Benutzererfahrung
Der Benutzer sollte den PC so lange wie möglich ohne thermisch bedingte Unterbrechung betreiben können. Über thermische Probleme sollte der Benutzer nur benachrichtigt werden, wenn der PC nicht mehr betrieben werden kann.
Dieser unterbrechungsfreie Betrieb des PCs sollte fortgesetzt werden, auch wenn der PC thermische Gegenmaßnahmen durchführt.
Thermische Benutzererfahrung
Das thermische Management sollte für Endbenutzer so unsichtbar wie möglich erfolgen. Slates und andere SoC-basierte (System on a Chip, System auf einer Chip) PCs sollten Hardware und Software enthalten, um Gehäuse- und Komponententemperaturen effizient zu verwalten und die Hardwareplattform bei normalem Gebrauch kühl zu halten. Der PC sollte möglichst lange eingeschaltet und vollständig funktionstüchtig bleiben, ohne dass thermische Gegenmaßnahmen erforderlich ist. Dafür ist gutes Hardwaredesign erforderlich.
Thermische Szenarien
Thermische Probleme fallen in drei Kategorien:
Der PC ist eingeschaltet, produziert aber zu viel Wärme für einen dauerhaften Betrieb.
Der PC funktioniert zum Zeitpunkt, an dem eine Erwärmung erkannt wird, vollständig. Thermische Gegenmaßnahmen (passive Kühlung und aktive Kühlung) müssen nun die erzeugte Wärme auf ein nachhaltiges Maß reduzieren. Wenn die thermischen Gegenmaßnahmen nicht erfolgreich sind, wird der PC automatisch heruntergefahren (vgl. das letzte Element in dieser Liste).
Der PC ist eingeschaltet, ist jedoch aufgrund von thermischen Problemen nicht verwendbar.
Dieses Problem könnte auf einige verschiedene Arten auftreten:
- Die Systemanzeige ist aktiviert, reagiert jedoch nicht auf die Eingaben des Benutzers.
- Der PC ist zu heiß, um weiterhin eingeschaltet zu bleiben, und muss herunterfahren oder den Ruhezustand aktivieren.
- Der PC ist viel zu heiß und die Firmware muss die Stromversorgung des Systems unterbrechen.
Der PC ist heruntergefahren und kann aufgrund von thermischen Problemen nicht gestartet werden.
Wenn ein Benutzer versucht, einen PC in einer Umgebung zu aktivieren, die zu heiß oder zu kalt ist, kann der PC nicht gestartet werden.
Benutzererfahrung bei thermischen Gegenmaßnahmen
Wenn der PC eingeschaltet ist und verwendet wird, sollten thermische Gegenmaßnahmen für den Benutzer so unsichtbar wie möglich sein. Mit anderen Worten, der Benutzer sollte idealerweise nicht mitbekommen, dass thermische Gegenmaßnahmen auf dem PC ergriffen werden. Das übergeordnete Ziel der thermischen Gegenmaßnahmen besteht darin, dem Benutzer die Verwendung des PCs möglichst uneingeschränkt und so lange wie möglich ohne Unterbrechung zu ermöglichen.
Hardwareanbieter und Systemintegratoren haben durch das Design eines PCs großen Einfluss auf die Notwendigkeit thermischer Gegenmaßnahmen, und können diese vermindern, indem sie die Hardware so gestalten, dass sie effektiv zur Ableitung von Wärme beiträgt. Weitere Informationen zum Hardwaredesign für die thermische Verwaltung finden Sie unter Thermische Modellierung und Auswertung für Hardware.
Darüber hinaus bietet Windows Wärmemanagementsoftware. Weitere Informationen finden Sie unter Windows-Framework für Wärmemanagement.
Benutzererfahrung bei thermisch kritischem Herunterfahren
In Extremsituationen, wenn die Umgebungstemperatur weit über dem üblichen Temperaturbereich liegt, kann die Systemtemperatur auch trotz thermischer Gegenmaßnahmen weiter steigen.
Wenn der Schwellenwert zum kritischen Herunterfahren erreicht wird, initiiert das System sofort die kritische thermische Gegenmaßnahme. Standardmäßig werden Systeme in den Ruhezustand versetzt, sofern dieser verfügbar ist. Ist der Ruhezustand nicht verfügbar, wird das System heruntergefahren. Dieses thermisch bedingte Herunterfahren ist das kürzest mögliche Herunterfahren und erfolgt üblicherweise innerhalb einer Sekunde. Es werden keine Benachrichtigungen an Apps oder Dienste gesendet, wodurch Apps keine Möglichkeit haben, zu Speichern oder sich zu beenden.
Darüber hinaus muss jedes System die eigene Hardware-Ausfallsicherheitstemperatur kennen, die vom Hardwareanbieter in ACPI festgelegt wird. Dieser Wert ist sehr wichtig, da die Firmware vor dem Start des Betriebssystems thermische Probleme erkennen und verhindern muss, dass das System sich selbst und den Benutzer schädigt. Wenn bei laufendem System zu einem beliebigen Zeitpunkt der Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit erreicht wird, muss das System sofort die Stromzufuhr unterbrechen und abschalten. Der Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit liegt normalerweise etwas höher als der Schwellenwert zum kritischen Herunterfahren. So kann das System in den Ruhezustand übergehen oder herunterfahren, bevor der Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit erreicht wird. Es ist möglich, dass der Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit erreicht wird, bevor das System einen in den kritischen Ruhezustand übergegangen ist oder kritisch heruntergefahren wurde. Wenn der kritische Schwellenwert jedoch gut gewählt ist, sollte dies selten vorkommen.
Thermische Starterfahrung
Systeme sind auch beim Start Einschränkungen unterworfen. Jedes System muss in der Firmware vor dem Start die Temperatur überprüfen, um sicherzustellen, dass der Start erfolgreich abgeschlossen werden kann. Die beiden Hauptprobleme sind:
Die Umgebungstemperatur ist zu hoch.
Der Start ist oft eine ressourcenintensive Aktion und erzeugt daher eine Menge Wärme. Wenn während des Startvorgangs zu viel Wärme erzeugt wird, kann das System den Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit erreichen und die Stromzufuhr unterbrechen.
Die Umgebungstemperatur ist zu niedrig.
Der Akku kann dem System möglicherweise nicht genügend Ressourcen bereitstellen.
Systemdesigner sollten die thermischen Merkmale des Startvorgangs modellieren und vorausplanen – insbesondere in Bezug auf den Temperaturanstieg. Die Firmware muss überprüfen, ob genügend Spielraum vorhanden ist, damit das System starten kann, ohne den Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit zu erreichen. Steigt beispielsweise die Temperatur beim Start zuverlässig um 5 oC und der Schwellenwert der Hardware-Ausfallsicherheit beträgt 40 oC, sollte das System zu Beginn des Startvorgangs höchstens 35 oC warm sein. Diese Überprüfung muss durch die Firmware erfolgen, da das Windows-Framework für Wärmemanagement zur Startzeit noch nicht geladen wurde und keine Gegenmaßnahmen ergreifen kann.
Hinweis Wenn ein PC zu heiß oder zu kalt zum Starten ist, sollte der PC dem Benutzer Feedback geben, damit der Benutzer das Problem vermindern kann und einen erneuten Start versuchen kann.