CN203773425U - 一种显卡超频电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种显卡超频电路，包括USB接口以及与所述USB接口连接的主控MCU，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的GPU之间的第一数字芯片，其中：所述第一数字芯片包括第一控制寄存器和第一电压寄存器；所述USB接口将外部输入的GPU电压修改信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给所述第一数字芯片以激活所述第一控制寄存器并将与该第一电平信号对应的GPU电压修改值写入所述第一电压寄存器。实施本实用新型的有益效果是，能够自由实现显卡的超频超压。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机领域，更具体地说，涉及一种显卡超频电路。
背景技术
随着计算机科技持续的发展与进步，强大的处理效能使得计算机在执行上不但能够绘图，也能够显示复杂的影像或图形等数据。并且，随着计算机所处理的影像与图形数据愈趋逼真且复杂，也导致显卡在计算机中的应用越趋重要。因此，为了使画面更加流畅，就需挑选功能较多或效能较佳的显卡，以提升计算机播放高画质影音数据的能力。因此为了进一步的提升显卡的操作效能，许多市面上贩卖的显卡具备了超频超压的功能，让使用者可以根据其计算机操作的需求，调整显卡的工作状态。
目前，现有的显卡超频超压方式，多为厂商和程序开发者所提供，对显卡只能在固定的范围内进行超频超压，对于显卡的极限超频超压，还保留着很大的空间，此外，在提升显卡超频超压后，也需对显卡的温度、功耗和散热等信息进行实时检测，以更好的了解显卡的整体性能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种显卡超频电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该显卡超频电路包括包括USB接口以及与所述USB接口连接的主控MCU，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的GPU之间的第一数字芯片，其中：所述第一数字芯片包括第一控制寄存器和第一电压寄存器；所述USB接口将外部输入的GPU电压修改信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给所述第一数字芯片以激活所述第一控制寄存器并将与该第一电平信号对应的GPU电压修改值写入所述第一电压寄存器。
在上述显卡超频电路中，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的显存之间的第二数字芯片，其中：所述第二数字芯片包括第二控制寄存器和第二电压寄存器；所述USB接口将外部输入的显存电压修改信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该显存电压修改信号转换成第二电平信号发送给所述第二数字芯片以激活所述第二命令寄存器并将与该第二电平信号对应的显存电压修改值写入所述第二电压寄存器。
在上述显卡超频电路中，所述显卡的GPU包括第一时钟发生器，所述显卡的显存包括第二时钟发生器，所述第一时钟发生器包括第一寄存器，第二时钟发生器包括第二寄存器；所述USB接口将外部输入的GPU频率修改信号发送给主控MCU，所述主控MCU将该GPU频率修改信号对应的GPU频率修改值写入第一寄存器以调节第一时钟发生器的频率；所述USB接口将外部输入的显存频率修改信号发送给主控MCU，所述主控MCU将该显存频率修改信号对应的显存频率修改值写入第二寄存器以调节第二时钟发生器的频率。
在上述显卡超频电路中，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和所述显卡的GPU之间的第一数字温度控制芯片；所述第一数字温度控制芯片包括第一温度寄存器，并用于将所述第一温度寄存器的值转换成第一温度电平信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该第一温度电平信号通过USB接口转换成相应的温度值显示在显示屏上。
在上述显卡超频电路中，所述第一数字温度控制芯片的型号为TMP75。
在上述显卡超频电路中，所述显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和所述显卡的显存之间的第二数字温度控制芯片；所述第二数字温度控制芯片包括第二温度寄存器，并用于将所述第二温度寄存器的值转换成第二温度电平信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该第二温度电平信号通过USB接口转换成相应的温度值显示在显示屏上。
在上述显卡超频电路中，所述第二数字温度控制芯片的型号为TMP75。
在上述显卡超频电路中，所述显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的GPU之间的电流功率芯片，所述电流功率芯片包括电流寄存器和电压寄存器，并用于将电流寄存器和电压寄存器的值分别转换成电流电平信号和电压电平信号发送给所述主控MCU，主控MCU将电流电平信号和电压电平信号通过USB接口转换成相应的电流值和电压值显示在显示屏上。
在上述显卡超频电路中，所述电流功率芯片的型号是INA219。
在上述显卡超频电路中，所述主控MCU的型号为MSP430F5503。
实施本实用新型的显卡超频电路，具有以下有益效果：通过主控MCU将外部输入的GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给第一数字芯片，第一数字芯片将该第一电平信号对应的GPU电压修改值写入第一电压寄存器，以改变GPU的输入电压；通过主控MCU将外部输入的显存电压修改信号转换成第二电平信号发送给第二数字芯片，第二数字芯片将该第二电平信号对应的显存电压修改值写入第二电压寄存器，以改变显存的输入电压，从而可以自由地实现显卡的超频超压。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一种显卡超频电路实施例的示意图；
图2是图1中主控MCU扩展图；
图3是图1中主控MCU供电电路；
图4是图1中与主控MCU连接的USB接口及外围电路；
图5是图1中与主控MCU连接的温度控制芯片及外围电路；
图6是图1中与主控MCU连接的风扇转速控制电路；
图7是图1中与主控MCU连接的电流功率芯片及外围电路。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型一种显卡超频电路实施例的示意图，该显卡超频电路包括USB接口以及与该USB接口连接的主控MCU，还包括用于给主控MCU供电的供电电路，如图3所示。结合图2和图4，该显卡超频电路还包括连接在主控MCU和显卡的GPU（图形处理单元）之间的第一数字芯片以及连接在主控MCU和显卡的显存之间的第二数字芯片，其中：第一数字芯片包括第一控制寄存器和第一电压寄存器，第二数字芯片包括第二控制寄存器和第二电压寄存器。在外部输入GPU电压修改信号时，该GPU电压修改信号经USB接口发送送给主控MCU，主控MCU再将该GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给第一数字芯片的I/O（输入输出）端口，此时第一控制寄存器被激活，第一数字芯片工作，可以通过该第一数字芯片的I/O端口将上述GPU电压修改信号对应的GPU电压修改值写入第一电压寄存器，从而实现GPU的超压。
在外部输入显存电压修改信号时，该显存电压修改信号经USB接口发送给主控MCU，主控MCU再将该显存电压修改信号转换成第二电平信号发送给第二数字芯片的I/O（输入输出）端口，此时第二控制寄存器被激活，第二数字芯片工作，此时可以通过该第二数字芯片的I/O端口将上述显存电压修改信号对应的显存电压修改值写入第二电压寄存器，从而实现显存的超压。
同样地，显卡中的GPU和显存均包括有时钟发生器，分别为第一时钟发生器和第二时钟发生器，第一时钟发生器包括第一寄存器，第二时钟发生器包括第二寄存器。主控MCU从USB接口输出端接收到外部输入的GPU频率修改信号时，将该GPU频率修改信号对应的GPU频率修改值写入第一寄存器以调节第一时钟发生器的频率；从USB接口输出端接收到由外部输入的显存频率修改信号时，将该显存频率修改信号对应的显存频率修改值写入第二寄存器以调节第二时钟发生器的频率，从而达到超频的目的。
因此通过USB接口将外部输入的修改信号发送给主控MCU，主控MCU将这些外部输入的修改信号转换为相应的电平信号并通过I/O端口来修改时钟发生器中寄存器的数值和数字芯片中电压寄存器的数值即可实现GPU图形处理单元和显存超频超压，同时也必须保证在超频超压、提高显卡工性能后，对于显卡的温度、功耗和散热等信息也需实时监控，以更好的了解显卡的整体性能。
上述显卡超频电路还包括连接在主控MCU和GPU之间的和第一温度控制芯片以及连接在主控MCU和显存之间的第二温度控制芯片，其中：主控MCU的型号优选为MSP430F5503，如图5所示，第一温度控制芯片和第二温度控制芯片的型号均优选为TMP75，每个温度控制芯片均包括有一个温度寄存器。具体地，第一温度控制芯片包括第一温度寄存器，第二温度控制芯片包括第二温度寄存器，第一温度控制芯片用于将第一温度寄存器的数值通过第1引脚和第2引脚转换成第一温度电平信号发送给主控MCU的I/O端口（第30引脚和第31引脚），主控MCU接收到该第一温度电平信号后通过USB接口将对应的GPU温度值显示在显示屏上，以实现对GPU温度的监控。同样的，第二温度控制芯片用于将第二温度寄存器的数值通过第1引脚和第2引脚转换成第二温度电平信号传送给主控MCU的I/O端口（第30引脚和第31引脚），主控MCU接收到该第二温度电平信号后通过USB接口将对应的显存温度值显示在显示屏上，以实现对显存温度的监控。
主控MCU对风扇有两种控制，一种是自动控制，即根据主控MCU读取到的显卡当前温度，根据温度的线性值来改变风扇的转速，实现风扇和温度的结合，即根据显卡温度实时控制风扇转速，达到节能降耗的功效；另一种是通过手动控制，即风扇以一个恒定的转速保持旋转。在本实施例中主控MCU对风扇的控制通过风扇状态寄存器来实现的，根据当前风扇状态寄存器的数值，决定风扇的转速。具体地，主控MCU包括一风扇状态寄存器，在外部输入风扇转速修改信号时，USB接口将该风扇转速修改信号发送给主控MCU，主控MCU将该风扇转速修改信号转换成对应的电平信号并根据该风扇电平信号将风扇转速修改值写入风扇状态寄存器，并通过第30引脚和31引脚发送给风扇转速控制调节电路以控制其风扇转速，如图6所示，为该风扇转速控制调节电路，该电路根据风扇状态寄存器的数值来调节其风扇转速。
上述显卡超频电路还包括与主控MCU连接的电流功率芯片，该电流功率芯片包括电流寄存器和电压寄存器，该电流功率芯片的型号在本实施例中优选为INA219，与主控MCU通过I2C总线连接，上述所有芯片与主控MCU均通过I2C总线连接。该电流功率芯片用于对显卡GPU和整板的功耗进行检测，如图7所示，在本实施例中显卡的GPU由一路6PIN外接电源和一路8PIN外接电源进行供电，该电流功率芯片可以根据其访问地址的不同分别对GPU、显存、8PIN外接电源以及与电脑主板连接的显卡接口功率进行监控。
具体地，在I2C总线上的地址为1000101时，电流功率芯片将电流寄存器和电压寄存器中的代表6PIN外接电源的电压和电流值转换成相应的电平信号发送给主控MCU，再通过USB接口将6PIN外接电源的电压值和电流值显示在显示屏上。在I2C总线上的地址为1000000时，电流功率芯片将电流寄存器和电压寄存器中的代表GPU的电压和电流值转换成相应的电平信号发送给主控MCU，再通过USB接口将GPU的电压值和电流值显示在显示屏上。在I2C总线上的地址为1000001时，电流功率芯片将电流寄存器和电压寄存器中的代表8PIN外接电源的电压和电流值转换成相应的电平信号发送给主控MCU，再通过USB接口将8PIN外接电源的电压值和电流值显示在显示屏上。在I2C总线上的地址为1000011时，电流功率芯片将电流寄存器和电压寄存器中的代表显卡接口处的电压和电流值转换成相应的电平信号发送给主控MCU，再通过USB接口将显卡接口处的电压值和电流值显示在显示屏上。在I2C总线上的地址为1000100时，电流功率芯片将电流寄存器和电压寄存器中的代表显卡接口处的电压和电流值转换成相应的电平信号发送给主控MCU，再通过USB接口将显卡接口处的电压值和电流值显示在显示屏上。
此外，该显卡超频电路还包括用于将外接电源电压转换为给GPU供电的电压的电压转换芯片，该电压转换芯片包括相位状态寄存器，并用于将相位状态寄存器的值即八相电源的状态信号传送给主控MCU并经USB接口在显示屏上显示。当状态位为1时，表示当前相位是正常工作，否则表示该相位错误，即表示显卡工作状态不正常。
因此，实施本实用新型的显卡超频电路，通过主控MCU将外部输入的GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给第一数字芯片，第一数字芯片将该第一电平信号对应的GPU电压修改值写入第一电压寄存器，以改变GPU的输入电压；通过过主控MCU将外部输入的显存电压修改信号转换成第二电平信号发送给第二数字芯片，第二数字芯片将该第二电平信号对应的显存电压修改值写入第二电压寄存器，以改变显存的输入电压，从而可以自由地实现显卡的超频。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种显卡超频电路，其特征在于，包括USB接口以及与所述USB接口连接的主控MCU，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的GPU之间的第一数字芯片，其中：所述第一数字芯片包括第一控制寄存器和第一电压寄存器；所述USB接口将外部输入的GPU电压修改信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该GPU电压修改信号转换成第一电平信号发送给所述第一数字芯片以激活所述第一控制寄存器并将与该第一电平信号对应的GPU电压修改值写入所述第一电压寄存器。
2.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的显存之间的第二数字芯片，其中：所述第二数字芯片包括第二控制寄存器和第二电压寄存器；所述USB接口将外部输入的显存电压修改信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该显存电压修改信号转换成第二电平信号发送给所述第二数字芯片以激活所述第二控制寄存器并将与该第二电平信号对应的显存电压修改值写入所述第二电压寄存器。
3.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，所述显卡的GPU包括第一时钟发生器，所述显卡的显存包括第二时钟发生器，所述第一时钟发生器包括第一寄存器，第二时钟发生器包括第二寄存器；所述USB接口将外部输入的GPU频率修改信号发送给主控MCU，所述主控MCU将该GPU频率修改信号对应的GPU频率修改值写入第一寄存器以调节第一时钟发生器的频率；所述USB接口将外部输入的显存频率修改信号发送给主控MCU，所述主控MCU将该显存频率修改信号对应的显存频率修改值写入第二寄存器以调节第二时钟发生器的频率。
4.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，该显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和所述显卡的GPU之间的第一数字温度控制芯片；所述第一数字温度控制芯片包括第一温度寄存器，并用于将所述第一温度寄存器的值转换成第一温度电平信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该第一温度电平信号通过USB接口转换成相应的温度值显示在显示屏上。
5.根据权利要求4所述的显卡超频电路，其特征在于，所述第一数字温度控制芯片的型号为TMP75。
6.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，所述显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和所述显卡的显存之间的第二数字温度控制芯片；所述第二数字温度控制芯片包括第二温度寄存器，并用于将所述第二温度寄存器的值转换成第二温度电平信号发送给所述主控MCU，所述主控MCU将该第二温度电平信号通过USB接口转换成相应的温度值显示在显示屏上。
7.根据权利要求6所述的显卡超频电路，其特征在于，所述第二数字温度控制芯片的型号为TMP75。
8.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，所述显卡超频电路还包括连接在所述主控MCU和显卡的GPU之间的电流功率芯片，所述电流功率芯片包括电流寄存器和电压寄存器，并用于将电流寄存器和电压寄存器的值分别转换成电流电平信号和电压电平信号发送给所述主控MCU，主控MCU将电流电平信号和电压电平信号通过USB接口转换成相应的电流值和电压值显示在显示屏上。
9.根据权利要求8所述的显卡超频电路，其特征在于，所述电流功率芯片的型号是INA219。
10.根据权利要求1所述的显卡超频电路，其特征在于，所述主控MCU的型号为MSP430F5503。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112130658A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-25 | 华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所） | 程控智能电源与时钟控制方法及系统 |
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2014
- 2014-04-14 CN CN201420178665.7U patent/CN203773425U/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| CN112130658A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-25 | 华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所） | 程控智能电源与时钟控制方法及系统 |
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