CN1629773A - 动态调整中央处理器频率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种动态调整中央处理器频率的方法。该方法包括以下步骤：(a)提供一对应关系表，该对应关系表包括多个阶层，且每一该些阶层定义一组前端总线操作频率及相应的中央处理器使用率范围；(b)取得中央处理器的一目前使用率；以及(c)根据该目前使用率与该对应关系表比对，调整中央处理器的前端总线操作频率至一对应阶层，以使该目前使用率包含于该对应阶层所定义的中央处理器使用率范围内。借由发明的方法，系统可根据不同供电状况采用不同的中央处理器使用率与前端总线操作频率对应关系表，并藉此可达到不同的处理速度消耗不同的电力，可有效减少处理器非必要的耗能。尤其是在电池供电模式下，藉由改变中央处理器的操作频率，就可达到节省电力的目的。

Description

动态调整中央处理器频率的方法

技术领域

本发明涉及一种动态调整中央处理器频率的方法，特别是涉及一种可节省计算机耗电的动态调整中央处理器频率技术的动态调整中央处理器频率的方法。

背景技术

在掌上型个人计算机(Personal Digital Assistant，PDA)，或是笔记型计算机(Notebook)等可携式计算机产品的市场日渐蓬勃的今日，除了计算机本身的效能之外，电池的使用时间长短也已经成为使用者在购买时的一个考量要点。较长的电池使用时间代表了使用者可以在同样的配备下更轻松的进行长途旅游。

通常，中央处理器的制造厂商会确认电源供应型态，若是由交流电源供应，则将处理器的使用率调整至最高，以效能为其考量；如果是由电池电源供应，则将适度调降时脉及电压，以增加电池可使用时间。因此，此项现有习知技术仅具有两种切换模式，即交流电源模式与电池电源模式，并无法随着处理器使用率实时升降中央处理器时脉，而且上述现有习知技术均是用于调整中央处理器的内倍频。

目前在微软操作系统或是其它笔记型计算机制造商中，已针对不同状况，例如桌上型计算机(Desktop)、笔记型计算机等的电源供应型态，依据是使用电池电源或是外接交流电源来提供不同的电源管理机制。然而，使用者必须要针对自身的状况去手动选择上述状况之一，以藉此得到符合目前状况的电源管理机制。

微星科技日前公开了一种在微软窗口系统下可实时升降中央处理器频率的方法，其专利公告号为511027。该项技术是在窗口接口中提供一个频率的选择单元，然后将所选定的频率传至中央处理器开始工作，并将中央处理器的工作频率显示在窗口接口上，藉此达到动态调升中央处理器的工作时脉及电压，但是，其频率限制于所选定的频率资料，且此项技术必须增加一颗核心芯片(Core-cell Chip)，而且相关路线势必有所更动。

由此可见，上述现有的动态调整中央处理器频率的方法仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的动态调整中央处理器频率的方法的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的动态调整中央处理器频率的方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的动态调整中央处理器频率的方法，能够改进一般现有的动态调整中央处理器频率的方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的动态调整中央处理器频率的方法存在的缺陷，而提供一种新的动态调整中央处理器频率的方法，所要解决的技术问题是使系统可以根据不同的供电状况，藉由自动调整中央处理器的频率，而可节省计算机消耗的电力，进而可达到延长计算机系统使用时间的功效，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种动态调整中央处理器频率的方法，该方法包括以下步骤：(a)、提供一对应关系表，该对应关系表包括多个阶层，且每一该些阶层定义一组前端总线操作频率及相应的中央处理器使用率范围；(b)、取得中央处理器的一目前使用率；以及(c)、根据该目前使用率与该对应关系表比对，调整中央处理器的前端总线操作频率至一对应阶层，以使该目前使用率包含于该对应阶层所定义的中央处理器使用率范围内。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中所述的a步骤包括：(a1)、侦测该方法是否首次在一机器上执行；(a2)、逐步调校找出该机器内处理器所能调整的最大时脉区间；以及(a3)、根据该时脉区间规划出各阶层，由该阶层定义出中央处理器前端总线操作频率与使用率的对应关系表。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中以电池供应电力时，所述的a3步骤的对应关系表则降低频率规划；以外部电源供电时，则调升频率规划。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中各阶层之间的时脉差距调整区间以1百万赫兹为间距。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中所述的b步骤是通过软件量测中央处理器目前使用率。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中所述的b步骤是通过操作系统量测中央处理器目前使用率。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中所述的c步骤是根据中央处理器使用率与对应关系表比对，当中央处理器使用率高于目前阶层，则将设定阶层调整至上一阶，以使中央处理器的前端总线操作频率升高。

前述的动态调整中央处理器频率的方法，其中所述的c步骤是根据中央处理器使用率与对应关系表比对，当中央处理器使用率低于目前阶层，则将设定阶层调整至下一阶，以使中央处理器的前端总线操作频率降低。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提供一种动态调整中央处理器频率的方法。该方法首先提供一对应关系表，该对应关系表包括多个阶层，且每一阶层定义一组前端总线操作频率及相应的中央处理器使用率范围。接下来，取得中央处理器的目前使用率。最后则根据所取得的目前使用率与对应关系表比对，调整前端总线操作频率至某一个对应阶层，以使目前使用率包含于该对应阶层所定义的中央处理器使用率范围内。

在本发明的一个实施例中，可针对不同的电力供应状况，提供不同的中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表。在此情况下，在软件得到目前电力供应状况的种类之后，就可以根据电力供应状况的种类而决定采取不同的对应关系表。而每一种对应关系表都是以多个中央处理器使用率范围相对应多个前端总线的操作频率。接着，即可根据软件所侦测到的中央处理器使用率来对应调整前端总线的操作频率，进而改变中央处理器的运作频率。

经由上述可知，本发明动态调整中央处理器频率的方法，是首先提供依照中央处理器使用率与前端总线操作频率间关系的多个阶层所产生的对应关系表。接下来，取得中央处理器的目前使用率。最后则根据该目前使用率来调整前端总线操作频率至某一个对应阶层，以使目前使用率包含于该对应阶层所定义的中央处理器使用率范围内。

借由上述技术方案，藉由本发明所提供的方法，系统可以根据不同的供电状况而采用不同的中央处理器使用率与前端总线操作频率对应关系表，并藉此可以达到不同的处理速度消耗不同的电力，可有效地减少处理器非必要的耗能。尤其是在电池供电模式下，藉由改变中央处理器的操作频率，就可以达到节省电力的目的。

综上所述，本发明特殊结构的动态调整中央处理器频率的方法，使系统可以根据不同的供电状况，藉由自动调整中央处理器的频率，而可节省计算机消耗的电力，进而可达到延长计算机系统使用时间的功效。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的动态调整中央处理器频率的方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1A是依照本发明较佳实施例的一动态调整中央处理器频率的方法的流程图。

图1B是依照本发明较佳实施例的一中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表。

图1C是依照本发明较佳实施例的一中央处理器的前端总线的设定表。

图2是依照本发明较佳实施例的一种动态调整中央处理器频率的方法的详细流程图。

图3是以降频为主，依照图1B所修改的中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表。

图4是提供中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表前的步骤流程图。

S102：激活动态调整中央处理器频率的功能

S104：取得中央处理器的目前使用率

S106：比较此目前使用率是否符合目前所在阶层所对应的中央处理器使用率

S108：使用自动控制阶层设定表，设定中央处理器的前端总线频率

S110：侦测动态调整中央处理器频率的功能是否继续

S150：根据所取得的中央处理器使用率来设定前端总线的操作频率

S202：侦测目前阶层是否为最高阶层或最低阶层

S210：侦测中央处理器的目前使用率是否高于目前所在阶层所对应的中央处理器使用率

S212：将前端总线操作频率减一

S220：侦测中央处理器的目前使用率是否低于目前所在阶层所对应的中央处理器使用率

S222：将前端总线操作频率加一

S230：侦测此阶层是否为最高阶层

S232：侦测中央处理器的目前使用率是否低于目前所在阶层所对应的中央处理器使用率

S234：将前端总线操作频率的阶数加一

S240：侦测此阶层是否为最低阶层

S242：侦测中央处理器的目前使用率是否高于目前所在阶层所对应的中央处理器使用率

S244：将前端总线操作频率的阶数减一

S402：侦测本发明方法是否首次在机器上执行

S404：逐步调校找出此机器内处理器所能调整的最大时脉区间

S406：根据时脉区间规划出对应关系表

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的动态调整中央处理器频率的方法其具体方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1A所示，是依照本发明较佳实施例的一动态调整中央处理器频率的方法的流程图。本发明较佳实施例的动态调整中央处理器频率的方法，主要包括以下步骤：首先，激活本发明所提供的软件之后，亦即激活动态调整中央处理器频率的功能后，系统将可取得至少一个中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应表(如步骤S102)。接下来，该软件会先通过中央处理器或操作系统取得目前中央处理器的使用率(如步骤S104)，并根据所取得的中央处理器使用率来设定前端总线的操作频率(如步骤S150)。最后再侦测此软件是否要继续进行，并在不继续进行的时候停止此软件的运作(如步骤S110)。

其中，中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应表如图1B所示，其包含了多个阶层(1～4)，而且每一个阶层各自定义了一个前端总线操作频率以及与此前端总线操作频率相对应的中央处理器使用率的范围。举例来说，在第1阶层中所定义的前端总线操作频率是133百万赫兹(MHZ)，而相对应的中央处理器使用率的范围则是100％～70％。此种对应表可以是由此软件所预先设定，也可以是在开机之后藉由侦测系统的硬设备所分析而得。再者，一台机器中所使用的中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应表可以不只一个，换句话说，对于不同的供电状态，可以提供不同的中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应表，以分别达成省电或快速操作的不同效果。

此外，为了简化对应表的内容，在图1B中是以简单数字阶层(如0、2、4、6)来表示前端总线的操作频率，而实际的操作频率则存放在如图1C所示的设定表中。如此一来，藉由更改图1C中各数字阶层(如：SMBW，0)所对应的操作频率(133MHZ)，就可以很轻易的在不变更对应表的状况下更改实际的对应关系。

在本发明的一个实施例中，在取得目前中央处理器的使用率之后(如步骤S104)，可以将设定前端总线的操作频率(步骤S150)以下列方式进行：首先，以该中央处理器使用率和中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表作比较，比较中央处理器使用率是否符合目前所在阶层所对应的中央处理器的使用率(如步骤S106)。如果中央处理器使用率符合目前所在阶层所对应的中央处理器的使用率，则进行步骤S110；如果不符合，则依据中央处理器使用率与操作频率的对应关系表以及根据中央处理器的前端总线的设定表，设定中央处理器的前端总线操作频率(如步骤S108)。

请参阅图2所示，是依照本发明较佳实施例在步骤S150所进行的一详细流程图。首先，取得中央处理器目前的使用率之后，侦测目前阶层是否为最高阶层或最低阶层(如步骤S202)。如果目前阶层为最高阶层或最低阶层，则进行步骤S230；反之，则继续侦测中央处理器目前的使用率是否高于目前阶层所对应的中央处理器使用率的上限(如步骤S210)。接着，如果高于目前阶层所对应的中央处理器的使用率，则将前端总线操作频率向上提升一阶(或将阶数减一，如步骤S212)；反之，则侦测中央处理器目前使用率是否低于目前阶层所对应的中央处理器的使用率的下限(如步骤S220)。在步骤S220中，如果所侦测到的中央处理器目前使用率低于目前阶层所对应的中央处理器使用率的下限，则将前端总线频率向下降一阶(或将阶数加一，如步骤S222)；反之，则继续进行步骤S230。

在完成步骤S212、S222、或者在步骤S202中侦测到目前阶层为最高或最低阶层后，此实施例的流程就会进入步骤S230以侦测目前阶层是否为最高阶层。如果目前阶层为最高阶层，则侦测中央处理器目前的使用率是否低于目前阶层所对应的中央处理器使用率的下限(如步骤S232)；反之，则侦测目前阶层是否为最低阶层(如步骤S240)。在步骤S232中，如果先前所测得的中央处理器目前使用率低于目前阶层所对应的中央处理器使用率的下限，则将前端总线频率向下降一阶(或将阶数加一，如步骤S234)；反之，则结束整个流程。在步骤S240中，如果不是最低阶层，结束整个流程；如果为最低阶层，则侦测中央处理器目前的使用率是否高于目前阶层所对应的中央处理器使用率的上限(如步骤S242)。在步骤S242中，如果高于目前阶层所对应的中央处理器使用率的上限，则将则将前端总线频率向上提升一阶(或将阶数减一，如步骤S244)；反之，则结束整个流程。

此外，在不同的供电状态下，各阶的对应范围也可有不同的调整。举例来说，虽然在图1B中的对应关系在阶层3(中央处理器使用率介于60％～30％之间)的时候对应到前端总线频率110MHz，而在阶层4(中央处理器使用率介于40％～0％之间)的时候对应到前端总线频率90MHz，但若在以电池供应电力的状态下，该对应关系表可以修改为以降低频率为主，以藉此达到省电的目的。举例来说，在电池供电的时候，可以使中央处理器使用率60％～0％的时候都对应到前端总线频率90MHz(请参阅图3所示)。相反的，当以外部电源(如市电)供应电力的时候，若无须考量电力的消耗，则可以以操作频率为主要考量，尽量将操作频率维持在高点，藉此保持原有的最高处理效率。

根据本发明较佳实施例的根据对应关系表调整前端总线操作频率，其中各阶之间的时脉差距调整区间以1百万赫兹为间距，逐步调升处理器的时脉，以维持系统本身的稳定。

请参阅图4所示，是提供中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表前的步骤流程图。如图4所示，本发明另设有保护功能，本发明会先侦测本方法是否为首次在机器上执行(如步骤S402)。如果不是首次执行，则结束流程；如果是为首次执行，则必须先进行测试，以了解中央处理器所能进行调整的最大时脉区间(如步骤S404)。接着，根据该间距进行时脉区间的划分，规划出中央处理器使用率与前端总线操作频率的对应关系表(如步骤S406)，以确保本发明所调整的时脉区间均是在安全范围内。此一保护功能主要是因应每颗中央处理器可调整的范围均不相同，如果是用硬件方式控制，可能无法适用于每一颗中央处理器。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1、一种动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(a)、提供一对应关系表，该对应关系表包括多个阶层，且每一该些阶层定义一组前端总线操作频率及相应的中央处理器使用率范围；

(b)、取得中央处理器的一目前使用率；以及

(c)、根据该目前使用率与该对应关系表比对，调整中央处理器的前端总线操作频率至一对应阶层，以使该目前使用率包含于该对应阶层所定义的中央处理器使用率范围内。

2、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中所述的a步骤包括：

(a1)、侦测该方法是否首次在一机器上执行；

(a2)、逐步调校找出该机器内处理器所能调整的最大时脉区间；以及

(a3)、根据该时脉区间规划出各阶层，由该阶层定义出中央处理器前端总线操作频率与使用率的对应关系表。

3、根据权利要求2所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中以电池供应电力时，所述的a3步骤的对应关系表则降低频率规划；以外部电源供电时，则调升频率规划。

4、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中各阶层之间的时脉差距调整区间以1百万赫兹为间距。

5、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中所述的b步骤是通过软件量测中央处理器目前使用率。

6、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中所述的b步骤是通过操作系统量测中央处理器目前使用率。

7、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中所述的c步骤是根据中央处理器使用率与对应关系表比对，当中央处理器使用率高于目前阶层，则将设定阶层调整至上一阶，以使中央处理器的前端总线操作频率升高。

8、根据权利要求1所述的动态调整中央处理器频率的方法，其特征在于其中所述的c步骤是根据中央处理器使用率与对应关系表比对，当中央处理器使用率低于目前阶层，则将设定阶层调整至下一阶，以使中央处理器的前端总线操作频率降低。

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