專(zhuān)利名稱(chēng)：減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法及芯片組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源消耗。
背景技術(shù)：
耗電管理對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是很重要的。若一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可用的供電量是有限的，諸如掌上型計(jì)算機(jī)或筆記型計(jì)算機(jī)，此時(shí)若降低計(jì)算機(jī)的耗電量，便可延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)在運(yùn)用電池作為有限的電力來(lái)源狀況下的工作時(shí)間。即使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為臺(tái)式計(jì)算機(jī)，若能根據(jù)計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)有效的運(yùn)用電力資源便能降低耗電量，而達(dá)到省電的效果。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅用來(lái)做文字編輯時(shí)，處理器的使用率僅達(dá)到10％或更少，而此代表有90％的處理器效能均被浪費(fèi)掉了。
圖1顯示由Intel及Microsoft公司設(shè)計(jì)的高級(jí)配置和電源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的耗電模式變換過(guò)程。于G0的工作狀態(tài)下，一計(jì)算機(jī)正常的運(yùn)作。若該計(jì)算機(jī)閑置超過(guò)一段預(yù)定時(shí)間后，計(jì)算機(jī)便進(jìn)入G1的睡眠狀態(tài)，以便降低計(jì)算機(jī)的耗電量。于G1的睡眠狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的部分背景工作，例如處理器及芯片組的背景工作，被停止執(zhí)行以降低計(jì)算機(jī)的耗電量。當(dāng)按下一按鍵或鼠標(biāo)被移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)便離開(kāi)G1的睡眠狀態(tài)，回復(fù)至G0的工作狀態(tài)，并一并重新執(zhí)行系統(tǒng)的背景工作。
然而，符合ACPI規(guī)格的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，僅能于計(jì)算機(jī)閑置時(shí)進(jìn)入G1的睡眠狀態(tài)。符合ACPI規(guī)格的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并無(wú)法于計(jì)算機(jī)工作時(shí)降低計(jì)算機(jī)的耗電量。此外，一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅能于固定的工作時(shí)脈頻率及固定的供應(yīng)電壓下運(yùn)作。若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作時(shí)脈頻率及供應(yīng)電壓能依據(jù)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的應(yīng)用程序或工作狀態(tài)而被大幅減少或降低，便可于工作狀態(tài)下降低計(jì)算機(jī)的耗電量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，以解決已知技術(shù)存在的問(wèn)題。首先，檢測(cè)至少一省電模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。依據(jù)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，調(diào)整供應(yīng)該芯片組的第一電壓，及調(diào)整供該總線動(dòng)作的第一時(shí)脈頻率。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源消耗自該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)更進(jìn)一步減少。
本發(fā)明更提供一種可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組。該芯片組包括一緩沖器以及一省電模式控制器。該緩沖器是用來(lái)緩沖耦接至該芯片組的一總線的數(shù)據(jù)。該省電模式控制器接收一第一觸發(fā)信號(hào)、一計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)及該緩沖器的一數(shù)據(jù)索引，包括有一鎖存器接收一第一觸發(fā)信號(hào)及該緩沖器的一數(shù)據(jù)索引，若該第一觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)該鎖存器時(shí)，該鎖存器輸出所接收的該數(shù)據(jù)索引；一存儲(chǔ)陣列，儲(chǔ)存該鎖存器輸出的該數(shù)據(jù)索引；一平均器，若接收到一計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)時(shí)，對(duì)該存儲(chǔ)陣列儲(chǔ)存的內(nèi)容進(jìn)行平均運(yùn)算，以產(chǎn)生一緩沖器填滿(mǎn)程度；一暫存器，用以?xún)?chǔ)存至少一省電模式變換條件；以及一比較器，依據(jù)該平均器產(chǎn)生的該緩沖器填滿(mǎn)程度及該省電模式變換條件，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一電壓控制信號(hào)，用以調(diào)整該第一電壓。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源消耗自該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)更進(jìn)一步減少。本發(fā)明所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法及芯片組，可使計(jì)算機(jī)即使在工作狀態(tài)下，耗電量仍可減少，并維持工作的品質(zhì)。


圖1顯示高級(jí)配置和電源接口(ACPI)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的耗電模式變換過(guò)程；圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的四個(gè)分別表示不同省電程度的省電模式間的模式切換；圖3為依據(jù)本發(fā)明減少于工作狀態(tài)下電源消耗的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)塊圖；圖4為依據(jù)本發(fā)明減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法的流程圖；圖5為依據(jù)本發(fā)明自動(dòng)檢查省電模式變換條件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)塊圖；圖6為依據(jù)本發(fā)明的省電模式控制器用以偵測(cè)處理器輸出入緩沖器的填滿(mǎn)程度的偵測(cè)電路的區(qū)塊圖；圖7a為依據(jù)本發(fā)明提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式的方法的流程圖；圖7b為依據(jù)本發(fā)明降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉多個(gè)較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下
圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的四個(gè)分別表示不同省電程度的省電模式間的模式切換。一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電程度被預(yù)先區(qū)分為多個(gè)省電模式。雖然圖2中僅有4個(gè)省電模式，但可依據(jù)系統(tǒng)的需求區(qū)分為更多或較少數(shù)目的不同省電模式。當(dāng)一計(jì)算機(jī)于G0的工作狀態(tài)下正常運(yùn)作時(shí)，其首先進(jìn)入本發(fā)明的初始省電模式。于初始省電模式下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并不特別節(jié)省額外的耗電。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式自初始省電模式提升至第一省電模式，系統(tǒng)的耗電量便減低。同樣地，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式自第N省電模式提升至第(N+1)省電模式，系統(tǒng)的耗電量便更加減低。于圖2中，若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式欲自初始省電模式提升至第二省電模式，系統(tǒng)需先循序進(jìn)入第一省電模式，再行提升至第二省電模式。然而，于其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可視需求自由的于不同省電模式間進(jìn)行直接切換。所有的省電模式均是于ACPI規(guī)格的G0工作狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)作。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的每一省電模式均有各自不同程度的供應(yīng)電壓大小及工作時(shí)脈頻率的設(shè)定。于一實(shí)施例中，使用者可經(jīng)由應(yīng)用程序直接設(shè)定系統(tǒng)所需的省電模式。于其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)借著檢測(cè)多個(gè)省電模式變換條件，以決定是否自動(dòng)調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。若決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，則該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供應(yīng)電壓被自動(dòng)降低，且該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維以動(dòng)作的時(shí)脈頻率亦被減少，以降低系統(tǒng)的耗電量。若決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，則該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供應(yīng)電壓被自動(dòng)提高，且該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維以動(dòng)作的時(shí)脈頻率亦被增加，以回升系統(tǒng)的耗電量，讓系統(tǒng)能維持更高速的運(yùn)作。
表1顯示列出本發(fā)明的不同省電模式下的供應(yīng)電壓及工作頻率的表。
表1

表1的每一列分別表示圖2的四個(gè)省電模式其中的一下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)。假設(shè)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一處理器，一存儲(chǔ)器，以及一芯片組，而處理器經(jīng)由一總線連接至芯片組。表1的第一行為芯片組的供應(yīng)電壓VDD。由表中可見(jiàn)芯片組的供應(yīng)電壓VDD于初始省電模式中為1.5V，但于第三省電模式中被降低至1.0V。表1的第二行為存儲(chǔ)器的供應(yīng)電壓，包括一輸出入電壓VDDQ以及一終端電壓VTT。由表中可見(jiàn)存儲(chǔ)器的輸出入電壓VDDQ于初始省電模式中為1.8V，但于第三省電模式中被降低至1.7V。存儲(chǔ)器的終端電壓VTT則于初始省電模式中為0.9V，但于第三省電模式中被降低至0.85V。表1的第三行為總線的工作時(shí)脈頻率。由表中可見(jiàn)總線的工作時(shí)脈頻率于初始省電模式中為200MHz，但于第三省電模式中被減少為100MHz。表1的第四行為存儲(chǔ)器的工作時(shí)脈頻率。由表中可見(jiàn)存儲(chǔ)器的工作時(shí)脈頻率于初始省電模式中為333MHz，但于第三省電模式中被減少為200MHz。
圖3為依據(jù)本發(fā)明減少于工作狀態(tài)下電源消耗的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的區(qū)塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400包括芯片組402、存儲(chǔ)器404以及處理器406。處理器406與芯片組402經(jīng)由一處理器總線連接，而存儲(chǔ)器404與芯片組402經(jīng)由一存儲(chǔ)器總線連接。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400尚包括供應(yīng)芯片組402的電壓VDD的芯片組電源控制器414，供應(yīng)存儲(chǔ)器404的電壓VDDQ與VTT的存儲(chǔ)器電源控制器412，以及提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400時(shí)脈信號(hào)的時(shí)脈合成器(clocksynthesizer)416。芯片組402包括兩個(gè)耦接至芯片組電源控制器414的第一電源控制管腳PSMPWR[1:0]#，兩個(gè)耦接至存儲(chǔ)器電源控制器412的第二電源控制管腳PSMPWR[3:2]#，以及兩個(gè)耦接至?xí)r脈合成器416的頻率控制管腳PSMFREQ[1:0]#。
芯片組402包括一省電模式控制器410，其可控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的省電模式。省電模式控制器410可檢測(cè)多個(gè)省電模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的該省電模式。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用者亦可透過(guò)應(yīng)用軟件手動(dòng)設(shè)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的省電模式，此時(shí)應(yīng)用軟件會(huì)依據(jù)設(shè)定值調(diào)整省電模式控制器410的暫存器內(nèi)容。若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升，則省電模式控制器410透過(guò)第一電源控制管腳PSMPWR[1:0]#通知芯片組電源控制器414降低供應(yīng)芯片組的電壓VDD，并透過(guò)第二電源控制管腳PSMPWR[3:2]#通知存儲(chǔ)器電源控制器412降低供應(yīng)該存儲(chǔ)器的電壓VDDQ與VTT。此時(shí)，芯片組的電壓VDD與存儲(chǔ)器的電壓VDDQ與VTT被降低至表1中記錄的值。省電模式控制器410并透過(guò)頻率控制管腳PSMFREQ[1:0]#通知時(shí)脈合成器416減少供芯片組402動(dòng)作的時(shí)脈信號(hào)HCLK的頻率、供處理器總線動(dòng)作的工作頻率，以及供存儲(chǔ)器404動(dòng)作的時(shí)脈信號(hào)DCLK的頻率。此時(shí)，芯片組、總線及存儲(chǔ)器的工作頻率被降低至表1中記錄的值。以提升該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。
圖4為依據(jù)本發(fā)明減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法500的流程圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400首先于步驟502啟動(dòng)。步驟504中依據(jù)一些預(yù)先設(shè)定參數(shù)對(duì)省電模式控制器410的暫存器內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定，使省電模式控制器410的暫存器儲(chǔ)存所述初始值。接著，于步驟506中致能省電模式控制器410。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400接著于步驟508進(jìn)入G0的工作狀態(tài)及初始省電模式。省電模式控制器410接著于步驟510中檢測(cè)省電模式變換條件，以決定是否提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的省電模式。省電模式變換條件將于圖5、表2、圖6中做進(jìn)一步說(shuō)明。若省電模式控制器410接著于步驟510中決定提升省電模式，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)400的省電模式于步驟512中進(jìn)入第一省電模式。
省電模式控制器410每隔一段固定時(shí)間間隔便重新檢查省電模式變換條件，以決定是否提升或降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，例如于步驟514、518及522中所示。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可依據(jù)檢查省電模式變換條件的結(jié)果決定將目前的省電模式提升、降低或維持不變。若決定維持目前的省電模式，則省電模式不進(jìn)行任何調(diào)整。若決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的省電模式，則省電模式控制器410通知芯片組電源控制器414及存儲(chǔ)器電源控制器412降低供應(yīng)芯片組及存儲(chǔ)器的電壓VDD、VDDQ及VTT，并通知時(shí)脈合成器416減少供芯片組402、存儲(chǔ)器404及處理器總線動(dòng)作的時(shí)脈頻率，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，例如將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟514的第一省電模式提升至步驟516的第二省電模式，或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟518的第二省電模式提升至步驟520的第三省電模式。若決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的省電模式，則省電模式控制器410通知芯片組電源控制器414及存儲(chǔ)器電源控制器412提升供應(yīng)芯片組及存儲(chǔ)器的電壓VDD、VDDQ及VTT，并通知時(shí)脈合成器416增加供芯片組402、存儲(chǔ)器404及處理器總線動(dòng)作的時(shí)脈頻率，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，例如將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟522的第三省電模式降低至步驟516的第二省電模式，或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟518的第二省電模式降低至步驟512的第一省電模式。關(guān)于提升或降低省電模式的詳細(xì)處理過(guò)程將分別以圖7a及圖7b進(jìn)行說(shuō)明。
圖5為依據(jù)本發(fā)明自動(dòng)檢查省電模式變換條件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的區(qū)塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600包括芯片組402、存儲(chǔ)器404、處理器406、影像卡622、南橋芯片628、以及多個(gè)外圍設(shè)備640。南橋芯片628緩沖于外圍設(shè)備640與處理器406間交換的數(shù)據(jù)。芯片組402包含一芯片組核心模塊630及圖3的省電模式控制器410。芯片組亦包括外圍設(shè)備緩沖器638、處理器輸出入緩沖器636、影像卡緩沖器632以及存儲(chǔ)器緩沖器634。外圍設(shè)備緩沖器638是負(fù)責(zé)緩沖于南橋芯片628與芯片組402間交換的數(shù)據(jù)。處理器輸出入緩沖器636是負(fù)責(zé)緩沖于處理器406與芯片組402間交換的數(shù)據(jù)。影像卡緩沖器632是用以緩沖于影像卡622與芯片組402間交換的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器緩沖器634是用以緩沖于存儲(chǔ)器404與芯片組402間交換的數(shù)據(jù)。由于所述緩沖器的填滿(mǎn)程度可反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作量，因此省電模式控制器410可周期性地檢測(cè)外圍設(shè)備緩沖器638、處理器輸出入緩沖器636、影像卡緩沖器632、以及存儲(chǔ)器緩沖器634的填滿(mǎn)程度，以決定是否調(diào)整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的省電模式。因此，所述緩沖器的填滿(mǎn)程度的組合可用以作為省電模式控制器410檢測(cè)的省電模式變換條件。
表2為依據(jù)本發(fā)明列出各式省電模式變換條件的表。
表2
表2的各列分別與四種省電模式相對(duì)應(yīng)。表2的每行則分別表示其中一種省電模式變換條件。表2的前4個(gè)省電模式變換條件分別為處理器輸出入緩沖器636、存儲(chǔ)器緩沖器634、外圍設(shè)備緩沖器638、以及影像卡緩沖器632的填滿(mǎn)程度。表2的第5個(gè)省電模式變換條件則為一三維繪圖引擎緩沖器的填滿(mǎn)程度，其中三維繪圖引擎緩沖器用以緩沖于芯片組402與處理器的一三維繪圖引擎間交換的數(shù)據(jù)。表2的第6個(gè)省電模式變換條件則為一MPEG譯碼引擎緩沖器的填滿(mǎn)程度，其中MPEG譯碼引擎緩沖器用以緩沖于芯片組402與處理器的一MPEG譯碼引擎間交換的數(shù)據(jù)。表2的最后一列省電模式變換條件則為處理器406或芯片組402的溫度。舉例來(lái)說(shuō)，若省電模式控制器410發(fā)現(xiàn)表2的部分緩沖器的填滿(mǎn)程度僅達(dá)50％，則依據(jù)表2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最恰當(dāng)?shù)氖‰娔Ｊ綉?yīng)為第三省電模式。此時(shí)若目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式非第三省電模式，則省電模式控制器410會(huì)自動(dòng)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式提升至第三省電模式。隨后，若芯片組402與處理器的MPEG譯碼引擎間交換的數(shù)據(jù)增加而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)不及處理時(shí)，MPEG譯碼引擎緩沖器的填滿(mǎn)程度會(huì)因此增加。當(dāng)MPEG譯碼引擎緩沖器的填滿(mǎn)程度增加至70％時(shí)，省電模式控制器410會(huì)自動(dòng)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式降低至第二省電模式，以增加數(shù)據(jù)處理效能。表2中列舉的省電模式變換條件僅供說(shuō)明之用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可依據(jù)系統(tǒng)需求自由的設(shè)計(jì)不同的省電模式變換條件。
圖6為偵測(cè)處理器輸出入緩沖器636的填滿(mǎn)程度的偵測(cè)電路800的區(qū)塊圖；偵測(cè)電路800可實(shí)現(xiàn)在依據(jù)本發(fā)明的省電模式控制器410之中。偵測(cè)電路800亦可用以偵測(cè)圖5及表2中的其他緩沖器的填滿(mǎn)程度。處理器輸出入緩沖器636的數(shù)據(jù)索引被送至鎖存器802。處理器輸出入緩沖器636的數(shù)據(jù)索引表示目前緩沖器內(nèi)儲(chǔ)存的有效數(shù)據(jù)狀態(tài)。例如，數(shù)據(jù)索引包含有緩沖器內(nèi)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的起始指標(biāo)及緩沖器內(nèi)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的最終指標(biāo)。每當(dāng)鎖存器802被由時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的第一時(shí)脈信號(hào)所觸發(fā)時(shí)，鎖存器802便鎖存住目前收到的數(shù)據(jù)索引，而后方的第一存儲(chǔ)陣列804則將鎖存器802每次鎖存的數(shù)據(jù)索引進(jìn)行儲(chǔ)存。第一存儲(chǔ)陣列804儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)索引接著由平均器806平均，以產(chǎn)生處理器輸出入緩沖器636的平均數(shù)據(jù)索引。該平均數(shù)據(jù)索引被送至鎖存器812。每當(dāng)鎖存器812被由時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的第二時(shí)脈信號(hào)所觸發(fā)時(shí)，鎖存器812便鎖存住目前收到的平均數(shù)據(jù)索引，而后方的第二存儲(chǔ)陣列814則將鎖存器812每次鎖存的平均數(shù)據(jù)索引進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)平均器816收到時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的計(jì)時(shí)終點(diǎn)時(shí)，平均器816對(duì)第二存儲(chǔ)陣列814儲(chǔ)存的平均數(shù)據(jù)索引再行平均，以產(chǎn)生處理器輸出入緩沖器636的填滿(mǎn)程度。暫存器830中儲(chǔ)存表2中第一行記載的處理器輸出入緩沖器636的填滿(mǎn)程度的預(yù)設(shè)值。因此，比較器840可將處理器輸出入緩沖器636的填滿(mǎn)程度與暫存器830中儲(chǔ)存的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，以決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前最合適的省電模式。
圖7a為依據(jù)本發(fā)明提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式的方法900的流程圖。省電模式控制器410首先于步驟902中決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的目前省電模式，以降低電能消耗。此時(shí)由于處理器406可能仍有部分鎖定總線的運(yùn)算仍在持續(xù)進(jìn)行中，因此省電模式控制器410必須于步驟904中等待直到所述運(yùn)算執(zhí)行完畢為止。接著，省電模式控制器410于步驟906中致能芯片組的一總線控制信號(hào)，用以控制該總線。該總線控制信號(hào)可經(jīng)由致能芯片組402的總線優(yōu)先請(qǐng)求(Bus Priority Request，BPRI)管腳實(shí)現(xiàn)，以通知處理器406芯片組402將接管總線。省電模式控制器410接著于步驟908中致能芯片組402的電源控制管腳PSMPWR#，以通知芯片組電源控制器414及存儲(chǔ)器電源控制器412降低供應(yīng)芯片組402的電壓VDD及存儲(chǔ)器404的電壓VDDQ及VTT，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。省電模式控制器410接著于步驟910中致能芯片組402的頻率控制管腳PSMFREQ#以產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)，以通知時(shí)脈合成器416減少供處理器406、處理器總線及存儲(chǔ)器404動(dòng)作的時(shí)脈頻率。省電模式控制器410亦于步驟912中減低總線的驅(qū)動(dòng)力，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。最后，省電模式控制器410于步驟914中去能芯片組402的總線優(yōu)先請(qǐng)求管腳BPRI#，以通知處理器406芯片組402已釋出總線。于是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器406、存儲(chǔ)器404及芯片組402皆工作于較低的工作頻率及工作電壓下，因而可減低其耗電。步驟906及914中的總線優(yōu)先請(qǐng)求管腳BPRI#可以由阻擋下一請(qǐng)求(Block NextRequest，BNR)管腳替代，而達(dá)到相同功效。
圖7b為依據(jù)本發(fā)明降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式的方法960的流程圖。省電模式控制器410首先于步驟962中決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的目前省電模式，以增加電能消耗，提供系統(tǒng)更高的運(yùn)算能力。此時(shí)由于處理器406可能仍有部分鎖定總線的運(yùn)算仍在持續(xù)進(jìn)行中，因此省電模式控制器410必須于步驟964中等待直到所述運(yùn)算執(zhí)行完畢為止。接著，省電模式控制器410于步驟966中致能芯片組的一總線控制信號(hào)，用以控制該總線。該總線控制信號(hào)可經(jīng)由致能芯片組402的總線優(yōu)先請(qǐng)求管腳BPRI#實(shí)現(xiàn)，以通知處理器406芯片組402將接管總線。省電模式控制器410接著于步驟968中去能芯片組402的電源控制管腳PSMPWR#以產(chǎn)生一電壓控制信號(hào)，以通知芯片組電源控制器414及存儲(chǔ)器電源控制器412提升供應(yīng)芯片組402的電壓VDD及存儲(chǔ)器404的電壓VDDQ及VTT，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。省電模式控制器410接著于步驟970中去能芯片組402的頻率控制管腳PSMFREQ#，以通知時(shí)脈合成器416增加供處理器406、處理器總線及存儲(chǔ)器404動(dòng)作的時(shí)脈頻率。省電模式控制器410亦于步驟972中提升總線的驅(qū)動(dòng)力，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。最后，省電模式控制器410于步驟974中去能芯片組402的總線優(yōu)先請(qǐng)求管腳BPRI#，以通知處理器406芯片組402已釋出總線。于是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器406、存儲(chǔ)器404及芯片組402皆工作于較高的工作頻率及工作電壓下，因而可增加其耗電，并提供更高的運(yùn)算能力。步驟966及974中的總線優(yōu)先請(qǐng)求管腳BPRI#可以由阻擋下一請(qǐng)求管腳BNR#替代，而達(dá)到相同功效。
本發(fā)明提供一減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法。芯片組可自動(dòng)偵測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的忙碌狀態(tài)，以決定目前系統(tǒng)最合適的省電模式。通過(guò)動(dòng)態(tài)地降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作電壓，并減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作頻率，即使在工作狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的耗電量仍可減少，并維持工作的品質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下402芯片組404存儲(chǔ)器406處理器410省電模式控制器412存儲(chǔ)器電源控制器414芯片組電源控制器416時(shí)脈合成器622影像卡
628南橋芯片630芯片組核心模塊632影像卡緩沖器634存儲(chǔ)器緩沖器636處理器輸出入緩沖器638外圍設(shè)備緩沖器640外圍設(shè)備802、812鎖存器804第一存儲(chǔ)陣列814第二存儲(chǔ)陣列806、816平均器820時(shí)脈產(chǎn)生器830暫存器840比較器
權(quán)利要求
1.一種減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一芯片組經(jīng)由一總線連接至一電子裝置，其特征在于，該方法包括下列步驟檢測(cè)至少一省電模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式；依據(jù)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，調(diào)整供應(yīng)該芯片組的第一電壓；以及依據(jù)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，調(diào)整供該總線動(dòng)作的第一時(shí)脈頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，其特征在于，若該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升，則減少供應(yīng)該芯片組的第一電壓，并減少供該總線動(dòng)作的第一時(shí)脈頻率；若該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被降低，則提升供應(yīng)該芯片組的該第一電壓，并增加供該總線動(dòng)作的該第一時(shí)脈頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，其特征在于，該檢測(cè)至少一省電模式變換條件的步驟是比較該芯片組的一緩沖器的填滿(mǎn)程度與該省電模式變換條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，其特征在于，該方法更包括提供一應(yīng)用軟件以供使用者手動(dòng)調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的該省電模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，其特征在于，該方法更包括依據(jù)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式，調(diào)整該總線的驅(qū)動(dòng)力。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法，其特征在于，該方法更包括于該第一時(shí)脈頻率及第二時(shí)脈頻率調(diào)整前，致能該芯片組的一阻擋下一請(qǐng)求管腳，以通知處理器該芯片組將接管該總線；以及于該第一時(shí)脈頻率及該第二時(shí)脈頻率調(diào)整后，去能該芯片組的該阻擋下一請(qǐng)求管腳，以通知該處理器該芯片組已釋出該總線。
7.一種可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組，接收一電源控制器的一第一電壓，其特征在于，該芯片組包括一緩沖器，用以緩沖耦接至該芯片組的一總線的數(shù)據(jù)；一省電模式控制器，包括有一鎖存器接收一第一觸發(fā)信號(hào)及該緩沖器的一數(shù)據(jù)索引，若該第一觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)該鎖存器時(shí)，該鎖存器輸出所接收的該數(shù)據(jù)索引；一存儲(chǔ)陣列，儲(chǔ)存該鎖存器輸出的該數(shù)據(jù)索引；一平均器，若接收到一計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)時(shí)，對(duì)該存儲(chǔ)陣列儲(chǔ)存的內(nèi)容進(jìn)行平均運(yùn)算，以產(chǎn)生一緩沖器填滿(mǎn)程度；一暫存器，用以?xún)?chǔ)存至少一省電模式變換條件；以及一比較器，依據(jù)該平均器產(chǎn)生的該緩沖器填滿(mǎn)程度及該省電模式變換條件，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一電壓控制信號(hào)，用以調(diào)整該第一電壓；其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源消耗自該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)更進(jìn)一步減少。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組，其特征在于，該省電模式控制器更比較該芯片組的該緩沖器的填滿(mǎn)程度與該省電模式變換條件，產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)至一時(shí)脈合成器，用以調(diào)整該總線的一第一時(shí)脈頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組，其特征在于，該省電模式控制器于調(diào)整該第一時(shí)脈頻率前，先行致能該芯片組的一總線控制信號(hào)，用以控制該總線；該省電模式控制器并于調(diào)整該第一時(shí)脈頻率后，去能該芯片組的該總線控制信號(hào)，用以釋出該總線。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組，其特征在于，該省電模式控制器更依據(jù)一處理器的溫度與該省電模式變換條件，產(chǎn)生該電壓控制信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的芯片組，其特征在于，該省電模式控制器更依據(jù)比較該芯片組的該緩沖器的填滿(mǎn)程度與該省電模式變換條件，調(diào)整該總線的驅(qū)動(dòng)力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法及芯片組。首先，將該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電程度劃分為多個(gè)的省電模式。接著，檢測(cè)至少一省電模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式。最后，若該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升，則降低供應(yīng)該芯片組的第一電壓及供應(yīng)該存儲(chǔ)器的第二電壓，并減少供該總線動(dòng)作的第一時(shí)脈頻率及供該存儲(chǔ)器動(dòng)作的第二時(shí)脈頻率。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的省電模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源消耗自該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)更進(jìn)一步減少。本發(fā)明所述的減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于工作狀態(tài)下電源消耗的方法及芯片組，可使計(jì)算機(jī)即使在工作狀態(tài)下，耗電量仍可減少，并維持工作的品質(zhì)。
文檔編號(hào)G06F1/32GK101030097SQ20071009052
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者張乃舜, 余嘉興 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司