具有多级功率管理的台式计算机及其功率管理方法技术

一种具有四种功率管理状态的计算机系统：常规运行状态、备用状态、暂停状态和断电状态。备用状态的特征在于诸如视频控制器和硬磁盘机的设备被置为对操作系统透明的低功率方式而且应用程序仍在计算机系统上执行。暂停状态的特征在于执行代码被中断而计算机系统的状态被保留到硬磁盘机的一个文件中，该方法可在计算机状态被保留到硬磁盘机上后去掉系统功率。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及到计算机系统体系结构，具体地涉及到一种台式计算机系统，这种台式计算机系统除了具有常规的运行状态和断电状态外，还具有利用标准部件低成本实现的两种准备状态;一种实际上不需要功率的暂停状态和一种只需要很少功率的备用状态。在技术中个人计算机是众所周知的。一般的个人计算机，特别是IBM的个人计算机，获得了广泛的利用，为当今现代社会的许多部门提供计算机能力。个人计算机一般定义为台式、落地式，或便携式微机，其系统具有单个中央处理机(CPU)和关联的易失的和不易失的存储器，包括全部的RAM和BIOS ROM、还具有系统监视器、键盘、一个或多个软盘驱动器、固定磁盘驱动器(也称为“硬盘”)、所谓的“鼠标器”指点器和可选的打印机。这些系统的一个明显特点是使用母板或系统平面来把各个部件在电气上连接到一起。这些系统主要设计为向单用户提供独立的计算能力，并允许个人或小公司以低的价格购置。这种个人计算机系统的例子是IBM PC-AT和IBM PS/1。个人计算机系统通常用来运行软件以完成各种活动，如字处理、通过电子表格的数据操作、数据库里数据的收集和确定关系、图形显示和利用系统设计软件完成电或机械系统的设计等等。IBM的PS/1和PS/2是台式计算机，设计成可用于单一地点。例如，今天的社会里许多个人在他们的桌子上或房间里拥有台式计算机，专用于各种计算机辅助任务。台式计算机通常设置在一个地方，在不移动计算机的情况下由一个或多个用户使用。台式计算机系统可分为连网的和不连网的计算机系统。连网的计算机系统是一个更大的计算机系统里的一部分，通过局域网(LAN)或广域网(WAN)和其它的计算机或服务器连接起来。通过专门的接口和协议，这些网络允许计算机以一种有效的方式共享数据和程序。用于商业上的台式计算机系统一般是连网的计算机系统。另一方面，不连网的计算机不和任何其它计算机连接。从一台计算机传送数据到另一台计算机时，在一个地方把数据经计算机写入到软盘上再在另一个地方把数据经计算机读出来。用在家庭中的台式计算机一般是不连网的计算机。和设计为保持在单一地点的台式计算机不同，便携式计算机还称为“膝上计算机”或“笔记本计算机”，这决定于它们的尺寸如IBM的PS/2 L40 Think Pad，设计成可由用户携带、可用于任何地点。例如，一个推销员可在推销员的桌子上利用笔记本计算机产生一份计划推销报告。如果该推销员从他的办公桌上被唤去参加会议，推销员可暂停当前的任务，拿起笔记本计算机，带着它去参加会议。到开会时，推销员可拿出计算机，继续执行软件，在会议期间进行记录或提取信息。作为另一个例子，学生上课前可在家用笔记本计算机上写学期论文，上课时学生可把它带去记笔记。便携式计算机一般是不连网的计算机，尽管在办公室使用它时有些用户会把他的便携式计算机连接到办公室的LAN上。便携式计算机在一些方面不同于台式计算机。便携式计算机通常由可充电电池供电。用户利用墙上插座的电力对电池充电，使用计算机直到电池需要再充电为止，然后对电池再充电。当电池在充电时，便携式计算机不能搬动，计算机的搬动受到电源电缆长度的限制。这样，在电池充分充完电前，正在对电池充电的计算机实际上失去了可携带性。和闪光灯或其它用电池供电的设备一样，便携式计算机消耗的功率越多，在电池需要重新充电前用户可使用便携式计算机的时间越短。于是，当购买便携式计算机时功率消耗是用户考虑的一个因素，并且并不意外地，也是便携式计算机工业的一个主要问题。所以，计算机工业花费了大量的时间和金钱来设计使用越来越少的电功率的笔记本式计算机。尽管如此，这是一种折衷;低功耗计算机采用较贵的低功率部件，这些低功率部件不能像更快速的高功率部件那样快地执行计算机命令。而且，除了采用更贵的部件外，便携式系统一般采用很复杂的设计，这更提高了便携式计算机系统的成本。作为比较，台式计算机一般利用墙上插座的电力供电;台式计算机不带有会消耗殆尽的电池(除用于实时时钟的非常小的电池之外，这种小电池无须再充电即可持续使用数年)。因此，台式计算机可以使用更快速、高功率和较便宜的部件。简言之，便携式计算机使用较少的电功率，但其计算能力不如利用较大电功率的台式计算机那么强大。在当今的能量意识社会里，存在着另一种听任台式计算机整天供电的简单方法。一种替代法是从便携式计算机里发现的技术。如果便携式计算机在一定的时间间隔内空闲不用，一般为几分钟，计算机将自动地停止固定磁盘存储器里固定磁盘的旋转和停止对计算机显示器的供电。这两种方法都可节省能源。便携式计算机还具有其它更复杂地节省电池能源的方法。如果系统在给定的时间周期内空闲不用，某些便携式计算机的设计开始关闭部件，并在再次通电恢复计算时不丢失数据。为了防止存储丢失，这种便携式计算机具有一种特殊的电池电路，它可对存储器供电而不对CPU和其它的电路供电。这种特殊的电池电路增加印刷电路板的成本和复杂性，还增加系统部件的数量。另一种实现暂停/恢复功能的方法是采用称之为“SL”家族的特殊CPU家族中的一种CPU。SL类CPU是按不同方式设计的，并具有专门的命令以允许设计者方便地实现电池功率节约功能。但是，SL家族更加昂贵，而且SL家族的处理机在计算能力上一般不如标准处理机那么强大。此外，便携式计算机通常具有昂贵的“阴影”寄存器来节省在典型计算机系统里遇到的多个只写寄存器。这些特殊的性能增加了印刷电路板设计的复杂性和成本，并且增加了计算机系统的部件数量。况且，普遍认为不可能省掉非SL的80386或80486。由于便携式计算机和台式计算机之间的许多差异，用户料想膝上和笔记本计算机的价格要高于台式计算机。用户期待台式计算机有强大的计算能力，而且非常便宜。因此，如果采用便携式计算机所使用的昂贵和复杂技术而实现暂停/恢复方案，台式计算机将会太贵，以致于不能在台式计算机市场上销售。因此要在台式计算机里实现能源节约，一般都利用现成的部件，或者采用至少和台式系统中所用的标准部件具有同样功效的较新部件。另外，连网的和不连网的台式系统具有不同的要求。有些LAN协议要求计算机系统里的LAN硬件保持供电，否则的话网络会失效。不连网的台式系统明显地不具备LAN硬件，因此对于不连网的系统LAN失效不成为问题。因此希望提供一种具有类似于或优越于便携式系统的功率管理特性的台式计算机系统。同时还希望提供具有功率管理能力，又不必采用便携式计算机系统中类似特性的较复杂设计和较昂贵部件的台式系统。同时也希望保留非SL类80386或80486的状态，并且不必采用便携式计算机系统中类似特性的较复杂设计和较昂贵部件。EPA(美国环境保护署)已经颁布有效利用能源计算机方针。EPA对要求被看作是“绿色”即有效利用能源的计算机系统制定了EPA“能源之星”条件。一台计算机可以标以“EPA能源之星”标签，如果它具有功耗少于30瓦的工作模式，或者监视器功耗少于30瓦，或者计算机和监视器的功耗各少于30瓦。EPA和各厂家的“谅解备忘录”陈述了这个功率要求。通常台式计算机不是按这些能力设计的。因此希望提供能满足“绿色”标准的台式计算机。同时还希望考虑能源节约形式的计算机系统是连网的还是不连网的。当计算机接通电源时，它们通常通过“引导”过程。当计算机引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够运行于三种中任一选定功率管理状态下的计算机系统，即所述计算机系统可常规执行代码的常规运行状态、备用状态和暂停状态，该系统的特征在于包括一个用来响就多个预定事件中的至少一个事件的控制单元，它用于在各个所述状态和至少另一个所述状态间改变所述计算机系统。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯L库姆斯，德万尼T克伦普，史蒂文T潘科斯特，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]