DE19505990C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verringern des Energieverbrauchs eines Computers während der Dateneingabe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsparen von Energie, und spezieller betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern des Energie­ verbrauchs eines Computers während der Dateneingabe.

Es sind herkömmliche Energieeinsparvorrichtungen in Form spezieller Schaltungen bekannt, die auf einfache Weise so aufgebaut sind, daß sie den Normalzustand eines Computers erfassen, anstatt daß sie auf den tatsächlichen Betriebs­ modus des Computers ansprechen. Infolgedessen kann der Wir­ kungsgrad hinsichtlich der Energieeinsparung des Computer­ systems in den meisten Situationen während des Betriebs eines Computers nicht optimal sein. Zum Beispiel können die meisten herkömmlichen Energieeinsparschaltungen nicht wir­ kungsvoll Energie einsparen, während der Computer einer Da­ teneingabe unterzogen wird.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das ein herkömmliches Energie­ einsparkonzept für ein Computersystem veranschaulicht. Diese herkömmliche Funktion ist so konzipiert, daß bestimmt wird, ob die CPU des Computers im Leerlauf arbeitet, wozu der Hardwareaufbau verwendet wird. Allgemein gesagt, führt die CPU keinerlei Auftrag, wie Interruptanforderungen, Ein­ schreiben in einen Videospeicher, das Zugreifen auf eine Festplatte/Diskette, das Vornehmen eines Ausdrucks usw. aus, wenn sie sich im Leerlauf befindet. Wenn die Hardwarekonfi­ guration einmal festgestellt hat, daß die CPU für mehr als eine vorgegebene Zeitspanne (im allgemeinen 128 ms-16 sec) im Leerlauf war, wird der Systemtakt für die CPU herabge­ setzt, um den Energieverbrauch zu verringern. Jedoch sorgt ein derartiger herkömmlicher Aufbau nicht für hohen Wir­ kungsgrad bei der Energieeinsparung, wenn der Computer in einem Vorgang der Massendateneingabe betrieben wird.

Die Arbeitsgeschwindigkeit von Computern nimmt wegen immer höherer Arbeitsgeschwindigkeit der CPUs zu. Die Arbeits­ geschwindigkeit einer 486-CPU, die mit einem Systemtakt von 33 MHz betrieben wird, kann doppelt so hoch wie die einer 386-CPU sein, die mit derselben Taktfrequenz betrieben wird, wenn es um die Darstellung eines Graphikbildes geht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Computer mit verschiedenen CPUs, die mit verschiedenen Systemtakten betrieben werden, diesel­ be Zeit benötigen können, um ein interaktives Programm- aus­ zuführen, wie ein Textverarbeitungsprogramm oder ein Daten­ bankprogramm, und zwar weil die Dateneingabegeschwindigkeit durch den Benutzer begrenzt ist, wenn die Tastatur des Com­ puters betätigt wird, was bedeutet, daß eine 33-MHz-486-CPU in der Dateneingabeperiode dieselbe Leistungsfähigkeit wie eine 16-MHz-486-CPU hat. Daher kann nur dann wesentlich Energie eingespart werden, wenn die Taktfrequenz für die CPU während der Dateneingabeperiode verringert wird. Unglücklicherweise können bestehende Energieverwaltungstechniken nur erkennen, ob die CPU im Leerlauf läuft, und sie sind nicht mit der Fähigkeit ausgestattet, erkennen zu können, wie ein Benutzer den Computer benutzt. Demgemäß ist es wich­ tig, eine Steuervorrichtung zu entwickeln, die automatisch erkennt, ob die CPU eines Computers mit einem Dateneingabe­ vorgang betrieben wird oder nicht, um die Arbeitsgeschwin­ digkeit der CPU herabzusetzen, wenn dies der Fall ist, um Energie einzusparen.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die ein Steuerdia­ gramm zeigt, das das Ansprechverhalten eines Computers veranschaulicht, wenn ein Benutzer eine Taste der Tastatur betätigt, und Fig. 3 zeigt das zeitliche Ansprechverhalten. Die folgende Beschreibung betrifft einen Computer mit einer mit 20 MHz arbeitenden 486-CPU. Wenn der Benutzer irgendeine Taste der Tastatur betätigt, erzeugt der Tastaturcontroller ein Interruptanforderungssignal an die CPU. Typischerweise beträgt die Zeit zum Erzeugen des Interruptanforderungssi­ gnals ungefähr 10 µs. Sobald die CPU das Interruptanforde­ rungssignal vom Tastaturcontroller empfängt, aktiviert sie eine Interruptdienstroutine, bei der es sich im allgemeinen um eine Unterroutine handelt, die ungefähr 200 Anweisungen enthält, für deren Ausführung ungefähr 30 µs (150 ns . 200) erforderlich sind. Die von einem Benutzer eingegebenen Daten können mittels der Steuerung einer DOS-Softwareinterruptrou­ tine dargestellt werden, die typischerweise ungefähr 300 Anweisungen enthält. Der Computer benötigt für die Anzeige­ prozedur normalerweise ungefähr 90 µs (300 ns . 300), also zum Darstellen eines von einem Benutzer über die Tastatur eingegebenen Datenwerts. Sollte der Computer in der Be­ triebssystemumgebung WINDOWS betrieben werden, muß WINDOWS ungefähr 1000 Anweisungen ausführen, um den Anzeigeort für die eingegebenen Daten zu berechnen, so daß 300 µs (300 ns . 1000) zum Berechnen des Anzeigeorts erforderlich sind, und dann müssen die Daten in den Anzeigespeicher geschrieben werden. Es wird darauf hingewiesen, daß ungefähr 130 µs ab dem Moment, zu dem der Benutzer eine Taste der Tastatur betätigt, bis zur tatsächlichen Anzeige der Daten auf dem Computerdisplay benötigt werden, wenn der Betrieb im Be­ triebssystem DOS erfolgt, während im Betriebssystem WINDOWS ungefähr 340 µs benötigt werden.

Im allgemeinen können die meisten geübten Sekretärinnen im Mittel 5 Tasten einer Tastatur pro Sekunde betätigen. Die Beziehung zwischen dem Systemtakt einer CPU und der Zeit, wenn eine vorhandene Energieverwaltungstechnik verwendet wird, ist in Fig. 3 dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Wenn ein Benutzer eine Taste auf der Tastatur be­ tätigt, arbeitet die CPU des Computers innerhalb einer er­ sten Zeitspanne von 340 µs (0-T1) in einem Belegmodus, um die Daten auf dem Computerdisplay anzuzeigen. Danach arbei­ tet die CPU innerhalb der folgenden Zeitspanne von 128 ms (T1-T2) im Leerlaufmodus. Die Zeitspanne T1-T2 wird von einem vorhandenen Energieeinsparcontroller dazu verwendet, zu ermitteln, ob die CPU im Leerlaufmodus arbeitet oder nicht. In der Zeitspanne T2-T3, die ungefähr 72 ms lang ist, wird der Systemtakt der CPU in einen Zustand mit niedriger Frequenz (2 MHz) versetzt, und dieser Zustand bleibt erhal­ ten, bis der Benutzer die nächste Taste betätigt, was zum Zeitpunkt T3 der Fall ist. Dieser Zeitpunkt T3 liegt unge­ fähr 200 ms später als der Zeitpunkt der Betätigung der er­ sten Taste. Zum Zeitpunkt T3 steigt der Systemtakt der CPU erneut auf die ursprüngliche hohe Frequenz von 20 MHz. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der CPU immer schneller als diejenige von durch den Benutzer vorge­ nommenen Bedienungsvorgängen in der Dateneingabeperiode ist. Ferner kann die herkömmliche Energieeinsparung-Steuerschal­ tung nur dann den Systemtakt von hoher Frequenz auf eine niedrigere vorgegebene Frequenz ändern, wenn sie erkennt, daß die Computer-CPU im Leerlaufmodus arbeitet.

Die JP 60-198 619 (abstract) beschreibt einen Informationsprozessor, der mit einer optimalen Verarbeitungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs pro Zeit betrieben werden soll. Hierzu wird die Takt­ frequenz einer CPU in Abhängigkeit eines Tasteneingabeintervalls gesteuert.

Der Informationsprozessor umfasst eine CPU und einen Frequenzspannungs­ wandler, dessen Ausgangssignal einem spannungsgesteuerten Oszillator zu­ geführt wird, der die Takt- oder Treiberfrequenz der CPU bestimmt. Im Falle eines Tasteneingabemodus wird die Ausgabe eines Signals vom Zeitgeber an den Frequenzspannungswandler unterbrochen und der Oszillator liefert eine niedrige Frequenz entsprechend dem Tasteneingabeintervall. Somit wird ein Systemtakt niedriger Frequenz an die CPU geliefert.

Die JP 6-12 158 (abstract) betrifft ein Energiesparverfahren und eine Daten­ verarbeitungsanlage zum Energiesparen mit diesem Verfahren.

Bei dem aus der Entgegenhaltung bekannten Verfahren wird die Tasteneinga­ begeschwindigkeit mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit verglichen und die Betriebsgeschwindigkeit der CPU wird durch Erniedrigen der Systemtakt­ frequenz verringert, wenn die Tasteneingabegeschwindigkeit kleiner ist als die vorgegebene Geschwindigkeit.

Hier wird also nur eine Energiesparmöglichkeit bei sehr langsamer Tasten­ eingabe beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern des Energieverbrauchs eines Computers bereit­ zustellen, das bzw. die es ermöglicht, die Energieeinsparung beim Betrieb ei­ nes Computers weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren bzw. die Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 4 gelöst.

Erfindungsgemäß wird also durch Aufzeichnen und Analysieren von Daten zu jeweils während einer vorgegebenen Zeitspanne von der CPU ausgeführten Aufträgen ermittelt, ob der Computer im Dateneingabemodus arbeitet oder nicht. In dem Fall, daß der Computer nicht im Dateneingabemodus arbeitet, wird von einem hohen Systemtakt und einem daraus abgeleiteten reduzierten Systemtakt der hohe Systemtakt ausgewählt, während im Falle eines Daten­ eingabemodus der reduzierte Systemtakt an die CPU weitergeleitet wird, ohne dadurch die Funktionsfähigkeit während der Dateneingabe zu beein­ trächtigen. Nachdem auf diese Weise bereits eine erhebliche Energieersparnis erreicht wurde, wird im folgenden zur optimalen Abstimmung von Verarbei­ tungsgeschwindigkeit und Energieersparnis die Dateneingabegeschwindigkeit festgestellt und der reduzierte Systemtakt, der aus dem hohen Systemtakt abgeleitet ist, entsprechend der Dateneingabegeschwindigkeit eingestellt.

Um beim Wechsel eines Betriebszustands der CPU den Systemtakt den jewei­ ligen Erfordernissen rasch anpassen zu können, wird das Aufzeichnen von Daten sowie deren Analyse zum Ermitteln des Eingabemodus ständig wieder­ holt, um die jeweils bestehende Auswahl des Systemtakts entweder zu bestä­ tigen oder zu ändern.

Dieses Verfahren wird auf besonders zweckmäßige Weise durch die Vorrich­ tung nach Anspruch 4 durchgeführt.

Besonders vorteilhaft ist es, daß das erfindungsgemäße Verfahren zusammen mit anderen Verfahren zum Verringern des Energieverbrauchs eines Compu­ ters eingesetzt werden kann, die den Systemtakt in Abhängigkeit von einem Leerlaufzustand reduzieren.

Die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Energieeinsparungskonzepts eingesparte Energie kann wie folgt berechnet werden:

• 1. Wenn die Dateneingabegeschwindigkeit fünf Tasten pro Sekunde beträgt, gilt folgendes für den Energieeinsparungswirkungsgrad E_ps:
  E_ps = eingesparte Energie/ursprünglicher Verbrauch = (20 - 2) . 128 ms/(20 . 128,34 + 2 . 72) = 2304/2710,8 = 85%
• 2. Wenn die Dateneingabegeschwindigkeit eine Taste pro Sekunde beträgt, gilt folgendes für den Energieeinsparungswirkungsgrad E_ps:
  E_ps = (20 - 2) . 128 . ms/(20 . 128,34 + 2 . (1000 ms - 128,34 ms)) = 2304/4310,12 = 53,56%

Aus den vorstehenden Rechenergebnissen geht hervor, daß der Energieein­ sparungswirkungsgrad unter Verwendung der neuen Technik bis zu 85% für eine geübte Sekretärin und 54% für eine ungeübte Sekretärin betragen kann. Ein noch höherer Energieeinsparungswirkungsgrad kann dann erzielt werden, wenn der Systemtakt der CPU abhängig von der Dateneingabe­ geschwindigkeit durch die Bedienperson auf eine niedrigere zulässige Arbeitsfrequenz verändert werden kann. Jedoch muß der Systemtakt der CPU eine Minimalgrenze aufweisen, um die eingegebenen Daten so darzustellen, daß das menschliche Auge kein Blinken der Anzeige erkennt, was unter 0,1 Sekunden der Fall ist. Daher muß die CPU hinsichtlich der Anzeige einge­ gebener Daten auf eine minimale Anzeigegeschwindigkeit von 0,1 Sekunden begrenzt sein.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Hardwareaufbau in Verbindung mit einem Softwaremodul dazu verwendet, Energieeinsparmaßnahmen zu steuern, die hö­ heren Energieeinsparungswirkungsgrad haben, als dies bei be­ kannten Energieeinsparung-Steuervorrichtungen der Fall ist. Die Hardwarekonfiguration bei der Erfindung kann die vorlie­ gende Situation innerhalb einer veränderlichen Periode in der Vergangenheit registrieren und analysieren, und dann wird das Analyseergebnis mit einem Satz vorgegebener Zahlen verglichen, die durch den Softwaremodul vorab eingestellt werden, um zu ermitteln, ob die CPU im Dateneingabebetrieb läuft oder nicht. Außerdem kann die Erfindung den Systemtakt der CPU auf den vorgegebenen minimalen Frequenzwert setzen, und zwar abhängig von der tatsächlichen Dateneingabege­ schwindigkeit, wie von der Bedienperson erzielt, um den höchsten Energieeinsparungs-Wirkungsgrad zu erzielen.

Im allgemeinen können die von einer CPU auszuführenden Auf­ träge wie folgt eingeteilt werden: (1) Tastatur-Interrupt­ anforderung, (2) direkter Speicherzugriff DMA, (3) andere Interruptanforderungen, (4) Einschreiben in den Videospei­ cher, (5) Zugriff auf die Festplatte, (6) Zugriff auf eine Diskette, (7) Ausdrucken, (8) Ansprechen eines seriellen Ports. Die CPU kann verschiedene der vorstehend aufgeliste­ ten Aufträge gleichzeitig ausführen, wenn Anwendungssoftware läuft. Die CPU verbringt innerhalb einer Dateneingabeperiode die meiste Zeit beim Ausführen von Tastatur-Interruptanfor­ derungen und Einschreibvorgängen in den Videospeicher. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft ist eine erfindungsge­ mäße Vorrichtung mit mehreren Datenregistern versehen, um die Situationen zugeordneter verschiedener CPU-Aufträge zu erfassen und aufzuzeichnen. Außerdem wird eine Ablauf-Auf­ zeichnungseinrichtung dazu verwendet, die Arbeitssituationen jedes Datenregisters zu sammeln, so daß die von der CPU aus­ geführten Aufträge sowie die Ablaufbeziehung zwischen jewei­ ligen Aufträgen zur weiteren Analyse in der Ablauf-Aufzeich­ nungseinrichtung aufgezeichnet werden können. Alternativ kann die CPU die Dateneingabegeschwindigkeit bei der Arbeit der Bedienperson dadurch bestimmen, daß sie erfaßt, wie häu­ fig das Tastatur-Interruptanforderungssignal von der Tasta­ tur erzeugt wird. Danach ist es möglich, mittels einer Ver­ gleichsschaltung, die dazu verwendet wird, die Aufzeichnung in der Ablaufaufzeichnungseinrichtung mit einem Satz vorge­ gebener Zahlen, der änderbar ist und über Software einge­ stellt werden kann, zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Computer im Dateneingabemodus betrieben wird oder nicht. Wenn in einer Dateneingabeperiode einmal die Dateneingabe­ situation und die Dateneingabegeschwindigkeit erkannt sind, kann eine Systemtakt-Steuerschaltung den Systemtakt der CPU automatisch auf die zulässige Minimalfrequenz ändern.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist eine Energieeinsparvorrichtung geschaffen, die einen Hardwareauf­ bau verwendet, der die von der CPU während einer vorgegebe­ nen Vergangenheitszeitspanne ausgeführten Aufträge aufzeich­ nen und analysieren kann, um zu ermitteln, ob der Computer im Dateneingabemodus betrieben wird oder nicht. Ferner kann der Systemtakt der CPU abhängig von der tatsächlichen Dateneingabegeschwindigkeit, wie von der Bedienperson erzielt, auf die tiefstzulässige Frequenz geändert werden.

Gemäß noch einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist eine Erkennungsvorrichtung geschaffen, die mehrere Datenre­ gister dazu verwendet, verschiedene Situationen während der Ausführung jedes Auftrags durch die CPU aufzuzeichnen. Zu­ sätzlich ist eine Ablaufaufzeichnungseinrichtung (d. h. eine Vorrichtung zum Aufzeichnen der Abarbeitungsschlange) vor­ handen, um die Situationen jedes Datenregisters zu sammeln, um die Ausführungsnummer und den Ablauf jedes Auftrags auf­ zuzeichnen. Eine Vergleichsschaltung wird dazu verwendet, das Ergebnis mit einer vorgegebenen Zahl zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Computer im Dateneingabemodus arbeitet oder nicht.

Die vorstehenden sowie andere Aufgaben, Merkmale, Gesichts­ punkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm einer herkömmlichen Energieein­ sparungsvorrichtung für einen Computer;

Fig. 2 ist ein Steuerungsflußdiagramm, das zeigt, wie ein Computer eingegebene Daten auf einem Monitor darstellt;

Fig. 3 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem CPU- Systemtakt und dem zeitlichen Ablauf verschiedener Vorgänge bei einem Computer mit Energieeinsparvorrichtung;

Fig. 4 ist ein Steuerflußdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren;

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Steuerschaltung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 6a und Fig. 6b veranschaulichen den Unterschied zwi­ schen einer bekannten und einer erfindungsgemäßen Energie­ einsparung-Steuervorrichtung während einer Dateneingabe­ periode.

Es wird nun auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen, die ein Flußdiagramm bzw. eine Steuerschaltung gemäß einem bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Die Steuer­ schaltung ist mit mehreren Datenregistern 1 zum Registrieren der Situationen der verschiedenen von einer Computer-CPU ausgeführten Aufträge, wie einer Tastaturinterruptanforde­ rung, eines direkten Speicherzugriffs usw., versehen. Eine Ablaufaufzeichnungseinrichtung 2 ist vorhanden, um die Auf­ träge und den Ablauf jedes von der CPU ausgeführten Auftrags aufzuzeichnen. Der Ablaufaufzeichnungseinrichtung 2 wird ein Taktsignal von 32 kHz zugeführt, das als Bezugsfrequenz dient, damit die Dateneingabegeschwindigkeit für die durch eine Bedienperson eingegebenen Daten dadurch bestimmt werden kann, daß die Bezugsfrequenz mit der Erzeugungsfrequenz des von der Tastatur gelieferten Tastaturinterruptsignals be­ stimmt werden kann. Die Ablaufaufzeichnungseinrichtung 2 kann aus mehreren Registern, mehreren Flip-Flops und mehre­ ren Logikgattern bestehen.

Eine Vergleichsschaltung 3 aus mehreren Komparatoren wird dazu verwendet, die sich ergebenden Daten der Ablaufauf­ zeichnungseinrichtung 2 mit einer vorgegebenen Zahl zu ver­ gleichen, die vorab mittels Software eingestellt werden kann, die also veränderlich ist. Die Zeitspanne für den Ver­ gleich hängt von der vorgegebenen Frequenz ab, z. B. 1 kHz des Flip-Flops 4, das der Vergleichsschaltung 3 folgt. In der vorgegebenen Zeitperiode des Flip-Flops 4 sendet dassel­ be dann, wenn die von der Ablaufaufzeichnungseinrichtung 2 ausgegebene Zahl größer als die vorgegebene Zahl ist, was durch einen von der Vergleichsschaltung 3 ausgeführten Ver­ gleich erkannt wird, ein Steuersignal an einen Multiplexer 5, was bedeutet, daß der Computer in einem Dateneingabezu­ stand arbeitet. Dann gibt der Multiplexer 5 den geringstzu­ lässigen Systemtakt an die CPU aus, damit diese im Datenein­ gabemodus arbeitet. Wenn der Computer dagegen keine Daten­ eingabesignale empfängt, gibt der Multiplexer 5 hohen Sy­ stemtakt an die CPU aus.

Ein in Fig. 5 dargestellter Zähler 7 wird dazu verwendet, die Tastenbetätigungsgeschwindigkeit (d. h. die Anzahl von pro Sekunde betätigten Tasten) des Benutzers zu berechnen. Danach wird der Datenwert für die Tastenbetätigungsgeschwin­ digkeit an einen Frequenzteiler 6 geliefert, der die Fre­ quenz des der CPU zuzuführenden Takts auf den Datenwert hin einstellt. Allgemein gesagt, führt eine höhere Tastenbetäti­ gungsgeschwindigkeit zu einer höheren Frequenz des der CPU zugeführten Takts.

Die Fig. 6a und 6b sind Zeitablaufsdiagramme, die die Unter­ schiede zwischen der Systemtaktfrequenz und zeitlichen Ab­ läufen für eine bekannte und eine erfindungsgemäße Energie­ einsparungsschaltung veranschaulichen. Unter der Annahme, daß die von einer Bedienperson erzielte Dateneingabege­ schwindigkeit vier Tasten pro Sekunde beträgt (d. h. eine Taste alle 0,25 Sekunden), ist es aus Fig. 6a erkennbar, daß die herkömmliche Schaltung eine Leerlaufsituation des Compu­ ters erkennen kann und dann den Systemtakt von hoher Fre­ quenz auf niedrige Frequenz ändern kann, bis eine zweite Ta­ ste betätigt wird. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 6b benötigt jedoch die Hardware der Energieeinsparungsschaltung 0,7 Sekunden, um die Situation des Computers durch eine Sammlung von Daten und durch Analy­ sieren derselben zu erkennen. Nach der Zeitspanne von 0,7 Sekunden wir der Systemtakt auf niedrigere Frequenz geän­ dert, um Energie zu sparen, während eine Dateneingabesitua­ tion vorliegt. Die Energieeinsparungsschaltung ermittelt mit Perioden von jeweils 0,7 Sekunden, ob der Computer in einem Dateneingabevorgang arbeitet, und ändert den Systemtakt ab­ hängig von der von der Bedienperson erzielten Dateneingabe­ geschwindigkeit.

Zum Beispiel wird im Zeitintervall von 0,7 bis 1,4 Sekunden, in dem sich die von der Bedienperson erzielte Dateneingabe­ geschwindigkeit auf eine kleinere Geschwindigkeit ändert, die Situationsänderung erkannt, und der Systemtakt wird nach der Zeit von 1,4 Sekunden weiter auf einen niedrigeren Fre­ quenzwert verringert, wie mit der durchgezogenen Linie in Fig. 6b veranschaulicht. Wenn dagegen die Energieeinspa­ rungsschaltung erkennt, daß der Computer eingegebene Daten mit höherer Eingabegeschwindigkeit erkennt, wird der System­ takt nach der Zeit von 1,4 Sekunden auf höhere Frequenz ge­ ändert, wie mit der gestrichelten Linie in Fig. 6b veran­ schaulicht, um den Anforderungen gemäß der höheren Datenein­ gabegeschwindigkeit zu genügen.

Die erfindungsgemäße Energieeinsparungsschaltung kann Ener­ gie selbst bei der von Microsoft Corporation bekanntgegebe­ nen Verwaltungsart APM (Advanced Power Management) einspa­ ren. Der Grund dafür ist der, daß die Energieeinsparsoftware APM ermittelt, ob eine CPU im Leerlauf arbeitet, während die Erfindung beurteilen kann, ob eine Computer-CPU in einem Dateneingabezustand arbeitet, und zwar durch Sammeln und Analysieren der von der CPU in einem zurückliegenden, vorge­ gebenen Zeitraum ausgeführten Aufträge, um dadurch eine Energieeinsparungswirkung zu erzielen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Verringern des Energieverbrauchs eines Computers mit einer CPU, mit folgenden Schritten:

• - Aufzeichen von Daten zu jeweils während einer vorgegebenen Zeitspanne von der CPU ausgeführten Aufträgen,
• - Ermitteln aus den aufgezeichneten Daten der ausgeführten Aufträgen, ob der Computer im Dateneingabemodus arbeitet,
• - Auswählen eines hohen Systemtakts für die CPU, wenn der Computer in einem Modus arbeitet, der nicht der Dateneingabemodus ist, und,
• - wenn der Computer im Dateneingabemodus arbeitet,
• - Auswählen eines reduzierten Systemtakts für die CPU,
• - Feststellen der Dateneingabegeschwindigkeit und
• - Einstellen des reduzierten Systemtakts entsprechend der Dateneingabe­ geschwindigkeit.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Da­ ten, die für ausgeführte Aufträge aufgezeichnet werden, die Zahl und die Ab­ folge jedes von der Computer-CPU ausgeführten Auftrags gehört.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den reduzierten Systemtakt die geringst zulässige Frequenz während der Dateneingabe abhängig von der periodisch ermittelten Dateneingabege­ schwindigkeit ausgewählt wird.

4. Vorrichtung zum Verringern des Energieverbrauchs eines Computers mit einer CPU, mit
mehreren Datenregistern (1) zum Aufzeichen von Daten zu während ei­ ner vorgegebenen Zeitspanne von der CPU des Computers ausgeführten Auf­ trägen,
einer mit den Datenregistern (1) verbundenen Ablaufaufzeichnungsein­ richtung (2) zum Aufzeichnen der Zahl und der Abfolge der von der CPU aus­ geführten Aufträge, die ein der Aufzeichnung entsprechendes Ausgangssignal liefert,
einer Vergleichsschaltung (3), die das Ausgangssignal der Ablaufauf­ zeichnungseinrichtung (2) mit einer vorgebbaren Zahl vergleicht, um einen Dateneingabemodus des Computers zu ermitteln und um ein den Dateneinga­ bemodus des Computers anzeigendes Signal auszugeben, und
einer Umschalteinrichtung (4, 5, 6) zum Auswählen des Systemtakts für die CPU in Abhängigkeit von dem den Dateneingabemodus des Computers an­ zeigenden Signal, die einen Multiplexer (5) aufweist, um zwischen einem ho­ hen Systemtakt und einem reduzierten Systemtakt für einen Dateneingabe­ modus des Computers umzuschalten, wobei der reduzierte Systemtakt ent­ sprechend der Dateneingabegeschwindigkeit einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf­ aufzeichnungseinrichtung (2) ein Taktsignal zugeführt wird, mit dem die von ihr gesammelten Daten verglichen werden, um die Dateneingabegeschwindig­ keit für die von einer Bedienperson eingegebenen Daten zu bestimmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung ein Flip-Flop (4) aufweist, das mit einer vorgegebbaren Frequenz getaktet wird, um am Ende jeder Zeitspanne ein Steuersignal ent­ sprechend dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (3) an den Multiple­ xer (5) zu liefern, das anzeigt, ob der Computer Daten empfängt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung einen Frequenzteiler (6) zum Einstellen des System­ takts auf die zulässige Minimalfrequenz aufweist, die an den Multiplexer (5) angelegt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorge­ gebbare Frequenz 1 kHz ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fre­ quenz des Taktsignals 32 kHz ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ablaufaufzeichnungseinrichtung (2) mehrere Register, mehrere Flip-Flops und mehrere Logikgatter enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (3) mehrere Komparatoren enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl eine Bezugsfrequenz und die Zeitspanne des Tastaturinter­ ruptsignals beinhaltet.