JPH11296251A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切なタイミングでクロック制御を行なっ
て、ＣＰＵの消費電力を抑えることができる情報処理装
置を提供する。 【解決手段】 ソフトウェアモデム・プログラム２３
（通信プログラム）によって、通信のネゴシエーション
状態（フェーズ）や通信速度によって変化する、必要な
ＣＰＵ負荷を、モデム必要性能要求レジスタ２６を通じ
て、クロック制御レジスタ２９を制御するパワー・マネ
ジメント・プログラム２４に伝える。これにより、ＣＰ
Ｕクロック制御回路２８を制御し、電力消費を最小にす
るクロック制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報処理装置に関
し、特にクロック制御されるホストＣＰＵにおいてパワ
ーセーブモードを実現する情報処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置等のディジタル処理を行う
装置では、それに搭載された、例えば、マイクロプロセ
ッサが所定の処理を実行するため、特定周波数のクロッ
クパルスを生成するクロック発振器を備えている。そし
て、情報処理装置の中には、所定の動作状態に応じてク
ロック周波数を変化させ、装置における消費電力を抑え
るものもある。

【０００３】この種の装置として、従来は、例えば、図
１に示すような特開平９−２３７１３２号公報に開示さ
れた装置がある。図１は、クロック制御を行うコンピュ
ータシステムの構成を示すブロック図である。同図にお
いて、クロック発振器１は、システムの動作に必要なク
ロックを生成、出力し、ＣＰＵ２は、このクロック発振
器１で生成され、後述するクロック・コントローラを介
して入力されるクロックに基づいて動作し、アプリケー
ションプログラムを実行する。また、このＣＰＵ２は、
クロック切換信号ＳＭＩ（システムマネージメント割込
み）を受けて、その動作を一時停止する。

【０００４】負荷検出部３は、ＣＰＵ２の負荷を検出す
る部分であり、上記アプリケーションプログラムの実行
中に、システムの所定の動作状態を検出して、クロック
切換信号であるＳＭＩ信号を出力する。バッテリ残容量
検出部５は、システムの動作用電源として使用されるバ
ッテリ（不図示）の残量を検出し、バッテリ残量に従っ
て、クロック切換信号であるＳＭＩ信号を出力する。ま
た、発熱検出部６は、ＣＰＵ２の発熱温度を検出し、そ
の発熱温度に従って、クロック切換信号であるＳＭＩ信
号を出力する。そして、クロック・コントローラ４は、
上記のクロック切換信号を受けて、一旦、ＣＰＵ２によ
るアプリケーションプログラムの動作を中断し、クロッ
ク発振器１のクロック周波数を切換える。

【０００５】次に、図１に示すシステムの動作について
説明する。クロック・コントローラ４は、クロック発振
器１より供給される基本クロックＣＰ（例えば、７５Ｍ
Ｈｚの周波数を有する）を分周してクロック周波数を変
え、異なる周波数のクロックＣＦ，ＣＨ，ＣＭ，ＣＬを
生成する。

【０００６】具体的には、ＣＰＵ２は、負荷検出部３、
バッテリ残容量検出部５、および発熱検出部６からＳＭ
Ｉ信号を受けると、クロック・コントローラ４にクロッ
クを可変する指示を出す。クロック・コントローラ４
は、その指示に基づいて、ＣＰＵ２に対してクロックを
可変することを示す信号ＳＩを出力し、ＣＰＵ２をクロ
ック可変許可状態（ストップグラント状態）に設定す
る。このような設定がなされると、ＣＰＵ２は、アプリ
ケーションプログラムの動作を停止する。

【０００７】クロック・コントローラ４によりクロック
が切り換えられた後、ＣＰＵ２が、周波数切換え後のク
ロックで安定すると、クロック・コントローラ４は、上
記のストップグラント状態を解除し、通常のアプリケー
ションプログラム動作状態にする。この制御を頻繁に繰
り返すことによって、システムの動作中、すなわち、ア
プリケーションプログラム等が動作中であっても、円
滑、確実に、かつ効率よくクロック周波数を切り換え
て、消費電力を低減している。

【０００８】なお、ＣＰＵ２の負荷状態は、ＣＰＵ２が
アプリケーションプログラムを実行しているときの動作
状態を、そのＯＳ（オペレーティング・システム）に付
属するドライバソフトウェアにより、例えば、ある一定
時間でのＣＰＵ２のアイドル状態の回数に基づいて、負
荷検出部３で判断される。

【０００９】また、ソフトウェアの処理負荷に応じてク
ロック周波数を変化させる装置の例として、例えば、特
開平５−１５８５８７号公報に開示された情報処理装置
がある。この装置では、複雑な計算処理等の負荷がある
ときには、クロック速度を早めるように、小さな処理能
力でよいときには、低速クロックに切り換えるよう通知
を行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクロック制御方式を備えたコンピュータシステムで
は、そのＣＰＵの負荷状態を、ＣＰＵのアイドル状態の
検出によって調べたり、モデムや表示コントローラのよ
うなデバイスが、各デバイス毎に必要なＣＰＵ負荷を通
知している。また、上記の特開平５−１５８５８７号公
報に係る情報処理装置では、クロック信号の周波数の切
換えを、単に通知手段と記載された手段で通知してい
る。

【００１１】そして、これらのＣＰＵの負荷検出方式を
用いる、通信プロトコルやディジタル信号波形処理をホ
ストＣＰＵが行なう情報処理装置では、瞬時に変化する
ＣＰＵ負荷に追従できず、これにより発生する通信エラ
ーを防ぐために、ＣＰＵクロックを固定させたり、通信
に関するプログラムが、必要とするＣＰＵ負荷の最大値
以上にＣＰＵクロックを設定する等の制御を行ってい
る。このため、本来必要なＣＰＵクロック以上のクロッ
クで動作が行われ、システムとして必要以上の電力を消
費してしまう、という問題がある。

【００１２】また、ＣＰＵクロックを固定させない場合
には、ＣＰＵ負荷が増大したことを認識した後にクロッ
クを切り換えるため、クロック制御がそれに追従でき
ず、結果的に通信エラーを防ぐことができないという問
題もある。

【００１３】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、通信プログラム等
のプログラムがホストＣＰＵ上で動作している際、適切
なタイミングでクロック制御を行なって、ＣＰＵの消費
電力を抑えることができる情報処理装置を提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、クロックの供給を受けた中央演算処
理部によって、１あるいはそれ以上のプログラムを実行
する情報処理装置において、当該情報処理装置がデータ
通信開始状態にあるか否かを判断する判断手段と、上記
判断手段によって、当該情報処理装置が上記データ通信
開始状態にあると判断された場合、そのデータ通信の通
信速度を取得する手段と、上記通信速度に対する上記中
央演算処理部の処理性能を判定する手段と、上記処理性
能の実現に必要な上記クロックの最低周波数を算出する
手段と、上記算出した最低周波数を上記クロックの分周
値に換算する手段とを備え、上記中央演算処理部は、上
記分周値に基づいたクロック周波数で動作する情報処理
装置を提供する。

【００１５】また、第２の発明は、クロックの供給を受
けた中央演算処理部によって、１あるいはそれ以上のプ
ログラムを実行する情報処理装置において、当該情報処
理装置がネゴシエーション状態にあるか否かを判断する
判断手段と、上記判断手段によって、当該情報処理装置
が上記ネゴシエーション状態にあると判断された場合、
そのネゴシエーション状態に対する上記中央演算処理部
の処理性能を判定する手段と、上記処理性能の実現に必
要な上記クロックの最低周波数を算出する手段と、上記
算出した最低周波数を上記クロックの分周値に換算する
手段とを備え、上記中央演算処理部は、上記分周値に基
づいたクロック周波数で動作する情報処理装置を提供す
る。

【００１６】さらに、第３の発明は、クロックの供給を
受けた中央演算処理部によって、１あるいはそれ以上の
プログラムを実行する情報処理装置において、当該情報
処理装置がデータ通信開始状態にあるか、あるいはネゴ
シエーション状態にあるかを判断する判断手段と、上記
判断手段によって、当該情報処理装置が上記データ通信
開始状態にあると判断された場合、そのデータ通信の通
信速度を取得し、かつその通信速度に対する上記中央演
算処理部の処理性能を判定する第１の判定手段と、上記
判断手段によって、当該情報処理装置が上記ネゴシエー
ション状態にあると判断された場合、そのネゴシエーシ
ョン状態に対する上記中央演算処理部の処理性能を判定
する第２の判定手段と、上記第１あるいは第２の判定手
段によって判定された上記処理性能の実現に必要な、上
記クロックの最低周波数を算出する手段と、上記算出し
た最低周波数を上記クロックの分周値に換算する手段と
を備え、上記中央演算処理部は、上記分周値に基づいた
クロック周波数で動作する情報処理装置を提供する。

【００１７】好ましくは、上記プログラムには、ソフト
ウェアモデム機能を有する通信プログラムが含まれ、こ
の通信プログラムが上記中央演算処理部の処理性能を判
定する。また、好ましくは、さらに、上記分周値を格納
するメモリと、上記通信速度あるいは上記ネゴシエーシ
ョン状態に応じて、このメモリ内の分周値を書き換える
手段とを備える。

【００１８】そして、好ましくは、上記分周値に基づく
クロック周波数は、上記中央演算処理部の動作時の消費
電力を最小にする周波数である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を説明する。 実施の形態１．図２は、本発明の実施の形態１に係る情
報処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。同
図に示す情報処理装置２１において、ホストＣＰＵ２２
は、後述するＣＰＵクロック３１によって動作し、この
ＣＰＵ２２上では、２つのプログラムが動作する。すな
わち、バス３２経由で、モデム必要性能要求レジスタ２
６の内容を書き換えることのできる通信プログラム（例
えば、ソフトウェアモデム・プログラム２３）と、同じ
くバス３２経由で、ＣＰＵクロック制御レジスタ２９の
読出し／書込み、およびモデム必要性能要求レジスタ２
６の内容を読み出すパワーセーブ・モードを制御するパ
ワー・マネジメント・プログラム２４とが動作する。

【００２０】また、上記ＣＰＵ２２は、メインメモリ２
５に対して読出し／書込みが可能であり、このメインメ
モリ２５上に、上述した、ソフトウェアモデム・プログ
ラム２３によって書込みが行われ、パワー・マネジメン
ト・プログラム２４が読出しを行う、モデム必要性能要
求レジスタ２６がある。

【００２１】クロック生成器２７は、一定周波数の源ク
ロック３０をＣＰＵクロック制御回路２８へ出力し、Ｃ
ＰＵクロック制御回路２８は、それを受けてＣＰＵ２２
へクロックを供給するとともに、クロック周波数の可変
制御を行う。なお、このＣＰＵクロック制御回路２８
は、例えば、ＡＳＩＣ等で構成されている。

【００２２】上記のＣＰＵクロック制御回路２８は、ク
ロック生成器２７からの源クロック３０を分周して、Ｃ
ＰＵクロック３１を生成するが、その分周値は、ＣＰＵ
クロック制御回路２８内のＣＰＵクロック制御レジスタ
２９に格納された値による。通常、ディジタル処理装置
では、動作クロック周波数に比例して、消費電流が増加
するため、例えば、この分周によって、ＣＰＵ２２へ供
給されるクロックの周波数が遅くなれば、ＣＰＵ２２で
の消費電力を抑えることが可能になる。

【００２３】このように、クロック生成器２７で生成さ
れた源クロック３０は、ＣＰＵクロック制御回路２８に
入力され、そこからＣＰＵクロック３１として出力され
た後、ＣＰＵ２２に供給される。なお、バス３２は、上
記のＣＰＵ２２、メインメモリ２５、ＣＰＵクロック制
御回路２８を相互に接続する信号経路である。

【００２４】次に、本実施の形態１に係る情報処理装置
の動作を説明する。ソフトウェアモデム・プログラムの
ような、データ通信プロトコルやディジタル信号処理を
実行するプログラムでは、必要なＣＰＵ性能（ＣＰＵ＿
ＭＩＰＳ（Ｍｉｌｌｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ
Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）値）は、その通信状態によっ
て大きく変化する。例えば、Ｖ．３４モデムの通信で
は、以下のような状態（手順）を踏む。なお、以下の説
明でカッコ内のＰは、各々の状態毎の必要なＣＰＵ性能
を示している。

【００２５】すなわち、通信開始処理（Ｐ＝最小）→ネ
ゴシエーション・フェーズ１（Ｐ＝小）→ネゴシエーシ
ョン・フェーズ２（Ｐ＝最大）→ネゴシエーション・フ
ェーズ３（Ｐ＝大）→ネゴシエーション・フェーズ４
（Ｐ＝中〜大）→データ通信中（Ｐ＝中〜大）→通信終
了処理（Ｐ＝最小）となる。

【００２６】そこで、上記の動作の詳細をフローチャー
トを参照して行なう。図３は、本実施の形態１に係る装
置のＣＰＵ２２内で動作するソフトウェアモデム・プロ
グラム２３の一部の動作を示すフローチャートである。
同図において、ステップＳ１では、ＣＰＵ２２によっ
て、ソフトウェアモデム・プログラム２３が通信を開始
したかどうかを判断し、それが通信を開始していれば、
処理をステップＳ２へ進めるが、通信を開始していなけ
れば、再度、ステップＳ１へ戻る。

【００２７】ステップＳ２では、ソフトウェアモデム・
プログラム２３が、データの通信速度を決定したかどう
かを判断し、その決定がなされていれば、必要なＣＰＵ
＿ＭＩＰＳ値を算出するために、処理をステップＳ３へ
進める。しかし、通信速度が決定されていなければ、そ
こでは何も処理せずにステップＳ１へ戻る。このよう
に、通信速度の決定がなされていないにも拘わらず、何
も処理しないのは、ソフトウェアモデム等の通信プログ
ラムが、ネゴシエーション中に通信速度をあらかじめ決
定しておく、ということを利用しているからである。

【００２８】ステップＳ３では、ソフトウェアモム・プ
ログラム２３がネゴシエーションで決定した通信速度を
取得する。また、シンボル速度、キャリア周波数が必要
ＣＰＵ性能に影響する場合には、それらの値も取得す
る。

【００２９】ステップＳ４では、ステップＳ３で取得し
た通信速度から、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出す
る。ここでは、ＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値とは別に、ＣＰＵ２
２が１回の積和演算を実施するのに必要な、１秒間あた
りのクロック数を単位とするＭＩＰＳ値を、ＣＰＵ＿Ｍ
ＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値と定義しておく。この通信速度に
必要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値は、ソフトウェ
アモデム・プログラム２３が、現在の通信速度での演算
処理に必要な１秒間あたりの積和演算の数に等しい。な
お、通信プログラム（ソフトウェアモデム・プログラム
２３）によっては、この算出にシンボル速度、キャリア
周波数も併せて使用される。

【００３０】ステップＳ５では、ネゴシエーション処理
の終了を判定し、それが終了していれば、ＣＰＵ＿ＭＯ
ＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を設定するためにステップＳ６へ処
理を進めるが、終了していなければ、ステップＳ５で、
その終了を待つ。なお、これは、データ通信開始直前に
ＣＰＵクロック３１の周波数を変更するために行なう処
理である。

【００３１】そして、ステップＳ６では、上記のステッ
プ４で算出した、ソフトウェアモデム・プログラム２３
がデータ通信状態時に必要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩ
ＰＳ値を、バス３２を経由して、メインメモリ２６上の
モデム必要性能要求レジスタ２６に書き込み、その後、
ステップＳ１の処理へ戻る。

【００３２】図４は、ＣＰＵ２２内で動作するパワー・
マネジメント・プログラム２４の処理手順を示すフロー
チャートである。同図のステップＳ１１では、本実施の
形態１に係る情報処理装置２１に使用されているＣＰＵ
２２が、１回の積和演算を行なうのに必要なクロック数
を取得する。なお、これをＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰ
Ｓ＿ＢＡＳＥと呼ぶ。このクロック数は、ＣＰＵ２２、
ソフトウェアモデム・プログラム２３をコンパイルする
際のコンパイル環境によって異なるため、あらかじめ決
めておくべきものである。

【００３３】ステップＳ１２では、ＣＰＵ２２の通常使
用時のクロック周波数を取得する。ここでは、この値を
ＣＰＵ＿ＣＬＫ＿ＭＡＸと呼ぶ。これは、ＣＰＵ２２の
最高動作周波数を意味する。続くステップＳ１３で、現
在のＣＰＵクロック３１の周波数を得るために、ＣＰＵ
クロック制御レジスタ２９より、現在設定されているＣ
ＰＵクロック３１の分周値を取得する。この値をＣＬＫ
＿ＤＩＶと呼ぶ。

【００３４】ステップＳ１４では、以下の手順で、現在
のＣＰＵ２２の性能値を算出する。 現在のＣＰＵクロック３１の周波数を （ＣＰＵ＿ＣＬＫ＿ＭＡＸ）÷（ＣＬＫ＿ＤＩＶ） によって算出する。 の結果を、さらにＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ＿
ＢＡＳＥで割って、ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値単
位に換算する。なお、ここで算出されたの値をＣＰＵ
＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ＿ＮＯＷと呼ぶ。

【００３５】ステップＳ１５で、ソフトウェアモデム・
プログラムが必要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値
を、モデム必要性能要求レジスタ２６から読み込む。こ
の値をＲＥＱ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳと呼ぶ。続くステ
ップＳ１６では、ソフトウェアモデム・プログラム２３
と同時にＣＰＵ２２上で実行されているソフトウェアの
要求ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を読み込む。この
値をＡＰＰ＿ＭＩＰＳと呼ぶ。このＡＰＰ＿ＭＩＰＳ値
は、ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値単位の値を設定す
る。

【００３６】上記のＡＰＰ＿ＭＩＰＳは、ソフトウェア
モデム・プログラム２３が動作している基本ソフトウェ
ア（ＯＳ）の種類によって、以下のように決めなければ
ならない。 ＵＮＩＸシステムのようなソフトウェアモデム・プロ
グラム２３に一定周期毎に実行時間を割り当てることが
できる場合 ＡＰＰ＿ＭＩＰＳの設定値に制限はない。例えば、電力
消費を可能な限り抑えたい場合は、ＲＥＱ＿ＭＯＤＥＭ
＿ＭＩＰＳの３０％を下回らない程度の値を目安に設定
する。 ソフトウェアモデム・プログラム２３に、一定周期毎
に実行時間を割り当てることができない場合 ＡＰＰ＿ＭＩＰＳを小さく設定しすぎると、ソフトウェ
アモデム・プログラム２３の実行に影響を与え、通信エ
ラーの発生を招いてしまう。そこで、同時に実行するソ
フトウェアの、必要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値
を別途算出するか、あるいはプログラムから取得して設
定する。

【００３７】ステップＳ１７では、現在のＣＰＵ２２の
ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値であるＣＰＵ＿ＭＯＤ
ＥＭ＿ＭＩＰＳ＿ＮＯＷを、ソフトウェアモデム・プロ
グラム２３の必要とするＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ
値であるＲＥＱ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳと、ソフトウェ
アモデム・プログラム２３以外のプログラムの必要とす
るＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値であるＡＰＰ＿ＭＩ
ＰＳとを加えたものと比較して、パワーセーブが可能か
どうかを判断する。すなわち、ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿Ｍ
ＩＰＳが、上記の加算結果より大きい場合は、パワーセ
ーブをするためにステップ１８へ進むが、そうでない場
合には、ステップＳ１３へ戻る。

【００３８】ステップＳ１８で、ＣＰＵクロック制御レ
ジスタ２９への設定値（クロック分周値）を算出する。
この算出は、以下の手順で行なう。 全てのプログラムを動作させるために必要なＣＰＵ＿
ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を、ＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値単位に
変換する。すなわち、 （ＲＥＱ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ＋ＡＰＰ＿ＭＩＰＳ）
×（ＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ＿ＢＡＳＥ） で、ＣＰＵ２２が必要な１秒間あたりのクロック数に変
換する。 ＣＰＵ２２の最高動作周波数ＣＰＵ＿ＣＬＫ＿ＭＡＸ
を、で算出したＣＰＵ２２が必要な１秒間あたりのク
ロック数で割ることで、ＣＰＵクロック制御レジスタ２
２へ設定する分周値を算出する。なお、ここで算出され
た分周値をＳＥＴ＿ＣＬＫ＿ＤＩＶと呼ぶ。

【００３９】そして、ステップＳ１９では、ＣＰＵクロ
ック制御レジスタ２９へ、上記ステップＳ１８で算出し
たＳＥＴ＿ＣＬＫ＿ＤＩＶを書き込み、処理をステップ
Ｓ１３へ戻す。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、データ通信状態において、その通信速度に必要なＣ
ＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出し、算出したＣＰＵ＿ＭＩＰＳ
値より、その性能を実現するために最低限必要なＣＰＵ
クロックを算出、設定することで、通信速度によって変
化する必要ＣＰＵ負荷に追従したクロック制御を実現で
き、通信に関するプログラムが実行されているときで
も、このクロック制御機能を動作させることにより、消
費電力を抑えることができる。

【００４１】実施の形態２．上述した実施の形態１で
は、通信プログラムの通信速度に応じて、必要なＣＰＵ
負荷を通知し、クロック制御を行なっているが、以下、
通信プログラムのネゴシエーション状態に応じて、必要
なＣＰＵ負荷を通知して、クロック制御を行なう例につ
いて説明する。なお、本実施の形態２に係る情報処理装
置は、図２に示す、実施の形態１に係る情報処理装置と
構成が同じであるため、ここでは、その説明を省略す
る。

【００４２】また、上述のように、ソフトウェアモデム
のようなデータ通信プロトコルやディジタル信号処理を
実行するプログラムでは、必要なＣＰＵ性能（ＣＰＵ＿
ＭＩＰＳ値）は、その通信状態によって大きく変化す
る。そして、これら各々の状態毎に、必要なＣＰＵ性能
が変化する。

【００４３】そこで、本実施の形態２に係る情報処理装
置の動作について説明する。図５は、本実施の形態に係
る装置のＣＰＵ２２内で動作するソフトウェアモデム・
プログラム２３の、一部の動作を示すフローチャートで
ある。同図のステップＳ２１では、ソフトウェアモデム
・プログラム２３が通信を開始したかどうかを判断し、
それが通信を開始していれば、ステップＳ２２へ進み、
通信を開始していなければ、ステップＳ２１へ戻る。

【００４４】ステップＳ２２において、ソフトウェアモ
デム・プログラム２３が、現在ネゴシエーション中ある
いは通信開始処理中、またはそれ以外かどうかを判断
し、ネゴシエーション中あるいは通信開始処理中であれ
ば、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出するためにステッ
プＳ２３へ進む。しかし、そうでない場合（ステップＳ
２２の判断がＮＯ）には、何も処理せずにステップＳ２
１へ戻る。

【００４５】ステップＳ２３では、ソフトウェアモデム
・プログラム２３が、現在行なっている処理の、次のネ
ゴシエーション・フェーズ番号Ｎを取得する。すなわ
ち、通信開始処理中であれば（フェーズ）１を、フェー
ズ１処理中であれば（フェーズ）２を、フェーズ２処理
中であれば（フェーズ）３、・・・のようにフェーズ番
号が決まる。

【００４６】ステップＳ２４において、ステップＳ２３
で取得したフェーズ番号より、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ
値を算出する。ここでのＭＩＰＳ値とは、ＣＰＵ２２が
１回の積和演算を実施するために必要な、１秒間あたり
のクロック数を単位とするＭＩＰＳ値であり、ＣＰＵ＿
ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値と定義する。フェーズ番号によ
って必要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値は、ソフト
ウェアプログラム２３が行なうネゴシエーション・フェ
ーズでの演算処理に必要な１秒間あたりの積和演算数に
等しい。

【００４７】ステップＳ２５では、Ｎ＝１のときに通信
開始処理、Ｎ＝２以上のときには、ネゴシエーション・
フェーズ［Ｎ−１］が終了していれば、ステップＳ２６
へ進み、それが終了していなければ、ステップＳ２５で
の処理を繰り返す。これは、次のネゴシエーション番号
Ｎの処理開始直前に、ＣＰＵクロック３１の周波数を変
更するために行なう処理である。

【００４８】ステップＳ２６では、上記のステップＳ２
４で算出した、ソフトウェアモデム・プログラム２３が
次のネゴシエーション・フェーズで必要なＣＰＵ＿ＭＯ
ＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を、バス３２を経由して、メインメ
モリ２６上にあるモデム必要性能要求レジスタ２６に書
き込む。そして、その後、ステップＳ２１へ処理を戻
す。

【００４９】なお、本実施の形態に係る装置のＣＰＵ２
２内で動作するパワー・マネジメント・プログラム２４
は、実施の形態１のそれと同一であるため、ここでは、
その説明を省略する。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、通信のネゴシエーション状態において、ネゴシエ
ーションのフェーズ番号毎に必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値
を算出し、算出したＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値から、この性能
を実現する最低限必要なＣＰＵクロックを算出し、設定
することで、通信のネゴシエーション状態（フェーズ）
によって変化する必要なＣＰＵ負荷に追随したクロック
制御を実現でき、通信プログラム実行時においても動作
消費電力を抑えることが可能となる。

【００５１】実施の形態３．上述した実施の形態１，２
は、通信プログラムの通信速度、またはネゴシエーショ
ン状態に応じて必要なＣＰＵ負荷を通知し、クロック制
御を行なっている。そこで、本実施の形態では、通信プ
ログラムのネゴシエーション状態と通信速度の両方に応
じて、必要なＣＰＵ負荷を通知し、クロック制御を行な
う。なお、本実施の形態３に係る情報処理装置は、図２
に示す、実施の形態１に係る情報処理装置と構成が同じ
であるため、ここでは、その説明を省略する。

【００５２】以下、本実施の形態に係る装置の動作につ
いて説明する。ソフトウェアモデムのようなデータ通信
プロトコルやディジタル信号処理を実行するプログラム
では、必要なＣＰＵ性能（ＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値）は、そ
の通信状態によって大きく変化することは、本実施の形
態においても同様である。

【００５３】図６は、本実施の形態に係る装置のＣＰＵ
２２内で動作するソフトウェアモデム・プログラム２３
の一部の動作を示すフローチャートである。同図におい
て、ステップＳ３１では、ＣＰＵ２２によって、ソフト
ウェアモデム・プログラム２３が通信を開始したか否か
を判断し、通信を開始していれば、処理をステップＳ３
２へ進め、通信を開始していなければ、再度、ステップ
Ｓ３１へ戻る。

【００５４】ステップＳ３２では、ソフトウェアモデム
・プログラム２３が、現在、ネゴシエーション中あるい
は通信開始処理中か、またはそれ以外の状態かを判断
し、その判断結果に応じて、それぞれ該当する処理へ進
む。すなわち、ネゴシエーション中あるいは通信開始処
理中であれば、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出するた
めに、ステップＳ３３へ進み、そうでなければ、データ
通信状態かどうかを判断するために、ステップＳ３６へ
進む。

【００５５】上記のステップＳ３３では、ソフトウェア
モデム・プログラム２３が現在、行なっている処理の、
次のネゴシエーション・フェーズ番号Ｎを取得する。す
なわち、現在の処理が、通信開始処理中であれば（フェ
ーズ）１、フェーズ１処理中であれば（フェーズ）２、
フェーズ２処理中であれば（フェーズ）３、・・・のよ
うに決定される。

【００５６】ステップＳ３４では、ステップＳ３３で取
得したフェーズ番号より、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を
算出する。ここでも、ＭＩＰＳ値とは、ＣＰＵが１回の
積和演算を実施するために必要な、１秒間あたりのクロ
ック数を単位とするＭＩＰＳ値であり、ＣＰＵ＿ＭＯＤ
ＥＭ＿ＭＩＰＳ値と定義する。フェーズ番号によって必
要なＣＰＵ＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値は、ソフトウェア
モデム・プログラム２３が行なうネゴシエーション・フ
ェーズでの演算処理に必要な、１秒間あたりの積和演算
数に等しい。

【００５７】ステップＳ３５において、Ｎ＝１のときは
通信開始処理、Ｎ＝２以上のときは、ネゴシエーション
・フェーズ［Ｎ−１］が終了していれば、ステップＳ４
０へ進み、それが終了していなければ、ステップＳ３５
へ戻る。これは、次のネゴシエーション番号Ｎの処理開
始直前に、ＣＰＵクロック３１の周波数を変更するため
に行なう処理である。

【００５８】一方、ステップＳ３６では、データ通信状
態かどうかの判断が行なわれる。つまり、ここでは、ソ
フトウェアモデム・プログラム２３が、データ通信速度
を決定したかどうかの判断がなされ、それが決定されて
いれば、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出するために、
処理をステップ３７へ進める。しかし、データ通信速度
の決定がなされていなければ、何も処理せずに、処理は
ステップＳ３１へ戻る。これは、ソフトウェアモデム等
の通信プログラムは、ネゴシエーション中に通信速度を
あらかじめ決定しておくことを利用したものである。

【００５９】ステップＳ３７では、ソフトウェアモデム
・プログラム２３がネゴシエーションによって決定した
通信速度を取得する。また、シンボル速度、キャリア周
波数が、必要なＣＰＵ性能に影響する場合は、その値も
取得する。

【００６０】ステップＳ３８では、ステップＳ３７で取
得した通信速度より、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出
する。ここでは、ＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値とは別に、ＣＰＵ
が１回の積和演算を実施するために必要な、１秒間あた
りのクロック数を単位とするＭＩＰＳ値を、ＣＰＵ＿Ｍ
ＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値と定義しておく。

【００６１】なお、通信速度によって必要なＣＰＵ＿Ｍ
ＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値は、ソフトウェアプログラム２３
が現在、通信している通信速度での演算処理に必要な１
秒間あたりの積和演算数に等しい。また、通信プログラ
ム（ソフトウェアモデム・プログラム２３）によって
は、この算出にシンボル速度、キャリア周波数も併せて
使用される。

【００６２】次のステップＳ３９では、ネゴシエーショ
ン処理の終了を判定し、それが終了していれば、ＣＰＵ
＿ＭＯＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を設定するために、ステップ
Ｓ４０へ進み、終了していなければ、ステップＳ３９へ
戻る。これは、データ通信開始直前に、ＣＰＵクロック
３１の周波数を変更するために行なう処理である。

【００６３】そして、ステップＳ４０では、上記のステ
ップＳ３４、または、ステップＳ３８で算出した、ソフ
トウェアモデム・プログラム２３が必要なＣＰＵ＿ＭＯ
ＤＥＭ＿ＭＩＰＳ値を、バス３２を経由して、メインメ
モリ２６上のモデム必要性能要求レジスタ２６に書き込
む。その後、処理はステップＳ３１へ戻る。

【００６４】なお、本実施の形態に係る装置のＣＰＵ２
２内で動作するパワー・マネジメント・プログラム２４
についても、実施の形態１のそれと同一であるため、こ
こでは、その説明を省略する。

【００６５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ネゴシエーション状態におけるネゴシエーション・
フェーズ番号毎に、また、データ通信状態において通信
速度毎に、必要なＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値を算出し、算出し
たＣＰＵ＿ＭＩＰＳ値から、その性能を実現する最低限
必要なＣＰＵクロックを算出、設定することで、通信の
ネゴシエーション状態（フェーズ）や通信速度によって
変化する必要なＣＰＵ負荷に追従したクロック制御機能
によって、消費電力を抑えることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、情報処理装置がデータ通信開始状態にある場合、そ
の通信速度に対する中央演算処理部の処理性能を判定し
て、処理性能の実現に必要なクロックの最低周波数を算
出することで、通信速度によって変化する、必要なＣＰ
Ｕ負荷に追従したクロック制御機能を実現でき、それに
伴ってＣＰＵの消費電力を抑えることが可能となる。

【００６７】また、第２の発明によれば、情報処理装置
がネゴシエーション状態にある場合、そのネゴシエーシ
ョン状態に対する中央演算処理部の処理性能の実現に必
要なクロックの最低周波数を算出することで、ネゴシエ
ーション状態によって変化する、必要なＣＰＵ負荷に追
従したクロック制御機能を実現できるとともに、ＣＰＵ
の消費電力を抑えることが可能となる。

【００６８】さらに、第３の発明によれば、情報処理装
置がデータ通信開始状態にあるか、ネゴシエーション状
態にあるかの判断結果に応じて、その通信速度に対する
中央演算処理部の処理性能、あるいは、そのネゴシエー
ション状態に対する中央演算処理部の処理性能を判定
し、判定された処理性能の実現に必要なクロックの最低
周波数を算出するよう構成することで、通信のネゴシエ
ーション状態や通信速度によって変化する、必要なＣＰ
Ｕ負荷に追従したクロック制御機能を実現でき、かつ、
ＣＰＵの消費電力を抑えることができる。

【００６９】第４の発明によれば、上記プログラムに
は、ソフトウェアモデム機能を有する通信プログラムが
含まれ、この通信プログラムが中央演算処理部の処理性
能を判定するので、中央演算処理部での処理が容易にな
る。

【００７０】また、第５の発明によれば、通信速度ある
いはネゴシエーション状態に応じて、メモリ内に格納さ
れた分周値を書き換えることで、適切なタイミングでク
ロック制御ができ、常にＣＰＵの動作状態に合致したク
ロック周波数を得ることができる。

【００７１】そして、第６の発明によれば、分周値に基
づくクロック周波数を、中央演算処理部の動作時の消費
電力を最小にする周波数とすることで、分周値とＣＰＵ
の消費電力の最小化との関連付けを容易かつ明確にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クロック制御方式を備えた従来のコンピュー
タシステムの構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１〜３に係る情報処理装
置の主要部の構成を示すブロック図である。

【図３】 実施の形態１に係るソフトウェアモデム・プ
ログラムの一部の動作を示すフローチャートである。

【図４】 実施の形態１〜３に係るパワー・マネジメン
ト・プログラムの処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図５】 実施の形態２に係るソフトウェアモデム・プ
ログラムの一部の動作を示すフローチャートである。

【図６】 実施の形態３に係るソフトウェアモデム・プ
ログラムの一部の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…クロック発振器、２，２２…ＣＰＵ、３…負荷検出
部、４…クロック・コントローラ、５…バッテリ残容量
検出部、６…発熱検出部、２１…情報処理装置、２３…
ソフトウェアモデム・プログラム、２４…パワー・マネ
ジメント・プログラム、２５…メインメモリ、２６…モ
デム必要性能要求レジスタ、２７…クロック生成器、２
８…ＣＰＵクロック制御回路、２９…ＣＰＵクロック制
御レジスタ、３０…源クロック、３１…ＣＰＵクロッ
ク、３２…バス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロックの供給を受けた中央演算処理部
   によって、１あるいはそれ以上のプログラムを実行する
   情報処理装置において、 当該情報処理装置がデータ通信開始状態にあるか否かを
   判断する判断手段と、 前記判断手段によって、当該情報処理装置が前記データ
   通信開始状態にあると判断された場合、そのデータ通信
   の通信速度を取得する手段と、 前記通信速度に対する前記中央演算処理部の処理性能を
   判定する手段と、 前記処理性能の実現に必要な前記クロックの最低周波数
   を算出する手段と、 前記算出した最低周波数を前記クロックの分周値に換算
   する手段とを備え、 前記中央演算処理部は、前記分周値に基づいたクロック
   周波数で動作することを特徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】 クロックの供給を受けた中央演算処理部
   によって、１あるいはそれ以上のプログラムを実行する
   情報処理装置において、 当該情報処理装置がネゴシエーション状態にあるか否か
   を判断する判断手段と、 前記判断手段によって、当該情報処理装置が前記ネゴシ
   エーション状態にあると判断された場合、そのネゴシエ
   ーション状態に対する前記中央演算処理部の処理性能を
   判定する手段と、 前記処理性能の実現に必要な前記クロックの最低周波数
   を算出する手段と、 前記算出した最低周波数を前記クロックの分周値に換算
   する手段とを備え、 前記中央演算処理部は、前記分周値に基づいたクロック
   周波数で動作することを特徴とする情報処理装置。
3. 【請求項３】 クロックの供給を受けた中央演算処理部
   によって、１あるいはそれ以上のプログラムを実行する
   情報処理装置において、 当該情報処理装置がデータ通信開始状態にあるか、ある
   いはネゴシエーション状態にあるかを判断する判断手段
   と、 前記判断手段によって、当該情報処理装置が前記データ
   通信開始状態にあると判断された場合、そのデータ通信
   の通信速度を取得し、かつその通信速度に対する前記中
   央演算処理部の処理性能を判定する第１の判定手段と、 前記判断手段によって、当該情報処理装置が前記ネゴシ
   エーション状態にあると判断された場合、そのネゴシエ
   ーション状態に対する前記中央演算処理部の処理性能を
   判定する第２の判定手段と、 前記第１あるいは第２の判定手段によって判定された前
   記処理性能の実現に必要な、前記クロックの最低周波数
   を算出する手段と、 前記算出した最低周波数を前記クロックの分周値に換算
   する手段とを備え、 前記中央演算処理部は、前記分周値に基づいたクロック
   周波数で動作することを特徴とする情報処理装置。
4. 【請求項４】 前記プログラムには、ソフトウェアモデ
   ム機能を有する通信プログラムが含まれ、この通信プロ
   グラムが前記中央演算処理部の処理性能を判定すること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報処
   理装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記分周値を格納するメモリ
   と、 前記通信速度あるいは前記ネゴシエーション状態に応じ
   て、前記メモリ内の分周値を書き換える手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情
   報処理装置。
6. 【請求項６】 前記分周値に基づくクロック周波数は、
   前記中央演算処理部の動作時の消費電力を最小にする周
   波数であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載の情報処理装置。