TWI835045B - 可切換bios的顯示卡、切換顯示卡bios的處理系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種可切換BIOS的顯示卡、切換顯示卡BIOS的處理系統與方法，處理系統包括電源供應器與顯示卡。電源供應器包括電力提供端，電力提供端傳輸運作電力與功率位準，功率位準包括第一位準或第二位準；顯示卡包括電力接收介面、儲存單元與偵測切換單元，電力接收介面連接於電力提供端，偵測切換單元連接於電力接收介面與儲存單元，電力接收介面包括電力腳位與偵測腳位，儲存單元包括第一BIOS與第二BIOS，第一BIOS適配於第一位準，第二BIOS適配於第二位準，偵測切換單元根據第一位準選擇第一BIOS作為開機BIOS，偵測切換單元根據第二位準選擇第二BIOS作為開機BIOS。

Description

可切換BIOS的顯示卡、切換顯示卡BIOS的處理系統與方法

關於一種可切換BIOS的電子設備、處理系統與方法，特別有關一種可切換BIOS的顯示卡、切換顯示卡BIOS的處理系統與方法。

隨著電腦顯示技術的快速發展，因此需要更加強大的圖形運算處理。目前的顯示卡(video card或稱graphic card)除了提供更高解析度或更高階的色彩深度外，顯示卡還需要更快的圖形運算。由於大量圖形運算會耗費大量的能耗，因此較低額定功率的電源供應器(power supply unit)是無法負荷顯示卡的運作。

一般而言，顯示卡的功耗需要與電源供應器相互匹配，藉以保證顯示卡可以正常運作。若是低功耗的顯卡與高額定輸出功率的電源供應器的搭配，顯示卡還是可以正常運作。相反的，高功耗的顯示卡搭配低額定輸出的電源供應器，顯示卡可能無法運作，或者是發生毀損。

有鑑於此，在一些實施例中切換顯示卡BIOS的處理系統包括電源供應器與顯示卡。電源供應器包括電力提供端，電力提供端傳輸運作電力與功率位準，功率位準包括第一位準或第二位準；顯示卡包括電力接收介面、儲存單元與偵測切換單元，電力接收介面連接於電力提供端，偵測切換單元連接於電力接收介面與儲存單元，電力接收介面包括電力腳位與至少一偵測腳位，電力腳位接收運作電力，偵測腳位接收功率位準，儲存單元包括第一BIOS與第二BIOS，第一BIOS適配於第一位準，第二BIOS適配於第二位準，偵測切換單元根據第一位準選擇第一BIOS作為開機BIOS，偵測切換單元根據第二位準選擇第二BIOS作為開機BIOS。切換顯示卡BIOS的處理系統可以根據所使用的電源供應器，進而選擇相應的BIOS進行開機。

在一些實施例中，功率位準更包括第三位準，儲存單元更包括第三BIOS，第三BIOS適配於第三位準，偵測切換單元根據第三位準選擇第三BIOS作為開機BIOS。

在一些實施例中，運作電力係為第一功率電力、第二功率電力或第三功率電力，第一BIOS適配於第一功率電力，第二BIOS適配於第二功率電力，第三BIOS適配於第三功率電力。

在一些實施例中，可切換BIOS的顯示卡包括電力接收介面、儲存單元與偵測切換單元。電力接收介面包括電力腳位與至少一偵測腳位，電力腳位接收運作電力，偵測腳位接收功率位準，功率位準包括第一位準或第二位準；儲存單元包括第一BIOS與第二BIOS，第一BIOS適配於第一位準，第二BIOS適配於第二位準；偵測切換單元連接於電力接收介面與儲存單元，偵測切換單元根據第一位準選擇第一BIOS作為開機BIOS，偵測切換單元根據第二位準選擇第二BIOS作為開機BIOS。

在一些實施例中，可切換BIOS的顯示卡包括電力接收介面、儲存單元與切換開關。電力接收介面包括電力腳位，電力腳位接收運作電力，運作電力包括第一功率電力或第二功率電力；儲存單元包括第一BIOS與第二BIOS，第一BIOS適配於第一功率電力，第二BIOS適配於第二功率電力；切換開關連接於電力接收介面與儲存單元，切換開關包括第一狀態與第二狀態，切換開關於第一狀態，選擇第一BIOS作為開機BIOS，切換開關於第二狀態，選擇第二BIOS作為開機BIOS。

在一些實施例中，切換顯示卡BIOS的處理方法包括以下步驟將顯示卡連接於電源供應器；由顯示卡的偵測腳位接收電源供應器的功率位準；顯示卡根據功率位準選擇第一BIOS或第二BIOS其中之一為開機BIOS。

在一些實施例中，在顯示卡根據功率位準選擇第一BIOS或第二BIOS其中之一為開機BIOS的步驟包括：顯示卡以開機BIOS進行開機。

所述的可切換BIOS的顯示卡、切換顯示卡BIOS的處理系統與方法提供顯示卡於開機前自動選擇相應的BIOS，使顯示卡可以在匹配於電源供應器的額定功率下運作。此外，顯示卡的功耗也可以根據不同額定功率的電源供應器進而調整。藉以避免顯示卡與電源供應器不匹配時所造成的硬體傷害。

請參考圖1A所示，其係為此一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。切換顯示卡的基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System，簡稱BIOS)的處理系統001(後文均稱處理系統001)包括電源供應器100與顯示卡200。電源供應器100電性連接於顯示卡200。

電源供應器100包括電力提供端110、電力源端111與電力轉換單元112。電力轉換單元112連接於電力源端111與電力提供端110。電力源端111可以接收市電或其他外部電力。電力轉換單元112將電力源端111的外部電力轉換為運作電力120。電力提供端110除了傳輸運作電力120至顯示卡200。功率位準130對應於電源供應器100的額定功率。換言之，不同額定功率的電源供應器100則為不同的功率位準130。以兩組電源供應器為例，兩電源供應器分別對應為第一位準131或第二位準132，如圖1B與圖1C所示。舉例來說，450瓦的電源供應器100可以為第一位準131，600瓦的電源供應器100可以為第二位準132。功率位準130的偵測將於後文另述。

顯示卡200包括電力接收介面210、儲存單元220與偵測切換單元230。電力接收介面210連接於電力提供端110。偵測切換單元230連接於電力接收介面210與儲存單元220。電力接收介面210包括電力腳位211與至少一偵測腳位212。電力接收介面210的種類可以是但不限定為快速外部連結標準5.0(Peripheral Component Interconnect Express 5.0，簡稱PCIe5.0)的12VHPWR型接頭或48VHPWR型接頭。電力腳位211連接於電力提供端110，電力腳位211接收運作電力120。偵測腳位212連接於電力提供端110，偵測腳位212用於偵測電力提供端110的功率位準130。

偵測腳位212可以通過PCIe5.0的12VHPWR型接頭的零號感應腳位(sense0)。運作電力120可以是第一功率電力121或第二功率電力122。進一步而言，不同的運作電力120也代表顯示卡200的運作功耗。一般而言，電源供應器100的額定功率需要等於或大於顯示卡200的運作功耗，顯示卡200才能正常的運行。

儲存單元220包括第一BIOS221與第二BIOS222。第一BIOS221適配於第一位準131。第二BIOS222適配於第二位準132。所述的BIOS與適配功率位準130係為顯示卡200根據電源供應器100的功率位準130，偵測切換單元230將選用相應的BIOS。偵測切換單元230將受選的BIOS作為顯示卡200開機用時的BIOS。為進一步說明切換顯示卡200的BIOS之處理過程，還請配合圖2A所示，其係為一實施例的切換顯示卡BIOS的處理流程示意圖。切換顯示卡BIOS的處理方法包括以下步驟： 步驟S210：將顯示卡連接於電源供應器； 步驟S220：由顯示卡的偵測腳位接收電源供應器的功率位準；以及 步驟S230：顯示卡根據功率位準選擇第一BIOS或第二BIOS其中之一為開機BIOS。

首先，在電源供應器100處於進階組態與電源介面協議(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)的關機模式(S5 mode)，將顯示卡200連接於電源供應器100。顯示卡200的偵測腳位212連接於電力提供端110。偵測腳位212接收功率位準130，並由偵測切換單元230判斷功率位準130為第一位準131或第二位準132。

若功率位準130為第一位準131，則偵測切換單元230選取第一BIOS221為開機BIOS225。若功率位準130為第二位準132，則偵測切換單元230選取第二BIOS222為開機BIOS225，請參考圖2B與圖2C。換言之，第一BIOS221分別適配於第一位準131與第一功率電力121。第二BIOS222分別適配於第二位準132與第二功率電力122。接著，電源供應器100進入開機模式(S1)。顯示卡200的電力腳位211接收運作電力120，並且顯示卡200根據開機BIOS225與運作電力120進行開機程序(boot)。在圖2B與圖2C中，開機BIOS225係以虛線框表示，並且第一位準131與第二位準132僅為示意並非侷限於此。

在一實施例中，儲存單元220包括第一BIOS221、第二BIOS222與第三BIOS223。功率位準130為第一位準131、第二位準132或包括第三位準133之任一，請參考圖3A與圖3B所示。第一BIOS221分別適配於第一位準131與第一功率電力121。第二BIOS222分別適配於第二位準132與第二功率電力122。第三BIOS223分別適配於第三位準133與第三功率電力(無標號)。偵測切換單元230判斷功率位準130為第一位準131、第二位準132或第三位準133。若功率位準130為第一位準131，則偵測切換單元230選取第一BIOS221為開機BIOS225。若功率位準130為第二位準132，則偵測切換單元230選取第二BIOS222為開機BIOS225。若功率位準130為第三位準133，則偵測切換單元230選取第三BIOS223為開機BIOS225。

在一些實施例中，顯示卡200包括電力接收介面210、儲存單元220、偵測切換單元230與內置供電端240，請參考圖4A與圖4B所示。偵測切換單元230連接於電力接收介面210、儲存單元220與內置供電端240。內置供電端240連接於電力接收介面210的偵測腳位212。內置供電端240提供一測試電力241。內置供電端240可以是但不限定為電池或電容。內置供電端240也可以通過PCIe匯流排腳位獲取主機板的電力，並將所獲取的電力轉為測試電力241。

內置供電端240通過偵測腳位212向電源供應器100傳輸該測試電力241，請配合圖4B所示。對於支援PCIe5.0的電源供應器100而言，不同額定功率的電源供應器100對於電力提供端110會有相應的設置。若額定功率小於或等於450瓦(Watt)的電源供應器100，則電力提供端110與偵測腳位212會形成開路(open)。若額定功率大於450瓦的電源供應器100，電力提供端110與偵測腳位212會形成接地。因此偵測切換單元230根據開路或接地的不同功率位準130，藉以判斷電源供應器100是否適配於顯示卡200的運作功耗。對於不支援PCIe5.0的電源供應器100而言，電力提供端110與偵測腳位212會形成開路。

若電力提供端110與偵測腳位212為開路時，可以被設定為第一位準131。若電力提供端110與偵測腳位212為接地時，可以被設定為第二位準132。偵測切換單元230根據第一位準131選擇第一BIOS221作為開機BIOS225。反之，偵測切換單元230根據第二位準132選擇第二BIOS222作為開機BIOS225。綜上所述，偵測切換單元230可以使用12VHPWR型接頭的零號感應腳位作為偵測腳位212。

在一實施例中，偵測腳位212可以是12VHPWR型接頭的零號感應腳位與一號感應腳位(sense1)的組合。零號感應腳位與一號感應腳位可以分別偵測電力提供端110的各式功率位準130。零號感應腳位與一號感應腳位的功率位準130的組合如表1所示。並且可以搭配其他實施例，在儲存單元220儲存第一BIOS221、第二BIOS222、第三BIOS223與第四BIOS(無標號)。第一BIOS221分別適配於第一位準131與第一功率電力121。第二BIOS222分別適配於第二位準132與第一功率電力121。第三BIOS223分別適配於第三位準133與第三功率電力(無標號)。第四BIOS(無標號)分別適配於第四位準(無標號)與第四功率電力(無標號)。表1的電源供應器100的額定功率與各腳位的組合僅為示例說明，並非侷限於此。

電源供應器 額定功率(W)	零號感應腳位 (Sense0)	一號感應腳位 (Sense1)	對應BIOS
150	開路	開路	第一BIOS
300	接地	開路	第二BIOS
450	開路	接地	第三BIOS
600	接地	接地	第四BIOS

表1.功率位準與BIOS對應表

在一實施例中，顯示卡200包括電力接收介面210、儲存單元220與切換開關250，請參考圖5所示。電力接收介面210包括電力腳位211，電力腳位211接收運作電力120，運作電力120包括第一功率電力121或第二功率電力122。儲存單元220包括第一BIOS221與第二BIOS222。第一BIOS221適配於第一功率電力121。第二BIOS222適配於第二功率電力122。切換開關250連接於電力接收介面210與儲存單元220。切換開關250用於切換顯示卡200的第一狀態或第二狀態。切換開關250於第一狀態，顯示卡200選擇第一BIOS221作為開機BIOS225。切換開關250於第二狀態，顯示卡200選擇第二BIOS222作為開機BIOS225。切換開關250可以是但不限定為指撥開關或按壓開關。

在一實施例中，處理系統002包括第一電源供應器600、第二電源供應器700與顯示卡800，請參考圖6A與圖6B所示。第一電源供應器600包括第一電力提供端610。第二電源供應器700包括第二電力提供端710。顯示卡800包括第一電力接收介面810、第二電力接收介面820、儲存單元830與偵測切換單元840。偵測切換單元840連接於第一電力接收介面810、第二電力接收介面820與儲存單元830。

第一電力接收介面810包括第一電力腳位811與第一偵測腳位812。第二電力接收介面820包括第二電力腳位821與第二偵測腳位822。第一電力接收介面810連接於第一電力提供端610。第二電力接收介面820連接於第二電力提供端710。第一偵測腳位812偵測第一電力提供端610的功率位準130。第二偵測腳位822偵測第二電力提供端710的功率位準130。

儲存單元830包括第一BIOS831、第二BIOS832、第三BIOS833與判斷程序834。第一BIOS831適配於第一綜合位準851。第二BIOS832適配於第二綜合位準852。判斷程序834根據第一偵測腳位812的功率位準與第二偵測腳位822的功率位準判斷為第一綜合位準851或第二綜合位準852。如前文所述，第一偵測腳位812可以通過功率位準識別第一電源供應器600的額定功率，而第二偵測腳位822可以通過功率位準識別第二電源供應器700的額定功率。

判斷程序834根據第一偵測腳位812獲取的功率位準與第二偵測腳位822獲取的功率位準判斷第一電源供應器600與第二電源供應器700的總額定功率的範圍是否大於顯示卡800的運作功耗。總額定功率的總和範圍係為根據功率位準的第一位準131與第二位準132所決定，意即為第一位準131與第二位準132的組合之一為第一綜合位準851。而第一位準131與第二位準132的另一組合為第二綜合位準852。因此，不同功率位準組合的電源供應器的額定功率總和範圍也會有所不同。

假設第一位準131對應的最大額定功率為X瓦，第二位準132對應的最小額定功率為Y瓦。如前文所述，當偵測切換單元840偵測第一電源供應器600為第一位準131時，則表示第一電源供應器600的最大額功率X瓦。同理，偵測切換單元840偵測第二電源供應器700為第二位準132時，則表示第二電源供應器700的最大額功率Y瓦，請配合圖6B所示。

由於，第二位準132可以保證電源供應器的最低額定功率。因此，偵測切換單元840偵測到第一電源供應器600與第二電源供應器700均為第二位準132時，偵測切換單元840可以得到兩電源供應器的總額定功率至少為2*Y瓦。所以偵測切換單元840根據顯示卡800的運作功耗與總額定功率選擇相應的BIOS為開機BIOS225。

若顯示卡800的運作功耗大於或等於總額定功率，偵測切換單元840選擇第一BIOS831作為開機BIOS225。此一情況的總和定功率係為所述的第一綜合位準851。若顯示卡800的運作功耗小於總額定功率，則偵測切換單元840選擇第二BIOS832作為開機BIOS225。而此一情況的總額定功率對應於所述的第二綜合位準852。如果顯示卡800開啟超頻模式，偵測切換單元840可以在顯示卡800的運作功耗小於總額定功率的情況下選擇第三BIOS833為開機BIOS225。

若第一電源供應器600與第二電源供應器700分別對應第一位準131與第二位準132，如圖6B所示。偵測切換單元840將總額定功率視為Y瓦。如前文所述，第一電源供應器600與第二電源供應器700的最小額定功率均為已知，但第一電源供應器600與第二電源供應器700無法直接由位準推得。所以偵測切換單元840可以判斷顯示卡800的運作功耗與總額定功率的大小。若顯示卡800的運作功耗大於總額定功率，偵測切換單元840選擇第一BIOS831為開機BIOS225。而總額定功率係對應於前述的第一綜合位準851。若顯示卡800的運作功耗小於總額定功率，偵測切換單元840選擇第二BIOS832為開機BIOS225。並且總額定功率係對應於前述的第二綜合位準852。

若第一電源供應器600與第二電源供應器700均為第一位準131，則偵測切換單元840直接選擇第一BIOS831作為開機BIOS225。由於第一電源供應器600與第二電源供應器700無法直接從第一位準131獲取的額定功率，因此偵測切換單元840無法判斷顯示卡800的運作功耗與額定功率兩者的大小。所以偵測換單元僅第一BIOS831作為開機BIOS225，藉以保證顯示卡800可以正確的運作。

所述的可切換BIOS的顯示卡200、切換顯示卡200BIOS的處理系統001與方法提供顯示卡200於開機前自動選擇相應的BIOS，使顯示卡200可以在匹配於電源供應器100的額定功率下運作。此外，顯示卡200的功耗也可以根據不同額定功率的電源供應器100進而調整。藉以避免顯示卡200與電源供應器100不匹配時所造成的硬體傷害。

001、002:處理系統 100:電源供應器 110:電力提供端 111:電力源端 112:電力轉換單元 120:運作電力 121:第一功率電力 122:第二功率電力 130:功率位準 131:第一位準 132:第二位準 133:第三位準 200、800:顯示卡 210:電力接收介面 211:電力腳位 212:偵測腳位 220、830:儲存單元 221、831:第一BIOS 222、832:第二BIOS 223、833:第三BIOS 225:開機BIOS 230、840:偵測切換單元 240:內置供電端 241:測試電力 250:切換開關 600:第一電源供應器 610:第一電力提供端 700:第二電源供應器 710:第二電力提供端 810:第一電力接收介面 811:第一電力腳位 812:第一偵測腳位 820:第二電力接收介面 821:第二電力腳位 822:第二偵測腳位 834:判斷程序 851:第一綜合位準 852:第二綜合位準 S210、S220、S230:步驟

[圖1A]為此一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。 [圖1B]為此一實施例的第一功率位準與電源供應器示意圖。 [圖1C]為此一實施例的第二功率位準與電源供應器示意圖。 [圖2A]為一實施例的切換顯示卡BIOS的處理流程示意圖。 [圖2B]為一實施例的第一位準與第一BIOS的選擇對應示意圖。 [圖2C]為一實施例的第二位準與第二BIOS的選擇對應示意圖。 [圖3A]為一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。 [圖3B]為一實施例的內置供電端與偵測腳位電路示意圖。 [圖4A]為此一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。 [圖4B]為此一實施例的偵測切換單元的簡易電路示意圖。 [圖5]為此一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。 [圖6A]為一實施例的切換顯示卡BIOS的處理系統架構示意圖。 [圖6B]為一實施例的第一位準與第二位準的組合輸出示意圖。

001:處理系統

100:電源供應器

110:電力提供端

111:電力源端

112:電力轉換單元

120:運作電力

130:功率位準

200:顯示卡

210:電力接收介面

211:電力腳位

212:偵測腳位

220:儲存單元

221:第一BIOS

222:第二BIOS

230:偵測切換單元

Claims (10)

1. 一種切換顯示卡BIOS的處理系統，包括：一電源供應器，包括一電力提供端，該電力提供端傳輸一運作電力與一功率位準，該功率位準係為一第一位準或一第二位準；以及一顯示卡，包括一電力接收介面、一儲存單元與一偵測切換單元，該電力接收介面連接於該電力提供端，該偵測切換單元連接於該電力接收介面與該儲存單元，該電力接收介面包括一電力腳位與至少一偵測腳位，該電力腳位接收該運作電力，該偵測腳位於ACPI的關機模式中接收該功率位準，該儲存單元包括一第一BIOS與一第二BIOS，該第一BIOS適配於該第一位準，該第二BIOS適配於該第二位準，該偵測切換單元根據該第一位準選擇該第一BIOS作為一開機BIOS，該偵測切換單元根據該第二位準選擇該第二BIOS作為該開機BIOS。
2. 如請求項1所述的切換顯示卡BIOS的處理系統，其中該功率位準更包括一第三位準，該儲存單元更包括一第三BIOS，該第三BIOS適配於該第三位準，該偵測切換單元根據該第三位準選擇該第三BIOS作為該開機BIOS。
3. 如請求項2所述的切換顯示卡BIOS的處理系統，其中該運作電力係為一第一功率電力、一第二功率電力或一第三功率電力，該第一BIOS適配於該第一功率電力，該第二BIOS適配於該第二功率電力，該第三BIOS適配於該第三功率電力。
4. 如請求項1所述的切換顯示卡BIOS的處理系統，其中該顯示卡更包括一內置供電端，該內置供電端連接於該偵測腳位，該內置供電端通過該偵測腳位向該電力提供端傳輸一測試電力，使該電力提供端產生該功率位準。
5. 一種可切換BIOS的顯示卡，包括：一電力接收介面，包括一電力腳位與至少一偵測腳位，該電力腳位接收一運作電力，該偵測腳位於ACPI的關機模式中接收一功率位準，該功率位準係為一第一位準或一第二位準；一儲存單元，包括一第一BIOS與一第二BIOS，該第一BIOS適配於該第一位準，該第二BIOS適配於該第二位準；以及一偵測切換單元，連接於該電力接收介面與該儲存單元，該偵測切換單元根據該第一位準選擇該第一BIOS作為一開機BIOS，該偵測切換單元根據該第二位準選擇該第二BIOS作為該開機BIOS。
6. 如請求項5所述的可切換BIOS的顯示卡，其中該功率位準更包括一第三位準，該儲存單元更包括一第三BIOS，該第三BIOS適配於該第三位準，該偵測切換單元根據該第三位準選擇該第三BIOS作為該開機BIOS。
7. 如請求項6所述的可切換BIOS的顯示卡，其中該運作電力包括一第一功率電力、一第二功率電力或一第三功率電力，該第一BIOS適配於該第一功率電力，該第二BIOS適配於該第二功率電力，該第三BIOS適配於該第三功率電力。
8. 一種切換顯示卡BIOS的處理方法，包括：將一顯示卡連接於一電源供應器；於ACPI的關機模式中，由該顯示卡的一偵測腳位接收該電源供應器的一功率位準；以及該顯示卡根據該功率位準選擇一第一BIOS或一第二BIOS其中之一為一開機BIOS。
9. 如請求項8所述的切換顯示卡BIOS的處理方法，其中在將該顯示卡連接於該電源供應器的步驟包括：該電源供應器提供一第一功率電力或一第二功率電力。
10. 如請求項8所述的切換顯示卡BIOS的處理方法，其中在該顯示卡根據該功率位準選擇該第一BIOS或該第二BIOS其中之一為該開機BIOS的步驟包括：該顯示卡以該開機BIOS進行開機。

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