CN102541130A - Cpu工作电压控制系统及控制方法 - Google Patents

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曾创炜
林何峰
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种CPU工作电压控制系统包括：电源供应器，其用于提供该计算机工作所需的电源；电源控制芯片，其用于将该电源供应器提供的电压转化为该CPU所需的工作电压并输出；系统控制器，其用于控制该电源控制芯片的运行，并同时与该CPU进行信息沟通以获知该CPU下一步所需的工作电压，该系统控制器根据该CPU下一步所需的工作电压在现有电压输出的基础上预先对该电源控制芯片发送控制信号，该电源控制芯片根据该控制信号预先对其输出电压进行调整以适合于该CPU下一步所需的工作电压。本发明还涉及一种CPU工作电压控制方法。

Description

CPU工作电压控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种CPU工作电压控制系统及控制方法。
背景技术
CPU(Center Processing Unit，中央处理器)为整部计算机的运作中心枢纽，当计算机在开始工作时，由系统控制器对CPU发送指令，CPU根据系统控制器的指令进行一系列的运算。
通常，系统控制器都会通过一个供电电路来对该CPU进行供电。在CPU负载发生变化时，该供电电路的输出电压也会跟着发生变化。然而，当CPU负载发生突变时，系统的反应就会跟不上变化，从而导致该供电电路发生过冲(overshoot)或者下冲(undershoot)现象，轻则影响计算机系统的稳定，重则容易烧坏CPU。目前解决过冲的方法主要有增加供电电路的输出电容或者加快电容电压的回授补偿的速度，然而这些方式都只能够降低过冲以及下冲的影响，而不能够完全消除过冲以及下冲。
发明内容
有鉴于此，提供一种能够消除过冲和下冲的CPU工作电压控制系统及控制方法实为必要。
一种CPU工作电压控制系统，其用于在一计算机工作时对其CPU的工作电压进行控制，该计算机具有一电源控制器用于提供该计算机工作所需的电源，该CPU工作电压控制系统包括：电源控制芯片，其用于将该电源供应器提供的电压转化为该CPU所需的工作电压并输出；系统控制器，其用于控制该电源控制芯片的运行，并同时与该CPU进行信息沟通以获知该CPU下一步所需的工作电压，该系统控制器根据该CPU下一步所需的工作电压在现有电压输出的基础上预先对该电源控制芯片发送一控制信号，该电源控制芯片根据该控制信号预先对其输出电压进行调整以适合于该CPU下一步所需的工作电压。
一种CPU工作电压控制方法，用于在一计算机工作时对其CPU的工作电压进行控制，该计算机具有一电源控制器用于提供该计算机工作所需的电源，该CPU工作电压控制方法包括如下步骤：利用一电源供应器提供该计算机工作所需的电源；利用一电源控制芯片将该电源供应器提供的电压转化为该CPU所需的工作电压并输出；利用一系统控制器控制该电源控制芯片的运行，并同时使该系统控制器与该CPU时刻保持信息沟通以获取该CPU下一步所需的工作电压，该系统控制器根据该CPU下一步所需的工作电压在现有电压输出的基础上预先对该电源控制芯片发送一控制信号，该电源控制芯片根据该控制信号预先对其输出电压进行调整以适合于该CPU下一步所需的工作电压。
与现有技术相比，本发明提供的该CPU工作电压控制系统及控制方法通过系统控制器与CPU芯片进行信息沟通来提前获知CPU芯片下一步工作所需要的电压，然后根据现有输出电压的情况来给该电源控制芯片发送一个控制信号，从而使得该电源控制芯片提前对输出电压进行调整，从而避免了在CPU负载发生突变的瞬间供电系统来不及反应而产生的电压过冲及下冲现象的发生。
附图说明
图1是本发明实施方式所提供的CPU工作电压控制系统之原理框图。
主要元件符号说明
CPU工作电压控制系统       100
电源供应器                10
电源控制芯片              20
P.G信号反馈回路           21
系统控制器                30
CPU芯片                   40
滤波稳压电路              50
输入端                    51
输出端              52
电流反馈回路        511
电压反馈回路        521
总线                60
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参见图1，本发明实施方式所提供的CPU工作电压控制系统100包括电源供应器10、电源控制芯片20、系统控制器30以及CPU芯片40。
该电源供应器10用于将外部电力转化为计算机可利用之电源以供应该电源控制芯片20、系统控制器30以及CPU芯片40等计算机组件所需的电力。
该电源控制芯片20用于将该电源供应器10所提供的电力转化为CPU芯片40所需的工作电压。在该电源控制芯片20的电压输出端与CPU芯片40的电压输入端之间还设置有一滤波稳压电路50，该滤波稳压电路50包括四个并联的电容C1、C2、C3以及C4。该滤波稳压电路50的输入端51、输出端52分别与该电源控制芯片20相连接以构成一电流反馈回路511以及一电压反馈回路521。该电源控制芯片20通过该电流反馈回路511以及电压反馈回路521的反馈信号来对该CPU芯片40提供稳定的工作电压。
该系统控制器30用于根据该CPU芯片40的负载情况来控制该电源控制芯片20的输出电压。具体的，该系统控制器30在控制该电源控制芯片20进行电压输出的同时，还通过总线60(例如SMBUS、PMBUS、I2C等)与该CPU芯片40时刻进行信息沟通以提前获知该CPU芯片40下一步工作所需的电压，判断目前的供电电压是否能够满足该CPU芯片40下一步工作所需的电压，从而提前对该电源控制芯片20发出控制信号以对其输出电压进行调节。当该系统控制器30获知该CPU芯片40下一步需要由轻负载转入重负载时，该系统控制器30就会发送一个预先补偿的控制信号以控制该电源控制芯片20在现有电压输出的基础上预先增加一定的电压输出，以满足该CPU芯片40下一步工作所需的电压，从而避免了在CPU芯片40由轻负载转入重负载的瞬间供电系统的反应跟不上变化而发生的下冲现象，当该系统控制器30获知该CPU芯片40下一步需要由重负载转入时轻负载，该系统控制器30就会发送一个预先降压的控制信号以控制该电源控制芯片20在现有电压输出的基础上预先降低一定的电压输出，从而避免了在CPU芯片40由重负载转入轻负载的瞬间供电系统输出过大电压而产生的过冲现象。
在该电源控制芯片20与该系统控制器30之间还设置有一个P.G信号(POWER GOOD)反馈回路21，该电源控制芯片20通过该P.G信号反馈回路21来给该系统控制器30发送电源是否正常之信号，该系统控制器30根据该P.G信号反馈回路21反馈回来的信号来决定是否启动计算机开始运行。
与现有技术相比，本发明提供的该CPU工作电压控制系统及控制方法藉由系统控制器与CPU芯片进行信息沟通来提前获知CPU芯片下一步工作所需要之电压，然后根据现有输出电压的情况来给该电源控制芯片发送一个控制信号，从而使得该电源控制芯片提前对输出电压进行调整，从而避免了在CPU负载发生突变的瞬间供电系统来不及反应而产生的电压过冲及下冲现象的发生。
可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种CPU工作电压控制系统，其用于在计算机工作时对CPU的工作电压进行控制，该计算机具有一电源控制器用于提供该计算机工作所需的电源，该CPU工作电压控制系统包括：
电源控制芯片，其用于将该电源供应器所提供的电压转化为该CPU所需的工作电压并输出给该CPU；以及
系统控制器，其用于控制该电源控制芯片的运行，并同时与该CPU进行信息沟通以获知该CPU下一步所需的工作电压，该系统控制器根据该CPU下一步所需的工作电压预先对该电源控制芯片发送一控制信号，该电源控制芯片根据该控制信号在现有电压输出的基础上预先对其输出电压进行调整以适合于该CPU下一步所需的工作电压。
2.如权利要求1所述的CPU工作电压控制系统，其特征在于：该系统控制器对该电源控制芯片发送的控制信号包括预先补偿信号以及预先降压信号，该电源控制芯片根据该系统控制器所发出的预先补偿信号或者预先降压信号预先增加或者降低其电压输出。
3.如权利要求2所述的CPU工作电压控制系统，其特征在于：该电源控制芯片与该CPU之间还进一步设置有一个滤波稳压电路，该滤波稳压电路包括四个并联的电容，其用于给该CPU提供一个稳定的工作电压。
4.如权利要求3所述的CPU工作电压控制系统，其特征在于：在该电源控制芯片与该CPU之间还设置有一个电流反馈电路及一个电压反馈电路，该电流反馈电路用于向该电源控制芯片反馈该电源控制芯片输出的电流的情况，该电压反馈电路用于向该电源控制芯片反馈经由该滤波稳压电路后输向该CPU的电压的情况。
5.一种CPU工作电压控制方法，用于在一计算机工作时对其CPU的工作电压进行控制，该计算机具有一电源控制器用于提供该计算机工作所需的电源，该CPU工作电压控制方法包括如下步骤：
利用一电源控制芯片将该电源供应器所提供的电压转化为该CPU所需的工作电压并输出；
利用一系统控制器控制该电源控制芯片的运行，并同时使该系统控制器与该CPU时刻保持信息沟通以获取该CPU下一步所需的工作电压，该系统控制器根据该CPU下一步所需的工作电压在现有电压输出的基础上预先对该电源控制芯片发送一控制信号，该电源控制芯片根据该控制信号预先对其输出电压进行调整以适合于该CPU下一步所需的工作电压。
6.如权利要求5所述的CPU工作电压控制方法，其特征在于：该系统控制器对该电源控制芯片发送的控制信号包括预先补偿信号和预先降压信号，该电源控制芯片根据该系统控制器所发出的预先补偿信号或者预先降压信号预先增加或者降低其电压输出。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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