CN102692983A

CN102692983A - 中央处理单元操作电压的调整方法及其电脑系统

Info

Publication number: CN102692983A
Application number: CN2011100725182A
Authority: CN
Inventors: 郭琼茹; 柯俊伟
Original assignee: Pegatron Corp
Current assignee: Pegatron Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-09-26

Abstract

一种中央处理单元操作电压的调整方法及其电脑系统。此调整方法可以实施于中央处理单元、嵌入式控制器及电压调节模块般的电脑系统中，且嵌入式控制器连接于中央处理单元与电压调节模块之间。此调整方法包括：利用嵌入式控制器从中央处理单元接收第一电压识别码；利用嵌入式控制器接收调整信号；利用嵌入式控制器依据调整信号来调整第一电压识别码，以提供第二电压识别码至电压调节模块；以及利用电压调节模块依据第二电压识别码来提供操作电压至中央处理单元。本发明可稳定地且准确地提供中央处理单元在进行超频或降频时所需的操作电压。

Description

中央处理单元操作电压的调整方法及其电脑系统

技术领域

本发明涉及一种电源调节技术，且特别涉及一种中央处理单元操作电压的调整方法及其电脑系统。

背景技术

众所周知的是，若对电脑系统的中央处理单元(CPU)进行超频(over-clocking)时，则可以提升中央处理单元的效能。反之，若对电脑系统的中央处理单元进行降频(under-clocking)时，则可以节省中央处理单元的用电。在此，请参照图1，图1为传统电脑系统(以笔记本电脑系统为例)100的示意图。

首先，在不对电脑系统100的中央处理单元101进行超频或降频的情况下，中央处理单元101会发送电压识别码(voltage identification code)VID给电压调节模块103，从而使得电压调节模块103通过其接脚OUT而提供操作电压Vcore给中央处理单元101。而且，电压调节模块103还会通过其接脚FB检测中央处理单元101的接脚Vccsense上的电压，从而准确地提供与电压识别码VID相对应的操作电压Vcore给中央处理单元101。

另一方面，在对电脑系统100的中央处理单元101进行超频或降频的情况下，由于外加电路105主要包括多个上拉电阻(pull-high resistor)、多个开关(switch)与多个下拉电阻(pull-low resistor)(都未绘示)，所以只要通过嵌入式控制器(embedded controller，EC)107发送多组适当的控制信号以对外加电路105内的开关进行切换/控制的话，即可改变电压调节模块103的接脚FB上的电压，从而实现对电脑系统的中央处理单元101进行超频(例如增加电压调节模块103所提供的操作电压Vcore)或降频(例如减少电压调节模块103所提供的操作电压Vcore)的目的。

然而，由于以外加电路105所实现对电脑系统100的中央处理单元101进行超频或降频的方式经常会顶到电压调节模块103的过压保护点(overvoltage protection point，OVP point)或欠压保护点(under voltage protectionpoint，UVP point)。如此一来，将有可能会造成电压调节模块103无法提供操作电压Vcore给中央处理单元101，从而导致整个电脑系统100死机。此外，由于外加电路105内的上拉与下拉电阻多半会有容许误差(toleranceerror)，所以电压调节模块103并无法准确地提供中央处理单元101在进行超频或降频时所需的操作电压Vcore。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种中央处理单元操作电压的调整方法及其电脑系统，其得以解决现有技术所述及的问题。

本发明提供一种电脑系统，其得以配合调整信号来调整中央处理单元的操作电压，而此电脑系统包括嵌入式控制器与电压调节模块。其中，嵌入式控制器连接于中央处理单元与电压调节模块之间。嵌入式控制器从中央处理单元接收第一电压识别码，且嵌入式控制器接收调整信号。嵌入式控制器依据调整信号来调整第一电压识别码，以提供第二电压识别码。电压调节模块连接中央处理单元，电压调节模块接收第二电压识别码，且依据第二电压识别码来提供操作电压至中央处理单元。

在本发明的一实施例中，电脑系统在超频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第一电压识别码，以使得电压调节模块增加操作电压。

在本发明的一实施例中，电脑系统在降频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第一电压识别码，以使得电压调节模块降低操作电压。

在本发明的一实施例中，电脑系统在正常模式下，第一电压识别码等于第二电压识别码。

在本发明的一实施例中，调整信号为第一电平时，电压调节模块增加操作电压；而调整信号为第二电平时，电压调节模块降低操作电压。

在本发明的一实施例中，电脑系统还包括外部按键，其连接嵌入式控制器，且调整信号由操作外部按键所产生。

在本发明的一实施例中，电脑系统在操作系统下执行应用程序，且调整信号由应用程序所产生。

本发明另提供一种中央处理单元操作电压的调整方法，其得以实施于中央处理单元、嵌入式控制器及电压调节模块，其中嵌入式控制器连接于中央处理单元与电压调节模块之间，而调整方法包括：利用嵌入式控制器从中央处理单元接收第一电压识别码；利用嵌入式控制器接收调整信号；利用嵌入式控制器依据调整信号来调整第一电压识别码，以提供第二电压识别码至电压调节模块；以及利用电压调节模块依据第二电压识别码来提供操作电压至中央处理单元。

在本发明的一实施例中，在超频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第一电压识别码，以使得电压调节模块增加操作电压。

在本发明的一实施例中，在降频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第一电压识别码，以使得电压调节模块降低操作电压。

在本发明的一实施例中，调整信号由外部按键所产生，或由应用程序所产生。

本发明主要是利用嵌入式控制器(EC)反应于欲对中央处理单元进行超频或降频的调整信号来调整中央处理单元所提供的原始(第一)电压识别码。如此一来，由于电压调节模块主要会依据调整过后的(第二)电压识别码来改变其提供给中央处理单元的操作电压，所以电压调节模块即可稳定地(因不容易顶到电压调节模块的过/欠压保护点)且准确地(因不需使用具有容许误差的电阻)提供中央处理单元在进行超频或降频时所需的操作电压。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为传统电脑系统的示意图；

图2为本发明一实施例的电脑系统的示意图；

图3为本发明一实施例的中央处理单元操作电压的调整方法流程图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。

图2为本发明一实施例的电脑系统(computer system)200的示意图。请参照图2，电脑系统200包括中央处理单元(central processing unit，CPU)201、嵌入式控制器(embedded controller，EC)203以及电压调节模块(voltageregulating module)205。当然，电脑系统200还可以包括有其它部件(components)，例如南北桥芯片(south and north bridge)、硬盘(hard-disc)、内存(memory)、显示卡(VGA card)、声卡(sound car)、输入/输出(I/O)接口、光驱(CD-ROM drive)等。

在本实施例中，嵌入式控制器203连接于中央处理单元201与电压调节模块205之间。嵌入式控制器203从中央处理单元201接收第一电压识别码VID1，并且接收调整信号meg。嵌入式控制器203依据所接收的调整信号meg来调整所接收的第一电压识别码VID1，从而提供第二识别码VID2。在此，调整信号meg可以经使用者执行(execute)电脑系统200的预设应用程序(AP)207后而产生，或者，也可以经使用者按压(press)/操作电脑系统200的外部按键(external key)209后而产生。

另外，电压调节模块205连接中央处理单元201。电压调节模块205接收第二电压识别码VID2，并且依据所接收的第二电压识别码VID2而通过其接脚OUT提供操作电压Vcore给中央处理单元201。相似地，电压调节模块205也可以通过其接脚FB检测中央处理单元201的接脚Vccsense上的电压，从而准确地提供与第二电压识别码VID2相对应的操作电压Vcore给中央处理单元201。

在本实施例中，当电脑系统200处于超频模式下(也即使用者欲对中央处理单元201进行超频)，嵌入式控制器203会依据例如为第一电平的调整信号meg来调整第二识别码VID2，从而使得电压调节模块205增加操作电压Vcore。另外，当电脑系统200处于降频模式下(也即使用者欲对中央处理单元201进行降频)，嵌入式控制器203会依据例如为第二电平的调整信号meg来调整第二识别码VID2，从而使得电压调节模块205降低操作电压Vcore。再者，当电脑系统200处于正常模式下(也即使用者不对中央处理单元201进行超频或降频)，嵌入式控制器203并不会调整第二电压识别码VID2(也即第二电压识别码VID2等于第一电压识别码VID1)，从而使得电压调节模块205维持既定的操作电压Vcore。

另外，中央处理单元201、嵌入式控制器203与电压调节模块205间可以英特尔(Intel)所制定的SVID(System V Interface Definition)的协议进行沟通，但并不限制于此。换言之，中央处理单元201、嵌入式控制器203与电压调节模块205间也可以例如I2C(Inter-Integrated Circuit)或SMbus(System Management Bus)的协议进行沟通。

基于上述，当使用者不对中央处理单元201进行超频或降频时，则嵌入式控制器203不会接收到任何的调整信号meg，而且嵌入式控制器203会提供与第一电压识别码VID1相同的第二电压识别码VID2给电压调节模块205。因此，电压调节模块205即会依据与第一电压识别码VID1相同的第二电压识别码VID2而通过其接脚OUT提供操作电压Vcore给中央处理单元201，且电压调节模块205会持续通过其接脚FB检测中央处理单元201的接脚Vccsense上的电压，从而准确地提供与第二电压识别码VID2相对应的操作电压Vcore给中央处理单元201。

另一方面，当使用者欲对中央处理单元201进行超频或降频时，则使用者可以执行电脑系统200的预设应用程序(AP)207，或者按压/操作电脑系统200的外部按键209而产生第一或第二电平的调整信号meg给嵌入式控制器203。当嵌入式控制器203接收到第一电平的调整信号meg时，则嵌入式控制器203会调整第二电压识别码VID2，从而使得电压调节模块205增加其所提供的操作电压Vcore给中央处理单元201，也即欲进行超频以提升中央处理单元201的效能。反之，当嵌入式控制器203接收到第二电平的调整信号meg时，则嵌入式控制器203会调整第二电压识别码VID2，从而使得电压调节模块205降低其所提供的操作电压Vcore给中央处理单元201，也即欲进行降频以节省中央处理单元201的用电。然而，无论是进行超频还是降频，电压调节模块205都会持续通过其接脚FB检测中央处理单元201的接脚Vccsense上的电压，从而准确地提供与第二电压识别码VID2相对应的操作电压Vcore给中央处理单元201。

由此可知，由于电压调节模块205主要会依据改变过后的第二电压识别码VID2来改变其提供给中央处理单元201的操作电压Vcore，所以电压调节模块205即可稳定地(因不容易顶到电压调节模块205的过/欠压保护点)且准确地(因不需使用具有容许误差的电阻)提供中央处理单元201在进行超频或降频时所需的操作电压Vcore。

另外，基于上述实施例所揭示的内容可知，电脑系统200可为笔记本(notebook)电脑系统。当然，依据相同的概念，也可套用在台式机电脑系统，仅需将嵌入式控制器203的角色换为键盘控制器(KBC)即可。而且，在本发明的其它实施例中，也可利用额外架设在电脑系统200中的独立微处理器(μP)来取代嵌入式控制器203(或者键盘控制器)，只要此独立的微处理器(μP)有能力与中央处理单元201以及电压调节模块205进行沟通即可。

基于上述实施例所揭示的内容，以下将提出一种中央处理单元操作电压的调整方法。

更清楚来说，图3为本发明一实施例的中央处理单元操作电压的调整方法流程图。请参照图3，本实施例的调整方法可以实施于中央处理单元、嵌入式控制器及电压调节模块般的电脑系统中，且嵌入式控制器连接于中央处理单元与电压调节模块之间。本实施例的调整方法包括：

利用嵌入式控制器从中央处理单元接收第一电压识别码(步骤S301)；

利用嵌入式控制器接收调整信号(步骤S303)，其中调整信号可以由外部按键所产生，或者由执行应用程序所产生；

利用嵌入式控制器依据调整信号来调整第一电压识别码，以提供第二电压识别码至电压调节模块(步骤S305)；以及

利用电压调节模块依据第二电压识别码来提供操作电压至中央处理单元(步骤S307)。

在本实施例中，在超频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第二电压识别码，以使得电压调节模块增加操作电压。另外，在降频模式下，嵌入式控制器依据调整信号调整第二电压识别码，以使得电压调节模块降低操作电压。

综上所述，本发明主要是利用嵌入式控制器(EC)反应于欲对中央处理单元进行超频或降频的调整信号来调整中央处理单元所提供的原始(第一)电压识别码。如此一来，由于电压调节模块主要会依据改变过后的(第二)电压识别码来改变其提供给中央处理单元的操作电压，所以电压调节模块即可稳定地(因不容易顶到电压调节模块的过/欠压保护点)且准确地(因不需使用具有容许误差的电阻)提供中央处理单元在进行超频或降频时所需的操作电压，从而有效地解决现有技术所述及的问题。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求为准。

Claims

1.一种电脑系统，配合调整信号来调整中央处理单元的操作电压，其特征在于，上述电脑系统包括：

嵌入式控制器，从上述中央处理单元接收第一电压识别码，上述嵌入式控制器接收上述调整信号，上述嵌入式控制器依据上述调整信号来调整上述第一电压识别码，以提供第二电压识别码；以及

电压调节模块，连接上述中央处理单元，上述电压调节模块接收上述第二电压识别码，且依据上述第二电压识别码来提供上述操作电压至上述中央处理单元，

其中，上述嵌入式控制器连接于上述中央处理单元与上述电压调节模块之间。

2.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述电脑系统在超频模式下，上述嵌入式控制器依据上述调整信号调整上述第一电压识别码，以使得上述电压调节模块增加上述操作电压。

3.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述电脑系统在降频模式下，上述嵌入式控制器依据上述调整信号调整上述第一电压识别码，以使得上述电压调节模块降低上述操作电压。

4.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述电脑系统在正常模式下，上述第一电压识别码等于上述第二电压识别码。

5.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述调整信号为第一电平时，上述电压调节模块增加上述操作电压，上述调整信号为第二电平时，上述电压调节模块降低上述操作电压。

6.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述电脑系统还包括外部按键，连接上述嵌入式控制器，上述调整信号由操作上述外部按键所产生。

7.根据权利要求1所述的电脑系统，其特征在于，上述电脑系统在操作系统下执行应用程序，上述调整信号由上述应用程序所产生。

8.一种中央处理单元操作电压的调整方法，实施于中央处理单元、嵌入式控制器及电压调节模块，上述嵌入式控制器连接于上述中央处理单元与上述电压调节模块之间，其特征在于，上述调整方法包括：

利用上述嵌入式控制器从上述中央处理单元接收第一电压识别码；

利用上述嵌入式控制器接收调整信号；

利用上述嵌入式控制器依据上述调整信号来调整上述第一电压识别码，以提供第二电压识别码至上述电压调节模块；以及

利用上述电压调节模块依据上述第二电压识别码来提供操作电压至上述中央处理单元。

9.根据权利要求8所述的中央处理单元操作电压的调整方法，其特征在于，在超频模式下，上述嵌入式控制器依据上述调整信号调整上述第一电压识别码，以使得上述电压调节模块增加上述操作电压。

10.根据权利要求8所述的中央处理单元操作电压的调整方法，其特征在于，在降频模式下，上述嵌入式控制器依据上述调整信号调整上述第一电压识别码，以使得上述电压调节模块降低上述操作电压。

11.根据权利要求8所述的中央处理单元操作电压的调整方法，其特征在于，上述调整信号由外部按键所产生。

12.根据权利要求8所述的中央处理单元操作电压的调整方法，其特征在于，上述调整信号由应用程序所产生。