TW201413437A - 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置 - Google Patents

多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201413437A
TW201413437A TW101135022A TW101135022A TW201413437A TW 201413437 A TW201413437 A TW 201413437A TW 101135022 A TW101135022 A TW 101135022A TW 101135022 A TW101135022 A TW 101135022A TW 201413437 A TW201413437 A TW 201413437A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
energy
saving
signal
cpu
saving device
Prior art date
Application number
TW101135022A
Other languages
English (en)
Inventor
qi-xian Yu
Jun-Huang Guo
Original Assignee
Msi Computer Shenzhen Co Ltd
Micro Star Int Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Msi Computer Shenzhen Co Ltd, Micro Star Int Co Ltd filed Critical Msi Computer Shenzhen Co Ltd
Priority to TW101135022A priority Critical patent/TW201413437A/zh
Priority to CN201210504368.2A priority patent/CN103677203A/zh
Priority to US13/771,103 priority patent/US20140089695A1/en
Priority to JP2013045012A priority patent/JP2014067389A/ja
Priority to DE102013008015.0A priority patent/DE102013008015A1/de
Publication of TW201413437A publication Critical patent/TW201413437A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/324—Power saving characterised by the action undertaken by lowering clock frequency
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3296—Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

本發明是一種多階段降低CPU能耗的節能裝置，係應用於一電腦主機板，包括：節能驅動模組其係電氣性連接於電腦主機板的中央處理器(CPU)，以及係用於產生多階變化的節能訊號，其中節能訊號係輸出至中央處理器，使得中央處理器在接收節能訊號後，中央處理器依據節能訊號的電壓準位高低，而自行切換對應的操作頻率。本發明改變了習知兩階的變化，變成例如為256階的變化，提供給電腦主機板達成多種不同能耗的節能。

Description

多階段降低CPU能耗的節能裝置
本發明是關於一種用於電腦主機板的電路裝置，特別是關於一種用於電腦主機板的節能裝置。
習知電腦主機板上的中央處理器(CPU)的PROCHOT#腳位，若是定義成輸入訊號時，則可以由外部線路來驅動PROCHOT#訊號，以通知CPU降頻，達到進一步降低耗能。但因習知PROCHOT#訊號只有高準位(High Level)與低準位(Low Level)的兩種變化而已，一般使用情形是當CPU溫度上升達到設定值時，超級輸入輸出(SIO)晶片會將PROCHOT#訊號拉為低準位，以使得CPU內部進入除頻動作，以降低CPU功耗，藉此達到溫度下降的功能，然而能耗的節能手段也只有高準位與低準位的兩階段變化。
本發明人有鑑於上述習知電腦主機板的缺失，乃亟思發明而改良一種多階段降低CPU能耗的節能裝置，提供給電腦主機板達成多種不同能耗的節能。
本發明的目的係提供一種多階段降低CPU能耗的節能裝置，改變了習知兩階的變化，變成例如為256階的變化，提供給電腦主機板達成多種不同能耗的節能。
為達成本發明上述目的，本發明提供一種多階段降低CPU能耗的節能裝置，係應用於一電腦主機板，包括：一節能驅動模組，係電氣性連接於該電腦主機板的一中央處理器(CPU)，以及係用於產生多階變化的一節能訊號，其中該節能訊號係輸出至該中央處理器，使得該中央處理器在接收該節能訊號後，該中央處理器依據該節能訊號的電壓準位高低，而自行切換對應的操作頻率。
為使 貴審查委員對本發明之構造、特徵及其使用功效有更深一層的認識與瞭解，茲舉較佳之可行實施例並配合圖式詳細說明如下：
請參見第1圖，本發明的多階段降低CPU能耗的節能裝置10乃可應用於電腦主機板1，例如是具有電腦主機板1的桌機、筆電、平板電腦、或是其它電腦裝置。為了揭露本發明的方便性與易於了解的目的，電腦主機板1只繪出與本發明直接相關的硬體組件，然而屬於電腦主機板1的其它該些組件但與本發明並無直接關聯，則省略繪出其它該些組件。利用中央處理器(CPU)2本身有內部除頻來降低功耗的功能，配合上本發明的節能裝置10，來對節能訊號10a(其具體範例為PROCHOT#訊號)加以變化，達到將習知兩階的變化，變成例如為256階的變化。
請配合參見第1至6圖，本發明的節能裝置10乃包括：節 能驅動模組100，其係電氣性連接於電腦主機板1的中央處理器(CPU)2，節能驅動模組100的主要功能是用來產生多階變化的節能訊號10a，而節能訊號10a乃輸出至CPU 2的PROCHOUT#腳位。當CPU 2在接收節能訊號10a後，中央處理器2能夠依據節能訊號10a的電壓準位高低，中央處理器2自行切換對應的操作頻率，也就是說，當節能訊號10a的電壓準位是處於高電壓準位時，CPU 2是在較高操作頻率下運作，相反地，當節能訊號10a的電壓準位是處於低電壓準位時，CPU 2是在較低操作頻率下運作。
請配合參見第2A至2C圖，由節能驅動模組100所產生的節能訊號10a，乃是一種多樣性變化的數位訊號。在第2A圖中的節能訊號10a乃是一個低電壓準位的訊號，若CPU 2接收到第2A圖的節能訊號10a時，在節能訊號10a的時間期間中，CPU 2是一直在較低操作頻率下運作，如此電腦主機板1可達到節省最大能耗的效果。在第2B圖中的節能訊號10a乃是一個高電壓準位的訊號，若CPU 2接收到第2B圖的節能訊號10a時，在節能訊號10a的時間期間中，CPU 2是一直在較高操作頻率下運作，如此電腦主機板1乃是要求強大執行運算性能，並不在意於能耗。
在第2C圖中的節能訊號10a乃是由連續方波訊號100所組成的訊號，其中n是介於0至255的整數，也就是說，節能訊號10a的範例可能是1個方波訊號，方波訊號100的高電位比 例由n決定，或是1個高電壓準位訊號(n=255)，或是1個低電壓準位訊號(n=0)，或是1個低電壓準位訊號(n=0)。若CPU 2接收到第2C圖的節能訊號10a時，在節能訊號10a的時間期間中，CPU 2是一直在較低操作頻率與較高操作頻率之間切換運作，如此電腦主機板1可達到控制能耗的效果。在第2C圖中，利用節能訊號10a以脈寬調制(Pulse Width Modulation,PWM)的方式改變n的大小來驅使PROCHOT#訊號，通知CPU2降頻，CPU 2耗能會隨PWM的任務(duty)高低而變化，此一高低變化的訊號，會使CPU 2內部除頻機制得到一個平均的頻率，同時也能得到一個平均耗能(Waverage)。
請配合參見第3、4圖，節能驅動模組100的具體實施例乃包括有：控制器101、以及準位調整器103。控制器101可採行已內建於電腦主機板1的內嵌式控制器，例如是超級輸入輸出(SIO)晶片，或是採行新增控制器的方式。控制器101的主要功能是用來產生多階變化的節能訊號10a。所述n值可設定於控制器101的內部暫存器(圖未顯示)，而控制器101再依據所述內部暫存器的n值，來產生節能訊號10a。
由於考慮到CPU 2的PROCHOUT#腳位其輸入電壓準位上規格要求，因此在控制器101與CPU 2之間設置有準位調整器103，而準位調整器103的主要功能是用來將節能訊號10 a的電壓準位，調整成符合PROCHOUT#腳位的輸入電壓準位的規格要求。準位調整器103可直接採行習知相關電路手段。
請配合參見第4圖。再者，準位調整器103能夠接收致能訊號，如此，準位調整器103能夠依據所述致能訊號，而決定是否輸出節能訊號10a。又再者，所述致能訊號Enable線路可採行以PWM的方式，來控制準位調整器103的開關時間，同時能以改變PWM的任務(Duty)來達到多階的降低能耗，例如採行最大可以有256階的變化。
第5圖乃是第3圖的節能驅動模組100的具體電路手段範例，而第6圖乃是第4圖的節能驅動模組100的具體電路手段範例。
請配合參見第7圖，節能驅動模組100的另一具體實施例乃包括有：過熱警報電路模組105。過熱警報電路模組105的主要功能是用來產生多階變化的節能訊號10 a，且過熱警報電路模組105連接於準位調整器103。過熱警報電路模組105主要係由過熱警報電路1051與訊號產生器1053所組成。過熱警報電路1051的功能是用來偵測CPU 2的溫度，當CPU 2的溫度超出預定警戒時，過熱警報電路1051即會令訊號產生器1053運作，使得訊號產生器1053產生節能訊號10 a。過熱警報電路模組105與訊號產生器1053可直接採行習知相關電路手段。
請配合參見第8至10圖，本發明的節能裝置10能夠搭配瓦時計3(Power Meter)來使用，瓦時計3的具體實施線路如第10圖所顯示。瓦時計3的功能是計算系統的能耗，所述系統在此定義為至少包含有：電腦主機板1、以及執行於電腦主機板1 的作業系統與應用程式。節能裝置10在搭配瓦時計3使用後，所述系統能夠被控制在小於所允許的最大能耗以內運作。
再者，在第9圖的節能裝置10能夠接收VR_HOT訊號(過熱警報訊號)，當節能裝置10接收到VR_HOT訊號後，即會產生節能訊號10a。
請配合參見第11圖，本發明的節能裝置10的另一種應用方式，乃可以依使用功能及環境的不同而定義各種能耗，然後由使用者自行選定其中一種的使用環境，例如文書模式、多煤體模式、遊戲模式等使用還境，系統依據所選定的使用環境，然後設定節能裝置10，例如設定控制器101內部暫存器其對應的n值，如此達到降低能耗的目的，又能符合使用者使用情境。
請配合參見第12圖，本發明的節能裝置10能夠應用於移動電子裝置，當配備有本發明的節能裝置10的移動電子裝置，若是使用市電電源時，則會不對CPU 2的PROCHOT#腳位進行控制。當偵測到移除市電電源，移動電子裝置乃使用電池(Battery)電源時，移動電子裝置監測電池的剩餘電量，然後，移動電子裝置依據剩餘電量的多少，而令節能裝置10啟動。移動電子裝置依據剩餘電量來設定節能裝置10，例如設定控制器101內部暫存器其對應的n值，如此達到降低能耗的目的，又能達到延長電池電源使用時間的目的。
本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置10，改變了習知兩階的變化，變成例如為256階的變化，能夠使得電腦主機板1 達成多種不同能耗的節能，乃為本發明的優點與最大特色。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施之範圍，凡熟悉於本技藝人士所明顯可作變化與修飾，皆應視為不悖離本發明之實質內容。
1‧‧‧電腦主機板
2‧‧‧中央處理器
3‧‧‧瓦時計
10‧‧‧節能裝置
10a、10a‧‧‧節能訊號
100‧‧‧節能驅動模組
101‧‧‧控制器
103‧‧‧準位調整器
105‧‧‧過熱警報電路模組
1051‧‧‧過熱警報電路
1053‧‧‧訊號產生器
第1圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的架構示意圖。
第2A~2C圖分別顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能訊號的各種具體波形範例。
第3圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能驅動模組之具體實施例的方塊圖。
第4圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的節能驅動模組之另一具體實施例的方塊圖。
第5圖顯示依據本發明第3圖的節能驅動模組之電子線路具體實施例的示意圖。
第6圖顯示依據本發明第4圖的節能驅動模組之電子線路具體實施例的示意圖。
第7圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的過熱警報電路模組之具體實施例的方塊圖。
第8圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的應用流程圖。
第9圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置與瓦時計的方塊圖。
第10圖顯示本發明第9圖的瓦時計的電子線路具體實施例的示意圖。
第11圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的另一應用流程圖。
第12圖顯示本發明多階段降低CPU能耗的節能裝置的又另一應用流程圖。
1‧‧‧電腦主機板
2‧‧‧中央處理器
10‧‧‧節能裝置
10a‧‧‧節能訊號

Claims (9)

  1. 一種多階段降低CPU能耗的節能裝置，係應用於一電腦主機板，包括：一節能驅動模組，係電氣性連接於該電腦主機板的一中央處理器(CPU)，以及係用於產生多階變化的一節能訊號，其中該節能訊號係輸出至該中央處理器，使得該中央處理器在接收該節能訊號後，該中央處理器依據該節能訊號的電壓準位高低，而自行切換對應的操作頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該節能驅動模組，係包含：一控制器、以及一準位調整器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該節能驅動模組，係包含：一過熱警報電路模組、以及一準位調整器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，進一步包括：一瓦時計，係電氣性連接於該節能驅動模組。
  5. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該準位調整器，係進一步連接一致能訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該節能訊號，係一低電壓準位訊號、或一高電壓準位訊號、或一個可改變任務(duty)的連續方波訊號所組成的訊號，其中n是介於0至255的整數，以及該方波訊號的高電位 比例由n決定。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該節能訊號係輸出該中央處理器的PROCHOT#腳位。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該控制器，係一已內建於該電腦主機板的內嵌式控制器。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之多階段降低CPU能耗的節能裝置，其中該過熱警報電路模組，係包含：一過熱警報電路，以及一訊號產生器其用於產生該節能訊號。
TW101135022A 2012-09-25 2012-09-25 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置 TW201413437A (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101135022A TW201413437A (zh) 2012-09-25 2012-09-25 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置
CN201210504368.2A CN103677203A (zh) 2012-09-25 2012-11-30 多阶段降低cpu能耗的节能装置
US13/771,103 US20140089695A1 (en) 2012-09-25 2013-02-20 Energy-saving device
JP2013045012A JP2014067389A (ja) 2012-09-25 2013-03-07 エネルギー節約デバイス
DE102013008015.0A DE102013008015A1 (de) 2012-09-25 2013-05-08 Energiesparvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101135022A TW201413437A (zh) 2012-09-25 2012-09-25 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201413437A true TW201413437A (zh) 2014-04-01

Family

ID=50315034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101135022A TW201413437A (zh) 2012-09-25 2012-09-25 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140089695A1 (zh)
JP (1) JP2014067389A (zh)
CN (1) CN103677203A (zh)
DE (1) DE102013008015A1 (zh)
TW (1) TW201413437A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105589544A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 中兴通讯股份有限公司 降低中央处理器能耗的方法、装置及终端
CN105116993B (zh) * 2015-09-29 2017-12-19 深圳微步信息股份有限公司 温度侦测电路及计算机主板电路

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07141063A (ja) * 1993-11-16 1995-06-02 Citizen Watch Co Ltd コンピュータシステム
JP2000311026A (ja) * 1999-04-28 2000-11-07 Hitachi Ltd 情報処理装置
US6957352B2 (en) * 2002-03-15 2005-10-18 Intel Corporation Processor temperature control interface
US7451332B2 (en) * 2003-08-15 2008-11-11 Apple Inc. Methods and apparatuses for controlling the temperature of a data processing system
US7430502B2 (en) * 2004-03-29 2008-09-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Using thermal management register to simulate processor performance states
WO2010117795A2 (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Qualcomm Incorporated Adaptive voltage scalers (avss), systems, and related methods
CN101739037B (zh) * 2009-12-16 2012-05-02 成都市华为赛门铁克科技有限公司 散热器控制方法和装置
US9383804B2 (en) * 2011-07-14 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Method and system for reducing thermal load by forced power collapse
US9086862B2 (en) * 2012-02-03 2015-07-21 Getac Technology Corporation Apparatus and method of protecting electronic apparatus using a temperature-power table for an electronic component under different system and environmental temperatures

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013008015A1 (de) 2014-04-17
JP2014067389A (ja) 2014-04-17
US20140089695A1 (en) 2014-03-27
CN103677203A (zh) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9979282B2 (en) Charge pump for low power consumption apparatus and associated methods
CN102077271B (zh) 图形处理单元的热管理
TWI509403B (zh) 電子裝置
CN102789304B (zh) 电源管理方法及相关装置
TWI607623B (zh) 切換式電容型直流轉直流轉換器及其控制方法
US11347256B2 (en) Apparatus and methods for reducing clock-ungating induced voltage droop
JP2004178588A (ja) プロセッサに供給される電圧をクロック周波数に応じて調整する方法
CN102314213A (zh) 动态调整工作频率的计算机系统
EP2419982A1 (en) Adaptation of an active power supply set using an event trigger
TW201117164A (en) Low power display control method and associated display controller
US20100325451A1 (en) Power-saving trigger-type control device for dynamically and instantly varying frequency and method thereof
US20170108917A1 (en) Power control method and apparatus for low power system of electronic device
JP2013158175A (ja) スイッチング電源及び電子機器
KR20220051159A (ko) 디지털 방식으로 조정된 동적으로 적응가능한 클록 및 전압 공급 장치 및 방법
TW201413437A (zh) 多階段降低ｃｐｕ能耗的節能裝置
TWI463797B (zh) 電源開關電路
US20130219199A1 (en) Clocking a processor
CN101414208A (zh) 电能分享电路
WO2016118301A1 (en) Thermometer code converter
TWI459189B (zh) 主機板及其電源管理方法
CN201478615U (zh) 一种可调待机功率的插座
CN113625045A (zh) 用于精确测量平台功率的方法和装置
Huang et al. Reducing the system standby power of a personal computer
TW201945950A (zh) 控制裝置及相關的電腦應用程式產品
TWI483098B (zh) 電腦系統及其功率分享方法