專利名稱：可調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種可調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在一般的電子系統(tǒng)中，如圖1所示，電源供應(yīng)器10是用以輸入高電壓準位(例如110伏特)的交流電，并輸出低電壓準位(例如12伏特)的直流電，以供應(yīng)中央處理器30或其他電子元件等負載所需的電力。由于中央處理器30消耗電力所需的電壓準位(例如3.3伏特)較電源供應(yīng)器10所提供的電壓準位為低，故由儲能電感24及儲能電容26的儲能能力，并配合PWM(脈沖寬度調(diào)變)控制器12控制高柵極控制信號Ugate及低柵極控制信號Lgate，以分別控制開關(guān)器20及開關(guān)器22的開啟/閉合狀態(tài)，使電源供應(yīng)器10可提供電力至中央處理器30。其中，開關(guān)器20所汲取的電力是亦由電源供應(yīng)器10所提供，PWM控制器12可依據(jù)中央處理器30所汲取的電力大小而調(diào)整開關(guān)器20及開關(guān)器22的切換速度，以滿足中央處理器30于重負載或輕負載下的電力消耗。
中央處理器30在不同負載下對應(yīng)至不同的電力消耗，且兩者是呈正向關(guān)系。當(dāng)中央處理器30執(zhí)行大型應(yīng)用程序(例如影像處理)時，由于執(zhí)行此應(yīng)用程序需要大量的運算，所以中央處理器30汲取大量的電流以滿足中央處理器30運算所需的能量消耗。以視窗(windows)作業(yè)系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)式調(diào)整中央處理器30執(zhí)行效能的方法是執(zhí)行一個檔名為regedit的執(zhí)行檔，以取得中央處理器30的負載值，如果負載值為20則表示目前中央處理器30的負載狀態(tài)為滿載的20％；負載值為80則表示目前中央處理器30的負載狀態(tài)為滿載的80％。最后，再依據(jù)中央處理器30的負載狀態(tài)而調(diào)整頻率調(diào)整器或電壓調(diào)整器的輸出，以調(diào)整中央處理器30執(zhí)行效能。例如如果中央處理器30處于重載，則由調(diào)整頻率調(diào)整器或電壓調(diào)整器的輸出而增加中央處理器30的工作頻率或工作電壓，使中央處理器30的執(zhí)行效能增加；如果中央處理器30處于輕載，則由調(diào)整頻率調(diào)整器或電壓調(diào)整器的輸出而降低中央處理器30的工作頻率或工作電壓，使中央處理器30的執(zhí)行效能降低。
然而，regedit的執(zhí)行檔是為一個軟件程序，亦由中央處理器30所執(zhí)行，因此，執(zhí)行該執(zhí)行檔不但增加中央處理器30的負載，且其處理亦非即時，這使得中央處理器30的效能調(diào)整并非完善，無法滿足使用者對中央處理器30的效能調(diào)整的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為避免上述的缺點，本發(fā)明的目的在于，提供一種可調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其可依據(jù)柵極控制信號的脈沖寬度而調(diào)整電子元件的執(zhí)行效能。
本發(fā)明揭露一種調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，是依據(jù)一柵極控制信號的脈沖寬度而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能，其特征在于，其包括一脈沖寬度偵測器，偵測該柵極控制信號的脈沖寬度并輸出一脈沖寬度比例值；一調(diào)整裝置，依據(jù)該脈沖寬度比例值以輸出一調(diào)整信號；以及一產(chǎn)生器，依據(jù)該調(diào)整信號而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
其中，該電子裝置是為中央處理器。
其中，該電子裝置是為顯示晶片。
其中，該電子裝置是為存儲器。
其中，該電子裝置是為北橋晶片。
其中，該電子裝置是為南橋晶片。
其中，該柵極控制信號是由一脈沖寬度調(diào)變控制器所提供，且該柵極控制信號的脈沖寬度與該電子元件的負載狀態(tài)成對應(yīng)關(guān)系。
其中，該調(diào)整裝置是為一頻率調(diào)整器，該產(chǎn)生器是為一時脈產(chǎn)生器，該調(diào)整信號是為一頻率調(diào)整信號。
其中，該時脈產(chǎn)生器是調(diào)整該電子元件的前端基頻時脈而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
其中，該調(diào)整裝置是為一電壓調(diào)整器，該產(chǎn)生器是為一脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路，該調(diào)整信號是為一電壓調(diào)整信號。
其中，該脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路是調(diào)整該電子元件的工作電壓而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
其中，該脈沖寬度偵測器是偵測復(fù)數(shù)個該柵極控制信號的脈沖寬度，該脈沖寬度比例值是為平均值。
其中，該脈沖寬度偵測器儲存一負載效能參考表。
其中，該調(diào)整裝置儲存一負載效能參考表。


為存儲器說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如后，其中圖1是電源供應(yīng)器與中央處理器的示意圖。
圖2是本發(fā)明調(diào)整中央處理器執(zhí)行效能系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖3是調(diào)整中央處理器的基頻頻率所需元件的功能方塊圖。
圖4是調(diào)整中央處理器的工作電壓所需元件的功能方塊圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明調(diào)整中央處理器30執(zhí)行效能的系統(tǒng)是包括一脈沖寬度偵測器40、一調(diào)整裝置50、及一產(chǎn)生器60。脈沖寬度偵測器40是為已知元件，如中國臺灣專利申請?zhí)?3110232，發(fā)明名稱“電流負載偵測裝置”所揭露。脈沖寬度偵測器40可依據(jù)PWM控制器12所輸出的高柵極控制信號Ugate(亦可為低柵極控制信號Lgate)的脈沖寬度變化以輸出相對應(yīng)的脈沖寬度比例值至調(diào)整裝置50。例如因為中央處理器30執(zhí)行大量運算而汲取大量電流，這導(dǎo)致高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度增加，則脈沖寬度偵測器40輸出表示重載的脈沖寬度比例值至調(diào)整裝置50；當(dāng)中央處理器30因為置于待命狀態(tài)而減少功率消耗時，這導(dǎo)致高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度減少，則脈沖寬度偵測器40輸出表示輕載的脈沖寬度比例值至調(diào)整裝置50。因此，調(diào)整裝置50可依據(jù)脈沖寬度比例值所表示的重載/輕載而進行執(zhí)行效能的調(diào)整。
另外，為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，脈沖寬度偵測器40可以平均數(shù)次(例如10次)的高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度變化或固定時間內(nèi)的平均值，再輸出平均后的脈沖寬度比例值至調(diào)整裝置50，并可于脈沖寬度偵測器40中儲存一負載效能參考表，此負載效能參考表可記錄各種等級的中央處理器30的脈沖寬度比例值與效能的對應(yīng)值，例如當(dāng)中央處理器30滿載時，則脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的70％；當(dāng)中央處理器30無載時，則脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的30％；當(dāng)中央處理器30有負載時，則脈沖寬度比例值是介于高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的70％與30％之間，負載效能參考表是依據(jù)脈沖寬度比例值與負載的對應(yīng)關(guān)系而建立，此對應(yīng)關(guān)系可為線性對應(yīng)或指數(shù)對應(yīng)。此外，負載效能參考表更可儲存比例最大極限值及比例最小極限值。當(dāng)脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的80％時，超過比例最大極限值，這表示中央處理器30或系統(tǒng)中可能發(fā)生電路短路的現(xiàn)象而汲取大量電流，故脈沖寬度偵測器40將輸出警告信號至外部電路或調(diào)整裝置50，使外部電路將系統(tǒng)關(guān)機或使調(diào)整裝置50停止運作，以確保系統(tǒng)安全。另外，當(dāng)中央處理器30未安裝妥當(dāng)而無法運作時，此時脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的1％，則脈沖寬度偵測器40將輸出警告信號至外部電路或調(diào)整裝置50，使外部電路顯示警告信息或使調(diào)整裝置50停止運作，以確保系統(tǒng)安全。
如圖3所示，調(diào)整裝置50可為一頻率調(diào)整器52，產(chǎn)生器60可為一時脈產(chǎn)生器62。由于中央處理器30的基頻頻率是由時脈產(chǎn)生器62所提供，例如133MHz，再由倍頻設(shè)定以調(diào)整中央處理器30的實際工作頻率，例如10倍頻，故實際工作頻率為1.33GHz，故調(diào)整基頻頻率即能改變中央處理器30的執(zhí)行效能。眾所皆知地，時脈產(chǎn)生器62除了提供中央處理器30所需的基頻頻率外，亦提供顯示晶片32、北橋晶片34、南橋晶片36、及存儲器38所需的工作頻率，所以亦可以調(diào)整基頻頻率的方式，改變前述各電子元件的執(zhí)行效能。
當(dāng)脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的70％時，則頻率調(diào)整器52輸出頻率調(diào)整信號至?xí)r脈產(chǎn)生器62，使時脈產(chǎn)生器62增加基頻的頻率，例如145MHz，如此一來，中央處理器30的實際工作頻率增加至1.45GHz，故中央處理器30能以較高的執(zhí)行效能或較短的執(zhí)行時間而完成大量的運算處理；當(dāng)脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的30％時，則頻率調(diào)整器52輸出頻率調(diào)整信號至?xí)r脈產(chǎn)生器62，使時脈產(chǎn)生器62降低基頻的頻率，例如125MHz，如此一來，中央處理器30的實際工作頻率降低至1.25GHz，故中央處理器30所消耗的能量減少，不但可節(jié)省能量的消耗，亦可避免中央處理器30過熱的問題。可想而知地，中央處理器30于輕載或無載之下，其基頻的頻率皆可向下降低設(shè)定，以符合中央處理器30省電及低消耗的工作規(guī)格；待中央處理器30的負載狀態(tài)變更至重載或滿載時，再增加基頻的頻率，如此一來，不但可增加中央處理器30的執(zhí)行效能，并使中央處理器30能迅速回復(fù)至輕載或無載狀態(tài)。此外，負載效能參考表亦可儲存于頻率調(diào)整器52中，并由頻率調(diào)整器52進行系統(tǒng)安全的判斷。
如圖4所示，調(diào)整裝置50可為電壓調(diào)整器54，產(chǎn)生器60可為脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路(PWM regular IC)64。由于中央處理器30的工作電壓是由脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路64所提供，例如1.3V。眾所皆知地，工作電壓愈高(中央處理器承受范圍內(nèi))，中央處理器30的執(zhí)行效能愈佳，然而，中央處理器30亦愈消耗電能及溫度愈高。當(dāng)中央處理器30因執(zhí)行應(yīng)用程序而使得脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度為最大值的70％時，則電壓調(diào)整器54輸出電壓調(diào)整信號至脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路64，使脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路64增加中央處理器30的工作電壓，例如1.4V，如此一來，中央處理器30能以較高的執(zhí)行效能或較短的執(zhí)行時間而完成運算處理；當(dāng)中央處理器30因閑置而使得脈沖寬度比例值表示高柵極控制信號Ugate的脈沖寬度降低為最大值的30％時，則電壓調(diào)整器54輸出電壓調(diào)整信號至脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路64，使脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路64降低中央處理器30的工作電壓，例如1.25V。如此一來，中央處理器30所消耗的能量減少，不但可節(jié)省能量的消耗，亦可避免中央處理器30過熱的問題。可想而知地，中央處理器30于輕載或無載的下，其工作電壓皆可向下設(shè)定，以符合中央處理器30省電低消耗的運作規(guī)格；待中央處理器30的負載狀態(tài)變更至重載時，再增加中央處理器30的工作電壓，不但可增加中央處理器30的執(zhí)行效能，并使中央處理器30能迅速回復(fù)至輕載或無載狀態(tài)。此外，負載效能參考表亦可儲存于電壓調(diào)整器54中，并由電壓調(diào)整器54進行系統(tǒng)安全的判斷。
由于中央處理器30的負載狀態(tài)經(jīng)常改變，因此高柵極控制信號Ugate/低柵極控制信號Lgate的高/低準位維持時間亦改變。本發(fā)明調(diào)整中央處理器30執(zhí)行效能的系統(tǒng)是偵測高柵極控制信號Ugate/低柵極控制信號Lgate的高/低準位維持時間的變化，可于第一時間調(diào)整中央處理器30的實際工作頻率或工作電壓，以較高的執(zhí)行效能或較短的執(zhí)行時間而完成運算處理，使中央處理器30的負載狀態(tài)回復(fù)至輕載或無載狀態(tài)，或以較省電低消耗的執(zhí)行而完成運算處理，使中央處理器30更為省電及效率，故較已知調(diào)整中央處理器30執(zhí)行效能的方法具有顯著的進步性。由于顯示晶片32、北橋晶片34、南橋晶片36、及存儲器38的效能調(diào)整與中央處理器30類似，本發(fā)明調(diào)整執(zhí)行效能的系統(tǒng)亦可適用，故不多作說明。
柵極上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，是依據(jù)一柵極控制信號的脈沖寬度而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能，其特征在于，其包括一脈沖寬度偵測器，偵測該柵極控制信號的脈沖寬度并輸出一脈沖寬度比例值；一調(diào)整裝置，依據(jù)該脈沖寬度比例值以輸出一調(diào)整信號；以及一產(chǎn)生器，依據(jù)該調(diào)整信號而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該電子裝置是為中央處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該電子裝置是為顯示晶片。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該電子裝置是為存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該電子裝置是為北橋晶片。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該電子裝置是為南橋晶片。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該柵極控制信號是由一脈沖寬度調(diào)變控制器所提供，且該柵極控制信號的脈沖寬度與該電子元件的負載狀態(tài)成對應(yīng)關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該調(diào)整裝置是為一頻率調(diào)整器，該產(chǎn)生器是為一時脈產(chǎn)生器，該調(diào)整信號是為一頻率調(diào)整信號。
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該時脈產(chǎn)生器是調(diào)整該電子元件的前端基頻時脈而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
10.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該調(diào)整裝置是為一電壓調(diào)整器，該產(chǎn)生器是為一脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路，該調(diào)整信號是為一電壓調(diào)整信號。
11.如權(quán)利要求10所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路是調(diào)整該電子元件的工作電壓而調(diào)整該電子元件的執(zhí)行效能。
12.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該脈沖寬度偵測器是偵測復(fù)數(shù)個該柵極控制信號的脈沖寬度，該脈沖寬度比例值是為平均值。
13.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該脈沖寬度偵測器儲存一負載效能參考表。
14.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整電子元件執(zhí)行效能的系統(tǒng)，其特征在于，其中，該調(diào)整裝置儲存一負載效能參考表。
全文摘要
本發(fā)明是為一種可調(diào)整中央處理器、顯示晶片等電子元件的執(zhí)行效能的系統(tǒng)，可依據(jù)柵極控制信號的脈沖寬度而調(diào)整上述電子元件的執(zhí)行效能，其包括脈沖寬度偵測器，可偵測柵極控制信號的脈沖寬度并輸出脈沖寬度比例值；頻率調(diào)整器或電壓調(diào)整器，可分別依據(jù)脈沖寬度比例值以輸出頻率調(diào)整信號或電壓調(diào)整信號；以及時脈產(chǎn)生器或脈沖寬度調(diào)變調(diào)整集成電路，可分別依據(jù)頻率調(diào)整信號或電壓調(diào)整信號而調(diào)整上述電子元件的時脈頻率或工作電壓，以調(diào)整其執(zhí)行效能。
文檔編號G06F1/26GK1773424SQ200410088318
公開日2006年5月17日 申請日期2004年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月8日
發(fā)明者陳贈文, 黃俊淦 申請人:精拓科技股份有限公司