电能分享电路制造技术

一种电能分享控制电路，应用在电脑系统中。电能分享控制电路包括第一、第二感测单元及第一、第二控制单元。第一及第二感测单元分别电性连接电脑系统的中央处理单元及图形处理单元，以分别产生第一及第二感测值。第一控制单元电性连接第一、第二感测单元、中央处理单元及图形处理单元，以接收第一与第二感测值。第二控制单元电性连接第一、第二感测单元及第一控制单元，以接收第一与第二感测值，并提供至少一参考值至第一控制单元。其中第一控制单元依据该至少一参考值控制中央处理单元及图形处理单元的效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种电能分享控制电路，且特别是有关一种可根据电脑系统的操作模式，来动态调整分配给电脑系统的中央处理单元及图形处理单元的能源的电能分享控制电路。
技术介绍
在现今的笔记本电脑中，为了节省笔记本电脑体积与可利用的空间，多半设计共享式散热模块(Shared Cooling)来对笔记本电脑中功率消耗量及散发热量最大的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)与图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)进行散热。且传统散热模块所具有的散热能力，必须大于或等于中央处理器及图形处理器的散热设计功率(Thermal Design Power，TDP)的总和，如此，方得以有效地对中央处理器及图形处理器进行散热。由于散热能力与散热模块体积呈正相关，因此为了提升电脑系统的散热能力，所使用的散热模块体积必须相对随之增加。例如以风扇为手段的散热模块，风扇的尺寸增加时，散热能力可提升，但是相对的散热模块的体积必须对应地增加。也就是说，当使用效能更佳，但功率消耗量及散发热量较大的中央处理器及图形处理器时，为了提供足够的散热能力，则必须使用体积较大的散热模块。如此，将使得传统的散热模块在主机板(Main Board)上所占用的面积变大，而导致主机板上可配置其它元件的面积缩小，并且使得轻薄短小的笔记本电脑变得更难以实现。此外，为了使用效能更佳的中央处理器及图形处理器，相对的电力消耗也将随之增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电能分享控制电路及其方法，其可根据电脑系统的操作模式，来动态地分配提供给中央处理器与图形处理器的能源。如此，可有效地缩-->小电脑系统的散热模块的体积，进而节省散热模块所占用的电路板的面积，同时利用电能分享的技术，更能实现系统省电的效果。根据本专利技术提出一种电能分享控制电路，应用在电脑系统中，电脑系统至少包括中央处理单元及图形处理单元。电能分享控制电路包括第一、第二感测单元及第一、第二控制单元。第一及第二感测单元分别电性连接中央处理单元及图形处理单元，以分别产生第一感测值及第二感测值。第一控制单元电性连接第一感测单元、第二感测单元、中央处理单元及图形处理单元，以接收第一感测值与第二感测值。第二控制单元电性连接第一感测单元、第二感测单元及第一控制单元，以接收第一感测值与第二感测值，并提供至少一参考值至第一控制单元。其中第一控制单元依据该至少一参考值控制中央处理单元及图形处理单元的效能。根据本专利技术提出一种电能分享控制方法，应用在电脑系统中，电脑系统包括中央处理单元及图形处理单元。电能分享控制方法包括下列的步骤：产生第一感测值及第二感测值，第一及第二感测值分别对应至中央处理单元及图形处理单元；根据第一感测值与第二感测值，产生至少一参考值；依据至少一参考值控制中央处理单元及图形处理单元的效能。本专利技术的电能分享电路可有效地降低其所属电脑系统的整体散发热量及散热模块的散热能力与体积，更可有效地使电脑系统在配置较小的散热模块的情形下具有较佳的处理效能。附图说明为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下面将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，其中：图1所示为传统电脑系统于执行不同模式的操作时中央处理单元与图形处理单元对应的消耗功率的波形图。图2所示为依照本专利技术实施例的电能分享电路的方块图。图3所示为依照本专利技术第一实施例的电能分享电路的方块图。图4所示为查表的一例。图5所示为依照传统散热模块的风扇转速与对应的中央处理器温度的对照表。-->图6所示为本专利技术第一实施例的电脑系统相较于传统电脑系统执行若干系统评测软件的测试结果表。具体实施方式请参照图1，其所示为传统电脑系统于执行不同模式的操作时中央处理单元与图形处理单元对应的消耗功率的波形图，其中波形C1及C2分别代表中央处理器及图形处理器的消耗功率波形，时间区段A代表系统执行中央处理器支配的操作，时间区段B代表系统执行图形处理器支配的操作。中央处理器支配的操作指的是此时电脑系统所执行的动作主要由中央处理器来执行，例如是执行内存存取、硬盘存取、执行应用软件或执行程序指令等。图形处理器支配的操作指的是此时电脑系统所执行的动作主要由图形处理器来执行，例如是3D影像处理等。由波形C1可知，在时间区段A中，中央处理器的消耗功率比图形处理器高，而在时间区段B中，图形处理器的消耗功率则比中央处理器高。然而，在时间区段A中，图形处理器消耗的功率接近于其闲置时的消耗功率。而在时间区段B中，中央处理器消耗的功率则接近其闲置时的消耗功率。由此可知，在执行前述的中央处理器支配的操作时，电脑系统不太需要使用到图形处理器的运算资源；而在执行前述图形处理器支配的操作时，电脑系统则不太需要使用到中央处理器的运算资源。由于电脑系统具有上述现象，因此本专利技术的电能分享控制电路可根据电脑系统的操作模式，来动态地分配提供给中央处理器与图形处理器的功率，而不会影响到中央处理器与图形处理器原有的效能。如此，在维持相同效能下，可不需要使用如以往使用的大体积散热模块，而可有效地减少所使用的散热模块的体积。进而，可节省散热模块所使用的电路板的面积，使得轻薄短小的笔记本电脑更易于实现。请参照图2，其所示为依照本专利技术一较佳实施例的电能分享电路的方块图。电能分享控制电路1应用在一电脑系统2中，电脑系统至少包括中央处理器4及图形处理器5。电能分享控制电路1包括第一感测单元6、第二感测单元7、第一控制单元9及第二控制单元8。第一感测单元6及第二感测单元7分别电性连接中央处理器4及图形处理器5，并对应地产生第一感测值Vs1及第二感测值Vs2。第二控制单元8电性连接至第一-->感测单元6及第二感测单元7，以接收第一感测值Vs1及第二感测值Vs2，第二控制单元8并提供至少一个参考值Vr至第一控制单元9。同时，第一控制单元9电性连接第一感测单元6与第二感测单元7，以接收第一感测值Vs1及第二感测值Vs2。第一控制单元9并电性连接中央处理器4及图形处理器5，以依据第二控制单元8提供的至少一个参考值Vr来控制中央处理器4及图形处理器5的效能。其中，第一控制单元9可例如包括一加法运算单元及至少一比较单元。加法运算单元用以将第一感测值Vs1及第二感测值Vs2相加以得到一感测值之和。此至少一比较单元则是用以分别比较感测值之和与此至少一参考值Vr的大小。此至少一参考值Vr可包括一第一参考值与一第二参考值。当此感测值之和大于第一参考值时，比较单元会输出一第一控制信号以降低图形处理器的效能。当感测值之和大于第二参考值时，比较单元输出一第二控制信号以降低中央处理器的效能。本文中所指的“效能”包括中央处理器或图形处理器的供电、工作频率、内部倍频或电源状态。此第一及该第二感测单元为功率感测单元。第一感测值Vs1及第二感测值Vs1例如为第一功率值与第二功率值。以下列举数个实施例以详细说明本专利技术。第一实施例请参照图3，其所示为依照本专利技术第一实施例的电能分享电路的方块图。于此实施例中，所调控的效能是以工作频率为例做说明。本例中，电脑系统10包括电能分享控制电路100、CPU 12、GPU 14、系统电源电路16、电源电路18及20及散热模块22。系统电源电路16提供系统电源信号Ps_Sys，电源电路18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能分享控制电路，应用在一电脑系统中，所述电脑系统至少包括一中央处理单元及一图形处理单元，其特征是，所述电能分享控制电路包括：　一第一感测单元，其电性连接所述中央处理单元，以产生一第一感测值；　一第二感测单元，其电性连接所述图形处理单元，以产生一第二感测值；　一第一控制单元，其电性连接所述第一感测单元、所述第二感测单元、所述中央处理单元及所述图形处理单元，以接收所述第一感测值与所述第二感测值；以及　一第二控制单元，其电性连接所述第一感测单元、所述第二感测单元及所述第一控制单元，以接收所述第一感测值与所述第二感测值，并提供至少一参考值至所述第一控制单元；　其中所述第一控制单元依据所述至少一参考值控制所述中央处理单元及所述图形处理单元的效能。

【技术特征摘要】
1.一种电能分享控制电路，应用在一电脑系统中，所述电脑系统至少包括一中央处理单元及一图形处理单元，其特征是，所述电能分享控制电路包括：一第一感测单元，其电性连接所述中央处理单元，以产生一第一感测值；一第二感测单元，其电性连接所述图形处理单元，以产生一第二感测值；一第一控制单元，其电性连接所述第一感测单元、所述第二感测单元、所述中央处理单元及所述图形处理单元，以接收所述第一感测值与所述第二感测值；以及一第二控制单元，其电性连接所述第一感测单元、所述第二感测单元及所述第一控制单元，以接收所述第一感测值与所述第二感测值，并提供至少一参考值至所述第一控制单元；其中所述第一控制单元依据所述至少一参考值控制所述中央处理单元及所述图形处理单元的效能。2.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第一控制单元还包括：一加法运算单元，用以将所述第一感测值及所述第二感测值相加以得到一感测值之和；及至少一比较单元，用以分别比较所述感测值之和与所述至少一参考值的大小；其中，所述至少一参考值包括一第一参考值与一第二参考值，当所述感测值之和大于所述第一参考值时，所述至少一比较单元输出一第一控制信号以降低所述图形处理单元的效能，当所述感测值之和大于所述第二参考值时，所述至少一比较单元输出一第二控制信号以降低所述中央处理单元的效能。3.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第一控制单元与所述第二控制单元由一嵌入式控制器所实现。4.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述效能包括所述中央处理单元或所述图形处理单元的供电、工作频率、内部倍频或电源状态。5.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第一及所述第二感测单元为功率感测单元。6.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第二控制单元用以根据所述第一及所述第二感测值，判断目前所述电脑系统执行的一操作，属于中央处理单元支配的操作或是图形处理单元支配的操作，并对应地输出所述至少一参考值；其中，所述至少一参考值包括一第一参考值与一第二参考值，当所述操作属于中央处理单元支配的操作时，所述第一参考值等于一支配临界值，当所述操作属于图形处理单元支配的操作时，所述第二参考值等于所述支配临界值。7.根据权利要求6所述的电能分享控制电路，其特征是，当所述操作属于中央处理单元支配的操作时，所述第二参考值等于一非支配临界值，当所述操作属于图形处理单元支配的操作时，所述第一参考值等于所述非支配临界值。8.根据权利要求7所述的电能分享控制电路，其特征是，所述中央处理单元的最大消耗功率值及所述图形处理单元的最大消耗功率值之和为一最大消耗功率和，所述非支配临界值大于或等于所述最大消耗功率和。9.根据权利要求6所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第二控制单元在一固定期间中对所述第一及所述第二感测值分别进行累加，以对应产生一第一累计感测值及一第二累计感测值，并相对于所述中央处理单元及所述图形处理单元的最大消耗功率值，分别得到一第一功率比值及一第二功率比值；其中，当所述第一功率比值大于所述第二功率比值时，所述第二控制单元判断所述操作属于中央处理单元支配的操作，于所述第二功率比值大于所述第一功率比值时，所述第二控制单元判断所述操作属于图形处理单元支配的操作。10.根据权利要求1所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第二控制单元用以根据所述第一及所述第二感测值，判断目前所述电脑系统执行的一操作，属于中央处理单元支配的操作或是图形处理单元支配的操作，并对应地输出所述至少一参考值；其中，所述至少一参考值包括一第一参考值与一第二参考值，当所述操作属于中央处理单元支配的操作时，所述第一参考值等于一主支配临界值，当所述操作属于图形处理单元支配的操作时，所述第二参考值等于所述主支配临界值。11.根据权利要求10所述的电能分享控制电路，其特征是，当所述操作属于中央处理单元支配的操作时，所述第二参考值等于一辅支配临界值，当所述操作属于图形处理单元支配的操作时，所述第一参考值等于所述辅支配临界值。12.根据权利要求10所述的电能分享控制电路，其特征是，所述第二控制单元在一固定期间中对所述第一及所述第二感测值分别进行累加，以对应产生一第一累计感测值及一第二累计感测值，并相对于所述中央处理单元及所述图形处理单元的最大消耗功率值，分别得到一第一功率比值及一第二功率比值；其中，当所述第一功率比值大于所述第二功率比值时，所述第二控制单元判断所述操作属于中央处理单元支配...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖元弼，张顺荣，
申请(专利权)人：华硕电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]