Plattform und der Verwendung der Plattform.

Aktive Kühlung ist möglicherweise einfacher zu implementieren, hat aber mehrere potenzielle Nachteile. Das Hinzufügen aktiver Kühlgeräte (z. B. Lüfter) kann die Kosten und die Größe der Hardwareplattform erhöhen. Die für die Ausführung eines aktiven Kühlgeräts erforderliche Leistung kann die Zeit verkürzen, die eine batteriebetriebene Plattform bei einer Akkuladung betreiben kann. Lüftergeräusche können in einigen Anwendungen unerwünscht sein, und Lüfter müssen belüftet werden.

Passive Kühlung ist der einzige Kühlmodus, der vielen mobilen Geräten zur Verfügung steht. Insbesondere handheld Computing-Plattformen verfügen wahrscheinlich über geschlossene Gehäuse und laufen mit Batterien. Diese Plattformen enthalten in der Regel Geräte, die die Leistung drosseln können, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren. Zu diesen Geräten gehören Prozessoren, Grafikverarbeitungseinheiten (GPUs), Akkuladegeräte und Display-Hintergrundbeleuchtungen.

Handheld-Computingplattformen verwenden in der Regel SoC-Chips (System on a Chip), die Prozessoren und GPUs enthalten, und die SoC-Hardwareanbieter stellen die Wärmemanagementsoftware für diese Geräte bereit. Peripheriegeräte, wie Akkuladegeräte und Display-Hintergrundbeleuchtungen, sind jedoch außerhalb von SoC-Chips. Die Anbieter für diese Geräte müssen Gerätetreiber bereitstellen, und diese Treiber müssen alle Wärmemanagementunterstützung bereitstellen, die für die Geräte möglicherweise erforderlich ist. Eine relativ einfache Möglichkeit für einen Gerätetreiber, das Wärmemanagement zu unterstützen, besteht darin, die GUID_THERMAL_COOLING_INTERFACE-Treiberschnittstelle zu implementieren.