发明名称 藉由电压及频率标度来降低耗电量之装置及方法
摘要 本发明揭露了一种适用于一电子装置之功率控制电路,该功率控制电路包含:一热侦测电路,该热侦测电路被配置成监视该电子装置之温度,并于该电子装置超过一受热界限时产生一信号;耦合到该热侦测电路之一控制器,该控制器被配置成于该电子装置超过该受热界限时接收该信号,并输出复数个控制信号,用以开始该电子装置之电压及频率调整;耦合到该控制器之一时脉产生电路,该时脉产生电路被配置成可调整一供应到至少该电子装置的时脉信号之工作频率;以及耦合到该控制器之一电源供应电路,该电源供应电路被配置成可调整供应到该电子装置之电压。
申请公布号 TW330258 申请公布日期 1998.04.21
申请号 TW085110998 申请日期 1996.09.09
申请人 英特公司 发明人 丹尼斯瑞哈特;尤金P.麦特;包尔森克;史帝芬H.坎特;凯坦哈特;罗伯T.杰克森
分类号 G06F1/32 主分类号 G06F1/32
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种适用于由一电子装置使用之功率控制电路,包含:一时脉产生电路,以提供具有一可调整频率之时脉信号到该电子装置;一电源供应电路,以提供具有一可调整电压之电源供应信号到该电子装置;以及耦合到该时脉产生电路及该电源供应电路之一控制器,该控制器产生一第一和第二信号以回应为了动态地控制电子装置使用之功率之一事件,功率之使用能够(i)藉着减少随着电源供应信号电压之时脉信号而减少(ii)藉着增加随着频率之电压而增加。2.根据申请专利范围第1项之功率控制电路,其中该控制器包含一时脉速度储存元件俾包括一频率转换常数用以规则调整可调整频率及一核心电压储存元件俾包括一电压转换常数用以规则调整可调整电压。3.根据申请专利范围第1项之功率控制电路,其中于接收到该第一信号时,该时脉产生电路降低该可调整时脉信号之频率。4.根据申请专利范围第1项之功率控制电路,其中该控制器又侦测该电子装置是否在其执行时间的至少一预定百分率中处于闲置状态,并回应该侦测结果而输出该第一和第二信号,用以开始该电子装置之电压及频率调整。5.根据申请专利范围第1项之功率控制电路,又包含热侦测电路,用以监视该电子装置之温度,并当侦测该事件时,输出一第三信号到该控制器。6.根据申请专利范围第1项之功率控制电路,其中由该热侦测电路所侦测之该事件包含电子装置已超过一受热界限之一状况。7.根据申请专利范围第5项之功率控制电路,其中该热侦测电路包含耦合到该电子装置之一温度感测装置;以及耦合到该温度感测装置及该控制器之一热比较逻辑,该热比较逻辑用以自该温度感测电路接收该信号,比较该信号与一必需的温度准位,并转变该信号至该第三信号,当该第三信号被触发时,该第三信号指示该电子装置已超过了该受热界限。8.一种用于一电子装置之功率控制电路,包含:时脉装置,用以调整供应到至少该电子装置的时脉信号之工作频率;电源装置,用以调整供应到该电子装置的电压;以及控制装置,用以至少侦测该电子装置是否在该电子装置执行时间的一预定百分率中处于闲置状态,且于电子装置是在该执行时间的该预定百分率中处于闲置状态时输出复数个控制信号,用以开始动态的调整该电子装置之工作频率及电压,该控制装置被耦合到该时脉装置及该电源装置。9.根据申请专利范围第8项之功率控制电路,其中该控制装置包含一时脉速度储存元件、一核心电压储存元件、及一暂停周期侦测储存元件。10.根据申请专利范围第9项之功率控制电路,其中该暂停周期侦测储存元件是一个一位元的暂存器。11.根据申请专利范围第10项之功率控制电路,其中于侦测到该暂停周期侦测储存元件被设定时,该时脉装置降低该时脉信号之该工作频率。12.根据申请专利范围第8项之功率控制电路,又包含热侦测装置,用以监视该电子装置之温度,并于该电子装置超过一受热界限时产生一信号。13.根据申请专利范围第12项之功率控制电路,其中该热侦测装置包含感测装置,用以感测该电子装置之该温度;以及比较装置,用以自该感测装置接收一温度信号,并将该温度信号数位化成一信号,当该信号被触发时,该信号指示该电子装置已超过了该受热界限,该比较装置被耦合至该感测装置。14.根据申请专利范围第13项之功率控制电路,其中于该热侦测装置触发该信号时,该时脉装置降低供应到该电子装置的该时脉信号之该工作频率。15.根据申请专利范围第14项之功率控制电路,其中在降低该时脉信号之该工作频率之后,该电源供应装置降低供应到该电子装置的该电压。16.一种电脑系统,包含:一处理器;以及耦合到该处理器之一功率控制电路,该功率控制电路包含:一时脉产生电路,以提供具有一可调整频率之时脉信号到该处理器以回应一第一信号;一电源供应电路,以提供具有一可调整电压之电源供应信号到该处理器以回应一第二信号;以及耦合到该时脉产生电路及该电源供应电路之一控制器,该控制器产生该第一和第二信号以回应为了动态地控制该处理器使用功率之一状况,功率之使用能够被递增地增加或减少,在处理器使用功率和效能间达到期望的折中结果。17.根据申请专利范围第16项之电脑系统,其中该功率控制电路又包含一热侦测电路,用以监视电子装置之温度,并当侦测得该事件时,输出一第三信号到该控制器。18.根据申请专利范围第17项之电脑系统,其中由该功率控制电路之该热侦测电路所侦测之该事件包含电子装置已超过一受热界限之一状况。19.根据申请专利范围第18项之电脑系统,其中该功率控制电路之该热侦测电路包含耦合到该处理器之一温度感测装置;以及耦合到该温度感测装置及该控制器之一热比较逻辑,该热比较逻辑接收自该温度感测电路之一信号,比较该信号以确定是否该处理器已超过了受热界限,并于触发状态下传送该第三信号以指示该处理器已超过了该受热界限。20.根据申请专利范围第19项之电脑系统,其中该功率控制电路之该控制器包含一时脉速度储存元件及一核心电压储存元件。21.根据申请专利范围第16项之电脑系统,其中于接收到该第一信号时,该时脉产生电路降低时脉信号之该工作频率。22.根据申请专利范围第21项之电脑系统,其中于接收到该第二信号时,该电源供应电路降低由该电源供应信号提供之该可调整电压。23.根据申请专利范围第16项之电脑系统,其中该功率控制电路之该控制器又侦测该处理器是否在其执行时间的至少一预定百分率中处于闲置状态,并回应该侦测结果而输出该第一和第二信号,用以开始该处理器之动态的电压及频率调整。24.一种电脑系统,包含:用于处理资讯之处理器装置;用于在该电脑系统内部传送该资讯之滙流排装置;用于在该处理器装置与该滙流排装置之间传送该资讯之系统控制装置,该系统控制装置系耦合到该处理器装置及该滙流排装置;以及用于降低至少该处理器的电力消耗之功率控制装置,该功率控制装置包含:时脉装置,用以调整供应到至少该处理器装置的时脉信号之工作频率;以及电源装置,用以调整供应到该处理器装置的电压;以及控制装置,用以至少侦测该处理器装置是否在该处理器装置执行时间的一预定百分率中处于闲置状态,且于该处理器装置是在该执行时间的该预定百分率中处于闲置状态时输出复数个控制信号,用以开始该处理器装置之频率及电压调整,该控制装置被耦合到该时脉装置及该电源装置。25.根据申请专利范围第24项之电脑系统,其中该功率控制装置之该控制装置包含一时脉速度储存元件、一核心电压储存元件及一暂停周期侦测储存元件。26.根据申请专利范围第24项之电脑系统,其中该功率控制装置又包含热侦测电路,用以监视该处理器装置之温度,并于该处理器装置超过一受热界限时产生一信号。27.根据申请专利范围第26项之电脑系统,其中该功率控制装置之该热侦测装置包含感测装置,用以感测该处理器装置之该温度;以及比较装置,用以自该感测装置接收一温度信号,并将该温度信号数位化成一信号,当该信号被触发时,该信号指示该处理器装置已超过了该受热界限,该比较装置被耦合至该感测装置。28.根据申请专利范围第27项之电脑系统,其中于该热侦测装置触发该信号时,该时脉装置降低该时脉信号之该工作频率。29.根据申请专利范围第28项之电脑系统,其中在降低该时脉信号之该工作频率之后,该电源供应装置降低供应到该处理器装置的该电压。30.一种控制一电子装置的电力消耗之方法,该方法包含下列各步骤:决定要求降低该电子装置的电力消耗之第一种状况是否存在;如果该第一种状况存在,则调整一供应到该电子装置的时脉信号之工作频率;以及如果该第一种状况存在,则调整一供应到该电子装置之电压。31.根据申请专利范围第30项之方法,其中决定该第一种状况是否存在之该步骤包含下列步骤:决定该电子装置是否在高于一特定受热界限的一温度下工作。32.根据申请专利范围第31项之方法,其中该方法又包含下列步骤:决定该电子装置是否被耦合到一电池电源及一电源插座的其中之一,其中如果该电子装置系耦合到该电池电源,则决定该电子装置是否经历该电子装置执行时间中至少一预定百分率之闲置时间,如果该电子装置正经历至少该预定百分率的闲置时间,则调整供应该电子装置的该时脉信号之工作频率,以及如果该电子装置正经历至少该预定百分率的闲置时间,则调整供应到该电子装置的该电压,以及如果该电子装置系耦合到该电源插座,则在该工作频率及该电压下操作该电子装置。33.一种控制一电子装置之电力消耗和效能之方法,该方法包含下列各步骤:决定有需要增加电子装置电力使用之第一种状况是否存在,在便增加电子装置之效能;如果第一种状况存在,则增加供应到该电子装置之电压;以及如果第一种状况存在,则在增加电压后,增加供应到该电子装置的该时脉信号之该工作频率。图示简单说明:第一图是习用频率降低技术可实现的理论上省电量之图表。第二a图是电压与功率间之理论上"平方"平方关系之图表。第二b图一利用本发明所提供的电压及频率调整而控制的电子装置所实现的省电量之图表。第三图是一标准电脑系统内所采用的本发明功率控制电路之方块图,其中该功率控制电路包含一输入/输出("I/O")控制器、一时脉产生电路、及一电源供应电路。第四图是积体电路内所采用复数个暂存器之方块图,该等暂存器是用来储存资讯,该资讯使该时脉产生电路能够执行频率调整,并使该电源供应电路能够执行电压调整。第五图是本发明利用电压及频率调整使电子装置之电力消耗降低最多而执行的作业之流程图。
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