CN101424956B - 调整频率与电压的计算机系统及其调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种调整频率与电压的计算机系统及其调整方法，用以调整一主机板上一第一元件的一时钟脉冲频率或一操作电压，包括下列步骤：启动一计算机键盘控制功能；利用计算机键盘产生一起始信号；以及，按压计算机键盘中的多个按键并产生相对应的一增频信号、一降频信号、一增压信号、或者一降压信号；其中，增频信号可增加时钟脉冲频率；降频信号可减少时钟脉冲频率；增压信号可增加操作电压；以及，降压信号可减少操作电压。本发明使得使用者不用打开计算机系统的机壳即可进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整。

Description

调整频率与电压的计算机系统及其调整方法

技术领域

本发明涉及一种计算机系统，且特别涉及一种调整频率与电压的计算机系统及其调整方法。

背景技术

众所周知，为了让计算机系统展现最佳效率，现今的主机板厂商可让使用者自行调整主机板上的工作时钟脉冲频率与操作电压，也就是所谓的主机板的超频(overclocking)与超压(overvoltage)动作。最常见的就是利用计算机系统中的基本输入输出系统(basic input output system，以下简称BIOS)来设定特定元件的工作时钟脉冲频率或者操作电压。当使用者于BIOS中设定特定元件，例如CPU、前端总线(front side bus，简称FSB)、存储器的工作时钟脉冲频率与操作电压后，必须将设定的参数存储至BIOS之后重新开机(rest)，而计算机系统再一次开机后即可以根据BIOS中的参数来控制计算机系统中的时钟脉冲产生器(clock generator)以及电压调整器(voltage regulator)，使得特定元件操作在使用者所想要的工作时钟脉冲频率以及操作电压。

为了要得到最佳的系统效能，使用者必须不断的进入BIOS来尝试设定不同的参数，然后再次开机，直到尝试的参数能够使得计算机系统正常运作为止。然而，这样的设定方式非常的浪费时间而且没有效率。

为了要让使用者更方便的调整工作时钟脉冲频率以及操作电压，主机板厂商通常会提供一频率与电压调整应用程序(frequency and voltage adjustingprogram)。于作业系统下，使用者可以执行此频率与电压调整应用程序，并在此频率与电压调整应用程序的指示下进行特定元件的时钟脉冲频率设定。此频率与电压调整应用程序可以根据使用者的需求直接进行参数的设定，并且利用此频率与电压调整应用程序可以不用多次的将计算机系统关机与开机。

很明显地，当使用者于计算机系统正常操作之下执行此一频率与电压调 整应用程序时，不可避免地计算机系统的效能一定会降低，而且调整完成的参数也无法确定是最佳的时钟脉冲频率。因此，使用者必须再执行标准测试程序(benchmark)，并根据产生的系统效能数据来得知计算机系统的效能。

再者，为了避免影响系统效能数据，使用者于执行标准测试程序时不可以另外开启频率与电压调整应用程序。因此，如果系统效能数据不佳，使用者还是必须反复的执行频率与电压调整应用程序以及标准测试程序来获得最佳的系统效能数据。

为了能够让专业级使用者(power user)在不影响计算机系统的效能之下快速地调整工作时钟脉冲频率以及操作电压至最佳系统效能，现在主机板的设计者已经直接在主机板上增加一调整装置，而使用者可以任意地进行计算机系统的频率与电压调整。

请参照图1，其所显示为已知具有频率与电压调整装置的主机板。该频率与电压调整装置可控制主机板上特定元件，例如CPU、前端总线(front sidebus，简称FSB)、存储器的工作时钟脉冲频率与操作电压。

其中，主机板100上有一中央处理器(CPU)110、一北桥芯片(north bridge，NB)120、一南桥芯片(south bridge，SB)130、一存储器(memory)140、图形处理器(graphic processing unit，GPU)150、以及BIOS132。其中，北桥芯片120连接至中央处理器110、南桥芯片130、存储器140、图形处理器150。BIOS132连接至南桥芯片130。再者，时钟脉冲产生器(clock generator)160可以产生多个工作时钟脉冲信号至上述的元件，例如产生前端总线时钟脉冲(FSBclock)至中央处理器(CPU)、产生北桥芯片时钟脉冲(NBclock)至北桥芯片等等。而电压调整器190可以产生不同的操作电压至主机板上的元件，例如产生核心电压(core voltage，Vcore)至中央处理器110。

图1仅以调整前端总线时钟脉冲(FSB clock)的时钟脉冲频率以及中央处理器110的操作电压(Vcore)来做说明，其他元件的时钟脉冲频率与操作电压也可以利用相同的方式来达成。

已知的频率与电压调整装置包括一调整单元170、一控制电路180、以及一显示单元176。其中，控制电路180连接至计算机系统的待机电源(standbyvoltage source)，且控制电路180利用一系统管理总线(system managementbus，简称SM bus)连接至时钟脉冲产生器160、电压调整器190、南桥芯片 130；再者，控制电路180也连接至调整单元170以及显示单元176。

此控制电路180还包括一信号处理单元182与一显示处理单元184，而调整单元170包括固定于主机板100上的一摇杆172，且显示单元176为一小尺寸显示装置(small scale display device)。

再者，调整单元170可以根据使用者的控制提供一增频信号或者一降频信号至控制电路180中的信号处理单元182，而信号处理单元182即可根据增频信号或降频信号来控制时钟脉冲产生器160将时钟脉冲频率增加一增幅(Δf1)或者减少一降幅(Δf2)。举例来说，将摇杆往右操作即可以产生一次增频信号；反之，或摇杆往左操作即可以产生一次降频信号。也就是说，假设计算机系统中前端总线时钟脉冲(FSB clock)操作于266MHz，而频率增幅(Δf1)为3.3MHz，频率减幅(Δf2)也为3.3MHz。当使用者连续产生十次增频信号(+)，则前端总线时钟脉冲(FSB clock)可变更至266+10*(3.3)＝300MHz，如果使用者再连续产生十次降频信号(-)，则前端总线时钟脉冲(FSB clock)会再次变更至300-10*(3.3)＝266MHz。

同理，调整单元170也可以根据使用者的控制提供一增压信号或者一降压信号至控制电路180中的信号处理单元182，而信号处理单元182即可根据增压信号或降压信号来控制电压调整器190将核心电压(Vcore)增加一增幅(ΔV1)或者减少一降幅(ΔV2)。

当使用者利用控制电路180来更改前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率或者核心电压(Vcore)时，信号处理单元182也会将更改后前端总线时钟脉冲的频率参数或者核心电压参数经由南桥芯片130更新于BIOS132中。同时，控制电路180中的显示处理单元184可将前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)显示于显示单元176。因此，在不损耗计算机的系统效能之下，使用者可以经由显示单元176得知更改后的前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)。

因此，当计算机系统正在执行标准测试程序时，使用者仅需利用调整单元170产生增频信号、降频信号、增压信号、或者降压信号，并根据标准测试程序所产生的系统效能数据变化即可以轻易地调整至最佳的计算机系统效能。

然而，由于调整单元170中的元件，例如摇杆172，是固定于主机板100上，当主机板100组装于计算机系统的机壳后，如果要进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整就必需要将计算机系统的机壳打开，如此会造成使用者的不便。

发明内容

本发明提出一种计算机系统的频率与电压调整方法，用以调整一主机板上一第一元件的一时钟脉冲频率或一操作电压，包括下列步骤：启动一计算机键盘控制功能；利用计算机键盘产生一起始信号；以及，按压计算机键盘中的多个按键并产生相对应的一增频信号、一降频信号、一增压信号、或者一降压信号；其中，增频信号可增加时钟脉冲频率；降频信号可减少时钟脉冲频率；增压信号可增加操作电压；以及，降压信号可减少操作电压。

本发明还提出一种调整频率与电压的计算机系统，包括：一主机板，包括一第一元件、一时钟脉冲产生器、一电压调整器，时钟脉冲产生器可提供第一元件的一时钟脉冲频率且电压调整器可提供第一元件的一操作电压；一控制电路，连接至主机板上的时钟脉冲产生器与电压调整器；以及，一计算机键盘，连接至控制电路，该计算机键盘未产生一起始信号且按键被按压时，产生按键信号至该控制电路，当该计算机键盘产生一起始信号且按键被按压时，可产生一增频信号、一降频信号、一增压信号、或者一降压信号至该控制电路，使得控制电路根据增频信号或降频信号来调整时钟脉冲产生器输出的时钟脉冲频率，或者根据增压信号或降压信号来调整电压调整器输出的操作电压。

本发明使得使用者不用打开计算机系统的机壳即可进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整。

为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1所显示为已知具有频率与电压调整装置的主机板。

图2所显示为本发明调整频率与电压的计算机系统第一实施例。

图3所显示为本发明调整频率与电压的计算机系统第二实施例。

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

100   主机板                   110   中央处理器

120   北桥芯片                 130   南桥芯片

132   BIOS                     140   存储器

150   图形处理器               160   时钟脉冲产生器

170   输入控制单元             172   摇杆

176   显示单元                 180   控制电路

182   信号处理单元             184   显示处理单元

190   电压调整器

200   连接端口                 210   计算机键盘

300   主机板                   310   中央处理器

320   北桥芯片                 330   南桥芯片

332   BIOS                     340   存储器

350   图形处理器               360   时钟脉冲产生器

370   输入控制单元             372   摇杆

376   显示单元                 380   控制电路

382   信号处理单元             384   显示处理单元

390   电压调整器

具体实施方式

为了让使用者不用打开计算机系统的机壳即可进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整。请参照图2，其所显示为本发明调整频率与电压的计算机系统第一实施例。此计算机系统可控制特定元件，例如CPU、前端总线(front side bus，简称FSB)、存储器的工作时钟脉冲频率与操作电压。

其中，主机板300上有一中央处理器(CPU)310、一北桥芯片(north bridge，NB)320、一南桥芯片(south bridge，SB)330(北桥芯片与南桥芯片合称芯片组)、一存储器(memory)340、图形处理器(graphic processing unit，GPU)350、以及BIOS332。其中，北桥芯片320连接至中央处理器310、南桥芯片330、存储器340、图形处理器350。BIOS 332连接至南桥芯片330。再者，时钟脉冲产生器(clock generator)360可以产生多个工作时钟脉冲信号至上述的元件，例如产生前端总线时钟脉冲(FSB clock)至中央处理器(CPU)310、产生北 桥芯片时钟脉冲(NB clock)至北桥芯片320等等。而电压调整器390可以产生不同的操作电压至主机板上的元件，例如产生核心电压(core voltage，Vcore)至中央处理器310。

再者，图2仅以调整前端总线时钟脉冲(FSB clock)的时钟脉冲频率以及中央处理器310的操作电压(Vcore)来做说明，其他元件的时钟脉冲频率与操作电压也可以利用相同的方式来达成。

根据本发明的第一实施例，一控制电路380可经由一连接端口200，例如通用序列总线(USB)端口或二代计算机系统(PS/2)端口，连接至计算机键盘(keyboard)210。再者，控制电路380利用一系统管理总线(system managementbus，简称SM bus)连接至时钟脉冲产生器360、电压调整器390、南桥芯片330。再者，此控制电路380还包括一信号处理单元382与一显示处理单元384，信号处理单元382连接至计算机键盘210；显示处理单384连接至显示单元376，且显示单元376为一小尺寸显示装置(small scale display device)。

为了在计算机系统正常操作下进行工作时钟脉冲频率与操作电压的调整。使用者必须设定BIOS 332后才可利用计算机键盘210进行工作时钟脉冲频率与操作电压的调整。

于正常状态下，BIOS 332中利用计算机键盘210调整频率与电压的功能是被禁能(disable)。也就是说，于计算机系统出厂时，使用者无法利用计算机键盘210来调整频率与电压。因此，于计算机系统的运作过程中使用者于计算机键盘210所按下的按钮，控制电路380内的信号处理单元382皆会产生相对应的按键信号至南桥芯片330。

当使用者欲利用计算机键盘210来调整频率与电压时，使用者必须于计算机开机时进入BIOS 332并使能(enable)计算机键盘210调整频率与电压的控制功能。

而为了防止使用者的误动作，使用者要进行频率与电压的调整时，必须先利用计算机键盘210产生一起始信号，例如压下F1键超过3秒钟。当控制电路380内的信号处理单元382接收到起始信号后，使用者即可利用计算机键盘210中的方向键(左、右、上、下键)来产生增频信号、降频信号、增压信号或者降压信号。

也就是说，当控制电路380内的信号处理单元382接收到起始信号后， 使用者接着压下方向键时，信号处理单元382不会产生对应的按键信号至南桥芯片330。而是根据将方向键转换成相对应的增频信号或者降频信号至时钟脉冲产生器360用以将时钟脉冲频率增加一增幅(Δf1)或者减少一降幅(Δf2)；或者，转换成相对应的增压信号或者降压信号至电压调整器390将核心电压(Vcore)增加一增幅(ΔV1)或者减少一降幅(ΔV2)。

再者，当使用者利用控制电路380来更改前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率或者核心电压(Vcore)时，信号处理单元382也会将更改后前端总线时钟脉冲的频率参数或者核心电压参数经由南桥芯片330更新于BIOS 332中。同时，控制电路380中的显示处理单元384可将前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)显示于显示单元376。因此，在不损耗计算机的系统效能之下，使用者可以经由显示单元376得知更改后的前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)。

因此，本发明第一实施例的优点在于不需打开计算机系统的机壳，而利用计算机系统的计算机键盘即可进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整。

请参照图3，其所显示为本发明调整频率与电压的计算机系统第二实施例。此计算机系统可控制特定元件，例如CPU、前端总线(front side bus，简称FSB)、存储器的工作时钟脉冲频率与操作电压。

其中，主机板300上有一中央处理器(CPU)310、一北桥芯片(north bridge，NB)320、一南桥芯片(south bridge，SB)330、一存储器(memory)340、图形处理器(graphic processing unit，GPU)350、以及BIOS 332。其中，北桥芯片320连接至中央处理器310、南桥芯片330、存储器340、图形处理器350。BIOS332连接至南桥芯片330。再者，时钟脉冲产生器(clock generator)360可以产生多个工作时钟脉冲信号至上述的元件，例如产生前端总线时钟脉冲(FSBclock)至中央处理器(CPU)310、产生北桥芯片时钟脉冲(NB clock)至北桥芯片320等等。而电压调整器390可以产生不同的操作电压至主机板上的元件，例如产生核心电压(core voltage，Vcore)至中央处理器310。

再者，图3仅以调整前端总线时钟脉冲(FSB clock)的时钟脉冲频率以及中央处理器310的操作电压(Vcore)来做说明，其他元件的时钟脉冲频率与操作电压也可以利用相同的方式来达成。

根据本发明的第二实施例，一控制电路380可经由一连接端口200，例如通用序列总线(USB)端口或二代计算机系统(PS/2)端口，连接至计算机键盘(keyboard)210。再者，控制电路380利用一系统管理总线(system managementbus，简称SM bus)连接至时钟脉冲产生器360、电压调整器390、南桥芯片330。再者，此控制电路380还包括一信号处理单元382与一显示处理单元384。信号处理单元382连接至计算机键盘210与调整单元370；显示处理单元384连接至显示单元376，且显示单元376为一小尺寸显示装置(small scaledisplay)。其中，调整单元370包括固定于主机板300上的一摇杆372。

根据本发明的实施例，于正常状态下，BIOS 332中利用计算机键盘210调整频率与电压的功能是被禁能(disable)。也就是说，于计算机系统出厂时，使用者无法利用计算机键盘210来调整频率与电压。因此，于计算机系统的运作过程中使用者于计算机键盘210所按下的按钮，控制电路380内的信号处理单元382皆会产生相对应的按键信号至南桥芯片330。

此时，使用者可以利用调整单元370来产生增频信号或者降频信号至信号处理单元382，并且控制时钟脉冲产生器360将时钟脉冲频率增加一增幅(Δf1)或者减少一降幅(Δf2)；或者，产生增压信号或者降压信号至信号处理单元382，并且控制电压调整器390将核心电压(Vcore)增加一增幅(ΔV1)或者减少一降幅(ΔV2)。

当使用者欲利用计算机键盘210来调整频率与电压时，使用者必须于计算机开机时进入BIOS 332并使能(enable)计算机键盘210调整频率与电压的控制功能。

而为了防止使用者的误动作，使用者要进行频率与电压的调整时，必须先利用计算机键盘210产生一起始信号，例如压下F1键超过3秒钟。当控制电路380内的信号处理单元382接收到起始信号后，使用者即可利用计算机键盘210中的方向键(左、右、上、下键)来产生增频信号、降频信号、增压信号或者降压信号。

也就是说，当控制电路380内的信号处理单元382接收到起始信号后，使用者接着压下方向键时，信号处理单元382不会产生对应的按键信号至南桥芯片330。而是根据将方向键转换成相对应的增频信号或者降频信号至时钟脉冲产生器360用以将时钟脉冲频率增加一增幅(Δf1)或者减少一降幅 (Δf2)；或者，转换成相对应的增压信号或者降压信号至电压调整器390将核心电压(Vcore)增加一增幅(ΔV1)或者减少一降幅(ΔV2)。

再者，当使用者利用控制电路380来更改前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率或者核心电压(Vcore)时，信号处理单元382也会将更改后前端总线时钟脉冲的频率参数或者核心电压参数经由南桥芯片330更新于BIOS 332中。同时，控制电路380中的显示处理单元384可将前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)显示于显示单元376。因此，在不损耗计算机的系统效能之下，使用者可以经由显示单元376得知更改后的前端总线时钟脉冲的时钟脉冲频率以及核心电压(Vcore)。

因此，本发明第二实施例的优点在于打开计算机系统的机壳可以利用调整装置370进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整，或者于不打开计算机系统的机壳可利用计算机键盘210进行工作时钟脉冲频率或者操作电压的调整。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种计算机系统的频率与电压调整方法，用以调整一第一元件的一时钟脉冲频率或一操作电压，包括下列步骤：

启动一计算机键盘的一控制功能；

利用该计算机键盘产生一起始信号；以及

按压该计算机键盘中的一按键，以产生相对应的一增频信号、一降频信号、一增压信号、或者一降压信号；

其中，该增频信号增加该时钟脉冲频率；该降频信号减少该时钟脉冲频率；该增压信号增加该操作电压；以及该降压信号减少该操作电压。

2.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，启动该计算机键盘的该控制功能前，还包括进入一基本输入输出系统。

3.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，当按压该计算机键盘中的该按键，以产生相对应的该增频信号、该降频信号、该增压信号、或者该降压信号后，还包括将更改后的该操作电压或该时钟脉冲频率更新于一基本输入输出系统。

4.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，该第一元件是一中央处理器、一芯片组、一前端总线或者一存储器。

5.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，该起始信号是按压该计算机键盘一特定按键超过一第一时间所产生。

6.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，产生相对应的该增频信号、该降频信号、该增压信号、或者该降压信号为使用该计算机键盘中的一上键、一下键、一左键、与一右键。

7.如权利要求1所述的频率与电压调整方法，其中，当按压该计算机键盘中的该按键，以产生相对应的该增频信号、该降频信号、该增压信号、或者该降压信号后，还包括显示该时钟脉冲频率或者该操作电压。

8.一种调整频率与电压的计算机系统，包括：

一主机板，包括一第一元件、一时钟脉冲产生器、一电压调整器，该时钟脉冲产生器提供该第一元件的一时钟脉冲频率且该电压调整器提供该第一元件的一操作电压；

一控制电路，连接该时钟脉冲产生器与该电压调整器；以及

一计算机键盘，连接至该控制电路，该计算机键盘未产生一起始信号且按键被按压时，产生按键信号至该控制电路，当该计算机键盘产生一起始信号且按键被按压时，产生一增频信号、一降频信号、一增压信号、或者一降压信号至该控制电路，使得该控制电路根据该增频信号或该降频信号来调整该时钟脉冲产生器输出的该时钟脉冲频率，或者根据该增压信号或该降压信号来调整该电压调整器输出的该操作电压。

9.如权利要求8所述的调整频率与电压的计算机系统，还包括：一显示单元，连接至该控制电路用以显示该时钟脉冲频率与该操作电压。

10.如权利要求9所述的调整频率与电压的计算机系统，其中该控制电路包括：

一信号处理单元，用以接收该增频信号、该降频信号、该增压信号、或者该降压信号，来控制该时钟脉冲产生器或者该电压调整器；以及

一显示处理单元，连接至该显示单元与该信号处理单元。

11.如权利要求8所述的调整频率与电压的计算机系统，其中还包括一输入控制单元，设置于该主机板上且连接至该控制电路，用以产生该增频信号、该降频信号、该增压信号、或者该降压信号。

12.如权利要求8所述的调整频率与电压的计算机系统，其中该控制电路将更改的该时钟脉冲频率与该操作电压更新于该主机板上的一基本输入输出系统中。

13.如权利要求8所述的调整频率与电压的计算机系统，其中该第一元件是一中央处理器、一芯片组、一前端总线或者一存储器。

Images