笔记本电脑节能技术制造技术

本发明专利技术公开了一种笔记本电脑节能技术。通过嵌入式控制器ＥＣ对ＣＰＵ输出的一组电压标识定义码信号进行转换，从而控制电压输出调节器ＶＲ的输出电压。ＥＣ的转换过程用软件来实现。通过适当的降低ＣＰＵ工作电压来降低笔记本电脑的整体能耗，延长笔记本电脑电池的续航时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及笔记本电脑的一种节能技术，能降低笔记本电脑的整体能耗，延长笔记本电脑电池的续航时间。
技术介绍
在笔记本电脑中，能耗最高的是CPU。决定CPU能耗的两个主要因素是CPU的工作电压和CPU的工作频率。而两者之中，又以CPU的工作电压影响最大(CPU的工作电流通常都大于20安培)。在笔记本电脑正常工作的情况下，CPU电流是基本恒定的，它和CPU的工作状态有关。CPU的工作状态有C0(FULL ON)、C1(Auto Halt)、C2(Stop Grant)、C3(DeepSleep)、C4(Deeper Sleep)。CPU的工作状态一般由操作系统控制，它根据系统计算任务量和用户输入频度来切换。CPU重载运行时在C0状态，工作频率、工作电流达到最大值；CPU轻载时运行在C1-C4状态，工作频率、电流大小分别和相应的CPU状态对应。在CPU工作电流基本恒定时，适当降低CPU工作电压即能显著的降低笔记本电脑的整体能耗。经过我们大量实验验证，CPU在C0-C4状态的工作电压可以有两种满足CPU在相应工作状态运行所需要的电压和饱和电压(CPU各运行状态的标称电压)。这两种电压的差值就是节能的源泉。在保证不低于CPU在相应工作状态运行所需要的电压的前提下，降低CPU工作电压就能达到节能的效果。目前通常的CPU工作电压控制方法有两种1.完全由CPU自己调整自己的工作电压，如说明书附1所示。这种方法的优点是设计最简单，完全由CPU自己控制缺点是笔记本电脑内部是一个相对密闭的空间，发热器件众多，CPU自己控制其工作电压，可能在重载的某一段时间功耗超过笔记本电脑散热模组的承受能力，导致非正常关机，特别是对无Speed Step(频率/电压动态步进调整)技术的CPU而言更是如此。除非CPU的散热模组设计功耗比CPU实际功耗大许多，才能承受重载、长时间、高环境温度的考验。但是在有限的可用空间内，制作出大功率的散热模组技术难度较大，CPU散热模组的成本也会很高。2.CPU VCORE(核心电压)工作电压由二选一控制，如说明书附2所示。这种设计连接方式是让EC来进行选择输入VR的VID电压标识定义信号既可以来自CPU，也可以来自EC，由EC控制进行二选一；即CPU的工作电压可以是CPU自己控制，也可以是EC控制。这种方法的缺点是a.不知道CPU输出的VID电压标识定义信号的具体编码，也就不知道CPU根据自身的任务量进行电压/频率调整的控制策略；b.要增加二选一控制IC，增加成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降低笔记本电脑能耗的方法，使笔记本电脑工作更安静，电池续航时间更长。如说明书附3所示，CPU输出的VIDO～VID5信号，连接到EC的A/D输入端(因CPU输出的VID0～VID5电平较低，为CMOS类型信号0V～1.5V，视为模拟信号)，进行电平转换后输入EC进行判断、运算EC将运算得到的新的VID0～VID5值输出到VR的VID0～VID5输入端；VR根据接收到的VID0～VID5数值，产生CPU所需要的VCORE电压。而CPU的工作电流由MOSFET(MOS管)、LC(电感/电容电路)电路产生。本专利技术的这种设计连接可以让嵌入式控制器(EC)有两种工作方式1.EC可以直接转发CPU输出的VID0～VID5信号到VR，实现对CPU工作电压的调整。这种方式与说明书附1所示的完全由CPU自己调整自己工作电压的方式相比，效果基本上是一样的，不能达到节能的效果。2.EC接收CPU发出的VID0～VID5信号，作为参考；自己经过运算、判断，输出新的VID0---VID5信号到VR，从而调整CPU工作电压，达到降低笔记本电脑能耗、减少发热量、延长电池续航时间的目的。其特征是由EC的软件实现。随着发热量的减少，CPU风扇运行时间会变短或者CPU风扇转速变低，其效果是笔记本电脑工作更安静。此种设计的优点既可以人为的控制CPU能耗，又降低了硬件成本。本专利技术采用的是第二种方式。附图说明图1是CPU直接调整其工作电压控制方案示意图；图2是CPU VCORE工作电压二选一控制方案示意图；图3是本专利技术技术方案的示意图；图4是EC的软件判断流程图。具体实施例方式我们在自主研发的H710型笔记本电脑上，用50台样本进行实验。该笔记本电脑采用Sonoma平台(915GM+ICH6-M)技术，CPU为Celeron M 1.3GHz，FSB(Front Side Bus)为400MHz，DDR内存为256MHz，电池为4000mAH。我们在分析大量的实验数据后发现，当CPU满负荷运算时，即CPU电压大于1V时，可将CPU电压降低0.2V；CPU处于空闲状态(C3)或speed step状态，即CPU电压降到1V以下时，可将CPU电压降低0.1V。因此，可以根据不同的CPU状态来降低CPU电压。本专利技术的EC软件判断流程如说明书附图4所示，具体程序如下……set Vcore，OxF436 #定义一个CPU电压存储单元。Vcore_REG #Vcore 调节子程序PUSH r12TESTC POWER_ON，PM_STATE，Vcore_Exit#判断是否开机，否则不做电压调节。loadb Vcore，r12 #读CPU电压cmpb $1，r12 #判断是否大于1Vbhi Vcore_decl#如果小于1V则跳转至减0.1Vsubb $0.2，r12 #否则减0.2Vstorb r12，VcorebrVcore_ExitVcore_declsubb$0.1，r12 #减0.1V storb r12，Vcore #存储VcoreVcore_Exit #程序退出POP r12RET……我们通过实验来对比完全由CPU自己调整自己工作电压的方式与本专利技术采用的方式。当采用完全由CPU自己调整自己工作电压的方式时，平均数据为1.运行PCMARK20012小时10分钟2.笔记本电脑待机3小时40分钟当采用本专利技术的方式时，平均数据为1.运行PCMARK20013小时05分钟2.笔记本电脑待机4小时50分钟两种方法的结果不一样，笔记本电脑待机的时间，后一种方法是前一种方法的1.32倍。也就是说采用本专利技术的方法可以使笔记本电脑待机时间延长24％。对照现有技术本专利技术的有益效果根据现有技术，目前CPU控制功耗的方法、通常的CPU工作电压处理方法有两种1.完全由CPU自己调整自己的工作电压，如说明书附1所示。这种方法的设计最为简单，完全由CPU自己控制。和台式机不一样，笔记本电脑内部是一个相对密闭的空间，发热器件众多，CPU自己控制其工作电压，可能在满负荷运行时的某一段时间功耗超过笔记本电脑散热模组的承受能力，导致非正常关机。特别是对无Speed Step的CPU。除非CPU的散热模组设计功耗比CPU实际功耗大许多，才能承受长时间、高环境温度、满负荷运行的考验。这种方法的缺陷是在这样有限的可用空间内，制作出大功率的散热模组技术难度较大，CPU散热模组的成本会很高。2.CPU工作电压由二选一控制，如说明书附2所示。这种设计连接方式是让EC来进行控制输入VR的VID0～VID5既可以来自CPU，也可以来自EC，由EC控制进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笔记本电脑节能技术，通过控制ＣＰＵ工作电压来降低笔记本电脑的整体能耗，其特征在于：通过嵌入式控制器ＥＣ对ＣＰＵ输出的一组电压标识定义码信号进行转换，从而控制电压输出调节器ＶＲ的输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种笔记本电脑节能技术，通过控制CPU工作电压来降低笔记本电脑的整体能耗，其特征在于通过嵌入式控制器EC对CPU输出的一组电压标识定义码信号进行转换，从而控制电压输出调节器VR的输出电压。2.如权利要求1所述的笔记本电脑节能技术，其特征在于嵌入式控制器EC逻辑串联在CPU与电压输出调节器VR之间。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，郭福权，刘彬杨，
申请(专利权)人：深圳市神舟电脑有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]