JP2023107757A - Method for controlling operation state of computer system and corresponding computer system - Google Patents

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Abstract

To provide a method, or the like, for controlling operation state of a computer system.SOLUTION: In a method, a command is triggered to instruct a computer system to transition from a main operating state to a standby state, the standby state defining the computer system operating with the lowest power consumption compared to the main operating state. Power consumption of the computer system is measured. As long as the measured power consumption exceeds a threshold, a main power supply mode of a power supply unit (2) of the computer system is maintained. As soon as the measured power consumption falls below the threshold, the transition of the computer system from the main operating state to a power-saving state (12) is started. The power-saving state corresponds to a system state in which power consumption is lower than that in the main operating state. The power supply unit is switched, in the power-saving mode, to an auxiliary power supply mode in which power output is lower than that in the main power supply mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コンピュータシステムの動作状態を制御する方法に関する。更に、本発明は、対応するコンピュータシステムに関する。 The present invention relates to a method of controlling the operating state of a computer system. Furthermore, the invention relates to a corresponding computer system.

ノートブックPCやデスクトップPCなどのコンピュータシステムの電力消費を改善するというコンピュータ業界の傾向に後押しされて、より高度なスタンバイ状態が、いわゆるAdvanced Configuration and Power Interface(アドバンスド・コンフィグレーション・アンド・パワー・インターフェイス,ACPI)に従うS0(動作中)状態やS3(スタンバイ)状態などの従来のコンピュータシステム状態を置換又は拡張するよう実装されている。特に、プロセッサ及びオペレーティングシステムの製造業者は、“モダンスタンバイ”(Modern Standby)と呼ばれる新しいシステム状態の実装を推し進め始めている。このシステム状態は、モバイルコンピューティング(スマートフォン、タブレット、など)から知られているスタンバイ状態を従来のx86システムに移行することを目的としている。 Driven by computer industry trends to improve the power consumption of computer systems such as notebook PCs and desktop PCs, more advanced standby states are being introduced into the so-called Advanced Configuration and Power Interface. , ACPI) to replace or extend conventional computer system states such as the S0 (running) state and the S3 (standby) state. In particular, processor and operating system manufacturers have begun pushing to implement a new system state called "Modern Standby." This system state is intended to migrate the standby state known from mobile computing (smartphones, tablets, etc.) to traditional x86 systems.

従来のS3スタンバイ状態との“モダンスタンバイ”システム状態の主な違いは、永続的なネットワークコネクティビティ、バックグラウンドタスクを実行する能力(必要とされる場合)、高速なシステム“起動”(wake-up)、及び改善されたセキュリティ実装である。電力消費を従来のS3スタンバイ状態で達成されるものと同等か又はそれよりも低いレベルまで下げるために、コンピュータシステム内のメインボード並びに全ての接続されているコンポーネント及びデバイス(CPUを含む)は省電力モードに切り替わる。更には、デスクトップPCの電源ユニット(PSU)は軽負荷モードに切り替えられる。ただし、ここでの欠点は、全ての電源ラインが改善された軽負荷効率で動作できるわけではないということである。 The main differences of the "modern standby" system state from the traditional S3 standby state are persistent network connectivity, ability to run background tasks (if required), fast system "wake-up" ), and an improved security implementation. In order to reduce power consumption to levels similar to or lower than those achieved in the traditional S3 standby state, the mainboard and all connected components and devices (including the CPU) within the computer system are reduced. Switch to power mode. Additionally, the power supply unit (PSU) of the desktop PC is switched to light load mode. However, the drawback here is that not all power lines can operate with improved light load efficiency.

“モダンスタンバイ”システム状態が確実に採用されて実行されるために、コンピュータシステム内の全ての接続されているコンポーネント及びデバイス(CPUを含む)はこのシステム状態をサポートしなければならない。例えば、PCIeデバイス(PCIe=Peripheral Component Interconnect express)は低電力モードをサポートしなければならず、その結果、主電源の切断が発生する可能性がある。更に、オペレーティングシステムドライバのサポートが必要である。個々のデバイス又はコンポーネントが“モダンスタンバイ”システム状態の全ての要件を満足せず、あるいは、さもなければ省電力モードへのトランジションを妨げる場合に、コンピュータシステムは、エネルギー的にS0状態(動作中)にとどまり、それにより、電源はスタンバイ状態又は軽負荷動作に移ることができない。 In order to ensure that the "modern standby" system state is adopted and executed, all connected components and devices (including the CPU) within the computer system must support this system state. For example, a PCIe device (PCIe = Peripheral Component Interconnect express) must support a low power mode, which can result in mains power loss. In addition, operating system driver support is required. A computer system energetically enters the S0 state (in operation) when an individual device or component does not meet all the requirements of a "modern standby" system state or otherwise prevents transition to a power saving mode. , thereby preventing the power supply from transitioning to standby or light load operation.

もう1つの問題は、コンピュータシステムのデバイス又はコンポーネントがネットワークからの恒常的なアップデート又はバックグラウンドタスクを必要とする場合に、電源ユニットのメイン動作及びスタンバイモードの間の頻繁なトランジション及び変化が起こる可能性があることである。電源ユニットの実装に応じて、これは、電源ユニットの寿命の短縮や可聴なスイッチングノイズを生じさせる可能性がある。 Another problem is that frequent transitions and changes between main operation and standby modes of the power supply unit can occur when devices or components of the computer system require constant updates or background tasks from the network. It is a matter of nature. Depending on the implementation of the power supply unit, this may result in reduced power supply life or audible switching noise.

“モダンスタンバイ”システム状態を使用するコンピュータシステムのこれまでの実施は、主電源モードとスタンバイモードとの間を切り替える必要がある内部電源ユニット(例えば、ATX電源ユニット)を使用しない、ノートブックなどのバッテリ駆動デバイスに主に制限されている。デスクトップPCという状況の中で、これまでのところ、複数の電源ラインを備えたATX電源ユニットを使用し、それらを主電源モードとスタンバイモードとの間で絶えず、例えば、毎秒ごとに切り替えるリファレンスデザインしか提案されていない。1つしか電源ラインがない電源の場合に、例えば、2秒の遮断時間ウィンドウが電源ユニットに実装され、それにより、電源ユニットは、たとえ、アクティブ化信号により、主電源モードとスタンバイモードとの間の切り替えを阻止することを指定されるとしても、2秒間はオンしない。 Previous implementations of computer systems that use a "modern standby" system state, such as notebooks, do not use internal power supply units (e.g., ATX power supply units) that need to be switched between main power mode and standby mode. It is primarily restricted to battery powered devices. In the context of desktop PCs, so far there are only reference designs that use ATX power supply units with multiple power lines and switch them between main power mode and standby mode constantly, e.g. every second. Not proposed. In the case of a power supply with only one power supply line, for example, an interruption time window of 2 seconds is implemented in the power supply unit, so that the power supply unit can switch between the main power mode and the standby mode, even with an activation signal. does not turn on for 2 seconds even if it is specified to prevent the switching of .

従って、本発明の課題は、x86システムに対する省電力状態のための既存の解決策を改善することである。 It is therefore an object of the present invention to improve existing solutions for power saving states for x86 systems.

上記の課題は、請求項1に係る方法による第1の態様に従って解決される。補足的な又は改善された実施は、従属請求項で与えられる。 The above problem is solved according to a first aspect by a method according to claim 1. Supplementary or improved implementations are given in the dependent claims.

方法は、コンピュータシステムの動作状態を制御するために実装され、次の、
メイン動作状態からスタンバイ状態へのコンピュータシステムのトランジションを命令するコマンドをトリガするステップであり、スタンバイ状態は、メイン動作状態と比較して最も低い電力消費によるコンピュータシステムの動作を定義する、ステップと、
コンピュータシステムの電力消費を測定するステップと、
コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えている限り、コンピュータシステムの電源ユニットの主電源モードを維持するステップと、
コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を下回ると直ぐに、メイン動作状態から省電力状態へのコンピュータシステムのトランジションを開始するステップであり、省電力状態は、メイン動作状態と比較して電力消費が低いシステム状態に対応し、コンピュータシステムの電源ユニットは、省電力状態において、主電源モードと比較して電力出力が低い補助電源モードへ切り替えられる、ステップと
を有する。
A method is implemented to control the operating state of a computer system, comprising:
triggering a command to direct the transition of the computer system from a main operating state to a standby state, the standby state defining operation of the computer system with the lowest power consumption compared to the main operating state;
measuring power consumption of the computer system;
maintaining the main power mode of a power supply unit of the computer system as long as the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold;
initiating a transition of the computer system from a main operating state to a power saving state as soon as the measured power consumption of the computer system falls below a threshold, the power saving state having a lower power consumption compared to the main operating state. Corresponding to the low system state, the power supply unit of the computer system is switched in the power saving state to an auxiliary power mode with a lower power output compared to the main power mode.

そのような方法は、電力(消費)に依存した(負荷に依存した)省電力状態を実装することによって、x86システムに対するスタンバイ状態のための既存の解決法を改善する。この省電力状態で、コンピュータシステムの個々のコンポーネントは、それらの電力消費を抑制されるか、あるいは、それらの電力消費に応じて完全にシャットダウンされる。省電力状態は、コンピュータシステムの電力消費に従って、メイン動作状態とコマンドのトリガによって要求されるスタンバイ状態との間にエネルギー的に当てはまる電力依存状態である。従って、省電力状態は、スタンバイ状態によって定義される最も低い電力消費の前でさえ、エネルギー的に有効である。省電力状態において、電源ユニットは、電気エネルギーを節約するために補助電源モードへ切り替えられる。電源ユニットの補助電源モードは、例えば、スタンバイモード又は軽負荷モードである。 Such a method improves on existing solutions for standby states for x86 systems by implementing power (consumption) dependent (load dependent) power saving states. In this power saving state, individual components of the computer system have their power consumption reduced or completely shut down depending on their power consumption. A power saving state is a power dependent state that fits energetically between the main operating state and the standby state requested by the triggering of a command, according to the power consumption of the computer system. Thus, power saving states are energetically efficient even before the lowest power consumption defined by the standby state. In the power saving state, the power supply unit is switched to auxiliary power mode to save electrical energy. The auxiliary power supply mode of the power supply unit is, for example, standby mode or light load mode.

これにより、コンピュータシステム、特にデスクトップPCの電力消費の低減は改善され得る。方法は、コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を下回り、スタンバイ状態に入るコマンドがトリガされると直ぐに、メイン動作状態から省電力状態へのトランジションを制御する。 This can improve the reduction of power consumption of computer systems, especially desktop PCs. The method controls the transition from the main operating state to the power saving state as soon as the measured power consumption of the computer system falls below a threshold and triggers a command to enter the standby state.

よって、方法には、コンピュータシステム内の個々のコンポーネント及びデバイス(CPUを含む)が要求されているスタンバイ状態をサポートしないか、又は何らかの他の方法で妨げる場合でさえ省電力状態に入ることができるという、従来の解決法に対する効果及び利点がある。このように、電力消費は依然として低減することができ、コンピュータシステムは、エネルギー的にメイン動作状態にとどまることはない。 Thus, the method is capable of entering a power saving state even if individual components and devices (including the CPU) within the computer system do not support or otherwise interfere with the requested standby state. That is the effect and advantage over conventional solutions. In this way, power consumption can still be reduced and the computer system does not stay in the main operating state energetically.

スタンバイ状態は、コンピュータシステムが依然として動作中である、つまり、オフされていないコンピュータシステムの動作状態である。スタンバイ状態は、例えば、電力消費が最も低いスリープ状態(スリープ)に対応する。スタンバイ状態は、例えば、コンピュータシステムの動作システムで設定される。例えば、スタンバイ状態は“モダンスタンバイ”システム状態である。このシステム状態で、コンピュータシステムは最低電力消費状態にある。このシステム状態は、例えば、コンピュータシステムの個々の又はいくつかのコンポーネント及びデバイスがACPI標準規格に従うS0動作と同じように動作スタンバイの条件下で動くが、エネルギー的に最低消費状態にある、ように定義される。これにより、電力消費を非常に低いレベルまで低減することができ、一方、コンピュータシステムは依然として、非常に迅速に再アクティブ化して、メイン動作状態へ戻ることができる。 A standby state is an operating state of a computer system in which the computer system is still operating, ie, not turned off. The standby state corresponds to, for example, the sleep state (sleep) with the lowest power consumption. The standby state is set, for example, by the operating system of the computer system. For example, the standby state is a "modern standby" system state. In this system state, the computer system is in its lowest power consumption state. This system state is such that, for example, individual or several components and devices of the computer system operate under conditions of operational standby similar to S0 operation according to the ACPI standard, but are in their lowest energy consumption state. Defined. This allows the power consumption to be reduced to a very low level, while still allowing the computer system to reactivate and return to the main operating state very quickly.

コンピュータシステムの電力消費を測定する効果及び利点は、コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えている限りはコンピュータシステムの電源の主電源モードが維持されることである。これは、コンピュータシステムが安定して動作し、電源が、如何なる場合にも、コンピュータシステムの電力要件を満たすことができない補助電源モードへ切り替わらないことを確かにする。 An effect and advantage of measuring the power consumption of the computer system is that the main power mode of the computer system's power supply is maintained as long as the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold. This ensures that the computer system operates stably and that the power supply does not in any case switch to an auxiliary power mode that cannot meet the power requirements of the computer system.

コンピュータシステムの電力消費を測定する他の効果及び利点は、省電力状態が負荷に応じて設定できることである。これは、省電力状態が、必要な残り電力に応じて、多かれ少なかれ適度に設定され得ることを意味する。例えば、バックグラウンドタスク又はネットワークからの更新を完了する必要があるために、コンピュータシステムがまだかなりの残り電力を必要とする場合に、省電力状態は、ほんの少しのプロセス又はコンポーネントしか実行する必要がない場合よりも控えめに設定される。 Another advantage and benefit of measuring the power consumption of a computer system is that power saving states can be set depending on the load. This means that the power saving state can be set more or less moderately depending on the remaining power required. A power saving state requires only a few processes or components to run when the computer system still requires significant remaining power, for example, because background tasks or updates from the network need to be completed. It is set more conservatively than without it.

方法の様々な実施において、コンピュータシステムが最も低い電力消費で省電力状態において動作することができる場合に、省電力状態はスタンバイ状態に対応する。例えば、そのような場合に、省電力状態は“モダンスタンバイ”システム状態に対応する。 In various implementations of the method, the power saving state corresponds to the standby state when the computer system can operate in the power saving state with the lowest power consumption. For example, in such cases, the power saving state corresponds to a "modern standby" system state.

方法の様々な実施において、コンピュータシステムの電力消費は、コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えている限り、複数の測定プロセスにおいて繰り返し測定される。各測定プロセス後にタイマが起動される。新しい測定動作は、タイマが終了すると直ぐに実行される。これには、電力消費に影響を与える実行タスク又はプロセスが、コンピュータシステムの電力消費が再び測定される前に最初に終了され得る、という効果及び利点がある。方法の補足的な実施において、タイマは、各測定プロセス後にインクリメントされる。これには、完了期間が異なる異なった実行タスク又はプロセスが適応され得る、という利点がある。 In various implementations of the method, the power consumption of the computer system is repeatedly measured in multiple measurement processes as long as the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold. A timer is started after each measurement process. A new measurement operation is performed as soon as the timer expires. This has the effect and advantage that executing tasks or processes affecting power consumption can be terminated first before the power consumption of the computer system is measured again. In a complementary implementation of the method, a timer is incremented after each measurement process. This has the advantage that different execution tasks or processes with different completion times can be accommodated.

方法の様々な実施において、測定動作が特定の回数に達し、コンピュータシステムの測定された電力消費が依然として閾値を超えている場合に、エラー信号が生成される。これには、(要求されているコマンドにかかわらず)省電力状態になり得ないことをコンピュータシステムの内部コントローラ又はユーザに通知することができる、という利点がある。これは、コンピュータシステムのシステム安全性を向上させる。 In various implementations of the method, an error signal is generated when a specified number of measurement operations is reached and the measured power consumption of the computer system still exceeds the threshold. This has the advantage that the internal controllers of the computer system or the user can be notified that the power saving state cannot be entered (regardless of the command requested). This improves the system security of the computer system.

様々な実施において、プロシージャは、
省電力状態においてコンピュータシステムの電力消費を測定するステップと、
省電力状態におけるコンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えると直ぐに、コンピュータシステムの電力消費を更に低減しようと試みるステップと
を更に有する。
In various implementations, the procedure
measuring power consumption of the computer system in a power saving state;
attempting to further reduce the power consumption of the computer system as soon as the measured power consumption of the computer system in the power saving state exceeds the threshold.

これらのステップには、コンピュータシステム内のコントローラが電力消費の変化に応答することを可能にする、という効果及び利点がある。閾値を上回る電力消費の増大にかかわらずコンピュータシステムを省電力状態に保つために、コンピュータシステムの電力消費の更なる低減が目標とされる。例えば、CPUが(更に)スロットリングされるか、あるいは、必要とされない他のコンポーネント又はデバイスがオフされる。 These steps have the effect and advantage of allowing controllers within the computer system to respond to changes in power consumption. Further reductions in computer system power consumption are targeted to keep the computer system in a power saving state despite increases in power consumption above the threshold. For example, the CPU is (further) throttled, or other components or devices not needed are turned off.

様々な実施において、プロセスは、
省電力状態におけるコンピュータシステムの測定された電力消費が、(予め)決定された期間後に、引き続き閾値を超えている場合に、省電力状態からメイン動作状態へ戻るコンピュータシステムのトランジションを開始し、コンピュータシステムの電源ユニットを主電源モードへ戻すステップ
を更に有する。
In various implementations, the process
initiating a transition of the computer system from the power saving state back to the main operating state if the measured power consumption of the computer system in the power saving state continues to exceed the threshold after a (pre)determined period of time; Returning the power supply unit of the system to main power mode.

この手段には、省電力状態において過負荷によるコンピュータシステムの意図しないシャットダウンを防ぐ、という効果及び利点がある。 This measure has the effect and advantage of preventing unintentional shutdown of the computer system due to overload in the power saving state.

第2の態様に従って、上記の課題は、請求項7に記載のコンピュータシステムによって解決される。補足的な又は改善された実施は、従属請求項で与えられる。 According to a second aspect, the above problem is solved by a computer system as claimed in claim 7. Supplementary or improved implementations are given in the dependent claims.

コンピュータシステムは、電源ユニットと、電源ユニットにより電力を供給されるコンポーネントとを有する。コンピュータシステムは、
コンピュータシステムをメイン動作状態からスタンバイ状態へ移行させるコマンドをトリガし、スタンバイ状態は、メイン動作状態と比較して最も低い電力消費によるコンピュータシステムの動作を定義し、
コンピュータシステムの電力消費を測定し、コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えている限り、コンピュータシステムの電源ユニットの主電源モードを維持し、
コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を下回ると直ぐに、メイン動作状態から省電力状態へのコンピュータシステムのトランジションを開始し、省電力状態は、負荷に応じて調整可能であり、メイン動作状態と比較して電力消費が低いシステム状態に対応し、コンピュータシステムの電源ユニットは、省電力状態において、主電源モードと比較して電力出力が低い補助電源モードへ切り替えられる。
The computer system has a power supply unit and components powered by the power supply unit. The computer system
triggering a command to transition the computer system from a main operating state to a standby state, the standby state defining operation of the computer system with the lowest power consumption compared to the main operating state;
measuring the power consumption of the computer system, maintaining the main power mode of the power supply unit of the computer system as long as the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold;
Initiating a transition of the computer system from a main operating state to a power saving state as soon as the measured power consumption of the computer system falls below a threshold, the power saving state being adjustable depending on the load, the main operating state and Corresponding to a system state with relatively low power consumption, the power supply unit of the computer system is switched to an auxiliary power mode with a lower power output compared to the main power mode in the power saving state.

このようなコンピュータシステムも、第1の態様に係る方法に関連して先に説明された効果及び利点を達成する。 Such a computer system also achieves the effects and advantages previously described in relation to the method according to the first aspect.

コンピュータシステムの様々な実施形態において、測定回路が、コンピュータシステムの電力消費を測定して制御信号を生成するよう構成される。この制御信号は、コンピュータシステムの測定された電力消費が閾値を超えているか否かを示す。これには、コンピュータシステムの電力消費を簡単に決定することができる、という効果及び利点がある。測定回路は、例えば、シャント及び測定アンプを備えたアナログ回路として構成され、それにより、コンピュータシステム内の電流消費の時間変化の検出が行われる。これは、例えば、電流の一次導関数di/dtであることができる。例えば、電流信号は、特定の期間にわたって平均化され、制御信号は、平均化された電流信号が閾値を超える場合に生成される。 In various embodiments of the computer system, measurement circuitry is configured to measure the power consumption of the computer system and generate the control signal. This control signal indicates whether the measured power consumption of the computer system exceeds a threshold. This has the advantage and advantage of being able to easily determine the power consumption of a computer system. The measurement circuit is configured, for example, as an analog circuit with a shunt and a measurement amplifier to detect changes in current consumption over time within the computer system. This can be, for example, the first derivative di/dt of the current. For example, a current signal is averaged over a specified period of time and a control signal is generated when the averaged current signal exceeds a threshold.

様々な実施において、コンピュータシステムは、測定回路によって生成された制御信号をコントローラへ供給し、コントローラによって、メイン動作状態と省電力状態との間のコンピュータシステムのトランジションを制御するよう更に構成される。これには、様々な状態が自動的にかつ確かに制御され得る、という効果及び利点がある。コントローラは、例えば、コンピュータシステムのメインボード上の組み込みコントローラである。 In various implementations, the computer system is further configured to provide control signals generated by the measurement circuit to the controller to control transitions of the computer system between the main operating state and the power save state by the controller. This has the effect and advantage that various states can be automatically and reliably controlled. The controller is, for example, an embedded controller on the main board of the computer system.

様々な実施形態において、コンピュータシステムは、先に説明されたタイプのプロシージャを実行するよう構成される。 In various embodiments, a computer system is configured to perform procedures of the types described above.

本発明は、いくつかの図面を用いて例示的な実施形態により以下で更に詳細に説明される。 The invention is explained in more detail below by means of exemplary embodiments with the help of several drawings.

コンピュータシステムの動作状態を制御する方法の実施の略フロー図を示す。1 shows a schematic flow diagram of an implementation of a method for controlling the operating state of a computer system; FIG. 例示的な実施形態に係るコンピュータシステムのコンポーネントの模式図を示す。1 illustrates a schematic diagram of components of a computer system in accordance with an exemplary embodiment; FIG. 例示的な実施形態に係る測定回路の回路配置を示す。Fig. 3 shows a circuit layout of a measuring circuit according to an exemplary embodiment; 省電力状態がある場合とない場合のスタンバイ状態の実施の比較の模式図を示す。FIG. 4 shows a schematic diagram of a comparison of standby state implementations with and without power saving states.

図1は、コンピュータシステムの動作状態を制御する方法の実施の略フローチャートを示す。ここで、破線分離線の左側(「システム状態」という見出しの下)には、コンピュータシステムのシステム状態に関連した様々な方法ステップS1~S7が示されている。破線分離線の右側(「PSU状態」という見出しの下)には、コンピュータシステムの電源ユニットの代表的な状態が示されている。 FIG. 1 shows a schematic flow chart of an implementation of a method for controlling the operational state of a computer system. Here, to the left of the dashed separating line (under the heading "System State") are shown various method steps S1-S7 relating to the system state of the computer system. To the right of the dashed separator line (under the heading "PSU Status") are shown typical states of the computer system's power supply unit.

プロシージャはステップS1から始まり、ステップS1で、コンピュータシステムはメイン動作状態にある。この状態で、コンピュータシステムは電源を入れられており、コンピュータシステムの全てのデバイス及びコンポーネントがアクティブである。コンピュータシステムの電源ユニットは、このシステム状態でオン(ON状態)であり、電力をコンピュータシステムに供給するよう主電源モードにある。例えば、コンピュータシステムのメイン動作状態は、ACPI標準規格に従うS0状態に対応する。ステップS1で、メイン動作状態からスタンバイ状態へのコンピュータシステムのトランジションを命令するためにコマンドがトリガされる。このコマンドは、例えば、コンピュータシステムのオペレーティングシステムによって、トリガされる。これは、例えば、コンピュータシステムのユーザがコンピュータシステムの電源ボタン又はコンピュータシステムのオペレーティングシステムのソフトウェアボタンを押すことによって、行われる。 The procedure begins at step S1, in which the computer system is in its main operating state. In this state, the computer system is powered on and all devices and components of the computer system are active. The power supply unit of the computer system is on (ON state) in this system state and is in main power mode to supply power to the computer system. For example, the main operating state of a computer system corresponds to the S0 state according to the ACPI standard. At step S1, a command is triggered to command the transition of the computer system from the main operating state to the standby state. This command is triggered, for example, by the operating system of the computer system. This is done, for example, by the user of the computer system pressing the computer system's power button or the computer system's operating system software button.

次いで、ステップS2で、コンピュータシステムの電力消費が測定される。このために、例えば、コンピュータシステムの電源ユニットからのコンピュータシステムのコンポーネントの電流消費が、指定された供給電圧で測定され、予め定義された閾値と比較される。このための測定方法及び測定回路は、以下で更に詳細に説明される。ステップS2で、コンピュータシステムの電源ユニットは、依然として、主電源モード(ON状態)にある。 Then, at step S2, the power consumption of the computer system is measured. For this purpose, for example, the current consumption of the components of the computer system from the power supply unit of the computer system is measured at a specified supply voltage and compared with predefined threshold values. The measuring method and measuring circuit for this are described in more detail below. At step S2, the power supply unit of the computer system is still in main power mode (ON state).

タイマがステップS3で起動される。タイマが終了した後、ステップS2に従って電力消費が再び測定される。測定された電力消費が上限を依然として上回っている場合に、システムは再びステップS3へ切り替わり、新しいタイマが起動される。ステップS2とステップS3との間のそのような繰り返しごとに、タイマの時間は、電力消費が閾値を上回る限り延長される。例えば、図1に従う実施例では、500msから10sまでのタイマの遅延の逐次増加が行われる。例えば、異なるタイマが値500ms、1s、5s、及び10sにより設定される。このようなアプローチにより、コンピュータシステムの電力消費に影響を与える実行タスク又はプロセスを、コンピュータシステムの電力消費が再び測定される前に最初に終了させることができる。ステップS2とステップS3との間の切り替えが頻繁になればなるほど、それに応じてタイマは、より長い実行タスク又はバックグラウンドタスク及びそれらの終了を可能にするよう設定される。 A timer is started in step S3. After the timer expires, power consumption is measured again according to step S2. If the measured power consumption is still above the upper limit, the system switches again to step S3 and a new timer is started. For each such iteration between steps S2 and S3, the time on the timer is extended as long as the power consumption remains above the threshold. For example, in the embodiment according to FIG. 1, successive increments of timer delay from 500 ms to 10 s are performed. For example, different timers are set with values 500ms, 1s, 5s and 10s. Such an approach allows executing tasks or processes that affect the computer system's power consumption to finish first before the computer system's power consumption is measured again. The more frequently the switching between steps S2 and S3, the timer is set accordingly to allow longer running or background tasks and their termination.

ステップS2及びステップS3は、例えば、所定回数の繰り返し(例えば、5回の繰り返し)が完了するか、又はコンピュータシステムの電力消費が閾値を下回るまで、繰り返される。所定の回数の繰り返しが終了した後、コンピュータシステムの電力消費が依然として閾値を上回る場合に、エラー信号が生成される。これは、省電力状態に入るのに失敗したことを示す。これは、例えば、アラーム信号又はメッセージによりコンピュータシステムのユーザへ、例えば、オペレーティングシステムにより、通知される。 Steps S2 and S3 are repeated, for example, until a predetermined number of iterations (eg, 5 iterations) are completed or the power consumption of the computer system falls below a threshold. After a predetermined number of iterations, an error signal is generated if the power consumption of the computer system is still above the threshold. This indicates a failure to enter the power save state. This is signaled to the user of the computer system, eg by the operating system, eg by means of an alarm signal or message.

しかし、繰り返しが最大数に達する前に電力消費が閾値を下回った場合に、プロシージャはステップS2からステップS4へ移る。ステップS4で、省電力状態の任意の事前設定又はこの省電力状態へのエントリが行われる。事前設定は、例えば、コンピュータシステムのデバイス、コンポーネント、又はソフトウェア(例えば、オペレーティングシステム)の設定を指定する。これは、例えば、省電力状態へのデバイス及びコンポーネントの制御されたトランジションのための特定のコマンド又はコマンドセットを含む。例えば、事前設定は、省電力状態に最初に入るときに一度行われる。事前設定がステップS4で行われ、これが完了する場合に、コンピュータシステムは省電力状態に入る。代替的に、事前設定は、ステップS4とは別に、例えば、本明細書で説明されているプロシージャより前に、行われてもよい。 However, if the power consumption falls below the threshold before the maximum number of iterations is reached, the procedure transfers from step S2 to step S4. At step S4, any presetting or entry into a power saving state is performed. Preconfigurations, for example, specify settings for the devices, components, or software (eg, operating system) of the computer system. This includes, for example, specific commands or sets of commands for controlled transitions of devices and components to power saving states. For example, presetting is done once when the power saving state is first entered. Preconfiguration is performed in step S4, and when this is completed, the computer system enters a power saving state. Alternatively, the presetting may be done separately from step S4, eg, prior to the procedures described herein.

省電力状態は、メイン動作状態と比べて電力消費が低いシステム状態である。特に、省電力状態は、メイン動作状態とステップS1でコマンドにより命令されたスタンバイ状態との間のコンピュータシステムの中間エネルギー状態である。例えば、スタンバイ状態は、メイン動作状態と比較して最も低い電力消費によるコンピュータシステムの動作を定義する。例えば、スタンバイ状態は“モダンスタンバイ”システム状態である。 A power saving state is a system state that consumes less power than the main operating state. Specifically, the power saving state is an intermediate energy state of the computer system between the main operating state and the standby state commanded by the command in step S1. For example, the standby state defines operation of the computer system with the lowest power consumption compared to the main operating state. For example, the standby state is a "modern standby" system state.

ステップS4による省電力状態では、電力消費に応じて、コンピュータシステムの個々の電力消費は低減されるか、あるいは、それらは完全にオフされる。例えば、コンピュータシステムのファンは減速されるか又は完全にオフされ、プロセッサ(CPU)はそのクロック速度をスロットリングされる。コンピュータシステムの電源は、次いで、補助電源モードへ切り替えられ得る。電源ユニットの補助電源モードは、例えば、スタンバイモード又は軽負荷モードである。コンピュータシステムは、次いで、スタンバイ状態と比較して以下で更に詳細に説明される省電力状態にある。 In the power saving state according to step S4, depending on the power consumption, the individual power consumption of the computer system is reduced or they are completely turned off. For example, the computer system's fans are slowed down or turned off completely, and the processor (CPU) is throttled at its clock speed. The power of the computer system can then be switched to auxiliary power mode. The auxiliary power supply mode of the power supply unit is, for example, standby mode or light load mode. The computer system is then in a power saving state which will be described in more detail below in comparison to the standby state.

省電力状態において、コンピュータシステムの電力消費はステップS5で引き続き測定される。電力消費が省電力状態において上記の閾値を超える場合に、電源警告又はシステム割り込みが発生し、プロシージャはステップS6へ移る。このステップS6では、コンピュータシステムの更なる電力低減が開始される。このために、例えば、CPUを更にスロットリングすることによって、システム電力を更に低減しようとする試みがなされる。例えば、CPUは、この場合に、その最低クロック速度にスロットリングされる。また、コンピュータシステム内の他のデバイス及びコンポーネントの電力低減がこの段階で行われてもよい。 In the power saving state, the power consumption of the computer system continues to be measured in step S5. If the power consumption exceeds the above threshold in the power saving state, a power warning or system interrupt occurs and the procedure moves to step S6. In this step S6 further power reduction of the computer system is initiated. To this end, attempts are made to further reduce system power, for example, by further throttling the CPU. For example, the CPU is throttled to its lowest clock speed in this case. Power reduction of other devices and components within the computer system may also occur at this stage.

ステップS6での動作の結果として、電力消費が指定された期間内に再び閾値を下回る場合に、プロシージャはステップS5に戻り、コンピュータシステムは省電力状態のままである。例示的な実施において、指定された期間は5msである。他方で、ステップS6での動作が5msの期間内に閾値を下回る電力消費の低減を生じさせない場合には、プロシージャはステップS7に移る。それによって、省電力状態が解除され、必要に応じて、過負荷イベントがログに記録され、電力は増大する。ステップS7の動作は、よって、コンピュータシステムを省電力状態からメイン動作状態へ戻す。この場合に、コンピュータシステムの電源はメイン動作状態(ON状態)に戻される。図1の実施例に従って、プロシージャはこのようにして再びステップS1になる。 If, as a result of the action in step S6, the power consumption falls below the threshold again within the specified period of time, the procedure returns to step S5 and the computer system remains in the power save state. In an exemplary implementation, the specified period is 5 ms. On the other hand, if the action in step S6 does not result in a reduction in power consumption below the threshold within the 5 ms period, the procedure moves to step S7. The power save state is thereby removed, an overload event is logged, and power is increased, if necessary. The operation of step S7 thus returns the computer system from the power saving state to the main operating state. In this case, the power of the computer system is returned to the main operating state (ON state). According to the embodiment of FIG. 1, the procedure is thus again at step S1.

図2は、実施形態に係るコンピュータシステム1のコンポーネントの模式図を示す。図1に関して先に説明された方法は、例えば、図2によるコンピュータシステム1で、使用される。図2によるコンピュータシステム1は、コンピュータシステム1のコンポーネント4a、4b(又は図示されていない他のコンポーネント)に給電する電源ユニット2を有する。電源ユニット2は、例えば、いわゆる単線電源ユニットである。これは、電源ユニットがただ1つの供給電圧しか出力しないことを意味する。電源ユニットは、例えば、補助電源モードにおいて、主電源モードと同じであるが、主電源モードでよりも低い出力電力で、供給電圧を出力するよう構成される。これには、供給電圧が補助電源モードでも利用可能であり、重要なコンポーネント4a、4bに給電するために使用される、という利点がある。図2に示される例示的な実施形態で、電源ユニット2は、12V供給電圧が印加される出力部を備える。この供給電圧は、例えば、コンピュータシステム1のメインボード上のPCIエクスプレス(PCIe)コンポーネント4aに給電するために、使用される。様々な他のボード電圧は、いくつかの電圧レギュレータ3a~3dにより生成され得る。例えば、電圧レギュレータ3aは、CPU(コンポーネント4b)に給電するために使用され得る、コンピュータシステム1のCPUコア用の供給電圧を供給するために設けられている。更に、電圧レギュレータ3b~3dは、図2に例として示されるように、5V、3.3V、及び1.8Vの更なるボード電圧を生成する。 FIG. 2 shows a schematic diagram of the components of the computer system 1 according to an embodiment. The method described above with respect to FIG. 1 is used, for example, in the computer system 1 according to FIG. The computer system 1 according to FIG. 2 comprises a power supply unit 2 that powers the components 4a, 4b (or other components not shown) of the computer system 1 . The power supply unit 2 is, for example, a so-called single-line power supply unit. This means that the power supply unit outputs only one supply voltage. The power supply unit is for example configured to output the supply voltage in the auxiliary power mode the same as in the main power mode, but with a lower output power than in the main power mode. This has the advantage that the supply voltage is also available in auxiliary power mode and is used to power the critical components 4a, 4b. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the power supply unit 2 comprises an output to which a 12V supply voltage is applied. This supply voltage is used, for example, to power a PCI Express (PCIe) component 4 a on the main board of the computer system 1 . Various other board voltages may be generated by several voltage regulators 3a-3d. For example, a voltage regulator 3a is provided to supply the supply voltage for the CPU core of the computer system 1, which can be used to power the CPU (component 4b). In addition, voltage regulators 3b-3d generate further board voltages of 5V, 3.3V and 1.8V, as shown by way of example in FIG.

更に、コンピュータシステム1は、電源ユニット2の出力部と電圧レギュレータ3a~dとの間に接続された測定回路5を有する。図2による例示的な実施形態で、測定回路5は、時間にわたる電流の変化(di/dt)の検出のための回路へ接続されているシャントを備えている。検出のための回路は、電源ユニットから引き込まれた電流の時間変化を検出する。シャントは、例えば、電流を測定する測定抵抗を有する。図2による例示的な実施形態で、測定回路5による電力消費の測定は、コンポーネント4aを考慮せずに、コンピュータシステム1のコンポーネント4bへの供給パスのみを含む。しかし、代替の実施形態では、コンポーネント4aも電力消費の測定に含まれてよい。 Furthermore, the computer system 1 comprises a measuring circuit 5 connected between the output of the power supply unit 2 and the voltage regulators 3a-d. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the measuring circuit 5 comprises a shunt connected to a circuit for detection of the change in current over time (di/dt). A circuit for detection detects the time variation of the current drawn from the power supply unit. The shunt, for example, has a measuring resistance that measures the current. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the measurement of power consumption by measuring circuit 5 includes only the supply path to component 4b of computer system 1, without considering component 4a. However, in alternative embodiments, component 4a may also be included in the measurement of power consumption.

測定回路5は、このようにして、図1のプロシージャ内のステップS2及びS5で説明されているような、コンピュータシステム1の電力消費を測定するタスクを引き継ぐ。コンピュータシステム1の電力消費が閾値を超える場合に、測定回路5は、制御信号8を生成し、これを電源警告又はシステム割り込みとしてコンピュータシステム1のコントローラ6へ転送する。図2による例示的な実施形態で、コントローラ6は組み込みコントローラである。コントローラ6は、制御信号8に応じてコンピュータシステム1の動作状態を制御する。例えば、制御信号8がコンピュータシステム1の電力消費の閾値の連続的な超過を(制御信号8の定義された第1信号レベルにより)示す場合に、及び、測定動作の繰り返しが定義された回数を超える場合に、先にステップS2及びS3について図1で説明されたように、コントローラ6はエラー信号13を生成する。これは、コンピュータシステム1が省電力状態に入ることに失敗したことを示す。エラー信号13はチップセット7へ送られ、チップセット7は、それを然るべく処理し、適切な動作を行い、必要に応じて、コンピュータシステム1のユーザへ信号を発する。チップセット7は、例えば、いわゆるシステム・オン・チップ(SoC)である。 The measurement circuit 5 thus takes over the task of measuring the power consumption of the computer system 1, as described in steps S2 and S5 in the procedure of FIG. When the power consumption of the computer system 1 exceeds a threshold, the measurement circuit 5 generates a control signal 8 and forwards it to the controller 6 of the computer system 1 as a power warning or system interrupt. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, controller 6 is an embedded controller. Controller 6 controls the operating state of computer system 1 according to control signal 8 . For example, if the control signal 8 indicates continuous exceeding of the power consumption threshold of the computer system 1 (by means of a defined first signal level of the control signal 8) and a defined number of repetitions of the measurement operation. If so, the controller 6 generates an error signal 13, as previously described in FIG. 1 for steps S2 and S3. This indicates that computer system 1 has failed to enter the power saving state. The error signal 13 is sent to the chipset 7, which processes it accordingly, takes appropriate action, and issues a signal to the user of the computer system 1, if necessary. Chipset 7 is, for example, a so-called system-on-chip (SoC).

他方で、反復的な測定プロセスの間に電力消費が閾値を下回ることを制御信号8が(制御信号8の定義された第2信号レベルにより)示す場合には、コントローラ6はトリガ信号14を生成し、その結果、電源ユニット2は補助電源モードへ切り替えられる。結果として、コンピュータシステム1は省電力状態になり、これによって、コンポーネント4a及び4bは夫々、それらの電力消費が抑制又は制限される。図1によるステップS5の上記の説明も参照されたい。図2に示されるコントローラ6はまた、省電力状態に入ってからもコンピュータシステム1の電力消費を引き続きモニタするために測定回路5を使用し、必要に応じて、図1に関連して先にステップS6及びS7で説明された動作を開始する。 On the other hand, the controller 6 generates the trigger signal 14 if the control signal 8 indicates (by virtue of the defined second signal level of the control signal 8) that the power consumption is below the threshold during the repetitive measurement process. As a result, the power supply unit 2 is switched to the auxiliary power supply mode. As a result, computer system 1 enters a power saving state whereby components 4a and 4b, respectively, curtail or limit their power consumption. See also the above description of step S5 according to FIG. The controller 6 shown in FIG. 2 also uses the measurement circuit 5 to continue to monitor the power consumption of the computer system 1 even after entering a power saving state, and, if necessary, as previously described in connection with FIG. The operations described in steps S6 and S7 are initiated.

コントローラ6と電源ユニット2又はチップセット7との間のシグナリングは、例えば、いわゆる汎用入力/出力標準(GPIO)に従うピンシグナリングにより、実行される。 Signaling between controller 6 and power supply unit 2 or chipset 7 is performed, for example, by pin signaling according to the so-called General Purpose Input/Output Standard (GPIO).

測定回路5における、時間にわたる電流の変化di/dtの検出は、例えば、電流が所定の短い期間、例えば、8msにわたって平均化され、この期間後に、電力消費が予め定義された閾値を超えているかどうかを検出する電流測定アンプを有する。測定回路5は、例えば、制御信号8をデジタル出力信号としてコントローラ6へ送信するよう構成される。 The detection of the change in current di/dt over time in the measuring circuit 5 is, for example, the current is averaged over a predetermined short period, for example 8 ms, after which period the power consumption exceeds a predefined threshold. It has a current measurement amplifier that detects whether The measurement circuit 5 is for example arranged to send the control signal 8 as a digital output signal to the controller 6 .

測定回路5の代替の又は補足的な実施形態が図3に示される。測定回路5は、コンピュータシステムの電流を検出するシャントとして機能する測定抵抗R20を有する。左側では、測定抵抗R20は、電流測定アンプ9の信号入力部1(IN(+))に接続されている。右側では、測定抵抗R20は、電流測定アンプ9の信号入力部10(IN(-))に接続されている。よって、電源側での供給信号は、電流測定アンプ9の入力部1に存在し、一方、(コンピュータシステム1に向かう)負荷側での供給信号は、電流測定アンプ9の入力部10に存在する。更に、コンデンサC4が、測定抵抗R20と並列に接続され、フィルタコンデンサとして機能する。 An alternative or complementary embodiment of measuring circuit 5 is shown in FIG. The measuring circuit 5 has a measuring resistor R20 acting as a shunt for sensing the current of the computer system. On the left, the measuring resistor R20 is connected to the signal input 1 (IN(+)) of the current measuring amplifier 9; On the right, the measuring resistor R20 is connected to the signal input 10 (IN(-)) of the current measuring amplifier 9. FIG. Thus, the supply signal on the source side is present at the input 1 of the current measurement amplifier 9, while the supply signal on the load side (towards the computer system 1) is present at the input 10 of the current measurement amplifier 9. . Additionally, a capacitor C4 is connected in parallel with the measuring resistor R20 and acts as a filter capacitor.

電流測定アンプ9は、入力信号1及び10からの差分信号を決定し、これを電流測定アンプ9の入力部7(CMPREF)での基準電圧と比較する。基準信号は、電源ユニットのスタンバイ電源(P3V3P_STBY)から分圧器R26、R28により形成される。基準信号は、電流測定アンプ9の入力部2での電圧供給(VS+)としても機能する。電流測定アンプ9の出力部3での出力信号(ALERT#)は、電流測定アンプ9の入力部7での基準信号に対する電流測定アンプ9の入力部1及び10の差分信号の挙動を通知するために使用される。通常動作(差分信号が基準信号を下回る)で、出力信号(ALERT#)は、信号レベルがHIGHである。その結果、やはりスタンバイ電源(P3V3P_STBY)により電流を供給されているトランジスタQ5は、導通する。コンデンサC6は放電される。この段階で、更なるトランジスタQ1は遮断し、やはりスタンバイ電源(P3V3P_STBY)から給電されて、そのコレクタ端子3で信号レベルHIGHを生成し、これが制御信号8となる。 Current measurement amplifier 9 determines the difference signal from input signals 1 and 10 and compares it to a reference voltage at input 7 (CMPREF) of current measurement amplifier 9 . The reference signal is formed by a voltage divider R26, R28 from the standby power supply (P3V3P_STBY) of the power supply unit. The reference signal also serves as the voltage supply (VS+) at input 2 of current measurement amplifier 9 . The output signal (ALERT#) at output 3 of current measurement amplifier 9 is to signal the behavior of the differential signal at inputs 1 and 10 of current measurement amplifier 9 with respect to the reference signal at input 7 of current measurement amplifier 9. used for In normal operation (the difference signal is below the reference signal), the output signal (ALERT#) is at a HIGH signal level. As a result, transistor Q5, which is also powered by the standby power supply (P3V3P_STBY), conducts. Capacitor C6 is discharged. At this stage, the further transistor Q1 shuts off, is also powered by the standby power supply (P3V3P_STBY) and produces a signal level HIGH at its collector terminal 3, which is the control signal 8.

電流測定アンプ9の入力部1及び10の差分信号が電流測定アンプ9の入力部7での基準信号を超える場合に、電流測定アンプ9は、その出力部3で出力信号(ALERT#)の信号レベルLOWを生成する。これにより、トランジスタQ5がオフする。これにより、コンデンサC6は、スタンバイ電源(P3V3P_STBY)から抵抗R23及びR25を介して充電される。 If the differential signal at the inputs 1 and 10 of the current measurement amplifier 9 exceeds the reference signal at the input 7 of the current measurement amplifier 9, the current measurement amplifier 9 outputs at its output 3 the signal of the output signal (ALERT#). Generate level LOW. This turns off the transistor Q5. This causes capacitor C6 to be charged from the standby power supply (P3V3P_STBY) through resistors R23 and R25.

コンデンサC6は遅延素子として動作する。コンデンサC6が特定の充電状態に達する(また、C6の両端での電圧降下が特定値を超える)と直ぐに、更なるトランジスタQ1は、ダイオードD3を介して導通状態へ切り替えられ、そのコレクタ端子3での信号レベルを信号レベルLOWに引き下げ、これが制御信号8となる。コンデンサC6は、例えば、8msの時間遅延を持った充電定数が設定されるように調整される。 Capacitor C6 operates as a delay element. As soon as capacitor C6 reaches a certain state of charge (and the voltage drop across C6 exceeds a certain value), a further transistor Q1 is switched into conduction via diode D3 and at its collector terminal 3 is lowered to the signal level LOW, which becomes the control signal 8. Capacitor C6 is adjusted to set a charging constant with a time delay of, for example, 8 ms.

このようにして、測定回路5は、図3に従って、コンピュータシステムの電流消費を決定し、これが、時間にわたる電流の変化di/dtとして認識され、8msの期間にわたって平均化される。8ms後の電流消費が依然として基準レベル(電流測定アンプ9の入力部7)を上回る場合に、制御信号8の信号レベルは測定回路5によってLOWに設定される。制御信号8は、このようにして、コンピュータシステムの電力消費が指定された上限を上回っていることを示す。他方で、コンピュータシステムの電力消費が8ms内に再び低下する場合に、トランジスタQ1はオフ状態(ダイオードD3の非導通状態)のままであり、これにより、制御信号8は信号レベルHIGHに保たれる。この場合に、制御信号8は、電流消費が臨界制限を超えていないことを示す。 Thus, the measuring circuit 5 determines the current consumption of the computer system according to FIG. 3, which is recognized as the change in current di/dt over time and averaged over a period of 8 ms. The signal level of the control signal 8 is set LOW by the measuring circuit 5 if the current consumption after 8 ms is still above the reference level (input 7 of the current measuring amplifier 9). The control signal 8 thus indicates that the power consumption of the computer system is above the specified upper limit. On the other hand, if the power consumption of the computer system drops again within 8 ms, transistor Q1 remains off (diode D3 non-conducting), which keeps control signal 8 at signal level HIGH. . In this case the control signal 8 indicates that the current consumption does not exceed the critical limit.

例示的な実施形態で、図3による測定回路5が図2による実施で使用される場合に、図3による制御信号8は、例えば、上述されたような、コントローラ6への対応するシグナリングのために、図2による測定回路5の出力信号となる。コンピュータシステムは、省電力状態へのトランジション又は省電力状態での動作が要求されない場合に信号出力8が無視されるように、構成されてもよい。 In an exemplary embodiment, if the measurement circuit 5 according to FIG. 3 is used in the implementation according to FIG. 2, the control signal 8 according to FIG. , the output signal of the measuring circuit 5 according to FIG. The computer system may be configured such that signal output 8 is ignored when no transition to or operation in a power saving state is required.

図4は、上記の省電力状態がある場合とない場合の上記のタイプのコンピュータシステムのスタンバイ状態の実施の比較の模式図を示す。図4の上部分には、省電力状態がない場合について、上記のタイプのコンピュータシステムのスタンバイ状態が示されている。ここで、コンピュータシステムは、メイン動作状態10とスタンバイ状態11との間で切り替わることができる。スタンバイ状態11は、ここでは、例えば、“モダンスタンバイ”システム状態に対応する。図4による上の場合に、コンピュータシステムは、少なくとも何らかのシステムアクティビティが存在する限り、メイン動作状態10にある。メイン動作状態10は、システムが完全にオンされ、全てのデバイスがアクティブである場合に想定される(システム状態10aを参照)。しかし、メイン動作状態10は、システムがスタンバイ状態にあり、システムアクティビティがほとんどないか又は制限されている場合にもアクティブである(システム状態10bを参照)。この場合に、コンピュータシステムは、システムがスタンバイ状態にあり、システムアクティビティが記録されない場合にのみ、スタンバイ状態11に入る。このような低電力消費の場合にのみ、電源はスタンバイ(補助電源モード)に切り替えられる。他の全ての場合において、電源ユニットは主電源モードでアクティブであり、コンピュータシステムに電気エネルギーを供給する。 FIG. 4 shows a schematic diagram of a comparison of the standby state implementation of a computer system of the type described above, with and without the power saving state described above. The upper portion of FIG. 4 shows the standby state of a computer system of the type described above, in the absence of power saving states. The computer system can now switch between a main operating state 10 and a standby state 11 . The standby state 11 here corresponds, for example, to the "modern standby" system state. In the upper case according to FIG. 4, the computer system is in main operating state 10 at least as long as there is some system activity. The main operating state 10 is assumed when the system is fully turned on and all devices are active (see system state 10a). However, the main operating state 10 is also active when the system is in standby with little or limited system activity (see system state 10b). In this case, the computer system enters standby state 11 only when the system is in standby and no system activity is recorded. Only for such low power consumption is the power switched to standby (auxiliary power mode). In all other cases, the power supply unit is active in mains power mode, supplying electrical energy to the computer system.

よって、図4による上の場合は、説明されている省電力状態によらず、スタンバイ状態11が想定できる場合にのみコンピュータシステムの電源ユニット2での電力消費が低減され得る、ことを示す。しかし、コンピュータシステムのコンポーネント又はデバイスの一部又は全部がスタンバイ状態11へのトランジションを妨げるか、あるいは、システムアクティビティが低い状態にある場合に、コンピュータシステムはメイン動作状態10にとどまる。 Thus, the upper case according to FIG. 4 shows that the power consumption in the power supply unit 2 of the computer system can be reduced only when the standby state 11 can be assumed, regardless of the power saving state described. However, the computer system remains in the main operating state 10 when some or all of the components or devices of the computer system prevent transition to the standby state 11 or are in a state of low system activity.

対照的に、図4の下の場合は、説明されている省電力状態がある場合のスタンバイ状態を表す。この場合に、コンピュータシステムは、システムが完全にオンされ、全てのデバイスがアクティブである場合にのみ、メイン動作状態10にある。このような、より高い電力消費の場合に、電源はアクティブであり、メイン動作状態にある(図1のステップS1を参照)。しかし、図4による下の場合では、コンピュータシステムは省電力状態12になる。省電力状態12は、電力消費に応じて想定できる。これは、システムがオンされているが、一部のデバイスがスタンバイ状態にある場合に、既に省電力状態12が想定されていることを意味する(システム状態12a)。既に、その場合に、電源ユニットはスタンバイ(補助電源モード)へ切り替えられ、その結果、消費電力は低くなる。記録されるシステムアクティビティが少ないほど、コンピュータシステムはスタンバイ状態に深く入り込む(システム状態12b)。このようにして、省電力状態12は電力消費を更に制限することができる。コンピュータシステムが完全にスタンバイ状態にあり、システムアクティビティが記録されなくなると直ぐに、図4の下の場合における省電力状態12はスタンバイ状態11に対応する。図4の下の場合に対応する省電力状態12で、コンピュータシステムの全てのコンポーネント及びデバイスは、例えば、ACPI標準規格による状態S0と同じように、アドレッシングされ得る。これには、更なるソフトウェア実装、又はデバイス若しくはドライバサポートが不要である、という利点がある。 In contrast, the bottom case of FIG. 4 represents the standby state with the power saving states described. In this case, the computer system is in main operating state 10 only when the system is fully turned on and all devices are active. At such higher power consumption, the power supply is active and in the main operating state (see step S1 in FIG. 1). However, in the lower case according to FIG. 4, the computer system enters power save state 12 . The power saving state 12 can be envisioned according to power consumption. This means that when the system is turned on but some devices are in standby, the power saving state 12 is already assumed (system state 12a). Already in that case the power supply unit is switched to standby (auxiliary power supply mode), resulting in lower power consumption. The less system activity that is recorded, the deeper the computer system goes into the standby state (system state 12b). In this way, the power save state 12 can further limit power consumption. Power saving state 12 in the lower case of FIG. In the power saving state 12 corresponding to the bottom case of FIG. 4, all components and devices of the computer system can be addressed, for example, in the same manner as in state S0 according to the ACPI standard. This has the advantage that no additional software implementation or device or driver support is required.

図4による概要は、コンピュータシステムが依然としてアクティブであるが、一部のデバイスが既にスタンバイ状態に切り替わっている場合に(システム状態12a以降)、説明されている省電力状態(特に図1の説明を参照)で、コンピュータシステムの制御により、削減された消費量が既に設定できることを表す。故に、図4の下のシナリオに従って、コンピュータシステムの個々のコンポーネント又はデバイスがスタンバイ状態11を許容しない場合でさえ、コンピュータシステムの電力消費は、本発明に従って依然として低減することができる。 The overview according to FIG. 4 shows that when the computer system is still active, but some devices have already switched to standby (from system state 12a onwards), the described power saving states (especially the description of FIG. 1) ) indicates that a reduced consumption can already be set under the control of the computer system. Therefore, even if individual components or devices of the computer system do not tolerate the standby state 11 according to the scenario at the bottom of FIG. 4, the power consumption of the computer system can still be reduced according to the present invention.

全ての設計及び実施は、例として選択されているに過ぎない。 All designs and implementations are chosen as examples only.

1 コンピュータシステム
2 電源ユニット
3a~3d 電圧レギュレータ
4a,4b コンポーネント
5 測定回路
6 コントローラ
7 チップセット
8 制御信号
9 電流測定アンプ
10 メイン動作状態
10a,10b メイン動作状態内のシステム状態
11 スタンバイ状態
12 省電力状態
12a,12b 省電力モード内のシステム状態
13 エラー信号
14 トリガ信号
R20 測定抵抗(シャント)
S1~S7 方法ステップ
REFERENCE SIGNS LIST 1 computer system 2 power supply unit 3a-3d voltage regulators 4a, 4b components 5 measurement circuit 6 controller 7 chipset 8 control signals 9 current measurement amplifier 10 main operating states 10a, 10b system states within main operating states 11 standby state 12 power saving State 12a, 12b System state in power saving mode 13 Error signal 14 Trigger signal R20 Measuring resistor (shunt)
S1-S7 method steps

Claims (10)

コンピュータシステムの動作状態を制御する方法であって、
メイン動作状態からスタンバイ状態への前記コンピュータシステムのトランジションを命令するコマンドをトリガするステップであり、前記スタンバイ状態は、前記メイン動作状態と比較して最も低い電力消費による前記コンピュータシステムの動作を定義する、前記コマンドをトリガするステップと、
前記コンピュータシステムの電力消費を測定するステップと、
前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が閾値を超えている限り、前記コンピュータシステムの電源ユニットの主電源モードを維持するステップと、
前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が前記閾値を下回ると直ぐに、前記メイン動作状態から省電力状態への前記コンピュータシステムのトランジションを開始するステップであり、前記省電力状態は、前記メイン動作状態と比較して電力消費が低いシステム状態に対応し、前記コンピュータシステムの前記電源ユニットは、前記省電力状態において、前記主電源モードと比較して電力出力が低い補助電源モードへ切り替えられる、前記トランジションを開始するステップと
を有する方法。
A method for controlling the operating state of a computer system, comprising:
triggering a command to direct the transition of the computer system from a main operating state to a standby state, the standby state defining an operation of the computer system with the lowest power consumption compared to the main operating state. , triggering said command;
measuring power consumption of the computer system;
maintaining a main power mode of a power supply unit of the computer system as long as the measured power consumption of the computer system exceeds a threshold;
initiating a transition of the computer system from the main operating state to a power saving state as soon as the measured power consumption of the computer system falls below the threshold, the power saving state being the main operating state. wherein the power supply unit of the computer system is switched in the power saving state to an auxiliary power mode with a lower power output compared to the main power mode, said transition corresponding to a system state of lower power consumption compared to and a method comprising:
前記コンピュータシステムが前記最も低い電力消費で前記省電力状態において動作することができる場合に、前記省電力状態は前記スタンバイ状態に対応する、
請求項1に記載の方法。
the power saving state corresponds to the standby state when the computer system can operate in the power saving state with the lowest power consumption;
The method of claim 1.
前記コンピュータシステムの電力消費は、前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が前記閾値を超えている限り、複数の測定動作において繰り返し測定され、
各測定動作後にタイマが起動され、新しい測定動作は、前記タイマが終了すると直ぐに実行される、
請求項1に記載の方法。
power consumption of the computer system is measured repeatedly in a plurality of measurement operations as long as the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold;
A timer is started after each measurement operation, and a new measurement operation is performed as soon as the timer expires.
The method of claim 1.
測定動作が特定の回数に達し、前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が依然として前記閾値を超えている場合に、エラー信号が生成される、
請求項3に記載の方法。
an error signal is generated when a measurement operation reaches a certain number of times and the measured power consumption of the computer system still exceeds the threshold;
4. The method of claim 3.
前記省電力状態において前記コンピュータシステムの電力消費を測定するステップと、
前記省電力状態における前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が前記閾値を超えると直ぐに、前記コンピュータシステムの電力消費を更に低減しようと試みるステップと
を更に有する、請求項1に記載の方法。
measuring power consumption of the computer system in the power saving state;
2. The method of claim 1, further comprising attempting to further reduce power consumption of the computer system as soon as the measured power consumption of the computer system in the power saving state exceeds the threshold.
前記省電力状態における前記コンピュータシステムの前記測定された電力消費が、決定された期間後に、引き続き前記閾値を超えている場合に、前記省電力状態から前記メイン動作状態へ戻る前記コンピュータシステムのトランジションを開始するステップであり、前記コンピュータシステムの前記電源ユニットは前記主電源モードへ戻される、ステップ
を更に有する、請求項5に記載の方法。
transitioning the computer system from the power saving state back to the main operating state if the measured power consumption of the computer system in the power saving state continues to exceed the threshold after a determined period of time. 6. The method of claim 5, further comprising: initiating, the power supply unit of the computer system is returned to the main power mode.
電源ユニットと、該電源ユニットにより電力を供給されるコンポーネントとを有するコンピュータシステムであって、
メイン動作状態からスタンバイ状態への当該コンピュータシステムのトランジションを命令するコマンドをトリガし、前記スタンバイ状態は、前記メイン動作状態と比較して最も低い電力消費による当該コンピュータシステムの動作を定義し、
当該コンピュータシステムの電力消費を測定し、当該コンピュータシステムの前記測定された電力消費が閾値を超えている限り、当該コンピュータシステムの前記電源ユニットの主電源モードを維持し、
当該コンピュータシステムの前記測定された電力消費が前記閾値を下回ると直ぐに、前記メイン動作状態から省電力状態への当該コンピュータシステムのトランジションを開始し、前記省電力状態は、前記メイン動作状態と比較して電力消費が低いシステム状態に対応し、当該コンピュータシステムの前記電源ユニットは、前記省電力状態において、前記主電源モードと比較して電力出力が低い補助電源モードへ切り替えられる、
よう構成されるコンピュータシステム。
A computer system having a power supply unit and components powered by the power supply unit, comprising:
triggering a command to direct the transition of the computer system from a main operating state to a standby state, the standby state defining operation of the computer system with the lowest power consumption compared to the main operating state;
measuring the power consumption of the computer system and maintaining the main power mode of the power supply unit of the computer system as long as the measured power consumption of the computer system exceeds a threshold;
initiating a transition of the computer system from the main operating state to a power saving state as soon as the measured power consumption of the computer system falls below the threshold, wherein the power saving state is compared to the main operating state; wherein the power supply unit of the computer system is switched to an auxiliary power mode having a lower power output compared to the main power mode in the power saving state.
A computer system configured as
測定回路が、当該コンピュータシステムの電力消費を測定するよう構成され、当該コンピュータシステムの前記測定された電力消費が前記閾値を超えているか否かを示す制御信号を生成する、
請求項7に記載のコンピュータシステム。
a measurement circuit configured to measure power consumption of the computer system and generating a control signal indicating whether the measured power consumption of the computer system exceeds the threshold;
8. Computer system according to claim 7.
前記測定回路によって生成された前記制御信号をコントローラへ転送し、該コントローラによって、前記メイン動作状態と前記省電力状態との間の当該コンピュータシステムのトランジションを制御するよう更に構成される、請求項8に記載のコンピュータシステム。 9. Further configured to forward the control signal generated by the measurement circuit to a controller and control transitions of the computer system between the main operating state and the power saving state by the controller. the computer system described in . 当該コンピュータシステムは、請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成される、
請求項7に記載のコンピュータシステム。
The computer system is configured to perform the method of any one of claims 1-6,
8. Computer system according to claim 7.
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