一种增强计算机系统中的可变频率处理器的性能的方法，其中所述处理器具有规定的最大电压电平并且是由数控电源电压供电的，所述方法包括下述步骤： 应用数字电源控制值将所述电源电压设定在所述规定的最大电压电平上； 在所述处理器上应用第一数字值，将所述处理器在其上操作的时钟速率设定在初始频率上； 判定将所述处理器设定在所述频率上时，所述计算机系统操作是否正常；以及 如果将所述处理器设定在所述初始频率上时，所述计算机系统操作不正常，便在所述处理器上应用不同的数字值以降低所述时钟速率直到找出所述处理在其上正常操作的最大时钟速率为止；以及如果将所述处理器设定在所述初始频率上时，所述计算机系统操作正常，便应用数字值来提高所述时钟速率，直到找出所述计算机系统在其上正常操作的最大时钟速率为止。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及优化微处理器芯片的处理速度的装置与方法。相关技术描述众所周知的处理器芯片的性能测定便是处理器芯片的操作频率。在较高时钟频率上操作的处理器芯片能比在较低时钟频率上操作的相同的处理器芯片在较短时间内处理更多的信息。从而，希望在最大时钟频率上运行处理器芯片，在此频率上特定的处理器芯片能够操作而不会由于处理器的内部延时、热破坏导致处理器不正确操作或由于热引发的自动断路引起的性能降低。在许多情况中，实现在计算机系统内的处理器芯片在明显地低于该处理器能承受而不出现上述故障或保护性停机的最大操作频率的时钟频率上操作。这可能由多种原因造成。例如，由于处理器芯片通常分成两种或三种处理速度(诸如66MHz、100MHz等)，将实际上能在比标准时钟速率高的时钟速率上运行的许多处理器芯片简单地设定在较低的时钟速率上，以便与给定的计算机的时钟速率类别一致。此外，有时处理器芯片制造商生产能在或超过一种处理速度级(诸如100MHz)操作的过量芯片，但为了配合市场计划，制造商将人为地在较低速度级上销售处理器，保持低速度直到市场压力需求较高速度级。最后，有时处理芯片只在低电压条件下测试。正如本技术中众所周知的，当将较高的电源电压作用在微处理器芯片上时，这通常起到提高处理芯片能在其上操作的最大时钟速率的作用。这是因为较高的电压导致整个处理器电路的电容性延时减小。然而由于热考虑、电源要求及最终电压引发的半导体破坏，在许多处理芯片上通常保持低的电源电压。从而由于进行测试的环境，而有时将能在高得多的时钟速率上运行的某些处理芯片分类到较低时钟速率类别中。一种已知的增强处理器性能的方法是禁止主板时钟并加上较高频率的时钟源。然而，这种实现通常要求主板上的所有系统部件(诸如存储器、主板总线、输入/输出单元等)都在提高的时钟速率上操作。因此，如果系统部件之一不能在较高的时钟速率上操作，便不能利用这一实施例来改进性能。从而，为了优化单个处理芯片的性能，如果售后制造商或单个PC拥有者能实现增强处理器芯片的时钟速率性能的装置与方法，将是所希望的。专利技术概述一种增强计算机系统中的可变频率处理器芯片的性能的方法，其中该处理器芯片具有规定的最大电压电平并且是由数控电源供电的，该方法包括下述步骤应用数字电源控制值将电源电压设定在规定的最大电压电平上；在处理器芯片上施加第一数字值将处理器芯片工作的时钟速率设定在初始频率上；当将处理器芯片设定在该频率上时判定计算机系统是否正常操作；以及，当将处理器芯片设定在初始频率上时如果计算机系统操作不正常，便在处理器芯片上应用不同的数字值来降低时钟速率，直到找到处理芯片正常操作的最大时钟速率为止。如果在将处理器芯片设定在初始频率上时计算机系统操作正常，便施加数字值来提高时钟速率，直到找到计算机系统正常操作的最大时钟速率。在一个较佳实施例中，利用逐次逼近来提高或降低时钟速率。在另一较佳实施例中，该方法还包括下述步骤，监视处理器芯片的温度并在温度超过阈值时产生中断来降低处理器的操作频率，直到处理器温度回到安全值时再允许处理器在其原来的时钟速度上运行。在一个特别好的实施例中，该方法包括提高处理器的冷却。在一种实现中，可利用风扇或散热器来提高处理器的冷却。另一方面，本专利技术的较佳实施例为增强可变频率处理器芯片的性能的方法，其中该处理器芯片是用数控电源电压供电的。该方法包括下述步骤在电源上作用一个数字电源控制值将电源电压设定在处理器芯片的操作范围内的一个电压电平上；在处理器芯片上作用第一数字频率控制值将处理器芯片工作的时钟速率设定在初始频率上；判定处理器芯片在初始频率上是否正常操作；以及结合电源电压在处理器芯片上应用不同的数字频率控制值来控制时钟速率，以确定处理器芯片正常操作的最大时钟速率。在一个较佳实施例中，利用逐步逼近来提高或降低时钟速率。在另一较佳实施例中，该方法还包括下述步骤，监视处理器芯片的温度并在温度超过阈值时产生一个中断来降低处理器的操作频率，直到处理器温度回到安全值时，才允许处理器在其原来的时钟速率上运行。在又另一较佳实施例中，该方法包括增加处理器的冷却。在一个特别好的实施例中，利用散热器或风扇来提供增加的处理器冷却。附图简述附图说明图1为结合处理器性能增强专利技术的计算机系统的高度简化的方框图。图2为展示图1中所描绘的计算机系统的频率转换器部分的一种实现的方框图。图3为例示按照本专利技术提高处理器性能的一般方法的流程图。本专利技术的详细描述图1为按照本专利技术的教导构造的计算机系统100的高度简化的方框图。熟悉本技术的人员将理解计算机系统100通常包含为了清楚地例示本专利技术而在图1中未示出的附加电路。计算机系统100包含诸如由可从INTEL购得的P6微处理器芯片构成的中央处理单元(CPU)110。CPU或处理器110通过微处理器总线130与核心逻辑135与诸如存储器、输入/输出(I/O)单元等主板上的其它系统120通信。处理器110还包括存储通常用来控制CPU电源145的校准电压的电压控制值的电源控制寄存器140。按照本专利技术的一个较佳实施例，将来自CPU的电源控制寄存器的用来控制CPU电源145的线路断开，而用诸如开关阵列或独立的微控制器等外部控制装置来提供CPU电源145的控制。处理器110包含一个内部频率转换器160，它生成从供给主板系统部件的时钟频率中导出的内部时钟频率。频率转换器160通过线路167接收来自振荡器165的时钟输入。频率转换器160通过锁存制造商的CPU硬件规格所定义的CPU110的针(pin)上的电压电平，在复位时确定的频率上操作。这些针是由多路复用器141驱动的。在未确定复位时这些针是由核心逻辑135控制的。在复位中，这些针由可能是开关或硬接线的跨接线的频率控制硬件143控制。正如本领域中普通技术人员所熟知的，并且如上面简要讨论的，处理器能够操作的最大时钟速率是为了防止电压断路而由芯片的制造商限定的电源电压范围内提供给处理器110的电源电压的函数。然而，随着电源电压增加，热导致的半导体损坏的可能性也增加。从而，本专利技术通过根据特定应用的要求用系统管理中断(SMI)技术，或通过增加散热，而利用热管理技术热管理处理器温度。当处理器110的温度超过一定值时，SMI令处理器停止运行或减慢速度。一旦处理器110充分冷却便恢复正常操作。可以看出，对于某些应用，由SMI引起的处理器110停止运行或速度减慢可能导致处理器110实际上对于较高的电源电压在较慢的有效速率上运行。在这些应用中，必须找到平衡以便处理器110能在对于该芯片的独特特征的最佳容许时钟速率上运行。从而，按照本专利技术的一个方面，用控制供给处理器110的电源电压及时钟速率的方法找出处理器110能在其上操作的最佳时钟频率。此外，以这一方式，能够利用各单个处理器的最大时钟速率而无缩短处理器110的工作寿命的危险。处理器110的最佳操作时钟速率能在接通电源时在频率控制器143的控制下用处理器110的内部自检确定。一旦确定了这一最佳时钟速率，处理器110便连同主板上的系统部件120与135一起正常操作。本专利技术利用处理器时钟频率与主板时钟频率之间的可变关系。因为处理器时钟频率能相对于主板操作频率改变，可以为处理器110规定任何时钟速率而不影响主板系统部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：小L·R·莫特，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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