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多階段降低CPU能耗的節能裝置.pdf

關 鍵 詞:
階段 降低 CPU 能耗 節能 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201210504368.2

申請日:

2012.11.30

公開號:

CN103677203A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):G06F 1/32申請公布日:20140326|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 1/32申請日:20121130|||公開
IPC分類號: G06F1/32 主分類號: G06F1/32
申請人: 恩斯邁電子(深圳)有限公司
發明人: 余奇賢; 郭俊煌
地址: 518108 中國廣東省深圳市石巖鎮塘頭村龍馬資訊科技工業園
優先權: 2012.09.25 TW 101135022
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所 11105 代理人: 史新宏
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210504368.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.08|||2015.05.20|||2014.03.26

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明是一種多階段降低CPU能耗的節能裝置,應用于一計算機主機板,包括:節能驅動模塊其電氣性連接于計算機主機板的中央處理器(CPU),以及用于產生多階變化的節能信號,其中節能信號是輸出至中央處理器,使得中央處理器在接收節能信號后,中央處理器依據節能信號的電壓電平高低,而自行切換對應的操作頻率。本發明改變了已知兩階的變化,變成例如為256階的變化,提供給計算機主機板達成多種不同能耗的節能。

權利要求書

權利要求書
1.  一種多階段降低CPU能耗的節能裝置,用于一計算機主機板,包括:
一節能驅動模塊,電氣性連接于該計算機主機板的一中央處理器CPU,以及用于產生多階變化的一節能信號,其中該節能信號是輸出至該中央處理器,使得該中央處理器在接收該節能信號后,該中央處理器依據該節能信號的電壓電平高低,而自行切換對應的操作頻率。

2.  根據權利要求1所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該節能驅動模塊包含:一控制器、以及一電平調整器。

3.  根據權利要求1所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該節能驅動模塊包含:一過熱警報電路模塊、以及一電平調整器。

4.  根據權利要求1所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,進一步包括:一瓦時計,電氣性連接于該節能驅動模塊。

5.  根據權利要求2或3所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該電平調整器進一步連接一致能信號。

6.  根據權利要求1所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該節能信號,是一低電壓電平信號、或一高電壓電平信號、或一個可改變任務的連續方波信號所組成的信號,其中n是介于0至255的整數,以及該方波信號的高電位比例由n決定。

7.  根據權利要求1所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該節能信號是輸出該中央處理器的PROCHOT#腳位。

8.  根據權利要求2所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該控制器是一已內建于該計算機主機板的內嵌式控制器。

9.  根據權利要求3所述的多階段降低CPU能耗的節能裝置,其中該過熱警報電路模塊包含:一過熱警報電路,以及一信號產生器,其用于產生該節能信號。

說明書

說明書多階段降低CPU能耗的節能裝置
技術領域
本發明是關于一種用于計算機主機板的電路裝置,特別是關于一種用于計算機主機板的節能裝置。
背景技術
已知計算機主機板上的中央處理器(CPU)的PROCHOT#腳位,若是定義成輸入信號時,則可以由外部線路來驅動PROCHOT#信號,以通知CPU降頻,達到進一步降低耗能。但因已知PROCHOT#信號只有高電平(High Level)與低電平(Low Level)的兩種變化而已,一般使用情形是當CPU溫度上升達到設定值時,超級輸入輸出(SIO)芯片會將PROCHOT#信號拉為低電平,以使得CPU內部進入除頻操作,以降低CPU功耗,藉此達到溫度下降的功能,然而能耗的節能手段也只有高電平與低電平的兩階段變化。
本發明人有鑒于上述已知計算機主機板的缺失,乃亟思發明而改良一種多階段降低CPU能耗的節能裝置,提供給計算機主機板達成多種不同能耗的節能。
發明內容
本發明的目的是提供一種多階段降低CPU能耗的節能裝置,改變了已知兩階的變化,變成例如為256階的變化,提供給計算機主機板達成多種不同能耗的節能。
為達成本發明上述目的,本發明提供一種多階段降低CPU能耗的節能裝置,應用于一計算機主機板,包括:一節能驅動模塊,電氣性連接于該計算機主機板的一中央處理器(CPU),以及用于產生多階變化的一節能信號,其中該節能信號是輸出至該中央處理器,使得該中央處理器在接收該節能信號后,該中央處理器依據該節能信號的電壓電平高低,而自行切換對應的操作頻率。
為使貴審查員對本發明的構造、特征及其使用功效有更深一層的認識與了解,茲舉較佳的可行實施例并配合圖式詳細說明如下。
附圖說明
圖1顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的架構示意圖。
圖2A~2C圖分別顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能信號的各種具體波形范例。
圖3顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能驅動模塊的具體實施例的方塊圖。
圖4顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能驅動模塊的另一具體實施例的方塊圖。
圖5顯示依據本發明圖3的節能驅動模塊的電子線路具體實施例的示意圖。
圖6顯示依據本發明圖4的節能驅動模塊的電子線路具體實施例的示意圖。
圖7顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的過熱警報電路模塊的具體實施例的方塊圖。
圖8顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的應用流程圖。
圖9顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置與瓦時計的方塊圖。
圖10顯示本發明圖9的瓦時計的電子線路具體實施例的示意圖。
圖11顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的另一應用流程圖。
圖12顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的又另一應用流程圖。
[主要元件標號說明]
1 計算機主機板            2    中央處理器
3 瓦時計                  10   節能裝置
10a、10’a 節能信號       100  節能驅動模塊
101  控制器               103  電平調整器
105  過熱警報電路模塊     1051 過熱警報電路
1053 信號產生器
具體實施方式
請參見圖1,本發明的多階段降低CPU能耗的節能裝置10乃可應用于計算機主機板1,例如是具有計算機主機板1的桌機、筆電、平板計算機、或 是其它計算機裝置。為了揭露本發明的方便性與易于了解的目的,計算機主機板1只繪出與本發明直接相關的硬件組件,然而屬于計算機主機板1的其它該些組件但與本發明并無直接關聯,則省略繪出其它該些組件。利用中央處理器(CPU)2本身有內部除頻來降低功耗的功能,配合上本發明的節能裝置10,來對節能信號10a(其具體范例為PROCHOT#信號)加以變化,達到將已知兩階的變化,變成例如為256階的變化。
請配合參見圖1至圖6,本發明的節能裝置10乃包括:節能驅動模塊100,其電氣性連接于計算機主機板1的中央處理器(CPU)2,節能驅動模塊100的主要功能是用來產生多階變化的節能信號10a,而節能信號10a乃輸出至CPU2的PROCHOUT#腳位。當CPU 2在接收節能信號10a后,中央處理器2能夠依據節能信號10a的電壓電平高低,中央處理器2自行切換對應的操作頻率,也就是說,當節能信號10a的電壓電平是處于高電壓電平時,CPU 2是在較高操作頻率下運作,相反地,當節能信號10a的電壓電平是處于低電壓電平時,CPU 2是在較低操作頻率下運作。
請配合參見圖2A至2C,由節能驅動模塊100所產生的節能信號10a,乃是一種多樣性變化的數字信號。在圖2A中的節能信號10a乃是一個低電壓電平的信號,若CPU 2接收到圖2A的節能信號10a時,在節能信號10a的時間期間中,CPU 2是一直在較低操作頻率下運作,如此計算機主機板1可達到節省最大能耗的效果。在圖2B中的節能信號10a乃是一個高電壓電平的信號,若CPU 2接收到圖2B的節能信號10a時,在節能信號10a的時間期間中,CPU 2是一直在較高操作頻率下運作,如此計算機主機板1乃是要求強大執行運算性能,并不在意于能耗。
在圖2C中的節能信號10a乃是由連續方波信號100所組成的信號,其中n是介于0至255的整數,也就是說,節能信號10a的范例可能是1個方波信號,方波信號100的高電位比例由n決定,或是1個高電壓電平信號(n=255),或是1個低電壓電平信號(n=0),或是1個低電壓電平信號(n=0)。若CPU 2接收到圖2C的節能信號10a時,在節能信號10a的時間期間中,CPU 2是一直在較低操作頻率與較高操作頻率之間切換運作,如此計算機主機板1可達到控制能耗的效果。在圖2C中,利用節能信號10a以脈寬調制(Pulse Width Modulation,PWM)的方式改變n的大小來驅使PROCHOT#信號,通知CPU 2降頻,CPU 2耗能會隨PWM的任務(duty)高低而變化,此一高低 變化的信號,會使CPU 2內部除頻機制得到一個平均的頻率,同時也能得到一個平均耗能(Waverage)。
請配合參見圖3、4,節能驅動模塊100的具體實施例乃包括有:控制器101、以及電平調整器103。控制器101可實行已內建于計算機主機板1的內嵌式控制器,例如是超級輸入輸出(SIO)芯片,或是實行新增控制器的方式。控制器101的主要功能是用來產生多階變化的節能信號10a。所述n值可設定于控制器101的內部暫存器(圖未顯示),而控制器101再依據所述內部暫存器的n值,來產生節能信號10a。
由于考慮到CPU 2的PROCHOUT#腳位其輸入電壓電平上規格要求,因此在控制器101與CPU 2之間設置有電平調整器103,而電平調整器103的主要功能是用來將節能信號10’a的電壓電平,調整成符合PROCHOUT#腳位的輸入電壓電平的規格要求。電平調整器103可直接實行已知相關電路手段。
請配合參見圖4。再者,電平調整器103能夠接收致能信號,如此,電平調整器103能夠依據所述致能信號,而決定是否輸出節能信號10a。又再者,所述致能信號Enable線路可實行以PWM的方式,來控制電平調整器103的開關時間,同時能以改變PWM的任務(Duty)來達到多階的降低能耗,例如實行最大可以有256階的變化。
圖5乃是圖3的節能驅動模塊100的具體電路手段范例,而圖6乃是圖4的節能驅動模塊100的具體電路手段范例。
請配合參見圖7,節能驅動模塊100的另一具體實施例乃包括有:過熱警報電路模塊105。過熱警報電路模塊105的主要功能是用來產生多階變化的節能信號10’a,且過熱警報電路模塊105連接于電平調整器103。過熱警報電路模塊105主要是由過熱警報電路1051與信號產生器1053所組成。過熱警報電路1051的功能是用來檢測CPU 2的溫度,當CPU 2的溫度超出預定警戒時,過熱警報電路1051即會令信號產生器1053運作,使得信號產生器1053產生節能信號10’a。過熱警報電路模塊105與信號產生器1053可直接實行已知相關電路手段。
請配合參見圖8至圖10,本發明的節能裝置10能夠搭配瓦時計3(PowerMeter)來使用,瓦時計3的具體實施線路如圖10所顯示。瓦時計3的功能是計算系統的能耗,所述系統在此定義為至少包含有:計算機主機板1、以及執行于計算機主機板1的操作系統與應用程序。節能裝置10在搭配瓦時計3 使用后,所述系統能夠被控制在小于所允許的最大能耗以內運作。
再者,在圖9的節能裝置10能夠接收VR_HOT信號(過熱警報信號),當節能裝置10接收到VR_HOT信號后,即會產生節能信號10a。
請配合參見圖11,本發明的節能裝置10的另一種應用方式,乃可以依使用功能及環境的不同而定義各種能耗,然后由使用者自行選定其中一種的使用環境,例如文書模式、多煤體模式、游戲模式等使用還境,系統依據所選定的使用環境,然后設定節能裝置10,例如設定控制器101內部暫存器其對應的n值,如此達到降低能耗的目的,又能符合使用者使用情境。
請配合參見圖12,本發明的節能裝置10能夠應用于移動電子裝置,當配備有本發明的節能裝置10的移動電子裝置,若是使用市電電源時,則會不對CPU 2的PROCHOT#腳位進行控制。當檢測到移除市電電源,移動電子裝置乃使用電池(Battery)電源時,移動電子裝置監測電池的剩余電量,然后,移動電子裝置依據剩余電量的多少,而令節能裝置10啟動。移動電子裝置依據剩余電量來設定節能裝置10,例如設定控制器101內部暫存器其對應的n值,如此達到降低能耗的目的,又能達到延長電池電源使用時間的目的。
本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置10,改變了已知兩階的變化,變成例如為256階的變化,能夠使得計算機主機板1達成多種不同能耗的節能,乃為本發明的優點與最大特色。
惟以上所述者,僅為本發明的較佳實施例,當不能用以限定本發明可實施的范圍,本領域技術人員所明顯可作變化與修飾,皆應視為不悖離本發明的實質內容。

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