專利名稱：中央處理器的功率估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)中央處理器(CPU，Central Processing Unit)的電力消耗進(jìn)行估算的方法，尤其涉及到一種運(yùn)用仿真技術(shù)估算CPU功率的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電子設(shè)備、特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)的小型化及便攜化正不斷改進(jìn)。在這種趨勢(shì)下，如何提高中央處理器的處理速度的同時(shí)，降低電力的消耗成為重要的研究課題。在實(shí)現(xiàn)低消耗電力化的過(guò)程中，正確快速地估算中央處理器的功率消耗顯得尤為重要。傳統(tǒng)的功率測(cè)試方法需要較多的元件組合，如電阻、電感器等元件，所需測(cè)量數(shù)據(jù)較多，并且需利用幾個(gè)公式進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，整個(gè)測(cè)試過(guò)程也較為繁瑣，尤其涉及到對(duì)幾個(gè)不同類型的CPU進(jìn)行功率測(cè)試時(shí)，每個(gè)CPU的測(cè)試是各自獨(dú)立的，如此便需更換CPU并反復(fù)測(cè)量其相應(yīng)的電壓、電流、電阻等相關(guān)參數(shù)。此外，英特爾公司(Intel)新推出的LGA775平臺(tái)(為一種新的CPU與主板的連接規(guī)范，接口采用775個(gè)觸點(diǎn)，而傳統(tǒng)連接采用478個(gè)針腳)，其散熱片的覆蓋區(qū)域比較大，用傳統(tǒng)的測(cè)試方法亦較難進(jìn)行功率測(cè)試。
為了提高測(cè)試效率及功率估算的準(zhǔn)確性，減輕測(cè)試人員的負(fù)擔(dān)，有必要提供一種中央處理器的功率估算方法，其協(xié)助測(cè)試人員運(yùn)用合適的插座(Socket)治具以仿真的方式在較短時(shí)間內(nèi)估算出不同類型的中央處理器的消耗功率，測(cè)量所需元件少，并且測(cè)量步驟簡(jiǎn)單。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的較佳實(shí)施方式提供一種中央處理器的功率估算方法，該方法包括如下步驟接通一電源，其通過(guò)一電源連接器為主板提供電源；開(kāi)啟功率估算表，該表包括一線性內(nèi)插法的公式；安裝中央處理器治具至主板中，該中央處理器治具與一電子負(fù)載機(jī)相連；調(diào)整電子負(fù)載機(jī)的輸出電流并多次測(cè)量各參數(shù)，包括多次測(cè)量電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器治具中的輸出電壓；換算功率轉(zhuǎn)換效率，功率轉(zhuǎn)換效率為輸出功率與輸入功率的比值；安裝中央處理器至主板；執(zhí)行一測(cè)試程序并測(cè)量中央處理器各參數(shù)，包括測(cè)量電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器中的內(nèi)核電壓；分析換算出中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率，依據(jù)執(zhí)行該測(cè)試程序并測(cè)量出的輸入電流與調(diào)整電子負(fù)載機(jī)所多次測(cè)量出的輸入電流進(jìn)行比對(duì)，從調(diào)整電子負(fù)載機(jī)所獲取的多個(gè)不同的輸入電流中選取與執(zhí)行測(cè)試程序所測(cè)量出的輸入電流相鄰近的上下兩個(gè)輸入電流，將選取的兩個(gè)輸入電流及其對(duì)應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換效率輸入至功率估算表中，換算出中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率；估算出中央處理器的消耗功率及其消耗電流。
相較現(xiàn)有技術(shù)，所述的中央處理器的功率估算方法，可協(xié)助測(cè)試人員利用仿真技術(shù)通過(guò)合適的插座(Socket)治具在較短時(shí)間內(nèi)估算出不同類型的中央處理器的消耗功率。

圖1是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU治具的測(cè)量結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU的測(cè)量結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的具體實(shí)施流程圖。
圖4是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU治具的測(cè)量數(shù)據(jù)示例圖。
圖5是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU的測(cè)量數(shù)據(jù)示例圖。
圖6是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的功率估算示例圖。
具體實(shí)施方式為便于理解，對(duì)下文涉及的術(shù)語(yǔ)做簡(jiǎn)要說(shuō)明
線性內(nèi)插法假設(shè)兩個(gè)已知數(shù)據(jù)的變化為線性關(guān)系，因此可由已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)(a，f(a))及(c，f(c))去計(jì)算通過(guò)這二點(diǎn)的斜線函數(shù)，公式如下(其中f(b)是要計(jì)算的內(nèi)插函數(shù)值，b點(diǎn)即是代表要內(nèi)插的點(diǎn)，且a＜b＜c)f(b)=f(a)+b-ac-a(f(c)-f(a)).]]>MaxPower程序?yàn)橐粶y(cè)試程序，其可調(diào)動(dòng)CPU中近乎全部的單元，達(dá)到百分之一百的資源占用與功率消耗，可令中央處理器子系統(tǒng)中存在的任何一點(diǎn)不穩(wěn)定因素在短時(shí)間內(nèi)以重新啟動(dòng)系統(tǒng)的方式表現(xiàn)出來(lái)。
主板上安裝CPU治具及該治具與一電子負(fù)載機(jī)相連的時(shí)候，各個(gè)測(cè)量參數(shù)的代表含義Vin1代表電源連接器處所測(cè)量得到的輸入電壓；Vcore1代表CPU治具處所測(cè)量得到的輸出電壓；Cin1代表電源連接器處所測(cè)量得到的輸入電流；Cout1代表電子負(fù)載機(jī)的輸出電流；PWE1代表功率轉(zhuǎn)換效率，其為輸出功率與輸入功率的比值。
主板上安裝CPU時(shí)，各個(gè)測(cè)量參數(shù)的代表含義Vin2代表電源連接器處所測(cè)量得到的輸入電壓；Vcore2代表CPU治具處所測(cè)量得到的內(nèi)核電壓；Cin2代表電源連接器處所測(cè)量得到的輸入電流。
其余參數(shù)代表的含義PWE代表CPU的功率轉(zhuǎn)換效率；P代表估算得出的CPU消耗功率；Cin代表估算得出的CPU消耗電流。
如圖1所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU治具的測(cè)量結(jié)構(gòu)圖。該CPU治具10為仿真CPU12進(jìn)行測(cè)試，也可為其它類型的插座(Socket)治具。電源2通過(guò)電源連接器3(該電源連接器3可為2×2，4針連接器)為主板1提供12伏特的輸入電源，其中主板1的CPU插座14處(CPU Socket)安裝有CPU治具10，與CPU治具10相連的是一電子負(fù)載機(jī)4。電子負(fù)載機(jī)4可用于測(cè)試電源穩(wěn)定性、負(fù)載穩(wěn)定性、輸出電壓、電流的調(diào)整和瞬態(tài)特性等參數(shù)的測(cè)試。測(cè)試人員可通過(guò)調(diào)整電子負(fù)載機(jī)4的輸出電流Cout1，并利用測(cè)量工具(如安培表、電壓表等)測(cè)量出電源連接器3處的輸入電壓Vin1、輸入電流Cin1及CPU治具10處的輸出電壓Vcore1，可參照如圖4所示的各類數(shù)據(jù)，其中該電子負(fù)載機(jī)4的輸出電流Cout1可在0安培至110安培之間進(jìn)行調(diào)整。
如圖2所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU的測(cè)量結(jié)構(gòu)圖。電源2通過(guò)電源連接器3為主板1提供12伏特的輸入電源，主板1中安裝有CPU12。測(cè)試人員可在安裝CPU12后，執(zhí)行MaxPower測(cè)試程序，并測(cè)量出電源連接器3處的輸入電壓Vin2、輸入電流Cin2及CPU12處的內(nèi)核電壓Vcore2，測(cè)量數(shù)據(jù)可參照?qǐng)D5所示。
如圖3所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的具體實(shí)施流程圖。首先，開(kāi)啟功率估算表，該表可為Excel格式，并且該表已經(jīng)添加線性內(nèi)插法的公式，只需將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表中對(duì)應(yīng)欄位，即可換算出所需數(shù)據(jù)(步驟S10)。安裝CPU治具10至主板1的CPU插座14中(步驟S12)。連接電子負(fù)載機(jī)4與CPU治具10，連接關(guān)系可參照?qǐng)D1(步驟S14)。通過(guò)調(diào)整電子負(fù)載機(jī)4的輸出電流Cout1’測(cè)量不同輸出電流Cout1下各個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，包括電源連接器3處的輸入電壓Vin1、輸入電流Cin1及CPU治具10處的輸出電壓Vcore1，此測(cè)量隨著輸出電流Cout1的調(diào)整多次進(jìn)行，該輸出電流Cout1的區(qū)間為0安培至110安培，測(cè)量數(shù)據(jù)可參照?qǐng)D4所示(步驟S16)。根據(jù)步驟S16的各個(gè)測(cè)量值換算功率轉(zhuǎn)換效率PWE1，該功率轉(zhuǎn)換效率PWE1為輸出功率與輸入功率的比值，而輸出功率為CPU治具10處所測(cè)量的輸出電壓Vcore1與電子負(fù)載機(jī)的輸出電流Cout1的乘積，輸入功率為電源連接器3處所測(cè)量的輸入電壓Vin1與輸入電流Cin1的乘積(步驟S18)。除去CPU治具10及電子負(fù)載機(jī)4，安裝CPU12至主板1，其連接關(guān)系可參照?qǐng)D2(步驟S20)。安裝CPU后，執(zhí)行MaxPower測(cè)試程序(步驟S22)。測(cè)量電源連接器3處的輸入電壓Vin2、輸入電流Cin2及CPU12處的內(nèi)核電壓Vcore2，測(cè)量數(shù)據(jù)可參照?qǐng)D5所示(步驟S24)。對(duì)測(cè)量值進(jìn)行分析換算以得到CPU的功率轉(zhuǎn)換效率PWE，依據(jù)步驟S24所測(cè)量出的電源連接器3處的輸入電流Cin2與步驟S16所測(cè)量的電源連接器3處的輸入電流Cin1進(jìn)行比對(duì)，選取與輸入電流Cin2相鄰近的輸入電流Cin1的兩個(gè)數(shù)值，如根據(jù)圖5中9安培的輸入電流Cin2選取圖4中與其接近的分別為8.058安培及9.458安培的輸入電流Cin1，其所對(duì)應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換效率PWE1分別為82.75％及81.36％，將所選擇的各測(cè)量值輸入CPU功率估算表中，并通過(guò)線性內(nèi)插法的公式求解出CPU的功率轉(zhuǎn)換效率PWE(步驟S26)。依據(jù)上一步驟得出的CPU的功率轉(zhuǎn)換效率PWE估算CPU的消耗功率P，其中，消耗功率估算值P為功率轉(zhuǎn)換效率PWE與步驟S24所測(cè)量出的輸入電壓Vin2及輸入電流Cin2的乘積，可參照?qǐng)D6所示公式及數(shù)據(jù)(步驟S28)。
若需要測(cè)量其他不同類型CPU的消耗功率，只需將CPU進(jìn)行替換，然后從步驟S22開(kāi)始執(zhí)行，將步驟S24所獲取的新的數(shù)據(jù)與前一CPU測(cè)量過(guò)程中的步驟S16所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，并通過(guò)線性內(nèi)插法的公式求解出替換后的CPU消耗功率的估算值，而無(wú)需再重復(fù)步驟S10至S20。
如圖4所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU治具的測(cè)量數(shù)據(jù)示例圖，其中各數(shù)據(jù)是在圖1的測(cè)量結(jié)構(gòu)下運(yùn)用圖3的實(shí)施流程所獲取。例如當(dāng)調(diào)整電子負(fù)載機(jī)4的輸出電流Cout1為10安培時(shí)，可測(cè)量得出電源連接器3處的輸入電壓Vin1為12.07伏特、輸入電流Cin1為1.798安培及CPU治具10處的輸出電壓Vcore1為1.404伏特，則該功率轉(zhuǎn)換效率PWE1為輸出功率與輸入功率的比值，即PWE1＝100％*(Vcore1*Cout1)/(Vin1*Cin1)＝64.69％。
如圖5所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的主板安裝CPU的測(cè)量數(shù)據(jù)示例圖，其中各數(shù)據(jù)是在圖2的測(cè)量結(jié)構(gòu)下運(yùn)用圖3的實(shí)施流程所獲取。即主板安裝CPU后，執(zhí)行MaxPower測(cè)試程序，測(cè)量出電源連接器3處的輸入電壓Vin2為11.73伏特、輸入電流Cin2為9安培及CPU12處的內(nèi)核電壓Vcore2為1.4伏特。
如圖6所示，是本發(fā)明中央處理器的功率估算方法較佳實(shí)施方式的功率估算示例圖，其中各類數(shù)據(jù)的求解在CPU功率估算表中進(jìn)行，該表可為Excel表格，表中包括線性內(nèi)插法的公式，將圖3步驟S26所選擇的數(shù)據(jù)輸入表中相應(yīng)欄位，先換算出CPU的功率轉(zhuǎn)換效率PWE，再換算出CPU消耗功率的估算值P，并可依據(jù)該估算值P換算出CPU消耗電流的估算值Cin。
本實(shí)施方式中出現(xiàn)的各個(gè)數(shù)據(jù)僅為一組參考值，實(shí)際應(yīng)用中還可根據(jù)測(cè)量需要，將電子負(fù)載機(jī)4的輸出電流的變化范圍調(diào)整的更小以獲取更為精確的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種中央處理器的功率估算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟接通一電源，其通過(guò)一電源連接器為主板提供電源；開(kāi)啟功率估算表；安裝一中央處理器治具至主板中，該中央處理器治具與一電子負(fù)載機(jī)相連；調(diào)整該電子負(fù)載機(jī)的輸出電流并多次測(cè)量各參數(shù)；換算功率轉(zhuǎn)換效率；安裝中央處理器至主板；執(zhí)行一測(cè)試程序并測(cè)量中央處理器各參數(shù)；分析換算出該中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率；及估算出該中央處理器的消耗功率。
2.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，該功率估算表中包括一線性內(nèi)插法的公式。
3.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，該電子負(fù)載機(jī)的輸出電流可在0安培至110安培之間進(jìn)行調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，該測(cè)試程序用于調(diào)動(dòng)中央處理器中的各單元，達(dá)到百分之一百的中央處理器內(nèi)資源占用與功率消耗。
5.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，所述調(diào)整電子負(fù)載機(jī)的輸出電流并多次測(cè)量各參數(shù)的步驟，包括多次測(cè)量電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器治具中的輸出電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，所述換算功率轉(zhuǎn)換效率的方法為計(jì)算輸出功率與輸入功率的比值。
7.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，所述執(zhí)行一測(cè)試程序并測(cè)量中央處理器各參數(shù)的步驟，包括測(cè)量電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器中的內(nèi)核電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，所述分析換算出中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率的步驟，還包括依據(jù)執(zhí)行一測(cè)試程序并測(cè)量出的輸入電流與調(diào)整電子負(fù)載機(jī)所多次測(cè)量出的輸入電流進(jìn)行比對(duì)，從調(diào)整電子負(fù)載機(jī)所獲取的多個(gè)不同的輸入電流中選取與執(zhí)行該測(cè)試程序所測(cè)量出的輸入電流相鄰近的上下兩個(gè)輸入電流；及將選取的兩個(gè)輸入電流及其對(duì)應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換效率輸入至功率估算表中，換算出中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率。
9.如權(quán)利要求1所述的中央處理器的功率估算方法，其特征在于，所述估算出中央處理器的消耗功率的步驟，還包括估算中央處理器的消耗電流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中央處理器的功率估算方法，該方法包括如下步驟接通電源，其通過(guò)一電源連接器為主板提供電源；開(kāi)啟功率估算表；安裝中央處理器治具至主板中，該中央處理器治具與一電子負(fù)載機(jī)相連；調(diào)整電子負(fù)載機(jī)的輸出電流并多次測(cè)量各參數(shù)，包括電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器治具中的輸出電壓；換算功率轉(zhuǎn)換效率，該功率轉(zhuǎn)換效率為輸出功率與輸入功率的比值；安裝中央處理器至主板；執(zhí)行一測(cè)試程序并測(cè)量各參數(shù)，包括電源連接器處的輸入電壓、輸入電流及中央處理器中的內(nèi)核電壓；分析換算出中央處理器的功率轉(zhuǎn)換效率；估算出中央處理器的消耗功率及消耗電流。利用本發(fā)明，可快速估算出不同中央處理器的功率消耗。
文檔編號(hào)G06F11/36GK1885274SQ20051003555
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者項(xiàng)嵩仁 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司