TWI460573B - 電腦系統與其超頻方法 - Google Patents

Description

電腦系統與其超頻方法

本發明是有關於一種電腦系統與其超頻方法，且特別是有關於一種可利用硬體操控或是軟體設定來進行超頻的電腦系統與其超頻方法。

電腦系統中通常都具有一個時脈產生器(clock generator)，以提供不同的工作時脈給主機板上之中央處理單元(central processor unit，CPU)使用。在中央處理單元之工作時脈的設定上，使用者為了節省開銷往往會將中央處理單元之工作時脈的頻率，提升至高於製造商所設定的預設值，即一般所謂的超頻(overclocking)，以提高中央處理單元的處理速度。

習知的超頻方式大約分為幾種。最早的超頻方式是，使用者需要將電腦系統的機殼拆開，然後利用調整主機板上的跳線，來改變電腦系統之時脈的頻率。然而這種方式，造成使用者相當大的不便。另外，在拆卸機殼和調整主機板的動作中，一不注意就可能損傷其他的元件。

隨著半導體技術的純熟，主機板上的跳線大都已電子開關所取代。因此目前對電腦系統的超頻，以可利用軟體設定的方式來進行。以目前來說，利用軟體來對電腦系統進行超頻設定的方式，又可以分為在基本輸入輸出系統的設定模式中進行設定，或是在作業系統下進行動態超頻。

然而，不論是在基本輸入輸出系統的設定模式中進行，或是在作業系統下利用執行應用程式的方式來進行超頻，軟體設定的超頻方式都還是有一定的複雜度。因為，使用者必須透過一連串的操作設定才能完成超頻的動作。

本發明提供一種電腦系統，利用多工單元切換系統晶片與控制器對時脈產生器的控制權，以利用硬體操控或是軟體設定的超頻方式，來調整中央處理單元的處理速度。

本發明提供一種電腦系統的超頻方法，可選擇性地利用硬體操控或是軟體設定的方式來進行超頻。當以硬體操控的方式來進行超頻時，將可免除在軟體設定上的繁複設定步驟。

本發明提出一種電腦系統，包括一時脈產生器、一系統晶片、一控制器以及一多工單元。其中，時脈產生器依據一頻率設定表中的多個設定值，而據以產生一基準時脈。系統晶片用以產生一第一時脈控制資訊與一第一時脈。控制器用以切換一控制信號的準位，並用以產生一第二時脈控制資訊與一第二時脈。多工單元用以接收控制信號，以從第一與第二時脈控制資訊中擇一輸出以作為一主時脈控制資訊，並從第一與第二時脈中擇一輸出以作為一主時脈。其中，時脈產生器係依據主時脈控制資訊與主時脈來調整多個設定值，以更改基準時脈的頻率。

在本發明之一實施例中，上述之電腦系統更包括一使用者介面。其中，使用者介面電性連接控制器，並用以產生一操作信號。另一方面，當控制器偵測到操作信號時，控制器將切換控制信號的準位，並依據後續所偵測到的操作信號來產生第二時脈控制資訊與第二時脈。

在本發明之一實施例中，上述之使用者介面包括一旋鈕，且使用者介面係依據旋鈕被旋轉的方向來設定操作信號。

在本發明之一實施例中，上述之使用者介面包括多個按鍵，且使用者介面係依據這些按鍵被按壓的狀態來設定操作信號。

在本發明之一實施例中，上述之電腦系統更包括一中央處理單元。其中，中央處理單元用以接收基準時脈，並對基準時脈進行倍頻，以產生一工作時脈。

從另一觀點來看，本發明提出一種電腦系統的超頻方法，並包括下列步驟。首先，依據一頻率設定表中的多個設定值提供一基準時脈，並提供一第一時脈控制資訊與一第一時脈。接著，切換一控制信號的準位，並提供一第二時脈控制資訊與一第二時脈。之後，參照控制信號的準位，從第一與第二時脈控制資訊中擇一作為一主時脈控制資訊，並從第一與第二時脈中擇一作為一主時脈。藉此，將依據主時脈控制資訊與主時脈來調整多個設定值，以更改基準時脈的頻率。

基於上述，本發明是利用多工單元來切換系統晶片與控制器對時脈產生器的控制權，以分別達到軟體設定或是硬體操控的超頻方式。值得一提的是，本發明除了可提供多樣化的超頻方式，並可利用硬體操控的超頻方式來免除軟體設定上的繁複設定步驟，進而有利於使用者在操作上的方便性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例之電腦系統的電路方塊示意圖。參照圖1，電腦系統100包括一時脈產生器110、一系統晶片120、一控制器130、一多工單元140、一使用者介面150以及一中央處理單元160。

在整體作動上，時脈產生器110是依據一頻率設定表中的多個設定值，而據以產生一基準時脈CLK22。另一方面，中央處理單元160會接收基準時脈CLK22，並對所接收到的基準時脈CLK22進行倍頻，以產生一工作時脈。換而言之，電腦系統100可透過基準時脈CLK22的設定，來更改中央處理單元160的工作時脈，進而調整中央處理單元160的處理速度。

在基準時脈CLK22的設定上，時脈產生器110是依據一主時脈CLK21與一主時脈控制資訊D21，來調整頻率設定表中的多個設定值。相對地，隨著這些設定值的重新設定，時脈產生器110所產生之基準時脈CLK22的頻率也將隨之改變。

值得注意的是，本實施例是透過多工單元140來切換系統晶片120與控制器130對時脈產生器110的控制權。因此，時脈產生器110所接收到的主時脈CLK21與主時脈控制資訊D21，是可以由系統晶片120或是控制器130來提供。為了致使本領域具有通常知識者更了解本實施例，以下將針對系統晶片120與控制器130對時脈產生器110的控制作更進一步地說明。

請繼續參照圖1，系統晶片120可為南橋晶片，或任一種可用以產生時脈及時脈控制資訊及的晶片/元件，其用以產生一第一時脈控制資訊D11與一第一時脈CLK11，並透過系統管理匯流排(System Management Bus，SM Bus)傳送第一時脈控制資訊D11與第一時脈CLK11至多工單元140。此外，控制器130可為嵌入式控制器，其用以切換一控制信號S11的準位，並用以產生一第二時脈控制資訊D12與一第二時脈CLK12。其中，控制器130也是透過系統管理匯流排傳送第二時脈控制資訊D12與第二時脈CLK12至多工單元140，並透過一通用輸出入(General Purpose Input Output，GPIO)接腳來輸出控制信號S11。

另一方面，在本實施例中，多工單元140包括一開關SW1以及一開關SW2。其中，開關SW1的第一端TM11電性連接至系統晶片120，以接收第一時脈控制資訊D11。開關SW1的第二端TM12電性連接至控制器130，以接收第二時脈控制資訊D12。開關SW1的第三端TM13則電性連接至時脈產生器110。再者，開關SW2的第一端TM21電性連接至系統晶片120，以接收第一時脈CLK11。開關SW2的第二端TM22電性連接至控制器130，以接收第二時脈CLK12。開關SW2的第三端TM23則電性連接至時脈產生器110。

在整體操作上，開關SW1與開關SW2都是依據控制器130所產生的控制信號S11，來控制其端點的導通狀態。舉例來說，表(一)為主時脈CLK21與主時脈控制資訊D21的來源對照表。

如表(一)所示的，當控制信號S11的準位被切換至邏輯0時，開關SW1的第三端TM13與第一端TM11將相互導通，以致使第一時脈控制資訊D11傳送至時脈產生器110，並被視為主時脈控制資訊D21。此外，開關SW2的第三端TM23與第一端TM21將相互導通，以致使第一時脈CLK11傳送至時脈產生器110，並被視為主時脈CLK21。換而言之，此時的時脈產生器110是受控於系統晶片120。因此，使用者可在基本輸入輸出系統的設定模式中或是在作業系統下，透過軟體設定的超頻方式來更改基準時脈CLK22的頻率，進而達到調整中央處理單元160之處理速度的目的。

另一方面，當控制信號S11的準位被切換至邏輯1時，開關SW1的第三端TM13與第二端TM12將相互導通，以致使第二時脈控制資訊D12傳送至時脈產生器110，並被視為主時脈控制資訊D21。此外，開關SW2的第三端TM23與第二端TM22將相互導通，以致使第二時脈CLK12傳送至時脈產生器110，並被視為主時脈CLK21。換而言之，此時的時脈產生器110是受控於控制器130。

值得注意的是，在本實施例中，使用者介面150電性連接控制器130，並用以產生一操作信號S12。藉此，控制器130將依據來自使用者介面150的操作信號S12，來決定其所產生的控制信號S11、第二時脈CLK12以及第二時脈控制資訊D12。

舉例來說，在本實施例中，控制器130對時脈產生器110的控制優先權(priority)被設定為1。因此，當控制器130一偵測到操作信號S12時，其就會將控制信號S11的準位切換至邏輯1，以致使時脈產生器110受控於控制器130。接著，控制器130將依據後續所偵測到的操作信號S12來產生第二時脈控制資訊D12與第二時脈CLK12。

值得一提的是，本實施例所述的使用者介面150包括多個操作件，且這些操作件例如是旋鈕或是按鍵。當使用者介面150所包括的操作件是旋鈕時，使用者可直接旋轉旋鈕來設定操作信號S12，以透過控制器130來控制時脈產生器110。換而言之，當使用者欲調整中央處理單元160的處理速度時，起初使用者可先以順時鐘或是逆時鐘方向來旋轉使用者介面150中的旋鈕，以將時脈產生器110的控制權切換至控於控制器130。

之後，當使用者介面150中的旋鈕逆時鐘方向被旋轉時，控制器130將發送對應的第二時脈控制資訊D12與第二時脈CLK12，而致使基準時脈CLK22的頻率下降。反之，當使用者介面150中的旋鈕順時鐘方向被旋轉時，控制器130將發送對應的第二時脈控制資訊D12與第二時脈CLK12，而致使基準時脈CLK22的頻率提昇。

另一方面，當使用者介面150所包括的操作件是按鍵時，使用者則可透過不同按鍵的按壓來設定操作信號S12，以透過控制器130來控制時脈產生器110。舉例來說，倘若使用者介面150包括分別用以降頻與昇頻的兩控頻按鍵。當使用者欲調整中央處理單元160的處理速度時，起初使用者可先按壓兩控頻按鍵之其一，以將時脈產生器110的控制權切換至控於控制器130。之後，使用者將可直接按壓兩控頻按鍵之其一，來致使控制器130產生對應的第二時脈控制資訊D12與第二時脈CLK12，進而更改基準時脈CLK22的頻率。

換而言之，當時脈產生器110受控於控制器130時，使用者將可直接藉由使用者介面150中操作件(例如：旋鈕或是按鍵)的操控，來調整中央處理單元160的處理速度。此時，使用者將可免除在軟體設定上的繁複設定步驟，改以硬體操控的超頻方式來調整中央處理單元160的處理速度。

圖2繪示為依據本發明一實施例之電腦系統的超頻方法流程圖。參照圖2，首先，於步驟S210，依據一頻率設定表中的多個設定值提供一基準時脈。之後，於步驟S220，提供一第一時脈控制資訊與一第一時脈。接著，在步驟S230中，切換一控制信號的準位，並提供一第二時脈控制資訊與一第二時脈。

藉此，於步驟S240，將可參照控制信號的準位，從第一時脈控制資訊與第二時脈控制資訊中擇一作為一主時脈控制資訊，並從第一時脈與第二時脈中擇一作為一主時脈。如此一來，本實施例所述的超頻方法將可透過步驟S250，依據主時脈控制資訊與主時脈來調整多個設定值，以更改基準時脈的頻率，並透過步驟S260，對基準時脈進行倍頻，以產生一工作時脈。至於本實施例所述之超頻方法的細部流程，已包含在上述各實施例中，故在此不予贅述。

綜上所述，本發明是利用多工單元來切換系統晶片與控制器對時脈產生器的控制權。當時脈產生器是受控於系統晶片時，使用者可利用軟體設定的超頻方式來調整中央處理單元的處理速度。另一方面，當時脈產生器是受控於控制器時，使用者則可透過使用者介面中的操作件(例如：旋鈕或是按鍵)，利用硬體操控的超頻方式來調整中央處理單元的處理速度，進而免除在軟體設定上的繁複設定步驟。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電腦系統

110．．．時脈產生器

120．．．系統晶片

130．．．控制器

140．．．多工單元

150．．．使用者介面

160．．．中央處理單元

SW1．．．開關

TM11．．．開關SW1的第一端

TM12．．．開關SW1的第二端

TM13．．．開關SW1的第三端TM13

SW2．．．開關

TM21．．．開關SW2的第一端

TM22．．．開關SW2的第二端

TM23．．．開關SW2的第三端

CLK11．．．第一時脈

D11．．．第一時脈控制資訊

CLK12．．．第二時脈

D12．．．第二時脈控制資訊

S11．．．控制信號

S12．．．操作信號

CLK21．．．主時脈

D21．．．主時脈控制資訊

CLK22．．．基準時脈

S210~S260．．．用以說明圖2實施利的各步驟流程

圖1是依據本發明一實施例之電腦系統的電路方塊示意圖。

圖2繪示為依據本發明一實施例之電腦系統的超頻方法流程圖。

100．．．電腦系統

110．．．時脈產生器

120．．．系統晶片

130．．．控制器

140．．．多工單元

150．．．使用者介面

160．．．中央處理單元

SW1．．．開關

TM11．．．開關

SW1．．．的第一端

TM12．．．開關

SW1．．．的第二端

TM13．．．開關SW1的第三端TM13

SW2．．．開關

TM21．．．開關SW2的第一端

TM22．．．開關SW2的第二端

TM23．．．開關SW2的第三端

CLK11．．．第一時脈

D11．．．第一時脈控制資訊

CLK12．．．第二時脈

D12．．．第二時脈控制資訊

S11．．．控制信號

S12．．．操作信號

CLK21．．．主時脈

D21．．．主時脈控制資訊

CLK22．．．基準時脈

Claims (13)

1. 一種電腦系統，包括：一時脈產生器，依據一頻率設定表中的多個設定值，而據以產生一基準時脈；一系統晶片，用以產生一第一時脈控制資訊與一第一時脈；一控制器，用以切換一控制信號的準位，並用以產生一第二時脈控制資訊與一第二時脈；以及一多工單元，用以接收該控制信號，以從該第一與該第二時脈控制資訊中擇一輸出以作為一主時脈控制資訊，並從該第一與該第二時脈中擇一輸出以作為一主時脈，其中，該時脈產生器係依據該主時脈控制資訊與該主時脈來調整該些設定值，以更改該基準時脈的頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，更包括：一使用者介面，電性連接該控制器，用以產生一操作信號；其中，當該控制器偵測到該操作信號時，該控制器將切換該控制信號的準位，並依據後續所偵測到的該操作信號來產生該第二時脈控制資訊與該第二時脈。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電腦系統，其中該使用者介面包括一旋鈕，且該使用者介面係依據該旋鈕被旋轉的方向來設定該操作信號。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電腦系統，其中該使用者介面包括多個按鍵，且該使用者介面係依據該些按鍵被按壓的狀態來設定該操作信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，更包括：一中央處理單元，用以接收該基準時脈，並對該基準時脈進行倍頻，以產生一工作時脈。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該多工單元包括：一第一開關，具有用以接收該第一時脈控制資訊的一第一端、用以接收該第二時脈控制資訊的一第二端、以及電性連接該時脈產生器的一第三端，其中該第一開關係依據該控制信號而將該第一開關的第三端導通至該第一開關的第一端或第二端；以及一第二開關，具有用以接收該第一時脈的一第一端、用以接收該第二時脈的一第二端、以及電性連接該時脈產生器的一第三端，其中該第二開關係依據該控制信號而將該第二開關的第三端導通至該第二開關的第一端或第二端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該系統晶片透過一第一系統管理匯流排傳送該第一時脈控制資訊與該第一時脈至該多工單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該控制器透過一第二系統管理匯流排傳送該第二時脈控制資訊與該第二時脈至該多工單元，並透過一通用輸出入接腳來輸出該控制信號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該系統晶片為南橋晶片。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該控制器為嵌入式控制器。
11. 一種電腦系統的超頻方法，包括：依據一頻率設定表中的多個設定值提供一基準時脈；提供一第一時脈控制資訊與一第一時脈；切換一控制信號的準位，並提供一第二時脈控制資訊與一第二時脈；參照該控制信號的準位，從該第一與該第二時脈控制資訊中擇一作為一主時脈控制資訊，並從該第一與該第二時脈中擇一作為一主時脈；以及依據該主時脈控制資訊與該主時脈來調整該些設定值，以更改該基準時脈的頻率。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電腦系統的超頻方法，其中切換該控制信號的準位，並提供該第二時脈控制資訊與該第二時脈的步驟包括：透過一使用者介面提供一操作信號；以及當偵測到該操作信號時，切換該控制信號的準位，並依據後續所偵測到的該操作信號來提供該第二時脈控制資訊與該第二時脈。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電腦系統的超頻方法，更包括：對該基準時脈進行倍頻，以產生一工作時脈。