專利名稱：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法及芯片組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。
背景技術(shù)：
超頻(Over-Clocking)為近來極受歡迎用以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效能的方法。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器于固定時(shí)間內(nèi)僅能執(zhí)行固定數(shù)目的數(shù)據(jù)處理指令，因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于固定時(shí)間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)量是有限的。然而，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)處理率，仍可在不增加額外硬件的情況下進(jìn)行提升。因?yàn)樘幚砥鞯臄?shù)據(jù)處理速度由處理器的時(shí)脈信號(hào)的頻率決定，因此當(dāng)時(shí)脈頻率增加時(shí)，處理器可較快速地執(zhí)行指令。因此，處理器的數(shù)據(jù)處理速率增加了，連帶提升了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效能。
于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)脈頻率因超頻而增加前，通常需變換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)板的跨接頭(jumper)，以選取所欲提高的頻率。之后必須將計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)后再行重新開機(jī)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能依增加后的頻率而執(zhí)行。這表示一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無法依據(jù)處理器的工作情況及系統(tǒng)所執(zhí)行的應(yīng)用程序而動(dòng)態(tài)地調(diào)整其數(shù)據(jù)處理能力，僅能通過使用者手動(dòng)的調(diào)整主機(jī)板跨接頭來進(jìn)行超頻。此外，于系統(tǒng)的工作頻率提高前，必須關(guān)機(jī)并重新開啟計(jì)算機(jī)，非常的不方便。因此，本發(fā)明提供一動(dòng)態(tài)增加計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力的方法，以增進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，以解決已知技術(shù)存在的問題。于一實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一處理器，一存儲(chǔ)器，以及一芯片組，而該處理器經(jīng)由一總線連接至該芯片組。首先，將該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率劃分為多個(gè)的超頻模式。接著，檢測(cè)至少一超頻模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。接著，于該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換其超頻模式的期間內(nèi)，暫停該處理器使用該總線。最后，若決定提升該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則增加供該處理器運(yùn)作的第一時(shí)脈頻率，供該總線動(dòng)作的第二時(shí)脈頻率，以及供該存儲(chǔ)器動(dòng)作的第三時(shí)脈頻率。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率更進(jìn)一步增加。
本發(fā)明更提供一種可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組。于一實(shí)施例中，該芯片組包含有一緩沖器、至少一頻率控制管腳、以及一超頻模式控制器。緩沖器連接至一總線，頻率控制管腳則耦接一時(shí)脈合成器(clock synthesizer)，以調(diào)整該時(shí)脈合成器輸出的一時(shí)脈頻率。超頻模式控制器接收一第一觸發(fā)信號(hào)、一計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)及該緩沖器的一數(shù)據(jù)索引，用以比較該芯片組的一緩沖器的填滿程度與一預(yù)設(shè)值，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)，輸出至該頻率控制管腳。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率更進(jìn)一步增加。
本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法及芯片組，可自動(dòng)偵測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作忙碌狀態(tài)，以決定目前系統(tǒng)最合適的超頻模式。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的四個(gè)分別表示不同數(shù)據(jù)處理率的超頻模式間的模式切換；圖2為依據(jù)本發(fā)明于工作狀態(tài)下提升數(shù)據(jù)處理率的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)塊圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法的流程圖；圖4顯示依據(jù)本發(fā)明用以偵測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器的工作狀態(tài)的電流偵測(cè)器及熱偵測(cè)器；圖5為依據(jù)本發(fā)明自動(dòng)檢查超頻模式變換條件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)塊圖；圖6為依據(jù)本發(fā)明的超頻模式控制器用以偵測(cè)處理器輸出入緩沖器的填滿程度的偵測(cè)電路的區(qū)塊圖；圖7a為依據(jù)本發(fā)明提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式的方法的流程圖；以及圖7b為依據(jù)本發(fā)明降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉多個(gè)較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的四個(gè)分別表示不同數(shù)據(jù)處理率的超頻模式間的模式切換。一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率被預(yù)先區(qū)分為多個(gè)超頻模式，而當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式逐步提升時(shí)，其數(shù)據(jù)處理率便會(huì)自正常工作模式下逐步隨著超頻模式的提升而增加。雖然圖1中僅有4個(gè)超頻模式，但可依據(jù)系統(tǒng)的需求區(qū)分為更多或較少數(shù)目的不同超頻模式。當(dāng)一計(jì)算機(jī)于工作狀態(tài)下正常運(yùn)作時(shí)，其首先進(jìn)入本發(fā)明的初始超頻模式PEM0。于初始超頻模式下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力并沒有特別的增加。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式自初始超頻模式提升至第一超頻模式，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率便增加。同樣地，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式自第N超頻模式提升至第(N+1)超頻模式，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率便進(jìn)一步增加。于圖1中，若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式欲自初始超頻模式提升至第二超頻模式，系統(tǒng)需先循序進(jìn)入第一超頻模式，再行提升至第二超頻模式。然而，于其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可視需求自由的于不同超頻模式間進(jìn)行直接切換。所有的超頻模式均是于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)下進(jìn)行切換及運(yùn)作。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的每一超頻模式均有各自不同程度的供應(yīng)電壓大小及工作時(shí)脈頻率的設(shè)定。于一實(shí)施例中，使用者可經(jīng)由應(yīng)用程序直接設(shè)定系統(tǒng)所需的超頻模式。于其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)借著檢測(cè)多個(gè)超頻模式變換條件，以決定是否自動(dòng)調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。若決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維以動(dòng)作的時(shí)脈頻率亦被增加以提升其數(shù)據(jù)處理率，且該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供應(yīng)電壓被自動(dòng)提升，以提供由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率增加所需耗費(fèi)的額外電能。若決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)脈頻率被自動(dòng)減少，且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供應(yīng)電壓被自動(dòng)降低，以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)至之前的超頻模式下的數(shù)據(jù)處理能力。
以下顯示列出本發(fā)明的不同超頻模式下的工作頻率及供應(yīng)電壓的表1。表1的每一列與圖1的四個(gè)超頻模式其中之一相對(duì)應(yīng)。假設(shè)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一處理器，一存儲(chǔ)器，以及一芯片組，而處理器經(jīng)由一總線連接至芯片組。
表1

表1的第一行為總線的工作時(shí)脈頻率。由表中可見總線的工作時(shí)脈頻率于初始超頻模式中為200MHz，但于第二超頻模式及第三超頻模式中被增為233MHz。表1的第二行為存儲(chǔ)器的工作時(shí)脈頻率。由表中可見存儲(chǔ)器的工作時(shí)脈頻率于初始超頻模式中為200MHz，但于第一超頻模式、第二超頻模式及第三超頻模式中逐步被增加為233MHz、266MHz、及333MHz。表1的第三行為芯片組的供應(yīng)電壓VDD。由表中可見芯片組的供應(yīng)電壓VDD于初始超頻模式中為1.5V，但分別于第一超頻模式、第二超頻模式及第三超頻模式中被提升至1.55V、1.6V及1.7V，以提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理率增加時(shí)耗費(fèi)的額外能量。表1的第四行為存儲(chǔ)器的供應(yīng)電壓，包括一輸出入電壓VDDQ以及一終端電壓VTT。由表中可見存儲(chǔ)器的輸出入電壓VDDQ于初始超頻模式中為1.8V，但于第一及第二超頻模式中被增高至1.9V。存儲(chǔ)器的終端電壓VTT則于初始超頻模式中為0.9V，但于第一及第二超頻模式中被增高至0.95V。
圖2為依據(jù)本發(fā)明于工作狀態(tài)下提升數(shù)據(jù)處理率的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的區(qū)塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300包括芯片組302、存儲(chǔ)器304、以及處理器306。處理器306與芯片組302經(jīng)由一處理器總線連接，而存儲(chǔ)器304與芯片組302經(jīng)由一存儲(chǔ)器總線連接。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300尚包括供應(yīng)處理器306的電壓的處理器電源控制器318，供應(yīng)芯片組302的電壓VDD的芯片組電源控制器314，供應(yīng)存儲(chǔ)器304的電壓VDDQ與VTT的存儲(chǔ)器電源控制器312，以及提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的時(shí)脈信號(hào)的時(shí)脈合成器316。芯片組302包括兩個(gè)耦接至芯片組電源控制器314的第一電源控制管腳PEMPWR[1:0]#，兩個(gè)耦接至存儲(chǔ)器電源控制器312的第二電源控制管腳PEMPWR[3:2]#，以及兩個(gè)耦接至?xí)r脈合成器316的頻率控制管腳PEMFREQ[1:0]#。
芯片組302包括一超頻模式控制器310，其可控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的超頻模式。超頻模式控制器310可檢測(cè)多個(gè)超頻模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310亦可量測(cè)處理器電源供應(yīng)器318供給處理器的電流大小，以便判斷處理器306目前的工作量，而決定是否調(diào)整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。關(guān)于系統(tǒng)的超頻模式的調(diào)整細(xì)節(jié)將以圖4進(jìn)行說明。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的使用者亦可透過應(yīng)用軟件手動(dòng)設(shè)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的超頻模式，此時(shí)應(yīng)用軟件會(huì)依據(jù)設(shè)定值調(diào)整超頻模式控制器310的暫存器內(nèi)容。若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升，則超頻模式控制器310透過頻率控制管腳PEMFREQ[1:0]#通知時(shí)脈合成器316增加供處理器306動(dòng)作的時(shí)脈信號(hào)CPUCLK的頻率、供芯片組302動(dòng)作的時(shí)脈信號(hào)HCLK的頻率、供存儲(chǔ)器304動(dòng)作的時(shí)脈信號(hào)DCLK的頻率、以及供處理器總線動(dòng)作的工作頻率。此時(shí)，處理器306、芯片組302、處理器總線及存儲(chǔ)器304的工作頻率被增加至表1中記錄的值，以提升該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310亦透過第一電源控制管腳PEMPWR[1:0]#通知芯片組電源控制器314增加供應(yīng)芯片組的電壓VDD，并透過第二電源控制管腳PEMPWR[3:2]#通知存儲(chǔ)器電源控制器312增加供應(yīng)該存儲(chǔ)器的電壓VDDQ與VTT。此時(shí)，芯片組的電壓VDD與存儲(chǔ)器的電壓VDDQ與VTT被增加至表1中記錄的對(duì)應(yīng)于提升的超頻模式后的值。
圖3為依據(jù)本發(fā)明于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法400的流程圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300首先于步驟402啟動(dòng)。超頻模式控制器310的暫存器內(nèi)容則于步驟404被重新設(shè)定。接著，于步驟406中致能超頻模式控制器310。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300接著于步驟408進(jìn)入工作狀態(tài)下的初始超頻模式。超頻模式控制器310接著于步驟410中檢測(cè)超頻模式變換條件，以決定是否提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的超頻模式。超頻模式變換條件將于圖4、圖5、表2、圖6中做進(jìn)一步說明。若超頻模式控制器310接著于步驟410中決定提升超頻模式，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的超頻模式于步驟412中進(jìn)入第一超頻模式。
超頻模式控制器310每隔一段固定時(shí)間間隔便重新檢查超頻模式變換條件，以決定是否提升或降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，例如于步驟414、418及422中所示。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的超頻模式可依據(jù)檢查超頻模式變換條件的結(jié)果而被提升、降低或保持不變。若決定維持目前的超頻模式，則超頻模式不進(jìn)行任何調(diào)整。若決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的超頻模式，則超頻模式控制器310通知時(shí)脈合成器316增加供處理器306、芯片組302、存儲(chǔ)器304及處理器總線動(dòng)作的時(shí)脈頻率，并通知芯片組電源控制器314及存儲(chǔ)器電源控制器312提升供應(yīng)芯片組及存儲(chǔ)器的電壓VDD、VDDQ及VTT，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，例如將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟414的第一超頻模式提升至步驟416的第二超頻模式，或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟418的第二超頻模式提升至步驟420的第三超頻模式。若決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的超頻模式，則超頻模式控制器310通知時(shí)脈合成器316減少供處理器306、芯片組302、存儲(chǔ)器304及處理器總線動(dòng)作的時(shí)脈頻率，并通知芯片組電源控制器314及存儲(chǔ)器電源控制器312降低供應(yīng)芯片組及存儲(chǔ)器的電壓VDD、VDDQ及VTT，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，例如將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟422的第三超頻模式降低至步驟416的第二超頻模式，或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)自步驟418的第二超頻模式降低至步驟412的第一超頻模式。關(guān)于提升或降低超頻模式的詳細(xì)處理過程將分別以圖7a及圖7b進(jìn)行說明。
圖4顯示依據(jù)本發(fā)明用以偵測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器的工作狀態(tài)的電流偵測(cè)器500及熱偵測(cè)器520。電流偵測(cè)器500的電阻502耦接于處理器電源供應(yīng)器318及處理器306之間。當(dāng)處理器電源供應(yīng)器318提供處理器306的工作電壓時(shí)，電流偵測(cè)器500可量測(cè)跨越電阻502兩端的電位差(V1-V2)，電位差(V1-V2)接著被送至低通濾波器504以產(chǎn)生一耗電狀態(tài)信號(hào)Vdiff。接著，耗電狀態(tài)信號(hào)Vdiff經(jīng)由模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器506由模擬型態(tài)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字型態(tài)，并送至超頻模式控制器310。由于耗電狀態(tài)信號(hào)Vdiff的值與處理器306消耗的電流值成正比，因此其可指示處理器306的工作量，而超頻模式控制器310可依據(jù)其值決定是否變動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300目前的超頻模式。于其他的實(shí)施例中，熱偵測(cè)器520耦接于處理器306與超頻模式控制器310之間，用以偵測(cè)處理器306的溫度后通知超頻模式控制器310。由于處理器306的溫度值可反映處理器306的工作狀態(tài)，因此超頻模式控制器310亦可依據(jù)其值決定是否變動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300目前的超頻模式。處理器306的溫度值及耗電狀態(tài)信號(hào)Vdiff的值兩者皆可作為用以決定是否改變系統(tǒng)的超頻模式所依據(jù)的超頻模式變換條件之一。
圖5為依據(jù)本發(fā)明自動(dòng)檢查超頻模式變換條件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的區(qū)塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600包括芯片組302、存儲(chǔ)器304、處理器306、影像卡622、南橋芯片628以及多個(gè)外圍設(shè)備640。南橋芯片628緩沖于外圍設(shè)備640與處理器306間交換的數(shù)據(jù)。芯片組302包含一芯片組核心模組630及圖2的超頻模式控制器310。芯片組亦包括外圍設(shè)備緩沖器638、處理器輸出入緩沖器636、影像卡緩沖器632以及存儲(chǔ)器緩沖器634。外圍設(shè)備緩沖器638是負(fù)責(zé)緩沖于南橋芯片組628與芯片組302間交換的數(shù)據(jù)。處理器輸出入緩沖器636是負(fù)責(zé)緩沖于處理器306與芯片組302間交換的數(shù)據(jù)。影像卡緩沖器632是用以緩沖于影像卡622與芯片組302間交換的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器緩沖器634是用以緩沖于存儲(chǔ)器304與芯片組302間交換的數(shù)據(jù)。由于所述緩沖器的填滿程度可反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作量，因此超頻模式控制器310可周期性地檢測(cè)外圍設(shè)備緩沖器638、處理器輸出入緩沖器636、影像卡緩沖器632、以及存儲(chǔ)器緩沖器634的填滿程度，以決定是否調(diào)整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前的超頻模式。因此，所述緩沖器的填滿程度的組合可用以作為超頻模式控制器310檢測(cè)的超頻模式變換條件。
以下為依據(jù)本發(fā)明列出各式超頻模式變換條件的表2。表2的各列分別與四種超頻模式相對(duì)應(yīng)。表2的每行則分別表示其中一種超頻模式變換條件。表2的前4個(gè)超頻模式變換條件分別為處理器輸出入緩沖器636、存儲(chǔ)器緩沖器634、外圍設(shè)備緩沖器638、以及影像卡緩沖器632的填滿程度。表2的第5個(gè)超頻模式變換條件則為一三維繪圖引擎緩沖器的填滿程度，其中三維繪圖引擎緩沖器用以緩沖于芯片組302與處理器的一三維繪圖引擎間交換的數(shù)據(jù)。表2的第6個(gè)超頻模式變換條件則為一MPEG譯碼引擎緩沖器的填滿程度，其中MPEG譯碼引擎緩沖器用以緩沖于芯片組302與處理器的一MPEG譯碼引擎間交換的數(shù)據(jù)。表2的最后一行超頻模式變換條件則為處理器306的溫度，如圖4中所示。舉例來說，若超頻模式控制器310發(fā)現(xiàn)表2的部分緩沖器的填滿程度已達(dá)95％，則依據(jù)表2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最恰當(dāng)?shù)某l模式應(yīng)為第三超頻模式。此時(shí)若目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式非第三超頻模式，則超頻模式控制器310會(huì)自動(dòng)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式提升至第三超頻模式。表2中列舉的超頻模式變換條件僅供說明的用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可依據(jù)系統(tǒng)需求自由的設(shè)計(jì)不同的超頻模式變換條件。
表2

圖6為依據(jù)本發(fā)明的超頻模式控制器310用以偵測(cè)處理器輸出入緩沖器636的填滿程度的偵測(cè)電路800的區(qū)塊圖。偵測(cè)電路800亦可用以偵測(cè)圖5及表2中的其他緩沖器的填滿程度。處理器輸出入緩沖器636的數(shù)據(jù)索引被送至鎖存器802。每當(dāng)鎖存器802被由時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的第一時(shí)脈信號(hào)所觸發(fā)時(shí)，鎖存器802便鎖存住目前收到的數(shù)據(jù)索引，而后方的第一存儲(chǔ)陣列804則將鎖存器802每次鎖存的數(shù)據(jù)索引進(jìn)行儲(chǔ)存。第一存儲(chǔ)陣列804儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)索引接著由平均器806平均，以產(chǎn)生處理器輸出入緩沖器636的平均數(shù)據(jù)索引。該平均數(shù)據(jù)索引被送至鎖存器812。每當(dāng)鎖存器812被由時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的第二時(shí)脈信號(hào)所觸發(fā)時(shí)，鎖存器812便鎖存住目前收到的平均數(shù)據(jù)索引，而后方的第二存儲(chǔ)陣列814則將鎖存器812每次鎖存的平均數(shù)據(jù)索引進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)平均器816收到時(shí)脈產(chǎn)生器820產(chǎn)生的計(jì)時(shí)終點(diǎn)時(shí)，平均器816對(duì)第二存儲(chǔ)陣列814儲(chǔ)存的平均數(shù)據(jù)索引再行平均，以產(chǎn)生處理器輸出入緩沖器636的填滿程度。暫存器830中儲(chǔ)存表2中第一行記載的處理器輸出入緩沖器636的填滿程度的預(yù)設(shè)值。因此，比較器840可將處理器輸出入緩沖器636的填滿程度與暫存器830中儲(chǔ)存的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，以決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前最合適的超頻模式。
圖7a為依據(jù)本發(fā)明提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式的方法900的流程圖。超頻模式控制器310首先于步驟902中決定提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的目前超頻模式，以增加計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率。此時(shí)由于處理器306可能仍有部分鎖定總線的運(yùn)算仍在持續(xù)進(jìn)行中，因此超頻模式控制器310必須于步驟904中等待直到所述運(yùn)算執(zhí)行完畢為止。接著，超頻模式控制器310于步驟906中致能芯片組的一總線控制信號(hào)，用以控制該總線。該總線控制信號(hào)可經(jīng)由致能芯片組302的總線優(yōu)先(Bus Priority Request，BPRI)管腳實(shí)現(xiàn)，以通知處理器306芯片組302將接管總線。超頻模式控制器310接著于步驟908中致能芯片組302的頻率控制管腳PEMFREQ#以產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)，以通知時(shí)脈合成器316增加供處理器306、處理器總線及存儲(chǔ)器304動(dòng)作的時(shí)脈頻率，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310接著于步驟910中增強(qiáng)總線的驅(qū)動(dòng)力，以提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310亦于步驟912中致能芯片組302的電源控制管腳PEMPWR#以產(chǎn)生一電壓控制信號(hào)，以通知芯片組電源控制器314及存儲(chǔ)器電源控制器312增加供應(yīng)芯片組302的電壓VDD及存儲(chǔ)器304的電壓VDDQ及VTT。最后，超頻模式控制器310于步驟914中去能芯片組302的總線優(yōu)先管腳BPRI#，以通知處理器306芯片組302已釋出總線。于是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器306、存儲(chǔ)器304及芯片組302皆工作于較高的工作頻率及工作電壓下，因而可提升其數(shù)據(jù)處理能力。步驟906及914中的總線優(yōu)先管腳BPRI#可以由阻擋下一請(qǐng)求(Block Next Request，BNR)管腳替代，而達(dá)到相同功效。
圖7b為依據(jù)本發(fā)明降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式的方法960的流程圖。超頻模式控制器310首先于步驟962中決定降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的目前超頻模式，以降低系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力并減低系統(tǒng)耗能。此時(shí)由于處理器306可能仍有部分鎖定總線的運(yùn)算仍在持續(xù)進(jìn)行中，因此超頻模式控制器310必須于步驟964中等待直到所述運(yùn)算執(zhí)行完畢為止。接著，超頻模式控制器310于步驟966中致能芯片組的一總線控制信號(hào)，用以控制該總線。該總線控制信號(hào)可經(jīng)由致能芯片組302的總線優(yōu)先管腳BPRI#實(shí)現(xiàn)，以通知處理器306芯片組302將接管總線。超頻模式控制器310接著于步驟968中去能芯片組302的頻率控制管腳PEMFREQ#以產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)，以通知時(shí)脈合成器316減少供處理器306、處理器總線及存儲(chǔ)器304動(dòng)作的時(shí)脈頻率，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310接著于步驟970中減低總線的驅(qū)動(dòng)力，以降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。超頻模式控制器310亦于步驟972中去能芯片組302的電源控制管腳PEMPWR#以產(chǎn)生一電壓控制信號(hào)，以通知芯片組電源控制器314及存儲(chǔ)器電源控制器312降低供應(yīng)芯片組302的電壓VDD及存儲(chǔ)器304的電壓VDDQ及VTT。最后，超頻模式控制器310于步驟974中去能芯片組302的總線優(yōu)先管腳BPRI#，以通知處理器306芯片組302已釋出總線。于是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器306、存儲(chǔ)器304及芯片組302皆工作于較低的工作頻率及工作電壓下，因而系統(tǒng)恢復(fù)至較低的數(shù)據(jù)處理率的狀態(tài)。步驟906及914中的總線優(yōu)先管腳BPRI#可以由阻擋下一請(qǐng)求管腳BNR#替代，而達(dá)到相同功效。
本發(fā)明提供于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法。芯片組可自動(dòng)偵測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作忙碌狀態(tài)，以決定目前系統(tǒng)最合適的超頻模式。通過動(dòng)態(tài)地增加計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作頻率，并提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作電壓，即使在工作狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率仍可增加，以符合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前執(zhí)行的應(yīng)用程序。并且于提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完全不需要重新開機(jī)。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說明如下302芯片組304存儲(chǔ)器306處理器
310超頻模式控制器312存儲(chǔ)器電源控制器314芯片組電源控制器316時(shí)脈合成器318處理器電源控制器500電流偵測(cè)器504低通濾波器506模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器520熱偵測(cè)器622影像卡628南橋芯片640外圍設(shè)備632影像卡緩沖器638外圍設(shè)備緩沖器634存儲(chǔ)器緩沖器636處理器輸出入緩沖器630芯片組核心模組802、812鎖存器804第一存儲(chǔ)陣列814第二存儲(chǔ)陣列806、816平均器820時(shí)脈產(chǎn)生器830暫存器840比較器
權(quán)利要求
1.一種于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一處理器，一存儲(chǔ)器，以及一芯片組，而該處理器經(jīng)由一總線連接至該芯片組，其特征在于，該方法包括下列步驟將該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率劃分為多個(gè)的超頻模式；檢測(cè)至少一超頻模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式；若調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式時(shí)，暫停該處理器使用該總線；以及若決定調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則調(diào)整一第一時(shí)脈頻率；其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率更進(jìn)一步增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，其特征在于，該方法更包括若決定調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則調(diào)整供應(yīng)該芯片組的第一電壓及供應(yīng)該存儲(chǔ)器的第二電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，其特征在于，檢測(cè)該至少一超頻模式變換條件是比較該芯片組的一緩沖器的填滿程度與一預(yù)設(shè)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，其特征在于，檢測(cè)該至少一超頻模式變換條件是比較該處理器的一溫度與一預(yù)設(shè)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法，其特征在于，檢測(cè)該至少一超頻模式變換條件是比較供應(yīng)該處理器的一電流與一預(yù)設(shè)值。
6.一種于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組，其特征在于，該芯片組包括一緩沖器，耦接一總線；至少一頻率控制管腳，耦接一時(shí)脈合成器，以調(diào)整該時(shí)脈合成器輸出的一時(shí)脈頻率；以及一超頻模式控制器，接收一第一觸發(fā)信號(hào)、一計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)及該緩沖器的一數(shù)據(jù)索引，用以比較該芯片組的該緩沖器的填滿程度與一預(yù)設(shè)值，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一頻率控制信號(hào)，輸出至該頻率控制管腳；其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率更進(jìn)一步增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組，其特征在于，該超頻模式控制器更比較一溫度與另一預(yù)設(shè)值，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生該頻率控制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組，其特征在于，該超頻模式控制器更比較一電流與另一預(yù)設(shè)值，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生該頻率控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組，其特征在于，該超頻模式控制器包含一偵測(cè)電路，該偵測(cè)電路包括一鎖存器接收該第一觸發(fā)信號(hào)及該緩沖器的該數(shù)據(jù)索引，若該第一觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)該鎖存器時(shí)，該鎖存器輸出所接收的該數(shù)據(jù)索引；一存儲(chǔ)陣列，儲(chǔ)存該鎖存器輸出的該數(shù)據(jù)索引；以及一平均器，若接收到該計(jì)時(shí)終點(diǎn)信號(hào)時(shí)，對(duì)該存儲(chǔ)陣列儲(chǔ)存的內(nèi)容進(jìn)行平均運(yùn)算，以產(chǎn)生該緩沖器的填滿程度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的芯片組，其特征在于，該超頻模式控制器更包含一暫存器，用以儲(chǔ)存該預(yù)設(shè)值；以及一比較器，依據(jù)該平均器產(chǎn)生的該緩沖器的填滿程度及該預(yù)設(shè)值，以調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)動(dòng)態(tài)增加其數(shù)據(jù)處理率的方法及芯片組。于一實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一處理器，一存儲(chǔ)器，以及一芯片組，而該處理器經(jīng)由一總線連接至該芯片組。首先，將該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率劃分為多個(gè)的超頻模式。接著，檢測(cè)至少一超頻模式變換條件，以決定是否調(diào)整該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式。接著，于該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換其超頻模式的期間內(nèi)，暫停該處理器使用該總線。最后，若決定提升該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式，則增加供該處理器運(yùn)作的第一時(shí)脈頻率，供該總線動(dòng)作的第二時(shí)脈頻率，以及供該存儲(chǔ)器動(dòng)作的第三時(shí)脈頻率。其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的超頻模式被提升時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理率更進(jìn)一步增加。
文檔編號(hào)G06F11/00GK101025641SQ20071009057
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者張乃舜, 余嘉興 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司