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    • 专利摘要:
    Ein Verfahren zur dynamischen Einstellung einer Betriebs-Frequenz einer digitalen Verarbeitungseinheit. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Auswahl eines Frequenz-Betriebsmodus, Einstellung eines Arbeitsbereiches der Betriebs-Frequenz gemäß des Frequenz-Betriebsmodus, und Auswahl einer Betriebs-Frequenz innerhalb eines Frequenz-Bereiches, um die digitale Verarbeitungseinheit zu betreiben.
    公开号:DE102004002211A1
    申请号:DE200410002211
    申请日:2004-01-15
    公开日:2005-03-17
    发明作者:Ting-Wen Chung-Ho Chen；Yao-Nan Chung-Ho Lin；Ming-Shan Chung-Ho Tsai；Hon-Chen Chung-Ho Tsau
    申请人:Micro Star International Co Ltd；
    IPC主号:G06F1-08
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungbzw. System zur dynamischen Einstellung einer Betriebs-Frequenz,die in einer digitalen Verarbeitungseinheit angewendet wird, gemäß dem Oberbegriffdes Anspruches 1, 6 bzw. 13.
    [0002] Das Übertaktenist eine populäreMöglichkeit geworden,um zusätzlicheLeistung aus einem Computersystem zu gewinnen, ohne zusätzlicheweiterentwickelte Hardware kaufen zu müssen.
    [0003] Unglücklicherweiseist es fürden durchschnittlichen Computeranwender schwierig geworden, zu wissen,wie man einen Computer richtig übertaktet,ohne eine ernsthafte Beschädigungdes Computersystems zu riskieren.
    [0004] Esist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren undSystem zur dynamischen Einstellung von Betriebs-Frequenzen einerdigitalen Verarbeitungseinheit der im Oberbegriff des Anspruches1, 6 bzw. 13 angegebenen Art zu schaffen, die den Nachteil des Standesder Technik beseitigen kann.
    [0005] DieLösungdieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1, 6 bzw.13. Die Unteransprüchehaben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
    [0006] Wieaus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich zu erkennenist, kann der Anwender einer digitalen Verarbeitungseinheit einen Frequenz-Bereicheinstellen, sodass die digitale Verarbeitungseinheit automatischeine optimale Frequenz aus dem Frequenz-Bereich festlegen kann, wobeieine höhereLeistung zur Verfügungsteht, wenn stark beanspruchende größere Jobs und Verarbeitungsabläufe beinormaler Geschwindigkeit ausgeführtwerden, um somit die Stabilitätzu sichern, wenn einfache Jobs ausgeführt werden.
    [0007] WeitereEinzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ausnachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung.Darin zeigt:
    [0008] 1 ein Ablaufdiagramm desVerfahrens der vorliegenden Erfindung,
    [0009] 2 ein Blockdiagramm desSystems gemäß der vorliegendenErfindung, und
    [0010] 3 eine graphische Darstellung,die die Bedienungsoberflächezeigt, die in einem PC gemäß der vorliegendenErfindung verwendet wird.
    [0011] Persönliche Computer(im nachfolgenden "PC" genannt) sind durchdie weiterentwickelte Technologie für Familien unentbehrlich geworden.Infolge der schnellen Entwicklung von Video- und Audio-Technikenhaben dreidimensionale Programme (3D-programme) konventionelle zweidimensionale Abbildungen(2D-Abbildungen),wie die populäre Bildtechnikzur Anwendung in PC's,insbesondere für PC-Spiele,ersetzt.
    [0012] Umdie Aufmerksamkeit des Anwenders auf sich zu ziehen, werden in großem Umfangemehr und mehr lebensechte und phantastische 3D-Bilder in PC-Spielenverwendet. Einige sorgfältig überarbeitete3D-Programme sind fast identisch mit realen Life-Bildern. Um jedoch diese 3D-Programmedarzustellen, sind eine großeAnzahl Systemressourcen erforderlich, um die Datenmenge zu errechnen. Wenndas System nicht genügendRessourcen erzeugen kann, ergibt sich entweder eine Programmverzögerung odereine geringere Qualität,wobei beide fürden Anwender unerwünschtsind.
    [0013] Folglichergibt sich eine Lösungdurch das Übertakten,dieses bedeutet, dass eine Zentraleinheit (im Folgenden "CPU" ge nannt) des Computers odereine graphische Verarbeitungseinheit (im Folgenden "GPU" genannt) eines Video-Geräts (VGA-Geräts) über dervorgeschlagenen Frequenz betrieben wird. Eine Intel-Pentium 4-CPU, diefür 1,4 GHzausgelegt ist, wird z.B. mit 1,6 GHz betrieben, was somit ein Übertaktenbedeutet. Generell ausgedrücktbedeutet die vorgeschlagene Betriebs-Frequenz einen Sicherheitswertbei langfristiger Anwendung. Daher versuchen einige fortgeschritteneAnwender, einen Frequenzwert einzustellen, der höher als der vorgeschlageneWert ist und der bei 2 % bis 40 %, sogar bis 75 % liegt, um einemaximale Leistung des Computersystems zu erreichen. Das Computersystem,das übertaktetwird, könntejedoch leicht instabil werden, wodurch ein unerwartetes Abschalten,eine plötzlicheUnterbrechung eines laufenden Programms, eine höhere Wärmeerzeugung und ein kürzer Lebenszyklusder Computereinheit hervorgerufen würde. Trotzdem entstehen dieseSituationen nicht zwangsläufig.
    [0014] Das Übertaktenkann mehr Vor- als Nachteile aufweisen, aber es ist für gewöhnlicheAnwender schwierig, ihre Systeme zu übertakten. Gemäß dem taiwanesischenPatent Nr. 511027 wird eine Lösung dieserkomplizierten Einstellprobleme vorgeschlagen. Eine Ausführungsformdieses Patents ist ein Software-Programm, dass unter der Windows-Umgebungarbeitet, wobei es fürdie Zuordnung einer Betriebs-Frequenz, bei der die CPU betriebenwerden kann, verwendet wird. Damit braucht der Anwender nicht komplexeEinstellungen von BIOS (BIOS = Basic-Input-Output-System = Teil desBetriebssystems, der mit der Hardware kommuniziert) oder Frequenzeneiner Grundplatine vornehmen. Daher wird die Computereinheit gemäß der zugeordnetenFrequenz so lange betrieben, bis eine andere Frequenz zugeordnetwird. Statistisch gesehen, nehmen höhere Ressourcen-Anforderungennur ungefähr5 bis 10 % der gesamten Zeit, bei der ein Computer betrieben wird,in Anspruch. Füreinen Anwender lohnt es sich nicht, eine höhere Frequenz zu wählen, umsomit das Computer-System dem Risiko einer Instabilität auszusetzen.
    [0015] DerGedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Verarbeitungseinheitgemäß den Anforderungengeeignet ist, eine korrekte Betriebs-Frequenz zu suchen, um untereinem vorbestimmten oder zugeordneten Frequenz-Bereich betriebenzu werden. D.h., der Anwender kann der Verarbeitungseinheit einenFrequenz-Bereich zuordnen, sodass die Verarbeitungseinheit das Optimuminnerhalb des zugeordneten Bereiches auswählen kann.
    [0016] Bezüglich 1 wird ein Ablauf-Diagramm dervorliegenden Erfindung dargestellt. Das vorliegende Verfahren kannin einer digitalen Verarbeitungseinheit wie einer CPU oder einerGPU ausgeführtwerden, sodass die Betriebs-Frequenz der digitalen Verarbeitungseinheitverändertwerden kann, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit der digitalen Verarbeitungseinheiteinzustellen. Das Verfahren läuftwie folgt ab: Schritt 1: Auswahl eines Frequenz-Betriebsmodus. EinFrequenz-Betriebsmoduskann aus einer Vielzahl von Frequenzmodi durch den Anwender ausgewählt werdenoder auf einer vorbestimmten Einstellung basieren. In einer Ausführungsformwird der Frequenz-Betriebsmodus zur Einstellung einer Schwankungstoleranzverwendet, d.h., ein Betriebs-Frequenz-Bereich, in dem sich dieVerarbeitungseinheit automatisch selbst einstellen kann. In eineranderen Ausführungsformist der Anwender in der Lage, direkt einen gewünschten Frequenz-Bereich zuzuordnen. Schritt 2:Einstellen eines Frequenz-Bereichs gemäß des Frequenz-Betriebsmodus.Ein Frequenz-Bereich des ausgewähltenFrequenz-Betriebsmodus wird im Schritt 1 festgelegt. Wennz.B. eine Frequenz im Betriebsmodus mit 5 % Abweichung ausgewählt wird, wirdin einer Ausführungsformin einem Frequenz-Bereich von 400 MHz bis 420 MHz eine 400 MHz-Betriebs-Frequenzeiner Verarbeitungseinheit eingestellt. Zusätzlich werden in einer anderenAusführungsformder obere und untere Schwellenwert des Frequenz-Bereiches gemäß den Eingabegrößen desAnwenders direkt festgelegt. Schritt 3: Auswählen einerBetriebs-Frequenz innerhalb des Frequenz-Bereiches, in dem die digitale Verarbeitungseinheitbetrieben wird. In einer Ausführungsformkann die Verarbeitungseinheit eine korrekte Frequenz automatischaus dem Frequenz-Bereich von 400 MHz bis 420 MHz auswählen. Wennsie weitere System-Ressourcen benötigt, um größere Belastungen wie das Abspieleneines 3D-Programms auszuführen,werden durch die digitale Verarbeitungseinheit 420 MHz als Betriebs-Frequenzausgewählt.Im Standby-Zustand werden der Betriebs-Frequenz 400 MHz zugeordnet.
    [0017] Bezüglich 2 wird ein Blockdiagramm desSystems 40 gemäß der vorliegendenErfindung dargestellt. Das System 40 weist eine Schnittstelleneinheit 52,eine Einstelleinheit 53 und eine Verarbeitungseinheit 54 auf.Die Schnittstelleneinheit 52 wird zum Empfang eines externenBefehls 50 verwendet, sodass der Anwender in der Lage ist,den Frequenz-Betriebsmodus mittels der Schnittstelleneinheit 52 festzulegen.In einer Ausführungsformkann der Frequenz-Betriebsmodus einen Toleranz-Prozentanteil von 5 % als Übertaktunggegenüberder vorgeschlagenen Betriebs-Frequenz aufweisen. In einer anderenAusführungsformkann der Frequenz-Betriebsmodus der höchsten und der niedrigstenBetriebs-Frequenz, die auf der Anforderung des Anwenders basiert,zugeteilt werden. Die Einstelleinheit 53, die mit der Schnittstelleneinheit 52 gekoppelt ist,wird fürdie Festlegung eines Frequenz-Bereiches, der auf dem ausgewählten Frequenz-Betriebsmodusbasiert, verwendet. Die Verarbeitungseinheit 54, die mitder Einstelleinheit 53 gekoppelt ist, wird für die Auswahleiner Betriebs-Frequenz innerhalb des Frequenz-Bereiches, der aufder Anforderung basiert, verwendet. Wenn ein stark beanspruchender Jobausgeführtwird, wähltdie Verarbeitungseinheit 54 eine höhere Frequenz aus, um somitdie Leistung zu erhöhen.Im Standby-Modus wähltdie Ver arbeitungseinheit 54 eine niedrigere Frequenz zurStabilitätaus. Infolge von 3D-Programmen, die eine große Anzahl an Datenberechnungenerfordern, ist in einer Ausführungsformdie Verarbeitungseinheit 54, die an den 3D-Rechner bzw.an die 3D-Maschine 55 angekoppeltist, in der Lage, zu ermitteln, ob die 3D-Maschine 55 aktiviertworden ist und fähig,die optimale Betriebs-Frequenz festzulegen, die auf dem Ermittlungsergebnisbasiert.
    [0018] Ineiner Ausführungsformkönnendie Einstelleinheit 53 und die Verarbeitungseinheit 54 zusammenintegriert sein. Das bedeutet, dass die Einstelleinheit 53 ineiner Verarbeitungseinheit 54 eingebaut sein kann.
    [0019] Bezüglich 3 wird in einer graphischen Darstellungdie Bedienoberflächegemäß der vorliegendenErfindung dargestellt. Diese Ausführungsform weist ein Software-Formatauf, das zur Einstellung der Betriebs-Frequenz einer GPU in einer VGA-Karteverwendet wird. Typischerweise kann die Betriebs-Frequenz der GPUdurch Veränderneiner Kernuhr, einer Speicheruhr oder beider eingestellt werden.Wie im oberen Teil von 3 dargestellt, kanndie Betriebs-Frequenz durch die Zuordnung des Anwenders ausgewählt werdenoder einen vorbestimmten Wert darstellen. Die GPU wird unter der zugeordnetenBetriebs-Frequenz solange betrieben, bis der Anwender eine andereFrequenz zuteilt. Wie im unteren Teil von 3 dargestellt, stellt ein dynamischer Übertaktungs-Technologie-Block(im Folgenden DOT-Blockgenannt) eine Ausführungsform derSchnittstelleneinheit 52 dar, mit der der Anwender festlegenkann, ob er die dynamische Übertaktungsfunktionausführenmöchte.Wenn der Anwender die dynamische Übertaktungsfunktion ausführen möchte, betätigt derAnwender den "Ausführungsblock" und wählt danneinen gewünschtenModus aus den fünfverschiedenen Frequenzen, die den verschiedenen Übertaktungsskalen entsprechen,aus, z.B. einen Private-Modus für2 %-Übertaktung,einen Sergeant-Modus für4 %-Übertaktung,einen Captain-Modus für6 %-Übertaktung,einen Colonel-Modus für8 %-Übertaktungund einen General-Modus für10 %-Übertaktung.Wenn der Anwender keinen Modus auswählt, wird eine vorbestimmteEinstellung, die dem Private-Modus entsprechen kann, zugeordnet.Die GPU kann eine optimale Betriebs-Frequenz zur verbesserten Leistunggemäß der zugeordneten Schwankungstoleranzauswählen.Zusätzlichzum Software-Formatgehöreneine Hardware-Schaltung oder ein Firmware-Format (Firmware = in Festspeicher implementierteSoftware), die auch das gleiche Ziel der vorliegenden Erfindungerreichen können, zumBereich der vorliegenden Erfindung.
    [0020] Insgesamtkann der Anwender einen Frequenz-Bereich einstellen, sodass einedigitale Verarbeitungseinheit automatisch eine optimale Frequenz ausdem Frequenz-Bereich festlegt, bei dem eine höhere Leistung zugeführt wird,wenn stark belastende Jobs ausgeführt werden, und die bei normalerAusführungsgeschwindigkeitzur Stabilitätbetrieben wird, wenn einfache Jobs ausgeführt werden.
    [0021] Zusammenfassendkann folgendes festgehalten werden: Ein Verfahren zur dynamischenEinstellung einer Betriebs-Frequenzeiner digitalen Verarbeitungseinheit. Das Verfahren weist folgendeSchritte auf: Auswahl eines Frequenz-Betriebsmodus, Einstellung eines Arbeitsbereichesder Betriebs-Frequenz gemäß des Frequenz-Betriebsmodus,und Auswahl einer Betriebs-Frequenz innerhalb eines Frequenz-Bereiches,um die digitale Verarbeitungseinheit zu betreiben.
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] Verfahren zur dynamischen Einstellung einer Betriebs-Frequenz einer digitalenVerarbeitungseinheit, gekennzeichnet durch: Auswählen einesFrequenz-Betriebsmodus; Einstellen eines Bereiches von Betriebs-Frequenzen gemäß des Frequenz-Betriebsmodus;und Auswähleneiner Betriebs-Frequenz innerhalb des Frequenz-Bereiches zum Betreiben der digitalenVerarbeitungseinheit.
    [2] Verfahren gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenz-Betriebsmodus zur Zuordnungeiner Schwankungstoleranz der Betriebs-Frequenz verwendet wird.
    [3] Verfahren gemäß Anspruch1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Videogerät (Videoadapterbzw. VGA-Gerät;= hochauflösendeFarbgraphik) angewandt wird.
    [4] Verfahren gemäß einemder Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Einstellungder Betriebs-Frequenz durch das Verändern einer Kernuhr, einerSpeicheruhr oder beider Uhren geeignet ist.
    [5] Verfahren gemäß einemder Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Zentraleinheit(CPU) angewandt wird.
    [6] Verfahren zur dynamischen Einstellung einer Betriebs-Frequenz einer digitalenVerarbeitungseinheit, gekennzeichnet durch: (a) Einstellungeines Fregenz-Bereiches; und (b) Auswahl einer Betriebs-Frequenzim Frequenz-Bereich zum Betreiben der digitalen Verarbeitungseinheit.
    [7] Verfahren gemäß Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) ferner folgendes aufweist: (a1)Auswahl eines Frequenz-Betriebsmodus; und (a2) Einstellungeines Betriebs-Frequenz-Bereiches gemäß des Frequenz-Betriebsmodus.
    [8] Verfahren gemäß Anspruch6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenz-Betriebsmodus zurZuordnung einer Schwankungstoleranz der Betriebs-Frequenz verwendetwird.
    [9] Verfahren gemäß einemder Ansprüche6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Videoadapter(VGA-Gerät)angewandt wird.
    [10] Verfahren gemäß einemder Ansprüche6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Einstellungder Betriebs-Frequenz durch die Veränderung einer Kernuhr, einerSpeicheruhr oder beider geeignet ist.
    [11] Verfahren gemäß einemder Ansprüche6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Zentraleinheit(CPU) ausgeführtwird.
    [12] Verfahren gemäß einemder Ansprüche6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Möglichkeitzur Bestimmung bzw. Festlegung aufweist, die von einem Anwenderdurchgeführtwerden kann.
    [13] Vorrichtung bzw. System (40) zur dynamischenEinstellung einer Betriebs-Frequenz einer digitalen Verarbeitungseinheit,gekennzeichnet durch: eine Schnittstelleneinheit (52)zum Empfang eines externen Befehls (50), um einen Frequenz-Betriebsmodusauszuwählen; eineEinstelleinheit (53), die mit der Schnittstelleneinheit(52) gekoppelt ist, um einen Frequenz-Bereich gemäß des Frequenz-Betriebsmoduseinzustellen, und eine Verarbeitungs- bzw. Prozessoreinheit(54), die mit der Einstelleinheit (53) gekoppeltist, um eine Betriebs-Frequenzim Frequenz-Bereich auszuwählen.
    [14] System (40) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,dass der Frequenz-Betriebsmodus zur Zuordnung einer Schwankungstoleranzder Betriebs-Frequenz verwendet wird.
    [15] System (40) gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurchgekennzeichnet, dass die Betriebs-Frequenz durch das Verändern einerKernuhr, einer Speicheruhr oder beider eingestellt werden kann.
    [16] System (40) gemäß einem der Ansprüche 13 bis15, dadurch gekennzeichnet, dass das System zur Feststellung, diedurch einen Anwender vorgenommen werden kann, geeignet ist.
    [17] System (40) gemäß einem der Ansprüche 13 bis16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit (53)in die Verarbeitungseinheit (54) eingebaut ist.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-03-17| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-03-08| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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