CN101174177A - 计算机系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种计算机系统。该计算机系统包括存储单元;电源,用于向存储单元电量供应;以及控制器,用于根据用户输入,控制向多个存储单元的电量供应,从而阻断从电源向存储单元中至少一个的电量供应。
Description
技术领域
本发明的方面涉及一种计算机系统及其控制方法,以及更具体地,涉及一种具有双通道存储器结构的计算机系统及其控制方法。
背景技术
如图1所示,传统计算机系统10包括:中央处理器(CPU)11、存储单元12、图形处理单元14、北桥13、显示单元15、南桥16以及外围设备17。CPU11执行程序并且执行各种操作。存储单元12存储由CPU11执行的程序和CPU11处理的数据。图形处理单元14执行图形处理操作。显示单元15基于由图形处理单元15处理过的数据显示图像。北桥13是存储控制器,并从存储单元12读取数据和/或将数据写入存储单元12。南桥16控制外围设备17的输入/输出以及作为CPU11和外围设备17的界面。存储单元12可以是随机存取存储器(RAM)。图形处理单元14可以是图形卡。显示单元15可以是监视器。外围设备17可以包括硬盘驱动器(HDD)、只读存储器(ROM)、网卡、和/或声卡。
降低功耗在设计计算机系统(例如计算机系统10)方面是个主要问题。由于CPU11消耗了大量的功率(power),所以需要降低CPU11的功耗来降低计算机系统10的总功耗。使用各种技术(例如降低电压或时钟速度)来降低CPU11的功耗。将降低功耗的技术应用到便携式计算机系统(例如笔记本电脑)。
可以通过调整屏幕的亮度处于低功率模式来降低显示单元15的功耗。与计算机系统10的全体元件相比,南桥16消耗极少的功率,当南桥不活动时,实质上不消耗功率。
然而,由于数据流最频繁地出现在计算机系统10中的存储单元12内,所以当读/写数据时,存储单元12消耗了大量的功率。此外,存储单元12执行了自我更新操作来保持存储在存储单元12中的信息。存储单元12从而在甚至没有读/写数据时消耗了大量的功率。
传统的计算机系统(例如计算机系统10)通常使用双通道存储总线(称其为“双通道存储器”或者“双通道”)来提高存储器性能。存储单元12包括第一存储单元12a和第二存储单元12b。在双通道存储总线中并行提供两个相互独立的64比特存储通道,从而可以实现128比特数据总线。两个64比特存储通道相应地被称作第一存储单元12a和第二存储单元12b。与单通道存储总线相比,双通道存储器总线将系统性能提高了大约20%至30%。
图2是传统计算机系统10的双通道结构的电量供应(powersupplying)配置的结构框图。计算机系统10还包括存储器电源19a,用于向第一存储单元12a和第二存储单元12b供应电量。计算机系统10还包括提高信号质量的第一终端单元18a和第二终端单元18b,以及用于向第一和第二终端单元18a和18b供应电量的终端电源19b。
但是,在传统的计算机系统10中,从存储器电源19a处向第一和第二存储单元12a和12b并行地供应电量。由于即使使用第一和第二存储单元12a和12b中的一个,存储单元12也周期性更新,所以没有使用的其它存储器不必要地消耗了功率。
发明内容
本发明的方面提供了采用使功耗最小化的双通道存储器结构的计算机系统及其控制方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种计算机系统,包括多个存储单元;电源,用于向多个存储器供应电量;以及控制器,用于控制向多个存储单元提供功率,从而根据用户选择,阻断从电源向多个存储单元中至少一个的电量供应。
根据本发明的另一个方面,多个存储单元包括第一存储单元和第二存储单元。
根据本发明的另一个方面,当用户选择低功率模式时,控制器阻断了向与低功率模式相对应的多个存储单元的至少一个存储单元的电量供应。
根据本发明的另一个方面,计算机系统还包括设置存储单元,其中控制器将与选择低功率模式有关的用户设置信息存储在设置存储单元中;以及在计算机系统被引导时,确定是否根据存储在设置存储单元的设置信息来选择低功率模式。
根据本发明的另一个方面,计算机系统还包括用户界面生成器(UI),用于产生UI;以及显示单元,用于显示UI生成器产生的UI;其中,控制器控制UI生成器,用于在显示单元上显示低功率模式的选择状态。
根据本发明的另一个方面,计算机系统还包括用户输入单元,具有用于选择低功率模式的至少一个按钮,其中,控制器确定是否基于按钮的按下而选择低功率模式。
根据本发明的另一个方面,在阻断向存储单元的电量供应之前,控制器对存储在所述至少一个存储单元的数据进行备份。
根据本发明的另一个方面,计算机系统还包括与多个存储单元相对应的多个终端单元,用于从电源处接收电量以及在数据传输过程中执行阻抗匹配;其中,控制器阻断从电源到与所述至少一个存储单元相对应的至少一个终端单元供应的电量。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于控制计算机系统的方法,所述计算机系统具有多个存储单元和向所述多个存储单元供应电量的电源,该方法包括:接收与多个存储单元相关的用户输入;以及根据用户输入,阻断向多个存储单元中至少一个的电量供应。
根据本发明的另一个方面,所述多个存储单元包括第一存储单元和第二存储单元。
根据本发明的另一个方面,所述用户选择的接收还包括接收用户对功率模式的选择;以及所述电量供应的阻断包括当选择了低功率模式时,阻断向相应的存储单元的电量供应。
根据本发明的另一个方面,该方法还包括存储与选择低功率模式有关的用户设置信息;其中对电量供应的阻断包括当计算机系统被引导时,确定是否基于所存储的用户设置信息来选择低功率模式。
根据本发明的另一个方面,该方法还包括显示低功率模式的选择状态。
根据本发明的另一个方面,对电量供应的阻断包括确定是否基于至少一个按钮的按下来选择低功率模式。
根据本发明的另一个方面,该方法还包括在阻断向所述至少一个存储单元的电量供应之前,对存储在所述至少一个存储单元中的数据进行备份。
根据本发明的另一个方面,该方法还包括阻断从电源向与所述至少一个存储单元相对应的至少一个终端单元的电量供应。
根据本发明的另一个方面,该方法还包括切换单元基于控制器的控制来阻断向所述至少一个存储单元的电量供应。
根据本发明的另一个方面,以双通道结构设置多个存储单元。
根据本发明的另一个方面,多个存储单元是易失性存储器。
根据本发明的另一个方面,在计算机系统的多个存储单元和南桥之间设置切换单元。
根据本发明的另一个方面,计算机系统是移动计算机系统。
根据本发明的一个方面,所提供的计算机系统包括:以双通道结构设置的多个存储单元;电源,用于向多个存储单元供应电量;切换单元,用于阻断向多个存储单元中至少一个的电量供应;控制器,用于控制切换单元,以基于用户输入来阻断向所述多个存储单元的至少一个、但非全部的电量供应。
将在以下的描述中部分地提出本发明的附加方面和/或优点,以及部分地,将从该描述中显而易见,或者可以通过本发明的实践来获知。
附图说明
结合附图,本发明的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见,以及更易于从以下对实施例的描述中得以理解,其中:
图1是传统计算机系统的结构框图;
图2是用于传统的双通道结构的电量供应配置的结构框图;
图3是根据本发明的实施例的计算机系统的结构框图;
图4是根据本发明的实施例的存储单元的电量供应配置的结构框图;
图5A和5B示出了根据本发明的实施例的用户界面(UI);以及
图6是根据本发明的实施例的计算机系统操作的流程图。
具体实施方式
现在将会详细参考本发明的本实施例,在附图中示出了本发明的本实施例的示例,其中,在整个说明书中,相似的参考数字代表相似的元件。为了参照附图解释本发明,以下对实施例进行描述。
图3是根据本发明的实施例的计算机系统100的结构框图。计算机系统100可以是台式计算机、便携式计算机、笔记本计算机、个人数字助理、个人娱乐设备、移动电话等。计算机系统100包括中央处理器(CPU)110、存储单元120和北桥130。CPU110执行程序和执行各种操作。存储单元120存储由CPU110执行的控制程序和由CPU110处理的数据。北桥130作为存储控制器,从存储单元12处读取数据和/或将数据写入存储单元12。可以提供存储单元120作为随机存取存储器(RAM)。执行控制程序的CPU是控制器的示例。控制程序可以是基本输入/输出系统(BIOS)、操作系统(OS)(例如微软Windows)、应用程序或组合。本发明的其他方面可以包括附加组件。类似地,本发明的其他方面可以将图3中所示出的组件中的两个或更多个结合为一个组件。例如,可以将北桥130并入CPU110。
提供存储单元120作为双通道存储器总线,并包括第一存储单元120a和第二存储单元120b。北桥130可以单独地或共同地为第一存储单元120a和第二存储单元120b读/写数据。北桥130可以单独地读/写与单通道相对应的数据,以及可以共同地读/写与双通道相对应的数据。存储单元120可以是易失性存储单元,如随机存取存储器(RAM)。
在多个功率模式下操作计算机系统100,包括正常模式和低功率模式。在正常模式下,向第一存储单元120a和第二存储单元120b二者供应电量,以及计算机系统100在双通道模式下操作。在低功率模式下,阻断了供应给第二存储单元120b的电量,以及计算机系统100在单通道存储器结构下操作(称其为“单通道模式”)。双通道模式是与单通道存储器结构相对应的双通道存储器结构。计算机系统100可以在附加模式中操作(例如高功率模式),以便以更大的功耗提高计算能力。
计算机系统100还包括电源140,用于向第一存储单元120a和第二存储单元120b供应电量;以及切换单元150,用于执行切换操作从而从电源140有选择地向第二存储单元120b供应电量。在图3中,虚线表示电量流;为方便描述,省略了其它可以用到的电量供应配置。
当选择了低功率模式时,CPU110通过控制切换单元150,阻断了从电源140供应给第二存储单元120b的电量。计算机系统100还包括南桥160,用于控制外围设备的输入和输出。CPU110可以通过将在南桥160中提供的GPO端口(没有示出)设置为预定状态来控制切换单元150。南桥160根据由CPU110所设置的GPO端口的状态来将控制信号输出至切换单元150。切换单元150根据来自南桥160的控制信号输出来执行切换操作。
图4是示出了根据本发明实施例的向存储单元120供应电量的结构框图。电源140包括存储器电源140a,用于为第一和第二存储单元120a和120b产生电量。切换单元150包括在电源线(由图4的虚线表示)中提供的第一金属氧化半导体场效应晶体管(MOSFET)150a,该电源线与存储器电源140a和第二存储单元120b相连接,从而来切换电量的供应。将来自南桥160的控制信号输出输入到第一MOSFET 150a的栅极G。根据来自南桥160的控制信号来接通/断开第一MOSFET 150a,从而切换向第二存储单元120b的电量供应。
根据本发明的实施例,计算机系统100还包括第一终端单元121a和第二终端单元121b,用于数据传输中的阻抗匹配,从而提高存储单元120的信号质量。此外,电源140还包括终端电源140b,用于向第一终端单元121a和第二终端单元121b供应电量。根据本发明的其它实施例,切换单元150还包括在电源线(由图4的虚线表示)中提供的第二MOSFET 150b,该电源线在终端电源140b和第二终端单元121b之间连接,用于切换电量的供应。第二MOSFET 150b的操作与第一MOSFET150a的操作相同,因此省略了对第二MOSFET 150b的进一步描述。本发明的其它方面可以使用不同的方法来控制电量供应(例如不同类型的晶体管)。
返回图3,计算机系统100包括用户输入单元170,用于接收用户对功率模式的选择。用户输入单元170可以是键盘、鼠标、触摸盘、麦克风,或者能够接收用户输入的其它输入设备。CPU110可以确定用户是否通过用户输入单元170来选择低功率模式。本发明的其它方面可以利用其它方法来确定何时切换至低功率模式(例如在计算机系统100的预定空闲时间之后),和/或可以省略用户输入单元170。
可以预先选择低功率模式。在这种情况下,计算机系统100还包括设置存储单元180,用于存储与用户选择的功率模式有关的信息。设置存储单元180可以设置为硬盘驱动器(HDD)或EEPROM。CPU110存储用户提前通过用户输入单元170来选择的功率模式信息。当计算机系统100被引导时,CPU110参考存储在设置存储单元180中的功率模式信息,以确定是否将功率模式设定为低功率模式。如果功率模式设定为低功率模式,则CPU110控制切换单元150来阻断向第二存储单元120b的电量供应。
根据本发明的另一个实施例,计算机系统100还可以包括图形处理单元190,用于产生与操作系统(OS)支持下的功率模式有关的用户界面(UI)200a和200b(如图5A和5B所示);以及显示单元191,用于显示图形处理单元190所产生的UI200a和200b。图形处理单元190是本发明中UI生成器的示例。如图5A和5B所示,UI200a和200b显示了当前的功率模式选择。
根据本发明的另一个实施例,可以实时执行低功率模式的选择。用户输入单元170可以包括用于功率模式的至少一个按钮(没有示出)。按钮可以设置为键盘上提供的键或多个键的组合。当按下按钮时,功率模式可以切换为正常模式或低功率模式。CPU110周期性监控是否按下了用户输入单元170的按钮,从而确定是否选择了低功率模式。
根据本发明的另一个实施例,CPU110在供应给第二存储单元120b的电量被阻断之前,将存储在第二存储单元120b的数据转移至第一存储单元120a。当选择了低功率模式时,由中断操作临时停止系统操作,从而可以将存储在第二存储单元120b的必要信息转移至第一存储单元120a。因此,当功率模式从双通道模式变为单通道模式时,可以防止存储在第二存储单元120a中的数据丢失。
图6是根据本发明的实施例的计算机系统100的操作流程图。当电源接通时,在操作S101处执行引导操作。当计算机系统100被引导时,在操作S102处确定是否将功率模式预设为低功率模式。当在操作S102处功率模式没有被预设为低功率模式时,计算机系统100在正常模式下操作。在操作S103处,可以在正常操作期间确定通过用户输入单元170选择低功率模式。如果在操作S103处没有选择低功率模式,那么在操作S108处,向第一存储单元120a和第二存储单元120b供应电量,以及计算机系统100在双通道模式中操作。然后计算机系统100的操作过程返回操作S103。
如果在操作S103处选择了低功率模式,那么在操作S104处,临时停止系统的操作,以及将存储在第二存储单元120b中数据的至少一些转移至第一存储单元120a。当数据完成从第二存储单元120b到第一存储单元120a的迁移时,或当选择了低功率模式时,在操作S105处阻断向第二存储单元120b的电量供应以及系统在单通道模式下操作。
接下来,在操作S106处,当计算机系统100正在单通道模式中操作时,确定用户是否选择了正常模式。如果没有选择正常模式,那么过程返回操作S105。如果在操作S106处选择了正常模式,那么在操作S107处向第二存储单元120b供应电量,以及过程返回操作S103。
如上所描述,根据本发明的方面,提供了采用可以使功耗最小化的双通道存储器结构的计算机系统及其控制方法。具体地,当用户执行不受存储器性能影响的应用程序时,采用双通道存储器结构的便携式计算机系统控制存储器性能,从而使电池寿命最大化。
根据本发明的方面的功率控制技术可以记录在计算机可读介质中,该介质包括程序指令,用于实现由计算机具体化的各种操作。介质也可以包括单独的程序指令、数据文件、数据结构等及其组合。计算机可读介质的示例包括磁介质(例如硬盘、软盘和磁带);光介质(例如CD和DVD);磁光介质(例如光盘);以及专门配置用于存储和执行程序指令的硬件设备(例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等);以及在包括压缩源代码段和加密源代码段的载波中体现的计算机数据信号(例如通过因特网的数据传输)。程序指令的示例包括机器代码(例如编译器所产生的)、以及包含更高层代码的文件,该代码可以使用解释器通过计算机来执行。所描述的硬件设备可以配置作为一个或多个软件模块,从而执行上面所描述的本发明的实施例的操作。
尽管结合优选的实施例示出和描述了本发明,但是本领域技术人员可以理解,可以在不偏离所附权利要求及其等同物所限定的范围的本发明的原理和精神的情况下,在该实施例中做出改变。
Claims (21)
1.一种计算机系统,包括:
多个存储单元;
电源,用于向所述多个存储单元供应电量;以及
控制器,用于控制所述多个存储单元的电量供应,从而根据用户选择,阻断从所述电源向所述多个存储单元中的至少一个、但非全部供应的电量。
2.如权利要求1所述的计算机系统,其中所述多个存储单元包括第一存储单元和第二存储单元。
3.如权利要求1所述的计算机系统,其中,当用户选择低功率模式时,所述控制器阻断向与低功率模式相对应的所述多个存储单元的至少一个存储单元的电量供应。
4.如权利要求3所述的计算机系统,还包括:
设置存储单元,
其中所述控制器将与选择低功率模式有关的用户设置信息存储在所述设置存储单元中;以及在计算机系统被引导时,确定是否根据存储在所述设置存储单元中的设置信息来选择低功率模式。
5.如权利要求3所述的计算机系统,还包括:
用户界面(UI)生成器,用于产生UI;以及
显示单元,用于显示UI生成器所产生的UI;
其中,控制器控制UI生成器,以在显示单元上显示低功率模式的选择状态。
6.如权利要求3所述的计算机系统,还包括:
用户输入单元,具有用于选择低功率模式的至少一个按钮;
其中,所述控制器确定是否基于按钮的按下而选择低功率模式。
7.如权利要求1所述的计算机系统,其中在阻断存储单元的电量供应之前,所述控制器对存储在所述至少一个存储单元的数据进行备份。
8.如权利要求1所述的计算机系统,还包括:
与多个存储单元相对应的多个终端单元,用于从电源处接收电量,以及在数据传输过程中执行阻抗匹配;
其中,所述控制器阻断从电源向与所述至少一个存储单元相对应的至少一个终端单元供应的电量。
9.一种用于控制计算机系统的方法,所述计算机系统具有多个存储单元和向所述多个存储单元供应电量的电源,所述方法包括:
接收与所述多个存储单元相关的用户输入;以及
根据用户输入,阻断从所述电源向所述多个存储单元中的至少一个、但非全部的电量供应。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述多个存储单元包括第一存储单元和第二存储单元。
11.如权利要求9所述的方法,其中:
所述用户输入的接收还包括接收用户对功率模式的选择;以及
所述电量供应的阻断包括当选择了低功率模式时,阻断相应的存储单元的电量供应。
12.如权利要求11所述的方法,还包括:
存储与选择低功率模式有关的用户设置信息;
其中对电量供应的阻断包括当计算机系统被引导时,确定是否基于所存储的用户设置信息来选择低功率模式。
13.如权利要求11所述的方法,还包括显示低功率模式的选择状态。
14.如权利要求11所述的方法,其中所述对电量供应的阻断包括确定是否基于至少一个按钮的按下来选择低功率模式。
15.如权利要求9所述的方法,还包括在阻断所述至少一个存储单元的电量供应之前,对存储在所述至少一个存储单元中的数据进行备份。
16.如权利要求9所述的方法,其中所述方法还包括阻断从电源向与所述至少一个存储单元相对应的至少一个终端单元的电量供应。
17.如权利要求1所述的计算机系统,还包括切换单元,用于基于控制器的控制,阻断所述至少一个存储单元的电量供应。
18.如权利要求1所述的计算机系统,其中以双通道结构设置所述多个存储单元。
19.如权利要求17所述的计算机系统,其中在计算机系统的所述多个存储单元和南桥之间设置切换单元。
20.如权利要求1所述的计算机系统,其中所述计算机系统是移动计算机系统。
21.一种计算机系统,包括:
以双通道结构设置的多个存储单元;
电源,用于向所述多个存储单元供应电量;
切换单元,用于阻断向所述多个存储单元中的至少一个的电量供应;
控制器,用于控制切换单元,以基于用户输入来阻断向所述多个存储单元的至少一个、但非全部的电量供应。
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